Теплостойкая прочная ткань

 

Сущность изобретения: теплостойкая, прочная ткань вырабатывается с основными нитями, содержащими смеси хлопка, нейлона и теплостойких волокон. 6 з. п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 0 03 0 15/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ табл. (21) 4742252/12 . (22) 11.09.89 (46) 23.03.93..Бюл. ¹ 11 . (71) Е.И.Дюпон Де Немур энд Компани (us) (72) Джеймс Ральф Грин (LJS) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 878819, кл. 0 03 0 15/12, 1980, Изобретениеотносится ктканям изсмесей хлопкового волокна, пригодным для применения в качестве основы в теплостойких тканях прочности и красивого внешнего вида, Цель изобретения — повышение стойкости к истиранию и повышенным температурам.

Ткани из х/б смесей с высокой теплостойкостью, красивым внешним видом и высокой устойчивостью к истиранию о мягкую поверхность необходимы для многих видов одежды, но особенно для рабочих брюк и курток, которые должны быть выносливыми и к жаре и искрению. Ткани из смесей хлопка и нейлона имеют высокую устойчивость к трению о мягкую поверхность, но их теплостойкость примерно та же или хуже чем у х/б тканей. Устойчивость к истиранию о мягкую поверхность тканей, сделанных из смесей хлопка, полизфира и теплостойких волокон т. е, поли (и-фенилен терефталамида) (РРД-Т) примерно такая же, как у тканей из смесей хлопка и волокон РРД-Т, но ниже чем у тканей из полиэфира и хлопка, Изобретение относится к смесям штапельных волокон, подходящим для использования в качестве основы у тканей, обладающих хорошей теплостойкостью, прочностью и красивым внешним видом, со Ы 1804508 А3 (541 ТЕПЛОСТОЙКАЯ ПРОЧНАЯ ТКАНЬ (57) Сущность изобретения; теплостойкая, прочная ткань вырабатывается с ocHQBHblM!I нитями, содержащими смеси хлопка, нейлона и теплостойких волокон. 6 з. п. ф-лы, 1 держащим 15 — 50 %, предпочтительно 15 — 35

% теплостойких волокон с кислородным числом не менее 25, алифатических полиамидных волокон 5 — 20 %, предпочтительно

10-15 % и не менее 30 %, предпочтительно Б

50 % хлопка. Новые ткани, содержащие такие основные нити состоят из 8 — 50 % по массе теплостойких волокон, 3-25 % нейлоновых волокон и 30 — 89 % хлопка.

Использованные штапельные волокна являются текстильными волокнами с линейной плотностью, проходящей.для изготовления из них одежды, т. е. менее децитекса (предпочтительно менее 5 децитекс). Еще более подходящими являются волокна с линейной плотностью от 1 до примерно 3 децитекс и длиной от 1,9 до 6,3 см (0,75 до 2,5 дюйма), Извитые волокна особенно ценны по их внешнему виду и легкости их обработки;

Процесс изготовления ткани состоит в приготовлении смеси содержащей 15 — 50 % теплостойких .волокон, 5-20 % алифатических полиамидных (нейлоновых) волокон и не менее 30 % хлопка. Пряжа вырабатывается из смеси и используется в качестве основы для ткани, Уток выбирается так, чтобы, ограничить количество в ткани до 3-25

% содержания волокон нейлона, теплостой18О45О8

3 ких волокон до 8-50 $ и хлопка до 30-89 от общего содержания волокон.

