Термостойкий огнестойкий материал

Изобретение относится к многослойным теплостойким материалам и может быть использовано при изготовлении защитной одежды, предназначенной для эксплуатации в условиях повышенной опасности и обладающей устойчивостью к воздействию агрессивных сред, в частности к материалу, обеспечивающему защиту от термических рисков, искр и брызг металла. Описан термостойкий огнестойкий многослойный материал с полимерным покрытием, состоящий из полутораслойной ткани, выполненной из нитей из параарамидного волокна, в котором ткань характеризуется переплетением с раппортом, по основе равным 4 нитям и по утку равным 8 нитям, для построения которого использовано более одной системы уточных нитей, при этом промежутки между нитями меньше их диаметра при поверхностной плотности материала не менее 320 г/м2, а термостойкое полимерное покрытие ткани выполнено на основе фторкаучуков и/или силиконовой композиции. Технический результат: получен огнестойкий многослойный материал на основе параарамидного волокна и полимерного связующего с возможностью эксплуатации в агрессивных средах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к многослойным теплостойким и огнестойким материалам и может быть использовано при изготовлении защитной одежды, предназначенной для эксплуатации в условиях повышенной опасности и обладающей устойчивостью к воздействию агрессивных сред, в частности к материалу, обеспечивающему защиту от термических рисков, искр и брызг металла, например, для изготовления средств защиты сварщиков.

Из патента RU 2210648 (дата публикации 20.08.2003) известен огнестойкий материал с повышенными прочностными свойствами, который можно использовать в экстремальных условиях тушения пожара, а также длительно хранить в жестких климатических условиях (с широким интервалом изменения температур в диапазоне от -50° до +50°C) без снижения эксплуатационных свойств. Таким образом, обеспечивается возможность использования материала в интервале температур от -50° до +350°C. Способ изготовления данного материала заключается в формировании двухслойного покрытия на тканевой подложке при нанесении композиции на основе кремнийорганического каучука. Ткань подложки выполнена из особо прочных волокон.

Из патента RU 2196194 (дата публикации 10.01.2003) известно решение, относящееся к тканям специального назначения, которые могут быть использованы для изготовления одежды, защищающей от огнетеплотермоизлучения. Описана огнетеплостойкая двухсторонняя ткань, выполненная полутора- или двухслойным переплетением из негорючего и горючего компонента, выбранного из группы шерстяных, хлопковых, льняных волокон, при этом негорючий компонент представляет собой крученую огнезащищенную пряжу из шерстяного волокна, содержащую 1-10% фторцирконата калия от веса пряжи, а горючий компонент выполнен в виде крученой пряжи из шерстяного, или хлопкового, или льняного, или льносмесового волокна, причем негорючий компонент в основе и/или в утке дополнительно содержит крученую пряжу из полиарамидных или полиоксидиазоловых волокон, а ткань выполнена гладкокрашенной или с напечатанным рисунком.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного изобретения является решение, известное из патента RU 2201352 (дата публикации 27.03.2003), в котором описан многослойный теплостойкий материал, который может быть использован для изготовления защитной одежды и других изделий, таких как накидки, чехлы, покрывала, требующих повышенной стойкости к тепловому воздействию для работ в зоне интенсивного теплового излучения, а также открытого огня - при тушении пожаров.

Недостатком известных решений является сложность производства и многокомпонентность состава, что влияет на стоимость конечного изделия, а также невозможность использовать известные из уровня техники изделия при длительной эксплуатации.

Технической задачей заявленного изобретения является создание материала, пригодного для эксплуатации в экстремальных условиях при контакте с агрессивными средами. Технический результат заключается в обеспечении длительного срока эксплуатации, превышающего срок эксплуатации используемых в настоящее время изделий.

Технический результат настоящего изобретения достигается созданием огнестойкого многослойного материала на основе параарамидного волокна и полимерного покрытия, в котором параарамидные волокна характеризуются сложным переплетением.

Для обеспечения технического результата был получен термостойкий огнестойкий многослойный материал с полимерным покрытием, состоящий из полутораслойной ткани, выполненной из нитей из параарамидного волокна, характеризующейся переплетением с раппортом, по основе равным 4 нитям и по утку равным 8 нитям, для построения которого использовано более одной системы уточных нитей, при этом промежутки между нитями меньше их диаметра при поверхностной плотности материала не менее 320 г/м2. Термостойкое полимерное покрытие ткани выполнено на основе фторкаучуков и/или силиконовой композиции.

