RU69397U1

RU69397U1 - NONWOVE NEEDLE-PUNCHING MATERIAL

Info

Publication number: RU69397U1
Application number: RU2007127202/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Белявцев; Дмитрий Исакович Файнер
Original assignee: Александр Николаевич Белявцев; Дмитрий Исакович Файнер
Priority date: 2007-07-16
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2007-12-27

Abstract

Полезной модели относится к технологии производства нетканых материалов и может служить основой для производства строительных, отделочных и других подобных материалов.The utility model relates to the production technology of nonwoven materials and can serve as the basis for the production of construction, decoration and other similar materials.

Целью заявляемого технического решения является снижение стоимости материала и расширение функциональных возможностей.The aim of the proposed technical solution is to reduce the cost of the material and expand the functionality.

Поставленная цель достигается тем, что в известном нетканом иглопробивном материале, содержащем первый слой нетканого холста, второй слой нетканого холста, сетку из стеклянных нитей, расположенную между двумя упомянутыми холстами, и связующее, полезной модели, первый и второй холсты материала выполнены в виде прочесов, волокна которых ориентированы вдоль и поперек материала и скреплены волокнами, образующими прочесы, в пакет вместе с сеткой в результате иглопробивания.This goal is achieved by the fact that in the known non-woven needle-punched material containing the first layer of non-woven canvas, the second layer of non-woven canvas, a network of glass fibers located between the two mentioned canvases, and a binder, useful model, the first and second canvases of the material are made in the form of webs, the fibers of which are oriented along and across the material and are fastened by the fibers that form the webs into a bag together with the net as a result of needle piercing.

Согласно полезной модели, прочесы выполнены из штапельного полиэфирного волокна.According to a utility model, the webs are made of staple polyester fiber.

Согласно полезной модели, в качестве связующего использована акрилостирольная дисперсия, полимеризованная совместно с термореактивным меламиновым сополимером.According to a utility model, an acrylic styrene dispersion polymerized in conjunction with a thermosetting melamine copolymer was used as a binder.

Согласно полезной модели, содержание связующего в сухом материале составляет 15-17%.According to a utility model, the binder content in the dry material is 15-17%.

Из изложения сущности заявляемого технического решения и примеров его осуществления видно, что оно позволяет существенно снизить себестоимость нетканого иглопробивного материала и успешно использовать его в соответствующем сегменте.From the presentation of the essence of the claimed technical solution and examples of its implementation, it can be seen that it can significantly reduce the cost of non-woven needle-punched material and successfully use it in the corresponding segment.

Description

Полезная модель относится к технологии производства нетканых материалов и может служить основой для производства строительных, отделочных и других подобных материалов.The utility model relates to the production technology of nonwoven materials and can serve as the basis for the production of construction, decoration and other similar materials.

Известно, что производство нетканых материалов, представляющих собой полотна и изделия, изготовляемые из волокон, нитей или других видов материалов без применения прядения и ткачества, по сравнению с традиционными способами производства, например, текстильной продукции, отличается простотой технологии, повышенной производительностью оборудования, многочисленным ассортиментом полотен. Нетканые материалы с разнообразными эксплуатационными свойствами, изготовленные в условиях автоматизированных производств, обладают широким спектром функциональных возможностей, которые обеспечиваются как за счет использования разнообразного сырья, так и способов получения нетканых материалов. [Озеров Б.В., Гусев В.Е. Проектирование производства нетканых материалов. М.: Изд-во Легкая и пищевая промышленность, 1984, 400 с.; Бершев Е.Н. и др. Технология производства нетканых материалов. М.: изд-во Легкая и пищевая промышленность, 1982, 352 с.; Петрова И.Н., Андропов В.Ф. Ассортимент, свойства и применение нетканых материалов. М.: Легпромбытиздат, 1991, 208 с.; Бершев Е.Н. и др. Физико-химические и комбинированные способы производства нетканых материалов. М.: Легпромбытиздат, 1993, 353 с.].It is known that the production of non-woven materials, representing canvases and products made from fibers, threads or other types of materials without the use of spinning and weaving, in comparison with traditional methods of production, for example, textile products, is distinguished by its simplicity of technology, increased productivity of equipment, and a large assortment paintings. Non-woven materials with various operational properties, manufactured in automated production conditions, have a wide range of functional capabilities, which are provided both through the use of a variety of raw materials and methods for producing non-woven materials. [Ozerov B.V., Gusev V.E. Designing the production of nonwoven materials. M .: Publishing house Light and food industry, 1984, 400 p .; Bershev E.N. and other non-woven materials production technology. M .: publishing house Light and food industry, 1982, 352 p .; Petrova I.N., Andropov V.F. Assortment, properties and application of nonwoven materials. M .: Legprombytizdat, 1991, 208 p .; Bershev E.N. and others. Physico-chemical and combined methods for the production of nonwoven materials. M .: Legprombytizdat, 1993, 353 p.].

