Нетканый слоистый композиционный материал

Настоящее изобретение относится к нетканому слоистому материалу, который не подвергают окончательному скреплению связующим, и его получению. Слоистый материал включает, по меньшей мере, один мат нетканого материала, содержащего штапельное стекловолокно, предварительно скрепленный смолой, и, по меньшей мере, один слой нетканого материала из синтетических волокон. Слои синтетического нетканого материала и предварительно скрепленный мат нетканого материала, содержащего стекловолокно, соединены вместе прошиванием так, что часть волокон верхнего слоя синтетического нетканого материала проходит через мат нетканого материала, содержащего стекловолокно, возможно через лежащий в основе слой синтетического нетканого материала. Синтетические волокна подвергнуты термической усадке, и слоистый материал не содержит связующее. Нетканый слоистый материал получается прочным, гибким и хорошо расслаивающимся, его можно использовать в качестве рулонных кровельных материалов в процессах сварки и отливки. 2 н. и 37 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу получения многослойных слоистых материалов, изготовленных, по меньшей мере, из одного слоя нетканого материала из неорганических штапельных волокон и, по меньшей мере, одного слоя нетканого материала из органических синтетических волокон, к продукту и его использованию.

2. Описание предшествующего уровня техники

Слоистые материалы, состоящие из нетканых полотен, являются полезными в облицовке стен и отделочном слое покрытия пола таких конструкций, как жилищные и коммерческие строения. Они особенно полезны в рулонных кровельных материалах и изоляции, где слоистые материалы используются в качестве материала подложки. Нетканые полотна нашли особую применимость в качестве носителя в пропитанных битумом рулонных кровельных материалах и изолирующих покрытиях. Естественно, данные слоистые материалы могут быть покрыты другими материалами, такими как поливинилхлорид.

В промышленности известны различные слоистые материалы, изготовленные, по меньшей мере, из нетканого материала из синтетических волокон и нетканого материала из минеральных веществ. Так, например, ЕР 0176847 А2 описывает слоистый материал, состоящий из нетканого материала из искусственных волокон, в частности из полиэфирной нити, и слоя нетканого материала из минеральных волокон. Нетканый материал из искусственных волокон и, кроме того, нетканый материал из минеральных волокон предварительно скрепляют и затем соединяют вместе прошиванием.

Европейский патент 0242524 В1 предлагает добавление армирующей пряжи в продольном направлении, где нетканый материал изготавливают из минеральных волокон. Пример В описывает, что окончательное скрепление композита выполняют, добавляя обычное известное из уровня техники связующее.

Европейский патент 0379100 В1 описывает слоистый материал, изготовленный из нитеобразного нетканого материала и нетканого материала из стекловолокна, где слоистый материал получают сначала предварительным скреплением нетканых материалов из стекловолокна и затем прошиванием нетканого материала с нетканым материалом из синтетических волокон. Затем выполняют окончательное скрепление водным раствором меламинформальдегидного предконденсата, свободного от полимера, причем указанный предконденсат имеет молярное отношение меламин/формальдегид, равное от 1:1,0 до 1:3,5, где к раствору было добавлено примерно от 0,5 до 5% массовых обычного отвердителя.

Аналогичные двухслойные слоистые материалы описываются в Южно-африканском документе ZA 94/02763 А. Кроме того. Южно-африканский документ описывает, помимо прочего, трехслойный слоистый материал, где нетканый материал из штапельного стекловолокна помещается между двумя нитеобразными неткаными материалами из сложного полиэфира, предварительно стабилизированными прошиванием, после чего три слоя соединяют вместе дополнительным процессом прошивания. Нити нетканого материала из сложного полиэфира проходят через нетканый материал из штапельного стекловолокна.

DE 19521838 A1 описывает плотное нетканое полотно, которое изготавливают, по меньшей мере, из трех слоев, причем промежуточный слой представляет собой ткань из органического волокна с армирующим слоем на каждой стороне. Предпочтительно, два армирующих слоя изготавливают из неорганического волокна. Далее там предлагается усилить нетканое полотно прошиванием и/или склеиванием термическими или химическими связующими.

ЕР 0603633 В1 описывает огнестойкий слоистый материал, по меньшей мере, из одного слоя скрепленного нетканого материала, нанесенного путем формования из расплава, слоя холста из стекловолокна и металлической фольги. Описанный там слоистый материал может также состоять из стекловолоконного холста, который образует структуру типа "сэндвич" между двумя слоями нетканого материала из полиэфирных нитей и дополнительно включает предварительно размеченную металлическую фольгу. Стекловолокно слоя холста представляет собой стеклянные нити, то есть пучки стеклянных нитей. Стеклянные нити могут быть скручены, в результате изготовления, но они также могут присутствовать в виде нескрученных пучков нитей. Слои могут быть механически скреплены (например, прошиванием) или посредством химического связующего (например, поливинилового спирта или сополимеризованного бутадиенстирола). Также могут быть использованы термопластичные клеи, в частности в форме волокон.

Дополнительные многослойные слоистые материалы описываются в Европейском патенте ЕР 0187824 В1, которые включают, помимо прочего, слой текстильного волокна из уложенных определенным образом органических волокон. Слоистые материалы обрабатывают связующим на основе дисперсий фторполимера.

