способ получения волокнистого материала
Классы МПК: | D04H1/74 с ориентированным расположением волокон, например с параллельно расположенными волокнами D04H5/08 отличающиеся способом образования слоев волокон, например ориентацией волокон или пряжи в слое |
Автор(ы): | Исаков В.Ф., Романенко Н.Ф., Сорокина Т.Б. |
Патентообладатель(и): | Центральный научно-исследовательский институт пленочных материалов и искусственной кожи |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-07-30 публикация патента:
10.10.1996 |
Изобретение относится к способам получения волокнистого материала. Сущность изобретения заключается в том, что после резки жгута волокон каждый волокнистый слой формируют из отдельных прядок, при этом каждую прядь укладывают последовательно одну рядом с другой со смещением. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Способ получения волокнистого материала, при котором формируют на приемной поверхности слои волокнистого материала с последующим их уплотнением, отличающийся тем, что волокнистый слой формируют из отдельных прядок, в которых ориентация волокон и прядок совпадает, а пряди волокон укладываются последовательно и параллельно одна рядом с другой со смещением каждой последующей пряди относительно предыдущей на величину![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067037/964.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области переработки химических волокон и нитей, в частности к способу получения волокнистого материала, используемого в производстве нетканых полотен для синтетической кожи, линолеума, фильтpматериалов и т.п. а также в производстве волокнистой пряжи и может быть реализовано в химической, текстильной и легкой промышленности. Известны различные способы получения волокнистых материалов - механический, аэродинамический, электростатический и гидравлический [1]Указанные способы позволяют перерабатывать волокнистое сырье только определенных геометрических размеров. Так при аэродинамическом способе можно перерабатывать волокна длиной 25-90 мм и линейной плотности не менее 0,1 текс. При электростатическом и гидравлическом способах перерабатывают только короткие волокна (1-10 мм). Эти способы крайне ограничены и приемлемы для узких ассортиментов волокнистых материалов. Известен также механический способ получения волокнистых материалов. Такая технология получения волокнистого материала определяет недостатки данного способа: для переработки можно использовать волокно только со строго ограниченной длиной резки, переход с одного вида сырья на другой сопровождается длительным остановом для переналадки машины; при этом ограничен ассортимент перерабатываемого сырья и выпускаемых волокнистых материалов (нельзя перерабатывать волокно с длиной резки менее 30 мм и более 130 мм, смеси волокон с разными длинами резки, например 35 и 70 или 70 и 110 мм одновременно, нельзя получать малоразвесные менее 200 г/м2 равномерные холсты, перерабатывать тонкие (менее 0,1 текс) и грубые (более 10 текс) волокна, жгутовое волокно непосредственно в процессе нормирования холста и получать из этих волокон разнообразные волокнистые материалы; требуется сложное металло- энергоемкое и громоздкое оборудование, которое часто выходит из строя из-за огромного количества различных узлов (валов и игл) и забивки гарнитуры, что ограничивает его производительность. В качестве прототипа выбран способ получения волокнистого материала [3] по которому на приемной поверхности формируют волокнистые слои материала путем наложения один на другой рядов пучков волокон, получаемых непосредственно при резке жгута. Волокна в ряду имеют одинаковую направленность и последовательно уложены по длине. При этом каждый последующий ряд смещен относительно другого на величину
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067037/964.gif)
каждый ряд, получаемый последовательным образованием на приемной поверхности сплошной массы волокон имеет ширину, равную длине последовательно уложенных пучков, получаемых непосредственно при резке жгута и нитей. Требуется каждый пучок волокон, выходящий из-под режущего элемента, уложить на приемную поверхность с определенной ориентацией. Это и не позволяет обеспечить высокую производительность процесса получения волокнистого материала;
с другой стороны, способ не позволяет разрыхлить элементарные волокна, разделить их непосредственно после резки с целью последующей более эффективной упаковки в волокнистом материале. Целью данного изобретения является упрощение процесса изготовления волокнистого материала при одновременном повышении производительности. Поставленная цель достигается тем, что способ получения волокнистого материала (холста) включает формирование на приемной поверхности волокнистых слоев, при этом каждый слой формируется из отдельных прядок и каждую прядь волокон укладывают последовательно одну за другой при смещении каждой пряди относительно предыдущей на величину t 0,1-0,9 lпр., где длина пряди lпр. (1-0,5)lвол.