Однако независимо от назначения нетканого материала любой материал в своем сегменте должен обладать комплексом хороших физико-химических свойств.However, regardless of the purpose of the nonwoven material, any material in its segment should have a combination of good physicochemical properties.

Для получения наиболее лучшего комплекса физико-химических и потребительских свойств нетканого материала в соответствующем сегменте необходимо правильно выбрать структуру материала.To obtain the best complex of physicochemical and consumer properties of non-woven material in the corresponding segment, it is necessary to choose the right material structure.

Для ряда нетканых материалов, используемых в качестве основы для производства линолеума, транспортерных лент, строительных или отделочных материалов используют иглопробивные материалы.For a number of nonwoven materials used as the basis for the production of linoleum, conveyor belts, building or finishing materials, needle-punched materials are used.

При этом структуру волокнистого слоя (холста) как правило характеризуют толщина прочеса и холста, число сложений прочеса, неровнота прочеса и холста, доля волокон в смеси, материал волокна, расположение волокон (коэффициент распрямленности и протяженности, угол ориентации), длина волокна, диаметр волокна, распределение волокон по толщине, наличие или отсутствие каркасного слоя, его структура, плотность проколов, глубина проколов, наличие связующего и адгезионных связей.At the same time, the structure of the fibrous layer (canvas) is usually characterized by the thickness of the weave and the canvas, the number of folds of the weave, the unevenness of the weave and the canvas, the proportion of fibers in the mixture, the fiber material, the location of the fibers (straightness and length ratio, orientation angle), fiber length, fiber diameter , the distribution of fibers by thickness, the presence or absence of a skeleton layer, its structure, density of punctures, depth of punctures, the presence of a binder and adhesive bonds.

Известен слоистый материал, содержащий несколько соединенных между собой слоев, выполненных из синтетических волокон, а также по крайней мере один каркасный слой, расположенный снаружи или внутри материала [см. описание к патенту РФ №2231587,, М.кл. D04H 1/42, опубл. 10.11.2003 г.]. Каркасный слой может быть выполнен из крафт-бумаги, которая может быть снабжена липким слоем, из полимерной пленки, которая может быть металлизированной, или из тканого материала. Каркасных слоев может быть один или несколько, и они могут быть расположены как на внешней стороне нетканого холста, так и между холстами. Слои нетканого материала соединяют иглопрокалыванием. Предполагается, что такой слоистый материал может обладать хорошими теплоизоляционными свойствами, заранее заданными в зависимости от материала каркаса.Known layered material containing several interconnected layers made of synthetic fibers, as well as at least one frame layer located outside or inside the material [see description of the patent of the Russian Federation No. 2231587 ,, M.kl. D04H 1/42, publ. November 10, 2003]. The frame layer may be made of kraft paper, which may be provided with an adhesive layer, of a polymer film, which may be metallized, or of woven material. Frame layers can be one or more, and they can be located both on the outside of the non-woven canvas, and between the canvases. Layers of nonwoven fabric are joined by needle piercing. It is assumed that such a laminate may have good thermal insulation properties, predetermined depending on the material of the frame.

