RU2208074C1 - Nonwoven material - Google Patents

Nonwoven material Download PDF

Info

Publication number
RU2208074C1
RU2208074C1 RU2002121874A RU2002121874A RU2208074C1 RU 2208074 C1 RU2208074 C1 RU 2208074C1 RU 2002121874 A RU2002121874 A RU 2002121874A RU 2002121874 A RU2002121874 A RU 2002121874A RU 2208074 C1 RU2208074 C1 RU 2208074C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nonwoven
materials
layers
outer layers
woven
Prior art date
Application number
RU2002121874A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Лысенко
О.В. Асташкина
О.Ю. Мухина
И.А. Пискунова
Д.Г. Галунов
Анатолий Алексеевич Якобук
Михаил Васильевич Полховский
Петр Николаевич Гриневич
Олег Валерьевич Крючков
Владимир Николаевич Докучаев
Original Assignee
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Республиканское Унитарное Предприятие "Светлогорское Производственное Объединение "Химволокно"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна, Республиканское Унитарное Предприятие "Светлогорское Производственное Объединение "Химволокно" filed Critical Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Priority to RU2002121874A priority Critical patent/RU2208074C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2208074C1 publication Critical patent/RU2208074C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

FIELD: production of nonwoven materials. SUBSTANCE: nonwoven material is composed of two nonwoven outer layers and inner carcass layer, with all layers comprising similar filaments. Layers are joined by needle stitching (with 120-500 needle stitches per 1 sq.cm). Continuous viscose threads used as carcass layer have linear density of 600-800 fN/tex and are laid in parallel with one another along nonwoven outer layers of viscose stapled filaments having stapling length of at least 18 mm. Ratio of outer layers and inner carcass layer is (15.5-47.0):(1-4): (15.5-47.0). Surface density of nonwoven material is 280-852 g/sq.m. Material of such structure may be used for manufacture of nonwoven materials, including carbon materials, such as carbonized, activated and graphitized materials for producing heat-insulating, electrically conductive and filtering devices. EFFECT: regulated lengthwise strength of nonwoven material, provision for keeping high air-permeability of said material and improved workability of process. 3 cl, 2 dwg, 4 tbl

Description

Изобретение относится к области получения нетканых материалов, в том числе углеродных: карбонизованных, активированных и графитированных, используемых в качестве теплоизоляционных, электропроводных и фильтрующих материалов. The invention relates to the field of non-woven materials, including carbon: carbonized, activated and graphitized, used as heat-insulating, electrically conductive and filtering materials.

Аналогом к заявленному изобретению является нетканый углеродный материал, полученный из иглопробивной ваты, в которой волокна расположены хаотично, с указанным режимом иглопрокалывания (двустороннее иглопрокалывание, 36 игл с одинаковой плотностью по две стороны, число проколов 120 на 1 см2 (120х104 на 1 м2) и глубиной прокалывания 8 мм), с поверхностной плотностью 382 г/м2, сформированный из вискозных волокон с линейной плотностью 0,2 текс, длиной резки волоконец 35 мм и прочностью волоконец 40 сН/текс, которая была подвергнута карбонизации с целью получения углеродного нетканого материала при температуре 250-1000oС в течение 5 ч в инертной среде [авт. свид. 39406 А, НРБ, МКИ6 D 01 F 9/22. Способ получения углеродных текстильных материалов. 27.06.86].An analogue to the claimed invention is a non-woven carbon material obtained from needle-punched wool, in which the fibers are randomly arranged, with the indicated needle-piercing mode (double-needle, 36 needles with the same density on both sides, the number of punctures 120 per 1 cm 2 (120x10 4 per 1 m 2 ) and a piercing depth of 8 mm), with a surface density of 382 g / m 2 , formed from viscose fibers with a linear density of 0.2 tex, a cutting length of 35 mm fiber and a fiber strength of 40 cN / tex, which was carbonized to for producing carbon non-woven material at a temperature of 250-1000 o C for 5 hours in an inert environment [ed. testimonial. 39406 A, NRB, MKI 6 D 01 F 9/22. A method of producing carbon textile materials. 06/27/86].

