Композиционный материал
Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к производству композиционных защитных материалов . Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей. Это достигается тем, что композиционный материал включает два слоя, один из которых 2 образован нетканым полотном, выполненным в виде волокнистого холста из смеси анионообменного и катионообменного модифицированных поликапроамидных волокон , скрепленного основовязаным переплетением, петли которого выполнены из волокон самого холста, в качестве катио - нообменного используется волокно на основепривитого сополимера поликапроамида и полиакриловой кислоты при содержании ее 18-20,5 мае. %, количество катионообменного волокна в смеси составляет 0,4-0,6 по массе, верхний слой выполнен из трикотажного полотна, выработанного из пряжи из модифицированного полиамидного волокна мегалон при соотношении слоев по массе 1:0,8-1,2. 1 табл. Ё
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 0 04 Н 13/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (21) 4834385/12 (22) 04.06,90 (46) 28.02.93. Бюл. М 8 (71) Волгоградский политехнический институт (72) В.Ф.Желтобрюхов, Т.Ф. Морозенко и
Н.B.Ìåíçåëèíöåâà (56) Авторское свидетельство СССР
N 1682431, кл; 0 04 Н 13/00, 31.05,89. (54) КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к производству композиционных защитных материалов. Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей. Это достигается тем, что композиционный материал включает два слоя, один из которых
Изобретение относится к новым дублированным материалам на.текстильной основе, в частности к композиционному материалу, составленному из двух компонентов — кулирного трикотажного полотна и нетканого материала, и может быть использовано для изготовления фильтрующих элементов в устройствах, предназначенных для очистки газовоздушных смесей от пыли, агрессивных и токсичных веществ.
Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей, Это достигается тем, что основа композиционного материала образована нетканым материалом, выполненным в виде волокнистого холста из смеси анионообменного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиметиламиноэтил». Ы 1798413 А1 образован нетканым полотном, выполненным в виде волокнистого холста иэ смеси анионообменного и катионообменного модифицированных поликапроамидных волокон, скрепленного основовязаным переплетением, петли которого выполнены из волокон самого холста, в качестве катионообменного используется волокно на основе и ривитого сополимера поликапроамида и полиакриловой кислоты при содержании ее 18 — 20,5 мас. /„количество катионообменного волокна в смеси составляет 0,4 — 0,6 по массе. верхний слой выполнен из трикотажного полотна, выработанного из пряжи из модифицированного полиамидного волокна мегалон при соотношении слоев по массе 1:0,8 — 1,2, 1 табл. метакрилатом и катионообменного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида и полиакриловой кислоты, при содержании ее 18,0-20,5 „при содержании катионообменного волокна 0,4-0,6 по массе смеси, скрепленного основовязаным переплетением, петли которого сформированы из волокон самого холста, и слоя из гладкого покровного кулинарного плюшевого трикотажного полотна, вйрэботанного из пряжи из модифицированного поликапроамидного волокна мегалон, Соотношение массы трикотажного и нетканому полотен составляет 0,8-1.2:1 по массе.
Предлагаемый материал обладает высокими защитными свойствами как по кислым (HCi — 35,1 — 35,4 час) и основным газам (ИНЗ вЂ” 3,3 — 3,5 час), эффективность очистки по
1798413
20
35
40 бихромату калия — 88,1 — 89,77;, высокими сорбционными свойствами (капиллярность, мм/ч — по длине/ширине — 188,0 — 191/193196) достаточной прочностью при разрыве, да Н; по длине/ширине — 216-223/222 — 228, проницаемостью (воздухо- и паропроницаемостью), устойчивостью к мнагократйому одноосному растя>кению, тыс. цикл. — 18,8—
19„1.
Повышение эффективности очистки промышленного воздуха от аэрозолей, хлористого водорода, паров соляной кислоты и твердых частиц объясняется тем, что на трикотажном полотне оседают наиболее крупные частицы. Мелкие частицы проходят в волокнистый слой и улавливаются в нем.