Однако материал указанной выше структуры не обладает высокими прочностными характеристиками и может быть использован в основном в качестве утеплителя, а в зависимости от каркаса и в легкой промышленности.However, the material of the above structure does not have high strength characteristics and can be used mainly as a heater, and depending on the frame and in light industry.

Известен также нетканый материал, включающий внешние волокнистые слои и промежуточный слой каркасного материала, скрепленные иглопрокалыванием [см. описание к авт. св. СССР №1346199, М.кл. В01D 39/16, опубл. 23.10.87 г.]. Внешние Also known non-woven material, including the outer fibrous layers and the intermediate layer of the frame material, bonded with needle piercing [see description of author St. USSR No. 1346199, M. cl. B01D 39/16, publ. October 23, 87]. External

волокнистые слои материала выполнены из синтетических отходов волокна, а промежуточный слой в виде ткани из того же волокна саржевого переплетения 2/2 в количестве 40-50% от общей массы материала.the fibrous layers of the material are made of synthetic fiber wastes, and the intermediate layer in the form of a fabric of the same twill weave fiber is 2/2 in an amount of 40-50% of the total material weight.

Предлагаемый материал отличается от подобного материала более высокой продольной и поперечной прочностью. Продольная разрывная нагрузка составляет от 99,5 до 130,5 кгс, поперечная соответственно от 83,2 до 118,2 кгс., изгибоустойчивость составляет от 30000 до 100000 циклов.The proposed material differs from similar material in higher longitudinal and lateral strength. The longitudinal breaking load is from 99.5 to 130.5 kgf, transverse, respectively, from 83.2 to 118.2 kgf., Flexural resistance is from 30,000 to 100,000 cycles.

Однако использование в качестве каркаса ткани или сетки из волокон того же материала не позволяет кардинально улучшить геометрическую стабильность холста при нагревании, что ограничивает его функциональные возможности.However, the use of a fabric or a mesh of fibers of the same material as a frame does not allow cardinally improving the geometric stability of the canvas when heated, which limits its functionality.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по новизне, технической сущности и достигаемому результату при использовании является упрочненный слоистый продукт на основе нетканого материала, характеризующийся тем, что содержит первый слой нетканого холста, второй слой нетканого холста, сетку из стеклянных нитей, расположенную между двумя упомянутыми слоями, и связующее [см. описание Европейскому патенту №ЕР 1584737, М.кл. D06N 5/00, D04H 13/00, В32В 5/26, опубл. 12.10.2005 г.]. При этом первый слой нетканого холста образован случайным образом расположенными непрерывными нитями, выполненными из экструдированного полиэстер полимера, второй слой нетканого холста образован случайным образом расположенными непрерывными нитями, выполненными также из экструдированного полиэстер полимера. Нити первого и второго слоев термически связаны, поскольку часть нитей второго полиэстер полимера выполнена с температурой плавления ниже температуры плавления первого полиэстер полимера или содержит слой термоадгезионного материала, который плавится при более низкой температуре, чем первый слой или второй слой. Окончательное соединение сборки осуществлено с помощью связующего в количестве 10% от общего веса. Сетка выполнена из стеклянных нитей и имеет вес примерно 8 г/м².The closest to the claimed technical solution for novelty, technical nature and the achieved result when using is a hardened layered product based on non-woven material, characterized in that it contains the first layer of non-woven canvas, the second layer of non-woven canvas, a grid of glass fibers located between the two mentioned layers , and a binder [see Description of European Patent No. EP 1584737, M.cl. D06N 5/00, D04H 13/00, B32B 5/26, publ. October 12, 2005]. In this case, the first layer of non-woven canvas is formed by randomly spaced continuous threads made of extruded polyester polymer, the second layer of non-woven canvas is formed by randomly spaced continuous threads made of extruded polyester polymer. The yarns of the first and second layers are thermally bonded, since part of the yarns of the second polyester polymer is made with a melting point below the melting temperature of the first polyester polymer or contains a layer of thermal adhesive material that melts at a lower temperature than the first layer or second layer. The final assembly connection is carried out using a binder in an amount of 10% of the total weight. The mesh is made of glass fibers and has a weight of about 8 g / m ² .

