RU103808U1

RU103808U1 - SYNTHETIC THREAD WITH ADDITION OF LUMINOPHOR IN POLYMER MELT

Info

Publication number: RU103808U1
Application number: RU2010154369/05U
Authority: RU
Inventors: Вадим Эдуардович Карташян; Иван Александрович Миронов; Юрий Валентинович Анкудинов; Вячеслав Алексеевич Родионов
Original assignee: Вадим Эдуардович Карташян; Иван Александрович Миронов; Юрий Валентинович Анкудинов
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2011-04-27

Abstract

1. Нить синтетическая для производства технических тканей на основе полиамида или полиэстера, содержащих свето- и/или термостабилизаторы, отличающаяся тем, что она получена из расплава полиамида или полиэстера с использованием дополнительной добавки, содержащей люминофор заданного цвета свечения с температурой плавления 150-265°С, введенной в расплав указанных полимеров в количестве, минимально достаточном для идентификации нити по свечению люминофора в технической ткани. ! 2. Нить по п.1, отличающаяся тем, что в качестве люминофора нить содержит бесцветный органический фотолюминофор заданного цвета свечения в ультрафиолетовом диапазоне. ! 3. Нить по п.2, отличающаяся тем, что для идентификации нити используют освещение технической ткани источником ультрафиолетового излучения. ! 4. Нить по п.3, отличающаяся тем, что освещение ткани осуществляют источником ультрафиолетового излучения с длиной волны 365-366 нм. ! 5. Нить по п.1, отличающаяся тем, что добавка люминофора содержится в ней в количестве не более 0,009 мас.%. ! 6. Нить по п.1, отличающаяся тем, что ее вырабатывают в виде комплексной нити, содержащей 140-280 элементарных нитей. ! 7. Нить по п.6, отличающаяся тем, что она дополнительно включает в себя элементарные нити, свободные от добавки люминофора. ! 8. Нить по п.6, отличающаяся тем, что ее вырабатывают с номинальной линейной плотностью 93-187 текс. 1. Synthetic thread for the production of technical fabrics based on polyamide or polyester containing light and / or thermal stabilizers, characterized in that it is obtained from a melt of polyamide or polyester using an additional additive containing a phosphor of a given glow color with a melting point of 150-265 ° C introduced into the melt of these polymers in an amount minimally sufficient to identify the filament by the glow of the phosphor in the technical fabric. ! 2. The thread according to claim 1, characterized in that, as a phosphor, the thread contains a colorless organic photophosphor of a given glow color in the ultraviolet range. ! 3. The thread according to claim 2, characterized in that for the identification of the thread using illumination of technical fabric source of ultraviolet radiation. ! 4. The thread according to claim 3, characterized in that the illumination of the tissue is carried out by a source of ultraviolet radiation with a wavelength of 365-366 nm. ! 5. The thread according to claim 1, characterized in that the phosphor additive is contained in it in an amount of not more than 0.009 wt.%. ! 6. The thread according to claim 1, characterized in that it is produced in the form of a complex thread containing 140-280 elementary threads. ! 7. The thread according to claim 6, characterized in that it further includes elementary filaments free from the phosphor addition. ! 8. The thread according to claim 6, characterized in that it is produced with a nominal linear density of 93-187 tex.

Description

Полезная модель относится к текстильной промышленности, в частности производству синтетических нитей для изготовления технических тканей.The utility model relates to the textile industry, in particular the production of synthetic yarns for the manufacture of technical fabrics.

Заявленное предложение направлено на разработку синтетических нитей, пригодных для изготовления ткани, которая затем используется в конструкциях емкостей для сыпучих материалов, в частности для изготовления балластирующих устройств трубопроводов большой протяженности.The claimed proposal is aimed at the development of synthetic threads suitable for the manufacture of fabric, which is then used in the construction of containers for bulk materials, in particular for the manufacture of ballasting devices for long pipelines.

