RU155980U1 - Нетканый текстильный материал - Google Patents

Abstract

1. Нетканый текстильный материал в виде слоя объемного волокна, дублированного с каждой стороны слоем полипропиленового полотна, отличающийся тем, что объемный слой выполнен из обработанных антистатическим средством огнестойких синтетических волокон, а каждый слой полипропиленового полотна содержит антипиреновую и антистатическую добавки, при этом указанные слои соединены прошивным методом с использованием антистатической нити с одной стороны материала и полиэстровой нити - с другой его стороны.2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что используют полипропиленовое полотно, в которое антистатическая и антипиреновая добавки введены в процессе его производства путем химической модификации полимера в массе.

Description

Полезная модель относится к конструкции утепляющего слоя верхней, преимущественно специальной, одежды и может использоваться для изготовления текстильных изделий, комплексно защищающих человека от воздействия основных факторов негативного влияния условий эксплуатации и агрессивных сред: низких температур, статического электричества, огня, механических нагрузок на одежду в процессе активной деятельности и ряда иных. Такого рода текстильный утеплитель может применяться как в зимних и демисезонных пальто, куртках, комбинезонах и т.п. для массового потребителя, так и для рабочей формы металлургов, пожарных, сварщиков, энергетиков, спасателей, работников нефтегазовых и химических производств, в обмундировании военных, альпинистов, полярников. Кроме того, заявляемый нетканый многослойный текстильный материал может быть применен для производства туристического снаряжения, некоторых видов постельных принадлежностей (к примеру, для оснащения спальных мест в поездах (наматрацники, одеяла)), элементов мягкой мебели.

Практика создания современной защитной (как, впрочем, и бытовой) верхней одежды формирует потребность в универсальном и эффективном материале, одновременно предохраняющем от холода, пожаровзрывоопасных условий и ситуаций, стойком к воздействию вредных химических веществ, при этом имеющем высокие эксплуатационные характеристики: прочность, легкость, пластичность, гигиеничность, а также, что немаловажно, невысокую стоимость. Все более широкое применение в изготовлении текстильного утепляющего (размещаемого между тканями верха и подкладочной) для таких изделий находят синтетические волокна и материалы. Однако, востребуемый специалистами, производящими разнообразную одежду, утепляющий материал, реализующий принцип «максимум положительных качеств в одном», трудноосуществим. Имеющиеся разработки, как правило, «представляют текстильные материалы, достигающие хорошего результата по одному (в редких случаях дополняя вторым) из вышеперечисленных показателей: либо теплозащита, либо износоустойчивость, либо антистатическая защита, либо огнестойкость и т.п. К тому же, особенность большинства синтетических полимерных материалов такова, что их невозможно сделать полностью негорючими, а многие из них, как правило, хорошо электризуются. Поэтому поиск более гибкого и практичного решения в данном контексте весьма актуален.

Известен нетканый материал с антистатическими свойствами (BY 10470 C1 2008.04.30; RU 2308316 C1), включающий скрепленные между собой слои синтетического объемного волокна-наполнителя и расположенного с обеих его наружных сторон каркасного полипропиленового полотна плотностью 17-25 г/м, а также электропроводящие включения - углеродные или металлизированные нити, расположенные с обеих наружных сторон каркасного полипропиленового полотна симметрично относительно друг друга в виде клеток со стороной не более 15 см, при этом электропроводящие нити переплетены между собой по толщине материала, посредством чего слои скреплены между собой. Суммарная напряженность электростатического поля внутри данного материала равна 0, при этом не происходит ухудшения его теплозащитных свойств. Однако такой материал, рекомендуемый для использования в пожаровзрывоопасных условиях, не обладает надлежащими огнезащитными свойствами: при попадании в открытое пламя, при резком увеличении высокотемпературного воздействия он подвергается быстрой термодеструкции, что является его существенным недостатком.

Известен производимый в Российской Федерации пламястойкий утеплитель для зимней спецодежды работников топливно-энергетического комплекса «Холлофайбер ТЭК» (ТУ 8391-011-71327041-2006), представляющий собой объемное термоскрепленное полотно из 100% синтетических волокон. Дополнительная защита от статического электричества достигается специальной обработкой волокон. Но данный нетканый материал не обладает высокой огнестойкостью, а лишь не распространяет пламя в достаточно узком температурно-временном интервале: не относится к группе легковоспламеняемых. К тому же, способ поверхностного нанесения на волокна антистатического покрытия или использование антистатической пропитки только уменьшает вероятность возникновения разряда статического напряжения, не обеспечивает искрогашение по всей массе волокнистого материала. Антистатические характеристики такого утеплителя быстро теряются после стирок и химчисток, а, следовательно, требуют дополнительных затрат для их восстановления.

