Композиционный текстильный материал для спецодежды и изделий технического назначения



 


Владельцы патента RU 2457763:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ) (RU)

Композиционный текстильный материал для спецодежды и изделий технического назначения включает огнезащитное текстильное полотно верхнего слоя, сорбционное теплозащитное текстильное полотно нижнего слоя и скрепляющий промежуточный слой полимерного клея. В качестве верхнего слоя материал содержит базальтовую ткань поверхностной плотности 210-225 г/м2. Промежуточный слой выполнен путем горячего прессования под давлением твердого полимерного клея одновременно с верхним и нижним слоями текстильных полотен. Изобретение обеспечивает улучшенные эксплуатационные свойства и низкую стоимость производства. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к дублированным материалам на текстильной основе, в частности к композиционному текстильному материалу, составленному из двух слоев (компонентов) тканых или трикотажных полотен, соединенных клеевым способом, и может быть использовано в качестве основного материала или накладных деталей в производстве огнезащитной спецодежды (сварщика, металлурга и т.п.) и изделий технического назначения (палаток, тентов и т.п.).

Известен композиционный материал, используемый при изготовлении одежды, состоящий из ткани или трикотажного полотна с синтетическими упругими уточными нитями, представляющими собой мононити диаметром 0,05-0,40 мм, комплексные нити 400-2000 дтекс, или их сочетание с моноволокнами и второй слой - нетканое полотно. Ткань или трикотаж приклеиваются методом каширования к нетканому полотну с одной или обеих сторон - снизу и сверху. Композиционный материал может быть использован в качестве прокладочного материала при изготовлении одежды. (Пат.2198971 RU, МПК D04H 13/00, A41D 27/06. Композиционный материал, способ его получения / Швекутш Зигфрид. - заявка №99107014/12; Заявлено 09.09.97; Опубл. 20.02.2003). (Аналог). Недостатком данного композиционного материала является то, что он относится к легковоспламеняемым материалам и не выдерживает эксплуатации в условиях повышенных температур и брызг расплава металла.

Известен композиционный материал, используемый при изготовлении одежды, который состоит из ткани верха, в качестве которой используется джинса - саржевого или габардин-полотняного переплетения, и нижнего слоя - трикотажного клеевого прокладочного материала (арт.4-С216/4), которые соединены клеевой технологией - дублированием сополиамидным клеевым составом. Перед дублированием пакет материалов обрабатывают плазмой высокочастотного емкостного разряда пониженного давления. Композиционный материал характеризуется высокой прочностью клеевого соединения слоев материалов. (Разработка нового композиционного материала с использованием высокочастотной плазмы ВЧЕ-разряда / И.Ш.Абдуллин, В.В.Хамматова, Е.В.Кумпан // http://elibrary.ru/download/18538796/pdf). (Аналог). Недостатком данного композиционного материала является то, что он обладает низкими огнезащитными свойствами и не выдерживает эксплуатации в условиях повышенных температур и брызг расплава металла.

Известен композиционный текстильный материал, включающий два слоя текстильных полотен, соединенных между собой третьим клеевым слоем, один из которых обеспечивает сорбционные и теплозащитные свойства и выполнен из трикотажного полотна поверхностной плотности 380 г/м2, которое получают на кругловязальной машине «Мультиколор» 18 кл. комбинированным переплетением на базе переплетения ластик из пряжи 31,2 текс × 2 на основе штапельного модифицированного поликапроамидного волокна мегалон (ТУ-40-461-806-04-84), а второй верхний слой обеспечивает огнезащитные свойства композиционного текстильного материала и образован нетканым полотном. Нетканое полотно содержит смесь волокон шерстяного и модифицированного на основе привитого сополимера поликапроамида с полиглицидилметакрилатом, фосфорилированного 1-оксиэтилидендифосфоновой кислотой. Соотношение модифицированного поликапроамидного и шерстяного волокон по массе 1:(0,15-0,25). Поверхностная плотность нетканого полотна 500-520 г/м2. Третий слой представляет собой полимерный клей БНК-40/4 (ТУ 38.103-81), скрепляющий (склеивающий) методом точечного скрепления первые два слоя композиционного текстильного материала.