При этом нити представляют собой пряжу из параарамидных волокон, выбранных из группы, состоящей из тварона, кевлара, армоса, русара, херакрона.

Термостойкое полимерное покрытие выполнено с использованием фторполимеров - фторкаучуков СКФ-26, СКФ-264В, СКФ-26/3-6 (Элафтор серии 2000) или силиконовых каучуков: СКТН, СКТН-Ф, резиновой смеси ИРП-1265 НТА, резиновой композиции: Elastosil LR 3001/55 A, Elastosil LR 3001/55 В.

Изготавливаемая ткань характеризуется переплетением с раппортом, по основе равным 4 нитям и по утку равным 8 нитям, для построения которого использовано более одной системы уточных нитей. Раппорт переплетения ткани приведен на рис. 1:

1, 2, 3, 4 - нити основы (по горизонтали),

1, 5, 2, 6, 3, 7, 4, 8 - нити утка (по вертикали), где

1, 2, 3, 4 - перекрытия верхнего слоя ткани,

5, 6, 7, 8 - перекрытия нижнего слоя ткани.

Переплетение обеспечивает закрепление нитей утка верхнего и нижнего слоя с одними и теми же нитями основы. Поверхностное заполнение ткани пряжей или отношение площади проекций основной и уточной пряжи ко всей площади ткани равно 104%, т.е. промежутки между нитями меньше их диаметра, что, в свою очередь, характеризует ее как полутораслойную плотную ткань. Ткань имеет одинаковую лицевую и изнаночную стороны и относится к двулицевым тканям. В то же время использование специального сложного переплетения позволяет получить ткань с высокой воздухопроницаемостью при поверхностном заполнении ткани пряжей 104%.

Введение дополнительной системы уточных нитей позволило получить ткань с увеличенной толщиной и лучшими теплозащитными и прочностными свойствами.

Увеличение многослойности (толщины ткани) и плотности ткани, изготовленной из параарамидной пряжи, позволило получить материал с высокой стойкостью к прожиганию, к действию капель расплавленного металла, т.е. ткань, которая не прогорает и не прогревается при попадании капель расплава на ее поверхность, за счет чего увеличивается срок эксплуатации материала.

Разработанная структура переплетения пряжи из параарамидной пряжи также обеспечивает получение ткани с высокими показателями прочности на разрыв и прочности на раздир, которые более чем в 2 раза превосходят нормативные значения.

Тонкое полимерное покрытие наносится ракельным способом на поверхность ткани с последующей термофиксацией. Покрытие устойчиво к многократным стиркам, химическим чисткам, не истирается и не разрушается при эксплуатации, при температуре до минус 40°C, не трескается, выдерживая многократные деформации. Полимерное покрытие на ткани специальной структуры с гладкой поверхностью увеличивает устойчивость материала к прожиганию и обеспечивает скатывание капель расплава с его поверхности без разрушения.

Заявленное изобретение характеризуется следующими примерами.

Пример 1

Готовят полутораслойную ткань на основе параарамидных волокон - тварона, плетение которых характеризуется переплетением с раппортом, по основе равным 4 нитям, и по утку, равным 8 нитям, при этом используют более одной системы уточных нитей, а промежутки между нитями меньше их диаметра. Поверхностная плотность ткани соответствует значению 320 г/м2. Затем готовят покрытие на основе фторкаучука СКФ-26, которым заливают готовую ткань.

Пример 2

Готовят полутораслойную ткань, как указано в Примере 1, где в качестве параарамидного волокна используют армос (поверхностная плотность ткани соответствует значению 321 г/м2), затем добавляют полимерное покрытие на основе фторкаучуков СКФ-264 В.

Пример 3

Готовят полутораслойную ткань, как указано в Примере 1, где в качестве параарамидного волокна используют кевлар (поверхностная плотность ткани соответствует значению 320 г/м2), затем добавляют полимерное покрытие на основе фторкаучуков СКФ-26/3-6 (Элафтор серии 2000).

Пример 4

Готовят полутораслойную ткань, как указано в Примере 1, где в качестве параарамидного волокна используют армос (поверхностная плотность ткани соответствует значению 323 г/м2), затем добавляют полимерное покрытие на основе силиконового каучука СКТН-Ф.

