Способ получения многослойного огнестойкого текстильного материала

Способ получения многослойного огнестойкого текстильного материала

Реферат

Область техники

Изобретение относится к легкой промышленности, в частности, к производству многослойных огнестойких текстильных материалов с полимерным покрытием для средств индивидуальной защиты.

Уровень техники

Многослойные огнестойкие материалы широко используются в производстве средств индивидуальной защиты от факторов термического поражения - открытого пламени и интенсивных тепловых потоков.

Известны различные способы производства многослойных полимерных материалов - каландровый, наносный, каландровонаносный, переносный, кашировальный, наноснодублировочный и другие (Г.П.Андрианова, К.А.Полякова, А.С.Фильчиков, Ю.С.Матвеев "Химия и технология полимерных пленочных материалов и искусственной кожи", часть вторая, Москва, Легпромбытиздат, 1990, с.180-195).

Однако получаемые такими способами многослойные полимерные материалы при попадании на них горящих каучукоподобных веществ прогорают в течение 10-15 с (Справочник по искусственным кожам и пленочным материалам. Под ред. Михайлова В.А. и Кипниса Б.Я., Москва, Легкая и пищевая промышленность, 1982, с.39, 46).

Известен также огневой способ получения многослойных полимерных материалов на машине дублировочной "Пла-ма" (Швеция) (Ю.Д.Факторович "Оборудование промышленности искусственных кож и пленочных материалов", Москва, Легпромбытиздат, 1986, с.137; Г.П.Андрианова, К.А.Полякова, А.С.Фильчиков, Ю.С.Матвеев. "Химия и технология полимерных пленочных материалов и искусственной кожи, часть вторая, Москва, Легпромбытиздат, 1990, с.195).

Сущность этого способа сводится к оплавлению движущейся поверхности поролона открытым "лижущим "пламенем горелки и последующему соединению под давлением оплавленного поролона с текстильной основой в зазоре между валками. Расстояние между пламенем горелки и поверхностью поролона регулируется таким образом, чтобы происходило оплавление очень тонкого слоя. Этот способ можно применять, когда нужно обкладывать поролон текстильной основой с одной или с двух сторон. Скорость движения непрерывной ленты материала при огневом способе до 40 м/мин.

Однако термозащитные свойства и огнестойкость получаемого таким способом многослойного материала недостаточны.

Общим недостатком многослойных материалов, получаемых вышеперечисленными способами, являются их низкие гигиенические свойства, в частности, низкая воздухо- и паропроницаемость, что делает спецодежду, изготовленную из таких материалов, некомфортной.

Наиболее близким к изобретению по техническому существу является способ получения многослойного огнестойкого текстильного материала, описанный в патенте РФ 2137607 С1, опубл. 1999 г. По этому способу сначала готовят ПВХ-пластизоль путем смешения эмульсионного поливинилхлорида с пластификаторами, стабилизаторами, антипиренами и, если необходимо, пигментами и последующего созревания полученной пасты. Затем полученный ПВХ-пластизоль наносят на текстильное полотно в виде дискретного покрытия с помощью перфорированных шаблонов. Элементы дискретного покрытия выполнены в виде различных по геометрии, расположенных в различном сочетании друг с другом элементов, причем проход по прямой между соседними элементами перекрыт ими или другими элементами. Затем полученный полуфабрикат подвергают термообработке при 150-180°С в течение соответственно 15-3 мин.

Недостатками этого способа являются низкие термозащитные свойства и огнестойкость полученных материалов.

К тому же этот материал не обеспечивает защиту от отравляющих веществ. Все это не позволяет использовать материал для эффективной защиты одновременно от совокупности поражающих факторов.

Сущность изобретения

Изобретательская задача состояла в поиске способа получения многослойного огнестойкого текстильного материала путем нанесения на текстильное полотно антипиренового состава на основе эмульсионного поливинилхлорида в виде дискретного слоя и последующего термоотверждения, который позволил бы одновременно придать материалу более высокие термозащитные и огнестойкие свойства, а также обеспечить защиту от воздействия отравляющих веществ при сохранении высоких гигиенических свойств.

Поставленная задача решена способом получения многослойного огнестойкого текстильного материала путем нанесения на текстильное полотно антипиренового состава на основе эмульсионного поливинилхлорида в виде дискретного слоя и последующего термоотверждения, в котором перед термоотверждением на антипиреновый состав накладывают второе текстильное полотно, наносят на него дискретный слой того же антипиренового состава и накладывают на него третье текстильное полотно, а термоотверждение осуществляют одновременно обоих дискретных слоев.

Изобретение позволяет получить многослойный огнестойкий текстильный материал с более высокими термозащитными и огнестойкими свойствами, обеспечивает возможность защиты от отравляющих веществ при сохранении высоких гигиенических свойств. Полученный заявляемым способом материал является многофункциональным, так как обеспечивает защиту одновременно от совокупности поражающих факторов. Так, при пожаре на химических и нефтехимических предприятиях имеют место одновременно несколько поражающих факторов - тепловой удар, воздействие химических веществ, усугубленное высокими температурами, открытое пламя, горящие каучукоподобные вещества.

Например, использование в середине многослойного материала углеродного полотна позволяет одновременно с высокой степенью защиты от теплового воздействия и открытого пламени обеспечить защиту от воздействия отравляющих веществ.

Одновременное термоотверждение обоих дискретных слоев позволяет придать материалу более высокую износостойкость по сравнению с многослойным материалом, если его изготавливать при раздельном отверждении слоев, так как при высоких температурах происходит ускоренное старение уже отвержденного дискретного покрытия при последующем его поступлении в термокамеру.

