СПОСОБ МАГНИТОАКТИВИРУЮЩЕГО ГЛАЖЕНИЯ И МАГНИТОУТЮГ КУРИХИНА В.И. Российский патент 1997 года по МПК D06F75/08 D06F75/00 

Изобретение относится к технике влажно-тепловой обработки тканей и изделий из них, а именно к технике глажения, предназначенной для использования в легкой промышленности, сфере обслуживания и в быту.

Известная гладильная техника позволяет придавать обрабатываемым тканям и изделиям из них нужную и устойчивую форму, производить распрямление смятых участков, фиксировать складки, разутюживать швы, соединять детали изделий термопластическими клеями, снижать напряжения в волокнах ткани, придавать несминаемость ткани в готовом изделии, наносить на ткань с изнаночной стороны сплошную пленку из резиновой смеси /прорезинивание ткани/ или пленку на основе синтетических смол, наносить художественно стойкое сминание как своеобразную отделку изделий и одежды /типа тиснения/, отделку тканей по снижению электрируемости, производить другие технологические операции.

Известен способ глажения, включающий процесс увлажнения и нагрев под давлением обрабатываемого материала, преимущественно, на основе высокополимерного материала [1]
Существенным недостатком этого способа прототипа является ограниченная возможность воздействия на обрабатываемый полуфабрикат таких параметров глажения как: температура нагрева ткани, характер увлажнения и усилие для получения удельного давления. При широком разнообразии тканевых материалов и изделий из них, а также при все возрастающих видах операций, выполняемых при глажении, названные параметры обработки уже недостаточны, малопроизводительны, не обеспечивают достижения глажением готовая товарная продукция не во всех случаях отвечает высокому уровню потребительских свойств из-за невозможности дальнейшего подъема качества процесса глажения.

Известен утюг, содержащий подошву, рукоятку, нагреватель и увлажнитель [2]
Недостатком известного утюга является отсутствие в нем средства для выполнения нетрадиционных воздействий на полимерную основу материалов тканевого полуфабриката, при которых достигается повышенный уровень свойств получаемой продукции путем улучшения качества процесса глажения.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение качества обработки и производительности труда.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе глажения в области нагрева под давлением на обрабатываемый материал воздействуют постоянным магнитным полем, на обрабатываемый материал воздействуют магнитным полем, имеющим неоднородную структуру, воздействуют магнитным полем на выпариваемую жидкость, а давление на обрабатываемый материал создают посредством взаимодействия его с магнитным полем. А также тем, что известный утюг снабжен источником постоянного магнитного поля, встроенным в подошву с возможностью создания магнитно-полевого слоя перед ее наружной стороной, источник постоянного магнитного поля выполнен в виде электромагнита, полюса которого обращены к подошве, а магнито-полевой слой имеет толщину большую, чем обрабатываемый материал.

Воздействием постоянного магнитного поля на полуфабрикат в области нагрева под давлением обеспечены условия для улучшения структуры и свойств полимерных материалов при получении из полуфабриката готовой продукции. Например, постоянное однородное магнитное поле позволяет улучшить прочностные показатели полимеров путем ориентации молекул в материале.

Обработкой полуфабриката неоднородным постоянным магнитным полем в полимерном материале не только ориентируют молекулы, но и вызывают силы, перемещение молекул за счет градиента индукции внешнего магнитного поля. Вместе с этим, улучшаются диэлектрические свойства полимера, повышают физико-механические свойства.

Омагничиванием выпариваемой увлажняющей жидкости из полуфабриката снижено образование и осаждение на материале полуфабриката твердотельных отложений накипеобразователей.

Созданием давления на полуфабрикат силой магнитополевого взаимодействия достигнута возможность двухстороннего сдавливания полуфабриката в пространстве между внешними элементами магнитной цепи.

Все эти особенности отличительных признаков данного способа магнитоактивирующего глажения характеризуют повышенный качественный уровень прогрессивного процесса нетрадиционной обработки полуфабриката и показатели улучшения потребительских свойств получаемой товарной продукции, получаемой от использования нетрадиционной технологии воздействия на материал полуфабриката.

Перечень фигур, поясняющих изобретение: фиг. 1 принципиальная схема способа магнитоактивирующего глажения; фиг.2 схема магнитополевой обработки неоднородным воздействием; фиг.3 схема омагничивания увлажняющей жидкости; фиг.4 схема магнитосилового давления на полуфабрикат.

Примеры конкретного выполнения, подтверждающие осуществимость способа и получения положительного эффекта при использовании всех свойственных ему существенных признаков.

Пример 1. Способ магнитоактивирующего глажения реализуется при использовании плиты пресса или утюга, имеющей гладильную поверхность и прессовой подушки или гладильного стола, доски, колодки (фиг.1). Обрабатываемый полуфабрикат 1 помещают между гладильными поверхностями плиты 2 и подушки 3, а затем создают давление на полуфабрикат, обозначенное стрелкой 4. Увлажнение 5 полуфабриката производят одним из примеров: распылением воды, наложением на него предварительно смоченной ткани, подачей пара по отверстиям в плите или подушке, как правило с амортизационным покрытием из сукна, парусины, фланели и других тканей. Нагрев 6 полуфабриката ведут через гладильную поверхность плиты или подушки от расположенных внизу паровой камеры или регулируемого электронагревателя, других источников тепла. Операцию нагрева 6 ведут под давлением 4. Помимо этого, одновременно на полуфабрикат воздействуют, в области его нагрева под давлением, постоянным магнитным полем 7, которым управляют структурой и свойствами полимерных материалов полуфабриката. Например, в результате термомагнитной обработки полуфабрикатов из полиэтилена однородным постоянным магнитным полем индукцией от 0,1 Тл и более готовые изделия получают с улучшенными пространственными характеристиками за счет создания ориентированных структур в материале, наблюдается улучшение диэлектрических свойств и микротвердости полимера. Причем, процессы подвижности макромолекул этого полимера проявляются при температуре от 50^oC и выше. Обработка этим способом полуфабрикатов из тканей предварительно пропитанных растворами на основе термореактивных смол для последующей фиксации структурного состояния волокна позволяет получать готовую товарную продукцию с модифицированными свойствами полимеров в магнитном поле. Это изделие с высоко устойчивой формой, фиксированными складками, разутюженными швами, соединения деталей изделий термопластическими клеями, придание несминаемости изделиям, наоборот, изделия с нанесенным художественным сминанием или тиснением, получение изделий с клеевой аппликацией на полиэтиленовой пленке.

Пример 2. Способ магнитоактивирующего глажения (фиг.2), при котором магнитополевую обработку полуфабриката 1 ведут в неоднородном 8 постоянном магнитном поле, которое создают между плитой 2 и подушкой 3 области давления 4 и нагрева 6. Этой операцией интенсифицируют молекулярную подвижность в структурных превращениях полимерных материалах. Под действием неоднородного постоянного магнитного поля молекулы не только ориентируют в направлении поля, но и перемещают за счет градиента индукции внешнего магнитного поля. При этом прочность полуфабриката из полиэтилена низкой плотности при термомагнитной обработке в магнитном поле индукции до 0,4 Тл возрастает больше, чем прочность полуфабриката из полиэтилена высокой плотности. Повышение физико-механических характеристик полимера из эпоксидного связующего при изменении индукции магнитного поля от 0 до 0,7 Тл может достигнуть 20-30 процентов. А в полиэтилен высокой плотности с термоэластопластом, способным увеличивать молекулярную подвижность полиэтилена, прочность материала полуфабриката, обработанного магнитным полем, увеличивается на 80 процентов. Магнитополевая обработка материалов на основе каучуковых эластомеров замедляет их кинетику фотоокисления под воздействием ультрафиолетового излучения. Вулканизация эластомеров в магнитном поле сопровождается улучшением их технологических свойств и эксплуатационных характеристик. Под воздействием магнитного поля повышаются коэффициенты теплопроводности и температуропроводности материалов на основе каучуков. Этот прием магнитополевой обработки тканевых полуфабрикатов позволяет получать высококачественную отделку водонепроницаемых изделий, заключающуюся в нанесении на ткань с одной стороны сплошной пленки из резиновой смеси для получения прорезиненной ткани или сплошной пленки на основе синтетических смол.

Пример 3. Способ магнитоактивирующего глажения /фиг.3/ предусматривает операцию, которая заключается в омагничивании выпариваемой 9 увлажняющей жидкости 5 из полуфабриката 1 в области его нагрева 6 под давлением 4. Омагничиванием жидкости поперечно направленным полем разрыхляют твердые осадки, выпадающие из воды в объемно-пористой структуре полуфабриката. И таким образом, создают благоприятные условия для удаления отложений из полуфабриката, например путем одновременного отсоса с воздухом через полуфабрикат и отверстия в нижней подушке 3 гладильного пресса или в утюжильной колодке, под плитой 2. Из готового продукта отложения могут быть удалены пылесосом. Качество обработки полуфабриката достигается без использования дистиллированной воды для увлажнения ткани. Это существенно, т.к. наиболее распространенные воды кальциево-карбонатного класса составляют около 80% вод всех рек и озер страны и охватывают примерно 85% ее территории.

Пример 4. Способ магнитоактивирующего глажения /фиг.4/ включает в себя операцию давление 4 на полуфабрикат 1, которое создают механическим воздействием между плитой 2 и подушкой 3 силой 10 магнитного натяжения их друг к другу. Эту силу направляют через полуфабрикат, при этом с одной его стороны располагают источник магнитного поля, например, в плите 2, а с другой стороны шунтирующий магнитопровод, в качестве которого используют подушку 3, преимущественно, из магнитомягкого ферромагнитного материала. Для удобства размыкания магнитной цепи между источником магнитного поля и шунтирующим магнитопроводом, в качестве упомянутого источника может быть взят электромагнит со средством отключения тока. А при использовании источника из намагниченного магнитотвердого материала в плите 2, часть подушки 3 формообразуют в виде вставки 11 из диамагнитного материала, например, из твердой породы древесины. При отклоненном электромагните плиту и подушку разводят перед началом и в конце глажения, главным образом, в вертикальном положении. При глажении перемещением плиты 2 с источником из намагниченного материала по полуфабрикату, магнитную цепь между подушкой 3 размыкают перемещением плиты 2 в зону расположения диамагнитной вставки 11. Удельная сила магнитного притяжения плиты 2 к подушке 3 при использовании источника поля из намагниченного материала может быть равной 50-60 г/см², а при использовании электромагнита может регулироваться изменение силы тока в его обмотке.

Использование источника магнитного поля из намагниченного материала, применительно ко всем четырем примерам конкретного выполнения способа магнитоактивирующего глажения, позволяет создавать магнитополевую среду в обрабатываемом полуфабрикате различной топографии и индукции, что важно для оптимизации процесса глажения по взаимосвязанным параметрам: магнитная индукция температура увлаженность усилие продолжительность. Вместе с этим, использование такого типа магнитного поля делает процесс глажения экономичным и надежным в эксплуатации, при обеспечении качества обработки полуфабриката, т. е. будучи однажды намагниченным он не требует в дальнейшем дополнительных каких-либо энергозатрат на создание магнитополевой технологической среды глажения.

Перечень фигур, поясняющих изобретение: фиг.5 общий вид магнитоутюга; фиг.6 установка электромагнита; фиг.7 магнитополевой слой.

Примеры конкретного выполнения, показывающие осуществимость магнитоутюга и достижение положительного эффекта, создаваемого всей совокупностью его существенных признаков.

Пример 5. Магнитоутюг (фиг.5) состоит из подошвы 12 и ручки 13, установленной на разъемных соединениях. Подошва представляет собой плиту - рабочий орган с гладильной плоскостью. Она может быть выполнена из: металла, стекла, керамики, пластмассы и композитов на их основе. Ручка, преимущественно, из пластмассы. Она может иметь кнопку, например, для управления разъемным соединением. Возможные исполнения этого утюга: с теплоаккумулирующей подошвой, нагреваемой на пламени горелки газовой плиты; - с "холодной" прозрачной подошвой, пропускающей излучение терморадиационного нагревателя; с гелиопрозрачной подошвой.

Магнитоутюг снабжен магнитофором 14, представляющим собой источник магнитного поля из намагниченного магнитотвердого материала, например на основе феррита бария, феррита стронция и др. используемых для изготовления постоянных магнитов, имеющих остаточную намагниченность до 0,5 1,0 Тл. Магнитофор расположен над гладильной плоскостью подошвы, например, в виде порошкообразного наполнителя в матричной основе ее материала. Полюса магнитофора выведены на гладильную плоскость с возможностью образования под ней приповерхностного, относительно подошвы 12, магнитополевого слоя 15. Этот слой имеет толщину, как минимум, равную толщине обрабатываемого полуфабриката. Топография намагничивания, преимущественно, арочная, при которой ориентация векторов намагниченности в объеме магнитофора по дугообразным больше число чередующих разноименных полюсов линейной, дугообразной, кольцевой и др. конфигураций, а замыкаются полюса между собой магнитными силовыми линиями в пространстве магнитополевого слоя, примыкающего к плоскости подошвы.

Работает магнитоутюг как магнитоактиватор процесса глажения полимерной основы материала тканевой структуры полуфабриката, в результате которого интенсифицируются структурные превращения в полимерах, при одновременном действии магнитного поля, температуры и давления. Например, улучшение физико-механических свойств материалов на полиэтиленой основе при воздействии однородным постоянным магнитным полем наблюдается при индукции от 0,1 Тл и более с нагревом от 50^oC и выше. При глажении с увлажнением полуфабриката этот утюг омагничивает выпариваемую жидкость поперечным магнитным полем и разрыхляет таким образом твердые отложения, выпадающие из воды в объемно-пористой структуре материала полуфабриката. Магнитоутюг пригоден для придания изделиям высокоустойчивой формы, фиксации складок, разутюживания швов, соединения деталей изделий термопластическими клеями, получения клеевых аппликаций на полиэтиленовой и других пленках, а также для обычного глажения магнитоинертных полуфабрикатов.

Магнитоутюг обладает расширенными функциональными возможностями, положительный эффект от его использования получение готовой товарной продукции с улучшенными потребительскими свойствами за счет модификации полимеров при глажении в магнитном поле.

Пример 6. Магнитоутюг /фиг.6/ имеет магнитофор, в качестве которого использован электромагнит 16, полюса 17 и 18 магнитопровод 19 которого обращен к гладильной плоскости подошвы 12. Для подачи и регулирования тока в обмотке 20 электромагнита на ручке утюга может быть установлена, кнопка прибора управления.

Работает магнитоутюг при подаче в обмотку электромагнита 16 постоянного тока, которым создают между полюсами 17 и 18 неоднородное постоянное магнитное поле. Под действием градиента индукции ускоряют молекулярную подвижность в процессе структурных превращений полимерных материалов при магнитоактивирующем глажении. Например, при изменении индукции магнитного поля от 0 до 0,4 Тл физико-механические характеристики полимера из эпоксидного связующего могут быть улучшены на 20-30 процентов. Изменяя силу тока в обмотке электромагнита регулируют индукцию магнитополевого слоя утюга, применительно к оптимальным условиям магнитоактивирующего глажения различных материалов.

В результате повышения качества процесса обработки полуфабриката.

Пример 7. Магнитоутюг /фиг.7/ имеет магнитополевой слой 15, толщина 21 которого больше, чем толщина 22 обрабатываемого полуфабриката 23, располагаемого на гладильном столе 24 из материала с магнитными свойствами, например, из стали, других ферромагнитных материалов.

Работает магнитоутюг при магнитном обжатии полуфабриката во время глажения. Магнитная цепь между полюсами магнитофора замыкается частично шунтирующим магнитопроводом, в качестве которого взят гладильный стол 24 из ферромагнитного материала. При площади подошвы утюга равной 150 см² магнитофор может развивать силу магнитного притяжения между утюгом и столом до 7,5 кг. Для снятия этой силы на гладильном столе предусмотрена вставка из немагнитного материала, например, из дерева, пластмассы и др. перемещением утюга над которой разрывают магнитную цепь. Так достигнуто новое качество процесса глажения.

Снабжением утюга магнитофором созданы условия для магнитополевого воздействия на обрабатываемый полуфабрикат со стороны гладильной плоскости подошвы в процессе магнитоактивирующего глажения, т.е. по технологической схеме: магнито-влажно-тепловая обработка давлением.

Выполнением магнитофора в виде электромагнита, полюса которого обращены к гладильной плоскости подошвы, получена возможность управления величинами градиента магнитной индукции и магнитополевом слое и силы магнитного притяжения шунтирующего магнитопровода под полуфабрикатом, что позволяет оптимизировать процессы магнитоактивирующего глажения.

Формообразованием магнитополевого слоя над гладильной плоскостью подошвы большей толщины, чем толщина обрабатываемого полуфабриката, обеспечено использование магнитофора для создания давления на полуфабрикат, при магнитоактивирующем глажении, силой магнитного притяжения подошвы к гладильному столу или утюжельной колодке из материала с магнитными свойствами.

Эта совокупность существенных признаков утюга обеспечивает достижение цели: повышение качества при магнитоактивирующем глажении и получение готовой товарной продукции с улучшенными потребительскими свойствами. Вместе с этим, изобретение открывает собой начало развития очередного поколения средств для глажения, а именно магнитоутюга, различных модификаций, а также гладильных процессов и гладильных машин с расширенными эксплуатационными возможностями.

Использование: для глажения тканей и изделий из них. Сущность: в области нагрева под давлением на обрабатываемый материал воздействуют постоянным магнитным полем. Магнитное поле может иметь неоднородную структуру. Магнитное поле может воздействовать на выпариваемую жидкость. Давление на обрабатываемый материал может создаваться посредством взаимодействия его с магнитным полем. Для осуществления способа глажения утюг снабжен источником постоянного магнитного поля, встроенным в подошву с возможностью создания магнитополевого слоя перед ее наружной стороны. Источник постоянного магнитного поля может быть выполнен в виде электромагнита, полюса которого обращены к подошве. Магнитополевой слой имеет толщину большую, чем обрабатываемый материал. 2 с. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ магнитоактивирующего глажения, включающий увлажнение и нагрев под давлением обрабатываемого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки и производительности труда, в области нагрева под давлением на обрабатываемый материал воздействуют постоянным магнитным полем. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на обрабатываемый материал воздействуют магнитным полем, имеющим неоднородную структуру. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздействуют магнитным полем на выпариваемую жидкость. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что давление на обрабатываемый материал создают посредством взаимодействия его с магнитным полем. 5. Магнитоутюг, содержащий подошву, рукоятку, нагреватель и увлажнитель, отличающийся тем, что он снабжен источником постоянного магнитного поля, встроенным в подошву с возможностью создания магнитополевого слоя перед ее наружной стороной. 6. Утюг по п. 5, отличающийся тем, что источник постоянного магнитного поля выполнен в виде электромагнита, полюса которого обращены к подошве. 7. Утюг по п. 5, отличающийся тем, что магнитополевой слой имеет толщину большую, чем обрабатываемый материал.