Способ получения волокнистого материала

 

Изобретение относится к переработке химических волокон и нитей, в частности к способу получения волокнистого материала, используемого в качестве синтетической кожи, линолиума, фильтр-материалов и т.д., и может быть реализовано в химической, легкой промышленности. Цель изобретения - упрощение процесса изготовления волокнистого материала при одновременном расширении ассортимента нетканого материала за счет перерабатываемого сырья. Способ осуществляют путем формования на приемную поверхность слоев волокнистого материала с последующим их уплотнением. Каждый слой волокнистого материала формируют из рядов, состоящих из ориентированных пучков волокон, имеющих одинаковую направленность и последовательно уложенных, друг к другу, каждый последующий ряд смещен относительно другого на величину г, равную ,1-0,9 , где 1 - длина волокна . При этом в каждом слое все ряды имеют одинаковый угол наклона по отношению к направлению движения приемной поверхности, изменяющийся в пределах 5-90°. 9 IE

А1 ае (и) (g))g D 04 Н 5/08

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двтцоснамм c v

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССО (21) 4778829/12 (22) 08.01 ° 90 (46) 23.01.92. Бюл. и 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического волокна (72) В.Ф.Исаков и Н.Ф.Романенко (53) 677 ° 46(088.8) (56) Тихомиров В.Б. Нетканые клеевые материалы. - M.: Легкая индустрия, 1966, с. 53-60. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО

МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к переработке химических волокон и нитей, в частности к способу получения волокнистого материала, используемого в качестве синтетической кожи, линолиума, фильтр-материалов и т.д., и может быть реализовано в химической, легкой промышленности. Цель изобретеИзобретение относится к переработке химических волокон и нитей, в частности к способу получения волок- нистого материала, используемого в качестве синтетической кожи, линолиума, фильтрматериалов и т.д., и может быть реализовано в химической и легкой промышленности.

Известен механический способ получения волокнистых материалов, при котором основной операцией является получение на чесальных машинах прочеса из натуральных волокон (льна, хлопка, шерсти) и штапельных волокон при последующей укладке на приемную ния - упрощение процесса изготовления волокнистого материала при одновременном расширении ассортимента нетканого материала за счет перерабатываемого сырья. Способ осуществляют путем формования на приемную поверхность слоев волокнистого материала с последующим их уплотнением.

Каждый слой волокнистого материала формируют из рядов, состоящих из ориентированных пучков волокон, имеющих одинаковую направленность и последовательно уложенных друг к другу, каждый последующий ряд смещен относительно другого на величину r, равную

r0,1-0,9 1е д, где 1во„ - длина волок- Я на. При этом в каждом слое все ряды имеют одинаковый угол наклона по отношению к направлению движения приемной поверхности, изменяющийся в пределах 45-90в. поверхность и формование из этого прочеса холста путем наложения одно"

ro слоя прочеса на другой с помощью механического преобразования прочеса.

Такая технология получения волокнистого материала определяет недостатки этого способа - требуется сложное, металло-, энерго-, габаритоемкое оборудование с низкой и ограниченной (630 гlм ) величиной развеса прочеса; оборудование часто выходит из строя из-за огромного количества различных узлов (валов и игл) и забивки гарнитуры, что ограничивает его производительность и требуется для увеличения

1707109 ее применения нескольких чесальных машин, что усугуопает недостатки, o6) разуется много пыли, волокна ухудшают свои показатели (прочность, длину, и т.д.).

