Многослойный защитный материал

 

Изобретение относится к технологии текстильно-отделочного производства, а именно к отделке термостойких материалов для пошива специальной огнезащитной и маслобензостойкой одежды, придающей им высокие физико-механические показатели. Многослойный защитный материал в виде пакета содержит наружный слой из термостойких волокон, промежуточный теплоизоляционный слой, внутренний слой из хлопчатобумажной ткани и расположенный между промежуточным и наружным слоями гидроизоляционный слой из силоксановой композиции, который совместно с наружным слоем составляет 0,02-0,05 толщины промежуточного слоя. На наружный слой нанесена композиция, которая включает 100 вес.ч. фторкаучука СКФ-26, 10-50 вес.ч. бутадиеннитрильного каучука СКН-26, 30-50 вес.ч. мела, 5-15 вес. ч. окиси магния и 30-50 вес.ч. сажи ПМ-50 с образованием полимерной смеси, в качестве растворителя которой применен этилацетат в количестве 300-500 вес. ч. , и к раствору добавлено 3-5 вес.ч. бифургина. Материал обладает высокими изгибоустойчивостью, маслобензостойкостью, морозостойкостью и низкими электризуемостью и истираемостью. 1 табл.

Изобретение относится к технологии текстильно-отделочного производства, а именно к отделке термостойких материалов для пошива специальной огнезащитной и маслобензостойкой одежды, придающей им высокие физико-механические показатели.

Известен огнезащитный волокнистый материал с отделкой путем обработки его водным раствором продукта поликонденсации тетракис-(оксиметил)-фосфония с мочевиной (патент США N 2809941, кл. 260-2, 1957 г.).

Волокнистый материал, полученный таким способом, обладает невысокими огнестойкостью и текстильными свойствами, вызванными повышением его жесткости.

Известен наиболее близкий к заявляемому техническому решению, выбранный в качестве ближайшего аналога, многослойный защитный материал для изготовления защитного от теплового воздействия обмундирования, содержащий наружный слой из термостойких волокон, например из арамидного материала, промежуточный теплоизоляционный слой, внутренний слой из хлопчатобумажной ткани и расположенный между промежуточным и наружным слоями гидроизоляционный слой из фторполимерной или силаксановой композиции, который совместно с наружным слоем составляет от 0,02 до 0,05 от толщины промежуточного теплоизоляционного слоя (патент РФ N 2112409, кл. A 41 D 13/00, опубл. 10.06.98 (прототип).

Известный многослойный защитный материал обладает низкими показателями по маслобензостойкости и огнестойкости, высокой степенью электризуемости и истираемости, проявляемыми при различных воздействиях на одежду, например пожарного или нефтяника, в процессе ее эксплуатации, а также более низким показателем по морозостойкости.

Технической задачей изобретения является создание нового многослойного защитного материала, обладающего высокими огнестойкостью и маслобензостойкостью, а также низкими электризуемостью и истираемостью и при этом высокой морозостойкостью.

Поставленная задача решается тем, что в многослойном защитном материале, выполненном в виде пакета и содержащем наружный слой из термостойких волокон, промежуточный теплоизоляционный слой, внутренний слой из хлопчатобумажной ткани и расположенный между промежуточным и наружным слоями гидроизоляционный слой из силаксановой композиции, который совместно с наружным слоем составляет 0,02 - 0,05 от толщины промежуточного слоя, согласно изобретению, на наружный слой нанесена композиция, которая включает 100 вес.ч. фторкаучука СКФ-26 (ГОСТ 18376), в качестве добавок к которому использованы (10- 50) вес. ч. бутадиеннитрильного каучука СКН-26 (ТУ 38.40397-93) совместно с (30-50) вес. ч. мела (ТУ 044-42-95), (5-15) вес.ч. окиси магния (ТУ 6-09-3023-79) и (30-50) вес. ч. сажи ПМ-50 (ТУ 38.31515-04-92) с образованием полимерной смеси, в качестве растворителя которой применен этилацетат (ГОСТ 8981-78) в количестве (300-500) вес.ч. и к раствору добавлено (3-5) вес.ч. бифургина (ТУ 600-046-92277-194-98).