Композиционный материал (прототип) предназначен для изготовления спецодежды, используемой для зашиты от искр, от контакта с окружающей средой и поверхностями повышенной температуры. Материал обладает высокой прочностью при разрыве по основе 224-227 ДаН и утку 231-234 ДаН, капиллярностью 209-214 мм/ч, стойкостью к прожиганию 90-94%, суммарным тепловым сопротивлением 0,149-0,154 (м°С/Вт). (Пат.№2168415 RU)

Недостатком данного композиционного текстильного материала является высокая поверхностная плотность более 900 г/м2, что вызывает быструю утомляемость человека при эксплуатации спецодежды. Ворсистая структура нетканого полотна характеризуется высоким коэффициентом тангенциального сопротивления (трения) и не обеспечивает легкое удаление брызг расплава металла с поверхности спецодежды, что значительно снижает ее огнезащитную функцию. Кроме того, полотна композиционного текстильного материала выполнены из дорогостоящего модифицированного волокна, выпускаемого в ограниченном объеме, что значительно удорожает спецодежду.

Задачей изобретения является разработка композиционных текстильных материалов с улучшенными эксплуатационными свойствами в сочетании с комфортностью и низкой стоимостью.

Для достижения данного технического результата композиционный текстильный материал для спецодежды и изделий технического назначения, включающий огнезащитное текстильное полотно верхнего слоя, сорбционное теплозащитное текстильное полотно нижнего слоя - ткань из химических волокон или из натуральных волокон или полотно трикотажа и скрепляющий промежуточный слой полимерного клея. В качестве верхнего слоя содержит базальтовую ткань поверхностной плотности 210-225 г/м, а промежуточный слой выполнен путем горячего прессования под давлением твердого полимерного клея одновременно с верхним и нижним слоями текстильных полотен.

Способ получения композиционного текстильного материала осуществляют следующим образом: в качестве первого огнезащитного - верхнего слоя, используется базальтовая ткань арт.БТ-8 поверхностной плотности 210 г/м2, полотняного переплетения, из базальтовых нитей линейной плотности 36 текс или базальтовая ткань арт.БТ-10, поверхностной плотности 225 г/м2, сатинового переплетения, из базальтовых нитей линейной плотности 36 текс (производство г.Судогда), которая обладает высокой огнестойкостью и выдерживает без изменения свойств 600-700°С, низкой загрязняемостью и высокой инертностью к маслам, жирам и другим веществам, низким коэффициентом теплопроводности 0,032-0,035 ккал/м·ч·°С. В качестве второго - сорбционного и теплозащитного нижнего слоя (изнаночной стороны) композиционного текстильного материала используется хлопчатобумажная фланель арт.1630 с двухсторонним ворсом, поверхностной плотности 240 г/м2, или трикотажное полотно «Поларфлис» арт.DTY-240 из 100% полиакрилонитрильных (ПАН) волокон, поверхностной плотности 240 г/м2 с двухсторонним ворсом или хлопчатобумажная бязь арт.212, поверхностной плотности 100 г/м2, полотняного переплетения. В качестве третьего - соединяющего первые два слоя, использовали полимерную клеевую сетку, паутинку или порошок из сополиамида - «Платамид» марки Н005РА с температурой плавления 120-125°С (производитель Германия), или полиэтилена с температурой плавления 110-115°С, или акрилового сополимера АК-218 с температурой плавления 125-130°С. Процесс склеивания слоев производится на прессе проходного типа фирмы OSHIMA (Япония) при следующих технологических параметрах: температура прессующей поверхности 140-155°С, давление 0,045 МПа, продолжительность воздействия 15-20 с.

Недостаток базальтовых тканей - низкий коэффициент тангенциального сопротивления 0,25-0,32, который придает ткани высокую осыпаемость, нестабильность, перекос структуры и смещение нитей основы и утка, что не позволяет использовать ее в производстве одежды. Этот недостаток полностью устраняется при дублировании, склеивании (соединении) базальтовой ткани с другим текстильным полотном, тканым, нетканым или трикотажным. Использование базальтовой ткани в качестве одного из слоев в производстве композиционных текстильных материалов является существенным признаком, так как в литературе отсутствуют данные об использовании базальтовых тканей для этих целей, то существенный признак является отличительным.