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является фильтрующий нетканый материал, состоящий из слоев полиэфирного волокна (волокно по ГОСТ - 10435-83, текс 0,17 длина штапелирования 30-38 мм), между слоями которого расположен тканый каркас, включающий полиэфирные нити такого же химического состава. Каркас изготавливают путем дополнительного введения в нити основы хлопчатобумажных нитей, образуя участки, по ширине равные не менее 10 мм соответствующей ширине соединительного шва фильтра (628 мм), начиная от кромки фильтрующего нетканого материала. Введение в основу участков из хлопчатобумажных нитей позволяет более равномерно продолжить нити утка и тем самым увеличить прочность на разрыв фильтрующего материала за счет фиксации положения нитей основы и утка. Кроме того, наличие участков из хлопчатобумажных нитей позволяет получать полотна, равные ширине фильтра с соединительным швом. The closest analogue to the claimed invention is a filtering non-woven material consisting of layers of polyester fiber (fiber according to GOST - 10435-83, Tex 0.17 stapling length 30-38 mm), between the layers of which there is a woven frame, including polyester threads of the same chemical composition. The frame is made by additionally introducing cotton threads into the warp yarns, forming sections equal to at least 10 mm wide corresponding to the width of the filter connecting seam (628 mm), starting from the edge of the filtering non-woven material. The introduction of the basis of sections of cotton threads allows you to more evenly continue the weft threads and thereby increase the tensile strength of the filter material by fixing the position of the warp and weft threads. In addition, the presence of sections of cotton threads allows you to get cloths equal to the width of the filter with a connecting seam.

Сначала производилось получение наружного холста из прочеса с поверхностной плотностью 100-180 г/м2 и числом проколов 70х104-180х104 на 1 м2. Затем на прочес накладывают второй слой в виде холста и производят скрепление путем иглопрокалывания аналогично предыдущему, после прокалывания сформировался первый наружный нетканый слой с поверхностной плотностью 200-360 г/м2 и числом проколов 140х104-360х104 на 1 м2.First, the outer canvas was obtained from a comb with a surface density of 100-180 g / m 2 and the number of punctures 70x10 4 -180x10 4 per 1 m 2 . Next, in the second batt layer is applied in form of a web and produce bonding by needle punching as in the previous, formed after piercing the first outer nonwoven layer with a surface density of 200-360 g / m 2 and the number of punctures 140h10 4 -360h10 4 per 1 m 2.

На сформированный наружный нетканый слой со стороны прочеса накладывают тканый каркас полотняного переплетения с поверхностной плотностью 150±15 г/м2 и разрывной нагрузкой полоски 50х220 мм 245 кгс (2401) и скрепляют иглопрокалыванием, формируя слой. На полученный слой со стороны каркаса накладывают еще один наружный холст и их скрепляют иглопрокалыванием 280•104-720•104 на 1 м2. Затем полученный материал подвергают кратковременному нагреву при температуре 170-250oС и давлении 20-50 кгс/см2 методом каландрирования. Причем каландрирование от условий эксплуатации предусмотрено с одной или двух сторон [патент РФ 2109092, МКИ6 D 04 Н 1/46. Фильтрующий нетканый материал. 20.04.98 (прототип)].A woven web of plain weave with a surface density of 150 ± 15 g / m 2 and a breaking load of the strip 50x220 mm 245 kgf (2401) is applied to the formed outer nonwoven layer from the side of the weaving and fastened by needle-piercing, forming a layer. Another outer canvas is applied to the obtained layer from the frame side and they are fastened by needle piercing 280 • 10 4 -720 • 10 4 per 1 m 2 . Then the resulting material is subjected to short-term heating at a temperature of 170-250 o C and a pressure of 20-50 kgf / cm 2 by calendering. Moreover, calendaring from operating conditions is provided on one or two sides [RF patent 2109092, MKI 6 D 04 H 1/46. Filter non-woven fabric. 04/20/98 (prototype)].

Показатели фильтрующего материала. The performance of the filter material.