Европейский патент ЕР 0403403 описывает многослойные структуры, где нетканые материалы из полиэфирного штапельного волокна используют в добавление к нетканым материалам из стекловолокна. Необходимо, чтобы штапельное стекловолокно в данном случае было очень точно ориентировано параллельно поверхности.

Европейский патент ЕР 0572891 А1 описывает слоистые материалы из нетканого материала и холста, которые за исключением металлической фольги, показывают аналогичную конструкцию, как в случае материалов, описанных в ЕР 0603633 В1. Эти слоистые материалы аналогично обрабатывают связующими.

Европейский патент ЕР 0806509 описывает слой подложки, который, помимо прочего, содержит ткань и армирующий материал, где армирование служит для нейтрализации сил, в частности, где удлинение находится в диапазоне между удлинением 0 и 1%. В данном случае также предлагается использовать связующее.

Некоторые из недостатков, связанные с вышеописанными слоистыми материалами, состоят в том, что они требуют окончательного скрепления с помощью связующего. Цель данного окончательного скрепления заключается в улучшении прочности слоистого материала, который функционирует в качестве подложки для рулонного кровельного материала и изолирующего покрытия, а также продукта, который подвергают битумизации.

Дополнительные недостатки, связанные с имеющимися в продаже слоистыми материалами, включают отсутствие механической прочности (например, расслоение), стабильности размера, прочности на разрыв и огнезащитных свойств.

Для соответствия промышленным требованиям по кровельным, герметизирующим, настилающим и изолирующим материалам, и преодоления недостатков предшествующего уровня, целью настоящего изобретения является предложение нетканых полотен или слоистых материалов, изготовленных, по меньшей мере, из одного слоя нетканого материала из органического синтетического волокна и слоя нетканого материала из неорганического штапельного волокна, которые производят быстрым и простым способом.

Другим объектом настоящего изобретения является слоистый материал, который не подвергают окончательному скреплению посредством использования связующего, и который дает улучшенную механическую прочность, включая прочность на разрыв при растяжении, прочность на отрыв и прочность на отрыв при закреплении материала толевыми гвоздями, при насыщении, пропитке или ламинировании битумом или другими синтетическими материалами.

Другим объектом настоящего изобретения является использование слоистого материала в качестве холста подложки и, в частности, рубероида, а также в качестве подложки для пропитанного битумом рулонного кровельного материала, влагонепроницаемого покрытия, рубероидной кровельной плитки или отделочного слоя покрытия пола.

Другим объектом настоящего изобретения является способ получения слоистого материала, который можно легко насыщать и пропитывать битумом или другими синтетическими материалами и, таким образом, может служить в качестве слоев подложки для рулонных кровельных материалов, изолирующих покрытий, покрытий пола и аналогичного.

Другим объектом настоящего изобретения является способ получения слоистого материала, который показывает улучшенную гибкость, стабильность размера в течение и после битумизации и особую огнестойкость.

Еще одним объектом изобретения являются слоистые материалы, такие как рубероид или кровельный ковер, в которых доля синтетических нетканых материалов относительно доли нетканого материала из стекловолокна может быть уменьшена без наличия отмеченных недостатков нетканого полотна, и которые имеют улучшенные характеристики огнестойкости, благоприятную гибкость и хорошие свойства по расслаиванию. Кроме того, с производимым рубероидом можно легко обращаться как с рулонным кровельным материалом в процессах сварки и отливки. Данные материалы просто не проявляют эффект изгибания бананом, поскольку они подвергнуты термической усадке.

Другие объекты и аспекты изобретения станут очевидными специалисту в данной области при рассмотрении описания изобретения и прилагаемой к нему формулы изобретения.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с изобретаемым слоистым материалом и способом его получения было обнаружено, что можно изготовить слоистый материал из двух или более слоев, где слоистый материал не подвергают окончательному скреплению посредством использования связующего.

В соответствии с одним аспектом изобретения, предлагается слоистый материал, который не подвергают окончательному скреплению посредством использования связующего. Слоистый материал включает, по меньшей мере, один мат нетканого материала, содержащего штапельное стекловолокно, предварительно скрепленный полимером, и, по меньшей мере, один слой нетканого материала из синтетического волокна. Слои синтетического нетканого материала и предварительно скрепленный мат нетканого материала из стекловолокна соединяют вместе, прошивая так, что часть волокон верхнего слоя синтетического нетканого материала проходит через мат нетканого материала, содержащего стекловолокно, возможно через лежащие в основе слои синтетического нетканого материала. Синтетические волокна подвергают термической усадке, а слоистый материал не подвергнут окончательному скреплению посредством связующего.

