RU2363786C2 - Composite non-woven material including monofilament and short fiber - Google Patents
Composite non-woven material including monofilament and short fiber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2363786C2 RU2363786C2 RU2006121473/12A RU2006121473A RU2363786C2 RU 2363786 C2 RU2363786 C2 RU 2363786C2 RU 2006121473/12 A RU2006121473/12 A RU 2006121473/12A RU 2006121473 A RU2006121473 A RU 2006121473A RU 2363786 C2 RU2363786 C2 RU 2363786C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- monofilaments
- monofilament
- short fibers
- fibers
- projection
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H5/00—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length
- D04H5/02—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length strengthened or consolidated by mechanical methods, e.g. needling
- D04H5/03—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length strengthened or consolidated by mechanical methods, e.g. needling by fluid jet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Multicomponent Fibers (AREA)
Abstract
Description
Область использования изобретенияField of use of the invention
Настоящее изобретение относится к композиционному нетканому материалу, содержащему мононити и короткие волокна, и к способу изготовления нетканого материала, при котором укладывают слои волокна на полотно из нескрепленных мононитей, перепутывают под воздействием струи жидкости слои, состоящие из мононитей и волокон, с образованием композиционного нетканого материала, и затем сушат материал.The present invention relates to a composite non-woven material containing monofilament and short fibers, and to a method for manufacturing a non-woven material, in which layers of fiber are laid on a web of non-bonded monofilaments, the layers consisting of monofilaments and fibers are mixed up under the influence of a liquid stream to form a composite non-woven material and then dried the material.
Предпосылки к созданию изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Нетканый материал, предназначенный для применения в качестве протирочного материала, должен обладать прочностью, абсорбирующей способностью, стойкостью к истиранию и способностью к малому выделению коротких волокон, т.е. волокна не должны высвобождаться из материала при его обычном использовании.The non-woven material intended for use as a wiping material should have strength, absorbency, abrasion resistance and the ability to produce low short fibers, i.e. the fibers should not be released from the material during normal use.
Один способ изготовления нетканых материалов заключается в использовании процесса перепутывания волокон и мононитей воздействием струй жидкости (т.е. гидроструйной обработки или процесса «спанлейс») для перемешивания и скрепления компонентов, из которых состоит материал. Процесс гидроструйной обработки описан, например, в канадском патенте №841938. Известен способ изготовления композиционных нетканых материалов, содержащих мононити и короткие волокна, путем гидроструйной обработки (см. европейские патенты ЕР-В1-0333228, ЕР-В1-0938601 и международную заявку WO 99/20821).One method for manufacturing nonwoven materials is to use the process of entangling fibers and monofilaments by the action of liquid jets (ie, hydro-jet processing or the spunlace process) to mix and bond the components that make up the material. The process of waterjet processing is described, for example, in Canadian patent No. 841938. A known method of manufacturing composite non-woven materials containing monofilament and short fibers by hydro-jet treatment (see European patents EP-B1-0333228, EP-B1-0938601 and international application WO 99/20821).
Проблема, с которой сталкиваются при изготовлении таких композиционных материалов, заключается в том, что сложно достичь должного сцепления мононитей и коротких волокон только путем их перепутывания при гидроструйной обработке, что приводит к тому, что изготовленные композиционные материалы часто обладают заметной, в большей или меньшей степени, разницей свойств с двух сторон, т.е. оказывается, что с одной стороны материала преимущественно сосредоточены короткие волокна, а с другой - преимущественно мононити. Такая двусторонность приводит к нескольким недостаткам. Во-первых, прочность скрепления мононитей и коротких волокон меньше, чем в композиционном материале, в котором короткие волокна и мононити хорошо интегрированы, т.е. гомогенно перемешены, прочность в направлении толщины материала низкая, и существует риск расслоения композиционного материала, если разница его свойств с разных сторон существенна. Кроме того, такой материал со стороны, в которой сосредоточены короткие волокна, обладает заметной тенденцией к высвобождению из него коротких волокон, т.е., высвобождению этих волокон из его поверхности, а со стороны, в которой сосредоточены мононити, материал обладает тенденцией к образованию «пиллинга» при трении, т.е. тенденцией к выходу участков мононитей из поверхности с этой стороны материала.The problem that is encountered in the manufacture of such composite materials is that it is difficult to achieve proper adhesion of monofilaments and short fibers only by entangling them during waterjet processing, which leads to the fact that the manufactured composite materials often have a noticeable, to a greater or lesser extent , by the difference of properties on both sides, i.e. it turns out that on the one hand the material is mainly concentrated short fibers, and on the other - mainly monofilament. This two-sidedness leads to several disadvantages. First, the bonding strength of monofilaments and short fibers is less than in a composite material in which short fibers and monofilaments are well integrated, i.e. homogeneous mixed, the strength in the direction of the thickness of the material is low, and there is a risk of delamination of the composite material if the difference in its properties from different sides is significant. In addition, such a material from the side on which the short fibers are concentrated has a noticeable tendency to release short fibers from it, i.e., the release of these fibers from its surface, and from the side on which the monofilament is concentrated, the material has a tendency to form "Pilling" during friction, i.e. the tendency for monofilament sections to exit from the surface on this side of the material.
В публикации WO 99/20821 международной заявки проблему, связанную с плохим смешиванием материалов, предложено решать путем нанесения скрепляющего материала, по меньшей мере, на одну сторону полотна, подвергнутого гидроструйной обработке, содержащего волокнистый компонент и нетканый слой по существу непрерывных мононитей. Кроме того, в патенте США US-А-5389202 предложено использовать скрепленное полотно из мононитей. В Европейском патенте ЕР-В1-0333228 эту проблему решают путем совместной укладки смеси неэластичных мононитей, полученных путем формования их из расплава и аэродинамического распыления (по технологии «мелтблоун»), и волокнистого материала на поверхность конвейера. Волокнистый материал смешивают с волокном, полученным по технологии «мелтблоун» сразу же после экструдирования материала для получения волокна по технологии «мелтблоун» через фильеру для получения волокна по технологии «мелтблоун», чтобы эти материалы были очень хорошо смешаны до их перепутывания.In the publication WO 99/20821 of the international application, the problem of poor mixing of materials is proposed to be solved by applying a bonding material to at least one side of the hydrojet web containing a fibrous component and a nonwoven layer of substantially continuous monofilaments. In addition, US Pat. No. 5,389,202 proposes the use of a bonded monofilament web. In European patent EP-B1-0333228, this problem is solved by laying together a mixture of inelastic monofilaments obtained by forming them from a melt and aerodynamic spraying (using the "meltblown" technology), and fibrous material on the surface of the conveyor. The fibrous material is mixed with the meltblown fiber immediately after the extrusion of the material to produce the meltblown fiber through the meltblown fiber spinneret so that these materials are very well mixed before being mixed up.
Из европейского патента ЕР-В-0938601 известен способ изготовления нетканого материала путем формирования волокнистого полотна с использованием вспененной среды, содержащей натуральные и/или синтетические штапельные волокна, для укладки непосредственно поверх слоя из нескрепленных мононитей и перепутывания посредством гидроструйной обработки между собой дисперсии волокна во вспененной среде с мононитями для получения композиционного материала. Посредством формирования с использованием вспененной среды достигают улучшенного смешивания натуральных и/или синтетических волокон с синтетическими мононитями до их перепутывания. Недостатки этого способа заключаются в том, что для его осуществления требуется оборудование для формирования полотна с использованием вспененной среды и слежение за наличием и состоянием поверхностно-активных веществ, используемых в процессе формирования с использованием вспененной среды, которые должны присутствовать в воде при ее циркуляции.EP-B-0938601 discloses a method for manufacturing a non-woven material by forming a fibrous web using a foamed medium containing natural and / or synthetic staple fibers for laying directly on top of a layer of unbonded monofilaments and entangling each other by dispersing the fiber in the foam monofilament media for composite material. By forming using a foamed medium, improved mixing of natural and / or synthetic fibers with synthetic monofilaments is achieved until they are mixed up. The disadvantages of this method are that its implementation requires equipment for forming a web using a foamed medium and monitoring the presence and condition of surfactants used in the formation process using a foamed medium, which must be present in the water during its circulation.
