Способ заключительной отделки волокнисто-тканевого материала или изделия из него

Номер патента: 13902

Опубликовано: 30.12.2010

Авторы: Новик Ирина Геннадьевна, Сечко Александр Эдуардович

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЙ ОТДЕЛКИ ВОЛОКНИСТОТКАНЕВОГО МАТЕРИАЛА ИЛИ ИЗДЕЛИЯ ИЗ НЕГО(71) Заявитель Государственное научное учреждение Научно-исследовательский центр проблем ресурсосбережения Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Сечко Александр Эдуардович Новик Ирина Геннадьевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Научно-исследовательский центр проблем ресурсосбережения Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Способ заключительной отделки волокнисто-тканевого материала, содержащего полимерные нити или волокна, или изделия из указанного материала, включающий охлаждение материала или изделия до криогенной температуры и выдержку при этой температуре, отличающийся тем, что материал или изделие резко охлаждают прямым погружением в криогенную жидкость или орошением криогенной жидкостью в термокамере, выдержку осуществляют в течение 10-30 минут с последующим нагревом материала или изделия в естественных условиях до температуры окружающей среды. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед выдержкой материал или изделие охлаждают до температуры не выше -160 С. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве криогенной жидкости используют нетоксичные сжиженные газы естественного происхождения с температурой кипения не выше -160 С, в частности жидкий азот. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что криогенную жидкость берут в количестве,равном по массе количеству охлаждаемого материала или изделия. Изобретение относится к области отделочного производства волокнисто-тканевых материалов, содержащих полимерные нити или волокна, и может быть использовано для повышения износоустойчивости и снижения ломкости указанных материалов и изделий на их основе. Под волокнисто-тканевыми материалами в данном случае понимаются полотна, полученные ткачеством или вязанием из нитей, содержащих, по крайней мере, одно полимерное волокно. Отделочное производство волокнисто-тканевых материалов базируется преимущественно на химической технологии, в которой известно значительное число способов обработки, заключающихся в воздействии на поверхность материала растворами химических реагентов, при котором на ней формируется слой вещества-модификатора,обеспечивающий придание материалу необходимых эксплуатационных свойств 1. Недо 13902 1 2010.12.30 статком большинства модифицирующих химических реагентов является их высокая токсичность. Поэтому они экологически не безопасны как в производстве, так и при эксплуатации, а образующиеся отходы производства требуют дополнительных затрат на их утилизацию. Известны также безрастворные технологии модифицирования волокнисто-тканевых материалов, при реализации которых слой модифицирующего вещества осаждается на поверхность размещенного в реакционно-способной газовой среде материала при активации среды энергетическим воздействием - низкотемпературной плазмой, тлеющим разрядом,лазерным облучением 2. Реализация данного способа, как правило, связана с использованием сложного технологического и энергоемкого оборудования, требующего квалифицированного обслуживания. Существенно реже в отделочном производстве для модифицирования волокнистотканевых материалов используются безреагентные технологические методы, основанные на применении физических воздействий на материал. Например, известен способ гидравлического усиления текстильных материалов 3, в котором материал подвергается динамическому воздействию жидкой завесы, включающей в себя струи под высоким давлением, что приводит к улучшению характеристик, включая изнашиваемость кромок,стабильность, стойкость к истиранию, необходимые массу и толщину ткани. Недостатком данного способа является высокий расход воды, необходимый для достижения требуемого эффекта. Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ заключительной обработки чулочных изделий, представляющий собой медленное снижение температуры обрабатываемых изделий до криогенной в холодильной термокамере и выдержку при низкой температуре в течение интервала времени до 48 часов 4. Этот способ выбран в качестве прототипа. К его недостаткам относятся сложность реализации медленного снижения температуры, высокие затраты энергии на охлаждение в камере и длительность технологического цикла обработки. Заявляемое изобретение решает задачу создания простого в реализации, экономичного, экологически чистого безреагентного способа повышения износоустойчивости волокнисто-тканевых материалов, содержащих полимерные нити или волокна, и изделий из таких материалов. Решение поставленной задачи достигается тем, что заключительная отделка волокнисто-тканевого материала или изделий из указанного материала включает охлаждение обрабатываемого материала до криогенной температуры и выдержку при этой температуре. При этом материал или изделие резко охлаждают прямым погружением в криогенную жидкость или орошением криогенной жидкостью в термокамере, а выдержку осуществляют в течение 10-30 минут с последующим нагревом материала или изделия в естественных условиях до температуры окружающей среды. Перед выдержкой материал или изделие охлаждают до температуры не выше -160 С. В качестве криогенной жидкости применяют нетоксичные сжиженные газы естественного происхождения с температурой кипения не выше -160 С, в частности жидкий