В соответствии с другим аспектом изобретения, предлагается способ получения слоистого материала из двух или более слоев. Один или более мат нетканого материала, содержащего штапельное стекловолокно, предварительно скрепляют смолой, затем располагают ниже или между слоями нетканого материала из синтетических волокон, где слои нетканого материала из синтетического волокна и предварительно скрепленный мат нетканого материала из стекловолокна соединяют вместе, прошивая так, что часть волокон верхнего слоя синтетического нетканого материала проходит через мат из нетканого материала. Синтетические волокна термически усаживают и формуют слоистый материал без окончательного скрепления посредством использования связующего.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО

ВАРИАНТА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Теперь изобретение будет описано со ссылкой на иллюстративные варианты его осуществления. В первом аспекте изобретения соединяют, по меньшей мере, один мат из нетканого материала, содержащего штапельное стекловолокно, и, по меньшей мере, один слой нетканого материала из синтетических волокон в качестве дополнительного слоя. Как здесь определено, мат состоит из штапельного волокна (например, стекловолокна или синтетического волокна) или одного или более слоев нитеобразных волокон. Два или более слоя соединяют вместе, прошивая таким способом, что часть волокон слоя синтетического нетканого материала проходит через нетканый материал из стекловолокна. Два или более слоя соединяют вместе, прошивая способом, где синтетическое волокно может простираться через весь мат из стекловолоконного нетканого материала.

Нетканый синтетический материал может представлять собой штапельные волокна, но предпочтительно нитеобразные волокна. Данные нитеобразные волокна также известны специалистам в данной области как "бесконечные" или непрерывные волокна. Штапельные волокна или нити могут присутствовать в виде многокомпонентных волокон, в частности в виде двухкомпонентных волокон, которые хорошо известны из уровня техники. Подходящие волокнистые материалы можно выбрать из группы полимеров или сополимеров, таких как сложный полиэфир, полипропилен, поли(этилентерефталат), полиамиды или полиолефины. Предпочтительно, применяют полипропилен и более предпочтительно поли(этилентерефталат). В качестве иллюстративного варианта осуществления изобретения, синтетические нетканые материалы можно предварительно скрепить механически, гидродинамически, термически или каландрированием при температурах, при которых синтетические волокна усаживаются в целом. Далее, синтетический нетканый материал можно усадить перед соединением со слоем нетканого материала из стекловолокна перед или после предварительного скрепления, но предпочтительно до соединения с нетканым материалом из стекловолокна.

Естественно, слоистый материал может включать третий слой синтетических волокон, таким образом образуя структуру сэндвича с нетканым матом из стекловолокна между ними. Там, где присутствуют два или более нетканых синтетических материала и, в частности, два слоя нитеобразного нетканого материала, например, из сложного полиэфира, предпочтительно, чтобы отношение вещества в г/м2 (gsm) (то есть, масса на площадь, предпочтительно измеренная в граммах на квадратный метр) нетканых материалов находилась в диапазоне примерно от 1:1 до 1:5. Предпочтительно, отношение в г/м2 вещества данных нетканых материалов находится между 1:1 и 1:2, и предпочтительно нетканые материалы не скрепляют перед прошиванием. Слоистый материал может включать слой синтетического нетканого материала, который содержит нитеобразный нетканый материал из сложного полиэфира и где часть полиэфирных нитей проникает через нетканый материал, содержащий стекловолокно, и в сторону, противоположную той, на которой располагается слой синтетического нетканого материала, и нитеобразный нетканый материал из полиэфира подвергают термической усадке.

При предпочтительном осуществлении изобретения, предварительно изготовленный нетканый стекломат предварительно скрепляют связующим перед соединением с синтетическим нетканым материалом прошиванием. Диаметр стекловолокна равен примерно от 8 до 16 мкм и, предпочтительно, примерно от 10 до 13 мкм. Длина волокон равна примерно от 8 до 32 мм и, предпочтительно, от 8 до 18 мм. Подходящее связующее, которое можно использовать, включает, например, карбамидформальдегидные, меламинформальдегидные, фенолоальдегидные, эпоксидные, винилацетатные, поливинилхлоридные смолы, смолы на основе винилового спирта, акриловые и другие термопластичные и термореактивные смолы. Количество используемого связующего равно примерно от 5 до 45 массовых процентов и, предпочтительно, от 10 до 30 массовых процентов от нетканого стекловолокна.

Нетканый материал из стекловолокна можно изготовить, используя сухой процесс, но предпочтительно производят, используя влажный процесс. Таким образом, г/м2 вещества стекломата находится в диапазоне примерно от 30 до 150 г/м2. Еще более предпочтительно, г/м2 вещества находится в диапазоне примерно от 50 до 90 г/м2.

Слой нетканого материала из стекловолокна может включать армирование в форме пряжи штапельного волокна, многонитевой пряжи, отдельных нитей или ниток из стекла, или других синтетических материалов, таких как высокопрочный поли(этилентерефталат), арамид, сложный полиэфир, располагаемых в продольном направлении, и других армирующих материалов в форме холстов. Холсты, как здесь используется, включают наложенные определенным образом слои нитей, а также сотканные нити. Армирующие нити, пряжа или холсты также можно располагать под любым углом к продольному или поперечному направлению, например от 10 до 30 градусов. Кроме того, армирующие материалы можно располагать между или в других слоях. Армирующие материалы помещают примерно от 1 до 35 мм друг от друга. Титр нитей равен примерно от 200 до 1500 дтекс (dtex), и предпочтительно примерно от 300 до 700 дтекс. Специалист в данной области легко увидит, что дтекс или текс (tex) представляет собой единицу измерения г/10000 м или г/1000 м, соответственно.