Трикотажное полотно обеспечивает высокую эффективность очистки в начальный период работы фильтра, а слой, выполненный из катионообменных и анионообменных волокон, обладает высокой способностью к сорбции газов, Эффективность использования смеси анионообменного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиметиламиноэтилметакрилатом (KM-Al) и катионообменного волокна HB основе привитого сополимера поликапроамида и полиакриловой кислоты при содержании ее
18,0 — 20,5;(, РК. Известия Вузов, Технология легкой промышленности, 1985, М 1, с, 4547) обусловлена взаимодействием поверхностей двух типов волокон, которое не может себя проявить в других смесях химических волокон, так как изменение поверхностных свойств анионообменного волокна
KM — Ai, осуществляемое в процессе его получения дает симбатную по отношению к катионообменному волокну поверхность, тем самым увеличивая суммарную поверхность контакта сорбента с сорбируемым газом, время защитного действия по основным и кислым газам. За счет смешения волокон получается неожиданный эффект — повышается устойчивость к циклическому одноосному растяжению.
Структура нетканого полотна предопределяет высокую поверхность контакта материала с сорбируемым газом, так как волокнистый холст скрепляется пучками волокон самого холста; Крутка в пучках отсут ствует, поэтому все волокна пучка и все волокна холста-принимают равное участие
/ в процессе газоочистки.
Наличие в двух слоях заявляемого материала синтетических волокон из привитых . сополймеров поликапроамида с учетом их структуры приводит к принципиальному улучшению очистки от твердых частиц, способности сорбировать газы, как кислого, так и основного характера.
При очистке газовоздушных смесей с высоким содержанием твердых частиц значительная их часть проскакивая через поры структуры трикотажного полотна достигает второго слоя композиционного материала, Это приводит к тому, что поверхность волокон нетканого полотна закрывается осевшими твердыми частицами, снижая активную" поверхность контакта с очищаемым газом и, соответственно, время защитного действия материала по этому газу. Кроме того.наблюдается забивка полотна твердыми частица- . ми с течением времени, вследствие чего резко повышается аэродинамическое сопротивление фильтра, В случае, если значения плотности трикотажа по длине и ширине будут достаточно высоки, то основная часть твердых частиц будет осаждаться на трикотажном полотне, затрудняя проскок газа, тем самым уменьшая способность к сорбции основных и кислых газов, Сни>кается время защитного действия,.
Общая технология получения композиционного материала заключается в том, что по известной технологии на кругловязальной машине "Джумберка" 20 кл. вырабатывается гладкое покровное кулинарное плюшевое трикотажное полотно. В качестве нитей используют пряжу из модифицированного поликапроамидного волокна мегалон (ТУ 40-461-806-03-.04) линейной плотностью 31,2 х 2 текс. При этом поверхностная плотность полотен составляет 320480 г/м при толщине 2,4 — 2,8 мм. Это г трикотажное полотно представляет верхний слой композиционного материала.
Нетканый материал получают на чесально-вязальном агрегате АЧВLLl, в состав которого входит чесальная машина, преобразователь" прочеса, вязально-прошивная машина, работающая по безниточной технологии. Поверхностная плотность полотен 400 г/м . Толщина полотна 3;0 мм.
Это полотно представляет основу.
Полотна соединяют между собой методом точечного скрепления с помощью сетчатых шаблонов или другим известным способом, В качестве связующего используется латекс 5 Н К - 40/4 (ТУ 38.103 — 81), Пример 1, Трикотажное полотно для верхнего слоя вырабатывают на кругловязальной машине "Джумберка" 20 кл. гладким покровным кулирным плюшевым переплетением из пряжи линейной плотностью 31,2 х 2 текс, выработанной из штапельного модифицированного поликапроамидного волокна мегалон. Полотно имеет следующие параметры струк1уры; поверхностная плот1798413 ность ms — 320 г/м, плотность по горизонг тали Пг — 52 пет. ст., плотность по вертикали
Пл — 72 пет. ряд„длина нити в петле (!грунт./!плюш.) — 4,8/6,1 мм.
Нетканое полотно для нижнего слоя композиционного материала вырабатывают следующим образом: смесь из 160 r ка.тионообмен ного волокна (привитой сополимер поликапроамида с полиакриловой кислотой при содержании ее 18,0ф) и
240 r анионообменного волокна КМ вЂ” Al (ТУ
40-461-806-07-85) прочесывают на чесальной машине. Соотношение волокон (катионообменное:анионообменное) — 0,4:0,6 по массе смеси. На преобразователе прочеса получают волокнистый холст и скрепляют на вязально-прошивной машине, Полотно. имеет слерующие параметры структуры: ms
-400 г/м, плотность прошива по длине Пд — 15 петель/50 мм, плотность прошива по ширине Пш — 15 петель/50 мм, число волокон в петле — 78, Соотношение слоев трикотэ>кного и нетканого полотен в композиционном материале составляет соответственно (0,8:1) по массе.