Балластирующие грунтозаполняемые устройства эксплуатируются в сложных климатических условиях при значительных силовых нагрузках на текстильные элементы балластирующих устройств. Указанные условия эксплуатации предъявляют высокие требования к качеству нитей, которые используются при изготовлении технической ткани.Ballasting soil-filling devices are operated in difficult climatic conditions with significant power loads on the textile elements of ballasting devices. The specified operating conditions place high demands on the quality of the threads used in the manufacture of technical fabric.

Кроме того, необходимо гарантировать, что на всем протяжении трубопровода, снабженного балластирующими устройствами, использована ткань, именно, из нитей проверенного качества.In addition, it is necessary to ensure that throughout the pipeline, equipped with ballasting devices, a fabric is used, namely, of checked quality yarns.

Для решения указанной задачи требуется создать простое и надежное решение для контроля качества нити путем ее идентификации в готовых изделиях при большом объеме или протяженности объекта контроля.To solve this problem, you need to create a simple and reliable solution for controlling the quality of the thread by identifying it in the finished product with a large volume or length of the control object.

Из патента RU 2216613, опубликованного 20.11.2003 (патентообладатель: Объединение “Гознак”) известна швейная защитная нить для прошивания документов специального назначения, позволяющая защитить их от подделки при улучшенных пошивочных свойствах нити. Указанная швейная защитная нить выполнена из синтетических термопластичных полимеров и состоит из 2-3 комплексных крученых нитей, строщенных и скрученных вместе. Исходные пневмосоединенные комплексные нити имеют одинаковую линейную плотность 20-30 текс, число пневмосоединений 20-50 на 1 м и крутку 420-600 кручений на 1 м, причем одна из комплексных нитей бесцветна или окрашена видимыми в дневном свете красителями, а остальные нити окрашены люминесцирующими красителями, при этом концентрация красителя в каждой нити составляет 0,01-0,15 мас.%. Краситель вводится в полимер на поверхность гранул перед осуществлением операции экструзии. Гранулированный термопластичный полимер (полиамид, полиэтилентерефталат) смешивают с красителем в скоростном смесителе со скоростью вращения 750-1000 об/мин, время смешения от 3 до 10 мин. Во время смешивания полимера с красителем в смесителе происходит разогревание полимера до 65-70°C из-за трения гранул друг с другом, вследствие чего полимер размягчается и краситель связывается с поверхностью полимера так, что не происходит его осыпания с гранул.From the patent RU 2216613, published on November 20, 2003 (patent holder: Goznak Association), a sewing security thread for flashing special-purpose documents is known, which makes it possible to protect them from counterfeiting with improved sewing properties of the thread. The specified sewing protective thread is made of synthetic thermoplastic polymers and consists of 2-3 complex twisted threads, crocheted and twisted together. The initial pneumoconnected multifilament yarns have the same linear density of 20-30 tex, the number of pneumatic couplings 20-50 per 1 m and a twist of 420-600 torsions per 1 m, one of the multifilament filaments is colorless or dyed with daylight, and the remaining filaments are luminescent dyes, while the concentration of the dye in each thread is 0.01 to 0.15 wt.%. The dye is introduced into the polymer on the surface of the granules before performing the extrusion operation. Granular thermoplastic polymer (polyamide, polyethylene terephthalate) is mixed with dye in a high-speed mixer with a rotation speed of 750-1000 rpm, the mixing time is from 3 to 10 minutes. During the mixing of the polymer with the dye in the mixer, the polymer is heated to 65-70 ° C due to friction of the granules with each other, as a result of which the polymer softens and the dye binds to the polymer surface so that it does not spill from the granules.