Известен нетканый огнестойкий материал для спецодежды (RU 2361973 C1 20.07.2009), выполненный из термостойких метаарамидных волокон, смешанных в определенном соотношении с полиэфирными волокнами пониженной горючести и регенерированными метаарамидными волокнами и нитями, полученный путем иглопрокалывания. Недостатком данного материала является его эффективность лишь в диапазоне поверхностной плотности от 150 до 170 г/м². Также, скрепление химических волокон методом иглопрокалывания имеет ограничение как по оптимальной глубине - 12 мм (уменьшение глубины прокалывания ведет к снижению прочности материала, а увеличение способствует его разрушению и ухудшению товарного вида), так и по плотности прокалывания - 200 1/см² (ее уменьшение снижает прочность и огнестойкость материала, а увеличение ведет к разуплотнению и падению прочностных и огнестойких свойств). Кроме того, следует иметь в виду дороговизну метаарамидного волокна и, соответственно, высокую стоимость данного материала.

Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели (прототипом) является нетканый стеганный текстильный материал (BY 9171 U 2013.04.30; RU 132807 U1), в виде слоя объемного волокна, дублированного с каждой стороны слоем полипропиленового полотна, при этом по меньшей мере на одну из сторон по меньшей мере одного из слоев полипропиленового полотна нанесено металлизированное покрытие. Обладая высокими теплозащитными свойствами, данный материал не удовлетворяет столь же высоким требованиям огнезащиты и антистатической защиты.

Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в создании нетканого текстильного материала, обладающего повышенными характеристиками антистатической защиты и огнезащиты.

Поставленная задача решается нетканым стеганым текстильным материалом в виде слоя объемного волокна, дублированного с каждой стороны слоем полипропиленового полотна, при этом объемный слой выполнен из обработанных антиэлектростатиком огнестойкого полиэфирного волокна или смеси огнестойких синтетических волокон, а каждый слой полипропиленового полотна содержит антипиреновую и/или антистатическую добавку, при этом указанные слои соединены прошивным методом с использованием антистатической нити с одной стороны материала и полиэстровой нити с другой его стороны.

В предпочтительных вариантах осуществления заявляемой полезной модели используют полипропиленовое полотно, в которое антистатическая и/или антипиреновая добавки введены в процессе производства указанного полотна путем химической модификации полимера в массе, а также алюминизированное полипропиленовое полотно.

Заявляемая полезная модель в одном из вариантов своей реализации приведена на фиг. 1, на которой схематически изображен нетканый многослойный утепляющий текстильный материал, который состоит из объемного слоя огнестойкого синтетического волокна 1, образующего внутреннюю основу нетканого материала, и слоев плоскостных полипропиленовых полотен с антипиреновыми и антистатическими добавками 2, покрывающих обе поверхности волокнистого слоя 1 по всей его площади, которые скреплены между собой прошивным способом: с одной стороны антистатической нитью 3, а с другой стороны полиэстровой нитью 4 (условный рисунок стежки «параллельные прямые»).

Слой синтетического объемного волокна получают из смеси не поддерживающего горения полого извитого полиэфирного волокна, обработанного огнезащитным средством, и волокна полиэфирного с пониженной горючестью, достигаемой в процессе его производства методом модификации химическими элементами в массе (кислородный индекс 32%). При изготовлении данного слоя проводится эмульсирование смеси полиэфирных волокон препаратом-антистатиком, снижающим электрическое сопротивление обработанного материала не менее чем в 2-3 раза. Далее, на полученный методом машинного прочеса и раскладки объемный пласт нетканого волокнистого материала на обеих его противоположных поверхностях размещают полипропиленовые полотна (изготовленные по технологии «спанбонд») с антипиреновыми и/или антистатическими добавками. Полипропиленовое полотно с антипиреновыми добавками обладает специальными параметрами пожаробезопасности (класс E) и по результатам испытаний относится к неогнеопасным материалам. Огнезащитные свойства придают ему в процессе производства путем химической модификации полимера в массе. Антистатическая защита может придаваться полипропиленовому полотну как в процессе производства путем химической модификации полимера в массе, так и методом нанесения соответствующего дополнительного покрытия на полотно. Все эти слои скрепляют в единый нетканый материал прошивным способом различными рисунками стежки на многоигольном стегальном оборудовании определенными нитями: с одной стороны антистатической нитью (типа «Coats™ Protos steel» или «Durak™ AS»), с другой полиэстровой швейной ниткой (типа «Coats™ Trident Quilt» или «Pescon™ T»).