Упрочненный слоистый продукт характеризуется также тем, что сетка имеет в основе 340 дтекс и 1,6 нити на см, уток 340 дтекс и 0,4 нити на см, а окончательно материал связан поливиниловым спиртом.The hardened layered product is also characterized in that the mesh is based on 340 dtex and 1.6 strands per cm, weft 340 dtex and 0.4 strand per cm, and finally the material is bonded with polyvinyl alcohol.

Описанное выше техническое решение находит применение, в частности, для изготовления битуминизированного материала.The technical solution described above finds application, in particular, for the manufacture of bituminized material.

Однако недостатком описанного выше материала является высокая стоимость вследствие сложности технологического процесса, связанного с получением непрерывных нитей холста экструзией из расплава. Технологическая сложность и, как следствие, стоимость производства, связанная с необходимостью использовать устройство для получения двух слоев непрерывных синтетических нитей из расплава, ведет к увеличению стоимости конечного продукта. К тому же продольные и поперечные механические характеристики материала существенно отличаются, что ограничивает его функциональные возможности.However, the disadvantage of the material described above is the high cost due to the complexity of the technological process associated with the production of continuous canvas filaments by melt extrusion. The technological complexity and, as a consequence, the production cost associated with the need to use the device to obtain two layers of continuous synthetic filaments from the melt, leads to an increase in the cost of the final product. In addition, the longitudinal and transverse mechanical characteristics of the material differ significantly, which limits its functionality.

Поэтому целью заявляемого технического решения является снижение стоимости материала и расширение функциональных возможностей.Therefore, the purpose of the proposed technical solution is to reduce the cost of the material and expand the functionality.

Поставленная цель достигается тем, что в известном нетканом иглопробивном материале, содержащем первый слой нетканого холста, второй слой нетканого холста, сетку из стеклянных нитей, расположенную между двумя упомянутыми холстами, и связующее, согласно полезной модели, первый и второй холсты материала выполнены в виде прочесов, волокна которых ориентированы вдоль и поперек материала и скреплены волокнами, образующими прочесы, в пакет вместе с сеткой в результате иглопробивания.This goal is achieved by the fact that in the known non-woven needle-punched material containing the first layer of non-woven canvas, the second layer of non-woven canvas, a network of glass fibers located between the two mentioned canvases, and a binder, according to a utility model, the first and second canvases of the material are made in the form of webs , the fibers of which are oriented along and across the material and are fastened by the fibers that form the webs into a bag together with the net as a result of needle-piercing.

Согласно полезноймодели, содержание связующего в сухом материале составляет 15-17%.According to a utility model, the binder content in the dry material is 15-17%.

Как видно из изложения сущности заявляемого технического решения, оно отличается от прототипа и, следовательно, является новым.As can be seen from the statement of the essence of the claimed technical solution, it differs from the prototype and, therefore, is new.

В основу полезной модели поставлена задача улучшения нетканого иглопробивного материала, в котором, вследствие выполнения первого и второго холстов в виде прочесов, волокна которых ориентированы вдоль и поперек материала и скреплены волокнами, образующими прочесы, вместе с сеткой в результате иглопробивания, обеспечивается технический результат, который заключается в том, что прочесы и сетка образуют связанный пакет. За счет этого получают сравнительно недорогой материал, обладающий достаточно высокими техническими характеристиками, позволяющий его использование в соответствующем сегменте.The utility model is based on the task of improving the nonwoven needle-punched material, in which, due to the first and second canvases in the form of webs, the fibers of which are oriented along and across the material and fastened by the fibers forming the webs, together with the net as a result of needle-piercing, a technical result is achieved that lies in the fact that the webs and mesh form a connected package. Due to this, a relatively inexpensive material is obtained that has sufficiently high technical characteristics, allowing its use in the corresponding segment.

