Комбинированная нить
Комбинированная нить (1) предназначена для создания тканных и нетканых изделий, которые могут использоваться в качестве несущих элементов или для армирования изделий из композиционных материалов. Комбинированная нить (1) содержит два компонента: по крайней мере одну нить (2) из базальтового волокна и по крайней мере одну нить (3) из полимерного органического волокна, например, полиамидного. Нити (2) и (3) могут быть скручены между собой, образуя витую пару, или любая из этих нитей может быть сердечником комбинированной нити (1) с обмоткой ее другой нитью. Возможно также выполнение сердечника по крайней мере из одной базальтовой нити (2) и по крайней мере одной нити (3) из полимерного органического волокна с обмоткой их нитью (3) или (2). Комбинированная нить (1) имеет высокие показатели прочности на разрыв, изгибной и усталостной прочности, термостойкости износостойкости и хемостойкости при невысокой себестоимости.
5 з.п. ф-лы, 4 илл.
Полезная модель относится к текстильной промышленности, в частности, к комбинированным нитям, предназначенным для получения высокопрочных, теплостойких и химически стойких изделий, в частности, тканей и нетканых изделий, которые могут использоваться как самостоятельные несущие элементы, так и армирующие элементы в композиционных материалах.
Уже известна комбинированная нить для получения высокопрочных изделий, содержащая сердечник, выполненный из металлической проволоки, скрученной с полиамидной нитью, при этом сердечник обвит в двух направлениях синтетическими нитями. [1].
Изготавливаемые из этой нити защитные перчатки обладают повышенной эластичностью, достаточной прочностью, малой массой и гигиеничностью, однако достаточная для защитных перчаток разрывная нагрузка порядка 300 Н в большинстве случаев недостаточна для высоко нагруженных изделий. Кроме того, использование в нити металлической проволоки, обладающей электропроводностью, высокой плотностью, недостаточной хемостойкостью и высокой стоимостью во многих случаях нецелесообразно, а иногда и недопустимо.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является комбинированная нить, содержащая два компонента, один из которых выполнен в виде нити из волокон на основе алюмо-боро-силикатов или углеродных волокон, а второй - в виде нитей из полиамидных или полиэфирных волокон [2].
Соединение высокопрочных, теплостойких, но очень хрупких и дорогих нитей из углеродных и керамических волокон с нитями из полиамидных или полиэфирных волокон позволяет получить комбинированную гибкую нить для производства технических тканей, однако углеродные и алюмо-боро-силикатные волокна имеют очень большую стоимость, а полиэфирное волокно характеризуется низким сопротивлением к многократным изгибам и очень низкой устойчивостью к истиранию, что существенно снижает срок эксплуатации изделий из него.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в создании комбинированной нити с оптимальным соотношением цена-качество, а технический результат, который может быть получен при реализации полезной модели, заключается в снижении себестоимости нити при обеспечении ее высокой прочности на разрыв и изгибной прочности, высоких термостойкости, износостойкости и хемостойкости.
Для решения указанной задачи и достижения технического результата в комбинированной нити, содержащей, по крайней мере, две соединенных между собой нити, одна из которых выполнена из неорганического волокна, а вторая - из полимерного органического волокна, предлагается в качестве неорганического волокна использовать базальтовое волокно.
Во второй нити в качестве полимерного органического волокна может использоваться полиамидное или арамидное волокно.
Базальтовая и органическая нити могут быть скручены между собой или любая из этих нитей может служить сердечником комбинированной нити с обмоткой его второй нитью.
Возможно также выполнение сердечника, по крайней мере, из одной базальтовой нити и, по крайней мере, одной нити из органического волокна с обмоткой их, по крайней мере, одной нитью из органического полимерного волокна.