Защитная нить по патенту RU 2216613 не выбрана в качестве наиболее близкого аналога заявленного предложения, поскольку она имеет иное назначение, чем нить по заявленному решению. Защитная нить по патенту RU 2216613 является швейной нитью и предназначена для прошивания документов. Она обладает улучшенными пошивочными свойствами, имеет высокую разрывную прочность и низкую распушиваемость конца, однако данная нить имеет сложную структуру, высокую себестоимость изготовления, она не предназначена для производства технической ткани, эксплуатирующейся на открытом воздухе в сложных климатических условиях. Кроме того, указанная нить предполагает значительный расход люминофора на ее производство. Введение люминофора на поверхность гранул твердого полимера предполагает длительный цикл перемешиваний и пребывания люминофора при температурах 265-300°C, что способствует частичному разрушению и потере свойств люминисцентного красителя, а, следовательно, и перерасход пигмента, что в условиях производства большого объема производства технической ткани приведет к неоправданному повышению ее себестоимости. Кроме того отсутствие в полимере свето и термостабилизирующих добавок снизит качество ткани, если ее изготовить из данной нити.The security thread according to patent RU 2216613 is not selected as the closest analogue of the claimed proposal, since it has a different purpose than the thread according to the claimed decision. The security thread according to the patent RU 2216613 is a sewing thread and is intended for flashing documents. It has improved sewing properties, has high tensile strength and low fluffability of the end, however, this thread has a complex structure, high cost of manufacturing, it is not intended for the production of technical fabric operating in the open air in difficult climatic conditions. In addition, this thread implies a significant consumption of the phosphor for its production. The introduction of the phosphor onto the surface of the granules of the solid polymer implies a long cycle of mixing and staying of the phosphor at temperatures of 265-300 ° C, which contributes to the partial destruction and loss of the properties of the luminescent dye, and, consequently, overuse of pigment, which in the conditions of production of a large volume of production of technical fabric will to an unjustified increase in its cost. In addition, the absence of light and heat-stabilizing additives in the polymer will reduce the quality of the fabric if it is made from this thread.

В качестве наиболее близкого аналога выбрана полиамидная нить и способ ее получения по патенту RU 2330131. Способ предусматривает получения термо-светостабилизированной поликапроамидной нити путем плавления гранулята поликапроамида в присутствии термо-светостабилизатора и формование нити. Нить, полученная данным способом является высокопрочной, стойкой к обводнению и к неблагоприятным погодным условиям и предназначена для изготовления разнообразных технических тканей. Однако, данная нить не имеет каких либо внешних признаков, позволяющих отличить ее от других аналогичных полиамидных нитей в составе технической ткани, чтобы без экспертизы гарантировать, что заказанное текстильное изделие изготовлено именно из данной высокопрочной нити.The polyamide yarn and the method for its production according to patent RU 2330131 were selected as the closest analogue. The method provides for the production of thermally-stabilized polycaproamide yarns by melting polycaproamide granulate in the presence of a thermal-light stabilizer and spinning. The thread obtained by this method is high strength, resistant to watering and adverse weather conditions and is intended for the manufacture of a variety of technical fabrics. However, this thread does not have any external signs that make it possible to distinguish it from other similar polyamide threads in the composition of technical fabric, in order to guarantee without examination that the ordered textile product is made of this high-strength thread.

Заявленное техническое решение позволяет преодолеть указанные недостатки известной нити.The claimed technical solution allows to overcome these disadvantages of the known thread.

Дополнительно отметим, что из уровня техники известны бесцветные при дневном освещении органические люминофоры, например, их состав и свойства описаны в следующих патентных документах: RU 2287007, RU 2039745, SU 681792, DE 2209872, US 3169129, US 3658817. Например, в патенте RU 2039745 раскрыт состав органических люминофоров зеленого или желто-зеленого свечения, состоящих из 2-(2-арилсульфониламинофенил)-4H-3,1-бензоксазин-4-онов. Но, ни из одного из указанных документов не известно использование органических люминофоров для идентификации нитей в ткани или в изделиях из ткани, в частности, при эксплуатации ткани в сложных климатических условиях.Additionally, we note that organic phosphors that are colorless in daylight are known from the prior art, for example, their composition and properties are described in the following patent documents: RU 2287007, RU 2039745, SU 681792, DE 2209872, US 3169129, US 3658817. For example, in RU patent 2039745 discloses a composition of organic phosphors of green or yellow-green glow, consisting of 2- (2-arylsulfonylaminophenyl) -4H-3,1-benzoxazin-4-ones. But, none of these documents is known to use organic phosphors to identify threads in fabric or in fabric products, in particular, when operating the fabric in difficult climatic conditions.