Поверхностная плотность, г/м2- 476-63 5
Разрывная нагрузка, кгс - 87,9-240 (861-2352 Н)
Удлинение при разрыве, % - 24-108
Воздухопроницаемость, дм/м•с - 40-139,5
Однако, обладая удовлетворительными характеристиками по поверхностной плотности, воздухопроницаемости и прочности, в то же время фильтрующий материал не пригоден для получения углеродного нетканого материала, так как при высокой термообработке невозможно получить углеродный нетканый материал ввиду того, что он будет разрушаться, и достигнуть технологичности процесса.
The surface density, g / m 2 - 476-63 5
Breaking load, kgf - 87.9-240 (861-2352 N)
Elongation at break,% - 24-108
Breathability, dm / m • s - 40-139.5
However, having satisfactory characteristics in terms of surface density, breathability and strength, at the same time, the filter material is not suitable for producing a carbon non-woven material, since with high heat treatment it is impossible to obtain a carbon non-woven material due to the fact that it will break down and achieve technological process.

Техническим результатом заявленного решения является устранение указанных недостатков, а именно придание регулируемой прочности нетканому материалу в продольном направлении за счет дополнительного соединения волокон наружных слоев с продольно расположенными нитями каркасного слоя, при одновременном сохранении высокой воздухопроницаемости и улучшение технологичности процесса за счет формирования и введения каркаса в процессе производства углеродного материала с высоким выходом после термообработки в диапазоне температур от 600 до 2500oС.The technical result of the claimed solution is to eliminate these drawbacks, namely, giving adjustable strength to the nonwoven material in the longitudinal direction due to the additional connection of the fibers of the outer layers with longitudinally spaced threads of the carcass layer, while maintaining high air permeability and improving the processability due to the formation and introduction of the carcass in the process production of carbon material with a high yield after heat treatment in the temperature range from 600 d about 2500 o C.

Поставленная задача достигается за счет того, что нетканый материал, состоит из двух нетканых наружных слоев и внутреннего каркасного слоя, причем слои соединены между собой иглопрокалыванием. В качестве каркасного слоя используют непрерывные вискозные нити (ТУ 6-12-0020456-7-92, с линейной плотностью 192 или 380 текс, с прочностью 600-800 сН/текс), уложенные параллельно друг другу (с плотностью от 50 до 100 нитей на 1 м ширины) вдоль нетканых наружных слоев из вискозных штапелированных волокон (с линейной плотностью не менее 0,17 текс, с длиной штапелирования не менее 18 мм и не более 120 мм), причем соотношение поверхностных плотностей нетканых наружных слоев и внутреннего каркасного слоя составляет - (15,5-47,0):(1-4):(15,5-47,0). The problem is achieved due to the fact that the nonwoven material consists of two nonwoven outer layers and an inner frame layer, the layers being interconnected by needle piercing. Continuous viscose yarns (TU 6-12-0020456-7-92, with a linear density of 192 or 380 tex, with a strength of 600-800 cN / tex), laid parallel to each other (with a density of 50 to 100 threads, are used as a skeleton layer) per 1 m of width) along the non-woven outer layers of viscose stapled fibers (with a linear density of at least 0.17 tex, with a staple length of at least 18 mm and not more than 120 mm), the ratio of the surface densities of the non-woven outer layers and the inner frame layer being - (15.5-47.0) :( 1-4) :( 15.5-47.0).

Существенным отличием заявленного материала является то, что он выполнен из двух нетканых наружных слоев из вискозных штапелированных волокон и внутреннего каркасного слоя из непрерывных вискозных нитей, уложенных параллельно друг другу вдоль нетканых наружных слоев, причем соотношение поверхностных плотностей нетканых наружных слоев и внутреннего каркасного слоя составляет - (15,5-47,0):(1-4):(15,5-47,0). A significant difference of the claimed material is that it is made of two non-woven outer layers of viscose stapled fibers and an inner frame layer of continuous viscose yarns laid parallel to each other along the non-woven outer layers, and the ratio of the surface densities of the non-woven outer layers and the inner frame layer is - (15.5-47.0) :( 1-4) :( 15.5-47.0).

Вискозные материалы являются материалами неплавкими и способны работать длительное время при температуре до 260oС без изменения прочности и фильтрующей способности, но в то же время могут быть легко преобразованы в углеродные материалы (карбонизованные, активированные, графитированные) при термообработке свыше 600oС.Viscose materials are non-melting materials and are able to work for a long time at temperatures up to 260 o C without changing the strength and filtering ability, but at the same time they can be easily converted to carbon materials (carbonized, activated, graphitized) by heat treatment over 600 o C.