Композиционные текстильные материалы имели следующий состав:

Образец №1 - Базальтовая ткань арт.БТ-8 и трикотажное полотно Поларфлис»

арт.DTY-240;

Образец №2 - Базальтовая ткань арт.БТ-10 и трикотажное полотно Поларфлис»

арт.DTY-240;

Образец №3 - Базальтовая ткань арт.БТ-11 и трикотажное полотно Поларфлис»

арт.DTY-240;

Образец №4 - Базальтовая ткань арт.БТ-5 и трикотажное полотно Поларфлис»

арт.DTY-240;

Образец №5 - Базальтовая ткань арт.БТ-8 и хлопчатобумажная фланель

арт.1630;

Образец №6 - Базальтовая ткань арт.БТ-10 и хлопчатобумажная фланель

арт.1630;

Образец №7 - Базальтовая ткань арт.БТ-11 и хлопчатобумажная фланель

арт.1630;

Образец №8 - Базальтовая ткань арт.БТ-5 и хлопчатобумажная фланель

арт.1630;

Образец №9 - Базальтовая ткань арт.БТ-8 и хлопчатобумажная бязь арт.212;

Образец №10 - Базальтовая ткань арт.БТ-10 и хлопчатобумажная бязь арт.212;

Образец №11 - Базальтовая ткань арт.БТ-11 и хлопчатобумажная бязь арт.212;

Образец №12 - Базальтовая ткань арт.БТ-5 и хлопчатобумажная бязь арт.212.

Полученные композиционные текстильные материалы испытывали по стандартным методикам. Поверхностную плотность определяли по ГОСТ 3811-72. Суммарное тепловое сопротивление измеряли на приборе ПТС-225 по ГОСТ 20489-75. Жесткость при изгибе определяли на приборе ПЖУ-12 по ГОСТ 10550-75. Осыпаемость нитей на приборе ПООТ по ГОСТ 3814-81. Устойчивость к истиранию по плоскости - по ГОСТ 15967-70. Прочность при разрыве композиционных текстильных материалов определяли по ГОСТ 3813-72. Прочность на расслаивание клеевого соединения по ГОСТ 28966.1-91. Показатели горючести определяли - стойкости к прожиганию по ГОСТ 12.4.184-97, определение кислородного индекса по ГОСТ 12.1.044-84, испытание материала при воздействии брызг расплавленного металла - ГОСТ Р 12.4.237-2007, испытания на воспламеняемость - ГОСТ Р 50810-95.

Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, разработанные композиционные текстильные материалы (образцы 1, 2, 5, 6, 9 и 10), состоящие из базальтовой ткани арт.БТ-8 или арт.БТ-10 - в качестве верхнего слоя и трикотажного полотна «Поларфлис» арт.DTY-240, или хлопчатобумажной фланели арт.1630, или хлопчатобумажной бязи арт.212 - в качестве нижнего слоя, обладают высокими эксплуатационными свойствами и устойчивостью к температурам. Разрывная нагрузка в 3-5 раз превышает нормативные требования. Жесткость при изгибе КТМ в зависимости от структуры и поверхностной плотности исходных слоев изменяется от 7,8-10,6 сН, что соответствует нормативным требования. Прочность при расслаивании клеевого соединения слоев композиционного текстильного материала на всех образцах высокая и составляет 8,5-9,2 Н/см, что в 2,5-3 раза превышает нормативные требования не менее 3 Н/см. Устойчивость к истиранию по плоскости 7017-8341 цикл, что в 4 раза выше, чем у исходной с базальтовой тканью БТ-8 и БТ-10, и в 2 раза превышает нормативные требования, предъявляемые к материалам для спецодежды (ГОСТ 12.4.045-87). Осыпаемость композиционного текстильного материала равна нулю, в то время как осыпаемость тканей БТ-8 и БТ-10 составила 6,1 и 6,5 мм соответственно. Нити в структуре композиционного текстильного материала не смещаются. Композиционный текстильный материал обладает хорошими гигиеническими и теплозащитными свойствами, за счет хорошей сорбционной способности и пористости структуры нижнего слоя. Композиционный материал при кислородном индексе 65% не загорается и не изменяет внешнего вида, устойчив к воспламенению при действии источника зажигания до 35 кВт/м2, что относит композиционный текстильный материал по воспламеняемости к материалам группы В2. Стойкость к прожиганию составляет 100%. Инертная поверхность базальтовых волокон и низкий (0,25-0,32) коэффициент тангенциального сопротивления тканей обеспечивают легкое удаление капель расплава металла с поверхности композиционного текстильного материала и спецодежды. Базальтовые ткани выпускаются несколькими промышленными предприятиями России и имеют невысокую стоимость. При пошиве одежды композиционный текстильный материал затруднений не вызывают.

Увеличение поверхностной плотности базальтовой ткани арт.БТ-11 (образцы 3, 7 и 11) приводит к значительному повышению жесткости композиционного текстильного материала, что допустимо не на всех участках одежды и затрудняет швейный процесс изготовления одежды.