Слоистый материал можно изготовить процессом либо в централизованном режиме, либо в автономном режиме. В соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления на практике изобретения, в процессе в автономном режиме изготавливают слоистый материал из двух полотен или двух слоев. Слоистый материал включает предварительно скрепленный нетканый материал из нитеобразного полиэфира и предварительно скрепленный нетканый материал из штапельного стекловолокна. Нетканый материал из сложного полиэфира предварительно скрепляют прошиванием. Указанные слои нетканого материала из синтетических волокон являются одинаковыми или различными по толщине.

Органический синтетический нетканый материал предпочтительно изготавливают из полиэфирного волокна, полученного формования из расплава, описанным в DE-OS 2460755, который полностью включается здесь в качестве ссылки. Предпочтительно, используемый синтетический материал представляет собой поли(этилентерефталат) или сложный сополиэфир. После этого, выполняют предварительное скрепление прошиванием, где делается от 10 до 40 стежков на см2. Предварительно скрепленный нитеобразный нетканый материал показывает г/м2 вещества, находящуюся в диапазоне примерно от 60 до 350 г/м2 и предпочтительно от 100 до 230 г/м2. Усадку волокон можно провести до или, необязательно, после предварительного скрепления. Прикладывают температуры в диапазоне от 140 до 220°С или температуры, соответствующие содержащей битум ванне, применяемой для пропитки слоистого материала битумом. Указанная температура усадки может быть на 30° выше температуры битумной ванны.

Другие способы предварительного скрепления, такие как механические, гидродинамические, термические (например, каландр) предлагаются изобретателями и не выходят за рамки объема притязаний.

Нетканый материал из стекловолокна изготавливают в соответствии с так называемым влажным процессом, где волокна Е или С класса или их смеси или другое имеющееся в продаже стекло, такое как ECR стекло, предварительно скрепляют карбамидформальдегидными, меламинформальдегидными и другими связующими смолами, как обсуждено выше. Специалист в данной области легко увидит, что до 40 процентов стекловолокна можно заместить другими волокнами. В частности, волокнами на основе целлюлозы, полиакрилонитрила, сложного полиэфира, полиамида и т.д.

Выполняют влажное отверждение, и наносят покрытие в диапазоне примерно от 5 до 45 процентов и, предпочтительно, примерно от 10 до 30 процентов. Таким образом, г/м2 вещества находится в диапазоне примерно от 30 до 120 г/м2 и, предпочтительно, примерно от 50 до 90 г/см2. Кроме того, к слою нетканого материала из стекловолокна можно добавить армирующие добавки и пряжу, такие как добавки, обсуждаемые со ссылкой к предыдущему варианту осуществления изобретения. Предварительно скрепленные нетканые материалы из стекловолокна являются в особенности благоприятными. Как найдено в диаграмме напряжение-деформация, измеренной в продольном направлении с образцом, имеющим ширину 5 см при приложенной нагрузке, по меньшей мере, 100 Н, демонстрируется удлинение <3%, предпочтительно <2,5%.

Два слоя предварительно изготовленных нетканых материалов накладывают друг на друга и связывают вместе прошиванием. Например, полиэфирные нити продвигают так, чтобы, по меньшей мере, часть нитей проникла в нетканый материал из стекловолокна в сторону, обращенную далеко от синтетического нетканого материала, и, возможно, скрепилась с ним.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения, изготавливают три или более слоя слоистых материалов. Например, слой стекловолокна располагают на внешнем слое полиэфира, после чего на него следует наложение второго полиэфирного слоя, приводя к получению слоистого материала, имеющего, по меньшей мере, один внешний полиэфирный слой.

Процесс в автономном режиме отличается тем, что нетканый синтетический материал и нетканый материал из стекловолокна производят по отдельности. Синтетические волокна термически обрабатывают, например, пропуская нетканый материал через печь или ИК-поле при температурах примерно от 140 до примерно 220°С таким образом, что последующая обработка не будет вызывать усадку волокон и/или нетканого материала. Полученные таким образом нетканые материалы затем соединяют с нетканым материалом из стекловолокна, прошивая иглами. Соответственно, исключается использование связующего, необходимого для скрепления слоев, независимо от используемого способа.

В процессе в централизованном режиме, нетканый материал из стекловолокна вводят в слоистый материал в ходе производства нетканого материала из синтетических слоев. В особенности, одно или несколько полотен полиэфирных нитей сначала располагают на движущейся линии конвейера. Нетканый материал из стекловолокна укладывают на один или более слой полиэфира и вслед за этим на нем необязательно размещают дополнительные слои полиэфира. Слои нетканого материала из полиэфира подвергают термической усадке перед соединением различных слоев, или необязательно после этого.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления на практике изобретения, нетканый материал из стекловолокна посредством так называемого процесса в централизованном режиме вводят между слоями синтетического нетканого материала, нанесенного путем формования из расплава полиэфирного волокна. Устройства формования нитей, соответствующие получаемому волокнистому полотну (т.е. синтетическому нетканому материалу), прядут или вытягивают через трубы на движущуюся поверхность осаждения, такую как конвейер. Вслед за этим, предварительно изготовленный слой нетканого материала из штапельного стекловолокна располагают на предварительно скрепленный или не скрепленный слой нетканого материала из полиэфирной нити и наоборот. Если желательно, то добавляют дополнительные слои. В предпочтительном варианте осуществления изготавливают верхний и нижний полиэфирные слои, имеющие равную или отличающуюся г/м2 вещества, и прикладывают энергию в форме тепла для усадки волокон.

