Способ получения нетканых текстильных материалов повышенной прочности

Изобретение относится к нетканым текстильным материалам на основе химических волокон, а также кремнийорганического препарата, используемого в качестве промотора адгезии. Способ получения нетканого текстильного материала, заключающийся в нанесении на волокно кремнийорганического препарата, сушке и формировании волокнистого холста с последующим термопрессованием, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического препарата используют спиртовой раствор или водную эмульсию винилтриэтоксисилана или олиговинилэтоксисилоксана при следующем соотношении ингредиентов: винилтриэтоксисилан или олиговинилэтоксисилоксан 1,00-10,00; поверхностно-активное вещество 0,05-0,5; этиловый спирт и/или вода остальное, сушку осуществляют при комнатной температуре, перекись водорода наносят на стадии холстоформирования, а термопрессование волокнистого холста осуществляют при температуре, близкой к температуре текучести полимера волокна, давлении 20·10⁵ Па, времени 0,02 с. Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение нетканого текстильного материала с более высокими прочностными характеристиками, воздухопроницаемостью, эластичностью, несминаемостью и большей устойчивостью к мокрым обработкам и стиркам.

 

Изобретение относится к нетканым текстильным материалам на основе химических волокон, а также кремнийорганического препарата, используемого в качестве промотора адгезии.

Известен способ получения нетканого текстильного материала, содержащего в качестве основы синтетические волокна, а в качестве промотора адгезии - олигоэтоксиизобутоксисилоксан (Патент РФ №2182614 «Нетканый текстильный материал», Приор. от 20.05.2002 г.).

Способ заключается в том, что волокнистую смесь, состоящую из полипропиленовых волокон 0,33 текс, длиной 65 мм, пропитывают до привеса 0,10 мас.% составом, содержащим, мас.%:

Кремнийорганический препарат	0,10
Этиловый спирт и/или вода	Остальное

Из волокнистой смеси формируют волокнистый холст поверхностной плотностью 75 г/м², затем холст подвергают термообработке и термопрессованию на каландре при 140°С, давлении 20·10⁵ Па, скорости вращения каландров 7 м/мин.

Из описанных в литературе способов получения нетканых текстильных материалов наиболее близок к заявленному способ получения нетканых текстильных материалов, содержащих в качестве основы синтетические волокна, в качестве промотора адгезии - кремнийорганические соединения - γ-аминопропилтриэтоксисилан, винилтриэтоксисилан, метил-β-цианиэтилдихлорсилан (Авт. свид. СССР №1236792 "Состав для изготовления нетканых материалов на основе полипропиленового волокна". Приор. от 11.12.1984).

Волокнистую смесь, состоящую из полипропиленовых 0,33 текс, длиной 65 мм и вискозных 0,31 текс, длиной 65 мм волокон в соотношении 1:1 обрызгивают до привеса 2 мас.% составом, содержащим, мас.%:

Винилтриэтоксисилан	50
Поверхностно-активное вещество
(препарат ОП-10)	1,25
Вода	48,75

Из волокнистой смеси формируют холст поверхностной плотностью 50 г/м², затем холст подвергают термопрессованию на каландре при 137°С, давлении 20·10⁵ Па, времени 0,02 с.

Указанные нетканые материалы обладают недостаточной прочностью и воздухопроницаемостью. Для закрепления кремнийорганического препарата на волокне используется термообработка при 140°С.

Технический результат заключается в том, что предлагаемый способ позволяет получить нетканый текстильный материал с более высокими прочностными характеристиками, воздухопроницаемостью, эластичностью, несминаемостью и большей устойчивостью к мокрым обработкам и стиркам. Нанесение на модифицированные волокна инициатора реакции - перекиси водорода позволяет исключить термообработку.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в способе получения нетканого текстильного материала, заключающемся в нанесении на волокно кремнийорганического препарата, сушке и формировании волокнистого холста с последующим термопрессованием, согласно изобретению в качестве кремнийорганического препарата используют спиртовой раствор или водную эмульсию винилтриэтоксисилана или олиговинилэтоксисилоксана при следующем соотношении ингредиентов:

Винилтриэтоксисилан или олиговинилэтоксисилоксан	1,00-10,00
Поверхностно-активное вещество	0,05-0,5
Этиловый спирт и/или вода	Остальное

Обработку модификатором проводят на стадии замасливания волокон, обработку инициатором реакции - перекисью водорода - проводят на стадии холстоформирования. Нетканый материал получают термопрессованием при температуре, близкой к температуре текучести полимера волокна, давлении 20·10⁵ Па, времени 0,02 с.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Пример 1.