При использовании слоя из нескрепленных мононитей легче получить хорошо интегрированный материал, чем при использовании слоя из скрепленных мононитей, причем потребление энергии на этапе перепутывания меньше, чем требуется для интегрирования волокон со слоем из скрепленных мононитей. Однако было установлено, что свойства материала, полученного таким способом, сильно зависят от количества и линейной плотности мононитей в полотне из мононитей, с которым должен быть интегрирован слой из коротких волокон. Если полотно из мононитей очень разрежено, то существует риск того, что короткие волокна могут быть вымыты из материала на этапе перепутывания. Это может привести к образованию дыр в материале и к неравномерности поверхностной плотности полученного материала. Если полотно из мононитей слишком плотное, то сложно достичь хорошего интегрирования коротких волокон в материале. Материал при этом более похож на слоистую структуру, чем на композиционный материал, с одной стороны которого преимущественно содержатся короткие волокна, а с другой - преимущественно мононити. В таком материале скрепление мононитей оказывается слабым, и сторона, преимущественно содержащая короткие волокна, оказывается более подверженной истиранию и имеющей тенденцию к выделению коротких волокон.When using a layer of non-bonded monofilaments, it is easier to obtain a well-integrated material than when using a layer of bonded monofilaments, and the energy consumption in the entangling step is less than that required to integrate the fibers with a layer of bonded monofilaments. However, it was found that the properties of the material obtained in this way strongly depend on the quantity and linear density of monofilaments in a monofilament web with which a layer of short fibers should be integrated. If the monofilament web is very sparse, there is a risk that short fibers may be washed out of the material during the entangling step. This can lead to the formation of holes in the material and to uneven surface density of the resulting material. If the monofilament web is too dense, it is difficult to achieve good integration of short fibers in the material. The material is more similar to a layered structure than to a composite material, on the one hand of which short fibers are predominantly contained, and on the other, predominantly monofilament. In such a material, the bonding of the monofilaments is weak, and the side predominantly containing short fibers is more susceptible to abrasion and tends to release short fibers.
Целью настоящего изобретения является создание композиционного нетканого материала, содержащего мононити и короткие волокна, в котором мононити и короткие волокна хорошо интегрированы и который можно изготавливать экономически эффективным способом, при котором обеспечивают интеграцию мононитей и коротких волокон посредством перепутывания без необходимости использования этапа предварительного смешивания мононитей и короткого волокна.The aim of the present invention is to provide a composite non-woven material containing monofilament and short fibers, in which monofilaments and short fibers are well integrated and which can be produced in a cost-effective way, which ensures the integration of monofilaments and short fibers by entanglement without the need for a preliminary mixing step of monofilaments and short fiber.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Эту цель достигают согласно изобретению путем создания композиционного нетканого материала, состоящего из смеси, содержащей мононити и короткие волокна, в котором мононити по существу механически скрепляют между собой путем перепутывания волокон и мононитей, отличающегося тем, что мононити в материале укладывают, обеспечивая проекционный застил, составляющий по меньшей мере 1,1, но не более 1,7. Посредством обеспечения условий, при которых полотно из мононитей, используемое для изготовления такого материала, было бы не слишком разреженным, но и не слишком плотным, можно получать композиционный нетканый материал, состоящий из мононитей и коротких волокон, в котором мононити и короткие волокна хорошо интегрированы путем перепутывания без использования этапа предварительного смешивания и при малом потреблении энергии. Такой композиционный материал обладает сходными свойствами с обеих его сторон.This goal is achieved according to the invention by creating a composite non-woven material consisting of a mixture containing monofilaments and short fibers, in which monofilaments are essentially mechanically bonded to each other by entangling fibers and monofilaments, characterized in that the monofilaments are laid in the material, providing projective sheeting, constituting at least 1.1, but not more than 1.7. By providing conditions under which the monofilament web used to make such a material would not be too sparse, but not too dense, a composite nonwoven fabric consisting of monofilaments and short fibers, in which monofilaments and short fibers are well integrated by mixing up without using the pre-mixing step and with low energy consumption. Such a composite material has similar properties on both sides.
В предпочтительном варианте воплощения изобретения мононити в материале располагают с обеспечением проекционного застила в пределах 1,2-1,6, а предпочтительно - 1,3-1,6. Короткие волокна содержат натуральные волокна и/или синтетические волокна. Предпочтительно, чтобы короткое волокно содержало по меньшей мере 60 мас.% целлюлозного волокна, предпочтительно - по меньшей мере 70 мас.%, а еще более предпочтительно - по меньшей мере 75 мас.%, а наиболее предпочтительно - по меньшей мере 85 мас.%. Хорошо, если короткие волокна содержат 85-95 мас.% целлюлозных волокон, а предпочтительно - около 90 мас.%. Содержание мононитей в материале составляет около 15-40 мас.%, предпочтительно - 25-40 мас.%. Поверхностная плотность материала предпочтительно составляет 40-100 г/м2, более предпочтительно - 50-80 г/м2, причем короткие волокна предпочтительно укладывать водяной струей.In a preferred embodiment, the monofilament in the material is positioned to provide projection sheeting in the range 1.2-1.6, and preferably 1.3-1.6. Short fibers contain natural fibers and / or synthetic fibers. Preferably, the short fiber contains at least 60 wt.% Cellulose fiber, preferably at least 70 wt.%, And even more preferably at least 75 wt.%, And most preferably at least 85 wt.% . It is good if the short fibers contain 85-95 wt.% Cellulose fibers, and preferably about 90 wt.%. The content of monofilaments in the material is about 15-40 wt.%, Preferably 25-40 wt.%. The surface density of the material is preferably 40-100 g / m 2 , more preferably 50-80 g / m 2 , with short fibers preferably being laid with a water jet.
Изобретение также относится к способу изготовления нетканого материала, согласно которому укладывают слой коротких волокон на полотно из нескрепленных мононитей, перепутывают путем гидроструйной обработки слои, состоящие из мононитей и волокон с образованием композиционного нетканого материала, затем сушат материал, отличающемуся тем, что используют полотно из мононитей, которое формируют с проекционным застилом, составляющим по меньшей мере 1,1, но не более 1,7.The invention also relates to a method for manufacturing a nonwoven material, according to which a layer of short fibers is laid on a web of non-bonded monofilaments, mixed by hydrojet processing the layers consisting of monofilaments and fibers to form a composite nonwoven material, then a material is dried, characterized in that a monofilament cloth is used , which is formed with a projection cover covering at least 1.1, but not more than 1.7.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения полотно из мононитей формируют с проекционным застилом, составляющим 1,2-1,6, а предпочтительно - 1,3-1,6; причем мононити представляют собой мононити, получаемые по технологии «спанлейд - спанбонд» («спанлейд» - формование мононитей из расплава и непосредственная их укладка на поверхность формирования полотна; «спанбонд» - формование мононитей из расплава и скрепление их между собой непосредственно при укладке на поверхность формирования полотна). Короткие волокна могут быть сформированы в виде полотна с помощью водной или воздушной струй поверх полотна из мононитей. Расход энергии на этапе гидроструйной обработки составляет максимум около 500 кВт·ч/т, предпочтительно - 300-400 кВт·ч/т, а наиболее предпочтительно - около 350 кВт·ч/т.In a preferred embodiment of the invention, the monofilament web is formed with a projection cover of 1.2-1.6, and preferably 1.3-1.6; moreover, monofilaments are monofilaments produced by the spunlade - spanbond technology (spunlade - forming monofilaments from a melt and laying them directly on the surface of the web formation; "spunbond" - forming monofilaments from a melt and fixing them together directly when laying on the surface web formation). Short fibers can be formed into a web using water or air jets over a monofilament web. The energy consumption at the stage of waterjet processing is a maximum of about 500 kW · h / t, preferably 300-400 kW · h / t, and most preferably about 350 kW · h / t.
Краткое описание чертежаBrief Description of the Drawing
Далее изобретение описано со ссылками на чертеж, на котором схематически проиллюстрирована производственная линия для изготовления нетканого материала согласно предпочтительному варианту воплощения способа согласно изобретению.The invention is further described with reference to the drawing, which schematically illustrates a production line for the manufacture of nonwoven material according to a preferred embodiment of the method according to the invention.