Пример 5

Готовят полутораслойную ткань, как указано в Примере 1, где в качестве параарамидного волокна используют русар (поверхностная плотность ткани соответствует значению 321 г/м2), затем добавляют полимерное покрытие на основе резиновой смеси ИРП-1265 НТА.

Пример 6

Готовят полутораслойную ткань, как указано в Примере 1, где в качестве параарамидного волокна используют кевлар (поверхностная плотность ткани соответствует значению 320 г/м2), затем добавляют полимерное покрытие на основе резиновой композиции: Elastosil LR 3001/55 А.

Пример 7 (сравнительный)

Готовят полутораслойную ткань, как указано в Примере 1, где в качестве параарамидного волокна используют херакрон (поверхностная плотность материала соответствует значению 318 г/м2), затем добавляют полимерное покрытие на основе резиновой композиции Elastosil LR 3001/55 В.

Так как процесс сварки является одним из наиболее травмоопасных видов деятельности, поскольку сопряжен с такими рисками, как: искры и брызги расплавленного металла (температура капель около 1 800 град.), излучение сварочной дуги, вероятность возникновения открытого пламени (сварка вблизи легковоспламеняемых материалов), устойчивость материала спецодежды сварщика к действию нагретого до температуры 800°C прожигающего элемента должна составлять не менее 50 секунд (ГОСТ 12.4.184). Для проверки такой устойчивости материал подвергается воздействию прожигающего элемента (нихромовой проволоки), нагретого до 800°C. Нагретая проволока опускается на материал, который не должен разрушиться в течение 50 секунд. Если время прожигания составляет более 50 секунд, материал считается пригодным по своим защитным свойствам для изготовления спецодежды сварщика.

В соответствии с ГОСТ Р 12.4.234-2007 проводилась оценка защитной способности материалов при воздействии мелких брызг расплавленного металла, которые возникают при выполнении сварочных и аналогичных работ. При проведении испытаний фиксируется количество капель расплавленного металла, которое приводит к повышению температуры внутренней поверхности испытуемого образца на 40 градусов. Нормативное значение составляет не менее 30 капель.

Материал по примерам 1-7 испытывался по указанным ГОСТ и дополнительно оценивался результат воздействия капель расплавленного металла на поверхность материала. Кроме того, спецодежда, изготовленная из указанных материалов, подвергалась опытной носке в режиме интенсивной эксплуатации. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Как видно из таблицы, свойства предлагаемого материала превосходят нормативные требования к времени воздействия прожигающего элемента до разрушения (50 сек), капель расплавленного металла (более 30 капель), эксплуатации изделия (12 месяцев), кроме того, предлагаемый материал обеспечивает скатывание капель расплавленного металла с его поверхности без разрушения, что также выходит за рамки нормативных требований.

Существенность признака поверхностной плотности заявленного материала не менее 320 г/м2 подтверждена сравнительным примером 7.

Предлагаемый материал соответствует самому травмоопасному 3 классу защиты и может иметь широкое применение, в частности может быть использован для изготовления спецодежды, средств защиты рук (перчатки, краги), головы (шлемы), а также для изготовления нарукавников, фартуков, укрывных материалов и др.

1. Термостойкий огнестойкий многослойный материал с полимерным покрытием, состоящий из полутораслойной ткани, выполненной из нитей из параарамидного волокна, отличающийся тем, что ткань характеризуется переплетением с раппортом, по основе равным 4 нитям и по утку равным 8 нитям, для построения которого использовано более одной системы уточных нитей, при этом промежутки между нитями меньше их диаметра при поверхностной плотности материала не менее 320 г/м2, а термостойкое полимерное покрытие ткани выполнено на основе фторкаучуков и/или силиконовой композиции.

2. Термостойкий огнестойкий многослойный материал по п. 1, отличающийся тем, что нити представляют собой пряжу из параарамидных волокон, выбранных из группы, состоящей из тварона, кевлара, армоса, русара, херакрона.

3. Термостойкий огнестойкий многослойный материал по п. 1 или 2, отличающийся тем, что термостойкое полимерное покрытие выполнено с использованием фторполимеров - фторкаучуков СКФ-26, СКФ-264В, СКФ-26/3-6 (Элафтор серии 2000) или силиконовых каучуков: СКТН, СКТН-Ф, резиновой смеси ИРП-1265 НТА, резиновой композиции: Elastosil LR 3001/55 A, Elastosil LR 3001/55 В.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к текстильной промышленности, в частности к производству защитной одежды специального назначения. Термостойкая ткань образована переплетением основных и уточных нитей комбинированным полотняным переплетением, по основе основным репсом и по утку уточным репсом.