Техническим результатом является обеспечение возможности идентификации синтетической нити из полиамида или из полиэстера в составе технической ткани и в изделиях, изготовленных из нее.The technical result is the ability to identify synthetic yarn of polyamide or polyester in the composition of the technical fabric and in products made from it.

Вторым техническим результатом полезной модели является сохранение высокого качества и прочностных свойств синтетической ткани при введении в полиамидные или полиэфирные нити средства идентификации.The second technical result of the utility model is the preservation of high quality and strength properties of synthetic fabric when means of identification are introduced into polyamide or polyester yarns.

Еще одним техническим результатом является обеспечение высокой производительности и технологичности производства полиамидных или полиэфирных нитей, содержащих средства их идентификации.Another technical result is the provision of high productivity and manufacturability of the production of polyamide or polyester yarns containing means for their identification.

Для решения поставленной задачи и обеспечения технического результата предложена нить синтетическая для производства технических тканей на основе полиамида или полиэстера, содержащих свето и/или термостабилизаторы, отличающаяся тем, что она получена из расплава полиамида или полиэстера с использованием дополнительной добавки, содержащей люминофор заданного цвета свечения с температурой плавления 150-265°C, введенной в расплав указанных полимеров в количестве минимально достаточном для идентификации нити по свечению люминофора в технической тканиTo solve this problem and provide a technical result, a synthetic thread is proposed for the production of technical fabrics based on polyamide or polyester containing light and / or thermal stabilizers, characterized in that it is obtained from a melt of polyamide or polyester using an additional additive containing a phosphor of a given glow color with a melting point of 150-265 ° C, introduced into the melt of these polymers in an amount minimally sufficient to identify the filament by the glow of the phosphor in techn cal tissue

В качестве люминофора нить содержит бесцветный органический фотолюминофор заданного цвета свечения в ультрафиолетовом диапазоне.As a phosphor, the filament contains a colorless organic photophosphor of a given glow color in the ultraviolet range.

Для идентификации нити используют освещение технической ткани источником ультрафиолетового излучения. При этом освещение ткани осуществляют источником ультрафиолетового излучения с длинной волны 365-366 нм.To identify the filament, the illumination of technical fabric using a source of ultraviolet radiation is used. In this case, tissue illumination is carried out by a source of ultraviolet radiation with a wavelength of 365-366 nm.

Добавка люминофора содержится в нити в количестве не более 0,009 мас.%.The phosphor additive is contained in the filament in an amount of not more than 0.009 wt.%.

Нить вырабатывают в виде комплексной нити, содержащей 140-280 элементарных нитей. При этом для снижения расхода люминофора предусматривается возможность разбавить количество светящихся нитей в составе комплексной нити, поскольку яркое свечение фотолюминофора позволяет увидеть даже одну единственную элементарную нить, если она присутствует в составе комплексной нити и идентифицировать ее. Для этого на этапе формования в состав комплексной нити могут быть дополнительно введены элементарные нити, не содержащие в своем составе люминофор заданного цвета свечения при освещении его источником ультрафиолета.The thread is produced in the form of a complex thread containing 140-280 elementary threads. At the same time, to reduce the phosphor consumption, it is possible to dilute the number of luminous filaments in the complex filament, since the bright glow of the photoluminophore makes it possible to see even one single filament if it is present in the complex filament and identify it. To this end, at the stage of molding, elementary filaments that do not contain a phosphor of a given glow color when illuminated by an ultraviolet source can be added to the complex filament.

Таким образом, комплексная нить дополнительно может включать в себя элементарные нити, свободные от добавки люминофора.Thus, the multifilament yarn may further include filaments free from the phosphor addition.

Комплексную нить в соответствии с заявленным решением вырабатывают с номинальной линейной плотностью 93-187 текс.A complex thread in accordance with the stated solution is produced with a nominal linear density of 93-187 tex.

