Нетканый иглопробивной материал

Полезная модель относится к технологии производства нетканых материалов и может служить основой для производства строительных, отделочных и других подобных материалов.

Поэтому целью заявляемого технического решения является повышение прочности и расширение функциональных возможностей нетканого иглопробивного материала.

Поставленная цель достигается тем, что в известном нетканом иглопробивном материале, содержащем нетканое полотно из синтетических волокон, упрочняющие нити и связующее, при этом упрочняющие нити выполнены из стекловолокна и равномерно расположены вдоль нетканого полотна, согласно полезной модели, нетканое полотно выполнено из не менее чем пяти прочесов, уложенных вдоль и поперек нетканого полотна, упрочняющие нити из стекловолокна, уложены на подкладочной поверхности материала и закреплены вертикальными нитями, полученными иглопробиванием нетканого полотна.

Из описания технической сущности материала и примеров его осуществления, а также из характеристики свойств материала, видно, что предлагаемое техническое решение позволяет получить материал, который обладает на 30-40% более высокими прочностными свойствами, чем известные зарубежные аналоги и, следовательно, более широкими функциональными возможностями.

Полезная модель относится к технологии производства нетканых материалов и может служить основой для производства строительных, отделочных и других подобных материалов.

Известно, что производство нетканых материалов, представляющих собой полотна и изделия, изготовляемые из волокон, нитей или других видов материалов без применения прядения и ткачества, по сравнению с традиционными способами производства, например, текстильной продукции, отличается простотой технологии, повышенной производительностью оборудования, многочисленным ассортиментом полотен. Нетканые материалы с разнообразными эксплуатационными свойствами, изготовленные в условиях автоматизированных производств, обладают широким спектром функциональных возможностей, которые обеспечиваются как за счет использования разнообразного сырья, так и способов получения нетканых материалов. [Озеров Б.В., Гусев В.Е. Проектирование производства нетканых материалов. М.: Изд-во Легкая и пищевая промышленность, 1984, 400 с.; Бершев Е.Н. и др. Технология производства нетканых материалов. М.: изд-во Легкая и пищевая промышленность, 1982, 352 с.; Петрова И.Н., Андропов В.Ф. Ассортимент, свойства и применение нетканых материалов. М.: Легпромбытиздат, 1991,

208 с.; Бершев Е.Н. и др. Физико-химические и комбинированные способы производства нетканых материалов. М.: Легпромбытиздат, 1993, 353 с.].

Однако независимо от назначения нетканого материала любой материал в своем сегменте должен обладать комплексом хороших физико-химических свойств.

Механическими или физическими свойствами нетканых материалов называют комплекс свойств, определяющих их поведение под действием внешних сил. К ним относят; в частности, прочность и разрывное удлинение.

Кроме физико-химических свойств, все нетканые материалы характеризуются потребительскими показателями качества, к которым относят такие характеристики, как толщина материала, поверхностная плотность, объемная масса, неровнота материала и др.

Для получения наиболее лучшего комплекса физико-химических и потребительских свойств нетканого материала в соответствующем сегменте необходимо правильно выбрать структуру материала.

Для ряда нетканых материалов, используемых в качестве основы для производства линолеума, транспортерных лент, строительных или отделочных материалов используют иглопробивные материалы.

При этом структуру волокнистого слоя (холста) как правило характеризуют толщина прочеса и холста, число сложений прочеса, неровнота прочеса и холста, доля волокон в смеси, материал волокна, расположение волокон (коэффициент распрямленности и протяженности, угол ориентации), длина волокна, диаметр волокна, распределение волокон по толщине, наличие или отсутствие каркасного слоя, его структура, плотность проколов, глубина проколов, наличие связующего и адгезионных связей.

Известен армодренажный композитный геотекстильный материал, содержащий матрицу из нетканого фильтрующего материала и армирующие элементы [см. описание к патенту РФ №2103439, М.кл. Е01С 5/20, 11/16, опубл. 27.01.1998 г.]. В материале в качестве армирующих элементов использованы полосы из однонаправленного

ровингового стекложгута, предварительно пропитанные термопластовым клеем, размещенные на матрице вдоль ее с постоянным шагом равным 20-50 мм и скрепленные с матрицей по всей поверхности под действием температуры и давления.

Предполагается, что материал обладает хорошими эксплуатационными свойствами, вследствие упрочнения стекложгутом, и может быть также использован при возведении сооружений, связанных с возведением разного рода насыпей, и может в некоторых случаях исключить возведение традиционных бетонных, железобетонных, каменных и др. противообвальных сооружений.

Однако, изготовить подобным образом холст достаточной прочности, предназначенный для производства битумно-полимерных материалов, невозможно, поскольку термопластическое скрепление обратимо и будет разрушено в процессе производства битумно-полимерного материала.

Наиболее близким к заявляемому решению по назначению, технической сущности и достигаемому результату при использовании является нетканый иглопробивной материал, содержащий нетканое полотно из синтетических волокон, упрочняющие нити и связующее, при этом упрочняющие нити выполнены из стекловолокна и равномерно расположены вдоль нетканого полотна [см. описание к патенту США №5118550, М.кл. B05D 1/14, от 02.06.1992 г.]. Нетканое полотно содержит два слоя из непрерывных синтетических нитей, полученных из расплава смеси полибутилена и терефталана в пропорции 87%/13% соответственно с линейной плотностью 7 дтекс и поверхностной плотностью полотна 100 г/м² .

