Биаксиизотропная техническая ткань под полимерное покрытие

Биаксиизотропная техническая ткань под полимерное покрытие

Реферат

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в качестве армирующей прокладки технических изделий с полимерным покрытием, преимущественно в качестве защитного слоя - брекера резинотросовых конвейерных лент средней и тяжелой серий, резинотканевых рукавов и других резинотехнических изделий. Предлагаемая ткань без полимерного покрытия может быть использована для изготовления специальной защитной спортивной одежды фехтовальщиков, бронежилетов и бронепластин, деталей обуви, фильтрующих перегородок промышленных фильтров для фильтрации жидкостей и газовоздушных масс.

Основным атрибутом технических тканей, обеспечивающим их соответствие целевому назначению в перечисленных выше технических изделиях, является биаксиизотропность их структуры при коэффициенте связности не менее 3,0 и разрывной нагрузке по основе и утку не менее 140 кгс/см.

Биаксиизотропными считаются ткани, выполненные из одинаковых по сырьевому составу и линейной плотности нитей основы и утка, с одинаковыми раппортами переплетений по основе и утку. Эти ткани, как правило, имеют близкие по величине (отличающиеся не более чем на ±18%) или равные показатели физико-механических свойств и структурно-геометрические параметры строения в направлениях основы и утка. Такая структура биаксиизотропных тканей вызвана необходимостью воспринимать в процессе их эксплуатации воздействие одинаковых или близких по величине рабочих нагрузок одновременно в направлении основы и утка.

Известны однослойные биаксиизотропные ткани серии ТК-Р: ТК-50-Р, ТК-80-Р, ТК-120-Р, ТК-120-Р-1, ТК-160-Р-1, ТК-270-Р, ТК-400-Р, используемые для изготовления резинотканевых гибких ограждений судов на воздушной подушке и других резинотехнических изделий, выполненные переплетениями полотно (1/1), рогожка 2/2, рогожка 3/3 и рогожка 4/4 из одинаковых по сырьевому составу, линейной плотности нитей основы и утка, с одинаковыми раппортами переплетений по основе и утку. Технологические плотности этих тканей по основе и утку равны или близки друг к другу с отклонениями ±18%. Степень заполнения по основе тканей серии ТК-Р полотняного переплетения равна 46-65%, при коэффициенте связности в пределах от 5,25 до 7,88. Степень заполнения по основе тканей серии ТК-Р с переплетениями рогожка (2/2, 3/3, 4/4) равна 86-119%, при коэффициенте связности от 1,3 до 2,47 [ОСТ Р 17 15-004-93 "Ткани полиамидные технические для гибких ограждений" (взамен ГОСТ 23114-78)].

Однослойные биаксиизотропные ткани серии ТК-Р не могут быть использованы в качестве защитной прокладки резинотросовых конвейерных лент и других технических изделий, так как ткани полотняного переплетения, имеющие оптимальный коэффициент связности, ограничены разрывной нагрузкой до 120 кгс/см, при необходимости не менее 140 кгс/см, а ткани с переплетениями рогожка 2/2, 3/3, 4/4, имеющие достаточную разрывную нагрузку от 120 до 400 кгс/см, обладают повышенной раздвижкой, обусловленной низким, не более 2,5, коэффициентом связности, при необходимости не менее 3,0.

Известна также двухслойная ткань ТК-500-Р, используемая в качестве армирующего каркаса гибких ограждений, выполненная из одинаковых по сырьевому составу и линейной плотности нитей основы и утка переплетением рогожка 4/4 двухслойная. Соединение слоев в этой ткани осуществляется частью нитей утка в порядке 2 через 2, раппорт по основе равен 32, раппорт по утку - 16. Степень заполнения ткани по основе, приходящаяся на два слоя, составляет 195%, при коэффициенте связности, равном 6,25 [ТУ ВНИИТТ 153-82 "Ткань капроновая ТК-500-Р для гибких ограждений", книга: Керимов С.Г., Попов Л.Н. Производство технических тканей. - М.: Легпромбытиздат, 1994, стр.190-91].

Основным недостатком двухслойной ткани ТК-500-Р, даже при ее высокой разрывной нагрузке (не менее 500 кгс/см) и достаточном коэффициенте связности (6,25), является неоднородность ее структурно-геометрических параметров строения в направлении основы и утка, что не позволит получить в готовом изделии биаксиизотропную по структуре прокладку, одинаково воспринимающую нагрузки одновременно в направлениях основы и утка. Кроме того, ткань нетехнологична из-за большого раппорта по основе (32) и утку (16), требующего для ее изготовления наличия специального ткацкого оборудования.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является техническая ткань для изготовления слоистых резинотехнических изделий, выполненная двухслойным полотняным переплетением, слои которой соединены всеми нитями основы, переходящими из верхнего слоя в нижний и обратно. Каждый элемент переплетения содержит по две спаренные уточные нити. Раппорт ткани по основе составляет 4 нити, а по утку 8 или 16 нитей [Авторское свидетельство ЧССР №250333, кл. МКИ⁴ D 03 D 15/00, опубл. 16.04.1987 г].

Данная ткань в основном соответствует целевому назначению по физико-механическим показателям, однако обладает существенным недостатком - наличием в ней разнопереплетающихся нитей по основе и утку, что даже при равенстве величин разрывных нагрузок по основе и утку в суровье не позволит получить в готовом изделии биаксиизотропную по структуре прокладку, одинаково воспринимающую нагрузки в направлениях основы и утка.

