RU2001176C1 - Multi-layer heat shielding material - Google Patents

Description

Техническим результатом насто щего изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков и повышение эксплуатационных характеристик и гигиенических свойств негорючей теплозащитной спецо- дежды.The technical result of the present invention is to eliminate these drawbacks and improve the operational characteristics and hygienic properties of non-combustible heat-protective clothing.

Указанна  цель достигаетс  тем. что предлагаетс  теплозащитный многослойный материал, преимущественно дл  спецодежды , выполненный из одного или нескольких наружных и внутренних слоев из волокнистого материала и расположенного между ними одного или нескольких слоев из термостойкого материала, соединенных иглопрокалыванием, отличающийс  тем, что, с целью повышени  его качества за счет улучшени  эксплуатационных характеристик и гигиенических свойств, наружные и внутренние слои выполнены ткаными из смеси огнезащищенного шерст ного волок- на и термостойкого химического волокна при соотношении соответственно 30:70 - 70-30, промежуточные слои выполнены неткаными из углеродных волокон, при этом поверхностна  (плотность наружной ткани 300-760 r/м2, внутренней 200-600 г/м2. промежуточного сло  из нетканого углеродного материала 65-230 г/м , а иглопрокалы- вание осуществл ют как со стороны наружной ткани, так и с внутренней на глу- бину 2/3 - 3/4 толщины слоистого материала .The indicated goal is achieved by that. that a heat-shielding multilayer material is proposed, especially for workwear, made of one or more outer and inner layers of fibrous material and located between them one or more layers of heat-resistant material connected by needle piercing, characterized in that, in order to improve its quality by improving operational characteristics and hygienic properties, the outer and inner layers are woven from a mixture of fireproof wool fiber and heat-resistant chemical fiber at a ratio of 30:70 - 70-30, respectively, the intermediate layers are made of non-woven carbon fibers, while the surface (density of the outer fabric is 300-760 r / m2, inner density 200-600 g / m2. the intermediate layer of non-woven carbon material 65 -230 g / m, and needle-piercing is carried out both from the side of the outer fabric, and from the inner to a depth of 2/3 - 3/4 of the thickness of the layered material.

Указанные признаки  вл ютс  новыми по отношению к прототипу, что позвол ет сделать вывод о соответствии критерию изобретени .These features are new in relation to the prototype, which allows us to conclude that the criteria of the invention are met.

Существенные отличи . Сущность заключаетс  в том, что соединение тканых материалов и нетканого материала из углеродных волокон посредством иглопро- калывэни  и указанной глубиной прокалывани  производитс  как со стороны верхнего, так и нижнего сло .Significant differences. The essence lies in the fact that the connection of woven materials and non-woven material made of carbon fibers by means of needle piercing and the specified depth of puncturing is performed both from the upper and lower layers.

Прочность соединени  слоев достигаетс  за счет того, что иглопрокалывание на определенную глубину иглы вместе с волокнами из верхнего сло  или нижнего тканого издели  проход т через углеродный нетканый материал, при этом негорючие и шерст ные волокна закрепл ют в среднем углеродном слое и в противоположных тканых сло х. Таким образом хрупкое углеродное полотно прошитое с двух сторон термостойкими и углеродными волокнами между ткаными сло ми не разрушаетс  и материал дл  огнезащитной спецодежды с высокими защитными свойствами получаетс  более легким.The bonding strength of the layers is achieved due to the fact that the needle piercing to a certain depth of the needle along with the fibers from the upper layer or lower woven product passes through a carbon non-woven material, while non-combustible and wool fibers are fixed in the middle carbon layer and in the opposite woven layers . Thus, a brittle carbon fabric sewn on both sides by heat-resistant and carbon fibers between the woven layers is not destroyed and the material for flame retardant workwear with high protective properties is made lighter.

Спецодежда из данного материала в зависимости от количества и толщины внутреннего углеродного сло  обладает низкой теплопередачей, защища  от тепловых излучений , а при попадании брызг расплавленного металла в случае, если раскаленна  капл  не скатываетс  с поверхности материала , она прожигает, например, верхний тканый слой из термостойкой ткани и задерживаетс  в углеродном слое, остыва  в нем. при этом не проника  в нижний защитный тканый материал.Overalls made of this material, depending on the quantity and thickness of the inner carbon layer, have low heat transfer, protecting from heat radiation, and if splashes of molten metal get in, if the hot drop does not roll off the surface of the material, it burns, for example, the upper woven layer of heat-resistant tissue and lingers in the carbon layer, cooling in it. it does not penetrate into the lower protective woven material.