Описание вариантов исполненияDescription of options
В производственной линии, схематически представленной на чертеже, полотно из нескрепленных мононитей укладывают на транспортерное полотно 1. Транспортерное полотно 1 выполнено воздухопроницаемым и может состоять, например, из тканого сетчатого полотна или из проволочной сетки. Мононити, укладываемые на транспортерное полотно, подают обычным устройством 2 для изготовления мононитей по технологии «спанбонд».In the production line schematically shown in the drawing, a web of loose monofilaments is laid on a conveyor web 1. The conveyor web 1 is breathable and may consist, for example, of a woven mesh web or wire mesh. Monofilaments laid on a conveyor belt are fed by a conventional device 2 for the manufacture of monofilaments using the "spunbond" technology.
Мононити, изготавливаемые по технологии «спанбонд», получают путем экструдирования расплава полимера через фильеру, которая может содержать 3000-5000 отверстий в расчете на один метр ширины при обычном диаметре отверстия 0,5 мм. Экструдируемый полимер затем ускоряют высокоскоростным потоком воздуха либо путем применения щелевого вытяжного устройства, либо потоком охлаждающего воздуха. Щелевое вытяжное устройство действует, как широкий эжектор, и в него подают сжатый воздух, выходящий через узкую щель, в результате чего достигается очень высокая скорость воздуха (10000-20000 м/мин). Могут быть достигнуты очень большие скорости мононитей - до 6000 м/мин. Так как мононити вытягивают холодным воздухом в замкнутом устройстве, скорость воздуха увеличивают путем сужения ширины вытяжной камеры. Посредством этого процесса могут быть достигнуты скорости мононитей, доходящие до 4000 м/мин. После выхода мононитей из щелевого вытяжного устройства, или самого узкого места прохода обдувочной шахты, скорость мононитей снижается, и они присасываются к транспортерному полотну 1 и укладываются на нем. Изготовление нетканых полотен по технологии «спанбонд» описано в таких патентах США, как US-A-5389202, US-A-4340563 и US-A-3692618.Spunbond monofilaments are produced by extruding a polymer melt through a die, which may contain 3,000-5,000 holes per meter of width with a normal hole diameter of 0.5 mm. The extrudable polymer is then accelerated by a high-speed stream of air, either by using a slotted exhaust device or by a stream of cooling air. The slotted exhaust device acts like a wide ejector, and it is supplied with compressed air exiting through a narrow slot, resulting in a very high air speed (10000-20000 m / min). Very high speeds of monofilament can be achieved - up to 6000 m / min. Since monofilament is drawn by cold air in a closed device, the air speed is increased by narrowing the width of the exhaust chamber. Through this process, monofilament speeds of up to 4000 m / min can be achieved. After the monofilament leaves the slotted exhaust device, or the narrowest place of the passage of the blower shaft, the monofilament speed decreases, and they are attached to the conveyor belt 1 and laid on it. The manufacture of non-woven fabrics according to the technology of "spunbond" is described in US patents such as US-A-5389202, US-A-4340563 and US-A-3692618.
При укладке мононитей на транспортерное полотно 1 они обычно имеют диаметр 10-50 мкм. Мононити доставляют к транспортерному полотну со скоростью, значительно превышающей скорость самого транспортерного полотна, например скорость мононитей составляет 2000-4000 м/мин, а скорость транспортерного полотна - 100-300 м/мин. Это означает, что мононити образуют нерегулярные петли и изгибы на транспортерном полотне, в результате чего получается полотно 4 из мононитей.When laying monofilaments on the conveyor belt 1, they usually have a diameter of 10-50 microns. Monofilaments are delivered to the conveyor belt at a speed significantly higher than the speed of the conveyor belt itself, for example, the speed of monofilaments is 2000-4000 m / min, and the speed of the conveyor belt is 100-300 m / min. This means that the monofilaments form irregular loops and bends on the conveyor web, resulting in a web 4 of monofilaments.
Под воздухопроницаемым транспортерным полотном 1 расположена вакуум-камера 3, посредством которой мононити присасывают к транспортерному полотну за счет отсоса воздуха, и полотно из мононитей принимает более или менее плоскую форму, т.е., упомянутые петли или изгибы мононитей, выступающие над транспортерным полотном при их приближении к нему, присасываются посредством отсоса воздуха и занимают горизонтальное или близкое к горизонтальному положение.A vacuum chamber 3 is located under the breathable conveyor belt 1, by means of which monofilaments are sucked to the conveyor belt by air suction, and the monofilament web takes a more or less flat shape, i.e., the said loops or bends of monofilaments protruding above the conveyor web when as they approach it, they are sucked in by suction of air and occupy a horizontal or close to horizontal position.
Для осуществления настоящего изобретения важно, чтобы мононити, полученные по технологии «спанлейд» и уложенные на транспортерном полотне, были нескрепленными между собой и могли свободно перемещаться друг относительно друга.For the implementation of the present invention, it is important that the monofilament obtained by the technology of "spunlade" and laid on a conveyor belt, were loose together and could freely move relative to each other.
Мононити предпочтительно состоят из полипропилена или сложного полиэфира, но могут также состоять из других полимеров, например полиэтилена или полиамидов и polyactides. Можно также использовать сополимеры этих полимеров, а также натуральные полимеры с термопластичными свойствами. В принципе можно использовать все термопластичные полимеры.Monofilaments preferably consist of polypropylene or polyester, but may also consist of other polymers, for example polyethylene or polyamides and polyactides. You can also use copolymers of these polymers, as well as natural polymers with thermoplastic properties. In principle, all thermoplastic polymers can be used.
Полотно 4 из мононитей затем подводят к устройству 5 для укладки с помощью водной струи слоя 6 из коротких волокон поверх полотна 4 из мононитей. Это устройство также имеет обычную конструкцию.The canvas 4 of monofilaments is then led to the device 5 for laying with a water jet layer 6 of short fibers on top of the canvas 4 of monofilaments. This device also has a conventional design.
Слой 6 из коротких волокон состоит предпочтительно из натуральных волокон, предпочтительно - из целлюлозных волокон, или из смеси натуральных волокон, или из смеси натуральных и штапельных волокон. Целлюлозные волокна - это предпочтительно древесная волокнистая масса, но, конечно, можно использовать любые типы целлюлозного волокна, например, из травы или соломы. Могут быть использованы волокна из мягкой древесины и твердой древесины. Штапельные волокна могут быть синтетическими волокнами, изготовленными из тех же материалов, что и мононити, и, конечно, можно использовать сополимеры этих материалов. Можно также использовать регенерированное целлюлозное волокно, например, из вискозы, из lyocell.Layer 6 of short fibers preferably consists of natural fibers, preferably cellulose fibers, or a mixture of natural fibers, or a mixture of natural and staple fibers. Cellulosic fibers are preferably wood pulp, but of course any type of cellulosic fiber, for example grass or straw, can be used. Softwood and hardwood fibers may be used. Staple fibers can be synthetic fibers made from the same materials as monofilament, and, of course, copolymers of these materials can be used. You can also use regenerated cellulose fiber, for example, from viscose, from lyocell.
Короткие волокна должны содержать по меньшей мере 60 мас.% целлюлозных волокон, предпочтительно - по меньшей мере 70 мас.%, еще более предпочтительно - по меньшей мере 75 мас.%, а наиболее предпочтительно - по меньшей мере 85 мас.%. Хорошо, если короткое волокно содержит 85-95 мас.% целлюлозного волокна, а предпочтительно - около 90 мас.%.Short fibers should contain at least 60 wt.% Cellulose fibers, preferably at least 70 wt.%, Even more preferably at least 75 wt.%, And most preferably at least 85 wt.%. It is good if the short fiber contains 85-95 wt.% Cellulose fiber, and preferably about 90 wt.%.
Полотно 4 из мононитей и слой 6 из волокон, уложенных поверх них, затем подают в устройство 7 для гидроструйной обработки. В таком устройстве несколько рядов водяных струй под высоким давлением, например, 50-120 бар, направляют на волокнистый слой 6 и полотно 4 из мононитей. Во время осуществления этого этапа волокна и мононити смешиваются и перепутываются между собой и другими волокнами и мононитями.The canvas 4 of monofilament and a layer 6 of fibers laid on top of them, then served in the device 7 for waterjet processing. In such a device, several rows of high-pressure water jets, for example, 50-120 bar, are sent to the fibrous layer 6 and the monofilament web 4. During this step, the fibers and monofilaments are mixed and intertwined with each other and other fibers and monofilaments.