Кроме того, для переработки можно использовать волокно только со строго ограниченной длиной резки, переход с одного вида сырья на другой сопровождается длительным остановом для переналадки машины, для совместной переработки разных волокон требуется использование нескольких чесальных машин. На одной чесальной ма- 15 шине нельзя перерабатывать одновременно волокно с разной длиной резки. В то же время ограничен ассортимент перерабатываемого сырья и выпускаемых волокнистых материалов (нельзя перерабатывать волокно с длиной резки менее 30 мм и более 130 мм, смеси волокон с разными длинами резки, например 35 и 70 или 70 и 110 мм одновре менно, нельзя получать малоразвесные (менее 200 г/м2) равномерные холсты, перерабатывать тонкие (менее 0,1 текс) и грубые (более 10 текс) волокна, жгутовое волокно непосредственно в процессе формирования холста и получать иэ этих волокон разнообразные волокнистые .материалы.

Целью изобретения является упрощение процесса изготовления волокнистого материала при одновременном расширении ассортимента готовой продукции.

Поставленная цель достигается тем, что способ получения волокнистого материала включает формирование на приемную поверхность слоев волокнистого 40 материала с последующим их уплотнением, при этом каждый слой волокнистого материала формируют иэ рядов пучков волокон, ориентированных в одном направлении, при этом ряды пучков во- 4 локон укладывают последовательно один за другим при смещении каждого последующего ряда по отношению к предыдущему на величину

Л

=О 1 0 916О41 50 где 1 „— длина волокна, причем в каждом слое все ряды пучков волокон укладывают с одинаковым углом наклона рядов к продольному направлению материала, который выбирают в пре«55 делах 45-90 .

Способ осуществляют следующим образом.

На приемную поверхность (сетку, ткань или волокнистый материал, полуценный известными способами) укладывают в ряд последовательно один к другому ориентированные пучки волокон, затем наложением одного ряда на другой, смещенный относительно предылущего ряда на величину с =0,1-0,9 1 где 1 — длина волокна, формируют слои волокнистого материала, при этом в одном ряду пучки волокон имеют одинаковую направленность и соприкасаются друг с другом вдоль длины волокон, а в одном слое все ряды имеют равный угол по отношению к направлению давления приемной поверхности, который по абсолютной величине может изменяться от 45 до 90О, По предлагаемому способу пучки волокон могут содержать волокна различного химического состава, профиля и линейной плотности. Неограничена принципиально максимальная длина волокон, например от 20 до 100-200 мм, что расширяет преимущества данного способа. 8 предлагаемом способе формируемый слой можно укладывать не только на приемную поверхность в виде транспортера, но и на прочес, получаемый, например, на агрегатах АИН-1800.

Это позволяет повысить производительность агрегата, расширить ассортименты нетканых материалов и пряжи.

Пределы смещения одного ряда относительно другого обусловлены сле,дующими причинами. При са 0,1 1 при c > 0,9 1 д наблюдается разрыв

Л сплошности формируемого слоя, волокнистый материал не образуется, получаются просто уложенные рядом или друг на дРуга Ряды — полоски волокон, не соединяемые друг с другом в продольном к приемной поверхности направлении. Пределы абсолютного по величине угла между рядом волокон и направлением движения приемной поверхности определяются следующими причинами. Перпендикулярное расположение ряда (90О) - это среднее положение между +45 и -45o, наиболее технологическое размещение пучков волокон в ряде. Если угол между рядом и направением движения менее 45ц, то наблюдается ухудшение качества готового материала из-за разрыва сплошности материала при формировании слоя, что ведет к неравномерности материала по

1707109

128,5

86,4

1,0:0,68 поверхностной плотности, прочности и увеличению количества отходов.

После образования слоев их укладывают один на другой, чередуя оснбВно ориентацией на 90, затем, пропуская на иглопробивной машине, получают волокнистый материал.

Пример 1 (сравнительный).

