Способ получения наполненного нетканого материала

Изобретение относится к текстильной промышленности, конкретно - к способам получения нетканых материалов. Способ получения наполненного нетканого материала, полученного комбинированным способом по физико-химической технологии, включает пропитку жидкофазной композицией, которую подвергают волновому воздействию. Жидкофазная композиция в качестве полимерсвязующих компонентов содержит мало- и безэмульгаторные полиакриловые латексы. Волновое воздействие осуществляют в резонансном режиме после механического смешивания компонентов, а затем материал подвергают отжиму, сушке и термообработке. Технический результат изобретения заключается в снижении вымывания компонентов, используемых при получении нетканых материалов при их эксплуатации, в улучшении равномерности распределения наполнителя при сохранении сорбционной способности материалов по отношению к примесям в жидких средах. 1 табл.

 

Изобретение относится к текстильной промышленности, конкретно - к способам получения нетканых материалов по физико-химической технологии, которые могут применяться в качестве фильтрующих материалов для очистки жидких сред от диспергированных и растворенных примесей.

Известно, что наполнители (сыпучие ингредиенты) вводятся в полимерные композиционные материалы путем пропитки предварительно приготовленной композицией, содержащей помимо наполнителя синтетические латексы различной природы (Технология переработки латексов / под. ред. Д.П.Трофимовича, В.А.Берестнева. М.: ООО «Научтехлитиздат», 2003, с.73 [1]). Смешение ингредиентов осуществляется в емкостях с механическими мешалками разного типа. Недостатком указанного способа является невысокая агрегативная устойчивость композиции и неравномерное распределение наполнителя в материале, что ведет к ухудшению эксплуатационных характеристик. Для устранения этих недостатков в композиции дополнительно вводят ПАВ (в количестве 2% и более к массе полимера), что при эксплуатации материала ведет к вымыванию ПАВ из фильтров и дополнительному загрязнению фильтрата.

Также из уровня техники известен способ получения наполненных нетканых материалов с использованием пропиточной композиции, состоящей из дисперсии наполнителя и акрилового (АК-238) или диенового (БНК-40) латексов в воде, взятых в отношении 0.8-1.2:0.8-1.2:2-3 по массе (RU 2094091 C1, 1995 [2]). Недостатком этого способа является неравномерность распределения наполнителя в нетканом материале, а также вымывание ПАВ из раствора полимера латекса при длительной эксплуатации, что ухудшает функциональные характеристики фильтровального материала.

Наиболее близким источником к заявленному изобретению является (Р.Ф.Ганиева. Волновая технология и техника. М.: Логос, 1993 (с.28)), где раскрыт способ получения наполненного нетканого материала комбинированным способом по физико-химической технологии, включающий пропитку жидкофазной композицией, которую подвергают волновому воздействию.

Технический результат настоящего изобретения заключается в снижении вымывания компонентов, используемых при получении нетканых материалов (в том числе ПАВ) при их эксплуатации, в улучшении равномерности распределения наполнителя при сохранении сорбционной способности материалов по отношению к примесям в жидких средах.

Технический результат достигается тем, что способ получения наполненного нетканого материала, полученного комбинированным способом по физико-химической технологии, включающий пропитку жидкофазной композицией, которую подвергают волновому воздействию, согласно изобретению жидкофазная композиция в качестве полимерсвязующих компонентов содержит мало- и безэмульгаторные полиакриловые латексы, волновое воздействие осуществляют в резонансном режиме после механического смешивания компонентов, а затем материал подвергают отжиму, сушке и термообработке.

В качестве наполнителя используют цеолит (клиноптилолит, шеелит). Нетканая основа состоит из волокон: лавсанового, капронового; смеси лавсановое/вискозное, лавсановое/полипропиленовое, вискозное/полипропиленовое.

Нетканый материал получен комбинированным способом по физико-химической технологии путем иглопрокалывания волокнистой основы (Г.Л.Барабанов. Физико-механические способы производства нетканых материалов и валяно-войлочных изделий. М.: Легпромбытиздат, 1994, с.118-119. [3]), (30-50 проколов/кв.см; поверхностная плотность 50-250 г/кв.м) с последующей пропиткой жидкофазной композицией. Пропиточную композицию после смешения компонентов подвергают волновому воздействию в резонансном режиме (SU 1830719 A1, 1989 [4]).

В качестве полимера связующего пропиточной композиции используют мало- и безэмульгаторные латексы на основе сополимеров бутилакрилат (БА):метилметакрилат (ММА):метакриловая кислота (МАК) и бутилакрилат (БА):акрилонитрил (НАК):метакриловая кислота (МАК).

