Комбинированный материал - ламинат


 


Владельцы патента RU 2473293:

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ, от имени которой выступает МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ТОРГОВЛИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (RU)

Изобретение относится к легкой промышленности и касается разработки комбинированного материала - ламината. Предложен комбинированный материал - ламинат, включающий текстильное полотно и полиэфируретановую мембрану, сформированную на изнаночной стороне текстильного полотна коагуляцией полиэфируретановой композиции. Мембрану формируют на изнаночной стороне текстильного полотна толщиной 0,03-0,04 мм из композиции состава (мас.ч.):

Раствор полиэфируретана с содержанием сухого вещества 23-25% 100,0 Поверхностно-активное вещество 0,2-0,4 Ди-(2-этилгексил)-фталат 0,8-1,5 Микрокристаллическая целлюлоза 2,5-4,2 Пигментная паста 0,5-0,8 Диметилформамид (ДМФА) 6,5-7,5

с привесом по сухому веществу - 60-80 г/м2, толщиной 0,03-0,04 мм, при соотношении слоев по массе 0,504-0,77: 0,23-0,496.

Конструкция ламината обладает высокими гигиеническими показателями и водоупорностью при одновременном снижении анизотропии материала в сравнении с известным. 3 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к легкой промышленности и касается разработки комбинированного материала - ламината на основе текстильного полотна и присоединенной к нему полимерной мембраны, который в дальнейшем используется в текстильной промышленности для пошива одежды различного ассортимента и назначения, в том числе предназначенной для эксплуатации в экстремальных условиях.

Известно техническое решение по патенту США №4194041, в котором описывается комбинированный материал, в конструкции которого используется политетрафторэтиленовая (ПТФЭ) мембрана, обеспечивающая ему высокую паропроницаемость - 750-800 г/м2·сутки и воздухопроницаемость - 0,7 дм3/см2·с.

В патенте РФ №2167702 предложено техническое решение, в котором применение ПТФЭ мембраны позволяет получить многослойный комбинированный материал с паропроницаемостью - 650 г/м2·сутки и воздухопроницаемостью - 0,83 дм3/см2·с. В данном техническом решении ламинат имеет паропроницаемость 650 г/м2·сутки, воздухопроницаемость - 0,67 дм3/см2·с.

Однако получение ПТФЭ мембраны энергоемкое, многооперационное, и, кроме того, мембрана должна иметь защиту от солей, осаждающихся на ней при потоотделении.

Производство ПТФЭ экономически не выгодно из-за его энергоемкости и высокой стоимости мембраны.

В последние годы получила распространение коагуляционная технология получения ламината, в результате которой мембранный слой формируется на изнаночной стороне текстильного полотна из полимерной композиции, например полиэфируретановой (ПЭУ). Полученный таким образом ламинат должен обладать изотропными (равномерными) физико-механическими свойствами и удовлетворительными гигиеническими показателями.

Наиболее близким техническим решением является ламинат, описанный в патенте РФ №2412625, включающий текстильное полотно, на изнаночный стороне которого в процессе коагуляции сформирована ПЭУ мембрана толщиной 0,08-0,12 мм и диффузионный слой в глубине текстильного материала на 16,7-30,0% от его толщины. Однако данный ламинат не обеспечивает равномерные характеристики физико-механических свойств по площади материала и его водоупорность.

Техническая задача предполагаемого изобретения - оптимизация свойств ламината, уменьшение анизотропии физико-механических показателей и повышение его водоупорности.

Поставленная техническая задача решается тем, что в комбинированном материале-ламинате, включающем текстильное полотно и ПЭУ мембрану, сформированную на изнаночной стороне текстильного полотна коагуляцией полиэфируретановой композиции, мембрану формируют на изнаночной стороне текстильного полотна толщиной 0,03-0,04 мм коагуляцией композиции состава (мас.ч.):

Раствор ПЭУ с содержанием сухого вещества 23-25% 100,0
Поверхностно-активное вещество 0,2-0,4
Ди-(2-этилгексил)-фталат (ДОФ) 0,8-1,5
Микрокристаллическая целлюлоза 2,5-4,2
Пигментная паста 0,5-0,8
Диметилформамид (ДМФА) 6,5-7,5;

с привесом по сухому веществу - 60-80 г/м2, при соотношении слоев по массе готового материала 0,504-0,77:0,23-0,496.