После механического прочеса усадочных fp и неусадочных волокон 303 полипропилена и 704 лавсана с линейной плотностью 0,125-0,111 текс и длиной резки 35-40 мм формируют холст. После пробивки на иглопробивной машине по- 15 лучают волокнистый материал, имеющий следующие показатели:

Толщина, мм 3,6

Предел прочности при растяжении, НПа: 20 продольная поперечная аниэотропия

Относительное удлинение, Ф: 25 продольное 108,5 поперечное 125,0 анизотропия 1УО:1915

Пример 2. Из нитей 70ь лавсана и 303 полипропилена с линейной плот- 30 ностью 0,125-0,111 текс формируют слой путем наложения одного ряда волокон на другой, полученных при резке на длину 35-40 см непосредственно перед образованием холста ° При этом 35 волокна ориентируют вдоль образующего транспортера, а все ряды одного слоя ориентируют перпендикулярно (90 ) к направлению движения приемной поверхности. 8 каждом пучке допускается ко- 40 лебание в ориентации от основного направления до «120. Смещение волокон одного ряда относительно предыдущего составляет 0,5 1 д. После образо"

Л вания четырех слоев их укладывают 45 один на другой, чередуя с основной ориентацией на 90 . После пропускания .по обычному режиму, как.в примере 1, на иглопробивной машине получают волокнистый материал со следующими показа- 50 телями:

Толщина, мм 3,5

Предел прочности при растяжении,МПа: продольный 169,1

$5 поперечный 163,8 аниэотропия 1,0:0,97

Относительное удлинение, Ф:

131,2

133,1

1,0:1,01

181,2

179,3

1,0:1,0 продольное 97 поперечное 94 аниэотропия 1,0:0,96

Пример 3. Аналогичен примеру

2, но ь -0 1 1,Г Получают воюкнисл тый материал со следующими показателями:

Толщина, мм 3,6

Предел прочности при растяжении, МПа: продольный поперечный анизотропия

Относительное удлинение, 3: продольное 101,2 поперечное 103,1 анизотропия 1,0:1,0

Пример 4. Аналогичен примеру

2, но ь 0,9 1 щ. Получают волокнистый материал со следующими показателями:

Толщина, мм 3,5

Предел прочности при растяжении,ИПа: продольный 129,3 поперечный 130,9 анизотропия 1,0:1,0

Относительное удлинение, Ф: продольное .104,0 попере чное 105,2 анизотропия 1,0;1,0

Пример.5. Аналогичен примеру 2, но длина резки волокон 1 70 мм, Ф0,6 l „. Укладывают шесть слоев один на другой, чередуя с основной ориентацией на 90 . Получают волокнистый материал со следующими показателями:

Толщина, мм 3,4

Предел прочности при растяжении, ИПа: продольный поперечный анизотропия

Относительное удлинение, Ф: продольное 103,2 поперечное 102,3 анизотропия 1,0:190

Пример 6 -(по прототипу). На современном чесально-холстообразующем оборудовании переработка волокон с длиной резки > 40 мм и линейной плотностью (0,1 текс не представляется возможной, так как нельзя получить качественный прочес (постоянные раз1707109

128,7, 129,1

1,0: 1,0 25 рывы сплошности и дыры в прочесе) и постоянно останавливается оборудование из-за намотов волокна на валки и барабаны.

Пример 7. Ия волокна лавсан с линейной плотностью 0,019 текс с длиной резки 50 мм, получаемых из жгутика путем резки непосредственно перед формированием холста, образуют последовательно слой наложением одного ряда волокон на другой при q =0,5 1 „. п

Угол между рядами и направлением движения приемной поверхности 90 . Восемь о слоев с переменной ориентацией волокон15 на 90О в каждом последующем слое после иглопробивки на машине образуют волокнистый материал со следующими показателями:

Толщина, мм 2,6

Предел прочности при растяжении, ИПа: продольный поперечный анизотропия

Относительное удлинение, продольное 106,2 поперечное 104,3 анизотропия 1р0:1р0 30

Пример 8. Из волокна лавсан линейной плотностью 20 текс и длиной

150 мм, полученного при резке нитей непосредственно перед формированием холста из нитей, получают путем на- 35 ложения одного ряда волокон на другой ж при одинаковой ориентации волокон несколько слоев, с =0,5 lboh После и наложения одного слоя на другой (с ориентацией волокон на 90, отличной 40 от предыдущего слоя) и пробивки четырех слоев на иглопробивной машине получают волокнистый материал с поверхностной плотностью 500 г/м и прочностью более 2500 Н по длине и шири- 45 не, неровнота по массе составляет 33.

