Композиционный материал

Композиционный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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