Для соответствия условиям эксплуатации в грунтозаполняемых конструкциях полученную нить проверяют, в частности, на снижение разрывной нагрузки в испытаниях на устойчивость при циклических термовлажностных воздействиях. Снижение разрывной нагрузки нити при указанных испытаниях не должно превышать величину 3,6% от первоначальной.To meet the operating conditions in soil-filled structures, the obtained thread is checked, in particular, to reduce the breaking load in stability tests under cyclic thermal and moisture effects. The reduction of the breaking load of the thread during these tests should not exceed the value of 3.6% of the original.

Кроме того, полученную нить проверяют на морозостойкость. При испытаниях на морозостойкость снижение ее разрывной нагрузки от первоначальной не превышает 3,1%.In addition, the resulting thread is checked for frost resistance. In tests for frost resistance, a decrease in its breaking load from the initial one does not exceed 3.1%.

Пример 1.Example 1

Синтетическая полиамидная нить с возможностью ее идентификации в технической ткани была произведена путем плавления гранулята на основе поли-ε-капроамида в присутствии термо-светостабилизатора. Ввод полимерного концентрата термосветостабилизатора с относительной вязкостью 3,0-3,2 осуществлялся на линиях формования с помощью гравиметрической системы дозирования. Поступающий в экструдер полимерный концентрат многокомпонентного термосветостабилизатора плавили при температуре 270-280°C и дозировочными насосами подавали во вторую зону экструдера, оснащенного динамическим гомогенизатором. При температуре 275-290°C проводили смешивание расплавов поли-ε-капроамида и термосветостабилизатора, их гомогенизацию и дальнейшее формование с получением термосветостабилизированной поликапроамидной нити. При получении нити дополнительно использовали добавку, содержащую органический фотолюминофор желто-зеленого цвета свечения с температурой плавления 22 ГС, введенной в расплав указанных полимеров совместно с добавкой свето и/или термостабилизатора Прочность нити составила >85 сН/текс при низком проценте отходов.A synthetic polyamide thread with the possibility of its identification in technical fabric was produced by melting granules based on poly-ε-caproamide in the presence of a thermal light stabilizer. The introduction of a polymer concentrate of thermal stabilizer with a relative viscosity of 3.0-3.2 was carried out on the molding lines using a gravimetric dosing system. The polymer concentrate of the multicomponent heat and light stabilizer entering the extruder was melted at a temperature of 270-280 ° C and dosed pumps were fed into the second zone of the extruder equipped with a dynamic homogenizer. At a temperature of 275-290 ° C, the melts of poly-ε-caproamide and a heat and light stabilizer were mixed, their homogenization, and their further formation with the production of a heat and light stabilized polycaproamide thread. To obtain the filament, we additionally used an additive containing an organic photoluminophore of a yellow-green glow with a melting point of 22 ° C, introduced into the melt of these polymers together with the addition of light and / or thermostabilizer. The filament strength was> 85 cN / tex with a low percentage of waste.

Из полученных элементарных нитей формируются комплексные нити, характеризующихся линейной плотностью 187 текс. Количество элементарных нитей в комплексной полиамидной нити составляет 280 нитей при этом 5% элементарных нитей включают в состав желто-зеленый фотолюминофор, состоящий из 2-(2-арилсульфониламинофенил)-4H-3,1-бензоксазин-4-онов, в количестве 0,008 мас.%, а остальные элементарные нити от него свободны, что, тем не менее позволяет идентифицировать наличие люминофорной добавки в составе технической ткани, полученной из заявленной нити.Complex filaments with a linear density of 187 tex are formed from the obtained filaments. The number of filaments in the complex polyamide filament is 280 filaments, while 5% of the filaments comprise a yellow-green photoluminophore consisting of 2- (2-arylsulfonylaminophenyl) -4H-3,1-benzoxazin-4-ones, in an amount of 0.008 wt. %, and the remaining elementary filaments are free of it, which nevertheless makes it possible to identify the presence of a phosphor additive in the composition of technical fabric obtained from the claimed filament.