Изобретение относится к химической технологии текстильных материалов и касается огнестойких волокон, пряжи и ткани из них. Огнестойкая штапельная спряденная пряжа содержит по меньшей мере одно огнестойкое волокно, содержащее частично ароматический полиамид и негалогенированный антипирен, и дополнительно содержит дополнительное волокно.
Предусматривается изделие, включающее ткань, содержащую: (а) пряжу из смеси волокон, содержащую: (i) от примерно 10% мас. до примерно 85% мас., по меньшей мере, одного двухзонного волокна, содержащего окисленный полимер, выбранный из группы, состоящей из гомополимеров на основе акрилонитрила, сополимеров на основе акрилонитрила, терполимеров на основе акрилонитрила и их комбинаций; (ii) по меньшей мере, одно сопутствующее волокно, выбранное из группы, состоящей из огнестойкого сложного полиэфира, огнестойкого полиамида (нейлона), огнестойкой вискозы, огнестойкой обработанной целлюлозы, мета-арамида, пара-арамида, модакрилата, меламина, шерсти, полиамида (нейлона), регенерированной целлюлозы, поливинилхлорида, антистатического волокна, поли(пара-фениленбензо-бис-оксазола) ((PBO)), полибензимидазола ((PBI)), полисульфонамида ((PSA)) и их комбинаций; и (b) необязательно содержащую сопутствующую пряжу, отличающуюся от указанной пряжи из смеси волокон; где указанная сопутствующая пряжа содержит пара-арамид в количестве менее 20% мас.

Изобретение относится к структуре материала, в частности для изготовления полотна материала для одежды, которая содержит огнестойкий материал и которую можно применять для изготовления одежды с отражающими или защитными свойствами.
Изобретение относится к многослойным сорбционным волокнистым защитным материалам. .

Изобретение относится к защитной огнестойкой ткани, содержащей по основе и утку комбинированную нить, представляющую собой бикомпонентную армированную нить, в которой в виде стержня используется арамидная комплексная нить линейной плотности 6,3-200 текс, а второй компонент в виде оплетки из пряжи на основе оксадиазола с количеством витков 400-1000 кр/м и линейной плотностью 10-200 текс при соотношении компонентов (мас.%): нить на основе ароматического сополиамида 10-50; пряжа из волокна на основе оксадиазола 90-50.
Ткань // 2382840
Изобретение относится к теплостойким тканям, используемым преимущественно для тепловой изоляции. .
Ткань // 2381314
Изобретение относится к теплостойким тканям, используемым преимущественно для тепловой изоляции. .
Изобретение относится к производству текстильных фильтрующих материалов, которые могут найти применение при очистке горячих технологических газов и промышленного воздуха при повышенных температурах (до 300°С).

Изобретение относится к технологии получения металлизированных материалов для экранирования от воздействия электромагнитных излучений в широком диапазоне. .

Изобретение относится к огнестойким фосфорсодержащим полимерам, способам получения таких полимеров, изделиям, содержащим такие полимеры (например, текстильным материалам, обработанным такими полимерами), и способам получения таких изделий.

Предлагается текстильная оплетка для направления и защиты удлиненных элементов и способ ее построения. Оплетка включает удлиненную стенку, имеющую противоположные края, проходящие параллельно центральной оси.

Описаны способы получения композитов, пригодных для формирования мягкой и твердой бронезащиты. Более конкретно, способы получения устойчивых к воздействию пуль и осколков волокнистых композитов, характеризующихся улучшенными свойствами устойчивости к воздействию пуль и осколков, включая низкое значение глубины отпечатка.

В заявке описана надеваемая текстильная оболочка, устойчивая к разлохмачиванию концов, для защиты удлиненных объектов и способ изготовления такой оболочки. Оболочка имеет удлиненную стенку, содержащую нити основы, проходящие в целом параллельно продольной центральной оси оболочки, и нити утка, проходящие по круговому периметру оболочки.

Группа изобретений относится к текстильной промышленности, в частности к производству защитной одежды специального назначения. Термостойкая ткань образована переплетением основных и уточных нитей комбинированным полотняным переплетением, по основе основным репсом и по утку уточным репсом.

