Результат интеллектуальной деятельности: ЛЕНТА ТКАНАЯ СИНТЕТИЧЕСКАЯ ТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к созданию синтетической ленты технического назначения, в частности изобретение направлено на разработку тканой синтетической ленты, пригодной для использования в качестве, силового элемента текстильных грунтозаполняемых конструкций для балластировки трубопроводов (газопроводов).

Грунтозаполняемые конструкции для балластировки газопроводов представляют собой текстильные контейнеры, расчетный срок службы которых под нагрузкой составляет не менее 30 лет при эксплуатации в тяжелых климатических условиях. Сложные условия эксплуатации грунтозаполняемых конструкций балластировочных устройств газопроводов и значительные статические силовые нагрузки предъявляют высокие требования к качеству синтетической текстильной ленты, используемой в указанных изделиях.

Из уровня техники известен текстильный контейнер (КТ) для балластировки грунтом трубопроводов, выполненный в соответствии с ТУ 102-(589÷593)-91. Контейнер текстильный имеет две цилиндрические емкости из мягкой технической ткани, предназначенные для насыпки балласта, соединенные между собой, и четыре грузовые ленты, которые пришиты с внешней стороны к оболочке емкостей. В данном техническом решении грузовые ленты изготавливаются из материала контейнера и представляют собой конструктивные элементы, обеспечивающие передачу усилий на КТ от трубопровода.

Однако изготовление грузовой ленты из материала контейнера не обеспечивает запаса прочности при эксплуатации грунтозаполняемой конструкции.

Предпочтительно использовать в указанных конструкциях не сшитую из ткани грузовую ленту, а готовую техническую синтетическую ленту, вытканную на лентоткацких станках, обеспечивающую достаточный запас прочности, износостойкости и надежности при эксплуатации грунтозаполняемых конструкций балластировочных устройств газопроводов.

Из уровня техники известна тканая лента технического назначения, состоящая из основных и уточных нитей, изготовленных из тонкого материала, стойкого к разрывной нагрузке, отличающаяся тем, что переплетение тканой ленты является полотняным, в качестве основных нитей используют арамидные нити, в качестве уточных нитей - лавсановые нити, причем соотношение плотностей арамидных и лавсановых нитей находится в пределах 2-9,3 (см. патент RU 2237114, опубликованный 27.09.2004).

Указанная лента при толщине 0,3 мм имеет прочность на разрыв 527-739 кгс. Прочностные свойства данной ленты не позволяют применять ее как грузовую ленту.

Для использования в грунтозаполняемых конструкциях балластировочных устройств газопроводов тканая лента должна обеспечивать уровень прочности не менее 2000 кгс при ширине ленты 50 мм.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности тканой синтетической ленты при обеспечении низких значений ее удлинения под воздействием длительных статических нагрузок.

Кроме того, заявленная тканая синтетическая лента обеспечивает возможность перемещения загруженного контейнера.

Для решения поставленной задачи разработана лента тканая синтетическая технического назначения, преимущественно для изготовления текстильных грунтозаполняемых конструкций, которая выполнена с линейной плотностью (ткани) не менее 40-90 г/м из комплексных полиэфирных и/или полиамидных нитей, с обеспечением удлинения ленты не более 20% при статической нагрузке не более 1000 кгс.

Ленту выполняют преимущественно комбинированным переплетением, при этом повышение механических свойств ленты может быть достигнуто путем дополнительного введения в основу и/или в уток подкрученной нити. Например, по основе и/или по утку предложенная лента может содержать подкрученные нити с числом кручений (подкруток) от 30 до 300 на метр.

Кроме того, свойства ленты могут быть улучшены путем введения в основу и/или в уток нитей различного состава. Например, предложенная лента по основе может быть выполнена из полиамидных комплексных нитей, а по утку через интервал от 4 до 10 расположения комплексных полиамидных нитей введены нити из полиэстера (полиэфирные нити). Или в другом варианте предложенная лента по основе может быть выполнена из полиэфирных комплексных нитей, а по утку через интервал от 4 до 10 расположения комплексных полиэфирных нитей могут быть введены полиамидные нити.

Заявленная тканая синтетическая лента технического назначения выполнена из комплексных полиамидных и/или полиэфирных нитей линейной плотностью 93-250 текс, включающих по 240-410 элементарных нитей, при этом в качестве комплексных полиамидных и/или полиэфирных нитей предпочтительно используются термостабилизированные и/или светотермостабилизированные нити.

В соответствии с заявленным изобретением тканая синтетическая лента выполняется шириной 49-51 мм, толщиной 1,3-2,7 мм при минимальной линейной плотности (ткани) не менее 44-76 г/м из комплексных полиэфирных нитей с обеспечением разрывной нагрузки не менее 2000-3500 кгс при разрывном удлинении не более 40%.

Сложные климатические условия эксплуатации текстильных грунтозаполняемых конструкций требуют сохранения высокого уровня механических свойств ленты при намокании и при замораживании и размораживании грунтозаполняемой конструкции. Заявленная тканая синтетическая лента проверяется в готовом виде на стойкость влажного материала к растрескиванию. Лента сохраняется без изменения внешнего вида и структуры ткани после выдержки влажного образца при температуре минус 15°С в течение 24 час.

