Способ обработки синтетических и искусственных текстильных материалов парашютов
Изобретение относится к заключительной обработке текстильных материалов, в частности пропитке используемых в парашютных системах текстильных изделий и материалов для придания им противоожоговых свойств. Способ заключается в пропитке искусственного или синтетического текстильного материала с линейной плотностью свыше 12,0 г/пог.м водной эмульсией, содержащей в г/л парафина - 100-110, стеарина 25-35, раствора аммиака - 25-35 и керосин - 110-170, отжиме и сушке Пропитку осуществляют динамическим способом под избыточным давлением, прогоняя эмульсию насквозь через массу текстильного материала. Отжим - динамическим способом, а сушку - бесконтактным способом. Изобретение обеспечивает расширение ассортиментных возможностей процесса, повышение качества пропитки, уменьшение расхода электрической и тепловой энергии и упрощение технологического процесса. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к заключительной обработке текстильных материалов, в частности пропитке используемых в парашютных системах текстильных изделий и материалов для придания им противоожигаемых свойств.
Известен способ обработки капроновых материалов для парашютов, заключающийся в пропитке водной эмульсией, содержащей парафин, стеарин, аммиак и керосин, отжиме и контактной сушке, авторское свидетельство СССР №105810, 1956 (наиболее близкий аналог).
Недостатком данного способа являются невозможность производить обработку материалов (лент и шнуров) линейной плотностью выше 12,0 г/пог.м., невысокое качество пропитки, повышенный расход энергии и сложность технологического процесса.
Пропитка материалов по указанному способу производится на установке проходного действия и является пассивной. Поэтому качество пропитки парафином и стеарином существенно зависит от специфических индивидуальных свойств текстильных нитей и волокон в изделии. К ним относятся химический состав, гигроскопичность и адгезионные свойства материалов, а также технологические особенности изделий - плотность ткачества, многослойность, плотность плетения, объем наполнения у шнуров и т.д.
При пропитке погружаемый в плюсовку с водной эмульсией материал свободно адсорбирует в себя лишь ограниченное количество состава эмульсии, которое обусловлено приведенными выше свойствами материалов и изделий. Парафин и стеарин эмульсии "обволакивают" нити и волокна пропитываемых материалов. При линейной плотности изделий свыше 12,0 г/пог.м. эмульсия не способна проникать полностью внутрь структуры пропитываемого материала. Таким путем качественно пропитать его невозможно, и образцы лент и шнуров не выдерживают испытаний по показателям ожегостойкости.
Так как сушка производится контактным способом на сушильных барабанах, то для изделий, особенно плотных, требуется повышенный расход электрической и тепловой энергии.
Кроме того, для осуществления непрерывности описанного способа изделия перед введением в линию сшивают в непрерывный поток, а после завершения процесса распарываются на первоначальные отрезки.
Задачей предлагаемого (динамического) способа пропитки является устранение недостатков описанного выше способа, а именно - расширение диапазона пропитываемых материалов и изделий, повышение качества пропитки, уменьшение расхода электрической и тепловой энергии и упрощение технологического процесса.
Поставленная задача достигается тем, что в способе обработки синтетических и искусственных текстильных материалов парашютов для придания им ожегостойкости их пропитку водной эмульсией, содержащей парафин, стеарин, аммиак и керосин осуществляют динамическим способом под избыточным давлением, прогоняя эмульсию насквозь через массу текстильного материала, отжимают динамическим способом и сушат - бесконтактным способом, причем водная эмульсия имеет состав, г/л:
| Парафин | 100-110 |
| Стеарин | 25-35 |
| Раствор аммиака 25% | 25-35 |
| Керосин | 110-170 |
а обрабатываемые материалы - линейную плотность свыше 12,0 г/пог.м.
Поставленная задана достигается также тем, что пропитку ведут в течение 30-50 минут при температуре 60-80°С, отжим в течение 2-4-х минут и сушку в течение 30-75 минут при температуре 90-110°С.
Сравнительный анализ предлагаемого технического решения и аналогов показывает, что оно не известно и не следует явным образом из уровня техники, то есть является новым и имеет изобретательский уровень.
Далее поясним изобретение на примерах.