Технологическая проблема состоит в том, что конструкция ламината со стороны мембраны должна быть без дефектов, толщина мембраны должна обеспечивать водонепроницаемость с одновременным сохранением высокой паропроницаемости для паров воды.

По изобретению использовали:

Полиэфируретан (ПЭУ) марки "Витур 0512" и "Витур 0515" в виде раствора в ДМФА с концентрацией сухого вещества 23-25% - ТУ 6-55-221-1085-2003;

ДМФА - ТУ 6-09-3720-93;

Поверхностно-активное вещество (ПАВ) - ОП-10 - ГОСТ 8433-93;

Микрокристаллическую целлюлозу - ТУ 75.05706-55-90;

Ди-(2-этилгексил)-фталат (ДОФ) - ГОСТ 8728-88;

Пигментную пасту - концентрат неорганических пигментов в ПЭУ растворе с содержанием 50-60 мас.% ПЭУ (фирма GIALLOLA 026, Италия).

При выборе текстильных полотен учитывали, что увеличение веса изделия при выполнении различных служебных заданий с повышенной физической нагрузкой ведет к дополнительным энергозатратам носчика. Для костюма демисезонного, предназначенного для повседневного ношения, использована ткань полиэфирная полотняного переплетения с поверхностной плотностью 130-150 г/м2 и с показателем воздухопроницаемости не менее 10 дм3/см2·с, но не более 25 дм3/см2·с.

Для костюма ветровлагозащитного для спецподразделений используют материал, созданный на основе полиэфирной ткани полотняного переплетения с поверхностной плотностью 70-78 г/м2 и воздухопроницаемостью более 40 дм3/см2·с.

Таким образом, за основу для создания новой комбинации полимерно-текстильных материалов целесообразно принять ткани, серийно выпускаемые ОАО «МОГОТЕКС», с аналогичными характеристиками:

- для костюма демисезонного, ТУ 8572-109-08836809-2010 - ткань полиэфирная арт.05С8-Кв;

- для костюма ветровлагозащитного для спецподразделений, ТУ 8572-123-08836809-2010 - ткань полиэфирная арт. 02С5-Кв;

- для профессиональной одежды - ткань «Защита», состав полиэфир-вискоза.

Согласно описанию прототипа в процессе коагуляции ПЭУ композиции на изнаночной стороне текстильного полотна образуется микропористая мембрана толщиной 0,08-0,12 мм и диффузионный слой скоагулированной ПЭУ композиции в структуре тканого слоя на глубине 16,7-30% от его толщины с общим привесом 80-150 г/м2 по сухому веществу на тканых полотнах толщиной 0,310, 0,518 и 0,548 мм.

Толщина ткани, мм (таблица 5) Поверхностная плотность, г/м2 (таблица 3) Порядковый номер
0,31 171 7
0,518 230 1
0,548 272,85 11

В таблице 2 предполагаемого описания указаны порядковые номера текстильных полотен согласно таблицы 3 прототипа и показатели их свойств. Для ламината введены обозначения -

2 (7), 3 (1) и 4 (11) без учета трикотажного полотна - низа.

Изобретение иллюстрируют примеры.

Пример 1.

На предварительно высушенное и проглаженное текстильное полотно, с изнаночной стороны которого ножевой раклей при зазоре 0,25 мм наносят ПЭУ композицию состава (мас.ч.):

Раствор ПЭУ "Витур 0515" (25%) 100,0
ПАВ ОП-10 0,2
Микрокристаллическая целлюлоза 2,5
Ди-(2-этилгексил)-фталат (ДОФ) 0,8
Пигментная паста 0,5
ДМФА 6,5

и коагулируют в коагуляционной ванне при температуре 40-50°С и концентрацией ДМФА 32%, с последующими промывкой в промывочной ванне до содержания ДМФА 0,2% и сушкой ламината при 110°С в течение 5 минут. Скорость технологического процесса - 3 м/мин. Привес покрытия -60 г/м2. Толщина мембраны - 0,03 мм, соотношение слоев текстильное полотно: мембрана 0,70: 0,30.

Примеры 2-3.

Аналогично примеру 1 получают ламинаты из композиций, составы которых представлены в таблице 1. В таблице 1 приведены привесы покрытий по сухому веществу и указаны толщины мембран. При уменьшении массовой доли ингредиентов в ПЭУ композиции и при снижении привеса покрытия мембрана на текстильном полотне не формируется.