Таким образом, конструкция заявленного нетканого многослойного текстильного материала обеспечивает многоступенчатую защиту: во-первых от огня - барьерами на пути пламени последовательно выступают слой полипропиленового полотна с антипиреновыми добавками, пласт объемного слоя из смеси не поддерживающих горение полиэфирных волокон с возможными добавками иных трудногорючих синтетических волокон, и снова слой полипропиленового полотна с антипиреновыми добавками; во вторых от статического электричества - слой полипропиленового полотна с антистатическими добавками, пласт объемного слоя из смеси не поддерживающих горение полиэфирных волокон обработанный специальным антистатическим составом, снова слой полипропиленового полотна с антистатическими добавками, антистатическая нить, скрепляющая все слои нетканого утепляющего текстильного материала и обеспечивающая «мягкое» стекание статического электричества; в третьих от низких температур, поскольку основой теплозащиты выступает объемный слой переплетенных между собой пустотелых спиралевидных полиэфирных волокон и наличие воздушной прослойки между и внутри них, так как именно воздух является идеальным теплоизолятором. Дублирующие слои полипропиленового полотна дополнительно экранируют тепловую энергию, отдаваемую телом человека в условиях пониженных температур, а с другой стороны создают преграду для воздействия холода и ветра извне; в четвертых от механических эксплуатационных нагрузок за счет того, что полипропиленовые полотна, армирующие с обеих сторон поверхность нетканого утепляющего текстильного материала, обладают высокими прочностными характеристиками, а прошивной способ скрепления всех пластов многослойного материала значительно увеличивает выдерживаемую им разрывную нагрузку и стабилизирует изменение линейных размеров после намокания, многократного растяжения и сжатия. Кроме названных качественных характеристик следует отметить, что результаты проведенных испытаний свидетельствуют о гигиеничности и санитарной безопасности заявленного материала. Таким образом, достигается искомый синергетический эффект защитных качеств.

Также следует отметить полифункциональную вариативность данного изделия: под требуемые условия эксплуатации можно усиливать определенную защитную функцию. Например, для усиления огнезащитных свойств можно при производстве внутреннего объемного слоя нетканого материала к не поддерживающим горение полиэфирным волокнам добавить определенное количество модакрилового волокна, либо полиоксадиазольное волокно, что существенно повысит огнеупорные качества утеплителя. Объемный слой из огнестойких химических волокон может быть армирован с одной поверхности полипропиленовым полотном, содержащим только антипиреновые добавки, а с другой поверхности полипропиленовым полотном, содержащим только антистатические добавки. Нарастить суммарное тепловое сопротивление можно за счет увеличения (прямая зависимость) поверхностной плотности волокнистого пласта в диапазоне от 100 до 400 г/м², оптимально обеспечивающем легкость и пластичность материала. Повысить степень антистатической защиты данного материала можно путем дублирования его поверхностей дополнительными слоями алюминизированных полипропиленовых полотен, что к тому же будет способствовать и возрастанию теплозащитных характеристик. Добавить прочностные качества нетканому материалу позволяет выбор рисунка прошива, скрепляющего его слои, увеличивающего количество стежков на единицу площади: к примеру, вместо стежки ромбом со сторонами 16×16 см применить прошив ромбом со сторонами 8×8 см, или вместо стежки зигзагом с шагом между швами в 20 см прошить зигзагом с шагом в 10 см.

Предлагаемое конструктивно-техническое решение позволяет получить нетканый многослойный текстильный материал с комплексным набором свойств в совокупности обеспечивающих искомую потребителями универсальность, высокую надежность и качество защитных характеристик изделия: от огня, внешнего теплового излучения и конвективной теплоты; от накопления статического электричества; от пониженных температур; от деструктивных механических нагрузок в процессе эксплуатации. Использование в его изготовлении высококачественных комплектующих белорусских производителей (ОАО «Могил евхимволокно», ОАО «СветлогорскХимволокно») позволяет существенно снизить его стоимость. Имеющаяся у заявителя практика производства опытных образцов данного материала свидетельствует о соответствии полезной модели критерию промышленной применимости.

Claims (2)

1. Нетканый текстильный материал в виде слоя объемного волокна, дублированного с каждой стороны слоем полипропиленового полотна, отличающийся тем, что объемный слой выполнен из обработанных антистатическим средством огнестойких синтетических волокон, а каждый слой полипропиленового полотна содержит антипиреновую и антистатическую добавки, при этом указанные слои соединены прошивным методом с использованием антистатической нити с одной стороны материала и полиэстровой нити - с другой его стороны.

2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что используют полипропиленовое полотно, в которое антистатическая и антипиреновая добавки введены в процессе его производства путем химической модификации полимера в массе.

Images