ЯЧЕИСТАЯ ТКАНЬ ПОД ПОЛИМЕРНОЕ ПОКРЫТИЕ Российский патент 2004 года по МПК D03D15/00 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в качестве армирующего тягового каркаса технических изделий с полимерным покрытием, преимущественно многопрокладочных конвейерных лент для транспортировки горной массы, плоских приводных ремней и ходовых траков (гусениц) снегоходов.

Основными техническими требованиями, предъявляемыми к тканям под полимерное покрытие, используемым в качестве армирующего тягового каркаса многопрокладочных конвейерных лент, плоских приводных ремней и гусениц снегоходов, являются: высокая разрывная нагрузка (от 65 до 300 кгс/см) по основе, минимальные (не более 4.5%) деформационные удлинения в интервале рабочих нагрузок (10% от разрывной), при этом вытягиваемость ленты не должна превышать хода натяжных приспособлений, достаточная (не менее 5.0 кгс/см) прочность связи поверхности каркаса с эластомерным материалом, исключающая расслоение прокладок армирующего каркаса.

Известна ткань ТК-200-2, используемая в качестве армирующего тягового каркаса многопрокладочных резинотканевых конвейерных лент, плоских приводных ремней и гусениц снегоходов “Буран”, “Рысь”, “Тайга”. Ткань ТК-200-2 образована полотняным переплетением крученых синтетических нитей, при этом заполнение по основе равно 93.7-97.4%, заполнение по утку 34.9-38.59, отношение линейных плотностей нитей основы и утка равно 0.95-1.0, отношение технологических плотностей по основе и утку составляет 2.43-2.79, уработка нитей основы равна 16.6-19.4%, удлинение ткани в диапазоне рабочих нагрузок (10% от разрывной нагрузки) 6.0±1.0, а технологическая усадка по основе в горячем воздухе равна 9.0±2.0%. Адгезия ткани к резине составляет 4.0-4.2 кгс/см [“Ткани полиамидные технические для конвейерных лент и плоских приводных ремней” ГОСТ 18215-87].

Недостатком данной тканой прокладки конвейерной ленты являются значительные деформационные удлинения в зоне рабочих нагрузок (5.0-7.0%), обусловленные высокими показателями уработки нитей основы (16.6-19.4%), что приводит к вытягиваемости технических изделий на величину, превышающую ход натяжных приспособлений. Кроме того, недостаточная степень адгезии ткани ТК-200-2 к резине (4.0-4.2 кгс/см) является основной причиной расслоения резинотканевого каркаса конвейерных лент, плоских приводных ремней и гусениц снегоходов на ее основе.

Известна также ткань, используемая в качестве тягового каркаса многопрокладочных конвейерных лент, плоских приводных ремней и гусениц снегоходов, выполненная полутораслойным переплетением синтетических нитей, образованным соединением двух 4-ниточных лицевым и изнаночным сатиновым переплетениями путем чередования лицевых и изнаночных основных перекрытий, объединенных общим утком [Патент ФРГ №2436922 по кл. В 29 D 29/00, D 03 D 1/00, В 65 G 15/30, опубл. 03.03.1977 г.].

Данная ткань в основном соответствует своему целевому назначению по основным показателям, однако обладает существенным недостатком - раздвижкой нитей при технологической обработке, обусловленной недостаточностью закрепления длинных перекрытий и низким коэффициентом связанности, равным 1.01.

Кроме того, известны ткани рубчикового переплетения с закрепленными основными или уточными длинными настилами, перекрывающими подряд несколько, не менее 4-х, нитей противоположной системы с образованием на одной (лицевой) стороне выпуклых рубчиков, имеющих продольное или поперечное направление, а с другой (изнаночной) стороны имеются основные или уточные настилы, закрепленные по определенной схеме между рубчиками. Длинные настилы самостоятельно, как бы дополнительно, закреплены (переплетены) по закону полотняного (1/1) или саржевого (2/1 или 1/2) переплетения. Каждый раппорт переплетения состоит из двух рубчиков, расположенных с одной лицевой стороны ткани, число нитей в которых кратно раппорту закрепляющего переплетения. Основные правила построения тканей рубчикового переплетения приведены в таблице 1 [см. книгу Кутепов О.С. “Строение и проектирование тканей”, - М.: Легпромбытиздат, 1988. Стр.74-76].

Однако неоднородность адгезии лицевой и изнаночной сторон поверхности известных тканей рубчикового переплетения к эластомерному покрытию, обусловленная односторонним расположением рубчиков на поверхности этих тканей, т.е. наличием различных по виду и фактуре опорных поверхностей, делает их неприменимыми в качестве армирующего тканого каркаса под полимерное покрытие.