Для получения желательных результатов очень важно поддерживать нужное содержание трех видов волокон. Слишком 5 малое содержание теплостойких волокон приводит к быстрому разрушению, если ткань подвергается воздействию пламени и искрения, тогда как избыток этих волокон испортит внешний вид хлопка. Нейлон не- 10 обходим в основе для предохранения против истирания о мягкую поверхн.ость, . однако в большом количестве он придаст ткани жесткость и ее драпируемость: будет хуже, если ткань на короткое время подвер- 15 гается воздействию температур 300 С, Хлопок придает мягкость и. водопоглощаемость; которые отсутствуют в смесях нейлона и теплостойких волокон, благодаря чему обеспечивается комфорт. Хлопок обуглива- 20 ется и становится эластичным. когда подвергается воздействию тепла и пламени, так как волокна не слипаются. Таким образом оно стремится оставаться на месте и обеспечить хорошую защиту. 25

Небольшое количество нейлона в основе значительно улучшает устойчивость новых тканей к истиранию о мягкую поверхность без потери в мягкости на ощупь и драпируе- 30 мости под воздействием температур выше точки плавления нейлона.

Как показано в нижеприведенных примерах 1-3, по сравнению с контрольными тканями А, В и С значительное увеличение 35 устойчивости по Тейбору достигается при добавлении небольших количеств нейлона в основу саржи 3 х 1. Как видно из примера 2, достаточно добавление только 10 7 нейлона в основу, чтобы достигнуть почти вдвое 40 большей устойчивости истиранию по сравнению с контрольной тканью С. Примеры также показывают, что ткани с содержанием нейлона до 20 в основе вместе с минимумом 15 > РРД-Т способны выдерживать 45 действие пламени под нагрузкой в два раза дольше, чем ткани из одного хлопка (контрольная ткань С). Примеры также, показывают, что ткани, содержащие хлопок, нейлон и РРД-Т,.сохраняют хорошую драпи- 50 руемость при нагреве до 300 С. Как видно из таблицы 1, контрольная ткань Д с 30 $ нейлона в основе и 100 Д хлопка в утке становится очень жесткой даже при кратковременном воздействии температур s 300О 55

С. Это показывает насколько важно поддерживать низкое содержание нейлона в основе.

Волокна могут быть спрядены в пряжу различными способами включая кольцепрядение, пневматическое и фрикционное прядение, но не ограничиваясь ими.

Нейлон 6.6 является предпочтительным алифатическим полиамидом, но другие, как нейлон 6, обладающие такой теплостойкостью и выносливостью, могут также найти успешное применение.

Термин "теплостойкие волокна" в данном случае означает штапельные волокна полимеров, содержащих углерод и водород, но которые также могут содержать кислород и азот и у которых длительность выдерживания нагрева (теплостойкости) минимум

0,018 с/г/м2 (0,6 с/унций/ярд ), В качестве примера теплостойкость волокна для использования в изобретении можно назвать поли (р-фенилен терефталамид) (РРД-Т) штапельное волокно (L 01 28 длительность теплостойкости 0,04 гlм ) и сополимер терефталевой кислоты со смесью диаминов, включающих 3, 4 — диамино дифениловый спирт и р-фенилендиамин (. 01 25 длительность теплостойкости

0,024 с/г/м2). Также удовлетворительные результаты дают новолойды, вырабатывае- мые в Японии под названием КИНОЛЬ, Во время изготовления ткани согласно изобретению, наткани могут быть нанесены прессованием смолы, а также могут быть проведены другие виды обработок. Для некоторых областей применения желательно бывает придать хлопку устойчивость к воспламенению для лучшей защиты против огня.

Перед всеми испытаниями и измерениями ткани подвергаются промывке и сушке в одном цикле, При этом ткань промывается в обычной домашней стиральной машине s водном растворе едкого натрия с рН 11,5 при 57 С (135О Ф) с перемешиванием в течение 14 минут, полосканием тканей при

37О С(100 Ф) и сушкой в обычной барабанной сушилке до максимальной температуре

71О С (160 Ф). Обычно для сушки требуется около 10 мин.

Устойчивость к истиранию была определена методом ASTM 3884-80 с помощью круга CS-10 при нагрузке в 1000 r на абразивной машине Тейбора, выпускаемой ф. Теледайн .

Тейбор, Устойчивость на истирание по Тейбору выра>кается как число циклов доразрушения, деленное на массу ткани в г/м .