При таком составе композиции, нанесенной на наружный слой многослойного защитного материала, наличие фторкаучука как основы композиции повышает огнестойкость и маслобензостойкость материала, снижает его электризуемость и истираемость.

Наличие в композиции бутадиеннитрильного каучука СКН-26 повышает морозостойкость материала, а сажа ПМ-50 еще более повышает сопротивляемость материала истиранию.

Преимущества заявляемого многослойного защитного материала видны из приведенных ниже примеров, в которых: - бутадиеннитрильный каучук СКН-26 повышает технологичность вальцовочной операции, - мел является неактивным наполнителем, - окись магния, являясь хорошим диспергатором, ускоряет также процесс вулканизации, - сажа ПМ-50, являясь активным наполнителем, придает материалу черный цвет, - этилацетат является растворителем, - бифургин является вулканизирующим агентом.

Наружный термостойкий слой выполнен из арамидного материала (ТУ 6-12-05763369-27-93) или из ткани на основе минерального волокна (ГОСТ 17170-73).

Наружный термостойкий слой имеет с внутренней стороны гидроизоляционное покрытие из известной силоксановой композиции, а снаружи он имеет покрытие, выполненное из композиции на основе фторкаучука.

Силоксановую композицию изготавливают в мешалке, содержащей 100 кг синтетического низкомолекулярного кремнесодержащего жидкого каучука СКТН, в которую постепенно добавляют 16,8 кг аэросила А-300 или А-380, смесь мешают в течение 1 ч. Затем эту смесь сливают и оставляют на 24 часа. Отбирают 6 кг смеси в емкость не менее 10 л и к ней добавляют 0,4 кг отвердителя, в качестве которого берут метилтриацетатоксил. После тщательного перемешивания смеси с отвердителем в течение 2-3 мин получают состав с жизнеспособностью 1 ч.

Ниже приводятся примеры получения композиции на основе фторкаучука.

Пример 1. Изготовление композиции на основе фторкаучука начинают на вальцах. 50 кг фторкаучука СКФ-26 вальцуют в течение 10 мин. Затем добавляют к нему 5 кг бутадиеннитрильного каучука СКН-26 и 15 кг мела, продолжая вальцовку в течение 5 мин. После этого к смеси добавляют 2,5 кг окиси магния, продолжая вальцовку в течение 2 мин. Затем в смесь вводят 15 кг сажи ПМ-50, продолжая процесс вальцовки в течение 2-3 мин.

После этого смесь снимают с вальцов и режут на куски размером 20х30 мм². Температура вальцовочных валков 35 - 40^oC.

Куски загружают в клеемешалку емкостью 400 л и заливают 150 кг этилацетата. Смешивание проводят в течение 6 - 8 ч с поочередной остановкой клеемешалки вследствие нагрева на 15 мин каждый час. В последний час смешивания вводят 1,5 кг бифургина и продолжают смешивание. Через 1 ч получают смесь, готовую к использованию, которую выгружают из клеемешалки.

Пример 2. Изготовление композиции на основе фторкаучука начинают на вальцах. 50 кг фторкаучука СКФ-26 вальцуют в течение 10 мин. Затем добавляют к нему 17,5 кг бутадиеннитрильного каучука СКН-26 и 20 кг мела, продолжая вальцовку в течение 5 мин. После этого к смеси добавляют 5 кг окиси магния, продолжая вальцовку в течение 2 мин. Затем в смесь вводят 20 кг сажи ПМ-50, продолжая процесс вальцовки в течение 2 - 3 мин.

После этого смесь снимают с вальцов и режут на куски размером 20 х 30 мм².

Температура вальцовочных валков 35 - 40^oC.

Куски загружают в клеемешалку емкостью 400 л и заливают 200 кг этилацетата. Смешивание проводят в течение 6 - 8 ч с поочередной остановкой клеемешалки вследствие нагрева на 15 мин каждый час. В последний час смешивания вводят 2 кг бифургина и продолжают смешивание.

Через 1 ч получают смесь, готовую к использованию, которую выгружают из клеемешалки.

Пример 3. Изготовление композиции на основе фторкаучука начинают на вальцах.