Известно использование однородных волокон (полиэфирных волокон в наружном и каркасном слое) - см. прототип, и вискозных в нетканом однослойном углеродном материале, полученном из вискозной ваты - см. аналог. Однако получить углеродный нетканый материал с заявленными свойствами не представляется возможным, так как при высокой термообработке невозможно получить углеродный нетканый материал из полиэфирных волокон ввиду того, что он будет разрушаться, а из иглопробивной ваты невозможно получить материал, регулируемый по прочности и воздухопроницаемости. Соотношение слоев в заявленном нетканом материале в уровне техники авторам не известно. It is known to use homogeneous fibers (polyester fibers in the outer and skeleton layers) - see prototype, and viscose in nonwoven single-layer carbon material obtained from viscose wool - see analogue. However, it is not possible to obtain a carbon non-woven material with the declared properties, since with high heat treatment it is impossible to obtain a carbon non-woven material from polyester fibers due to the fact that it will collapse, and it is impossible to obtain a material from needle-punched wool that is adjustable in strength and breathability. The ratio of the layers in the claimed non-woven material in the prior art is not known to the authors.

Ниже приведены примеры по получению нетканого материала, представленного на чертеже со следующими позициями:
1, 3 - нетканые наружные слои из вискозных штапелированных волокон с длиной штапелирования не менее 18 мм;
2 - внутренний каркасный слой в виде непрерывных вискозных нитей с линейной плотностью 192 или 380 текс, с прочностью 600-800 сН/текс, уложенных параллельно друг другу вдоль нетканых наружных слоев.
The following are examples of non-woven fabric shown in the drawing with the following positions:
1, 3 - non-woven outer layers of viscose stapled fibers with a staple length of at least 18 mm;
2 - inner frame layer in the form of continuous viscose yarns with a linear density of 192 or 380 tex, with a strength of 600-800 cN / tex, laid parallel to each other along non-woven outer layers.

Слои соединены между собой иглопрокалыванием. The layers are interconnected by needle piercing.

Пример. Заявленный нетканый материал получают путем совмещения и скрепления наружных и каркасного слоев. Наружные слои и основа каркасного слоя нарабатываются предварительно. Example. The claimed non-woven material is obtained by combining and bonding the outer and frame layers. The outer layers and the base of the skeleton layer are pre-fabricated.

Наружные слои, заявленного нетканого материала, получают из вискозных волокон, например некондиционного сырья, текс не менее 0,17, следующего метрического состава, определенного экспериментально:
длиной 18-25 мм - не более 5%;
длиной 26-40 мм - 8-12%;
длиной 41-80 мм - 41-48%;
длиной 81-120 мм - не менее 35%.
The outer layers of the claimed non-woven material are obtained from viscose fibers, for example substandard raw materials, tex of at least 0.17, the following metric composition determined experimentally:
18-25 mm long - not more than 5%;
26-40 mm long - 8-12%;
41-80 mm long - 41-48%;
81-120 mm long - not less than 35%.

