АНТИСТАТИЧЕСКАЯ ТРАНСПОРТНАЯ ЛЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2010 года по МПК H05F1/02 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к производству нетканых материалов и касается всего, что с этим связано, в особенности воздушного потока и статического электричества.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящее время существуют устройства для производства нетканых материалов, например полотен, структур или изделий фильерного способа производства, сформированных из волокон или нитей, обычно выполненных из термопластической смолы. Например, такое устройство описано в патенте США 5814349 от 29 сентября 1998 года, раскрытие сущности которого включено в настоящую заявку посредством ссылок. Данные устройства обычно включают фильеру для производства полотна стеклопряжи и воздуходувную машину для выдувания обрабатывающего потока воздуха на полотно стеклопряжи для ее охлаждения с целью формирования термопластических нитей. Далее термопластические нити обычно аэродинамически увлекаются высокоскоростным обрабатывающим потоком воздуха для их вытягивания и затем, после прохождения через диффузор, осаждаются на непрерывно циркулирующую ленту сетчатого фильтра для сбора переплетенных нитей и формирования на ней полотна. Полотно, структура или изделие, полученное таким образом, затем перемещается для последующей обработки.

Устройство вышеописанного типа, в частности для производства полотна с эжектированием высокоскоростным потоком воздуха из расплава, в настоящее время производится машиностроительным заводом «Райфенхойзер Гэ-Эм-Бэ-Ха унт Ко», Шпихер-штрассэ D-53839, Тройсдорт, Германия и продается под маркой Reicofil®. Последнее поколение таких линий с эжектированием высокоскоростным потоком воздуха называется системой Reicofil® 3-го типа.

Еще одним производителем такого оборудования является Нордсон Корпорэйшн, 28601 Клеменс Роуд, Уэстлэйк, штат Огайо 44145. Другие производители: Эс-Тэ-Пэ Импианти, Ритер Перфоджет, Кобелько, Асон и Эн-Дабл-ю-Ти.

Воздушная обработка может быть также использована для формирования нетканого полотна. Указанная обработка начинается с раскрытия распушенной пульпы посредством дефибрационной системы. Для формирования отдельных волокон может быть использован традиционный аппарат для превращения макулатуры в волокнистую массу или другое измельчающее устройство. Частицы абсорбирующих материалов (например, сверхабсорбирующего порошка), абразивов или других материалов могут быть затем смешаны с волокнами. Далее образуют взвесь указанной смеси в потоке воздуха внутри формовочной системы и осаждает ее на движущуюся формовочную проволоку, экран или вращающийся перфорированный цилиндр. Сформированное воздухом волокно, ориентированное случайным образом, может быть затем скреплено посредством применения латексного связующего материала с последующем высушиванием, термического связывания термопластических штапельных волокон в полотне, соединением в атмосфере водорода или тиснением, а также при помощи комбинаций указанных способов.

Кроме того, нетканое полотно может быть спрессовано перед вышеуказанной операцией скрепления. Прессование обычно осуществляют на формовочной проволоке перед скреплением. В процессе прессования абсорбенты, абразивы или другие материалы, смешанные с волокном, повреждают формовочную проволоку. Для предотвращения повреждения формовочной проволоки во время прессования может быть использован войлок. Способность войлока к сжатию позволяет спрессовывать нетканое полотно без повреждения войлока или проволоки.

Существует ряд промышленных технологических процессов, пригодных для производства нетканых полотен с использованием воздушной обработки. Например, воздушная обработка применяется фирмой Дан-Уэб Корпорэйшн, имеющей свои отделения в Рисскове, Дания, и компанией Эм-энд-Джей Форминг Текнолоджиз с отделениями в Хорсенсе, Дания.

Настоящее изобретение относится к производству нетканых материалов и касается всего, что с этим связано, в особенности статического электричества.

При обработке нетканых материалов образуется большое количество статического электричества. Настоящее изобретение направлено на решение данной проблемы. Обычно на нитях или волокнах при их обработке образуется отрицательный заряд. Соседние слои волокон стремятся оттолкнуться друг от друга, так как имеют одинаковую полярность. Заряженные волокна стремятся притянуться к прессовым вальцам. Они также стремятся оттолкнуться от формовочной ткани, поскольку на ней образуется заряд при обработке заряженных волокон. Этот заряд имеет тенденцию к накапливанию.

В европейской патентной заявке ЕР 0950744 А1 предложено использование прессовых вальцов с диэлектрической поверхностью, обладающей зарядом, отталкивающим волокна. Формовочная ткань также выполнена из диэлектрического материала и имеет заряд, противоположный заряду волокон, и, таким образом, притягивает их к себе.