В аналогичной манере, когда изготавливают двухслойный слоистый материал, используют соответствующие устройства формования нитей, чтобы получить нетканые материалы, и синтетический нетканый материал располагают на предварительно изготовленный стекломат. В предпочтительном варианте осуществления на практике синтетический нитеобразный нетканый материал усаживают перед связыванием.

Синтетические волокна можно подвергать усадке по отдельности перед тем, как изготавливают нетканый материал, используя данных подвергнутых усадке волокон. Предпочтительно органические волокна усаживают, когда они находятся в форме нетканого материала или в форме соответствующих слоев. Усадка также может иметь место перед механическим или гидродинамическим предварительным скреплением. Необязательно, нетканый материал усаживают после соответствующего предварительного скрепления. Усадку предпочтительно проводят, нагревая в печи при температуре примерно от 140 до 220°С.

Для того, чтобы получить желаемую окончательную толщину слоистого материала, прошитый ламинат/композит можно сжать обработкой имеющимся в продаже каландром, каландром для ткани/ленточным каландром или каландром для слоистого материала.

В случае, когда синтетические нетканые материалы предварительно скрепляют прошиванием, делают от 10 до 40 стежков на см2. Затем слои соединяют, прошивая таким образом, где часть полиэфирных нитей простирается через нижнюю поверхность композита/слоистого материала. При прошивании предпочтительно делается от 20 до 50 стежков на см2. Естественно, предварительное скрепление синтетического нетканого материала и окончательное скрепление слоистого материала можно выполнить в одну стадию, таким образом избегая отдельного предварительного скрепления прошиванием.

Применяемой способ представляет собой в централизованном режиме или в автономном режиме процесс, как обсуждено выше. Используемые здесь иглы имеют расстояние между острием иглы и зубцом, равное приблизительно от 2 до 4 мм. Чтобы избежать разрыва или просто повреждения стекловолокон, прошивание слоистого материала выполняют при скорости подачи вперед предпочтительно менее чем 14 мм/шаг. Дополнительная выгода состоит в значительном уменьшении образования стеклянной пыли.

Слой нетканого материала из стекловолокна остается в значительной степени неповрежденным и представляет значительное улучшение относительно огнестойкости. Кроме того, благодаря целостности получаемого стекловолоконного нетканого материала, достигается высокая стабильность.

Используемые в настоящих вариантах осуществления на практике иглы, в связи со скоростью подачи вперед стежка, поддерживают небольшую вытяжку. Вытяжка, как определено здесь, имеет место, когда игла прокалывает нетканый материал, посредством чего сообщается движение нетканого материала в направлении слоев. Вытяжка в иглопробивной машине по предпочтительному варианту осуществления на практике предпочтительно равна примерно 0-13 мм/ход иглы. Таким образом, поддерживая небольшую вытяжку, предоставляется слоистый материал с улучшенными механическими и огнезащитными свойствами.

Прошивание предпочтительно проводят при 20-90 стежках/см2. Если было проведено предварительное прошивание (например, 10-40 стежков/см2), плотность стежков в течение окончательного прошивания соответственно уменьшают.

Поэтому, посредством вышеописанных методов легким и экономичным способом предоставляется нетканые полотна или слоистые материалы изготовленные, по меньшей мере, из одного нетканого материала, содержащего органические синтетические волокна, и из нетканого материала, содержащего неорганические штапельные волокна. Слоистые материалы показывают хорошую механическую прочность и, в частности, хорошее качество относительно расслаивания. Получаемые слоистые материалы можно легко насыщать или пропитывать или ламинировать битумом или другими синтетическими материалами, такими как ПВХ и модифицированными полиолефинами. Таким образом, они могут служит в качестве слоя подложки рулонных кровельных материалов, кровельной изоляции и уплотнителя, ПВХ покрытия пола и аналогичного. В особенности, они показывают повышенную стабильность размера и особую огнестойкость, что без использования связующих для окончательного скрепления, будет также приводить к сохранению их размеров в течение и после битумизации, и поэтому они фактически избегают проблем "сужения" в течение стадии пропитки, приводя к значительно более высоким скоростям производства.

В частности, нетканые слоистые материалы (например, пропитанные битумом) получаются, помимо прочего, с выдающейся прочностью, благоприятной гибкостью и хорошими свойствами по расслаиванию. С данными слоистыми материалами можно обращаться с легкостью, при использовании в качестве рулонных кровельных материалов в процессах сварки и отливки. Кроме того, по кровле можно ходить без повреждения кровельного материала. Таким образом, подложки слоистых материалов не проявляют эффекта искривления бананом и обладают очень благоприятными свойствами, такими как прочность на отрыв при закреплении материала толевыми гвоздями, разрывная нагрузка при растяжении и повышенная прочность на отрыв.

Изобретение будет далее объяснено с помощью предоставленных ниже примеров, где слоистый материал скрепляют в окончательное состояние без связующего.

Пример 1

Мат из нетканого материала получают осаждением нитей поли(этилентерефталата) на поверхности конвейера, термически усаживая нетканый материал в печи и затем предварительно скрепляют, прошивая 33 стежками/см2. Нетканый материал имеет массу примерно 180 г/см2.