На завершающем этапе смешанный нетканый материал, полученный на этапе перепутывания, подают в сушильное устройство 8. Это устройство может быть сушильной машиной обычной конструкции, например сушилкой с циркуляцией воздуха сквозь слой обрабатываемого материала.At the final stage, the mixed nonwoven material obtained in the entangling step is fed to the drying device 8. This device can be a conventional dryer, for example a dryer with air circulation through the layer of the processed material.
Как сказано ранее, для осуществления настоящего изобретения важно, чтобы мононити в полотне 4 были не скреплены между собой. Под указанием «не скреплены» понимают то, что мононити в полотне 4 могут свободно перемещаться друг относительно друга, т.е. возможные скрепления между мононитями, образовавшиеся из-за возможной остаточной липкости при укладке их на транспортирующее полотно 1, столь слабы, что такие возможные узлы скрепления могут быть разрушены под действием струй воды на мононити. Большое достоинство использования слоя нескрепленных мононитей заключается в том, что перепутывание можно осуществлять при небольшом потреблении энергии на этапе гидроструйной обработки в сравнении с потреблением энергии при обработке слоя из мононитей, термоскрепленных между собой. Это происходит из-за того, что нескрепленные мононити можно легко перемещать струями воды, в сравнении со скрепленными мононитями, перемещение которых обычно ведет к перемещению других мононитей, скрепленных с первыми. Расход энергии при перепутывании согласно настоящему изобретению составляет максимум 500 кВт·ч/т, предпочтительно - 300-400 кВт·ч/т, а наиболее предпочтительно - около 350 кВт·ч/т. Потребление энергии при гидроструйной обработке вычисляют, деля расход потока воды (л/мин) и давление (бар) при гидроструйной обработке на количество выпущенного материала (кг/ч).As said earlier, for the implementation of the present invention, it is important that the monofilament in the fabric 4 were not fastened together. By the indication “not bonded” is understood that the monofilaments in the web 4 can freely move relative to each other, i.e. possible bonding between monofilaments, formed due to possible residual stickiness when laying them on the transporting web 1, is so weak that such possible bonding nodes can be destroyed by the action of water jets on the monofilament. The great advantage of using a layer of non-bonded monofilaments is that entanglement can be carried out with a small energy consumption at the stage of hydro-jet processing in comparison with the energy consumption when processing a layer of monofilaments thermally bonded to each other. This is due to the fact that non-bonded monofilaments can be easily moved with jets of water, compared to bonded monofilaments, the movement of which usually leads to the movement of other monofilaments bonded to the first. The entanglement energy consumption according to the present invention is at most 500 kWh / t, preferably 300-400 kWh / t, and most preferably about 350 kWh / t. The energy consumption during waterjet processing is calculated by dividing the water flow rate (l / min) and pressure (bar) during waterjet processing by the amount of material released (kg / h).
Другая причина использования слоя нескрепленных мононитей согласно настоящему изобретению заключается в том, что установлено, что очень сложно получить достаточно хорошую интеграцию коротких волокон и мононитей при использовании слоя скрепленных мононитей даже в том случае, если использовать несколько этапов гидроструйной обработки. Это, вероятно, вызвано тем, что проходы между скрепленными участками соседних мононитей очень быстро занимаются короткими волокнами, что препятствует проникновению коротких волокон сквозь слой мононитей на более поздних стадиях гидроструйной обработки. Применение известного способа, включающего использование слоя скрепленных мононитей, таким образом, приводит к изготовлению нетканых композиционных материалов с более или менее отчетливой двусторонностью свойств.Another reason for using a layer of non-bonded monofilaments according to the present invention is that it has been found to be very difficult to obtain a sufficiently good integration of short fibers and monofilaments using a layer of bonded monofilaments even if several stages of water-jet processing are used. This is probably due to the fact that the passages between the bonded sections of neighboring monofilaments are very quickly occupied by short fibers, which prevents the penetration of short fibers through the layer of monofilaments at later stages of water-jet processing. The application of the known method, including the use of a layer of bonded monofilaments, thus leads to the manufacture of non-woven composite materials with more or less distinct two-sided properties.
Скрепления между волокнами и мононитями в нетканом материале, изготовленном посредством использования описанного выше процесса, таким образом, в основном являются механического скрепления, получающимися в результате перепутывания волокон и мононитей. Однако в материале присутствуют водородные связи между целлюлозными волокнами.Bonding between fibers and monofilaments in a nonwoven fabric made by using the process described above is thus basically a mechanical bonding resulting from entanglement of fibers and monofilaments. However, hydrogen bonds between the cellulose fibers are present in the material.
При использовании полотна из нескрепленных мононитей в качестве основы нетканого материала интегрирование двух слоев, т.е. полотна из мононитей 1 и слоя 6 волокон, однако, зависит от ряда факторов. Если два слоя недостаточно хорошо интегрированы, то такой материал обладает внешне заметной двусторонностью и скрепление мононитей в нем слабое. Такой материал обладает пониженной прочностью, особенно в направлении толщины. Со стороны такого материала с двусторонностью свойств, на которой расположены короткие волокна, происходит большое выделение коротких волокон, т.е. наблюдается тенденция к высвобождению коротких волокон из материала. Скрепления со стороны расположения коротких волокон преимущественно состоят из скрепления между короткими волокнами, а прочность материала со стороны расположения коротких волокон низка. Со стороны расположения мононитей в таком материале наблюдается заметный «пиллинг» при трении, т.е. имеет место тенденция к выходу участков и кончиков мононитей наружу из поверхности материала со стороны расположения мононитей. Композиционный нетканый материал, содержащий короткие волокна и мононити, скрепленные только посредством перепутывания, в котором интеграция коротких волокон и мононитей в определенной степени неудовлетворительна, таким образом, обладает худшими свойствами, чем подобный материал, содержащий короткие волокна и мононити, предварительно скрепленные между собой до этапа перепутывания.When using a web of non-bonded monofilaments as the basis of a nonwoven material, the integration of two layers, i.e. webs of monofilament 1 and layer 6 of fibers, however, depend on a number of factors. If two layers are not well integrated, then such a material has an apparently noticeable two-sidedness and the bond of monofilaments in it is weak. Such a material has reduced strength, especially in the direction of thickness. On the side of such a material with two-sided properties on which short fibers are located, a large release of short fibers occurs, i.e. there is a tendency to release short fibers from the material. Bonding from the location of the short fibers mainly consist of bonding between the short fibers, and the strength of the material from the location of the short fibers is low. From the side of the monofilament arrangement, a noticeable “pilling” during friction is observed in such a material, i.e. there is a tendency for the sections and ends of the monofilaments to exit outward from the surface of the material from the direction of monofilament location. A composite nonwoven material containing short fibers and monofilaments bonded only by entanglement, in which the integration of short fibers and monofilaments is somewhat unsatisfactory, thus having worse properties than a similar material containing short fibers and monofilaments previously bonded to each other before the step mixing up.
В начале выполнения этапа перепутывания структура полотна 4 из мононитей является относительно разреженной, и струями воды можно легко продвигать короткие волокна из слоя 6, расположенного поверх мононитей, в слой из мононитей сквозь его толщину. Чем больше коротких волокон перемещают в слой мононитей, тем меньше остается пространства, доступного для продвижения коротких волокон, все еще находящихся сверху слоя мононитей. Однако благодаря низкому сопротивлению перемещению мононитей, вызванному отсутствием скрепления между ними, период после ввода на пункт для перепутывания, в течение которого производят перепутывание на станции для перепутывания и при котором короткие волокна могут быть продвинуто в слой мононитей, может быть увеличен в сравнении с аналогичным периодом при использовании предварительно скрепленного слоя мононитей. Смешивание коротких волокон и мононитей, таким образом, в основном происходит в начале этапа перепутывания. Во время остальной части этапа перепутывания участки мононитей и участки коротких волокон перепутываются, обвиваются и перекручиваются друг относительно друга и с мононитями и/или другими волокнами. Таким образом, можно сказать, что этап перепутывания содержит период смешивания, после которого следует период скрепления. Конечно, некоторое скрепление происходит во время периода смешивания, но большая часть скреплений получается после перемешивания коротких волокон с мононитями.At the beginning of the entanglement step, the structure of the monofilament web 4 is relatively sparse, and short fibers from the layer 6 located on top of the monofilaments to the monofilament layer through its thickness can be easily advanced with water jets. The more short fibers are moved into the monofilament layer, the less space is left to advance the short fibers still on top of the monofilament layer. However, due to the low resistance to movement of the monofilaments caused by the lack of bonding between them, the period after entering the entanglement point during which entanglement is performed at entanglement stations and at which short fibers can be advanced into the monofilament layer can be increased in comparison with the same period when using a pre-bonded layer of monofilament. The mixing of short fibers and monofilaments, thus, mainly occurs at the beginning of the entanglement stage. During the rest of the entanglement step, the sections of monofilament and sections of short fibers are entangled, twisted and twisted relative to each other and with monofilaments and / or other fibers. Thus, it can be said that the entanglement step comprises a mixing period, followed by a bonding period. Of course, some bonding occurs during the mixing period, but most of the bonding is obtained after mixing short fibers with monofilaments.
