SU1142007A3 - Способ изготовлени нетканого материала - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ : НЕТКАНОГО МАТЕРИАЛА, при котором выпр дают пучек волокон из расплава полимера, ввод т в него твердые частицы и укладывают на приемную поверхность, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  эксплу атационных свойств, твердые частицы ввод т в пучок волокон после затвер дёни  волокон, перед укладкой на приемную поверхность. 2. Способ поп, отлича ющ и и с   тем, что твердые частицы ввод т в пучок волокон в количестве не менее 20 об.% заполнени  материала. , 3.Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что твердые частицы ввод т в пучок волокон в количестве не менее 75 об.% заполнени  материала . , 4.Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что твердые частицы ввод т в пучок волокон в количестве не менее 90 об,% заполнени  материа-. ла. 5.Способ по пп. 1-4, отличающийс  тем, что в качестве твердых частиц используют окись алюмини . О) 6.Способ по пп. 1-4, отличающийс  тем, что в качестве твердых частиц используют частицы активизированного угл . 7.Способ по пп. 1-6, о т л ичающийс  тем, что в качестве полимерного материала используют 4 полиэтилен. ГО

Description

Изобретение относитс  к текстиль ной промьшшенности, а именно к способам изготовлени  нетканых материа лов. Известен способ изготовлени  нетканого материала, при котором выпр дают пучок волокон из расплава полимера, ввод т в него твердые частицы и укладывают на приемную поверхность П . Однако вырабатьшаемый известным способом нетканьш материал обладает невысокими эксплуатационными свойствами . Цель изобретени  - улучшение , эксплуатационных сврйств. Цель достигаетс  тем, что твердые частицы ввод т в пучок волокон после затвердени  волокон, перед укладкой на приемную поверхность. . Кроме того, твердые частицы ввод  в пучок волокон в количестве не менее 20 об.% заполнени  материала. Твердые частицы ввод т в пучок волокон в количестве не менее 75 об заполнени  материала. Твердые частицы ввод т в пучок во локон в количестве не менее 90 об.% заполнени  материала. В качестве твердых частиц используют окись алюмини , частицы активированного УГЛЯ, полиэтилен. На фиг.1 изображено устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа; на фиг.2 - часть листового издели  на фиг.З - график результатов испытаний образцов листовых изделий (на ординате отмечены части на миллион пара толуола, а на абсциссе - г 1инуты) . Устройство содержит две фильеры 1 и 2 с несколькими параллельно расположенными отверсти ми 3, через которые продавливаетс  расплавленньш полимер, и отверсти ми 4, через которые с очень высокой скоростью нагнетаетс  нагретый воздух. Последний выталкивает и разжижает вьщавливаемый полимернььй материал, который после короткого прохода его в потоке газа отверждаетс .в виде массы микроволокон. Фильеры 1 и 2 располагаютс  так, что пучки 5 и 6 выход щих из них микроволокон сход тс  в один пучок 7 волокон, непрерывно поступающий на приемную поверхность сборника 8, который выполнен в виде сита или барабана с мелкими перфораци ми или в виде движущейс  ленты. Полученньй материал 9 из микроволокон снимают с приемной поверхности сборника 8 и сматывают в рулон. Перед сбором микроволокон на сборнике 8 в их поток ввод т поток твердых частиц . Как показано на фиг.1, между фильерами 1 и 2 ввод т один поток 10 твердых частиц так, чтобы он пересекал оба пучка микроволокон в точке их соединени . Пучки микроволокон и частиц могут быть нап равлены горизонтально или вертикально в направлении , параллельном направлению силы т жести. ФIiльepы 1 и 2 и сопло 11 перемещаютс  в поперечном направлении по ширине сборника 8, что обеспечивает осаждение на нем материала по спирали . Перемещение в поперечном направлении проводитс  с достаточно малой скоростью, чтобы последовательные слои волокон и частиц, осажденных на приемной поверхности сборника 8, частично перекрывали один другого. Полотно имеет толщину 0,05-3 см, в респираторах или защитных масках толщина 0,05-1,5 см. Устройство содержит также бункер 12 дл  частиц, дозировочное приспособление 13, которое подает частицы в канал 14 с определенной скоростью. Воздушный импеллер 15 нагнетает воздух в трубопровод 16 и выносит частицы из канала 14 в трубопровод 16 и сопло 11. Последнее выбрасывает частицы в пучок 10. Количество твердых частиц в волокон регулируетс  скоростью прохода воздушного потока через трубопровод 16 и скоростью движени  частиц, подаваемых дозировочным приспособлением 13. В качестве твердых частиц используют частицы активированного угл , глинозема, бикарбоната натри  и серебра, которые удал ют какой-либо компонент из среды адсорбцией, химической реакцией или амальгамацией, а также окись алюмини , частицы таких катализаторов как гопкалит, которые катализируют перевод вредных газов в их безвредную форму. Частицы могут иметь различные размер ), их средний диаметр колеблетс  от 5 мкм до 5 мм и, в большинстве случаев, от 50 мкм до 2 мм. При среднем диаметре частиц в материале, превьш1ающем промежутки между микроволокнами материала, он раздвигаетс  этими частицами.до большего объема, что создает потенциальную возможность дл  установлени  большего количества контактов волокон с частицами и введени  в полотно большего объема части Кроме того, средние размеры частиц, превьшающие размеры промежутков между волокнами, создают услови  дл  более прочного удерживани  этих частиц между волокнами. Материал может заполн тьс  мелки ми частицами со средним диаметром, меньшим чем промежутки между микроволокнами , а также очень мелкими частицами, средний диаметр которых меньше среднего диаметра микроволокон . Небольшие частицу, вводимые в материал, увеличивают его объем в меньшей степени по сравнению с бо лее крупными частицами, а малкие и очень мелкие частицы ввод тс  в полотно в меньшем количестве. При раздирании материала и интен сивном промывании волокон частицы удал ютс . После удалени  частиц на волокнах не остаетс  никаких отметин , что говорит о том, то эти частицы не склеиваютс  с волокнами. Микроволокна в материале могут иметь различные размеры. Средний диаметр их колеблетс  от 1 до 25 мк и предпочтительно - менее 10 мкм. Дпина волокон составл ет от 10 см и больше. В качестве материала дл  волокон можно использовать такие по лимеры как полипропилен, полиэтилен полиамиды и др. В смеси с микроволо нами, полученными вьдавливанием из расплава, можно использовать пре варительно полученные штапельные во локна. Частицы можно вводить в материал в довольно больших количествах, например не менее 20 об.