К тому же заявленный способ обеспечивает существенное повышение производительности труда.

Сведения, подтверждающие возможность

воспроизведения изобретения

Сначала готовят поливинилхлоридный пластизоль путем смешения эмульсионного поливинилхлорида с пластификаторами, стабилизаторами, антипиренами и другими целевыми добавками и последующего созревания полученной пасты.

Для приготовления поливинилхлоридного пластизоля можно использовать эмульсионный поливинилхлорид любых марок - ГОСТ 14039, изм.1, 2, 3, 4.

В качестве пластификаторов для получения ПВХ-пластизоля можно использовать, например, такие известные соединения, как 2-этилгексилфталат (диоктилфталат)- ГОСТ 8728-88, алкиловые эфиры ортофталевой кислоты (ДАФ-789 и ДАФ-68) - ГОСТ 8728-77Е, а также фосфор- и хлорсодержащие пластификаторы, такие как трихлорэтилфосфат (ТХЭФ) - ТУ 2493-319-05763441-2000, изм.1, аннафос - ТУ 2493-003-3158584-95, (ди-2-этилгексил)-фенилфосфат (ДАФФ) - ТУ 6-05-1611-78, хлорпарафин ХП-470 - ТУ 2493-339-05763458-2003.

В качестве стабилизаторов поливинилхлорида можно использовать, например, стеарат кальция - ТУ У24.1-14308351-003-2003, смолы эпоксиднодиановые ЭД-16, ЭД-20, ЭД-22 - ГОСТ 10587-76, стабилизатор СКС К-17 - ТУ 6-09-4346-78, представляющий собой барий-кадмий-цинковые соли синтетических жирных кислот.

В качестве антипиренов можно использовать, например, трехокись сурьмы - ТУ 48-141-88, буру - ГОСТ 8429-77, трис-(2,3-дибромпропил)-фосфат - ТУ 6-16-3086-88, хлорпарафин ХП-1100 - ТУ 2493-211-05763458-97, трехокись алюминия - ТУ 6-09-426-70.

Для обеспечения многофункциональности, т.е. комплекса потребительских и защитных свойств, в качестве текстильного полотна могут быть использованы текстильные материалы различного волокнистого состава и структуры (тканые и нетканые), а также ткани специального назначения.

Элементы дискретных слоев могут быть как одинаковой, так и различной формы и в различном сочетании друг с другом.

Полученный ПВХ-пластизоль с помощью перфорированного шаблона наносят на текстильное полотно. Затем непосредственно на неотвержденное дискретное покрытие накладывают второе текстильное полотно, на которое опять наносят дискретное полимерное покрытие того же антипиренового состава и накладывают на это покрытие третье текстильное полотно.

Полученный многослойный полуфабрикат пропускают через дублировочные валки и подают в термокамеру, где при температуре 150-170°С происходит термоотверждение дискретных полимерных слоев в течение, соответственно, 7-3 минут. Отвержденные дискретные полимерные слои скрепляют собой прилегающие к ним текстильные полотна. Полученный многослойный огнестойкий текстильный материал поступает на намоточное устройство.

Свойства материалов, изготовленных по изобретению и по прототипу, приведены в таблице.

Свойства материалов, изготовленных по изобретению и по прототипу, определяли одинаково.

Термозащитные свойства материалов определяли по методике, изложенной в патенте РФ 2120213, 1998 г.

Огнестойкость определяли по ТУ 8318-011-10725218-96, раздел 3.9.

Воздухопроницаемость определяли по ГОСТ 12088.

Как видно из данных таблицы, термозащитные свойства многослойных огнестойких текстильных материалов в 10-15 раз выше, чем у материалов, полученных по прототипу, а огнестойкость выше в 4-5 раз. Кроме того, материал, содержащий в качестве второго слоя защитно-фильтрующее полотно ПКЗФ - 1, обеспечивает защиту и от воздействия отравляющих веществ.

Таблица
Свойства материала	Лицевой слой: первое полотно - хлопкополиэфир. ткань ТКО-О с ПВХ-покрытием на лиц. стороне; второе полотно - холстопрошивное защитно-фильтрующее ПКЗФ-1; третье полотно - бязь	Лицевой слой: первое полотно - хлопкополиэфирная ткань ТКО-О; второе полотно - ткань шерстяная арт.1245; третье полотно-фланель	ПрототипТкань ТКО-О с дискретным ПВХ-покрытием
Термозащитные свойства, кал/кв. см	135	195	13
Огнестойкость, с	50	62	12
Воздухопроницаемость, дм3/м2 с	220	225	225
Примечание: а) Хлопкополиэфирная ткань ТКО-О выпускается по ТУ 17-02-15-285-92
б) Полимерные дискретные слои в материалах, полученных по заявленному изобретению и по прототипу, имеют одинаковый состав: поливинилхлорид эмульсионный - 100 мас.ч.; диоктилфталат - 25 мас.ч.; трихлорэтилфосфат - 25 мас.ч.; трис-(2,3-дибромпропил)фосфат - 15 мас.ч.; трехокись сурьмы - 15 мас.ч.; стеарат кальция - 2 мас.ч.

Способ получения многослойного огнестойкого текстильного материала путем нанесения на текстильное полотно антипиренового состава на основе эмульсионного поливинилхлорида в виде дискретного слоя и последующего термоотверждения, отличающийся тем, что перед термоотверждением на антипиреновый состав накладывают второе текстильное полотно, наносят на него дискретный слой того же антипиренового состава и накладывают на него третье текстильное полотно, а термоотверждение осуществляют одновременно обоих дискретных слоев.