Результаты испытания композиционного материала приведены в таблице; Испыта- ния осуществляли стандартными методиками: ГОСТ 15.902-80, ГОСТ 14.902.3—
79, ГОСТ 10184-75, ГОСТ 10185 — 74.
Пример 2. Трикотажное полотно для верхнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1, Характеристики структуры полотна; ms — 480 гlмг, Пг — 60 пет, ст„П вЂ” 81 пет. ряд, )груп/1плюш 5,4/6,7 мм;
Нетканое полотно для нижнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1.
Соотношение слоев трикотажного и нетканого полотен в композиционном материале составляет соответственно (1,2;1,0) по массе.
По стандартным методикам определены свойства материала.
Свойства материала приведены в таблице.
Пример 3. Трикотажное полотно для верхнего слоя вырабатывают аналогично примеру 2.
Нетканое полотно для нижнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1, используя смесь волокон по массе; катионообменное:анионообменное 0,6:0,4.
Соотношение слов по массе трикотажного и нетканого полотен 1,2:1,0, Свойства материала рассмотрены втаблице.
Пример 4, Трикотажное полотно для, верхнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1.
55 лице.
Основное назначение предлагаемого композиционного материала — для санитарной очистки промышленного воздуха от твердых частиц, агрессивных и токсичных веществ, а также в качестве защитного слоя респираторов и респираторных установок для защиты органов дыхания . Формула изобретения
Композиционный материал, включающий верхний слой и основу, образованную нетканым полотном . в виде волокнистого холста из смеси модифицированных анионообменных BofloKoH и катионообменных волокон на основе привитого сополимера
Нетканое полотно для нижнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1, используя смесь волокон по массе смеси катионообменное. анионообменное—
5 0,6:0,4.
Соотношение слоев по массе трикотажного и нетканого полотен 0,8:1,0.
Свойства материала представлены в таблице.
10 Пример 5. Технология выработки трикотажного полотна для верхнего слоя аналогична примеру 1.
Нетканое полотно для. нижнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1, исполь15 зуя смесь волокон катионообменное:анионообменное—
0,2:0,8.
Соотношение слоев трикотажного и нетканого полотен 1,2:1,0 по массе.
20 Свойства материала представлены в таблице.
Пример 6. Трикотажное полотно для верхнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1. Характеристики структуры по25 лотна: ms — 240 гlм, Пг — 48 пет. ст., П вЂ” 64 пет. ряд, !грун,/1плюш, — 4,2/5,7 мм.
Нетканое полотно для нижнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1, используя смесь волокон катионообменное:анионооб30, менное 0,7:0,3 по массе.
Соотношение слоев трикотажного и нетканого полотен 0,6:1,0 по массе.
Свойства материала представлены в таблице.35 П ри м е р 7. Трикотажное полотнодля верхнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1, Характеристики структуры полотна; гп — 520 г/мг, Пг — 65 пет., ст., П, — 83 пет. ряд.,!грун/1плюш 5,5/6,7.
40 Нетканое полотно для нижнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1.