% от твердого заполнени  полотна. В материале, предназначенном дл  очистки воздуха или другой среды, количество частиц может быть менее 20 об.% от твердого заполнени  материала. В некоторы случа х необходимо введение повыш:ен ного количества частиц, например 50 об.%. При содержании в материале 75 об.% частиц объем этих частиц в три раза превьшает объем волокон. При 95 об.% объем частиц почти в 20 раз превьш1ает объем волокон, при 99 об.% - почти в 100 раз. Все перечисленные загрузки обеспечиваютс  без использовани  материала , св зывающего частицы с волокнами , и без смачивани  частиц расШIaвлeнны ш или клейкими волокнами. Перепад давлени  через материал незначительно превышает перепад давлени  через сравниваемый незагруженный частицами материал из микроволокон . Перепад давлени  через материал может превьшгать перепад давлени  через сравниваемый материал из микроволокон , хот  вообще он не превьшгает 200 и даже 125% от перепада давлени  через сравниваемьш материал. И р и м е р ы 1-8. Изготовл ют несколько листовых материалов с использованием полипропиленовых волокон со средним диаметром 5 мкм, различных размеров и с разными количествами частиц активированного угл . Листовые материалы изготовл ют на установке, изображенной на фиг.1, в которой отверсти  двух фильер наход тс  на рассто нии 15 см один от другого, а фильеры расположены под углом 20° к горизонтали так, чтобы ПОТОК.1 волокна сходились в точке, отсто щей от отверстий фильеры на рассто ние 20 см, и проходили далее к поверхности сборника, расположенной на рассто нии 30 см от отверстий фильер. Полимер вьщавливают через отверсти  фильер со скоростью 0,07 кг/ч на 1 см ширины фильеры и через возд тпные отверсти  фильер нагнетают нагретьй до 415°С воздух со скоростью 1980 л/мин. I В этих примерах используют три различных образца частиц активированного угл . Один из образцов (тип А в табл.1) представл ет собой частицы активированного угл  Witсо 249, просе нные через сита с раэ1 рамй  чеек 80-400 меш (по стандарту США от 177 до 37 мкм в диаметре). Тип В представл ет собой частицы активированного угл  Witco 235 с размерами 50-140 меш (297-105 мкм в диаметре), а тип С - частицы активи-. рованногр угл  Witco 360 с размерами 8-30 меш (от 2000 до 595 мкм в диаметре). Частицы угл  равномерно подают в воздуходугчу со скоростью до 0,45 кг/мин. Дл  получени  требу- емой смеси частиц с волокнами перед сбором материала скорость потока воздуха через трубопровод 16 устанавливают равной 1500 м/мин. Некоторые характеристики различных листовых материалов, использованных 33 примерах 1-8 привод тс  в табл.1. Как видно из примеров, листовые издели  могут быть изготовлены как с небольшим, так и с оченьбольшим содержанием в них частиц. Однако в пределах этого различного содержа ни  частиц перепад давлени  в заполненных частицами издели х остает с  почти таким же, как и в сравниваемом незаполненном частицами Полотне , .. Указанные листовые издели  испытьгаают на однородность их заполнени  частицами угл  помещением их в поток сухого воздуха (нагнетаемого со скоростью 32 л/мин на каждый 81 см площади),.содержащего в среднем 90 ч. на миллион паров толу ола с измерением концентрации толуола с обратной стороны этого листового издели  посредством детектора ионизации пламенем. Результаты дл  двух листовых изделий из примеров 6 и 7 приведены н фиг.З, где показано, что даже при небольшом весе угл , содержащегос  в полотнах (1,9 и 3,5 г соответстве но на 81 см листового издели ) этими издели ми полностью задерживаютс  пары толуола до определенног момента быстрого проскока. Крутой наклон кривых говорит jo6 отсутствии в полотне разрежённых мест и указывает на то, что до выхода изде ли  из стро  почти весь уголь полностью насыщаетс . Примеры 9-10. Втора  парти изделий тоже изготовлена на установ ке, описанной в примере 1-8. Полиме ввдавливают через отверсти  фильер со скоростью О, t кг/ч на 1 см ширин отверстий при нагнетаниивоздуха, нагретого до , через отверсти  дл  воздуха со скоростью 1700 л/мин В поток воздуха ввод т активирован ный уголъ Witco 377 с размерами частиц 50-140 меа или-297-105 мкм в диаметре при скорости подачи возд ха, равной 5400 м/мин. Средний размер микроволокон составл ет 5 мкм в диаметре. 7-6 Характеристики полученных листовых материалов приведены в таблице 2. Листовой материал, изготовленный по примеру 9, испытывают на способность сорбировать толуола в потоке сухого воздуха, подаваемого со скоростью 14 м/мин на каждый 81 см площади при средней концентрации толуола 330 ч. на миллион. В начале испытани  профильтрированный воздух содержит 5 ч на миллион толуола, что наблюдаетс  в течение первых 10 мин испытани . После этзого материал резко тер ет свою фильтрующую способность и по истечении 17 мин профШ1Ьтрированный воздух содержит 90 ч. на миллион толуола. Примеры 11-14. Изготовл ют, партию листовых изделий по технологии , аналогичной описанной в примерах 9 и 10, за исключением того, что гор чий воздух подаетс  с пониженной скоростью 1130 , в результате чего получают микроволокна с размерами 10 мкм в диаметре. В поло- но ввод т тот же тип угл , что в примерах 9 и 10, при различных скорост х потока с целью получени  различных заг рузок угл . Скорость потока воздуха дл  загрузки частиц снижена до 24СО м/мин. Свойства полученных листовых материалов приведены в табл.З. Пористость и распределение пор по величине в листовых материалах измер ют по методике с использованием интрузииртути.Полученные результаты приведены в табл.4 с дополнительными данными дл  листовых изделий. Из табл.4 видно, что пористость листовых материалов с увеличением количества вводимых частиц уменьшаетс . Объемна  плотность (т.е. вес полочна, деленный на его объем) с увеличением количества вводимых частиц увеличиваетс , т.е. плотность угл  примерно в два раза превышает плотность полипропиленовой основы полотна. Из расчетов по материалам, изготовленным ПС примеру 13 установлено, что листовой материал по своим характеристикам приближаетс  к характеристикам сло  частиц угл . Это св зано с тем, что этот листовой материал имеет меньшее количество микроволокон даже с тем же соотношением частиц к микроволокнам.