Малоэмульгаторные латексы были получены по способу, описанному в патенте (RU 2131464C1, 1998 [5]).

Безэмульгаторные латексы получали по технологии, описанной в (Малюкова Е.Б. Основы создания экологически безопасных процессов эмульсионной полимеризации. М.: Техника, 2001, 64 с. [6]).

Указанное изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

К 20%-ной дисперсии безэмульгаторного латекса мономерного состава БА:ММА:МАК (60:30:10) добавляют порошок цеолита (клиноптилолита) в количестве 1 г/г волокна и подвергают волновой обработке в резонансном режиме. Далее полученной композицией пропитывают нетканый холст из смеси волокон лавсанового и вискозного в соотношении 70:30 соответственно (предварительно скрепленный иглопрокалыванием, 40 проколов/кв.см) в отношении 6:1 по массе. Отжимают, сушат и подвергают термообработке при 140°С в течение 2 мин. Свойства готового материала приведены в таблице.

Пример 2.

Способ по примеру 1. Латекс мономерного состава БА:ММА:МАК (60:30:10). Наполнитель - цеолит (шеелит). Волокнистая основа - смесь из лавсанового и полипропиленового волокон в соотношении 70:30 соответственно. Свойства материала приведены в таблице.

Пример 3.

Способ по примеру 1. Малоэмульгаторный латекс мономерного состава БА:НАК:МАК (63:34:3). Волокнистая основа - лавсановое волокно. Соотношение композиция/основа=3:1 по массе. Свойства готового материала приведены в таблице.

Пример 4.

Способ по примеру 2. Малоэмульгаторный латекс мономерного состава БА:НАК:МАК (70:25:5). Волокнистая основа - лавсановое волокно. Соотношение композиция/основа=5:1 по массе. Свойства материала приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, использование мало- и безэмульгаторных латексов позволяет получать нетканые материалы с равномерным распределением связующего по материалу (миграция снижается в 2-3 раза), характеризующиеся отсутствием вымывания ПАВ в процессе эксплуатации и имеющие высокую сорбционную способность по отношению к ионам металлов.

Литература

1. Технология переработки латексов / под. ред. Д.П.Трофимовича, В.А.Берестнева. М.: ООО «Научтехлитиздат». 2003, 73 с.

2. В.В.Егоров, Е.Б.Малюкова, А.А.Рахнянская. «Способ получения сорбционного фильтрующего материала», патент №2094091, 1995, БИ №30, 1997.

3. Г.Л.Барабанов, Е.Н.Бершев, Г.П.Смирнов, Ю.Я.Тюменев. «Физико-механические способы производства нетканых материалов и валяно-войлочных изделий». М.: Легпромбытиздат, 1994, с.118-119.

4. Р.Ф.Ганиев, В.Н.Фомин, Д.А.Жебынев, В.Т.Антонов, Т.П.Суворова, В.Г.Новиков. Авторское свидетельство СССР №1830719, кл. B01F 3/00, 1989.

5. С.И.Студеникин, Л.П.Киреева, А.А.Данилина, И.В.Добров, В.Р.Дуфлот, В.И.Луховицкий, В.Г.Плотников, В.В.Поликарпов, Н.С.Савинова. «Состав для отделки натуральных кож», патент №2131464, кл. С14С 11/00, 1998.

6. Малюкова Е.Б. Основы создания экологически безопасных процессов эмульсионной полимеризации. М.: «Техника». 2001, 64 с.

Таблица Свойства нетканого материала
№ примера	Вымывание ПАВ (содержание в фильтрате после 72 часов, %)	Миграция связующего из среднего слоя материала, %	Сорбционная способность (конц-я ионов в растворе, мг/л)
			Fe+++	Al+++
исходная	после фильтрации	исходная	после фильтрации
1.	0	10	3.0	1.35	1.0	0.45
2.	0	8	3.0	1.40	1.0	0.40
3.	0	12	3.0	1.38	1.0	0.30
4.	0	10	3.0	1.30	1.0	0.35
по прототипу (латексы):
АК-238	0.002	20	3.0	1.45	1.0	0.60
БНК-40	0.020	30	3.0	1.80	1.0	0.78

Способ получения наполненного нетканого материала, полученного комбинированным способом по физико-химической технологии, включающий пропитку жидкофазной композицией, которую подвергают волновому воздействию, отличающийся тем, что жидкофазная композиция в качестве полимерсвязующих компонентов содержит мало- и безэмульгаторные полиакриловые латексы, волновое воздействие осуществляют в резонансном режиме после механического смешивания компонентов, а затем материал подвергают отжиму, сушке и термообработке.