Массу штапелированных волокон предварительно разрыхляют, затем подают на чесальную машину. Из прочеса формируют холст с поверхностной плотностью 160-480 г/м2. При этом волокна длиной 26-80 мм обеспечивают несминаемость и объемность получаемого в дальнейшем нетканого материала. Волокна длиной 81-120 мм, пронизывая всю массу получаемого прочеса, и в дальнейшем нетканого материала позволяют, уже на стадии получения прочеса, объединить все волокна в единую массу полотна. Образовавшаяся структура прочеса, даже без иглопрокалывания, позволяет удерживать волокна длиной 18-25 мм в массе полотна за счет ориентации в процессе чесания. Далее готовый волокнистый холст подают на иглопробивной стенд, где подвергают одностороннему иглопрокалыванию (иглы расположены в шахматном порядке вертикально относительно холста, глубина прокалывания 10-20 мм). Число проколов составляет 60-250 на 1 см2 (60х104-250х104 на 1 м2). В процессе иглопрокалывания происходит дополнительная ориентация и упорядочивание волокон длиной 18-25 мм в объеме наружных нетканых слоев, что позволяет на последующих стадиях процесса получения нетканого материала, включая стадии получения углеродных материалов, исключить высыпание волокон данного метрического состава из массы полотна.The mass of staple fibers is first loosened, then served on a carding machine. A canvas with a surface density of 160-480 g / m 2 is formed from the web. At the same time, fibers with a length of 26-80 mm provide crease resistance and bulkiness of the nonwoven material obtained in the future. Fibers with a length of 81-120 mm, penetrating the entire mass of the obtained webs, and further non-woven material allow, at the stage of obtaining the webs, to combine all the fibers into a single mass of the fabric. The resulting structure of the weave, even without needle piercing, allows you to hold the fibers with a length of 18-25 mm in the mass of the fabric due to orientation in the process of scratching. Next, the finished fibrous canvas is fed to the needle-punched stand, where it is subjected to unilateral needle-piercing (the needles are staggered vertically relative to the canvas, the piercing depth is 10-20 mm). The number of punctures is 60-250 per 1 cm 2 (60x10 4 -250x10 4 per 1 m 2 ). In the process of needle piercing, there is an additional orientation and ordering of fibers with a length of 18-25 mm in the volume of the outer nonwoven layers, which allows us to exclude the precipitation of fibers of a given metric composition from the mass of the fabric at the subsequent stages of the process for producing nonwoven material, including the stages for producing carbon materials.

Основу каркасного слоя получают путем параллельного наматывания нитей с линейной плотностью 192 или 380 текс на бобину с целью получения ровницы. Используемые непрерывные нити, способные выдерживать разрывные нагрузки 600-800 сН/текс, выполняют, с одной стороны, роль нитей-транспортеров, позволяющих протягивать без потери сплошности нетканые материалы через все технологические стадии, включая стадии получения углеродных материалов. С другой стороны, нити каркасного слоя являются таким конструкционным элементом нетканого материала, который обеспечивает при иглопрокалывании прочное зацепление фракций длинных штапелированных волокон наружных слоев с непрерывными нитями каркасного слоя, благодаря чему, получаемые армированные нетканые материалы обладают высокой прочностью. The basis of the skeleton layer is obtained by parallel winding of threads with a linear density of 192 or 380 tex on a bobbin in order to obtain a roving. Used continuous filaments capable of withstanding breaking loads of 600-800 cN / tex, on the one hand, play the role of conveyor filaments, allowing non-woven materials to be stretched without loss of continuity through all technological stages, including the stages of producing carbon materials. On the other hand, the yarns of the carcass ply are such a structural element of the nonwoven material that, when needle-piercing, provides strong engagement of fractions of long stapled fibers of the outer layers with continuous filaments of the carcass ply, due to which, the resulting reinforced non-woven materials have high strength.

Одним из преимуществ заявленного нетканого материала является то, что формирование каркасного слоя и армирование нетканого материала происходит одновременно. Для этого наружные слои нетканого материала и нити каркасного слоя, намотанные на бобины, одновременно подают на агрегат ИМ-1800М-А, при этом нити каркасного слоя параллельно друг другу укладываются (с плотностью 9,5-38,0 г/м2) между наружными слоями нетканого материала. На агрегате ИМ-1800М-А происходит скрепление всех слоев путем иглопрокалы-вания (иглы расположены в шахматном порядке вертикально относительно холста, глубина прокалывания 5-10 мм). Число проколов составляет 60-250 на 1 см2 (60х104-250х104 на 1 м2). Таким образом, общее число проколов в заявляемом нетканом материале составляет 120-500 на 1 см2 (120х104-500х104 на 1 м2).One of the advantages of the claimed nonwoven material is that the formation of the frame layer and the reinforcement of the nonwoven material occurs simultaneously. For this, the outer layers of nonwoven material and the threads of the frame layer wound on bobbins are simultaneously fed to the IM-1800M-A unit, while the threads of the frame layer are laid parallel to each other (with a density of 9.5-38.0 g / m 2 ) between outer layers of non-woven material. On the IM-1800M-A aggregate, all layers are bonded by needle-piercing (the needles are staggered vertically relative to the canvas, the piercing depth is 5-10 mm). The number of punctures is 60-250 per 1 cm 2 (60x10 4 -250x10 4 per 1 m 2 ). Thus, the total number of punctures in the inventive nonwoven material is 120-500 per 1 cm 2 (120x10 4 -500x10 4 per 1 m 2 ).