- Теплостойкость была измерена с помощью устройства, описанного в патенте

США 4.198.494 для измерения открытого разрыва ткани. Хотя условия нагревания были теми же, этот метод отличается тем, что держатель образца был видоизменен с тем, чтобы можно было подвергнуть участок в 2,5 х 6,3 см опытного образца воздействию теплового потока, Образец сменили на полоску

1804508 в 2,5 х 25 см и приложили растягивающее усилие в 1,8 кг. Для этого один конец был закреплен, тогда как второй конец был прикреплен к грузу в 1,8 кг, подвешенному на веревочке к шкиву. Измерения проводились при приложении нагрузки к ткани только в направлении основы, и с лицевой стороной ткани, обращенной к пламени. Также, записанное время вернее то, которое требуется для разрыва образца, чем то, которое нужно для образования дырки в ткани. Время в секундах до разрыва образца, деленное на массу ткани в г/м, принимается как время теплостойкости.

Для определения времени теплостойкости волокон, применяются ткани, состоящие целиком иэ штапельных или филаментарных нитей. Следует применять ткань полотняного переплетения с равным числом основных и уточных нитей. Вес ткани. должен быть 170340 г/м (5-10 унций на ярд ).

Показатель жесткости и драпируемости при нагреве.

Образцы тканей шириной 2,5 см и длиной 15 см закладывались в печь между двумя алюминиевыми плитами и выдерживались в течение 10 мин при 300 С. Затем, их вынимали и оставляли охлаждаться, прежде чем удалить пластины. После этого, ткани промывались по вышеописанному методу для приготовления образцов, с той разницей, что вместо простой водопроводной воды использовался 11,5 -ный раствор.

Жесткость и драпируемость при нагреве измерялась с основной стороной ткани, направленной кверху.

Пример 1. Высокопрочная ткань, согласно настоящего изобретения, была из"готовлена из смесей штапельных РРД-Т, нейлоновых штапельных волокон и хлопка.

Применялась лента, состоящая из 25 g по массе синих окрашенных волокон РРД-Т с линейной плотностью 1,65 депитекс реза. ной длины 3,8 см, 20 по весу волокон полигексаметилена адипамида (нейлон 6,6) с линейной плотностью 2,77 децитекс с резаной длиной 3,8см и 55 по массе гребенного хлопка с длиной волокна 3 см. Эта лента была переработана по обычной х/б системе в пряжу, правой крутки 3,6 круч. на см, используя кольцепрядильную машину.

Изготовленная пряжа была однониточная

972 децитекс. Полученная одиночная пряжа использовалась как основа для выработки . правой саржи на челночном станке, с применением однониточного утка, спряденного на кольцепрядильной машине, из 30 no массе тех же волокон из нейлона 6,6, что в основной пряже и 70 по массе,гребенного хлопка, причем уток имеет ту же крутку и линейную плотность, что основная пряжа.

Структура саржи: 25 основных нитей на см. х 19 уточных нитей на см вес 498 г/м и устойчивость к истиранию по Тейбору 9 цик5 лоа/г/м ). Время теоаоустрйниеости 0,026 с г/м . Жесткость и драпируемость при нагреве — 5. Ткань содержит 14 % по массе штапельных волокон РРД-Т, 24 % по весу штапеля нейлона и 62 по весу х/б воло10 кон.

Пример 2. Все.операции производились как в примере 1 с той разницей, что было использовано 25 по массе некрашеных волокон РРД-Т и только 10 // нейлона

15 было использовано в основе. Остальное былих/б волокна. Уточная нить была из 100 хлопка.

Устойчивость ткани на истирание по Тейбору была 6,7 циклов (г/м)> время теплостойкости — 0,026 сек/г/м и жесткость и

20 драпируемость при нагреве равна 4,5.

Ткань содержит 14 % по массе штапельных волокон РРД-T. 6 % по массе штапельных волокон нейлона и 80 хлопка.

Пример 3. Было произведено повто25 рение примера 1 с той разницей, что лента состояла из 15 по весу синих окрашенных волокон РРД-Т, 20 % по весу волокон нейлона 6,6 и 65 по весу гребенного хлопка, причем полученная пряжа была однониточ30 ная той же крутки и линейной плотности, что пряжа в примере 1.