Нетканый материал соединяют с нетканым материалом из штапельного стекловолокна (60 г/см2), предварительно скрепленным меламинформальдегидным полимером, где нетканый материал из стекловолокна расположен ниже нетканого материала из полиэфира. Два нетканых материала соединяют друг с другом прошиванием, делая 41 стежок/см2, при скорости подачи вперед 12 мм/ход. Затем нетканый материал усаживают в течение одного прохода через печь при 200°С.

При удлинении ≤3% при ширине 5 см, образец слоистого материала показал предел прочности 148 Н. Окончательная прочность в продольном направлении была 410 Н при ширине образца 5 см и при удлинении 53%, в поперечном направлении прочность была 382 Н при ширине образца 5 см и при удлинении 56%.

После пропитки битумом прочность в продольном или, соответственно, поперечном направлении была 900 Н и, соответственно, 731 Н при ширине образца 5 см.

Неожиданно было обнаружено, что прочность, равная 148 Н, нетканого материала из стекловолокна для образца с 5 см шириной при удлинении ≤3% дает превосходную обрабатываемость для рулонных кровельных материалов. Кроме того, было обнаружено, что используемый модифицированный полимером битум увеличивает прочность рулонного кровельного материала таким способом, не вызывая уменьшения в удлинении. Полученный таким образом рулонный кровельный материал показывает превосходную огнестойкость.

Пример 2

В процессе в централизованном режиме нитеобразный нетканый материал из полиэфирного волокна, изготовленного способом формования из расплава, получают на установке из 6 прядильных мест. После осаждения первых трех полотен, слои термически усаживают и нетканый материал из штапельного стекловолокна, предварительно скрепленный карбамидом, и имеющий такую же (г/м2) вещества, как в примере 1, непрерывно вводят в направлении транспортировки. После этого осаждают три дополнительных полотна и термически усаживают. Затем имеет место предварительное скрепление при 10 стежках/см2 и проводят последующее скрепление 32 стежками/см2. Затем слоистый материал термически обрабатывают в печи при 200°С.

Пример 3

В следующей ниже таблице сравнивается качество (т.е. максимальная нагрузка при растяжении) пропитанного битумом рулонного кровельного материала по изобретению с рулонным кровельным материалом, который получают битумизацией полотна подложки со связующим.

При выполнении этого, изготавливают слоистый материал по изобретению без связующего, применяемого для окончательного скрепления, и затем его пропускают через битумную ванну. Такую же процедуру в централизованном режиме проводят со слоистым материалом, который скрепляют связующим перед битумизацией. Слоистый материал, окончательно скрепленный связующим, представляет собой двухслойную подложку с 170 г/м2 нетканым материалом из полиэфира и 60 г/м2 нетканым материалом из стекловолокна, изготовленную по изобретению. Слоистый материал без скрепления связующим представляет собой двухслойную подложку с 180 г/м2 нетканым материалом из полиэфира и 60 г/м2 нетканым материалом из стекловолокна, изготовленную по изобретению.

Таблица
 Максимальное усилие растяжения
 после битумизации
Подложка без связующегоMD 843 Н/5 см
 CD 646 Н/5 см
Подложка со связующимMD 718 Н/5 см
 CD 532 Н/5 см
МД: продольное направлениеCD: поперечное направление

Сравнение значений показывает, что прочность пропитанных битумом рулонных кровельных материалов выше, чем пропитанных битумом рулонных кровельных материалов, которые получают битумизацией слоистых материалов дополнительно скрепленных связующим.

После покрытия кровли, полученные по изобретению рулонные кровельные материалы показывают улучшенную защиту от образования вздутий и расслаивания. Это вызвано фактом, что продукты по настоящему изобретению значительно лучше пропитаны битумом.

Для исследования эффекта образования вздутий пропитанные битумом образцы обработали следующим образом. Вырезают образцы, имеющие одинаковую площадь в квадратных сантиметрах, и погружают их в воду при 60°С в течение 14 часов. Затем образцы сушат в течение 30 минут при 110°С и исследуют образование вздутий. Оказывается, что образование вздутий значительно меньше развито в продуктах по изобретению по сравнению с продуктами, которые были окончательно стабилизированы перед битумизацией.

В то время, как изобретение было описано подробно со ссылкой на конкретные варианты его осуществления, для специалиста в данной области очевидно, что могут быть сделаны различные изменения и модификации и применены эквиваленты без отхода от рамок формулы изобретения, которая следует ниже.

1. Слоистый материал, который не подвергают окончательному скреплению связующим, включающий, по меньшей мере, один мат нетканого материала, содержащего штапельное стекловолокно, предварительно скрепленный смолой, и, по меньшей мере, один слой нетканого материала из синтетических волокон, где слои синтетического нетканого материала и предварительно скрепленный мат нетканого материала, содержащего стекловолокно, соединяют вместе прошиванием так, что часть волокон верхнего слоя синтетического нетканого материала проходит через слой нетканого материала, содержащего стекловолокно, возможно через лежащий в основе слой синтетического нетканого материала и где синтетические волокна подвергнуты термической усадке и слоистый материал не подвергают окончательному скреплению связующим.