Увеличение указанных показателей не оптимизирует характеристики ламината (возникает скручивание краев ламината, неравномерность мембранного покрытия по толщине и др.)

Таблица 1
Составы ПЭУ композиций, привес покрытия и толщина мембраны
Компоненты композиций Прототип Патент РФ №2412625 Предлагаемые композиции. Примеры, мас.ч.
1 ткань 0508-Кв 2 ткань 0617-Кв 3 ткань "Защита" 4 ткань 0205-Кв
1 2 3 4 5 6
Раствор ПЭУ "Витур 0515" (25%) 100,0 100,0
Раствор ПЭУ "Витур 0512" (23%) 100,0 100,0 100,0
Поверхностно-активное вещество ОП-10 0,27-0,9 0,2 0,34 0,4 0,4
Микрокристаллическая целлюлоза 1,8-18,0 2,5 3,6 4,2 3,6
Диметилформамид 17,1-41,0 6,5 7,1 7,5 7,1
Ди-(2-этилгексил)-фталат - 0,8 1,0 1,5 1,0
Пигментная паста - 0,5 0,62 0,8 0,62
Привес покрытия по сухому веществу, г/м2 80-150 60 72 80 70
Толщина мембраны, мм 0,08-0,12 0,030 0,035 0,040 0,037

В таблице 2 приведены свойства известных и предлагаемых ламинатов.

В таблице 3 приведены гигиенические показатели ламинатов, полученные по предлагаемому техническому решению с использованием текстильных материалов с различными поверхностной плотностью, толщиной, природой волокон и способов их получения, характеристики которых приведены в описании известного технического решения (таблицы №№3 и 4).

Таблица 2
Свойства исходных тканей и ламинатов на их основе
№№ п/п Показатели Методы испытаний ПРИМЕРЫ
Текстильные материалы
Прототип (порядковый номер из таблицы 3) Предлагаемые артикулы
7 1 11 05С8-Кв 0617-Кв "Защита" 02С5-Кв
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Поверхностная плотность, г/м2 ГОСТ 17073-71 171 230 272,85 145 107 262 71
2 Паропроницаемость, г/м2·сутки ГОСТ 22900-78 691 1150 786 778 900 792 779
3 Гигроскопичность,% ГОСТ 8971-78 4,4 2,1 7,4 0,14 0,14 7,4 0,13
4 Влагоотдача, % то же 3,8 1,7 6,3 0,09 0,09 6,3 0,06
5 Водоупорность, мм водн.ст. ГОСТ 3816-81 230 200 310 210 230 340 170
6 Разрывная нагрузка, Н ГОСТ 17316-71
продольное направление 842,0 1373,4 1520,0 1253,0 860,0 1450,0 673,0
поперечное направление 669,4 476,6 1016,0 1053,0 935,0 100,0 587,0
коэффициент анизотропии 1,26 2,88 1,49 1,19 0,92 14,5 1,15
7 Сопротивление раздиранию, кН/м ГОСТ 17074-71
продольное направление 80,0 75,0 118,5 36,0 68,0 118,5 46,1
поперечное направление 82,5 42,0 97,5 93,0 47,0 97,5 46,5
коэффициент анизотропии 0,97 1,79 1,22 0,39 1,44 1,22 0,93
8 Относительное удлинение, % ГОСТ 17316-71
продольное направление 27,7 58,3 34,7 43,0 24,0 24,7 24,0
поперечное направление 37,3 23,3 30,7 31,0 33,0 30,0 33,0
коэффициент анизотропии 0,74 2,5 1,13 1,38 0,73 0,82 0,73
9 Соотношение слоев ламината по массе соответственно ткань: мембрана - - - - - - -
продолжение таблицы 2
№№ п/п Показатели Методы испытаний ПРИМЕРЫ
Ламинат (ткань покрытая мембраной)
Прототип Предлагаемый
2 (7) 3 (1) 4 (11) 1 (ткань 05С8-Кв) 2 (ткань 0617-Кв) 3 (ткань "Защита") 4 (ткань 02С5-Кв)
1 2 3 11 12 13 14 15 16 17
1 Поверхностная плотность, г/м2 ГОСТ 17073-71 321 350 352,85 205 179 342 141
2 Паропроницаемость, г/м2·сутки ГОСТ 22900-78 737 770 783 700 826 762 760
3 Гигроскопичность, % ГОСТ 8971-78 4,0 2,1 6,9 1,6 1,64 4,4 0,57
4 Влагоотдача, % то же 3,6 1,7 5,4 1,58 1,55 4,3 0,53
5 Водоупорность, мм водн.ст. ГОСТ 3816-81 400 390 420 1000 1200 800 1200
6 Разрывная нагрузка, Н ГОСТ 17316-71
продольное направление 867,0 1400,0 1532,0 1427,0 832,0 1933,0 680,0
поперечное направление 689,0 490,0 1070,0 1033,0 825,0 1232,0 595,0
коэффициент анизотропии 1,26 2,86 1,43 1,38 1,08 1,57 1,14
7 Сопротивление раздиранию, кН/м ГОСТ 17074-71
продольное направление 210,0 197,0 270,0 90,5 38,5 89,0 54,4
поперечное направление 132,0 129,0 156,0 84,0 40,0 77,0 60,0
коэффициент анизотропии 1,59 1,53 1,73 1,01 0,96 1,15 0,90
8 Относительное удлинение, % ГОСТ 17316-71
продольное направление 27,6 52,2 31,0 39,0 33,0 30,0 25,3
поперечное направление 37,3 23,0 30,0 39,0 27,0 29,0 33,0
коэффициент анизотропии 0,74 2,27 1,03 1,00 1,22 1,03 0,76
9 Соотношение слоев ламината по массе соответственно ткань: мембрана 0,53:0,47 0,66:0,34 0,77:0,23 0,7:0,3 0,6:0,4 0,77:0,23 0,504:0,496
Таблица 3
Гигиенические показатели ламинатов
№№ п/п Показатели Соотношение слоев ламината по массе текстильное полотно: ламинат
0,7:0,3 0,6:0,4 0,77:0,23 0,504:0,496 0,65:0,35 0,6:0,4
1 Гигроскопичность, % 5,0 (4,7)* 2,5 (2,0) 6,8 (5,2) 2,3 (1,37) 9,1 (7,8) 7,1 (5,8)
2 Влагоотдача, % 4,4 (3,7) 2,1 (1,55) 5,9 (4,1) 2,0 (0,99) 8,7 (7,1) 6,9 (5,2)
3 Паропроницаемость, г/м2·сутки 805 (1054) 740 (993,6) 737 (985) 700 (726) 730 (760) 750 (786)
4 Водоупорность, мм водн.ст. 800 1000 1000 1100 1200 1200
* В скобках указаны показатели тканей из описания патента РФ №2412625, стр.10.