Базальтовое волокно при высокой прочности на разрыв (хотя и уступающей разрывной прочности углеродного и борного волокон) характеризуется также негорючестью и высокой термостойкостью, очень высокой стойкостью к воздействию агрессивных сред (хемостойкостью) и высокой износостойкостью при существенно меньшей стоимости по отношению к углеродным и борному волокнам, а органические волокна с амидными группами по удельной прочности и модулю упругости превосходят все используемые в настоящее время армирующие волокна и сплавы, уступая по этим показателям лишь углеродным и борным волокнам, при этом они эластичны и обладают высокой усталостной прочностью.
Сочетание в комбинированной нити базальтового и полимерного органического (преимущественно полиамидного) волокна позволяет компенсировать основной недостаток базальтового волокна - его хрупкость за счет повышения изгибной и усталостной прочности, а также снизить себестоимость нити.
На прилагаемых чертежах схематично показаны некоторые из возможных вариантов реализации полезной модели.
Комбинированная нить 1 содержит два компонента - нить 2 из базальтового волокна и нить 3 из полимерного органического волокна, например, полиамидного.
На фиг.1 показана реализация комбинированной нити 1 в виде витой пары из нитей 2 и 3. Возможно также выполнение комбинированной нити 1 в виде сердечника, образованного нитью 3 из органического волокна, обмотанной нитью 2 из базальтового волокна (см. фиг.2) или с выполнением сердечника из базальтовой нити 2 с обмоткой ее органической нитью 3 (фиг.3).
Комбинированная нить 1 также может быть выполнена в виде сердечника, образованного нитью 3 из органического волокна и нитью 2 из базальтового волокна с обмоткой их нитью 3 или нитью 2 (фиг.4).
В любой схеме реализации комбинированной нити 1 количество составляющих ее нитей 2 и 3 может быть и большим, чем показано на чертежах и зависит от назначения комбинированной нити 1 и требующихся для этого прочностных, весовых и других параметров.
В качестве базальтовой нити 2 может использоваться, например, крученая базальтовая нить марки БС с линейной плотностью 50-136 текс на силановом замасливателе с удельной нагрузкой на разрыв 700 мН/текс и температурой использования - до 700°C [3].
Нить 3 может быть выполнена из полиамидного волокна, например, найлона 6,6 с линейной плотностью 140-210 текс с линейной плотностью 80-100 сН/текс и температурой использования до 250°C.
Заявляемая в качестве полезной модели комбинированная нить 1, имея высокие эксплуатационные качества, обладает низкой себестоимостью и может применяться для производства нетканных материалов и технической ткани, используемых, например, в горнорудной промышленности для укрепления выработок, армирования транспортерных лент и т.д., а также в строительстве и других отраслях промышленности.
Заявляемая комбинированная нить может быть получена промышленным способом в условиях фабричного производства и с использованием имеющегося оборудования, материалов и технологии.
Источники информации:
[1]. RU, 2101399, D02G 3/36, 1992.
[2]. US, 4750324, D02G 3/02, 1988, (прототип).
[3]. http://www.vimas.ru/steklo/st05.htm
[4]. http://www.ximik.ru/encvklopecdia/2/3446.html
[5]. RU, 2113565, D02G 3/36, 1997.
[6]. RU, 2179601, D01D 5/08, 1997.
1. Комбинированная нить, содержащая два компонента, один из которых выполнен в виде по крайней мере одной нити из неорганического волокна, а второй - в виде по крайней мере одной нити из полимерного органического волокна, отличающаяся тем, что в качестве неорганического используется базальтовое волокно.
2. Комбинированная нить по п.1, отличающаяся тем, что в качестве полимерного органического волокна используется полиамидное волокно.
3. Комбинированная нить по п.1, отличающаяся тем, что нити из базальтового и полимерного органического волокон скручены между собой.
4. Комбинированная нить по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере одна нить из базальтового волокна образует сердечник, обмотанный по крайней мере одной нитью из полимерного органического волокна.
5. Комбинированная нить по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере одна нить из полимерного органического волокна образует сердечник, обмотанный базальтовой нитью.
6. Комбинированная нить по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере одна нить из базальтового волокна и одна нить из полимерного органического волокна образуют сердечник, обмотанный по крайней мере одной нитью из полимерного органического или базальтового волокна.