Соотношение слоев трикотажного и нетканого полотен соответственно 1,3:1,0 по массе, Свойства материала рассмотрены в таб1798413 амидное волокно мегалон, а катионообменное волокно основы дополнительно содержит полиакриловую кислоту при содержании ее 18,0 — 20,57,, причем количе5 ство катионообразного волокна в смеси составляет 0,4 — 0,6 по массе, а соотношение слоев по массе — 0,8 — 1,2:1. поликапроамида, и соединяющий их элемент в виде основовязаного переплетеНия, петли которого выполнены из волокон основы. отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, верхний слой выполнен в виде трикотажного полотна, полученного из пр5(жи, включающей модифицированное полиСаодстаа юньэн>цион>нк натериалэв
Свойства материала еаркнтд OIHHI (овновной caloA) Ho>rip>HHHAHIHIA нетеривл ооквватвли
Орототн> (Вазов>>в об>акт) орннер 5 t Пснр 6 ) ор«ер 7
flpHHap 1 ) осинер 2 ) пример 3 ) Орннер 4 ) Вравктюнэсть oH>scTHH по бн"
;,..,г
Вре>е, H
62, Ь 61, 2/6Ь,Ь/09, 62, 3/67, 2 88, 7 62,7/ЬЬ, 7/87,9 62,9/66, 5/86, 1 6d, I/Ы,З/74, 2 60, 0/62, 1/74,5 59, R/61,5/73,8 дэ тнослока ДСI дэ юсанеи>» ОС1 до прэсюка SOa, до неськеннл М
Ао проскока Вбь дэ нвсьвваннл Idly
sopssHHHeHT еовдунэт>рани
>/ э с
2,6/3,4/2>l 2,5/3,2/2,3
0,0690/0,0495/ О,ОЬ70/0,0485/
0.0665 0,0455
2.5 2,8/3, ЫЗ,2 2,9/3.6/3,2 2,7/3,5/3,2 2,5/3,7/3,3
2,?/3,5/2,6 доэерициент паропроннцвенэстн, Hr/Ha ñ
0,0720/0,059Ы
0,0635
0,0035/0,07ЭО/ 0,0845/0,0735/ 0,0057/0,0730/ 0,0852/0,0720/
0,0745 0,.0790 0,0?ЬЭ 0,076l.О, 0650 устоач>ность к ногократюиу однэоснэну растллан>е (5St от удлинен>и OOH раврме) . тмс. Еккл. раавменал югрувна, дан
13,9/10,9/18,9 13 5/8,6/15,2 13,7/6,4/!4,9 13,4/8,4/IЬ,8
10. 7 Ц,9/10,5/!8,8 13,7/10. 6/18,8
14,0/!0,8/19,1
75,1 207/216 55,3/195/172 52,9/189/!68
65,ь/208/228 69,4/193/!74 68,4/192/169
212
212
72,5/204/220
82,3/210/224 .
75, 1/206/221
05,6/212/227
72,9/204/221
83,2/210/222
52, Ы187/)ьЬ
68,3/191/!Ь?
Ваглммнр>в>ать Iel/v
1ЬЬ/168/! 70
1Ь9/170/172
109/190/191 185/107/188
I94/195/196 . 192/193/195
156
161
150/16!/164
163/165/166
189/1 9 0/191
I94/192/193
183/107/189
188/192/193
157/1ЬО/1ЬЗ
1Ь2/164/165
8 р и н е и а и н е. 1. Гарантирован>нл оенбка не более 5\ при !в>вврительюд еврэлтнэсти 952;
t. Влюнкть полотен определена при Ь52 Ьтнэсительюд алак>ости вовдука!
3. IIpH лроееденн нспмтаиид Hcoohiaoop>IH натврнагь> с ннтнктьо упаковки О,!5 г/и>
)о»в>ем!рации герое! Hc) " 100 Hr Hsa soa - 2,5 нг/н>; %>- 20 нг/нэ
5. Смесь гве>е по обвалу: SCIISO>:)SI>HI>1>1
Составитель Т.Морозенко
Редактор А.Купрякова, Техред М.Моргентал Корректор М,Максимишинец
Заказ 754 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
28,3
29,7
2,7
2,9
5,1
5,4
0 08/30 I/35 2
0,09/30,5/35,4
0;07/З,Ь/3.5 о,оо/Э,ь/3.7
0,09/4,0/5,8
0,10/4,1/5,9
0, 09/29. 5/35,
О,!О/29,7/35,2
0,08/3,1/3,4
0,09/3,3/З,ь
О, 10/4, 2/5, 7 о,)о/4, Ы5,8
0.10/31,5/35,6
0,11/3l,7/Ç5,6
0,09/3,3/3.5,, О,!О/З,Ç/3; 7
0,09/4,4/5,8
0,10/4,5/5.9
О, l0/30,5/35. l
0, l0/30,6/35,8
0,09/2,8/3,3
d.10/2 9/З.l
0,08/4,4/5,9
0,I0/\,5/Ü,0
0,09/19,8/2Ь,Ь
О,!О/20,1/2Ь,5
0,06/2,1/2,7
0,10/2,2/2,8
0,08/4,2/4,6
0,09/\,4/4,9
0,09/19,5/25,4
0,10/19,7/25,7
0,06/2,2/2,8
0.09/2,4/2,9
0,09/4,3/4,8
0,10/Ь,\/\,9
0,09/19,2/25,3
0,10/19,Э/25.4
О,ОЫ2,1/2,7
0,09/2,2/2,Ü
0,09/4,2/4,5
0,10/4,3/4,Ь
![Композиционный материал](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/766/7669333-s.jpg)
![Композиционный материал](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/766/7669334-s.jpg)
![Композиционный материал](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/766/7669335-s.jpg)
![Композиционный материал](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/766/7669336-s.jpg)