2. Слоистый материал по п.1, где указанную смолу для предварительного скрепления выбирают из группы, состоящей из карбамидных, акрилатных и меламинформальдегидных, фенольных, эпоксидных, винилацетатных смол, смолы на основе поливинилового спирта, поливинилхлорида.

3. Слоистый материал по п.1, где г/м2 вещества (масса) указанных слоев синтетического нетканого материала является одинаковой или различной.

4. Слоистый материал по п.1, где синтетические волокна выбраны из группы, состоящей из сложного полиэфира, поли(этилентерефталата) и полипропилена.

5. Слоистый материал по п.1, где волокна синтетического нетканого материала являются нитеобразными.

6. Слоистый материал по п.1, где волокна синтетического нетканого материала представляют собой штапельное волокно.

7. Слоистый материал по п.1, где слоистый материал включает два слоя нитеобразных синтетических нетканых материалов и нетканый материал, содержащий стекловолокно, в виде структуры сэндвича, где соотношение г/м2 вещества двух нитеобразных синтетических нетканых материалов равно от 1:1 до 1:5.

8. Слоистый материал по п.7, где соотношение г/м2 вещества двух нитеобразных нетканых материалов равно от 1:1 до 1:2.

9. Слоистый материал по п.1, где синтетические нетканые материалы предварительно скрепляют механически, термически или гидродинамически.

10. Слоистый материал по п.1, где синтетические нетканые материалы не скрепляют перед прошиванием.

11. Слоистый материал по п.1, где синтетические нетканые материалы подвергают термической усадке.

12. Слоистый материал по п.1, где нетканый материал из стекловолокна содержит от 5 до 45 мас.% связующей смолы.

13. Слоистый материал по п.1, где нетканый материал из стекловолокна содержит от 10 до 30 мас.% связующей смолы.

14. Слоистый материал по п.1, где слоистый материал изготавливают с минимальной вытяжкой в иглопробивной машине.

15. Слоистый материал по п.14, где вытяжка иглы равна примерно от 0 до 13 мм/шаг.

16. Слоистый материал по п.1, где слоистый материал включает армирующий материал.

17. Слоистый материал по п.1, где нетканый материал, содержащий стекловолокно, содержит стекловолокна Е класса, С класса, их смеси или стекло ЕСR (стекловолокно, устойчивое к электрохимической коррозии).

18. Слоистый материал по п.1, где указанный слой синтетического нетканого материала включает нитеобразный нетканый материал из сложного полиэфира и где часть полиэфирных нитей проникает через нетканый материал, содержащий стекловолокно, и в сторону, противоположную той, на которой располагается слой синтетического нетканого материала, и нитеобразный нетканый материал из полиэфира подвергают термической усадке.

19. Слоистый материал по п.1, используемый в качестве подложки для пропитанного битумом рулонного кровельного материала, влагонепроницаемого покрытия, рубероидной кровельной плитки или отделочного слоя покрытия пола.

20. Слоистый материал по п.16, где армирующие материалы представляют собой волокна, пряжу, расположенные в продольном направлении, или холсты.

21. Слоистый материал по п.20, где армирующие материалы расположены внутри или между слоями слоистого материала.

22. Способ получения слоистого материала из двух или более слоев, где один или более матов нетканого материала, содержащего штапельное стекловолокно, предварительно скрепляют смолой, затем располагают указанный слой ниже или между слоями нетканого материала из синтетических волокон, где слои нетканого материала из синтетических волокон и предварительно скрепленный мат нетканого материала, содержащего стекловолокно, соединяют вместе прошиванием так, что часть волокон верхнего синтетического нетканого материала проходит через слой нетканого материала, термически усаживают синтетические волокна и формуют указанный слоистый материал без окончательного скрепления посредством использования связующего.

23. Способ по п.22, где указанная смола для предварительного скрепления выбрана из группы, состоящей из карбамидных, акрилатных и меламинформальдегидных, фенольных, эпоксидных, винилацетатных смол, смолы на основе поливинилового спирта, поливинилхлорида.

24. Способ по п.22, где указанные слои нетканого материала из синтетических волокон являются одинаковыми или различными по толщине.

25. Способ по п.22, где часть синтетических волокон указанного синтетического слоя проникает в указанный мат нетканого материала из стекловолокна.

26. Способ по п.25, где часть синтетических волокон указанного синтетического слоя проникает в указанный слой нетканого материала из стекловолокна и лежащий в основе синтетический слой.

27. Способ по п.22, где синтетические волокна в слое нетканого материала усаживают перед соединением со слоем нетканого материала из стекловолокна.

28. Способ по п.22, где указанные синтетические волокна выбраны из группы, состоящей из сложного полиэфира, поли(этилентерефталата) и полипропилена.

29. Способ по п.22, где указанные волокна синтетического нетканого материала являются нитеобразными.

30. Способ по п.22, где волокна синтетического нетканого материала представляют собой штапельное волокно.

31. Способ по п.22, дополнительно включающий прошивание указанного мата нетканого материала, содержащего штапельное стекловолокно, и слоев нетканого материала из синтетического волокна с помощью игл, которые имеют расстояние между острием иглы и первым зубцом примерно от 2 до 4 мм.

32. Способ по п.22, где указанное прошивание выполняют со скоростью подачи вперед для шага, равной менее 14 мм/шаг.