азот или другие. Криогенную жидкость берут в количестве, равном по массе количеству охлаждаемого материала или изделия. Использование в качестве хладагента нетоксичных и экологически безопасных сред позволяет исключить из технологического процесса операции их утилизации. Невысока и стоимость хладагентов, например, для 1 кг жидкого азота она составляет около 300 белорусских рублей, что экономически целесообразно. При реализации предложенного способа положительный эффект достигается тем, что в случае резкого охлаждения волокнисто-тканевых материалов погружением в криогенную жидкость, в связи с высокой скоростью охлаждения, в полимерных волокнах не успевают реализоваться релаксационные процессы, которые значительно замедлены при криогенных температурах, что приводит к частичному разрушению крупных кристалли 2 13902 1 2010.12.30 ческих образований и аморфизации материала. Таким образом, обработка уменьшает жесткость полимера, т.к. в аморфных областях упаковка молекул рыхлая и молекулярная подвижность не затрудняется, что облегчает изменение формы при деформировании и способствует проявлению вынужденной эластичности при больших нагрузках. Температурные напряжения, возникающие при шоковом охлаждении в жидком азоте,приводят к разрушению связей между некоторыми макрофибриллами поверхностного слоя волокна. Это способствует взаимному скольжению пачек макромолекул, деформированию надмолекулярной структуры и оптимизации шероховатости. В результате обработки на поверхности полимерных волокон образуется тонкий структурированный слой,обладающий свойствами антифрикционного покрытия. Данный способ обработки волокнисто-тканевых материалов, включающих полимерные нити или волокна, позволяет увеличить износостойкость материала в 1,5-3 раза, повысить механические характеристики на 10-20 . Следует отметить также, что вследствие снижения трения предотвращается прорубка полотна иглой, которая возникает при погружении иглы в полотно при пошиве изделий на швейных машинах. Единая совокупность новых существенных признаков позволяет решить поставленную задачу и достичь новый технический результат, что характеризует предложенное техническое решение с существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа. Применение на практике заявленного способа обработки позволяет решать поставленные в изобретении задачи. Заявляемый способ обработки характеризуется следующим примером. Для проведения заключительной отделки (криогенной обработки) трикотажных полотен чулочных изделий (состав 75 полиамид, 15 эластан) и полиамидных нитей, входящих в состав этих полотен, использовали технический жидкий азот по ГОСТ 9293,сосуд Дюара и термокамеру. Обработку трикотажных полотен и нитей проводили двумя способами методом прямого погружения образцов в сосуд Дюара с жидким азотом и методом орошения криогенной жидкостью в ее парах в термокамере в течение 10-30 минут. После обработки перед испытаниями все образцы выдерживались в течение 24 часов при комнатной температуре 21 С. Физико-механические показатели нитей исследовали методом определения нагрузки и относительного удлинения нитей при разрушении по ГОСТ 6611.2. Исследования на износостойкость трикотажных полотен при возвратно-поступательном движении проводили на трибометрической установке по схеме цилиндрплоскость. Усилие прижатия цилиндрического контртела к исследуемому образцу обеспечивалось нагрузкой 5 Н, испытания проводились в течение 1500 циклов. Образцы полотен закреплялись на картонных подложках. Ввиду сложности оценки потери массы в данном эксперименте степень интенсивности износа оценивали по отношению площади областей видимых разрушений к исходной площади образцов. Для получения сравнительных данных испытывались также контрольные образцы тканей без обработки. В результате механических испытаний полиамидных волокон из исследованных полотен установлено, что прочность образцов, обработанных по заявляемому способу, оказалась выше контрольных не менее чем на 10 , относительное удлинение при разрушении не менее чем на 20 . В результате испытаний на устойчивость к износу установлено, что охлаждение прямым погружением с охлаждением перед выдержкой до температуры прекращения активного кипения -196 С, а также методом орошения в парах криогенной жидкости в течение 10-30 мин увеличивает износоустойчивость в 1,5-3 раза. Увеличение времени выдержки при криогенной температуре уменьшает эффективность обработки. 3 13902 1 2010.12.30 Источники информации 1. Ковтун Л.Г. Химическая технология отделки трикотажных изделий Учеб. для вузов. - . Легпромбытиздат, 1989. - 232 с. 2. Патент 1659 1, МПК 06 5/20,06 10/08,06 10/10. Способ обработки волокнисто-тканевого материала / А.В. Рогачев, В.П. Казаченко, О.И. Палий. Заявл. 1994.05.23, опубл. 1997.03.30. 3. Патент 93005254 , МПК 04 1/46. Способ гидравлического усиления текстильных материалов, усиленные текстильные материалы / Дж. . Сигл, Дж. . Гринвэй,З. Мэйт, Ф.И. Мэлани. Заявл. 1993.05.04, опубл. 1995.08.10. 4.6,679,067,06 7/00 (20060101)29 71/02 (20060101)25 19/00 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4

МПК / Метки

МПК: D06C 7/00

Метки: изделия, волокнисто-тканевого, способ, заключительной, или, него, отделки, материала

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/4-13902-sposob-zaklyuchitelnojj-otdelki-voloknisto-tkanevogo-materiala-ili-izdeliya-iz-nego.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ заключительной отделки волокнисто-тканевого материала или изделия из него</a>

Похожие патенты