Даже если при использовании полотна 4 из нескрепленных мононитей улучшается интеграция между короткими волокнами и мононитями, то все равно может быть получен материал с двусторонностью свойств, если слой мононитей является чрезмерно плотным.Even if the integration between short fibers and monofilaments improves when using web 4 of unbonded monofilaments, a material with two-sided properties can still be obtained if the monofilament layer is excessively dense.
С другой стороны, если структура полотна 4 мононитей слишком разрежена, то существует риск вымывания волокон из материала струями воды во время процесса перепутывания. В результате этого в материале могут образовываться отверстия и может получаться материал с неравномерной поверхностной плотностью. Авторами установлено, что для получения композиционного нетканого материала, в котором два слоя 4 и 6 хорошо интегрированы и который обладает высокой прочностью и равномерностью поверхностной плотности, полотно из мононитей должно быть сформировано с проекционным застилом, составляющим по меньшей мере 1,1, но не более 1,7, предпочтительно 1,2-1,6, а более предпочтительно 1,3-1,6.On the other hand, if the structure of the monofilament web 4 is too sparse, there is a risk of leaching the fibers from the material with water jets during the entangling process. As a result of this, holes can form in the material and material with an uneven surface density can be obtained. The authors found that in order to obtain a composite non-woven material in which two layers 4 and 6 are well integrated and which has high strength and uniform surface density, a monofilament web should be formed with a projection sheath of at least 1.1, but not more than 1.7, preferably 1.2-1.6, and more preferably 1.3-1.6.
Под проекционным застилом здесь понимают суммарную проекционную площадь поверхности всех мононитей, расположенных на единице площади материала, и его величину определяют путем умножения суммарной длины мононитей, расположенных на единице площади материала, на средний диаметр мононитей. Мононити в полотне из мононитей с проекционным застилом 1,0 покрывали бы, таким образом, всю единичную площадь, если бы их расположили в один слой в виде прямых линий рядом друг с другом.Here, projection cover refers to the total projection surface area of all monofilaments located on a unit area of a material, and its value is determined by multiplying the total length of monofilaments located on a unit area of a material by the average diameter of monofilaments. Monofilaments in a monofilament web with projection cover 1.0 would thus cover the entire unit area if they were placed in one layer in the form of straight lines next to each other.
В Таблице 1 показано значение износостойкости по Тейберу в зависимости от величины проекционного застила в нетканом материале, изготовленном описанным выше способом со ссылками на чертеж. Нетканые материалы обладали поверхностной плотностью 80 г/м2 и представляли собой композиции из полотна, сформированного по технологии «спанлейд», содержавшего 25% (20 г/м2) мононитей, полученных по технологии «спанлейд», из полипропилена и волокнистой целлюлозной массы, содержавшей или не содержавшей 10% штапельного волокна длиной 19 мм и линейной плотностью 1,7 дтекс из сложного полиэфира, смешанного с волокнистой массой. Нетканые материалы изготавливали следующим образом. Полотно шириной 0,4 м из мононитей формировали на полотне для формирования со скоростью 20 м/мин таким образом, что мононити не скреплялись между собой. Используя напорный ящик шириной 0,4 м, напускали волокнистую дисперсию, содержавшую целлюлозную волокнистую массу и штапельное волокно или, в альтернативном варианте исполнения, не содержавшую штапельное волокно, укладываемую поверх полотна из нескрепленных мононитей, полученных по технологии «спанлейд», и удаляли избыточное количество воды путем дренажа и отсоса. Нескрепленные мононити, полученные по технологии «спанлейд», и короткие волокна, сформированные в виде полотна под струями воды, затем смешивали и скрепляли между собой посредством гидроструйной обработки с использованием трех коллекторных балок при потреблении энергии около 300-350 кВт·ч/т. Гидроструйную обработку производили со стороны полотна, сформированного струями воды, и при этом целлюлозную волокнистую массу и штапельное волокно перемещали таким образом, чтобы интенсивно внедрять волокна в полотно из мононитей и перемешивать волокна и мононити, полученные по технологии «спанлейд». После этого нетканый композиционный материал, подвергнутый гидроструйной обработке, обезвоживали и затем просушивали, используя барабанную сушильную машину с прососом воздуха сквозь обрабатываемый материал.Table 1 shows the value of the Taber wear resistance depending on the size of the projection sheathed in a nonwoven fabric made in the manner described above with reference to the drawing. Non-woven materials had a surface density of 80 g / m 2 and consisted of a composition made of a fabric formed by the spunlade technology containing 25% (20 g / m 2 ) of monofilament obtained by the spunlade technology of polypropylene and fibrous cellulose pulp, containing or not containing 10% staple fiber with a length of 19 mm and a linear density of 1.7 dtex of polyester mixed with pulp. Nonwoven materials were made as follows. A 0.4 m wide web of monofilaments was formed on the web for formation at a speed of 20 m / min so that the monofilaments were not fastened together. Using a 0.4 m wide headbox, a fiber dispersion was introduced containing cellulosic pulp and staple fiber or, in an alternative embodiment, not containing staple fiber, laid on top of a web of non-bonded monofilament obtained by the spunlade technology, and excess quantity was removed water by drainage and suction. The unbonded monofilaments obtained by the spunlade technology and short fibers formed as a web under the streams of water were then mixed and fastened together by hydro-blasting using three collector beams at an energy consumption of about 300-350 kWh / t. Water-jet processing was carried out from the side of the web formed by water jets, while the cellulosic pulp and staple fiber were moved in such a way as to intensively incorporate the fibers into the monofilament web and mix the fibers and monofilaments obtained by the spunlade technology. After that, the nonwoven composite material subjected to hydro-jet treatment was dehydrated and then dried using a tumble dryer with air suction through the material being processed.
В Таблице 1 показаны значения износостойкости по Тейберу, относящиеся к стороне расположения целлюлозной волокнистой массы композиционного нетканого материала.Table 1 shows the Taber wear resistance values related to the side of the location of the cellulosic pulp of the composite non-woven material.
Как показано в Таблице 1, прочность материала со стороны расположения целлюлозной волокнистой массы оптимальна при проекционном застиле в пределах 1,3-1,5, соответствующая линейной плотности мононитей 3,2 и 2,5 дтекс (г/10000 м) соответственно. При более высоких значениях проекционного застила, составляющих 1,7 или более, представленных здесь значениями проекционного застила 1,7 и 2,1, соответствующими линейной плотности мононитей 1,9 и 1,3 дтекс, соответственно, интеграция, или смешивание волокон и мононитей в материале, была не очень хорошей, в результате чего прочность поверхности со стороны расположения целлюлозной волокнистой массы в материале была очень низкой. При более низком значении проекционного застила (0,9), соответствовавшем линейной плотности мононитей 6,9 дтекс, структура полотна из мононитей была более разреженной, что привело к более слабому удерживанию целлюлозной волокнистой массы, и прочность поверхности материала со стороны расположения целлюлозной волокнистой массы стала низкой.As shown in Table 1, the strength of the material from the location of the cellulosic pulp is optimal with projection sheeting in the range 1.3-1.5, corresponding to a linear density of monofilaments of 3.2 and 2.5 dtex (g / 10000 m), respectively. At higher projection sheeting values of 1.7 or more, presented here are projection sheeting values of 1.7 and 2.1, corresponding to a linear density of monofilaments of 1.9 and 1.3 dtex, respectively, integration or mixing of fibers and monofilaments in the material was not very good, as a result of which the surface strength from the location of the pulp in the material was very low. At a lower projection sheeting (0.9), which corresponded to a linear density of monofilament of 6.9 dtex, the structure of the monofilament web was more sparse, which led to weaker retention of the pulp, and the surface strength of the material from the location of the pulp became low.
