способ получения нетканых текстильных материалов повышенной прочности
Классы МПК: | D04H3/00 Нетканые материалы, изготовленные из пряжи или мононитей достаточной длины D04H3/12 путем соединения пряжи и мононитей химическими или термоактивными связующими веществами, например клеем, используемым в твердом и жидком состоянии |
Автор(ы): | Горчакова Валентина Михайловна (RU), Измайлов Борис Александрович (RU), Курочкина Татьяна Александровна (RU), Баталенкова Виктория Александровна (RU), Копачевская Надежда Владимировна (RU), Демченко Светлана Анатольевна (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-01-31 публикация патента:
10.06.2007 |
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 20·10 5 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.
Формула изобретения
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 20·10 5 Па, времени 0,02 с.
Описание изобретения к патенту
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 20·10 5 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 - -аминопропилтриэтоксисилан, винилтриэтоксисилан, метил- -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 20·10 5 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 20·10 5 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 дм 3/(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.
Класс D04H3/00 Нетканые материалы, изготовленные из пряжи или мононитей достаточной длины
Класс D04H3/12 путем соединения пряжи и мононитей химическими или термоактивными связующими веществами, например клеем, используемым в твердом и жидком состоянии