Нетканый фильтровальный материал

 

Изобретение относится к получению нетканых фильтровальных материалов из вторичного текстильного сырья, используемых в транспортном строительстве для устройства дренажных и армирующих прослоек при сооружении автомобильных дорог на слабых грунтах, и позволяет достигнуть повышения эффективности фильтрующих свойств и снижения деформационной способности материала. Нетканый фильтровальный материал содержит смесь регенерированных волокон и нитей из обрезков синтетических тканей в количестве 10 - 20% от общей массы волокон смеси, а также промышленные отходы полиэфирных волокон и нитей в количестве 30 - 50% ( полиакрилонитрильных волокон 20 - 40% и полиамидных волокон и нитей 10 - 20%). 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4351070/23-26 (22) 28.12.87 (46) 15.02.90. Бюл. ¹ 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт вторичных ресурсов (72) Н. В. Нечахин, Н. А. Лебедев, Л. А. Тарасюк, Н. А. Селезнев, P.Ô. Копытов, Л. В. Змиева, Н. Б. Печкурова, Ю. В. Пудов и Б. П. Брантман (53) 66.067.12 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 896111, кл. D 04 Н l/48, 1982.

Изобретение относится к текстильной промышленности и к отраслям переработки вторичного текстильного сырья, в частности к производству нетканых фильтровальных материалов, используемых в транспортном строительстве для устройства дренажных и армирующих прослоек при сооружении автомобильных дорог на слабых грунтах.

Целью изобретения является снижение деформационной способности и повышение фильтрующих свойств материала.

Смесь регенерированных волокон и нитей (ТУ 63-070-ОП 41-87, тип lа) получают путем разволокнения обрезков тканей из синтетических волокон. Смесь содержит до 60% полиэфирных регенерированных волокон с повышенным (50-60%) содержанием длинных (35 мм и более) волокон. Осталь-. ную долю волокнистой смеси составляют

„„Я0„„1542582 (51)5. В 01 D 39/16 (54) НЕТКАНЫЙ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ

МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к получению нетканых фильтровальных материалов из вторичного текстильного сырья, используемых в транспортном строительстве для устройства дренажных и армирующих прослоек при сооружении автомобильных дорог на слабых грунтах, и позволяет достигнуть повышенияя эф фекти в ности фи.ч ьтрующи х свойств и снижения деформационной способности материала. Нетканый фильтровальный материал содержит смесь регенерированных волокон и нитей из обрезков синтетических тканей в количестве 10-20% от общей массы волокон смеси, а также промышленные отходы полиэфирных волокон и нитей в количестве 30-50% (полиакрилонитрильных волокон 20-40% и полиамидных волокон и нитей 10-20%). 2 табл. клочки материала и нити, не только не препятствующие дальнейшей переработке всей смеси на игл опробивном оборудовании, но и создающие эффект дополнительного упрочнения структуры полотна.

В указанной смеси содержится также примесь других волокон, но в количествах, значительно уступающих основному компоненту, а именно, % хлопковыx 10-15; вискозных 12-18, ацетатных 5-8 и полиамидных 5-9 волокон.

Технологический процесс подготовки к переработке волокон из промышленных отходов синтетических волокон и нитей состоит из резки их на длину 60-70 мм, а обрезки тканей из синтетических волокон подвергаются как резке в двух взаимоперпендикулярных направлениях на кусочки размером 40-60 мм, так и разволокнению на агрегатах, работающих по принципу

1542582

15

55 з молотковой дробилки. Далее волокнистая, смесь подвергается обработке на щипальных машинах.

Волокнистый хопст формируют аэродинамическим способом с последующим двухсторонним м иглопрокалыванием.

Пример 1. Промышленные отходы синтетических волокон и нитей подвергаются резке на резальной машине на длину

60-70 мм, а обрезки тканей из синтетических волокон — - как резке в двух взаимо перпендикулярных направлениях на ку, сочки размером 40-60 мм, так и разволок-. нению на агрегатах, работающих по прин ципу молотковой дробилки. Залее вся волок нистая смесь подвергается обработке на щи, пальной машине. Волокнистый холст из смеси компонентов примера 1 (см. табл. 1) формируют аэродинамическим способом с последующим двухсторонним иглопрокалыванием с плотностью прокола 130 1/см и глубиной прокола 11 мм.

Поверхностная плотность полученного не-. тканого фильтровального материала 585 г/м ; толгцина 4,5 мм; разрывная нагрузка в продольном направлении 53,7 даН, а в поперечном направлении 29,4 даН; разрывное удлинение в продольном направлении

54%, а в поперечном — 97%; прочность при продавливании 83 даН; водопроницаемость 31 дм /м с; коэффициент фильтрации

48 м/сут.

Пример 2. Нетканый фильтровальный материал, выполненный как в примере 1, но из смеси компонентов примера 2 (см. табл. 1).

Поверхностная плотность полученного нетканого фильтровального материала

592 г/м- ; толщина 4,6 ми; разрывная нагрузка в продольном направлении 54,6 даН, а в поперечном направлении 30,8 <аН; разрывное удлинение в продольном направлении 48%, а в поперечном - - 86%; прочность »ри продавливании 86 <аН; водопро»ицаемость 34 дм /м с; коэффициент фильтрации 54 м/сут.

Прилер 3. Нетканый фильтровальный материал, выполненный как в примере 1, »о из смеси компонентов примера 3 (см. табл. 1) .

Поверхностная плотность получе»ного »етканого фильтровального Mell с1эиала 576 I / lvl > толщина 4,4 мм; разрывная нагрузка в продольном направлении 53,4 даН, а в попереч»ом — 29,8 даН; разрывное удлинение в продольном направлении 52%, а в поперечном направлении 92%, прочность при-продавливании 79 даН; водопроницаемость

27 дм /м- с; коэффициент фильтрации

52 м/сут.