Так же, как в примере 1, одиночная пряжа использовалась как основа для выработки саржи 3 х 1 на челночном станке, причем

35 уточная одиночная пряжа, выработанная на кольцедрядильной машине состояла из 30 по.массе волокон нейлона 6,6 и 70 гребенного хлопка; уточная нить имела ту же крутку и линейную плотность, что основ40 ная. Ткань содержала 9 по массе штапельных волокон РРД-Т, 24 по массе нейлоновых штапельных волокон и 67 / х/б волокон. Структура ткани 24, 4 основных нитей на см х 17,3 уточных нитей на см sec

45 ткани 505 г/м, Устойчивость ткани на исти2 рание по Тейбору 8,3 г/м ), Время тепло2 стойкости 0,022 с/г/м и драпируемость и жесткость при нагреве 4,5.

50 Сравнительные примеры А-E, «e относящиеся к изобретению, и опт.санные в таб.лице, подобны примеру 1, с той разницей, что хлопок был смещен либо с волокнами

РРД-Т, либо с нейлоном, но не с обоими

55 -вместе, Сравнительные примеры Г и С также подобны примеру 1 и иллюстрируют свойства тройной смеси с хлопком, полиэфиром и РРД-Т. Устойчивость на истираwe была в половину той которой обладали сраениааемме торин их смесей неОаона.

1804508

3. Ткань по пп. 1 и 2, о т л и ч à ю щ а яс я тем, что уточная пряжа выполнена из хлопка.

Контрольные ткани. не относящиеся к изобретению

Жесткость и драпируемость. при нагреве см

Устойчивость к ис- Время теплостойкотиранию по Тейбо- сти, смl г/м иклы/гlм

Пример

Основа 50/50

РРД-Т/ хлопок

Уток - 100 хлопка

0,032

5,0

4,5

Основа 35/65 . РРД-Т/ хлопок

Уток-100 хлопка

0,030

3,5

3,0

0,012

Основа и уток

100 хлопка

Основа 30/70 нейлон/хлопок, ок-100 хлопка

9,0

0,012

Основа 45/55 нейлон/хлопок

Уток-100 хлопка

9,6

0,012

Основа 25/20/55

РРД-Т /полиэфир/ хлопок уток 30/70 $ полиэ и /хлопок

4,4

0,026

5,5

Основа 15/20/55

РРД-Т /полиэфир/ хлопок

Уток 30/70 полиэ и /хлопок

4,0

0,024

Составитель С.Артамонов

Техред M.Mîðãeíòàë Корректор О.Густи

Редактор

Заказ 1072 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

1. Теплостойкая прочная ткань, образованная переплетением основной и уточной пряжи, содержащей теплостойкие и синтетические волокна; отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости к истиранию и повышенным температурам, ткань содержит 3-25 нейлоновых штапельных волокон, 30-89 хлопка и 8-50 $ теплостойких волокон, последние из которых имеют показатель теплостойкости не менее

0,018 с/г/м и кислородное число не ниже

25, при этом основная пряжа содержит 5-20 нейлоновых штапельных волокон, 15-50

$ теплостойких волокон и не меньше 30 $ хлопковых волокон.

2. Ткань по и. 1; отличающаяся тем,.что штапельные волокна имеют линейную плотность от 0,1 до 0,3 Тс.

5 4.Ткань попп.1и2,отл ича ю щаяс я тем, что уточная пряжа выполнена из хлопка и нейлона.

5. Ткань по пп. 1-4, отличающаяся тем, что в качестве теплостойких волокон

10 используют поли(Р-фенилен терефталамидwe) волокна.

6, Ткань по пп, 1 и 2. о т л и ч а ю щ а яс я тем, что штапельные волокна в основной

15 пряже выполнены извитыми.

7. Ткань по пп. 1-6, отличающаяся тем, что хлопок в пряже обрабатывают для повышения его устойчивости к воспламенению.