Полученный исходный нетканый материал может быть самостоятельно использован как фильтрующий материал. The obtained starting nonwoven material can be independently used as a filter material.

Характеристики наружных слоев, каркасного слоя и нетканого материала приведены в табл. 1, 2, 3. The characteristics of the outer layers, carcass ply and nonwoven fabric are given in table. 1, 2, 3.

Заявленный нетканый материал обладает по сравнению с прототипом преимуществами, указанными в техническом результате и, кроме того, позволяет получить углеродные материалы с различными свойствами, например свойствами сорбентов и токопроводящих материалов, которые могут быть использованы в процессах сорбционного и электрохимического концентрирования различных веществ, в том числе драгоценных металлов. The claimed non-woven material in comparison with the prototype has the advantages indicated in the technical result and, in addition, allows to obtain carbon materials with various properties, for example, the properties of sorbents and conductive materials, which can be used in the processes of sorption and electrochemical concentration of various substances, including precious metals.

Прочностные характеристики нетканого материала тесно связаны с такими показателями, как поверхностная плотность и воздухопроницаемость. Регулируемые в широком диапазоне прочностные характеристики заявленного материала могут быть обеспеченны за счет изменения поверхностной плотности. У материала с невысокой поверхностной плотностью прочностные характеристики, как правило, ниже, чем прочностные характеристики материала с высокой поверхностной плотностью. Изменение поверхностных плотностей в диапазоне от 280 до 852 г/м2 позволяет изменять в широких пределах воздухопроницаемость (55-140 дм32•с) и прочность (420-2300 И) материала. При этом за счет изменения поверхностной плотности можно регулировать сорбционные свойства активированных углеродных материалов, а также электропроводность графитированных углеродных материалов.The strength characteristics of the nonwoven material are closely related to such indicators as surface density and air permeability. Adjustable in a wide range of strength characteristics of the claimed material can be provided by changing the surface density. In a material with a low surface density, the strength characteristics are generally lower than the strength characteristics of a material with a high surface density. The change in surface densities in the range from 280 to 852 g / m 2 allows you to widely vary the air permeability (55-140 dm 3 / m 2 • s) and strength (420-2300 I) of the material. Moreover, due to changes in surface density, it is possible to regulate the sorption properties of activated carbon materials, as well as the electrical conductivity of graphitized carbon materials.

Вместе с тем, при применении нетканых материалов, как фильтрующих и сорбционно-активных, прочностные характеристики не всегда являются определяющими, так как материалы с низкой прочностью могут быть использованы в таких конструкциях (например, многослойные фильтры), где сохранение прочности материала будет обеспечиваться за счет конструкционных особенностей аппарата, однако определяющими являются такие характеристики, как высокая воздухопроницаемость и фильтрующая способность, которые обеспечиваются за счет наличия в структуре материала волокон различного метрического состава. However, when using non-woven materials, such as filtering and sorption-active, strength characteristics are not always determinative, since materials with low strength can be used in such structures (for example, multilayer filters), where the strength of the material will be maintained due to design features of the apparatus, however, such characteristics as high breathability and filtering ability, which are ensured by the presence of a mat in the structure, are determining rial fibers of different metrical composition.

Уход от применения армирующих материалов, содержащих в своей структуре нити утка, позволяет в процессе получения углеродного материала уйти от его усадки по ширине, а также в более широком диапазоне регулировать воздухопроницаемость материала. Avoiding the use of reinforcing materials containing weft yarns in their structure allows the carbon material to escape from its shrinkage in width and to regulate the air permeability of the material over a wider range.

Для получения углеродных материалов различных типов (карбонизованных, графитированных и активированных) нетканый материал подают на термообработку в диапазоне температур от 600 до 2500oС.To obtain carbon materials of various types (carbonized, graphitized and activated) non-woven material is fed to heat treatment in the temperature range from 600 to 2500 o C.