Известен нетканый слоистый материал, содержащий несколько соединенных между собой слоев, выполненных из волокнистой смеси натуральных и/или синтетических волокон, а также по крайней мере один каркасный слой, расположенный снаружи или внутри материала [см. описание к патенту РФ №2231587, М.кл. D04H 1/42, 1/48, опубл. 27.06.2004]. Слои нетканого материала соединяют между собой иглопрокалыванием. Заявители отмечают хорошие теплоизолирующие свойства материала. Однако, видимо, вследствие низких прочностных свойств материала изобретение может быть использовано в основном в качестве теплоизолирующих прокладок.Known non-woven layered material containing several interconnected layers made of a fibrous mixture of natural and / or synthetic fibers, as well as at least one frame layer located outside or inside the material [see description of the patent of the Russian Federation No. 2231587, M.cl. D04H 1/42, 1/48, publ. 06/27/2004]. Layers of nonwoven material are interconnected by needle piercing. Applicants note the good heat-insulating properties of the material. However, apparently, due to the low strength properties of the material, the invention can be used mainly as heat-insulating gaskets.

Заявляемое техническое решение принципиально отличается от рассмотренного выше и других тем, что предлагает использовать не просто волокно, а прочесы, уложенные вдоль и поперек слоев, а скрепление слоев выполнено иглопрокалыванием волокнами, образующими прочесы, при этом сетка расположена между прочесами. В результате нетканый иглопробивной материал представляет собой недорогой и достаточно прочный пакет, пригодный для битуминизации и изготовления других строительных материалов.The claimed technical solution is fundamentally different from that considered above and others in that it proposes to use not just fiber, but webs, laid along and across the layers, and the bonding of the layers is done by needle-piercing with fibers forming the webs, while the mesh is located between the webs. As a result, the nonwoven needle-punched material is an inexpensive and sufficiently durable package suitable for bituminization and the manufacture of other building materials.

Предлагаемое решение промышленно применимо. Предлагаемое техническое решение использовано для производства нетканого иглопробивного материала в условиях современного промышленного производства.The proposed solution is industrially applicable. The proposed technical solution was used for the production of non-woven needle-punched material in modern industrial production.

Фиг.1 Структура нетканого иглопробивного материала до иглопробивания.Figure 1 The structure of the non-woven needle-punched material before needle-punched.

Фиг.2 Структура нетканого иглопробивного материала после иглопробивания.Figure 2 The structure of the non-woven needle-punched material after needle-punched.

Иглопробивной материал (фиг.2) содержит первый слой 1 нетканого холста, второй слой 2 нетканого холста, сетку 3 из стеклянных нитей, расположенную между двумя упомянутыми холстами, и связующее 4. Первый 1 и второй 2 холсты материала выполнены в виде прочесов 5 и 6 (фиг.1), волокна которых ориентированы вдоль и поперек материала и скреплены в пакет вместе с сеткой 3 в результате иглопробивания волокнами, образующими прочесы.Needle-punched material (figure 2) contains the first layer 1 of non-woven canvas, the second layer 2 of non-woven canvas, a grid 3 of glass fibers located between the two mentioned canvases, and a binder 4. The first 1 and second 2 canvases of the material are made in the form of webs 5 and 6 (figure 1), the fibers of which are oriented along and across the material and are fastened in a bag together with the mesh 3 as a result of needle-piercing with fibers that form the webs.

В таблицах 1 и 2 приведены технические характеристики нетканого иглопробивного материала, армированного сеткой.Tables 1 and 2 show the technical specifications of the nonwoven needle-punched material reinforced with mesh.

