Спирально-сопряженные шарики из полиэфирного волокна

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в качестве наполнителя в таких изделиях, как одеяла, подушки, матрацы, подушки для сидения и спинки, покрывала, спальные мешки, мягкая мебель и мягкие игрушки, а также как утеплитель для одежды и защитный наполнитель для спецодежды различного назначения, в том числе термостойкой, влагозащитной, химзащитной и для защиты от пониженных температур. Наполнитель из полиэфирного волокна представляет собой спирально-сопряженные шарики с номинальной линейной плотностью 0,7-0,9 текс, номинальной длиной распрямления 25-39 мм, степенью извитости 23,0-27,0%, устойчивостью извитости 50-95%, объемной массой 2,0-7,0 кг/м³, удлинением при разрыве 40-50%, релаксационными свойствами волокон при сжатии их в массе 75-80%, нормированной влажностью 1,0-2,0% и удельной разрывной нагрузкой 38-40 сн/текс. Технический результат - уменьшение трения между индивидуальными завитками (шариками) с возможностью более свободного и независимого движения и восстановления всех своих свойств.

 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в качестве наполнителя в таких изделиях, как одеяла, подушки, матрацы, подушки для сидения и спинки, покрывала, спальные мешки, мягкая мебель и мягкие игрушки. Изобретение также может быть использовано в качестве утеплителя для одежды, а также защитного наполнителя для спецодежды различного назначения, в том числе влагозащитной, химзащитной и для защиты от пониженных температур.

Известен наполнитель, содержащий полимерный модификатор, одним из компонентов которого является блоксополимер простого полиэфира и полиамида (патент РФ №2076118, 1990).

К недостаткам известного наполнителя следует отнести трудности его крашения обычными методами и накопление зарядов статического электричества в процессе его производства.

Изобретение направлено на производство полиэфирного наполнителя, обладающего повышенной устойчивостью к воздействию низких температур, а также высокой устойчивостью к истиранию, к сминанию, что позволяет наполнителю сохранять свою форму и легко ее восстанавливать.

Кроме того, заявленный наполнитель устойчив к действию окислителей и биологическим воздействиям, не повреждается микроорганизмами, молью, плесенью, ковровым жучком. Все перечисленные свойства наполнителя позволяют расширить область его применения.

Заявленный технический результат достигается тем, что наполнитель представляет собой спирально-сопряженные шарики из полиэфирного волокна с линейной плотностью волокна 0,7-0,9 текс. и длиной волокна при его распрямлении 24-39 мм.

Заявленная конструкция позволяет наполнителю сохранять свою форму и легко восстанавливать ее.

Наполнитель получают следующим образом.

Сырьем для производства наполнителя являются полиэфирные волокна, получаемые в результате производственного процесса из природных, синтетических полимеров. Производство наполнителя состоит из двух циклов: первичной обработки закладываемого полиэфирного волокна (сырья) и самого производства спирально-сопряженных шариков и включает следующие операции: приемку с регулировкой объема (количества) подаваемого сырья кипы весом от 200 до 350 кг, его размещение на накопительной ленте перед подачей сырья и подача материала на транспортерную ленту подающего устройства, далее формирование самих спирально-сопряженных шариков с заданной линейной плотностью шаровых волокон и заданной длиной распрямления волокна.

Подача сырья осуществляется через транспортирующий вентилятор раскрывающей машины, далее через циклон в барабанную систему устройства производственной линии.

Подача сырья в устройство производственной линии осуществляется равномерными частями, чтобы машина могла работать в соответствии с установленными параметрами.

Киповскрывательная установка предназначена для раскрытия транспортных тюков сырья массой от 200 до 350 кг. Киповскрыватель используется для подготовки сырья и подачи его в раскрывающую машину. Киповскрывательная установка снабжена накопительной, промежуточной и игольчатой лентами с выравнивающими валиками, с которой полиэфирные волокна (сырье) подаются на принимающую ленту раскрывающей машины. Рабочие параметры подачи сырья на входе регулируются заданной скоростью.

Вращение подающих валиков можно регулировать также и скоростью (от 1200 об./мин до 1500 об./мин) вращения рабочих валиков. Раскрывающая машина имеет металлический детектор с антистатической установкой и транспортирующим вентилятором.

Мощность киповскрывателя и раскрывающей машины составляет приблизительно 350 кг/час и зависит от перерабатываемого сырья.

Кипа поступающего сырья размещается на длинной накопительной ленте, с которой сырье перемещается на нижнюю промежуточную ленту, контроль за работой которой осуществляется с помощью фотоэлемента. Объемы поступающего сырья можно контролировать, регулируя заданную скорость наклонной игольчатой ленты и с помощью валика с шипами.

Первичная регулировка объемов поступаемого на транспортную ленту сырья раскрывающей машины осуществляется заданным регулированием расстояния между игольчатой лентой и игольчатым валиком киповскрывателя. Более точная настройка подачи сырья производится нормируемой регулировкой скорости игольчатой ленты.