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067001/945.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067001/945.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067001/945.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067001/177.gif)
Толщина, мм 3,5
Предел прочности при растяжении, мПа 169,1 продольный 163,8 - поперечный
Анизотропия 1,0 0,97
Относительное удлинение, 97 продольное 94 поперечное
Анизотропия 1,0 0,96
Узким местом этого способа является получение из пучков ориентированных волокон ряда. При этом каждый пучок волокон получают при резке смеси нитей (жгутика) на заданную длину поперечно жгутику без его укладки в ленту. Пример 2. Из нитей 70% лавсан и 30% полипропилен с элементарной линейной плотностью 0,125-0,111 текс формируют слой путем наложения одной прядки волокон на другую, полученных при резке на длине 40 мм непосредственно перед образованием холста. При этом жгутик из смеси нитей укладывается путем сгибания на ширину, равную 10 длинам получаемого волокна. В результате поперечной резки каждая прядь имеет длину порядка 400 мм, т.е. по сравнению с прототипом производительность повышается в 10 раз. При раскладке жгута на ширину 1600 мм производительность резки и, следовательно, формирования холста (ленты) повышается в 40 раз. Смещение прядей относительно друг друга составило t 0,5 lпр., lпр. соответственно составила 400 мм 40 мм (lвол.)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
Толщина, мм 3,5
Предел прочности при растяжении, мПа 183,5 продольный 182,4 - поперечный
Анизотропия 1,0 0,994
Относительное удлинение, 96 продольное 95 поперечное
Анизотропия 1,0 0,99
Пример 3. Аналогичен примеру 2, но t 0,9 при К 1. Получают материал со следующими показателями:
Толщина, мм 3,6
Предел прочности при растяжении, мПа 172,3 продольный 171,0 - поперечный
Анизотропия 1,0 0,99
Относительное удлинение, 94 продольное 93 поперечное
Анизотропия 1,0 0,99
Пример 4. Аналогичен примеру 1, но t 0,1
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
Толщина, мм 3,6
Предел прочности при растяжении, мПа 170,2 продольный 171,4 - поперечный
Анизотропия 1,0 1,0
Относительное удлинение, 97 продольное 95 поперечное
Анизотропия 1,0 0,98
Пример 5. Аналогичен примеру 1, но К 0,5. Получают материал со следующими показателями:
Толщина, мм 3,5 Предел прочности на растяжение, мПа 192,7 - продольный 193,3 поперечный
Анизотропия 1,0 1,0
Относительное удлинение, 93 продольное 94 поперечное
Анизотропия 1,0 1,01
Пример 6. Аналогичен примеру 1, но К 0,8, получают материал со следующими показателями:
Толщина, мм 3,5
Предел прочности при растяжении, мПа 187,9 продольный 188,7 - поперечный
Анизотропия 1,0 1,0
Относительное удлинение, 95 продольное 94 поперечное
Анизотропия 1,0 0,99
Пример 7 (по прототипу). Из волокон лавсан с линейной плотностью 0,019 текс с длиной резки 50 мм, получаемым из жгутика путем резки непосредственно перед формированием холста образуют последовательно слой наложением одного ряда волокон на другой при t 0,5
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
Толщина, мм 2,6
Предел прочности при растяжении, мПа 128,7 продольный 129,1 - поперечный
Анизотропия 1,0 1,0
Относительное удлинение, 105,2 продольное 104,8 поперечное
Анизотропия 1,0 1,0
Пример 8. Жгутик с элементарной линейной плотностью отдельной нити лавсан 0,019 текс укладывают в ленту шириной 400 мм и поперек этой ленты разрезают дисковыми ножами на длину волокон 50 мм. При К 0,7 получают пряди волокон, в которых ориентация пряди и волокон совпадает. Укладывают эти пряди на приемную поверхность одна к другой при t 0,5
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
Толщина, мм 2,5
Предел прочности при растяжении, мПа 130,7 продольный 130,1 - поперечный
Анизотропия 1,0 0,995
Относительное удлинение, 103,9 продольное 104,6 поперечное
Анизотропия 1,0 1,0
При этом производительность только за счет резки возросла в 8 раз по сравнению с прототипом (пример 7). Изобретение имеет следующие преимущества. Оно позволяет повысить производительность процесса получения волокнистого материала:
за счет выравнивания производительности всех составных элементов технологии получения волокнистого материала и ликвидации узких мест, при этом наиболее узкое место позволяет в этом случае резко повысить производительность всего процесса в целом практически в несколько раз по сравнению с самой передовой технологией, и в то же время оно позволяет перерабатывать на одном и том же оборудовании при практически минимальных затратах на переналадку, жгуты и нити различной элементарной линейной плотности и развеса, длины резки и химического состава элементарных волокон; совмещение в одном процессе резки жгута и укладки волокон в холстик (слой) для последующей переработки в пряжу или нетканый и композиционный материал способствует тому, что можно создать технологию получения волокнистого материала с производительностью более 1000 кг/ч из практически любых жгутов даже таких, которые сейчас требуют сложнейших процессов и оборудования для переработки; по изобретению переработка таких волокон практически не будет отличаться от переработки самых обычных волокон (получаемых из жгутов);
упрощает технологию не только по сравнению с аналогами, но и с прототипом, так как для переработки при той же производительности, что и в заявляемом изобретении, потребуется решить сложный вопрос разворачивания каждого пучка волокон после резки на 90o; по заявке пряди волокон с ориентацией, совпадающей с ориентацией волокон, получаются непосредственно на резательной машине. обеспечивает частичное рыхление волокон как при образовании пряди, так и при формировании холста. На фиг. 1 показаны варианты различных прядей: а) длина пряди 1
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
![способ получения волокнистого материала, патент № 2067632](/images/patents/405/2067003/183.gif)
Класс D04H1/74 с ориентированным расположением волокон, например с параллельно расположенными волокнами
устройство для изготовления мата из минерального волокна - патент 2298598 (10.05.2007) | ![]() |
способ изготовления объемного ватина - патент 2154700 (20.08.2000) |
Класс D04H5/08 отличающиеся способом образования слоев волокон, например ориентацией волокон или пряжи в слое