Анализ представленных материалов свидетельствует о том, что предлагаемая структура комбинированного материала наиболее оптимальна в сравнении с известными техническими решениями и позволяет значительно повысить гигиенические свойства ламината, снизить анизотропию физико-механических свойств материала и его жесткость при одновременном увеличении его стойкости к атмосферным осадкам и водоупорности.

Комбинированный материал - ламинат, включающий текстильное полотно и полиэфируретановую мембрану, сформированную на изнаночной стороне текстильного полотна коагуляцией полиэфируретановой композиции, отличающийся тем, что мембрану формируют на изнаночной стороне текстильного полотна толщиной 0,03-0,04 мм из композиции состава, мас.ч.:

Раствор полиэфируретана
с содержанием сухого вещества 23-25% 100,0
Поверхностно-активное вещество 0,2-0,4
Ди-(2-этилгексил)-фталат 0,8-1,5
Микрокристаллическая целлюлоза 2,5-4,2
Пигментная паста 0,5-0,8
Диметилформамид (ДМФА) 6,5-7,5

с привесом по сухому веществу 60-80 г/м2, при соотношении слоев готового материала по массе 0,504-0,77:0,23-0,496.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к мембранным технологиям и предназначено для изготовления новых мембран для разделения спиртовых смесей методом первапорации. .

Изобретение относится к мембранным технологиям и предназначено для изготовления новых мембран для разделения спиртовых смесей методом первапорации. .

Изобретение относится к способу разделения смеси компонентов и касается полимерных мембран с наполнителем, их применения и способа их производства. .

Изобретение относится к области техники поверхностного модифицирования полимерных мембранных материалов Поверхность полимерных мембранных материалов после обработки газообразной смесью, содержащей фтор, обрабатывают смесью из газообразных окиси азота NO и/или NO2 и инертного разбавителя, после чего поверхность обрабатывают водным раствором аммиака и обдувают.

Изобретение относится к швейной промышленности и может быть использовано при изготовлении швейных 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 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. .

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.
Наверх