Технической задачей настоящего изобретения является создание биаксиизотропной технической ткани под полимерное покрытие с разрывной нагрузкой по основе и утку не менее 140 кгс/см и коэффициентом связности не менее 3,0.

Данная задача решена тем, что биаксиизотропная техническая ткань под полимерное покрытие выполнена двухслойным переплетением из одинаковых по сырьевому составу и линейной плотности нитей основы и утка с одинаковыми раппортами переплетений по основе и утку. Слои ткани соединены между собой одновременно всеми нитями основы и утка, переходящими из слоя в слой. В раппорте переплетения каждая нить основы и утка образует по два длинных трехниточных и по два коротких однониточных перекрытия, при этом любая половина рисунка восьминиточного раппорта переплетения размером 4×8 или 8×4 вдоль нитей основы и утка, будучи повернутой вправо или влево на угол 90°, совпадет с соответствующей половиной раппорта противоположной системы нитей, а при ее повороте на 180° - совпадет с рисунком второй половины раппорта одноименной системы нитей. Коэффициент связности ткани находится в пределах от 3 до 10.

На чертеже приведен рисунок полного раппорта переплетения биаксиизотропной ткани с совмещенными с ним схемами расположения нитей в сечениях ткани вдоль нитей основы и утка.

На чертеже приняты следующие условные обозначения нитей: O₁...O₈ - нити основы с порядковыми номерами от 1 до 8; У₁...У₈ - нити утка с порядковыми номерами от 1 до 8.

Предлагаемую ткань изготавливают на микрочелночных, челночных или рапирных ткацких станках, оснащенных восьмиоборотными эксцентриковыми механизмами или зевообразовательными каретками.

Для подтверждения технического результата изобретения были изготовлены экспериментальные ткани предложенной конструкции. Основные технические характеристики тканей предлагаемых структур приведены в таблице.

Данные таблицы показывают, что заявляемые ткани в сравнении с тканями-аналогами по показателям основных свойств - биаксиизотропности, разрывной нагрузке и коэффициенту связности более соответствуют целевому назначению при изготовлении резинотросовых конвейерных лент средней и тяжелой серий.

Опытные образцы тканей заявляемой структуры ТПБ-150/150, ТПБ-200/200, ТПБ-300/300, ТПБ-400/400, ТПБ-500/500 с положительным результатом испытаны на ОАО "Курскрезинотехника" при изготовлении резинотросовых конвейерных лент средней и тяжелой серий. По результатам испытаний эти ткани рекомендованы к промышленному применению.

Таблица
Примеры конкретного выполнения заявляемых тканей биаксиизотропных структур
Наименование показателей	Номера заправок (вариантов) заявляемых тканей
1	2	3	4	5
Марка ткани	ТПБ 150/150	ТПБ 200/200	ТПБ 300/300	ТПБ 400/400	ТПБ 500/500
Поверхностная плотность, г/м2	640	864	1287	1680	1975
Ширина, мм	1350	1320	1250	1250	1200
Толщина, мм	1,81	2,03	2,40	2,72	3,04
Число нитей на 10 см:
по основе	154	138	154	165	172
по утку	158	142	158	168	176
Разрывная нагрузка полоски ткани размером 50×200 мм, кгс:
по основе	1610	2170	3230	4320	5410
по утку	1660	2240	3320	4410	5540
Удлинение при разрыве полоски ткани размером 50×200 мм, %:
по основе	32	33	34	36	38
по утку	34	35	36	37	39
Изменение размеров ткани в горячем воздухе при температуре 150°С и выдержке 30 минут, %:
по основе	7,5	7,8	7,6	7,9	8,2
по утку	7,6	7,7	7,8	8,0	8,4
Коэффициент связности ткани	3,03	3,4	5,35	7,59	9,95
Коэффициент уплотненности ткани по основе	0,50	0,55	0,71	0,85	0,96
Сырьевой состав нитей основы и утка	Нить полиамидная (капрон) высокой прочности для резинотехнических изделий
Линейная плотность нитей основы и утка, текс	93,5×2	93,5×3	187×2	93,5×5	187×3
Вид переплетения	Двухслойное с перевязкой слоев одновременно всеми нитями основы и утка
Примечания. Сокращенное обозначение структур тканей: ТПБ - ткань полиамидная брекерная; 150/150, 200/200, 300/300, 400/400, 500/500 - номинальные разрывные нагрузки ткани по основе и утку, кгс/см.

Биаксиизотропная техническая ткань под полимерное покрытие, выполненная двухслойным переплетением из одинаковых по сырьевому составу и линейной плотности нитей основы и утка с одинаковыми раппортами переплетений по основе и утку, отличающаяся тем, что слои ткани соединены между собой одновременно всеми нитями основы и утка, переходящими из слоя в слой, а в раппорте переплетения каждая нить основы и утка образует по два длинных трехниточных и по два коротких однониточных перекрытия, при этом любая половина рисунка восьминиточного раппорта переплетения размером 4×8 или 8×4 вдоль нитей основы и утка, будучи повернутой вправо или влево на угол 90°, совпадает с соответствующей половиной раппорта противоположной системы нитей, а при ее повороте на 180° - совпадает с рисунком второй половины раппорта одноименной системы нитей, при этом коэффициент связности ткани находится в пределах от 3,0 до 10.