Пример 1 относится к аналогу. Отрезки текстильного материала по наиболее близкому аналогу сшивали в длинномерную структуру и затем полученную структуру на плюсовке погружением в ванну обрабатывали водной эмульсией парафина, стеарина, аммиака и керосина при температуре 65-70°С, отжимали между валиками до степени отжима около 80% и далее со скоростью движения 15-17 м/мин высушивали контактным способом на сушильных барабанах. При этом состав противоожигаемой водной эмульсии был следующий, г/л:
| Парафин | 70 |
| Стеарин | 20 |
| аммиак 25%-ый | 20 |
| керосин | 100 |
Примеры 2-5 в таблице №1 относятся к заявленному способу, в частности 2 и 4 - к капроновым материалам, а 3 и 5 - соответственно к полиэфирным и полипропиленовым. Пропитку производили в центрифугальном гидроэкстракторе. Отрезки синтетических и искусственных текстильных материалов (полиэфирные и полипропиленовые) укладывали в виде мотков в его корзину. Затем ее помещали в ценгрифугальный гидроэкстрактор и наполняли его заранее приготовленным на химической станции водным раствором эмульсии. Далее корзину приводили во вращение до угловой скорости около 650-750 об/мин. При вращении корзины образовывалась центробежная сила, которая формировала у ее стенок избыточное давление и прогоняла эмульсию насквозь через массу текстильного материала.
Под воздействием давления физические свойства текстильных нитей и волокон изменяются на молекулярном уровне, способствуя лучшему проникновению эмульсии в межмолекулярное и межфиламентное пространство. Кроме того, под воздействием давления активная составляющая эмульсии (парафин и стеарин) беспрепятственно проникает во внутреннюю структуру лент и шнуров любой сложности переплетения и линейной плотности, включая тяжелые, применяемые в тормозных и грузовых парашютных системах.
На этом же центрифугальном гидроэкстракторе пропитанные материалы отжимали.
Затем их вынимали из корзины и помещали в сушильную камеру машины МКС, где и высушивали бесконтактным способом. Указанные операции динамического отжима и бесконтактной сушки способствуют лучшему закреплению активной составляющей эмульсии в структуре пропитываемых материалов.
За счет использования бесконтактного способа сушки достигается также значительная экономия энергии по сравнению с контактным способом сушки на сушильных барабанах
| Таблица 1. Параметры обработки текстильных материалов предложенным способом. | ||||
| Операция обработки, | Примеры | |||
| 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Пропитка в центрифуге | ||||
| Состав, г/л | ||||
| Парафин | 100 | 105 | 108 | 110 |
| Стеарин | 35 | 29 | 32 | 25 |
| Раствор аммиака 25% | 25 | 30 | 33 | 35 |
| Керосин | 120 | 110 | 170 | 150 |
| Время пропитки, мин | 35 | 40 | 45 | 50 |
| Температура, °С | 80 | 70 | 65 | 60 |
| Опким в центрифуге | ||||
| Время отжима, мин | 4 | 3 | 3 | 2 |
| Сушка Время сушки, мин | 75 | 60 | 45 | 30 |
| Температура, °С. | 90 | 95 | 100 | 110 |
В следующей таблице на конкретных примерах показаны преимущества предложенного способа.
| Таблица 2 Результаты испытаний обработанного материала. | |||||
| Наименование критериев | Варианты | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Порог ожегостойкости, с | 30 | 45 | 40 | 35 | 30 |
| Потребление электроэнергии, Квт.час | 36 | 30 | 29 | 28 | 27 |
Диапазон лент и шнуров, которые могут быть обработаны динамическим способом - от 1,0 г/пог. м., но способ гнаиболее эффективен для плотностей более 12,0 г/пог. м.
Предложенный способ может применяться для текстильных материалов в виде специальных лент и шнуров технических капроновых и других синтетических и искусственных волокон независимо от их геометрических параметров и сложности переплетения.
Испытания пропитанных материалов проводилось на специальном испытательном стенде, имитирующем внешнее воздействие на них в виде трения. При этом устанавливали время от начала фрикционного воздействия на испытуемый нагруженный образец до появления первых признаков его термического разрушения.
Предложенный способ обработки может быть реализован в промышленных условиях на существующем оборудовании, не требует существенного изменения химической технологии. Химические вещества и оборудование доступны и производятся серийно в промышленных масштабах.
1. Способ обработки синтетического или искусственного текстильного материала парашюта для придания ему ожегостойкости, при котором его пропитку водной эмульсией, содержащей парафин, стеарин, аммиак и керосин, осуществляют динамическим способом под избыточным давлением, прогоняя эмульсию насквозь через массу текстильного материала, отжимают динамическим способом и сушат бесконтактным способом, причем водная эмульсия имеет следующий состав, г/л:
| Парафин | 100-110 |
| Стеарин | 25-35 |
| Раствор аммиака 25%-ный | 25-35 |
| Керосин | 110-170 |
при этом обрабатываемый материал имеет линейную плотность свыше 12,0 г/пог.м.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропитку ведут в течение 30-50 мин при температуре 60-80°С, отжим в течение 2-4-х мин и сушку в течение 30-75 мин при температуре 90-110°С.