Валик со щетками удаляет сырье (полиэфирное волокно) с игольчатой (шипованной) ленты и сырье падает на подающую ленту раскрывающей машины.

Подача сырья в устройство производственной линии для изготовления наполнителя осуществляется равными частями, чтобы машина могла работать в соответствии с установленными параметрами.

Для формирования шариков полиэфирного волокна с заданной линейной плотностью волокна и заданной длиной распрямления волокна имеется основной агрегат в производственной линии, состоящий из металлического барабана конической формы с заданными параметрами барабанной системы: ширина, высота, длина и вес.

В верхней части барабана расположен циклон с заданной регулировкой количества подаваемого материала. Подача в роторной части регулируется передвигаемыми по вертикали подающими двумя (на входе и выходе) вентиляторами с нормируемыми техническими характеристиками.

В статорной части барабана, где расположен ротор с определенной технической характеристикой, на его вертикальной оси располагаются (имеются) заданное количество (не более 10) горизонтальных металлических дисков скручивания волокна в шарики. Кроме того, в своей нижней части роторная ось имеет регулируемую по вертикали крыльчатку вентилятора. Шаровые волокна формируются в сильном турбулентном потоке воздуха путем трения между передвижными, регулируемыми наконечниками конической крыльчатки ротора и стенкой статора.

Формирование шаровых спирально-сопряженных волокон регулируется заданной скоростью ротора, заданным расстоянием между наконечниками конической крыльчатки ротора и стенкой статора и заданным положением крыльчатки выходного вентилятора. При максимальной скорости шарики оказываются более твердыми и компактными. Заданное расстояние от крыльчатки вентилятора до нижней защитной платы влияет как на количество, так и на качество производимых шариков.

Мощность производства для изготовления полиэфирного шарового наполнителя составляет не менее 300 кг/час и зависит от перерабатываемого волокна.

От бункерной системы полиэфирные шаровые волокна подаются дальше в промежуточный бункер, что позволяет осуществлять контролируемую и равномерную загрузку. От роторной части полиэфирные шаровые волокна через циклон и транспортный вентилятор попадают в установку заполнения в мешки.

В процессе механической технологии волокон, когда они трутся между собой об органы машины, возникают условия появления электростатического заряда. Одноименно заряженные шарики пушатся, отталкиваясь друг от друга, что нарушает технологический процесс. Появляется обрывность. Для снижения накопления статического электричества проводят обработку поверхности волокна антистатическими препаратами с помощью спрейной установки. Спрейная установка смачивает сырье антистатическим раствором в трубах, транспортирующих материал в автоматическом режиме.

В качестве антистатической обработки используют, например, раствор, представляющий собой смесь 5 литров обычной воды, 15 мл неароматизированного раствора и 10 капель обычного средства для мытья посуды. Возможно применение импортного раствора в такой же пропорции. Количество спрея регулируется автоматически.

Обработка способствует уменьшению трения между индивидуальными завитками (шариками) и позволяет им двигаться более свободно и независимо, восстанавливая все свои свойства.

Полученный продукт и его применение в текстильной промышленности для использования по назначению определяются нижеперечисленными физико-механическими показателями, числовые значения которых варьируют в следующих диапозонах:

- номинальная линейная плотность, текс - 0,7-0,9;

- номинальная длина (распрямления), мм - 25-39;

- степень извитости, % - 23.0±27.0;

- устойчивость извитости, % - 50-95;

- объемная масса, кг/м³ - 2,0-7.0;

- удлинение при разрыве, % - 40-50;

- релаксационные свойства волокон при сжатии их в массе, % - 75-80

- нормированная влажность, % - 1,0-2,0;

- удельная разрывная нагрузка, сн/текс - 37-41.

Указанные физико-химические показатели позволяют использовать его как в качестве наполнителя, так и качестве утеплителя. Полученный продукт обладает повышенной устойчивостью к возгоранию не только по сравнению с наполнителями из натуральных волокон (хлопок, шерсть и др.), но и по сравнению с иными химическими наполнителями, например из поролона, ацетата и полиамида. Продукт загорается с трудом и гаснет после удаления источника огня. При контакте с искрой или электродугой не обугливается. Продукт устойчив к растворителям, таким, например, как ацетону, четыреххлористому углероду. Он удобен в эксплуатации, поскольку легко стирается и сушится. Устойчив к истиранию, обладает мягкостью и упругостью, что позволяет его называть "искусственным пухом". Кроме того, продукт устойчив к действию микроорганизмов, моли, плесени, коврового жучка. Все перечисленные свойства позволяют расширить область его применения.

Наполнитель из полиэфирного волокна, представляющий собой спирально-сопряженные шарики с номинальной линейной плотностью 0,7-0,9 текс, номинальной длиной распрямления 25-39 мм, степенью извитости 23,0-27,0%, устойчивостью извитости 50-95%, объемной массой 2,0-7,0 кг/м³, удлинением при разрыве 40-50%, релаксационными свойствами волокон при сжатии их в массе 75-80%, нормированной влажностью 1,0-2,0% и удельной разрывной нагрузкой 38-40 сн/текс.