33. Способ по п.22, где указанный мат нетканого материала из штапельного стекловолокна армируют продольными волокнами, пряжей или холстами.

34. Способ по п.22, где указанный синтетический нетканый материал усаживают при температурах от 140 до 220°С.

35. Способ по п.22, дополнительно включающий сжатие слоистого материала каландром.

36. Способ по п.35, где указанный каландр представляет собой каландр для ткани/ленточный каландр или каландр для слоистого материала.

37. Способ по п.22, дополнительно включающий усадку указанного слоистого материала при температурах, которые соответствуют, по меньшей мере, температуре ванны, содержащей битум, используемой для битумизации слоистого материала.

38. Способ по п.37, где указанная температура усадки на 30° выше температуры битумной ванны.

39. Способ по п.22, где указанный слой нетканого материала, содержащего стекловолокно, включает волокна Е или С класса, их смеси и ECR стекло (стекловолокно устойчивое к электрохимической коррозии).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к текстильной промышленности и позволяет улучшить качество обрабатываемой поверхности. .

Изобретение относится к изготовлению нетканых текстильных материалов иглопробивным способом, может быть использовано в легкой промышленности в производстве утепляющих прокладок для головных уборов и позволяет повысить теплозащитные свойства материала.

Изобретение относится к области изготовления нетканых сорбционно-фильтрующих материалов и может быть использовано для изготовления фильтрующих элементов газоулавливающих установок.

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается многослойного материала, содержащего расположенные один под другим тканые слои, соединенные между собой с образованием совокупности тканых полотен, при этом названная совокупность имеет хаотично размещенные участки с ворсом из свободных концов нитей основы и утка каждого тканого слоя, имеющих переменную длину, и/или переменную форму поперечного сечения, и/или переменные размеры этого сечения, которые взаимопротянуты из одного тканого слоя в другое, сцеплены между собой и обеспечивают названное соединение упомянутых тканых слоев.

Изобретение относится к пожаростойкому покрытию, применяемому для защиты от открытого пламени

Изобретение относится к изоляционному материалу, в частности к такому материалу, который используют для изготовления верхней одежды и обуви

Изобретение относится к гидроизоляционным материалам и касается способа изготовления многослойного рулонного гидроизоляционного материала
Изобретение относится к легкой промышленности, а именно - к способам формирования декоративно-художественных изделий, используемых при декорировании помещения, в частности, изготавливаемых в процессе художественного творчества. При реализации способа проводят раскрашивание заготовки коврика, представляющей собой контур на флокированной ткани, с последующим высушиванием красок. Используют флокированную ткань, наклеенную на основу, представляющую собой двухслойную единую структуру, содержащую два соединенных между собой слоя. Первый слой структуры выполнен из синтетической или натуральной ткани, второй слой представляет собой латексную пластину, приклеенную с образованием эластичного клеевого слоя к слою из синтетической или натуральной ткани, а синтетическая флокированная ткань приклеена ко второму слою с образованием эластичного клеевого слоя. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способу получения армированного волокнами термоотверждаемого полимера, включающему: (a) пропитывание армирующего волокнистого слоя жидкой термоотверждаемой полимерной композицией с получением препрега, (b) последующее отверждение термоотверждаемого полимера и (c) введение дополнительного полимерного компонента отдельно в препрег до, во время или после пропитывания армирующего волокнистого слоя термоотверждаемой полимерной композицией так, что дополнительный полимерный компонент объединяется с термоотверждаемым полимером в процессе отверждения; где во время пропитывания термоотверждаемая полимерная композиция не содержится в вышеупомянутом дополнительном полимерном компоненте и где дополнительный полимерный компонент является пористым и вводится как отдельный слой, тонкий слой или оболочка, имеющие толщину от 0,5 до 50 мкм и пористость, составляющую от 30 до 98%. Также изобретение относится к отверждаемой стопке препрегов и способу получения препрега. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к гибридным мультиаксиальным тканям и волокнистым полимерным многослойным материалам. Ткань содержит множество армирующих волокон, в которое входят множество первых волокон, множество вторых волокон и множество третьих волокон, при этом первые волокна характеризуются первой ориентацией внутри ткани, вторые волокна характеризуются второй ориентацией внутри ткани, причем вторая ориентация отличается от первой ориентации первым смещением, третьи волокна характеризуются третьей ориентацией внутри ткани, причем третья ориентация отличается от первой ориентации вторым смещением. Первые волокна содержат множество четвертых волокон и множество пятых волокон и значение модуля упругости четвертых волокон превышает значение модуля упругости пятых волокон. При этом масса четвертых волокон составляет 10-40% от массы первых волокон и масса пятых волокон составляет 60-90% от массы первых волокон. Материалу присущи улучшенные эксплуатационные характеристики. 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способу образования нетканого материала и к материалу, полученному этим способом

Изобретение относится к композитному материалу салфетки из этого материала и способу получения данного материала
Изобретение относится к велюровому иглопробивному нетканому полотну, текстильной обивке на основе данного полотна, а также вариантам использования заявленной текстильной обивки

Изобретение относится к производству композиционных материалов и касается несущего слоя и способа его изготовления

Нетканый слоистый композиционный материал

Наверх