Характеристики полученных углеродных материалов приведены в табл. 4
При температурном режиме 650oС с постепенным подъемом температуры со скоростью 10oС/мин получают карбонизованный нетканый материал со свойствами, указанными в примерах 1-8 (табл. 4), который может быть использован как теплоизоляционный и фильтрующий материал и как полупродукт для получения графитированных и активированных материалов. За счет созданной на стадии формирования нетканого материала структуры, при карбонизации получают упругий воздухопроницаемый материал. Упругость материалу придают нити длинной 26-80 мм, плотность которых увеличивается в процессе карбонизации по отношению к исходному вискозному материалу. В то же время, нити длиной 81-120 мм, пронизывая все слои нетканого материала, обеспечивают сплошность по объему, а нити каркасного слоя по-прежнему выполняют роль нитей-транспортеров и основных упрочняющих элементов, обеспечивая высокие прочностные характеристики материала. Все карбонизованные материалы по примерам 1-8 обладают высокими прочностными характеристиками и высокой воздухопроницаемостью, что позволяет использовать их в фильтрующих устройствах различных типов (рамные, карманные, кассетные фильтры). Обладая невысокой теплопроводностью, они могут быть использованы в качестве теплоизоляторов. Кроме того, полученные углеродные материалы являются материалами негорючими и способны работать при нагреве до температуры 250-300oС в кислородсодержащей среде и при нагреве до температуры 600oС в инертной среде.
The characteristics of the obtained carbon materials are given in table. 4
At a temperature of 650 o C with a gradual increase in temperature at a rate of 10 o C / min get carbonized non-woven material with the properties specified in examples 1-8 (table. 4), which can be used as a heat-insulating and filtering material and as an intermediate to obtain graphitized and activated materials. Due to the structure created at the stage of formation of the nonwoven material, an elastic breathable material is obtained during carbonization. The elasticity of the material is given to yarns with a length of 26-80 mm, the density of which increases during the carbonization process with respect to the initial viscose material. At the same time, yarns with a length of 81-120 mm, penetrating all layers of non-woven material, provide continuity in volume, and the yarns of the skeleton layer still serve as conveyor threads and the main reinforcing elements, providing high strength characteristics of the material. All carbonized materials in examples 1-8 have high strength characteristics and high air permeability, which allows them to be used in filtering devices of various types (frame, pocket, cartridge filters). Having a low thermal conductivity, they can be used as heat insulators. In addition, the obtained carbon materials are non-combustible materials and are able to work when heated to a temperature of 250-300 o C in an oxygen-containing medium and when heated to a temperature of 600 o C in an inert medium.

Карбонизованные нетканые материалы могут быть подвергнуты температурной обработке при 850oС в среде водяного пара в течение 30 мин, при этом могут быть получены нетканые углеродные активированные материалы со свойствами, указанными в примере 9 (табл. 4), которые могут быть использованы как фильтрующие высокоэффективные сорбционные материалы. Их прочностные и сорбционные свойства позволяют применять данный тип материалов в процессах очистки газовоздушных и жидких сред, в том числе для тонкой доочистки питьевой воды.Carbonized non-woven materials can be subjected to heat treatment at 850 o C in a water vapor environment for 30 minutes, while non-woven carbon activated materials with the properties described in example 9 (table 4) can be obtained, which can be used as filtering highly efficient sorption materials. Their strength and sorption properties allow the use of this type of materials in the purification of gas-air and liquid media, including for fine purification of drinking water.

Вместе с тем, карбонизованный нетканый материал может быть подвергнут температурной обработке при 1500-2500oС, при этом получают нетканый углеродный графитированный материал со свойствами, указанными в примере 10 (табл. 4), который может быть использован как фильтрующий, теплоизоляционный и токопроводящий материал.However, carbonized non-woven material can be subjected to heat treatment at 1500-2500 o C, while receiving non-woven carbon graphite material with the properties specified in example 10 (table. 4), which can be used as filtering, heat-insulating and conductive material .

Предлагаемый нетканый материал позволяет избежать использования связующего, что улучшает экологию, получить ряд углеродных материалов с различными свойствами, а также позволяет использовать полученный углеродный материал для фильтрации агрессивных сред и в электрохимических процессах выделения металлов. The proposed non-woven material avoids the use of a binder, which improves the environment, to obtain a number of carbon materials with various properties, and also allows the use of the obtained carbon material to filter aggressive media and in electrochemical processes of metal separation.