Уменьшение поверхностной плотности базальтовой ткани арт.БТ-5 (образцы 4, 8 и 12) приводит к снижению защитных функций и эксплуатационных свойств материала. Устойчивость этих композиционных текстильных материалов к прожиганию и кислородный индекс, а также прочность при разрыве и устойчивость к истиранию по плоскости снижаются.

Увеличение поверхностной плотности нижнего слоя до 380 г/м2 (образцы 13 и 14) не оказывает существенного влияния на огнезащитные свойства композиционного текстильного материала, но повышают его жесткость.

Таким образом, по всем показателям свойств разработанные композиционные текстильные материалы (Образцы 1, 2, 5 и 6) можно рекомендовать для изготовления утепленной спецодежды сварщиков, металлургов и других профессий, работающих в условиях повышенных температур и брызг расплава металла.

Композиционные текстильные материалы (Образцы 9 и 10) рекомендуются для изготовления спецодежды, эксплуатируемой в летний период, а также в качестве накладных деталей в производстве спецодежды из традиционных огнезащищенных материалов, с целью повышения ее надежности. Для повышения надежности и долговечности спецодежды сварщика, предлагается накладные детали на передних и задних частях брюк, полочках, спинке и рукавах выполнять из разработанного базальтового композиционного текстильного материала.

Таблица 1
Свойства композиционных текстильных материалов
№ образца Показатели свойств композиционного текстильного материала
MS, г/м2 Rcyм, м2·°С/Вт Рр, даН, по длине по ширине СПр, % КИ, % h, мм/ч Истирание, циклы В, сН
Образец №1 0,152 230/225 100 65 204 7240 8,9
Образец №2 0,155 238/226 100 65 202 7447 9,1
Образец №3 0,155 240/226 100 65 203 5140 21,3
Образец №4 0,153 100/102 88 40 201 3980 7,6
Образец №5 0,144 235/232 100 65 218 8009 10,0
Образец №6 0,147 237/229 100 65 225 8341 10,6
Образец №7 0,148 232/227 100 65 221 5214 25,9
Образец №8 0,142 104/109 82 41 220 3900 9,9
Образец №9 0,130 145/115 100 65 210 7017 7,8
Образец №10 0,132 149/121 100 65 212 7102 8,2
Образец №11 0,133 151/123 100 65 211 4478 19,8
Образец №12 0,128 94/84 87 40 209 3100 8,4
Образец №13 0,157 233/226 100 65 209 7240 12,9
Образец №14 0,159 240/227 100 65 208 7447 13,1
Прототип 0,145-0,154 90-94 - - -
Примечания: MS - поверхностная плотность; Rсум - суммарное тепловое сопротивление; Рр - разрывная нагрузка; СПр - стойкость к прожиганию; КИ - кислородный индекс; h - капиллярность; истирание - стойкость к истиранию по плоскости; В - жесткость при изгибе.

1. Композиционный текстильный материал для спецодежды и изделий технического назначения, включающий огнезащитное текстильное полотно верхнего слоя, сорбционное теплозащитное текстильное полотно нижнего слоя и скрепляющий промежуточный слой полимерного клея, отличающийся тем, что в качестве верхнего слоя содержит базальтовую ткань поверхностной плотности 210-225 г/м2, а промежуточный слой выполнен путем горячего прессования под давлением твердого полимерного клея одновременно с верхним и нижним слоями текстильных полотен.

2. Композиционный текстильный материал для спецодежды и изделий технического назначения по п.1, отличающийся тем, что в качестве нижнего слоя содержит ткань из химических волокон.

3. Композиционный текстильный материал для спецодежды и изделий технического назначения по п.1, отличающийся тем, что в качестве нижнего слоя содержит ткань из натуральных волокон.

4. Композиционный текстильный материал для спецодежды и изделий технического назначения по п.1, отличающийся тем, что в качестве нижнего слоя содержит полотно трикотажа.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области получения мембранных материалов. .

Изобретение относится к производству теплоизолирующих материалов и может использоваться для одежды специального назначения, мобильных укрытий (палаток, тентов), обеспечивающих камуфляж биологического объекта в ночное время суток и блокирующих возможность обнаружения приборами, детектирующими инфракрасное излучение.

Изобретение относится к спецматериалам для пошива одежды и касается комбинированного многослойного материала. .

Изобретение относится к барьерно-защитной одежде из нетканого материала общего и специального назначения и способам ее изготовления. .

Изобретение относится к легкой промышленности, в частности к технологии изготовления одежды с несвязными утеплителями, и может быть использовано в производстве теплозащитной одежды как бытового, так и специального назначения.