Износостойкость по Тейберу определяют, используя прибор модели 5151 компании «Тейбер», содержащий два резиновых колеса CS-10. Такой прибор хорошо известен специалистам в данной области, и его подробное описание здесь не требуется. Испытания проводили путем укладки образца нетканого материала в виде кружка на вращаемый диск на приборе Тейбера. При испытаниях образец подвергали давлению двух резиновых колес, которым сообщали движение по верхней поверхности испытываемого образца. В зависимости от поверхностной плотности испытываемого образца диск вращали с различной скоростью, причем число оборотов увеличивали с увеличением поверхностной плотности испытываемого образца. Износостойкость по Тейберу испытываемого образца определяли путем визуального сравнения со шкалой, т.е. с пятью эталонными образцами, величины износостойкости по Тейберу которых составляли 1-5, где 1 определяет очень низкую износостойкость, а 3 - приемлемую износостойкость.Taber wear resistance is determined using a Taber Model 5151 instrument containing two CS-10 rubber wheels. Such a device is well known to specialists in this field, and a detailed description is not required here. The tests were carried out by laying a sample of non-woven material in the form of a circle on a rotatable disk on a Teiber device. During testing, the sample was subjected to the pressure of two rubber wheels, which reported movement on the upper surface of the test sample. Depending on the surface density of the test sample, the disk was rotated at different speeds, and the number of revolutions increased with increasing surface density of the test sample. The Taber wear resistance of the test sample was determined by visual comparison with a scale, i.e. with five reference samples, the Taber wear resistance of which was 1-5, where 1 determines a very low wear resistance, and 3 - an acceptable wear resistance.
В Таблице 2 представлены величины износостойкости по Тейберу трех нетканых материалов, изготовленных согласно способу, описанному выше, обладавших различной поверхностной плотностью и содержавших мононити. Мононити представляли собой мононити, полученные по технологии «спанбонд» из полипропилена, а короткие волокна были целлюлозной волокнистой массой. Величины износостойкости по Тейберу в Таблице 2 представляют собой средние значения, вычисленные по двум одинаковым испытываемым образцам.Table 2 shows the Taber wear resistance values of three non-woven materials manufactured according to the method described above, having different surface densities and containing monofilament. Monofilaments were monofilaments made using the spunbond technology from polypropylene, and the short fibers were cellulosic pulp. The Taber wear resistance values in Table 2 are average values calculated from two identical test specimens.
Рассматривая Таблицу 2, можно заключить, что, если проекционный застил находится в пределах 1,1-1,6, то могут быть получены хорошо интегрированные композиционные нетканые материалы с поверхностной плотностью 80 г/м2 или более. Нетканые материалы с меньшей поверхностной плотностью должны обладать проекционным застилом, составляющим по меньшей мере 1,2, чтобы получился приемлемый материал, даже если нетканый материал обладает малой поверхностной плотностью при большом содержании мононитей. Таким образом, при проектировании нетканых материалов согласно изобретению идеальный проекционный застил должен предпочтительно составлять в пределах 1,3-1,6.Looking at Table 2, it can be concluded that if the projection sheeting is in the range 1.1-1.6, then well integrated composite nonwovens with a surface density of 80 g / m 2 or more can be obtained. Non-woven materials with a lower surface density must have a projection cover of at least 1.2 to obtain an acceptable material, even if the non-woven material has a low surface density with a high content of monofilaments. Thus, when designing non-woven materials according to the invention, the ideal projection cover should preferably be in the range 1.3-1.6.
Примеры, приведенные ниже, показывают, как важно выбирать правильную величину линейной плотности мононитей для получения идеального проекционного застила, так как поверхностная плотность нетканого материала и/или содержание мононитей, полученных по технологии «спанлейд», можно варьировать в композиционном нетканом материале, полученном путем использования водяных струй для формирования и технологии «спанлейд».The examples below show how important it is to choose the right linear density of monofilaments to obtain the ideal projection sheeting, since the surface density of the nonwoven fabric and / or the content of monofilaments obtained using the spunlade technology can be varied in the composite nonwoven fabric obtained by using water jets for the formation and technology of "spunlade".
В Таблицах 3-5 представлена зависимость линейной плотности мононитей от процентного содержания мононитей и проекционного застила в трех образцах нетканого материала с различной поверхностной плотностью (50, 80 и 100 г/м2).Tables 3-5 show the dependence of the linear density of monofilaments on the percentage of monofilaments and projection sheathing in three samples of nonwoven material with different surface densities (50, 80 and 100 g / m 2 ).
Вычисления производили следующим образом.The calculations were made as follows.
Проекционный застил (ПЗ) вычисляли путем деления проекционной площади поверхности (Sпр) всех мононитей, полученных по технологии «спанлейд», расположенных на единице площади (S) поверхности, на соответствующую единичную площадь поверхности (S) согласно уравнению, приведенному ниже,Projection stasis (PP) was calculated by dividing the projection surface area (S Ave) of all of the filaments obtained according to the technology "spunlaid" arranged per unit area (S) surface to the corresponding unit surface area (S) according to the equation given below,
Проекционную площадь поверхности (Sпр) всех мононитей вычисляют путем умножения общей длины (L) всех мононитей, полученных по технологии «спанлейд», на средний диаметр (d, м) всех мононитей, полученных по технологии «спанлейд», уложенных на единице площади поверхности.The projected surface area (S CR ) of all monofilaments is calculated by multiplying the total length (L) of all monofilaments obtained by the spunlade technology by the average diameter (d, m) of all monofilaments obtained by the spunlade technology laid on a unit of surface area .
Суммарную длину мононитей, расположенных на единице площади поверхности, вычисляют путем деления суммарной массы мононитей, полученных по технологии «спанлейд», на среднюю линейную плотность (Т, дтекс), согласно уравнению (3), приведенному ниже. Массу полотна из мононитей, полученных по технологии «спанлейд», определяют путем умножения поверхностной плотности полотна (ППмн, г/м2) из мононитей, полученных по технологии «спанлейд», на единицу площади (S). Линейная плотность (Т, дтекс) мононитей - это масса 10000 м мононитей, в граммах, т.е. г/10000 м.The total length of monofilaments located per unit surface area is calculated by dividing the total mass of monofilaments obtained by the spunlade technology by the average linear density (T, dtex), according to equation (3) below. The mass of the web of monofilaments obtained by the spunlade technology is determined by multiplying the surface density of the web (PP mn , g / m 2 ) from the monofilament obtained by the spunlade technology per unit area (S). The linear density (T, dtex) of monofilaments is the mass of 10,000 m of monofilaments, in grams, i.e. g / 10000 m.
Соотношение между поверхностной плотностью композиционного нетканого материала, состоящего из полотна, сформированного из коротких волокон под водяными струями и полотна из мононитей, полученных по технологии «спанлейд», и поверхностной плотностью полотна из мононитей, полученных по технологии «спанлейд», вычисляют по формуле:The ratio between the surface density of a composite non-woven material consisting of a fabric formed from short fibers under water jets and a fabric of monofilaments obtained by the spunlade technology and the surface density of the fabric of monofilaments obtained by the spunlade technology is calculated by the formula:
где ПП - поверхностная плотность композиционного нетканого материала, г/м2;where PP is the surface density of the composite nonwoven material, g / m 2 ;
Х - содержание мононитей, %.X is the content of monofilaments,%.
L определяют следующим образом:L is defined as follows:
Соотношение между линейной плотностью (Т, дтекс) и диаметром (d, м) мононитей приведено ниже, где ρ - удельный вес мононитей, кг/м3.The relationship between the linear density (T, dtex) and the diameter (d, m) of monofilaments is given below, where ρ is the specific gravity of monofilaments, kg / m 3 .