Настоящее изобретение относится к снятию электростатического заряда с транспортной ленты при сохранении ее воздухопроницаемости. Ранее, в патенте США 4427736, предлагалось снимать статический заряд, накапливаемый сушильной тканью, и, таким образом, предотвращать прилипание бумаги к ткани при ее перемещении от одной ткани к другой.

В патенте США 4541895 предложена постоянно намагниченная ткань, выполненная из нескольких непроницаемых нетканых листов, скрепленных вместе и образующих слоистую конструкцию. Каждый слой служит определенной цели, такой как сопротивление образованию электростатического заряда. Кроме того, для улучшения антистатических свойств между слоями могут быть заключены нити.

Патент США 6001749 предлагает рельефную проводящую ткань, полученную путем применения аппретуры к выборочным частям ткани, которая препятствует образованию проводящего полимерного покрытия на данных участках.

В патенте США 6153124 описана электропроводящая трикотажная ткань, выполненная на 2% - 30% из проводящей пряжи. Проводящая пряжа выполнена на 5% - 30% из оцинкованного стального волокна и на 70% - 95% из полиэфирного волокна. Проводимость пропорциональна концентрации пряжи.

Однако ни один из прототипов не предлагает антистатическую транспортную ленту для использования в производстве нетканых материалов, имеющую тканую основу или основу, сформированную спиральной намоткой, к которой добавлена проводящая подбивка, пена или другой материал, при сохранении требуемой воздухопроницаемости.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, основной задачей настоящего изобретения является создание транспортной ленты для производства нетканых полотен, структур или изделий, отводящей электростатический заряд.

Еще одной задачей изобретения является сохранение соответствующей воздухопроницаемости антистатической транспортной ленты.

Эти и другие задачи и преимущества изобретения достигаются благодаря созданию транспортной ленты, используемой при производстве нетканых полотен, структур или изделий. Для отвода статического электричества транспортная лента может содержать проводящий материал, позволяющий снимать электростатический заряд, образующийся на полотне, при сохранении требуемой воздухопроницаемости ленты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее описано настоящее изобретение, раскрыты его задачи и преимущества со ссылками на чертежи, на которых:

фиг.1 схематически изображает устройство, в котором перемещается нетканое полотно, структура или изделие;

фиг.2 изображает увеличенный разрез транспортной ленты в соответствии с настоящим изобретением, выполненный вдоль машинного направления ленты.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Из чертежей, на которых подобные элементы обозначены одинаковыми номерами, видно, что фиг.1 изображает схематически часть устройства 10 для производства нетканого полотна 12 с использованием технологического процесса, отличного от ткачества, например воздушной обработки, высушивания или плетения. При перемещении полотна 12 из первого положения 14 во второе положение 16 на полотне 12 и транспортной ленте 18 накапливается большой электростатический заряд, что нежелательно. В связи с этим необходимо, чтобы лента 18 была проницаемой для воздуха, всасываемого через вакуумную систему 19, которая помогает перемещать полотно 12.

Преимуществом настоящего изобретения является то, что оно представляет собой транспортную ленту для использования при обработке нетканых материалов, которая снимает электростатический заряд и в то же время сохраняет требуемую воздухопроницаемость. На фиг.2 изображено поперечное сечение антистатической транспортной ленты 18, используемой в соответствии с настоящим изобретением. Лента 18 содержит основной слой или структуру 20, выполненную из тканого или спирально соединенного полимерного материала (который сам по себе может быть проводящим), или другой конструкции, соответствующей решаемой задаче, покрытой электропроводящей подбивкой, пеной или другим материалом 22, причем указанная лента сохраняет воздухопроницаемость в пределах приблизительно 20 - 200 кубических футов в минуту или выше при нанесении на нее покрытия, и в то же время имеет низкое удельное сопротивление в пределах 10⁰-10⁸ Ом/квадрат.

В качестве основного слоя может быть выбрана любая из структур, используемых в качестве основы для одежды бумагоделательной машины, такая, как, например, тканая или спирально соединенная ткань. Основной слой может быть также собран из полосы одного из тканых материалов, спирально намотанной с образованием витков, каждый из которых соединен с прилегающим к нему витком бесконечной петлей, описанной в патенте США 5360656, переуступленном Rexfelt et al., описание которого включено в настоящую заявку посредством ссылок. Кроме того, основой слой может быть выткан в виде бесконечного замкнутого полотна или в виде плоского полотна с последующим соединением в бесконечное полотно текстильным швом.