В случае органических люминофоров люминесцируют отдельные молекулы. Поэтому люминесценция у многих из них сохраняется даже при переходе в парообразное состояние. При изготовлении пигментов на основе органических люминофоров, взятых в твердой фазе в виде порошка, их можно размалывать до очень мелких фракций 0,002-3 мкм, в частности, до получения нанопорошков. При этом их люминесцентные свойства не ухудшаются.In the case of organic phosphors, individual molecules luminesce. Therefore, luminescence in many of them persists even upon transition to a vapor state. In the manufacture of pigments based on organic phosphors, taken in the solid phase in the form of a powder, they can be ground to very fine fractions of 0.002-3 microns, in particular, to obtain nanopowders. However, their luminescent properties do not deteriorate.

В данном примере, при введении органического люминофора в качестве средства идентификации полиамидной или полиэфирной нити приходится учитывать, что синтетическая нить уже содержит оптический отбеливатель, входящий в состав светостабилизатора. Оптические отбеливатели тоже являются органическими люминофорами, обладающими сине-голубой флуоресценцией.In this example, when introducing an organic phosphor as a means of identifying a polyamide or polyester yarn, one has to consider that the synthetic yarn already contains optical brightener, which is part of the light stabilizer. Optical brighteners are also organic phosphors with blue-fluorescence.

Таким образом, цвет индикатора при ультрафиолетовом освещении будет представлять собой сложение цвета свечения выбранного люминофора с желто-зеленого свечения и оптического отбеливателя, имеющего голубое свечение. То есть при введении желтого-зеленого люминофора в состав оптически отбеленной нити получим результирующее яркое зеленое свечение. Также с люминофором другого цвета свечения, введенного в нить следует учитывать искажение его цвета оптическим отбеливателем, если известно, что он присутствует в составе синтетической нити.Thus, the color of the indicator under ultraviolet light will be the addition of the color of the glow of the selected phosphor from the yellow-green glow and the optical brightener having a blue glow. That is, with the introduction of a yellow-green phosphor into the composition of an optically bleached filament, we obtain the resulting bright green glow. Also, with a phosphor of a different color of luminescence introduced into the thread, one should take into account the distortion of its color with optical brightener, if it is known that it is present in the composition of the synthetic thread.

Полезная модель позволяет гарантировать, что при любой протяженности размещения изделий из технической ткани, для изготовления указанных изделий использована ткань, именно, из нитей, выбранных заказчиком.The utility model allows us to guarantee that for any length of placement of products from technical fabric, fabric is used for the manufacture of these products, namely, from the threads chosen by the customer.

Кроме того, выбранное средство идентификации обеспечивает сохранение высокого качества и прочностных свойств синтетической ткани из полиамидных или полиэфирных нитей.In addition, the selected means of identification ensures the preservation of high quality and strength properties of synthetic fabric made of polyamide or polyester yarns.

Claims

1. Synthetic thread for the production of technical fabrics based on polyamide or polyester containing light and / or thermal stabilizers, characterized in that it is obtained from a melt of polyamide or polyester using an additional additive containing a phosphor of a given glow color with a melting point of 150-265 ° C introduced into the melt of these polymers in an amount minimally sufficient to identify the filament by the glow of the phosphor in the technical fabric.

2. The thread according to claim 1, characterized in that, as a phosphor, the thread contains a colorless organic photophosphor of a given glow color in the ultraviolet range.

3. The thread according to claim 2, characterized in that for the identification of the thread using illumination of technical fabric source of ultraviolet radiation.

4. The thread according to claim 3, characterized in that the illumination of the tissue is carried out by a source of ultraviolet radiation with a wavelength of 365-366 nm.

5. The thread according to claim 1, characterized in that the phosphor additive is contained in it in an amount of not more than 0.009 wt.%.

6. The thread according to claim 1, characterized in that it is produced in the form of a complex thread containing 140-280 elementary threads.

7. The thread according to claim 6, characterized in that it further includes elementary filaments free from the phosphor addition.

8. The thread according to claim 6, characterized in that it is produced with a nominal linear density of 93-187 tex.