Если d вычислять, используя уравнение (6), приведенное выше, то соотношение между d и Т будет следующим:If d is calculated using equation (6) above, then the relationship between d and T will be as follows:
Если уравнения (2), (5) и (7) подставить в уравнение (1), то можно получить значение проекционного застила:If we substitute equations (2), (5) and (7) into equation (1), then we can obtain the value of the projection cover:
После упрощения уравнения (8) для определения проекционного застила оно принимает вид:After simplifying equation (8) to determine the projection cover, it takes the form:
Если линейную плотность определяют по уравнению (9), приведенному выше, то соотношение между линейной плотностью, проекционным застилом, поверхностной плотностью и содержанием мононитей, полученных по технологии «спанлейд», будет иметь следующий вид:If the linear density is determined by equation (9) above, then the ratio between linear density, projection flooring, surface density and the content of monofilaments obtained by the spunlade technology will have the following form:
Удельная масса полипропилена составляет около 900 кг/м3, сложного полиэфира - около 1350 кг/м3.The specific gravity of polypropylene is about 900 kg / m 3 , polyester is about 1350 kg / m 3 .
В Таблицах 2-5, приведенных ниже, показаны значения линейной плотности мононитей для получения идеального диапазона проекционного застила, т.е. 1,3-1,5, при изготовлении композиционных нетканых материалов, сформированных из волокна водяными струями и из мононитей, полученных по технологии «спанлейд». В Таблицах также показана линейная плотность мононитей, выходящая за пределы, при которых полотно из мононитей, полученных по технологии «спанлейд», становится слишком разреженным или слишком плотным для изготовления приемлемого композиционного нетканого материала, состоящего из полотна, сформированного из коротких волокон водяными струями и полотна из мононитей, полученных по технологии «спанлейд», и она соответствует проекционному застилу мононитей, полученных по технологии «спанлейд», составляющему 1,1 и 1,7.Tables 2-5 below show the linear density of monofilaments to obtain the ideal range of projection sheeting, i.e. 1.3-1.5, in the manufacture of composite non-woven materials formed from fibers with water jets and from monofilaments obtained by the technology of "spunlade". The Tables also show a linear density of monofilaments that goes beyond the limits whereby a spunlace fabric of monofilaments becomes too sparse or too dense to make an acceptable composite nonwoven fabric consisting of a fabric formed from short fibers with water jets and a fabric of monofilaments obtained using the spunlade technology, and it corresponds to the projection flooring of monofilaments obtained by the spunlade technology of 1.1 and 1.7.
При сравнении значений линейной плотности мононитей, приведенных в Таблицах, становится понятно, что для получения композиционных нетканых материалов, состоящих из полотна, сформированного из коротких волокон водяными струями и полотна из мононитей, полученных по технологии «спанлейд», с большими поверхностными плотностями и/или большим содержанием мононитей, полученных по технологии «спанлейд», требуется использовать мононити с большей линейной плотностью (более грубые) для получения идеального проекционного застила мононитей, полученных по технологии «спанлейд». При изготовлении композиционных нетканых материалов, состоящих из полотна, сформированного из коротких волокон водяными струями и полотна из мононитей, полученных по технологии «спанлейд», требуется использовать мононити с меньшей линейной плотностью для получения идеального проекционного застила мононитей, полученных по технологии «спанлейд».When comparing the values of the linear density of monofilaments given in the Tables, it becomes clear that to obtain composite non-woven materials consisting of a fabric formed from short fibers with water jets and a fabric of monofilaments obtained by the spunlade technology with high surface densities and / or the high content of monofilaments obtained using the spunlade technology, it is required to use monofilaments with a higher linear density (coarser) to obtain an ideal projection sheathed monofilaments, floor scientists on the technology of "spunlade". In the manufacture of composite non-woven materials consisting of a fabric formed from short fibers with water jets and a fabric of monofilaments obtained using the spunlade technology, it is required to use monofilaments with a lower linear density to obtain an ideal projective cladding of monofilaments obtained using the spunlade technology.
Результаты, приведенные в Таблицах, также показывают, что содержание мононитей, полученных по технологии «спанлейд», в материалах изменяется в относительно малой степени в процентном выражении; большее изменение линейной плотности мононитей следует производить для поддержания значения проекционного застила мононитей, полученных по технологии «спанлейд», на том же самом уровне. Аналогичным образом относительно малое изменение общей поверхностной плотности материала требует относительно большого изменения линейной плотности мононитей, полученных по технологии «спанлейд», чтобы можно было достичь идеального проекционного застила из мононитей, полученных по технологии «спанлейд».The results shown in the Tables also show that the content of monofilaments obtained using the spunlade technology in materials varies to a relatively small extent in percentage terms; a greater change in the linear density of monofilaments should be made to maintain the value of the projection sheathed monofilaments obtained by the technology of "spunlade" at the same level. Similarly, a relatively small change in the total surface density of the material requires a relatively large change in the linear density of the monofilaments obtained using the spunlade technology in order to achieve an ideal projection sheath made of monofilaments obtained using the spunlade technology.
Так как проекционный застил зависит от длины мононитей и среднего диаметра мононитей, идеальный проекционный застил может быть достигнут путем варьирования длины мононитей, укладываемых на 1 м2, т.е. скорости укладки мононитей на транспортерное полотно 1, или путем варьирования диаметра мононитей. По этой причине специалист в данной области может относительно легко выбрать параметры процесса в заданных пределах.Since projection sheeting depends on the length of monofilaments and the average diameter of monofilaments, an ideal projection sheathing can be achieved by varying the length of monofilaments laid on 1 m 2 , i.e. the speed of laying monofilaments on the conveyor belt 1, or by varying the diameter of the monofilaments. For this reason, a person skilled in the art can relatively easily select process parameters within predetermined limits.
Описанный вариант воплощения изобретения можно, конечно, модифицировать в нескольких направлениях. Например, мононити можно вырабатывать по технологии формования из расплава и аэродинамического распыления вместо использования технологии «спанбонд». Кроме того, волокна можно укладывать с помощью воздушной струи вместо укладки их водяной струей и можно осуществлять более одного этапа гидроструйной обработки. Вместо укладки воздушной струей или водяной струей волокно можно подавать в виде прочеса с чесальной машины. В показанном варианте воплощения используют несколько транспортирующих конвейеров, содержащих различные ткани или металлические сетки, приспособленные к тому, чтобы можно было отслеживать проницаемость воздуха и воды сквозь ткань или проволочную сетку на разных этапах процесса, но можно объединять один или большее число этих конвейеров в один конвейер и одну проволочную сетку. Объем изобретения, таким образом, ограничен только содержанием прилагаемой формулы изобретения.The described embodiment of the invention can, of course, be modified in several directions. For example, monofilament can be produced using the technology of molding from the melt and aerodynamic spraying instead of using the technology of "spunbond". In addition, the fibers can be laid using an air stream instead of being laid with a water stream, and more than one hydrostatic treatment step can be carried out. Instead of laying with an air stream or a water stream, the fiber can be fed as a comb from a combing machine. In the embodiment shown, several conveyor belts are used containing various fabrics or metal meshes adapted to track the permeability of air and water through the fabric or wire mesh at different stages of the process, but one or more of these conveyors can be combined into one conveyor and one wire mesh. The scope of the invention is thus limited only by the content of the attached claims.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0303413A SE0303413D0 (en) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | a composite nonwoven material containing continuous filaments and short fibers |