Таблица 1.Table 1. Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Пример 3Example 3 Пример 4Example 4 Число слоев прочесаThe number of layers of the comb 22 22 22 22 Материал волокнаFiber material Штапельное полиэстерное (эфирное)Staple polyester (ether) Штапельное полиэстерное (эфирное)Staple polyester (ether) Штапельное полиэстерное (эфирное)Staple polyester (ether) Штапельное полиэстерное (эфирное)Staple polyester (ether) Длина волокна, ммFiber length mm 75-8075-80 75-8075-80 75-8075-80 75-8075-80 СеткаGrid 6 мм (по утку)*12 мм нить 34 текса, связующее ПВА 10 г/см² 6 mm (per duck) * 12 mm yarn 34 tex, binder PVA 10 g / cm ² 6 мм (по утку)*12 мм нить 34 текса, связующее ПВС 10 г/см² 6 mm (weft) * 12 mm yarn 34 tex, binder PVA 10 g / cm ² 6 мм (по утку)*12 мм нить 34 текса, связующее ПВА 10 г/см² 6 mm (per duck) * 12 mm yarn 34 tex, binder PVA 10 g / cm ² 6 мм (по утку)*12 мм нить 34 текса, по утку 21 текса, связующее ПВс 8 г/см² 6 mm (weft) * 12 mm yarn 34 tex, weft 21 tex, binder PVA 8 g / cm ² Связующее, %Binder,% 15-1715-17 15-1715-17 15-1715-17 15-1715-17 Плотность проколов, 1/см² The density of punctures, 1 / cm ² 115115 112112 110110 108108 Глубина проколов, ммPuncture Depth, mm 9-129-12 9-129-12 9-129-12 9-129-12 Толщина материала, ммMaterial Thickness, mm 0,70.7 0,80.8 0,90.9 0,10.1 Себестоимость в сравнении с аналогами ниже, %Cost in comparison with analogues is lower,% 20-2520-25 20-2520-25 20-2520-25 20-2520-25

Таблица 2table 2 Показатель, ед. измThe indicator, unit ism Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Пример 3Example 3 Пример 4Example 4 Метод испMethod use Предел прочности при растяжении, N/5 смTensile Strength, N / 5 cm по длинеby lenght 300300 400400 500500 600600 ГОСТ 15902.3GOST 15902.3 по ширинеin width 190190 230230 250250 300300 ГОСТ 15902.3GOST 15902.3 Удлинение при разрыве, %Elongation at break,% по длинеby lenght 2121 2222 2525 2727 ГОСТ 15902.3GOST 15902.3 по ширинеin width 2424 2525 2828 30thirty ГОСТ 15902.3GOST 15902.3 Поверхностная плотность, г/кв.мSurface density, g / sq.m 120120 140140 160160 180180 ГОСТ 15902.1GOST 15902.1 Ширина, ммWidth mm 10101010 10101010 10101010 10101010 ГОСТ 3811GOST 3811 Усадка в горячем воздухе % (свободная)Shrinkage in hot air% (free) 0,330.33 0,350.35 0,30.3 0,30.3 DIN 18192(5.7)DIN 18192 (5.7) Усадка в горячем воздухе % (под нагрузкой)Shrinkage in hot air% (under load) 0,50.5 0,50.5 0,50.5 0,50.5 DIN 18192(5.7)DIN 18192 (5.7) Сопротивление раздиранию в точкеPoint tear resistance 9595 120120 130130 140140 «метод иглы»"Needle method"

Как видно из изложения сущности заявляемого технического решения и примеров его осуществления, оно позволяет существенно снизить себестоимость нетканого иглопробивного материала и успешно использовать его в соответствующем сегменте.As can be seen from the presentation of the essence of the claimed technical solution and examples of its implementation, it can significantly reduce the cost of non-woven needle-punched material and successfully use it in the corresponding segment.

Claims

1. Non-woven needle-punched material containing the first layer of non-woven canvas, the second layer of non-woven canvas, a network of glass fibers located between the two mentioned canvases, and a binder, characterized in that the first and second canvases of the material are made in the form of webs, the fibers of which are oriented along and across the material and fastened with fibers that form the webs into a bag along with the net as a result of needle piercing.

2. Non-woven needle-punched material according to claim 1, characterized in that the webs are made of staple polyester fiber.

3. The nonwoven needle-punched material according to claim 1, characterized in that an acrylic-styrene dispersion polymerized in conjunction with a thermosetting melamine copolymer is used as a binder.

4. Non-woven needle-punched material according to claim 3, characterized in that the content of the binder in the dry material is 15-17%.