На полиэфирные волокна методом распыления наносится спиртовой раствор олиговинилэтоксисилоксана в количестве 0,05 мас.% от веса волокна. Из обработанных волокон формируют волокнистый холст, наносится раствор перекиси водорода до содержания 0,0006% от веса волокна. Нетканый материал получают термопрессованием при 230°С, давлении 20·10⁵ Па, времени 0,02 с. Полученный нетканый материал обладает высокими физико-механическими свойствами: удельная разрывная нагрузка составляет 56,7 Н·м/г, разрывное удлинение - 32%, жесткость - 7,5 сН, воздухопроницаемость - 1090 дм³/(мин·м²).

Пример 2.

На полиэфирные волокна методом распыления наносится спиртовой раствор олиговинилэтоксисилоксана в количестве 0,25 мас.% от веса волокна. Из обработанных волокон формируют волокнистый холст, наносится раствор перекиси водорода до содержания 0,003% от веса волокна. Нетканый материал получают термопрессованием при 230°С, давлении 20·10⁵ Па, времени 0,02 с. Полученный нетканый материал обладает высокими физико-механическими свойствами: удельная разрывная нагрузка составляет 60,0 Н·м/г, разрывное удлинение - 24%, жесткость - 5,7 сН, воздухопроницаемость - 1100 дм³/(мин·м²).

Пример 3.

На полиэфирные волокна методом распыления наносится спиртовой раствор олиговинилэтоксисилоксана в количестве 5 мас.% веса волокна. Из обработанных волокон формируют волокнистый холст, наносится раствор перекиси водорода до содержания 0,06% от веса волокна. Нетканый материал получают термопрессованием при 230°С, давлении 20·10⁵ Па, времени 0,02 с. Полученный нетканый материал обладает высокими физико-механическими свойствами: удельная разрывная нагрузка составляет 54,3 Н·м/г, разрывное удлинение - 29%, жесткость - 5,4 сН, воздухопроницаемость - 1070 дм³/(мин·м²).

Пример 4.

На полиэфирные волокна методом распыления наносится спиртовой раствор олиговинилэтоксисилоксана в количестве 10 мас.% от веса волокна. Из обработанных волокон формируют волокнистый холст, наносится раствор перекиси водорода до содержания 0,12% от веса волокна. Нетканый материал получают термопрессованием при 230°С, давлении 20·10⁵ Па, времени 0,02 с. Полученный нетканый материал обладает высокими физико-механическими свойствами: удельная разрывная нагрузка составляет 52,3 Н·м/г, разрывное удлинение - 31%, жесткость - 6,0 сН, воздухопроницаемость- 1050 дм³/(мин·м²).

Пример 5.

На полиэфирные волокна методом распыления наносится водная эмульсия олиговинилэтоксисилоксана в количестве 10 мас.% от веса волокна. Из обработанных волокон формируют волокнистый холст, наносится раствор перекиси водорода до содержания 0,12% от веса волокна. Нетканый материал получают термопрессованием при 230°С, давлении 20·10⁵ Па, времени 0,02 с. Полученный нетканый материал обладает высокими физико-механическими свойствами: удельная разрывная нагрузка составляет 49,7 Н·м/г, разрывное удлинение - 36%, жесткость - 7,4 сН, воздухопроницаемость - 940 дм³/(мин·м²).

Как показывают результаты эксперимента, при содержании модификатора на волокне от 0,05 до 10 мас.% и катализатора от 0,0006 до 0,12% от веса волокна происходит увеличение разрывной нагрузки и модуля упругости образцов нетканых материалов до 12-20 раз по сравнению с нативными образцами, на 30-40% снижается жесткость, на 15-18% возрастает воздухопроницаемость нетканых материалов.

Изменение свойств нетканого термоскрепленного материала обусловлено изменением свойств химических волокон, из которых он получен, а также условиями прессования. Так как обработка химических волокон винилтриэтоксисиланом или олиговинилэтоксисилоксаном и инициатором реакции приводит к увеличению их когезионной прочности, а также способствует росту числа аутогезионных связей между соседними волокнами по силанольным группам адсорбированного на поверхности волокна модификатора и винильным группам модификатора, что позволяет получить нетканый материал с повышенными деформационно-прочностными свойствами.

При этом технология изготовления предложенного нетканого текстильного материала не меняется по сравнению с используемой для изготовления известного нетканого текстильного материала.

Способ получения нетканого текстильного материала, заключающийся в нанесении на волокно кремнийорганического препарата, сушке и формировании волокнистого холста с последующим термопрессованием, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического препарата используют спиртовой раствор или водную эмульсию винилтриэтоксисилана или олиговинилэтоксисилоксана при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Винилтриэтоксисилан или олиговинилэтоксисилоксан	1,00-10,00
Поверхностно-активное вещество	0,05-0,5
Этиловый спирт и/или вода	Остальное

сушку осуществляют при комнатной температуре, перекись водорода наносят на стадии холстоформирования, а термопрессование волокнистого холста осуществляют при температуре, близкой к температуре текучести полимера волокна, давлении 20·10⁵ Па, времени 0,02 с.