Тканый материал верхнего сло  выработан из смеси огнезащищенного антипи- ренами . шерст ного волокна и термостойкого волокна фенилон, содержание которого может измен тьс  от 30 до 70% в зависимости от требований к ткани.The woven material of the upper layer is made from a mixture of flame retardant flame retardants. wool fiber and heat resistant fiber phenylone, the content of which can vary from 30 to 70% depending on the fabric requirements.

Тканый материал нижнего сло  дл  сохранени  высоких гигиенических свойств может быть выполнен из смеси огнезащищенного шерст ного волокна и термостойкого химического волокна и натуральных волокон (100% хлопок, 100% лен, 100% шерсть и т.п.) или из их смесей с химическими волокнами в соотношении соответственно 30:70 - 70:30.The woven material of the lower layer to maintain high hygienic properties can be made of a mixture of fireproof wool fiber and heat-resistant chemical fiber and natural fibers (100% cotton, 100% linen, 100% wool, etc.) or from mixtures thereof with chemical fibers in the ratio respectively 30:70 - 70:30.

Поверхностна  плотность внутреннего сло  может измен тьс  от 65 г/м2 до 230 г/м в зависимости от требуемых тепло- и огнезащитных свойств спецодежды.The surface density of the inner layer can vary from 65 g / m2 to 230 g / m, depending on the required heat and flame retardant properties of the workwear.

Поверхностна  плотность тканей наружного сло  может быть от 300 до 760 г/м2, а нижнего сло  от 200 до 600 г/м в зависимости от требований к спецодежде, изготовленной из данного материала.The surface density of the tissues of the outer layer can be from 300 to 760 g / m2, and the lower layer from 200 to 600 g / m, depending on the requirements for clothing made of this material.

При уменьшении поверхностной плотности ткани наружного сло  ниже 300 г/м2 и нижнего ниже 200 г/м2 снижаютс  защитные свойства ткани, увеличиваетс  ее прогреваемость при высоких тепловых излучени х, уменьшаетс  прочность соединени  слоев.As the surface density of the outer layer decreases below 300 g / m2 and the lower layer below 200 g / m2, the protective properties of the fabric decrease, its warming under high thermal radiation increases, and the bond strength of the layers decreases.

При увеличении поверхностной плотности наружного сло  ткани выше 760 г/м и нижнего сло  (ткани) выше 600 г/м2 повышаетс  материалоемкость пакета спецодежды .By increasing the surface density of the outer layer of fabric above 760 g / m and the lower layer (fabric) above 600 g / m2, the material consumption of the workwear package increases.

Увеличение поверхностной плотности промежуточного нетканого углеродного материала выше 230 г/м2 увеличивает толщину пакета одежды, создает неудобства при ее эксплуатации.An increase in the surface density of the intermediate non-woven carbon material above 230 g / m2 increases the thickness of the garment package and creates inconvenience during its operation.

Уменьшение поверхностной плотности нетканого углеродного материала ниже 65 г/м2 снижает защитные свойства пакета материалов , увеличива  его прогреваемость.A decrease in the surface density of the nonwoven carbon material below 65 g / m2 reduces the protective properties of the package of materials, increasing its warmth.

При уменьшении содержани  шерст ного волокна в ткани наружного сло  снижаетс  сцепление слоев ткани, а спецодежда сильно нагреваетс , создава  непри тные ощущени  при касании с кожным покровом, а при уменьшении содержани  шерст ного волокна в нижнем слое снижаютс  гигиенические свойства пакета, увеличиваетс  его прогреваемость.With a decrease in the content of wool fiber in the tissue of the outer layer, the adhesion of the layers of the fabric decreases, and overalls become very hot, creating an unpleasant sensation when touching the skin, and with a decrease in the content of wool fiber in the lower layer, the hygienic properties of the bag decrease and its warmth increases.

При увеличении содержани  шерст ного волокна в ткани наружного сло  и уменьшени  процентного вложени  термостойкого волокна снижаютс  защитные свойства пакета (огнестойкость, прогреваемость).With an increase in the content of wool fiber in the tissue of the outer layer and a decrease in the percentage of heat-resistant fiber, the protective properties of the bag (fire resistance, heatability) are reduced.

Иглопрокалывание на глубину не менее 2/3 толщины многослойного материала не ухудшает товарный вид издели , позвол ет получить устойчивое скрепление слоев.Needle piercing to a depth of at least 2/3 of the thickness of the multilayer material does not impair the presentation of the product and allows for stable bonding of the layers.

Иглопрокалывание на глубину более 3/4 толщины многослойного материала может способствовать разрушению углеродного материала и проникновению его на внутреннюю или наружную поверхность пакета , в результате чего углеродные частицы могут загр зн ть нижнее белье и ухудшать товарный вид материала.Needle piercing to a depth greater than 3/4 of the thickness of the multilayer material can contribute to the destruction of the carbon material and its penetration on the inner or outer surface of the bag, as a result of which carbon particles can contaminate underwear and impair the presentation of the material.