Наиболее близкой по структуре и достигаемому эффекту является ячеистая ткань с коэффициентом уплотненности 0.24-1.0, выполненная полотняным или саржевым 1/2, или рогожкой 2/2, или рогожкой 4/4, или просвечивающим переплетением синтетических нитей основы и утка с образованием ячеек размером 0.01-3.5 мм [Патент РФ на изобретение №2085636, D 03 D 15/00, 1/00, опубл. 27.08.1999 г., 27.07.1997].

Данная ячеистая ткань не может быть использована в качестве армирующего тягового каркаса технических изделий с полимерным покрытием - многопрокладочных конвейерных лент для транспортировки горной массы, плоских приводных ремней и ходовых траков (гусениц) снегоходов, так как имеет разрывную нагрузку по основе не более 60 кгс/см при необходимой величине от 65 до 300 кгс/см.

Технической задачей изобретения является создание высокопрочной ткани под полимерное покрытие для армирующего тягового каркаса резинотканевых многопрокладочных конвейерных лент, плоских приводных ремней и гусениц снегоходов, обладающей высокой разрывной нагрузкой (от 65 до 300 кгс/см) по основе, минимальным (не более 4.5%) деформационным удлинением в интервале рабочих нагрузок, достаточной (не менее 5.0 кгс/см) прочностью связи поверхности ткани с эластомерным материалом.

Данная задача решена тем, что ячеистая ткань под полимерное покрытие с коэффициентом уплотненности от 0.24 до 1.0 содержит комплексные синтетические основные и уточные нити, взаимно расположенные с образованием ячеек, выполнена рубчиковым переплетением с закрепленными саржей 2/1 основными застилами. Раппорт по основе содержит четное число нитей, не менее 6 с интервалом 4, образующих два одинаковых по числу нитей полураппорта - лицевой и изнаночный с нечетным числом нитей, не менее 3. В пределах каждого полураппорта лицевые нити основы переплетаются с нитями утка по следующей математической зависимости:

0,5 R_у/1+2/1·(0,5 R_у-1)/3,

где R_у - раппорт переплетения по утку, равный от 8 до 20 с интервалом 6. Соответствующие нити основы лицевого и изнаночного полураппортов переплетаются в противофазе друг к другу, образуя по утку обратную "зеркальную" ось симметрии относительно продольной оси. В каждом полураппорте по основе расположены две группы чередующихся через одну одинаково переплетающихся нитей основы, сдвинутых относительно друг друга вдоль основы на число нитей, равное половине раппорта по утку, а число одинаково переплетающихся нитей основы в каждой группе полураппорта соответственно равно:

0,25 R_o+0,5 и 0,25 R_o-0,5,

где R_o - раппорт переплетения по основе.

Каждый уточный раппорт вдоль нитей основы содержит 2 полных полотняных раппорта, (0,5 R_у-l) одинаковых полураппортов уточного репса 0,5 R_у/0,5 R_у и (0,5 R_у-3) полотняных полураппортов, расположенных в промежутках между репсовыми полураппортами.

Чередующиеся лицевые и изнаночные основные полураппорты ячеистой ткани отстоят друг от друга с зазором от 1 до 5 мм.

При этом отношение линейных плотностей нитей основы и утка должно находиться в пределах 1.8-4.1.

Указанные отличительные признаки, каждый в отдельности и все совместно, направлены на решение поставленной задачи и являются существенными.

Заявляемое расположение нитей основы и утка в раппорте переплетения позволяет получить ткань, обладающую минимальным (не более 4.0%) деформационным удлинением в интервале рабочих нагрузок (10% от разрывной), достаточной (не менее 4.5 кгс/см) прочностью связи поверхности ткани с эластомерным материалом, высоким коэффициентом связанности ткани с эластомерным материалом, высоким коэффициентом связанности нитей (не менее 5.0).

Для повышения прочности связи поверхности предлагаемой ткани с эластомером - резиной между каждым полураппортом по основе устанавливается зазор, равный от 1 до 5 мм.

На фиг.1-12 приведены возможные варианты рисунков переплетения предлагаемой ткани с раппортом по основе от 6 до 18 нитей с интервалом 4 и раппортом по утку от 8 до 20 нитей с интервалом 6.

На фиг.1-4 приведены рисунки переплетения предлагаемой ткани с раппортами по основе и утку, равными: 6×8; 10×8; 14×8; 18×8.

На фиг.5-8 приведены рисунки переплетения предлагаемой ткани с раппортами по основе и утку, равными: 6×14; 10×14; 14×14; 18×14.

На фиг.9-12 приведены рисунки переплетения предлагаемой ткани с раппортами по основе и утку, равными: 6×20; 10×20; 14×20; 18×20.

Предлагаемую ткань изготавливают из синтетических (полиэфирных или полиамидных) нитей на челночных, микрочелночных или рапирных ткацких станках, оснащенных зевообразовательной кареткой на 4 и более ремизок с раппортом по утку от 8 до 20. При заправке ткани на ткацких станках в каждый зуб берда пробирается половина раппорта (3, 5, 7 или 9 нитей по основе).