Основной слой может также иметь слоистую структуру, которая содержит два основных слоя или большее количество основных слоев, каждый из которых может иметь одну из вышеописанных структур. В случае выполнения основного слоя слоистым один из составляющих основных слоев может быть тканью для сшивания на машине, так что лента может быть сшита в бесконечное полотно при установке на бумагоделательную машину.

Основной слой может быть выткан или же собран из нитей любых разновидностей, используемых в производстве одежды для бумагоделательной машины и технологических тканей. То есть основной слой может содержать мононити, крученые мононити, комплексные или крученые комплексные нити или нити, спряденные из штапельных волокон каких-либо синтетических полимерных смол, используемые специалистами в данной области техники.

В примере, приведенном на фиг.2, основной слой 20 придает ленте 18 формоустойчивость и сжимаемость, а проводящая подбивка, пена или другой материал 22 снимает статическое электричество, заземляя полотно 12 через ленту 18. Следует отметить, что основной слой 20 может быть соединен с материалом 22 посредством сшивания, термоскрепления, химической обработки или других средств, подходящих для данной цели.

Кроме того, проводящий материал 22 может быть нанесен на основной слой или структуру 20 как покрытие путем напыления, экструдирования или может быть выполнен из термоплавкого материала.

Еще одним преимуществом является то, что обращенная к полотну поверхность материала 22 выполнена гладкой во избежание проблемы закупорки и образования маркировки, связанной с использованием при производстве определенных нетканых материалов большого количества так называемого сверхабсорбирующего порошка (САП). Например, для получения требуемой гладкости или рельефа поверхность материала 22 может быть выполнена прессованием или пескоструйной обработкой.

Следовательно, лента 18 в соответствии с настоящим изобретением представляет собой многослойную структуру, которая может содержать один или несколько основных слоев 20 и один или несколько слоев материала 22, часть которого является проводящей. Такая лента 18 уменьшает электростатический заряд при производстве нетканых материалов, обеспечивая, вместе с тем, требуемую воздухопроницаемость в процессе производства полотна.

Хотя в данном документе детально раскрыт и описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, его задачи и объем этим не ограничены, а определены прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение для снятия электростатического заряда с протяженных транспортных лент. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата в устройство для производства нетканого полотна (12) дополнительно введены основной слой и проводящий материал (22), позволяющий снимать электростатический заряд. При этом проводящий материал сохраняет требуемую воздухопроницаемость в заданных пределах. 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Антистатическая транспортная лента, используемая в устройстве для производства нетканого полотна, сформированного посредством производственного процесса, выбираемого из группы, которая включает воздушную обработку, высушивание, эжектирование высокоскоростным потоком воздуха, плетение или комбинацию, по меньшей мере, из двух указанных процессов, содержащая основной слой и присоединенный к нему электропроводящий материал, выполненный с возможностью снятия электростатического заряда, с сохранением при этом требуемой воздухопроницаемости в пределах приблизительно от 20 до 200 кубических футов в минуту.

2. Лента по п.1, в которой указанный электропроводящий материал главным образом снимает указанный электростатический заряд.

3. Лента по п.1, в которой указанным проводящим материалом является подбивка или пена.

4. Лента по п.1, в которой основной слой обеспечивает формоустойчивость и сжимаемость указанной ленты.

5. Лента по п.1, в которой основной слой также выполнен электропроводящим.

6. Лента по п.1, в которой основной слой выполнен из тканого или спирально соединенного материала.

7. Лента по п.1, в которой основной слой выполнен из полимерного материала.

8. Лента по п.1, которая обладает удельным сопротивлением в пределах 10⁰-10⁸ Ом/квадрат.

9. Лента по п.1, в которой проводящий материал и основной слой соединены посредством сшивания, термоскрепления или химической обработки.

10. Лента по п.1, имеющая гладкую обращенную к полотну поверхность, посредством чего исключена закупорка и маркировка указанного нетканого полотна.

11. Лента по п.1, в которой электростатический заряд, накопленный на указанном полотне, отводится через указанную ленту на заземленные компоненты.

12. Лента по п.1, выполненная в виде бесконечной ленты или ленты, соединенной швом.

13. Лента по п.1, в которой указанный проводящий материал является покрытием для основного слоя.

14. Лента по п.13, в которой указанное покрытие нанесено посредством напыления или экструдирования.

15. Лента по п.13, в которой покрытием является слой термоплавкого материала.