Теплозащитный многослойный материал иллюстрируетс  следующими параметрами:The heat-shielding laminate is illustrated by the following parameters:

П р и м е р 1. Верхний слой пакета состоит из ткани, содержащей:PRI me R 1. The upper layer of the package consists of fabric containing:

Шерст ное огнезащищенноеFireproof Wool

волокно- 70%fiber 70%

Полиарамидное термостойкоеHeat resistant polyaramide

волокно- 30%fiber 30%

Поверхностна  плотность ткани верхнего ело 300 г/м2 .The surface density of the upper tissue was 300 g / m2.

Внутренний слой состоит из 100% углеродного волокна и представл ет собой уг- лопробивное полотно с поверхностной плотностью 65 г/м2.The inner layer consists of 100% carbon fiber and is a carbon fiber web with a surface density of 65 g / m2.

Нижний, слой пакета состоит из ткани, содержащей 100% хлопкового волокна.The bottom layer of the bag consists of fabric containing 100% cotton fiber.

Поверхностна  плотность ткани нижнего сло  200 г/м2.The surface density of the fabric of the lower layer is 200 g / m2.

Дл  получени  многослойного материала использовали иглопробивную машину ИМ-041. Иглопрокалывание осуществл лось как со стороны верхнего сло , так и со стороны нижнего сло  на глубину 2/3 - 3/4 толщины многослойного материала.To obtain a multilayer material, an IM-041 needle punching machine was used. Needling was performed both from the side of the upper layer and from the side of the lower layer to a depth of 2/3 to 3/4 of the thickness of the multilayer material.

Параметры работы иглопробивной машины:Parameters of the needle punching machine:

Подача - 6 ммFeed - 6 mm

Проекционна  плотность игл - 4000 1 /м Плотность прокалывани  - 60-80 пр/см2The projection density of the needles is 4000 1 / m; the piercing density is 60-80 pr / cm2

Тип игл (ОСТ 274)9-262-78) - 60-75-222 П р и м е р 2. Верхний и нижний слои пакета состо т из ткани, содержащей: Шерст ное огнезащищенное волокно- 70%Type of needles (OST 274) 9-262-78) - 60-75-222 EXAMPLE 2. The upper and lower layers of the bag consist of a fabric containing: Wool flame retardant fiber 70%

Полиарамидное термостойкое волокно- 30%Polyamide heat-resistant fiber 30%

Поверхностна  плотность ткани верхнего и нижнего сло  530 г/м .The surface density of the tissue of the upper and lower layers is 530 g / m.

Внутренний слой состоит из 100% углеродного волокна и представл ет собой иг- лопробивное полотно с поверхностной плотностью 130 г/м2.The inner layer consists of 100% carbon fiber and is a needle-punched web with a surface density of 130 g / m2.

Иглопрокалывание осуществл етс  по примеру 1.Needling is carried out as in Example 1.

П р и м е р 3. Верхний и нижний слои 0 пакета состо т из ткани, содержащей:PRI me R 3. The upper and lower layers of the 0 package consist of a fabric containing:

Шерст ное огнезащищенноеFireproof Wool

волокно- 70%fiber 70%

Полиарамидное термостойкоеHeat resistant polyaramide

волокно- 30%fiber 30%

5 Поверхностна  плотность ткани верхнего5 surface density of the upper tissue

сло  - 760 г/м2layer - 760 g / m2

нижнего сло  - 600 г/м2lower layer - 600 g / m2

Внутренний слой состоит из 100% угле- 0 родного волокна и представл ет собой иглопробивное полотно с поверхностной плотностью 230 г/м2.The inner layer consists of 100% carbon fiber and is a needle-punched web with a surface density of 230 g / m2.

Иглопробивание осуществл етс  по примеру 1.Needle piercing is carried out as in Example 1.

5П р и м е р 4. Верхний и нижний слои5 PRI me R 4. The upper and lower layers

пакета состо т из ткани, содержащей:The package consists of a fabric containing:

Шерст ное огнезащищенноеFireproof Wool

волокно- 50%fiber 50%

Полиарамидное термостойкое 0 волокно- 50%Heat-resistant polyaramide 0 fiber 50%

Поверхностна  плотность ткани верхнего и нижнего сло  530 г/м2The surface density of the fabric of the upper and lower layers is 530 g / m2

Внутренний слой состоит из 100% углеродного волокна и представл ет собой иг- 5 лопробивное полотно с поверхностной плотностью 130 г/м2.The inner layer consists of 100% carbon fiber and is a needle-5 fibrous web with a surface density of 130 g / m2.