50 кг фторкаучука СКФ-26 вальцуют в течение 10 мин. Затем добавляют к нему 25 кг бутадиеннитрильного каучука СКН-26 и 25 кг мела, продолжая вальцовку в течение 5 мин. После этого к смеси добавляют 7,5 кг окиси магния, продолжая вальцовку в течение 2 мин. Затем в смесь вводят 25 кг сажи ПМ-50, продолжая процесс вальцовки в течение 2 - 3 мин.

После этого смесь снимают с вальцов и режут на куски размером 20х30 мм². Температура вальцовочных валков 35 - 40^oC. Куски загружают в клеемешалку емкостью 400 л и заливают 250 кг этилацетата. Смешивание проводят в течение 6 - 8 ч с поочередной остановкой клеемешалки вследствие нагрева на 15 мин каждый час. В последний час смешивания вводят 2,5 кг бифургина и продолжают смешивание. Через 1 ч получают смесь, готовую к использованию, которую выгружают из клеемешалки.

Композиции на основе фторкаучука и на основе силоксана наносят на наружный термостойкий слой многослойного защитного материала следующим образом.

Композицию на основе фторкаучука, изготовленную по одному из примеров подаваемой заявки, наносят на наружную поверхность термостойкого слоя многослойного защитного материала. Толщина нанесенной композиции составляет 0,05 мм. Затем материал с нанесенной композицией подают в сушильную печь, где его сушат при 180^oC, при скорости подачи 3-5 м/мин. После сушки материал переворачивают и наносят на него слой гидроизоляционный силаксановой композиции, который по толщине составляет также 0,05 мм. Затем материал с нанесенным слоем подают в сушильную печь, где его сушат также при 180^oC при скорости подачи 3-5 м/мин. После сушки материал, представляющий собой термостойкий слой, выполненный из арамидного материала или из ткани на основе минерального волокна, с фторкаучуковым покрытием на одной стороне и гидроизоляционным силоксановым покрытием на другой стороне наматывают на барабан, и он в дальнейшем служит наружным слоем многослойного защитного материала.

Толщины покрытий наружного слоя многослойного защитного материала неизменны и составляют 0,05 мм, а толщина наружного слоя варьируется только благодаря изменениям толщины слоя термостойкого материала, выполненного из арамида или ткани на основе минерального волокна, который совместно с гидроизоляционным покрытием из силоксановой композиции толщиной 0,05 мм составляет 0,02 - 0,05 толщины промежуточного слоя многослойного защитного материала.

В таблице представлены сравнительные характеристики многослойного защитного материала по прототипу и по примерам, представленным в настоящей заявке.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого материала по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в создании нового многослойного защитного материала, обладающего высокими огнестойкостью и маслобензостойкостью, а также низкими электризуемостью и истираемостью и одновременно высокой морозостойкостью.

Поскольку при исследовании объекта изобретения по патентной и научно-технической литературе не выявлено решений, содержащих признаки заявляемого изобретения, отличные от прототипа, следует сделать вывод, что заявляемое изобретение соответствует критерию "существенные отличия".

Использование заявляемого изобретения в технологии текстильно-отделочного производства обеспечивает изобретению соответствие критерию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Многослойный огнезащитный материал, выполненный в виде пакета и содержащий наружный слой из термостойких волокон, промежуточный теплоизоляционный слой, внутренний слой из хлопчатобумажной ткани и расположенный между промежуточным и наружным слоями гидроизоляционный слой из силоксановой композиции, который совместно с наружным слоем составляет 0,02 - 0,05 толщины промежуточного слоя, отличающийся тем, что на наружный слой нанесена композиция, которая включает 100 вес. ч. фторкаучука СКФ-26, в качестве добавок к которому использованы 10-50 вес. ч. бутадиеннитрильного каучука СКН-26 совместно с 30-50 вес. ч. мела, 5-15 вес. ч. окиси магния и 30-50 вес. ч. сажи ПМ-50 с образованием полимерной смеси, в качестве растворителя которой применен этилацетат в количестве 300-500 вес. ч. и к раствору добавлено 3-5 вес. ч. бифургина.

РИСУНКИ

Рисунок 1