Для идентификации заявленная лента дополнительно может содержать надписи и/или рисунки.

Заявленную тканую синтетическую ленту технического назначения, преимущественно для изготовления текстильных грунтозаполняемых конструкций, изготавливали следующим образом.

Лента вырабатывается шириной 50 мм на лентоткацком станке комбинированным переплетением с линейной плотностью ткани ленты не менее 40-90 г/м из комплексных полиэфирных нитей, или из комплексных полиамидных нитей, или совместным использованием комплексных полиамидных и полиэфирных нитей.

Лента вырабатывается из комплексных полиамидных и/или полиэфирных нитей линейной плотностью 93-250 текс, включающих 240-410 элементарных нитей, при этом в качестве комплексных полиамидных и/или полиэфирных нитей используются термостабилизированные и/или светотермостабилизированные нити.

Качество полученной ленты определяется по показателям прочности на разрыв и удлинения ленты под воздействием длительных статических нагрузок. Удлинения полученной ленты составило 19% при статической нагрузке 1000 кгс, разрывная нагрузка - не менее 2000-3500 кгс, удлинение при разрыве - не более 40%.

Пример 1

Изготовлена тканая синтетическая лента технического назначения шириной 50 мм на лентоткацком станке комбинированным переплетением с линейной плотностью ткани ленты не менее 44-48 г/м из комплексных полиэфирных нитей суровой окраски, состоящей из 240 элементарных нитей с линейной плотностью комплексной полиэфирной нити (из полиэтилентерефталата) 187 текс. Толщина ленты в разных партиях, измеренная при давлении 100 г/см², составила 1,3-1,7 мм.

Разрывная прочность изготовленной ленты составила 2000 кгс при величине разрывного удлинения 38%. Удлинение ленты под действием статической нагрузки 1000 кгс составляет 19%.

Пример 2

Изготовлена тканая синтетическая лента технического назначения шириной 50 мм на лентоткацком станке комбинированным переплетением с линейной плотностью ткани ленты не менее 54-58 г/м из комплексных полиэфирных нитей суровой окраски, состоящей из 300 элементарных нитей с линейной плотностью комплексной полиэфирной нити 187 текс. Толщина ленты, измеренная при давлении 100 г/см², составила 1,6-2,0 мм.

Разрывная прочность изготовленной ленты составила 2500 кгс при величине разрывного удлинения 39%. Удлинение ленты под действием статической нагрузки 1000 кгс составляет 19%.

Пример 3

Изготовлена тканая синтетическая лента технического назначения шириной 50 мм на лентоткацком станке комбинированным переплетением с линейной плотностью ткани ленты 72-76 г/м из комплексных полиэфирных суровых нитей (содержащих по 408 элементарных нитей) с линейной плотностью комплексной полиэфирной нити 187 текс. Толщина ленты в разных партиях (измеренная при давлении 100 г/см²) составила 2,15-2,65 мм.

Разрывная прочность изготовленной ленты составила 3500 кгс при величине разрывного удлинения 40%. Удлинение ленты под действием статической нагрузки 1000 кгс составляет 19%.

Пример 4

Изготовлена тканая синтетическая лента технического назначения шириной 50 мм на лентоткацком станке комбинированным переплетением с линейной плотностью ленты не менее 46 г/м из комплексных полиамидных светотермостабилизированных нитей белого цвета, состоящей из 240 элементарных нитей с линейной плотностью комплексной полиэфирной нити 187 текс. При изготовлении ленты по основе и по утку введены подкрученные нити с числом кручений 200 на метр.

Разрывная прочность изготовленной ленты составила 2100 кгс при величине разрывного удлинения 40%. Удлинение ленты под действием статической нагрузки 1000 кгс составляет 20%.

Пример 5

Изготовлена тканая синтетическая лента технического назначения шириной 50 мм на лентоткацком станке комбинированным переплетением с линейной плотностью ленты не менее 56 г/м из комплексных полиамидных светотермостабилизированных нитей белого цвета, состоящей из 300 элементарных нитей с линейной плотностью комплексной полиэфирной нити 187 текс и из комплексных полиэфирных термостабилизированных белых нитей той же линейной плотности. При изготовлении ленты по основе использовали полиэфирные комплексные нити, а по утку через интервал от 4 до 10 ввели указанные выше комплексные полиамидные нити.

При изготовлении ленты в кромку использовали комплексную полиамидную нить с линейной плотностью 29 текс.

Разрывная прочность изготовленной ленты составила 2600 кгс при величине разрывного удлинения 38%. Удлинение ленты под действием статической нагрузки 1000 кгс составляет 19%.

Из описания заявки и из приведенных примеров реализации изобретения следует, что заявленное техническое решение позволяет обеспечить низкие значения удлинения тканой синтетической ленты под воздействием статических нагрузок при сохранении ее высокой прочности.