Предлагается биаксиизотропная энергопоглощающая ткань порогового срабатывания, образованная переплетением основных и уточных нитей, содержащая одинаковые по сырьевому составу и линейной плотности крученые нити основы и утка, с одинаковыми раппортами переплетений по основе и утку.

Варианты осуществления изобретения направлены на нетканый материал для волокнистого цемента, содержащий: слой основы полотна, содержащий нити продольного направления (MD) и нити поперечного направления (CMD), переплетенные одни относительно других, причем нити поперечного направления (CMD) содержат скрученные мононити; и по меньшей мере один слой ватина, перекрывающий слой основы полотна.
Изобретение относится к области армирующих эластичных тканых материалов, используемых для изготовления полимерных композиционных изделий. Армирующий эластичный тканый материал выполнен комбинированным переплетением текстурированных полиамидных нитей с образованием ячеек с выступающими рельефными гранями и с размером прямоугольников от 1 до 2 мм, в качестве текстурированных полиамидных нитей материал содержит при соотношении основных и уточных полиамидных нитей 1:1 крученые комбинированные нити с номинальной линейной плотностью 10-15 текс, с удельной разрывной нагрузкой 40-50 сН/текс и со степенью извитости 50-75%, материал выполнен толщиной 700-1500 мкм с поверхностной плотностью 220-380 г/м2 при линейной плотности 10-15 текс, при этом количество ячеек с выступающими рельефными гранями на 1 см2 выбрано 45-90 штук, полиамидные нити материала выбраны с линейной плотностью элементарного волокна 0,4-0,2 текс при их диаметре 90-50 мкм.

Предложена новая рукавная ткань для армирования бесконечных приводных ремней, содержащая два слоя одинаковых параллельно расположенных один над другим тканых полотен, выполненных просвечивающим переплетением основных и уточных нитей и соединенных между собой по краям уточными нитями, которые в чередующемся порядке переплетаются с нитями основы тканого полотна каждого слоя и переходят из одного полотна в другое, образуя в местах их перехода кромочные складки.

Изобретения относятся к текстильной промышленности, а именно к производству тканых армирующих наполнителей, и могут быть использованы при изготовлении высоконагруженных силовых конструкций цилиндрической формы, например поршней.

Изобретение относится к способу получения функционализированных и разветвленных эластомерных сополимеров. Способ получения функционализированного и разветвленного эластомерного сополимера включает следующие этапы: (a) анионную сополимеризацию, по меньшей мере, одного конъюгированного диенового мономера и, по меньшей мере, одного виниларена в присутствии, по меньшей мере, одного углеводородного растворителя, по меньшей мере, одного литиевого инициатора и, по меньшей мере, одного полярного модификатора с получением содержащего эластомерный сополимер раствора; (b) взаимодействие, по меньшей мере, 10 мас.% полимерных цепей эластомерного сополимера, полученного на этапе (а), по меньшей мере, с одним соединением, содержащим хотя бы одну функциональную группу, выбранную из эпоксидов, кетонов, сложных эфиров, альдегидов, с получением раствора, содержащего функционализированный эластомерный сополимер; (c) добавление к полученному на этапе (b) раствору литиевого инициатора в количестве, от 1 до 4 раз превышающем молярное количество инициатора, использованного на этапе (а), а также соединения брома общей формулы (I): , где R представляет собой линейную или разветвленную С1-С30 алкильную группу, С3-С30 циклоалкильную группу, С6-С30 арильную группу.

Изобретение относится к многослойным теплостойким материалам и может быть использовано при изготовлении защитной одежды, предназначенной для эксплуатации в условиях повышенной опасности и обладающей устойчивостью к воздействию агрессивных сред, в частности к материалу, обеспечивающему защиту от термических рисков, искр и брызг металла. Описан термостойкий огнестойкий многослойный материал с полимерным покрытием, состоящий из полутораслойной ткани, выполненной из нитей из параарамидного волокна, в котором ткань характеризуется переплетением с раппортом, по основе равным 4 нитям и по утку равным 8 нитям, для построения которого использовано более одной системы уточных нитей, при этом промежутки между нитями меньше их диаметра при поверхностной плотности материала не менее 320 гм2, а термостойкое полимерное покрытие ткани выполнено на основе фторкаучуков иили силиконовой композиции. Технический результат: получен огнестойкий многослойный материал на основе параарамидного волокна и полимерного связующего с возможностью эксплуатации в агрессивных средах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Наверх