Таблица

Продолжение табл. 3

Пример

Т а б л и ц а 4

,6,45 О

12 6,45 24,5;

11,8

- 6,45 53,5

7.9

4,5

6, 3,8

6,15 16,1

2,5

3,87 О

3,87 30,3 3,5

иг.1

Фиг.2

10 60

50 0 JO

2ff 10

W 20 30 0 50 60 70 .З

Claims (7)

1. . 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

   I НЕТКАНОГО МАТЕРИАЛА, при котором выпрядают пучек волокон из расплава полимера, вводят в него твердые частицы и укладывают на приемную поверхность, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств, твердые частицы вводят в пучок волокон после затвердения волокон, перед укладкой на приемную поверхность.
2. 2. Способ по п.1, отлича join и й с я тем, что твердые частицы вводят в пучок волокон в количестве не менее 29 об.% заполнения материала. ,
3. 3. Способ поп.1, отличаю- щийся тем, что твердые частицы вводят в пучок волокон в количестве не менее 75 об.% заполнения материала. .
4. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что твердые частицы вводят в пучок волокон в количестве не менее 90 об.% заполнения материа-. ла.
5. 5. Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что в качестве твердых частиц используют окись алю- Ц МИНИН.
6. 6. Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что в качестве твердых частиц используют частицы активизированного угля.
7. 7. Способ по пп. 1-6, о т л ичающийся тем, что в качестве полимерного материала используют полиэтилен.