Линейная плотность упрочняющих стеклянных нитей диаметром 9 мкм составляет 2,8-272 текс, они равномерно расположены на расстоянии от 2 до 30 мм, и могут быть связаны с нетканым полотном либо нагреванием, либо иглопробиванием, либо и нагреванием, и иглопробиванием. Иглопробивание выполнено с плотностью 50 пр/см ², на глубину 12 мм. Нетканый иглопробивной материал имеет поверхностную плотность

107 г/м² , при 20°С предел прочности 320 Н и относительное удлинение 2,2%, при 180°С, соответственно, 200 Н и 2,2%.

Описанный выше нетканый иглопробивной материал предназначен для использования в качестве герметизирующего слоя, первичного или вторичного коврового покрытия, для упрочнения крыши покрытой черепицей, для битуминизации и т.п.

Недостатком описанного выше материала является высокая стоимость вследствие сложности технологического процесса, связанного с получением непрерывных нитей холста из расплава, технологическая сложность и, как следствие, стоимость производства, связанная с необходимостью использовать устройство для получения двух слоев непрерывных синтетических нитей, полученных из расплава. Кроме того, прочностные свойства двухслойного материала, образованного бесконечными нитями, полученными из расплава, не удовлетворяют требованиям современного битумно-полимерного производства, что снижает функциональные возможности нетканого материала.

Поэтому целью заявляемого технического решения является повышение прочности и расширение функциональных возможностей нетканого иглопробивного материала.

Поставленная цель достигается тем, что в известном нетканом иглопробивном материале, содержащем нетканое полотно из синтетических волокон, упрочняющие нити и связующее, при этом упрочняющие нити выполненны из стекловолокна и равномерно расположенны вдоль нетканого полотна, согласно полезной модели, нетканое полотно выполнено из не менее чем пяти прочесов, уложенных вдоль и поперек нетканого полотна, упрочняющие нити из стекловолокна уложены на подкладочной поверхности материала и закреплены вертикальными нитями, полученными иглопробиванием нетканого полотна.

Как видно из описания сущности заявляемого решения, оно отличается от прототипа и, следовательно, является новым.

Известен двухслойный материал из синтетических волокон, скрепленных иглопрокалыванием [см. описание к авт. св. СССР №646000, М.кл. D04H 1/46, опубл. 05.02.1979 г.]. Каждый слой этого материала содержит неусадочные волокна с длиной резки от 60 до 90 мм и усадочные волокна с длиной резки от 80 до 100 мм, линейной плотностью 1,00-1,67 текс и гигроскопичностью до 4%, причем направление ориентации одного слоя перпендикулярно направлению ориентации волокон другого слоя. Материал также характеризуется чем, что каждый слой содержит неусадочных волокон в количестве 7-80%, а усадочных (не вытянутых) - от 20 до 30%.

Однако описанный выше материал не обладает техническими характеристиками, предъявляемыми к основам для производства полимерно-битумных кровельных мембран вследствие высокого содержания усадочных волокон.

В основу изобретения поставлена задача улучшения нетканого иглопробивного материала. Вследствие выполнения нетканого полотна из не менее чем пяти-семи прочесов, уложенных вдоль и поперек нетканого полотна, укладки упрочняющих нитей из стекловолокна на подкладочной поверхности материала и закреплении их волокнами полотна, под действием иглопробивания нетканого полотна, обеспечивается технический результат, который заключается в образовании сложных связей между как поперечными, так и продольными нитями прочесов и упрочняющими нитями из стекловолокна. За счет этого обеспечивается увеличение упрочняющего и противоусадочного эффекта упрочняющих нитей в одинаковой степени в поперечном и продольном направлениях.

Предлагаемое техническое решение принципиально отличается от известного решения тем, что материал образован из взаимно перпендикулярных прочесов с вытянутыми, но сохраняющими завитки волокнами, скрепленными с упрочняющими нитями полимерными волокнами нетканого полотна, полученными иглопробиванием:

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо и использовано при промышленном производстве нетканого иглопробивного материала марки РУНО.

Фиг.1 Схема расположения прочесов.

Фиг.2 Структура нетканого иглопробивного материала.

Нетканый иглопробивной материал (фиг.1) содержит четыре прочеса 1 вдоль материала и три прочеса 2 перпендикулярно материалу, выполненные из волокон 3 длиной 76-80 мм и линейной плотностью 4,1-4,8 дтекс, которые сохраняют 1-3 завитка, а также упрочняющие нити 4 из стекловолокна с линейной плотностью 68-75 текс. Нити 4 стекловолокна расположены на расстоянии 7-10 мм (фиг.2) при ширине материла 1,01-3,05 м. В качестве связующего использован латекс акрило стирольный, который в сухом материале составляет 15-17%. Параметры и свойства иглопробивного материала представлены в таблицах 1 и 2.

Как видно из описания технической сущности материала и примеров его осуществления, а также из характеристики свойств материала, предлагаемое техническое решение позволяет получить материал, который обладает на 30-40% более высокими прочностными свойствами, чем известные зарубежные аналоги и, следовательно, более широкими функциональными возможностями.

1. Нетканый иглопробивной материал, содержащий нетканое полотно из синтетических волокон, упрочняющие нити и связующее, при этом упрочняющие нити выполнены из стекловолокна и равномерно расположены вдоль нетканого полотна, отличающийся тем, что нетканое полотно выполнено из не менее чем пяти-семи прочесов, уложенных вдоль и поперек нетканого полотна, упрочняющие нити из стекловолокна уложены на подкладочной поверхности материала и закреплены волокнами полотна, под действием иглопробивания нетканого полотна.

2. Нетканый иглопробивной материал по п.1, отличающийся тем, что связующее в сухом материале составляет 15-17%.

3. Нетканый иглопробивной материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве связующего использован латекс акрилостирольный.