Claims (3)

1. Нетканый материал, состоящий из двух нетканых наружных слоев и внутреннего каркасного слоя, включающих однородные волокна, причем слои соединены между собой иглопрокалыванием, отличающийся тем, что в качестве каркасного слоя используют непрерывные вискозные нити с линейной плотностью 192 или 380 текс, с прочностью 600-800 сН/текс, уложенные параллельно друг другу вдоль нетканых наружных слоев из вискозных штапелированных волокон с длиной штапелирования не менее 18 мм, причем соотношение поверхностных плотностей нетканых наружных слоев и внутреннего каркасного слоя составляет (15,5-47,0): (1-4):(15,5-47,0). 1. Non-woven material, consisting of two non-woven outer layers and an inner frame layer, including homogeneous fibers, the layers being connected by needle piercing, characterized in that continuous viscose yarns with a linear density of 192 or 380 tex, with a strength of 600 are used as the frame layer -800 cN / tex, laid parallel to each other along the nonwoven outer layers of viscose stapled fibers with a staple length of at least 18 mm, and the ratio of the surface densities of the nonwoven outer layers and friction of the carcass layer (15,5-47,0): (1-4) :( 15,5-47,0). 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что поверхностная плотность нетканого материала составляет 280-852 г/м2.2. The material according to claim 1, characterized in that the surface density of the nonwoven material is 280-852 g / m 2 . 3. Материал по п.1, отличающийся тем, что число проколов для нетканого материала составляет 120-500 на 1 см2.3. The material according to claim 1, characterized in that the number of punctures for the nonwoven material is 120-500 per 1 cm 2 .
RU2002121874A 2002-08-02 2002-08-02 Nonwoven material RU2208074C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121874A RU2208074C1 (en) 2002-08-02 2002-08-02 Nonwoven material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121874A RU2208074C1 (en) 2002-08-02 2002-08-02 Nonwoven material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2208074C1 true RU2208074C1 (en) 2003-07-10

Family

ID=29212226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002121874A RU2208074C1 (en) 2002-08-02 2002-08-02 Nonwoven material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2208074C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2562490C2 (en) * 2010-03-18 2015-09-10 Тохо Тенакс Ойропе Гмбх Multiaxial multilayer nonwoven fabric containing polymer nonwoven material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2562490C2 (en) * 2010-03-18 2015-09-10 Тохо Тенакс Ойропе Гмбх Multiaxial multilayer nonwoven fabric containing polymer nonwoven material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI598484B (en) Carbon fiber non-woven fabric and gas diffusion electrode of polymer electrolyte fuel cell using the same, polymer electrolyte fuel cell, fabrication method of carbon fiber non-woven fabric, and composite sheet
KR920010332B1 (en) Light weight filter felt and its producting method
US20020155289A1 (en) Melt processable perfluoropolymer forms
EP0543147B1 (en) Carbon fiber felt and process for its production
JPH0416061B2 (en)
CN104711775A (en) Continuous dispersible filament fiber needled felt and preparation method thereof
RU2365687C1 (en) Needle-punched fabric and method of its production
RU2208074C1 (en) Nonwoven material
RU2213820C1 (en) Method of producing nonwoven carbon material
RU2357028C2 (en) Nonwoven needled material
US20050106970A1 (en) Melt processable perfluoropolymer forms
JPH0453986B2 (en)
EP1222328A1 (en) Melt processable perfluoropolymer forms
KR20010066352A (en) Functional Filter Media for Cartridge Type and The Manufacturing Method
CN101618289A (en) Industrial filter cloth used for filtering liquid and application
EP1330567A1 (en) Melt processable perfluoropolymer forms
RU2594455C1 (en) Nonwoven material
WO2000009790A1 (en) Dust collecting filter cloth and bag filter
RU2593142C1 (en) Nonwoven material
RU2594451C1 (en) Method of producing carbon nonwoven material
RU2337189C2 (en) Hydrocrowding with usage of fabric containing depressed fibers
RU2073552C1 (en) Filtering material
RU2046858C1 (en) Non-woven material
CA3016757A1 (en) Laminated polyarylene sulfide heat-resistant filter
SU1567686A1 (en) Multilayer felt

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070803