Пример 9 (по прототипу). Переработка волокна с длиной резки

120 мм и линейной плотностью 10 текс при пропускании через чесальную машину и при механическом холстообразовании невозможна, так как в холст получается с постоянными дырами, очень неравномерен, что вызывает частые остановы для очистки барабанов и валков.

Пример 10. Из волокна капрон линейной плотностью 0,7 текс и длиной

65 мм получают путем наложения одного ряда волокна на другой при C =0,5 1 д и угле между рядами, имеющими одинаковую направленность, и направлением движения поверхности транспортера

45О, несколько слоев. После наложения одного слоя на другой (с ориентацией волокон на 90, отличной от предыдущего слоя) получают волокнистый материал с поверхностной плотностью

500 г/м2 и разрывной прочностью более

2100 Н bio длине и 2020 Н по ширине, неровнотой по массе 7,8Ф.

Пример 11, Аналогичен примеру 10, но угол между направлением движения транспортера и рядами составляет 75 ° Показатели волокнистого материала:разрывная прочность 2450 Н по длине и 2490 Н по ширине, неравнота по массе 5,33.

Пример 12. Аналогичен примеру 11, но угол 39 . Показатели материала значительно хуже: неровнота по массе 214, прочность колеблется от 400 до 1900 Н по длине и по ширине. Такой материал неудовлетворяет требованиям

ТУ-14-248-84 на полотно иглопробивное прокладочное для автомобильной промышленности.

Изобретение позволяет повысить производительность процесса получения волокнистого материала за счет снижения простоев линий, так как самое узкое место в чесальном оборудовании, применяемом в механическом и аэродинамическом способах получения волокнистого материала, КПВ (коэффициент полезного времени) 0,8, а для заявляемого

0,95, переработки самых разнообразных по линейной плотности, длине резки, ассортименту и химическому составу перерабатываемых волокон (по классическому способу с уменьшением линейной плотности волокна и длиной резки, а также с увеличением поверхностной плотности готового материала производительность чесального оборудования и всей линии в целом снижается.

Кроме того, возможно расширить ассортимент исходного сырья и получаемой продукции, а также одновременно перерабатывать волокно с различной длиной резки (например, 10+300 мм), различным химическим составом (например, лавсан, полипропилен, вискоза, капрон, нитрон и т.д.), с различной линейной плотностью (например, от 20 до 0,001 текс) и получать соответственно различные волокнистые материалы практически иа любых волокон (наприt0

1707109 мер, только из супергрубых 20 текс или супертонких и ультротонких

0,001 текс или смесей их с различной длиной резки и т.д.). формула и э о б р е т е н и я

Составитель

Техред М.Иоргентал

Корректор Л.Пилипенко

Редактор А.Мотыль

Заказ 243 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101

Возможно снизить энерго-, металло- и трудозатраты и стоимость линий (на 10+201), так как ликвидируются стадии раэрыхления, трепания и

parueca волокна.

Способ получения волокнистого материала, при котором формируют на приемной поверхности слои волокнистого материала с последующим их уплотнением, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса изготовления волокнистого материала при одновременном расширении ассортимента, каждый слой волокнистого материала формируют из рядов пучков волокон, ориентированных в одном направлении, при этом ряды пучков волокон укладывают последовательно один эа другим при смещении каждого последующего ряда по отношению к предыдущему на величину г0,1-0,9 1фр„, где 1вол длина волокна, причем в каждом слое все ряды пучков волокон укладывают с одинаковым углом наклона рядов к продольному направлению материала который выбирают в пределах 45-90