| SE0303413-9 | 2003-12-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006121473A RU2006121473A (en) | 2007-12-27 |
| RU2363786C2 true RU2363786C2 (en) | 2009-08-10 |
Family
ID=30439727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006121473/12A RU2363786C2 (en) | 2003-12-18 | 2004-11-19 | Composite non-woven material including monofilament and short fiber |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1694895B1 (en) |
| CN (1) | CN1894455B (en) |
| AT (1) | ATE465289T1 (en) |
| AU (1) | AU2004299772B2 (en) |
| BR (1) | BRPI0417452A (en) |
| DE (1) | DE602004026774D1 (en) |
| ES (1) | ES2343687T3 (en) |
| MX (1) | MXPA06006089A (en) |
| PL (1) | PL1694895T3 (en) |
| RU (1) | RU2363786C2 (en) |
| SE (1) | SE0303413D0 (en) |
| WO (1) | WO2005059218A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2596105C2 (en) * | 2012-05-03 | 2016-08-27 | Ска Хайджин Продактс Аб | Method of producing hydro-matted non-woven material |
| RU2609722C2 (en) * | 2012-12-27 | 2017-02-02 | Ска Хайджин Продактс Аб | Hydroformed composite nonwoven material |
| RU2710674C2 (en) * | 2016-04-29 | 2019-12-30 | Райфенхойзер Гмбх Унд Ко. Кг Машиненфабрик | Device and method for production of non-woven materials from elementary fibres |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006118492A1 (en) | 2005-04-29 | 2006-11-09 | Sca Hygiene Products Ab | Hydroentangled integrated composite nonwoven material |
| WO2009031951A1 (en) | 2007-09-03 | 2009-03-12 | Sca Hygiene Products Ab | Laminate having improved wiping properties and a method for producing the laminate |
| RU2596099C2 (en) * | 2011-05-04 | 2016-08-27 | Ска Хайджин Продактс Аб | Method for production of hydraulically bound non-woven material |
| CN103007632B (en) * | 2012-12-31 | 2015-10-28 | 上海博格工业用布有限公司 | Efficient low-resistance non-woven filter material and preparation method |
| CN104818582A (en) * | 2015-04-13 | 2015-08-05 | 武汉纺织大学 | High-elastic antibacterial vertical cotton with filament adhesion type honeycomb structure and preparation method thereof |
| CN104911820A (en) * | 2015-04-13 | 2015-09-16 | 武汉纺织大学 | Filament yarn bonding type honeycomb structure high-elastic vertical cotton and preparation method thereof |
| EP3507408B1 (en) * | 2016-09-01 | 2021-02-24 | Essity Hygiene And Health Aktiebolag | Process for producing nonwoven |
| CA3034508C (en) | 2016-09-01 | 2022-03-29 | Essity Hygiene And Health Aktiebolag | Process and apparatus for wetlaying nonwovens |
| CN112160077B (en) * | 2020-08-24 | 2022-07-05 | 中国农业科学院麻类研究所 | Low-cost plant fiber membrane and preparation method thereof |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3493462A (en) * | 1962-07-06 | 1970-02-03 | Du Pont | Nonpatterned,nonwoven fabric |
| US4442161A (en) * | 1982-11-04 | 1984-04-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Woodpulp-polyester spunlaced fabrics |
| US4808467A (en) * | 1987-09-15 | 1989-02-28 | James River Corporation Of Virginia | High strength hydroentangled nonwoven fabric |
| US5026587A (en) * | 1989-10-13 | 1991-06-25 | The James River Corporation | Wiping fabric |
| CA2048905C (en) * | 1990-12-21 | 1998-08-11 | Cherie H. Everhart | High pulp content nonwoven composite fabric |
| DE69314202T2 (en) * | 1992-03-12 | 1998-05-14 | Oji Paper Co | Process for producing a wiping nonwoven |
| SE503272C2 (en) * | 1994-08-22 | 1996-04-29 | Moelnlycke Ab | Nonwoven material prepared by hydroentangling a fiber web and method for making such nonwoven material |
| SE9703886L (en) * | 1997-10-24 | 1999-04-25 | Sca Hygiene Paper Ab | Method of making a nonwoven material and made according to the method |
| FR2794776B1 (en) * | 1999-06-10 | 2001-10-05 | Icbt Perfojet Sa | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A NONWOVEN MATERIAL, INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION AND NONWOVEN THUS OBTAINED |
| AU3063202A (en) * | 2000-11-10 | 2002-05-21 | Kimberly Clark Co | Hydroentangled nonwoven composite structures containing recycled synthetic fibrous materials |
| SE518035C2 (en) * | 2000-12-18 | 2002-08-20 | Sca Hygiene Prod Ab | Method of making a nonwoven material |
-
2003
- 2003-12-18 SE SE0303413A patent/SE0303413D0/en unknown
-
2004
- 2004-11-19 MX MXPA06006089A patent/MXPA06006089A/en active IP Right Grant
- 2004-11-19 PL PL04800360T patent/PL1694895T3/en unknown
- 2004-11-19 AU AU2004299772A patent/AU2004299772B2/en not_active Ceased
- 2004-11-19 DE DE602004026774T patent/DE602004026774D1/en active Active
- 2004-11-19 ES ES04800360T patent/ES2343687T3/en active Active
- 2004-11-19 RU RU2006121473/12A patent/RU2363786C2/en active
- 2004-11-19 CN CN2004800377676A patent/CN1894455B/en active Active
- 2004-11-19 EP EP04800360A patent/EP1694895B1/en active Active
- 2004-11-19 BR BRPI0417452-6A patent/BRPI0417452A/en not_active Application Discontinuation
- 2004-11-19 WO PCT/SE2004/001698 patent/WO2005059218A1/en not_active Application Discontinuation
- 2004-11-19 AT AT04800360T patent/ATE465289T1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2596105C2 (en) * | 2012-05-03 | 2016-08-27 | Ска Хайджин Продактс Аб | Method of producing hydro-matted non-woven material |
| RU2609722C2 (en) * | 2012-12-27 | 2017-02-02 | Ска Хайджин Продактс Аб | Hydroformed composite nonwoven material |
| RU2710674C2 (en) * | 2016-04-29 | 2019-12-30 | Райфенхойзер Гмбх Унд Ко. Кг Машиненфабрик | Device and method for production of non-woven materials from elementary fibres |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2005059218A1 (en) | 2005-06-30 |
| AU2004299772B2 (en) | 2009-10-29 |
| ATE465289T1 (en) | 2010-05-15 |
| BRPI0417452A (en) | 2007-05-22 |
| AU2004299772A1 (en) | 2005-06-30 |
| RU2006121473A (en) | 2007-12-27 |
| CN1894455A (en) | 2007-01-10 |
| DE602004026774D1 (en) | 2010-06-02 |
| EP1694895A1 (en) | 2006-08-30 |
| ES2343687T3 (en) | 2010-08-06 |
| EP1694895B1 (en) | 2010-04-21 |
| MXPA06006089A (en) | 2006-08-11 |
| SE0303413D0 (en) | 2003-12-18 |
| CN1894455B (en) | 2010-11-10 |
| PL1694895T3 (en) | 2010-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220341072A1 (en) | Non-planar nonwoven fabrics and methods of making the same | |
| RU2596099C2 (en) | Method for production of hydraulically bound non-woven material | |
| RU2596105C2 (en) | Method of producing hydro-matted non-woven material | |
| CN100379919C (en) | Method for producing a complex nonwoven fabric and resulting novel fabric | |
| RU2364668C2 (en) | Non-woven material, fastened to hydro-entangling of fiber, and manufacturing method of such material | |
| US6460233B2 (en) | Process for the production of a complex nonwoven material and novel type of material thus obtained | |
| US7331091B2 (en) | Method of producing a nonwoven material | |
| KR102240716B1 (en) | Non-woven Cellulose Fiber Fabric with Improved Oil Absorption Capacity | |
| RU2363786C2 (en) | Composite non-woven material including monofilament and short fiber | |
| PL187958B1 (en) | Method of obtaining non-woven fabrics | |
| KR102240773B1 (en) | Non-woven cellulosic fiber fabric with increased water retention and low basis weight | |
| JPH01111056A (en) | High strength nonwoven fabric and its production | |
| MX2007012929A (en) | Hydroentangled integrated composite nonwoven material. | |
| CN1319049A (en) | Napped fabric and process | |
| CN110536981B (en) | Cellulosic fiber nonwoven fabric with uniformly fused fibers | |
| CN110582601A (en) | cellulosic fiber nonwoven fabric with different aperture groups | |
| US20050159065A1 (en) | Composite nonwoven material containing continuous filaments and short fibres | |
| JP2020513071A (en) | Optically transparent wet non-woven cellulose fiber fabric | |
| JP2004518029A (en) | Hydro-entanglement treatment of polymer continuous filaments | |
| US20040255440A1 (en) | Three-dimensionally imaged personal wipe | |
| JP3277046B2 (en) | Hydro-entangled non-woven fabric and method for producing the same | |
| TWI330210B (en) | A hydroentangling device in combination with hydroentangling support fabric | |
| WO2013095241A1 (en) | Method of producing a hydroentangled nonwoven material and a hydroentangled nonwoven material | |
| US20210002801A1 (en) | Irregularly shaped polymer fibers | |
| JPS6045686A (en) | Preparation of artificial leather having nubuck tone |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |