ТРИКОТАЖНОЕ НЕТКАНОЕ ПОЛОТНО Российский патент 1999 года по МПК D04H1/45 D04H1/40 D04H1/70 

Изобретение относится к нетканому полотну, в частности к трикотажному нетканому полотну.

Нетканое полотно известно давно. Много видов нетканого полотна производят путем формования прочеса или ватки текстильного сырья, подобных волокнам, и пропитки волоконной ватки связующим веществом для удержания волокон вместе с обеспечением некоторой прочности ватке.

В других случаях нетканое полотно можно производить путем обработки волоконной ватки водяными струями для того, чтобы вызвать спутывание волокон друг с другом и обеспечить некоторую прочность слоя ватки.

Для обработки таким способом волоконной ватки разработано много способов, при этом предпринимались попытки скопировать физические свойства и внешний вид тканей.

Хотя способы, разработанные для производства нетканого полотна, обеспечили производство тканей с некоторыми характеристиками плетеных или вязаных тканей, трудно достижимым оказалось одно свойство, а именно возможность ее использования для драпировки.

Известно нетканое полотно, имеющее верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, при этом полотно включает в себя множество волокон, расположенных между упомянутыми поверхностями и перекрученных и перепутанных с соседними волокнами с целью определения заранее заданного рисунка отверстий в упомянутом полотне (патент США N 5098764, кл. В 32 В 3/10, 24.03.92.)
Однако, такое нетканое полотно не имеет внешнего вида или эластичности трикотажных вязаных тканей, а также не может быть использовано для драпировки.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание нетканого полотна, которое имитировало бы внешний вид и имело бы свойства драпировки трикотажных вязаных тканей.

Дополнительной задачей настоящего изобретения создание нетканого полотна с очень хорошими свойствами драпировки, имеющее хорошую прочность во всех направлениях.

Это достигается тем, что в нетканом полотне, имеющем верхнюю поверхность и нижнюю поверхность и включающем в себя множество волокон, расположенных между упомянутыми поверхностями и перекрученных и перепутанных с соседними волокнами с целью определения заранее заданного рисунка отверстий в упомянутом полотне, в части отверстий расположена петля из отрезков нитей, причем упомянутая петля включает в себя множество по существу параллельных отрезков U-образной формы с направлением открытого конца U-образной петли к одной поверхности полотна, а закрытого конца U-образной петли к другой поверхности полотна.

Петли могут быть расположены по существу в центре отверстия.

Отверстия в ткани могут быть расположены в виде узора рядов, причем упомянутые ряды отверстий идут в продольном и поперечном направлениях полотна.

Петли могут быть расположены на расстоянии от рядов отверстий, идущих в поперечном направлении полотна.

Технический результат достигается также тем, что нетканое полотно, включающее в себя множество переплетенных и перепутанных волокон, определяющих заранее заданный узор отверстий в упомянутом полотне, полотно имеет индекс драпировки во всех направлениях полотна, равный, по крайней мере, 75 градусам.

Индекс драпировки во всех направлениях полотна, может быть равен по крайней мере, 80 градусам.

Индекс драпировки в направлении движения на станке, может быть равным по крайней мере, 80 градусам, а индекс драпировки в поперечном направлении ткани, может быть равным, по крайней мере, 85 градусам.

Фиг. 1 представляет микрофотографию соответствующего настоящему изобретению нетканого полотна со стороны верхней поверхности, увеличенную примерно в 20 раз.

Фиг. 2 представляет микрофотографию соответствующего настоящему изобретению нетканого полотна со стороны нижней поверхности, увеличенную примерно в 20 раз.

Фиг. 3 представляет схематический вид в разрезе одного типа устройства для производства соответствующего настоящему изобретению нетканого полотна.

Фиг. 4 представляет схематический вид другого типа устройства для производства соответствующего настоящему изобретению нетканого полотна.

Фиг. 5 представляет вид в перспективе одного типа топографического поддерживающего элемента, который можно использовать в показанном на фиг. 4 устройстве.

На фиг. 1 представлена микрофотографию соответствующего настоящему изобретению нетканого полотна при увеличении примерно в 20 раз. Ткань 10 изготавливают из множества волокон.

Как видно на фиг. 1, волокна переплетены и перепутаны и образуют рисунок отверстий 11 в ткани. Ряд этих отверстий включают в себя петлю 12, образованную из отрезков волокон.

Каждая петля сделана из множества по существу параллельных отрезков волокон. Петля имеет U-образную форму, направленную закрытым концом вверх к верхней поверхности ткани, как показано на фиг. 1.

На фиг. 2 представлена микрофотография противоположной поверхности ткани, показанной на фиг. 1, при увеличении примерно в 20 раз. Волокна в ткани переплетены и перепутаны, образуя в ткани рисунок отверстий 11.

В некоторых из этих отверстий имеются U-образные петли 12, образованные по существу из параллельных отрезков волокон.

Если смотреть на ткань со стороны этой нижней поверхности, то открытый конец U-образной петли направлен к поверхности ткани, показанной на фиг. 2.

На фиг. 3 представлен схематический вид в поперечном разрезе устройства, которое можно использовать для производства соответствующих настоящему изобретению тканей.

Устройство включает в себя подвижную конвейерную ленту 55. Наверху этой ленты расположен для движения вместе с ней опорный элемент 56, имеющий рельефную конфигурацию. Опорный элемент имеет множество выпуклых объемных участков.

Между этими объемными участками через опорный элемент простираются дыры или отверстия, которые более подробно описаны в связи с фиг. 5.

Подлежащее обработке волоконное полотно 57 располагается или поддерживается на верхней части объемных участков. Полотном может быть полотно из волокон игольчатого прочеса, волокон с воздушными прослойками, волокон пористого расплава или подобных волокон. Выше волоконного полотна находится коллектор 58 подачи жидкости 59, предпочтительно воды, через волоконное полотно, когда волоконное полотно поддерживается на поддерживающем элементе на конвейерной ленте под коллектором. Воду можно подавать при изменяющихся давлениях.

Под конвейерной лентой находится вакуумный коллектор 60, предназначенный для отвода воды из участка, когда полотно и опорный элемент проходят под коллектором.

Во время работы устройства, волоконное полотно располагается на опорном элементе, и это волоконное полотно вместе с опорным элементом проходят под жидкостным коллектором. Вода подается к волокнам для смачивания волоконного полотна, для обеспечения гарантии, что полотно не будет двигаться или отрываться от своего местоположения на опорном элементе при дальнейшей обработке.

После этого опорный элемент и полотно пропускаются под коллектором несколько раз. Во время этих прохождений давление воды в коллекторе увеличивается от начального давления, равного примерно 100 фунтам на квадратный дюйм (689,476 кПа) до давления, равного 1000 фунтам на квадратный дюйм (6894,76 кПа) или больше. Коллектор состоит из множества отверстий от 4 до 100 или больше отверстий на дюйм (10,16 - 254 отверстий на сантиметр). Количество отверстий в коллекторе предпочтительно составляет 13 - 70 на дюйм (33,02 - 177,8 на сантиметр). Отверстия могут иметь диаметр от 3/1000 до 10/1000 дюйма. (7,62/1000 - 25,4/1000 сантиметра).

На фиг. 4 представлено устройство, предназначенное для непрерывного производства соответствующих настоящему изобретению тканей.

Схематически представленное устройство включает конвейерную ленту 80, которая служит в качестве соответствующего настоящему изобретению опорного элемента. Лента непрерывно движется в направлении против часовой стрелки относительно находящихся на расстоянии элементов, как хорошо известно в данной области техники.

Над этой лентой расположен коллектор 79 подачи жидкости, соединяющий множество линий или групп отверстий 81.

Каждая группа имеет один или более рядов отверстий маленького диаметра с количеством 30 или больше отверстий на дюйм. Коллектор оборудован манометрами 88 и клапанами управления 87, предназначенными для регулирования давления жидкости в каждой линии или группе отверстий.

Под каждой линией или группой отверстий расположен всасывающий элемент 82, предназначенный для удаления избытка воды и предотвращения чрезмерного заливания водой.

Подлежащее обработке и образованное в виде соответствующей настоящему изобретению ткани волоконное полотно 83 подается к конвейерной ленте, являющейся опорным элементом. Вода разбрызгивается через соответствующую насадку 84 на волоконное полотно, чтобы предварительно смочить полотно и помочь управлению волокнами, когда они проходят под нагнетательными трубопроводами.

Под насадкой для подачи воды расположена коробка всасывания для удаления избытка воды. Волоконное полотно проходит под коллектором подачи воды, где коллектор предпочтительно имеет постепенно увеличивающееся давление.

Например, первая линия дырочек или отверстий может обеспечивать силы давления жидкости, равные 100 фунтам на квадратный дюйм (683,476 кПа), тогда как следующая линия отверстий может обеспечивать силы давления жидкости, равные 300 фунтам на квадратный дюйм (2068,428 кПа), а последняя линия отверстий может обеспечить силы давления жидкости, равные 700 фунтам на квадратный дюйм (4826,332 кПа).

Хотя показаны 6 линий отверстий, количество линий или рядов отверстий не критическое, но зависит от ширины полотна, скорости движения, используемого давления, количества рядов и отверстий в каждой линии и так далее.

После прохождения между коллектором подачи и коллектором отсасывания жидкости, образованная ткань пропускается поверх дополнительной коробки всасывания 86 для удаления избытка воды из полотна. Опорный элемент можно изготавливать из относительно жесткого материала, и он может включать в себя множество прорезей.

Каждая прорезь проходит по ширине конвейера и имеет выступ на одной стороне и заплечик на противоположной стороне, так, что заплечик одной прорези сцепляется с выступом последующей прорези, чтобы обеспечить возможность перемещения между соседними прорезями и обеспечить возможность использовать эти относительно жесткие элементы в показанной на фиг. 4 конфигурации конвейера.

Каждая линейка отверстий включает в себя один ряд или больше отверстий с очень маленькими диаметрами, равными примерно 7/1000 дюйма (17,78/1000 сантиметра). В линейке имеется примерно 50 отверстий на дюйм (127 отверстий на сантиметр).

На фиг. 5 представлен вид в перспективе одного типа опорного элемента, который можно использовать для создания соответствующих изобретению тканей. Элемент включает в себя пластину 90, имеющую множество отверстий 91, идущих через толщину пластины. Отверстия выравнены по рядам, идущим по длине и ширине пластины. Верхняя часть каждого отверстия имеет коническую форму 92. Поверхности конической формы относительно гладкие с изменяющимися волнистостями, как показано на фигуре чертежей. Поверхность, образованная из конических поверхностей, представляет поверхность, на которой располагается и обрабатывается соответствующее настоящему изобретению волоконное полотно.

Ниже приводится конкретный пример способа производства соответствующих настоящему изобретению тканей.

Пример. В этом примере исходное полотно, используемое для изготовления соответствующей настоящему изобретению ткани, содержит 100% хлопчатобумажных волокон. Вес полотна составляет 2,5 унции на квадратный ярд (0,08476 кг/м²) и включает в себя 1,5 унции на квадратный ярд (0,05085 кг/м²) неориентированного полотна, расположенного в виде слоя поверх 1,0 унции на квадратный ярд (0,0339 кг/м²) игольчатого прочеса. Полотно предварительно связывается посредством размещения его на бронзовой ленте 100 х 92 меш и пропускания полотна и ленты под столбчатыми водяными реактивными струями. Реактивные струи создаются отверстиями диаметром 0,007 дюйма (0,01778 см), расположенными в ряд, идущий в поперечном направлении или по ширине полотна.

Всего имеется 30 отверстий на дюйм (76,2 отверстий на см). Полотно пропускается под столбчатыми реактивными струями со скоростью 92 фута в мин (28,0416 м/мин). Осуществляют три прохода при избыточном давлении 100 фунтов на квадратный дюйм (689,476 кПа) и 9 проходов при избыточном давлении 900 фунтов на квадратный дюйм (6205284 кПа). Промежуток между полотном и отверстиями равен 0,75 дюйма (1,905 см).

Предварительно обработанное полотно снимают с конвейерной ленты, переворачивают и располагают на формующей пластине, показанной на фиг. 5. Формующую пластину и полотно пропускают под столбчатыми реактивными струями воды, как описано выше.

Под реактивными струями пластину и полотно пропускают со скоростью 90 футов в мин (27,432 м/мин). Одно пропускание осуществляют при избыточном давлении 600 фунтов на квадратный дюйм (413685,6 кПа) и 7 пропусканий - при избыточном давлении 1400 фунтов на квадратный дюйм (965266,4 кПа). Полученную ткань сушат на сушильных барабанах для удаления воды.

Как упоминалось выше, соответствующие настоящему изобретению ткани имеют превосходную возможность использования для драпировки во всех направлениях ткани.

Хотя возможность использования для драпировки можно измерять различными техническими методами, эту возможность соответствующих настоящему изобретению тканей измеряют следующим образом.

Берут квадратный кусок 12 х 12 дюймов ткани (30,48 х 30,48 см) и помещают его, по крайней мере, на 6 ч в комнатные условия с температурой 70^oF (21,1^oC) и относительной влажностью 65%.

Подвергаемую таким условиям ткань затем кладут на плоскую, горизонтальную поверхность и одну кромку ткани перемещают поверх края поверхности так, чтобы 6 дюймов (15,24 см) ткани выходили за край поверхности и не поддерживались поверхностью. Измеряют угол отклонения ткани от горизонтальной поверхности.

Этот угол называется индексом драпировки ткани. Измерения ткани проводят в направлении движения на станке, поперечном направлению и под углами 45^o и 135^o от направления движения на станке.

Производится сравнение возможности применения для драпировки соответствующих настоящему изобретению тканей с существующими неплетеными тканями.

Соответствующая настоящему изобретению ткань, сделанная как описано в предыдущих примерах, обрабатывается посредством действия подложки из связующего вещества и пропиткой схватывающим 20% акриловым связующим веществом и сушкой на сушильных барабанах.

Один из сравниваемых известных образцов изготавливают, используя такое же базовое полотно весом 2,5 унции на квадратный ярд (0,08476 кг/м²). Полотно обрабатывают и формуют в виде неплетеной ткани, как описано в патенте США N 3.485.706.

Другой сравниваемый образец изготавливают, используя полотно основы весом 2,5 унции на квадратный ярд (0,08476 кг/м²). Полотно обрабатывают и формуют в ткань, как описано в патенте США N 5.098.764.

Описанное выше соответствующее изобретению полотно и полотна, изготовленные в соответствии с описанием патента США N 3.486.168 и патента США N 5.098.764, подвергают обработке посредством струйного окрашивания с целью улучшения характеристик.

Используемый процесс представляет стандартный процесс крашения, используемый для многих тканей предметов одежды и домашней отделки с целью смягчения и обеспечения равномерного распределения цвета.

Такие процессы отделки стандартные в текстильной промышленности и используются в отношении многих плетеных, вязаных тканей и нетканого полотна.

Другой сравниваемой тканью является коммерческое спутанное нетканое полотно, продаваемой фирмой "Дьюпон" с товарным знаком "Сонтра".

Эту ткань изготавливают из полиэфира и превращенных в пульпу волокон, которые не такие жесткие, как хлопчатобумажные волокна. Ткань промышленным образом обрабатывают, чтобы увеличить мягкость и возможность использования для драпировки.

Для сравнения используется хлопчатобумажное волокно потому, что оно имеет плохую возможность использования для драпировки в результате свойств жесткости хлопка. Индекс драпировки каждой из трех тканей определяли посредством вышеописанного способа испытания возможности использования для драпировки.

Каждый из образцов испытывали в направлении движения на станке, в поперечном направлении и под углами 45^o и 135^o к направлению движения на станке. Образцы имели следующие индексы драпировки.

Как можно видеть из вышеприведенной таблицы, соответствующие настоящему изобретению ткани имеют индекс драпировки, равный по крайней мере 75 градусам, а предпочтительно - 80 градусам или больше во всех направлениях полотна.

Возможность использования для драпировки соответствующих настоящему изобретению тканей в направлении движения на станке составляет, по крайней мере 80 градусов, а в поперечном направлении по крайней мере 85 градусов.

Учитывая весьма подробное описание изобретения примерами, которые можно осуществлять на практике, специалисты в данной области техники легко поймут, что можно осуществлять большое количество разновидностей, применений, видоизменений и расширений основных используемых принципов, не выходя при этом за рамки сущности и объема притязаний изобретения.

Полотно включает в себя множество волокон, расположенных между нижней и верхней поверхностями и перекрученных и перепутанных с соседними волокнами с целью определения заранее заданного рисунка отверстий в упомянутом полотне. В части отверстий расположена петля из отрезков нитей. При этом петля включает в себя множество по существу параллельных отрезков волокон U -образной формы с направлением открытого конца U-образной петли к одной поверхности полотна, а закрытого конца U-образной петли к другой поверхности полотна. Другой вариант полотна, включающего множество переплетенных и перепутанных волокон, определяющих заранее заданный узор отверстий в полотне, имеет индекс драпировки во всех направлениях полотна, равный по крайней мере 75^o. Полотна имитируют внешний вид трикотажных тканей с очень хорошими свойствами драпировки, имеющих хорошую прочность во всех направлениях. 5 з. п.ф-лы, 5 ил., 1 табл.

1. Нетканое полотно, имеющее верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, при этом полотно включает в себя множество волокон, расположенных между упомянутыми поверхностями и перекрученных и перепутанных с соседними волокнами с целью определения заранее заданного рисунка отверстий в упомянутом полотне, отличающееся тем, что в части отверстий расположена петля из отрезков нитей, причем упомянутая петля включает в себя множество по существу параллельных отрезков волокон U-образной формы с направлением открытого конца U-образной петли к одной поверхности полотна, а закрытого конца U-образной петли к другой поверхности полотна. 2. Нетканое полотно по п.1, отличающееся тем, что петли расположены по существу в центре отверстия. 3. Нетканое полотно по п.1, отличающееся тем, что отверстия в ткани расположены в виде узора рядов, причем упомянутые ряды отверстий идут в продольном и поперечном направлениях полотна. 4. Нетканое полотно по п.3, отличающееся тем, что петли расположены на расстоянии от рядов отверстий, идущих в поперечном направлении полотна. 5. Нетканое полотно, включающее в себя множество переплетенных и перепутанных волокон, определяющих заранее заданный узор отверстий в упомянутом полотне, отличающееся тем, что полотно имеет индекс драпировки во всех направлениях полотна, равный по крайней мере 75^o. 6. Нетканое полотно по п.5, отличающееся тем, что индекс драпировки во всех направлениях полотна, равен по крайней мере 80^o. 7. Нетканое полотно по п.5, отличающееся тем, что индекс драпировки в направлении движения на станке, равен по крайней мере 80^o, а индекс драпировки в поперечном направлении ткани, равен по крайней мере 85^o.