Варианты смесок для изготовления предлагаемого нетканого фильтровального материала (примеры 1,2,3), дополнительного (пример 4) и известного (5) материала (прототипа) приведены в табл. !.

Иглопробивные полотна, полученные ив компонентов волокон, указанных в табл. 1, имеют показатели свойств, приведенные в табл, 2.

Проведенные исследования (см. табл. 2) показывают преимущества иглопробввных полотен из предлагаемых композиций (прймеры 1 2 и 3) по сравнению с дополни тельными (4а, 4б) и известным материалом (5) по показателям практически всех представленных физико-механических и фильтрующих свойств.

Как следует из данных табл. 1 и 2, отсутствие в композиционном составе полотна (вариант 4а) смеси регенерированных волокон и нитей приводит к снижению всех исследуемых свойств: прочностных (разрывной нагрузки и прочности при продавливании) и деформационных (разрывного удлинения) потому, что снижается трение между составляющими полотно волокнами только из промышленных отходов синтетических волокон, а фильтрующих свойств (водопроницаемости и коэффициента фильтрации) потому, то в составе полотна отсутствуют компоненты большего диаметра, вследствие чего снижается пористость полотна.

Введение в композиционный состав полотна 30% смеси регенерированных волокон и нитей (вариант 4б) приводит к ухудшению процесса холсто(, ормирования и к снижению уровня показателей его физико-механических свойств, что делает материал близким по свойствам к известному (прототипу). Снижение прочностных и деформационных свойств такого полотна связано с увеличением доли коротких волокон, а снижение фильтрующих свойств — — с увеличенным содержанием клочков и нитевидных комплексов в структуре полотна, которые перекрывают уже значительную часть его поверхности.

Наличие в составе полотна значительного (до 70% ) количества гидрофобных отходов полиэфирНых и полиакрилонитрильных волокон предопределяет длительный срок службы фильтровального полотна в жидкостной среде благодаря высокой устойчивости названных волокон к гниению, 45»абуханию, разложению и к действию большинства химических реагентов.

Присутствие в смеси небольшого (10-20% ) количества наиболее прочных отходов»олиамидных волокон позволяет сохранить исходные прочностные свойства

»глопробивного полотна»а требуемом уровне, необходимом при транспортировании и для укладки их в основания автомобильных дорог.

Повышению фильтрующих свойств и пористости иглопробивного полотна способствует наличие в его составе волокон разного диаметра, так как используемые в смеси волокна и волокнистые (нитевид1542582

6 восстановлению фильтрующих свойств полотна в процессе эксплуатации.

5 ные) комплексы имеют различную линейную плотность.

Основное преимущество смеси регенерированных волокон и нитей заключается в том, что в процессе разволокнения компоненты ее составляющие сохраняют в значительной степени свою длину и проч ность, а также имеют резко различные диаметры, способствующие образованию наиболее пористой структуры иглопробивного полотна. 10

Формула изобретения

Вероятность присутствия в общей с промышленными отходами смеси незначительного (до 5Я) количества отходов натуральных -и искусственных волокон обуславливает возможность увеличения размеров пор в за к слышати рова иной фильтров альном полотне за счет постепенного гниения этих волокон в мокром грунте, что способствует

Таблица 1

Компоненты

Содержание компонентов в составе материалов, мас.Е, по примерам предлагаемых дополнительных прототипа

1 2 3 4а 4б 5

50

50 40 30

40

30

20 30 40

10

10 10 20

20 20 10

Промьппленные отходы полиэфирных волокон и нитей (ТУ 6-06-28-2-82)

Промышленные отходы полиакрилонитрильных волокон (ТУ 6-06-34-22-81)

Промышленные отходы полиамидных волокон и нитей (ОСТ 63.8-81 гр. 1.4а)

Регенерированные смешанные волокна из трикотажного лоскута (из сырья по

ГОСТ 10590-75 усл.об.713)

Смесь регенерированных волокон и нитей (ТУ 63-070-ОП 41-87, тип 1а) Нетканый фильтровал ьный материал, включающий смесь промышленных отходов полиэфирных, полиакрилонитрильных и полиамидных волокон, скрепленных иглопрокалыванием, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности фильтрующих свойств и снижения деформационной способности материала, он снабжен смесью регенерированных волокон и нитей из обрезков синтетических тканей в количестве

10-20Я от массы волокон смеси, при этом промышленные отходы полиэфирных волокон и нитей составляют 35-50О, полиакрилонитрильных волокон 20-40О, а полиамидных волокон и нитей 10-20Я.

1542582

Таблица 2

Характеристики дополнительных прототипа

4а 4б 5 предлагаемых

1 г (З

4,6

575 580

4,4 4,5

585 592 576

4,5 4,6 4,4

47,6

26,8

46,2 47,1

23,4 25, 7

52,7 54,653,4

29,4 30,8 29,8

122

64 63

119 115

54 48 52

97 86 92

76

75 73

23 25

37 41

83 86 79

31 34 27

48 54 52

Редактор М. Бандура

Заказ 360

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, М оскв а, Ж вЂ” 35, Рау шска я н аб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Поверхностная плотность, г/м

Толщина, мм

Разрывная нагрузка, даН продольная поперечная

Разрывное удлинение, 7. продольное поперечное

Прочность при продавливании, даН

Водопроницаемость, дна /м2 с

Коэффициент фильтрации, м/сут

Показатели свойств материалов по примерам

Составитель Л. 1Олдашева

Техред И. Верее Корректор М. Кучерявая

Тираж 573 Подписное