Ткань формируют с зазорами между полураппортами. Для этого проборку в бердо производят по полураппорту в зуб берда с пропуском от одного до 3 зубов, образующим зазоры между лицевыми и изнаночными рубчиковыми полураппортами.

Для подтверждения технического результата изобретения были изготовлены экспериментальные ткани предложенной конструкции. Основные технические характеристики тканей-аналогов и тканей предлагаемых структур приведены в таблице 2.

Данные таблицы 2 показывают, что заявляемая ткань в сравнении с тканями-аналогами по показателям основных свойств, удлинению и адгезии превосходит известные материалы.

Опытные образцы ткани ЯТТ-200 с положительным результатом испытаны на ОАО “Ярославрезинотехника” при изготовлении резинотканевых ходовых гусениц к снегоходам “Буран” и “Тайга”, а ткани ЯТТ-250 и ЯТТ-300 также с положительным результатом испытаны на Московском заводе “РТИ - КАУЧУК” при изготовлении четырехпрокладочных конвейерных лент типа “2-ШТС”. По результатам испытаний ткани ЯТТ-200, ЯТТ-250, ЯТТ-300 рекомендованы к промышленному применению. На ткани ЯТТ-200, ЯТТ-250, ЯТТ-300 разработаны, согласованы и утверждены технические условия ОАО “НИИТТ” ТУ 8378-035-00302379-2002.

Ткань относится к текстильной промышленности и может быть использована в качестве армирующего тягового каркаса технических изделий с эластомерным покрытием. Ячеистая ткань под полимерное покрытие содержит синтетические основные и уточные нити, выполнена рубчиковым переплетением с закрепленными саржей 2/1 основными застилами. Раппорт по основе содержит четное число нитей, не менее 6 с интервалом 4, образующих два одинаковых по числу нитей полураппорта - лицевого и изнаночного с нечетным числом нитей, не менее 3, а в пределах каждого полураппорта лицевые нити основы переплетаются с нитями утка по следующей математической зависимости: 0,5 R_у/l+2/l·(0,5 R_у-l)/3, где R_у - раппорт переплетения по утку. Соответствующие нити основы лицевого и изнаночного полураппортов переплетаются в противофазе друг к другу, образуя по утку обратную “зеркальную” ось симметрии относительно продольной оси. В каждом полураппорте по основе расположены две группы чередующихся через одну одинаково переплетающихся нитей основы, сдвинутых относительно друг друга вдоль основы на число нитей, равное половине раппорта по утку, а число одинаково переплетающихся нитей основы в каждой группе полураппорта соответственно равно 0,25 R_о+0,5 и 0,25 R_о-0,5, где R_о - раппорт переплетения по основе. Каждый уточный раппорт вдоль нитей основы содержит 2 полных полотняных раппорта, (0,5 R_у-1) одинаковых полураппортов уточного репса 0,5 R_у/0,5 R_у и (0,5 R_у-3) полотняных полураппортов, расположенных в промежутках между репсовыми полураппортами. Отношения линейных плотностей нитей основы и утка находятся в пределах 1,8-4,1. Ткань отличается высокой прочностью. 1 з.п. ф-лы, 12 ил., 2 табл.

1. Ячеистая ткань под полимерное покрытие, содержащая синтетические основные и уточные нити, отличающаяся тем, что она выполнена рубчиковым переплетением с закрепленными саржей 2/1 основными застилами, раппорт по основе содержит четное число нитей, не менее 6 с интервалом 4, образующих два одинаковых по числу нитей полураппорта - лицевого и изнаночного с нечетным числом нитей, не менее 3, а в пределах каждого полураппорта лицевые нити основы переплетаются с нитями утка по следующей математической зависимости:

0,5R_у/l+2/l·(0,5R_у-l)/3,

где R_у - раппорт переплетения по утку,

при этом соответствующие нити основы лицевого и изнаночного полураппортов переплетаются в противофазе друг к другу, образуя по утку обратную “зеркальную” ось симметрии относительно продольной оси, а в каждом полураппорте по основе расположены две группы чередующихся через одну одинаково переплетающихся нитей основы, сдвинутых относительно друг друга вдоль основы на число нитей, равное половине раппорта по утку, а число одинаково переплетающихся нитей основы в каждой группе полураппорта соответственно равно

(0,25R₀+0,5) и (0,25R₀-0,5),

где R₀ - раппорт переплетения по основе,

каждый уточный раппорт вдоль нитей основы содержит 2 полных полотняных раппорта, (0,5 R_у-1) одинаковых полураппортов уточного репса 0,5R_у/0,5R_у и (0,5R_у-3) полотняных полураппортов, расположенных в промежутках между репсовыми полураппортами, при этом отношения линейных плотностей нитей основы и утка находятся в пределах 1,8-4,1.