Изобретение относится к легкой промышленности, в частности к производству одежды и постельных принадлежностей. .

Изобретение относится к текстильной промышленности и предназначено для изготовления изделий широкого диапазона: от кружева до ковровых изделий. .

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано при изготовлении одежды, обуви, головных уборов и декоративных изделий из войлока, а также при реставрации войлочных изделий

Изобретение относится к швейной промышленности и может быть использовано при изготовлении швейных изделий
Изобретение относится к легкой промышленности и касается разработки комбинированного материала - ламината

Многослойный носок относится к специальным чулочно-носочным изделиям, предназначенным для использования в экстремальных условиях носки, в первую очередь, для туристов, охотников, рыболовов, а также людей, занимающихся экстремальными видами спорта (трекинг, каякинг, яхтинг и т.д.). Многослойный носок содержит внешний и внутренний трикотажные носки и расположенную между ними полупроницаемую мембрану, точечно соединенные между собой термоплавким клеем. Суммарная площадь поверхности склеенных участков составляет от 5 до 30% от общей площади поверхности изделия, при этом размеры петель трикотажных носков превышают размеры клеевых точек. Способ изготовления многослойного носка, согласно которому вяжут внешний и внутренний носки, точечно наносят на обе поверхности полупроницаемой мембраны через равные промежутки термоплавкий клей, формируют полупроницаемую мембрану в виде плоского носка, размер которого превышает размеры готового изделия на 100-150%, последовательно надевают на плоскую форму, размер которой соответствует размеру мембраны, вывернутый наизнанку внешний носок, мембрану и внутренний носок налицо, склеивают все слои, после чего снимают готовое изделие с формы и подвергают его резкому охлаждению, при этом термоплавкий клей наносят так, чтобы в готовом изделии суммарная площадь поверхности склеенных участков составляла от 5 до 30% от общей площади поверхности носка, а размеры петель трикотажных носков превышали размеры клеевых точек. Способ изготовления многослойного носка позволяет добиться стабильной размерности получаемых изделий. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к текстильной и легкой промышленности и касается устойчивого к загрязнению воздухопроницаемого тканевого слоистого материала и одежды из него. Содержит текстильный слой, присоединенный с помощью прерывистого соединения к асимметричной пористой мембране, содержащей, по меньшей мере, две пористые области или слоя по всей толщине мембраны. Раскрыты способы получения тканевого слоистого материала, а также сделанной из него одежды. Изобретение обеспечивает создание воздухопроницаемого тканевого материала для одежды, устойчивого к загрязнению и без ухудшения потребительских свойств. 5 н. и 44 з.п. ф-лы, 14 ил., 6 табл., 17 пр.

Изобретение относится к технологии изготовления одежды с несвязными утеплителями. Конструкция пакета специальной одежды с повышенной устойчивостью к аэродинамической деформации содержит два слоя материала оболочки: внешний и внутренний. Объемный несвязный утеплитель расположен между слоями. Слои материала оболочки соединены при помощи переборок, при этом один срез переборки соединен с внешним, другой - с внутренним слоем оболочки. Конструкция содержит дополнительные вертикальные переборки из объемного клееного нетканого полотна. Предлагаемая конструкция пакета позволит повысить способность пакета сохранять и восстанавливать свою расчетную теплозащиту в условиях повышенной ветровой нагрузки без увеличения расхода ценного утеплителя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к облегченному резинополимерному материалу для изготовления защитной одежды и способу его изготовления. Заявленный материал включает хлорсульфированный полиэтилен, наполнители (каолин, диоксид титана), антипирен (декабромдифенилоксид), вулканизующие агенты (оксид магния, оксид цинка), ускорители вулканизации (тиурам Д, каптакс), дополнительно содержит флуралит (нанополитетрафторэтилен), нанодобавку «Cloisite 30B», полихлоропрен, хлорпарафин-470, трехокись сурьмы, канифоль, смесь нефраса и этилацетата в соотношении 1:1 и текстильную основу - ткань техническую полиэфирную, или ткань хлопкополиэфирную, или стекловолоконную ткань. Способ изготовления облегченного резинополимерного материала включает нанесение резинополимерной композиции на текстильную основу на клеепромазочной машине ИВО 3220 при давлении пара в паровых плитах клеепромазочной машины 2,0-2,1 кгс/см2. Технический результат - изготовление облегченного резинополимерного материала, обеспечивающего защиту от воздействия токсичных, агрессивных химических веществ и открытого пламени. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Наверх