Иглопробивание осуществл етс  по примеру 1.Needle piercing is carried out as in Example 1.

П р и м е р 5. Верхний и нижний слои 0 пакета состо т из ткани, содержащей:PRI me R 5. The upper and lower layers of the 0 package consist of a fabric containing:

Шерст ное огнезащищенноеFireproof Wool

волокно- 30%fiber 30%

Полиарамидное термостойкоеHeat resistant polyaramide

волокно- 70%fiber 70%

5 Поверхностна  плотность ткани верхнего и нижнего сло  530 г/м .5 The surface density of the tissue of the upper and lower layers is 530 g / m.

Внутренний слой состоит из 100% углеродного волокна и представл ет собой иглопробивное полотно с поверхностной 0 плотностью 130 г/м .The inner layer consists of 100% carbon fiber and is a needle-punched web with a surface 0 density of 130 g / m.

В таблице представлены характеристики и результаты испытаний теплозащитных многослойных материалов, предназначенных дл  изготовлени  спецодежды, защи- 5 щающей от повышенных температур.The table shows the characteristics and test results of heat-protective multilayer materials intended for the manufacture of protective clothing that protects from high temperatures.

Результаты испытаний многослойных материалов показывают, что свойства (огнестойкость , прогреваемость) снижаютс  при снижении поверхностей плотности пакета в целом или ткани верхнего сло  и нетканогоThe results of tests of multilayer materials show that properties (fire resistance, heatability) decrease with a decrease in the surface density of the package as a whole or the fabric of the upper layer and non-woven

углеродного полотна в промежуточном внутреннем слое в частности. Защитные свойства многослойного материала снижаютс  также при уменьшении содержани  термостойких химических волокон.carbon web in the intermediate inner layer in particular. The protective properties of the multilayer material also decrease with a decrease in the content of heat-resistant chemical fibers.

Воздухопроницаемость многослойного материала снижаетс  при увеличении толщины пакета.The breathability of the laminate decreases with increasing thickness of the bag.

Гигроскопичность многослойного материала снижаетс  при увеличении содержани  термостойких химических волокон.The hygroscopicity of the multilayer material decreases with increasing content of heat-resistant chemical fibers.

Сопротивление истиранию в лицевом слое в основном зависит от поверхностной плотности ткани верхнего сло .The abrasion resistance in the face layer mainly depends on the surface density of the tissue of the upper layer.

Таким образом, получаемый термозащитный многослойный материал обладает по сравнению с прототипом повышенными защитными и физико-механическими показател ми и улучшенными гигиеническими свойствами.Thus, the obtained thermoprotective multilayer material has improved protective and physico-mechanical properties and improved hygienic properties compared to the prototype.

(561 Патент США № 4297180, кл. 428-280. 1980г.(561 US Patent No. 4297180, CL 428-280. 1980.

Патент США IVfe 4522876. кл. В 32 В 15/00. 1985г.U.S. Patent IVfe 4522876. cl. 32V 15/00. 1985

Специальные и гигиенические свойства теплозащитных материаловSpecial and hygienic properties of heat-shielding materials

Claims (1)

Формула изобретени The claims ТЕПЛОЗАЩИТНЫЙ МНОГОСЛОЙНЫЙ МАТЕРИАЛHEAT PROTECTIVE MULTILAYER MATERIAL преимущественно дл  спецодежды, выполненный по меньшей мере из одного наружного и по меньшей мере из одного внутреннего слоев и расположенного между ними по меньшей мере одного промежуточного сло  из термостойкого нетканого материала, соединенных иглоп- рокалыванием, отличающийс  тем, что наружные и внутренние слои выполнены ткаными иа смеси огнезащищенного шерmainly for overalls made of at least one outer and at least one inner layer and located between them at least one intermediate layer of heat-resistant non-woven material connected by needle-pricking, characterized in that the outer and inner layers are woven and flame retardant mixtures ст ного волокна и термостойкого химическрго волокна при соотношении соответственно 30:70 + 70:30, промежуточные слои выполнены из углеродных волокон , при этом поверхностна  плотность наружной ткани составл ет 300 - 760 г/м2. внутренней - 200 - 600 г/м2, промежуточного сло  - 65 - 230 г/м , а иглопрокалывание осуществлено как со стороны наружной,fiber and heat-resistant chemical fiber with a ratio of 30:70 + 70:30, respectively, the intermediate layers are made of carbon fibers, and the surface density of the outer fabric is 300 - 760 g / m2. internal - 200 - 600 g / m2, the intermediate layer - 65 - 230 g / m, and needle piercing is carried out both from the outside, так и внутренней ткани на глубину 2/3 3/4 толщины материала.and internal tissue to a depth of 2/3 3/4 of the thickness of the material.