МАШИНА И СПОСОБ ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТКАНЕЙ, В ЧАСТНОСТИ ТРИКОТАЖНЫХ ТКАНЕЙ Российский патент 2015 года по МПК D06C7/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к машине и способу для комбинированной термомеханической обработки тканей с целью получения эффекта восстанавливаемости и контроля размеров, в частности для непрерывной или прерывистой обработки трикотажных тканей.

Уровень техники

Известно, что в текстильной промышленности существует жесткое требование в отношении поддержания стабильности размеров тканей даже после пошива, ношения и обычной чистки и стирки. Это относится, в частности, к трикотажным тканям, которые по своей природе склонны к потере стабильности размеров в большей степени, чем другие ткани.

С этой целью в отделочных процессах при изготовлении тканей используются различные устройства, способствующие обеспечению восстанавливаемости размеров ткани, так чтобы эти размеры были как можно ближе к максимальным размерам после стирки и сушки, которые необходимы для очистки изделий, сшитых из таких тканей.

В настоящее время наиболее широко используются следующие виды обработки:

- перемещение через свободное сушильное устройство, где смоченная или влажная ткань непрерывно подается врасправку на транспортерную ленту, движущуюся через сушильную камеру;

- перемещение через уплотнитель, где на смоченную или влажную ткань непрерывно оказывается механическое воздействие для восстановления ее длины;

- сушка в барабане, где ткань в виде жгута непрерывно загружается во вращающийся барабан и нагревается горячим воздухом.

Первый и второй типы обработки не являются особо эффективными и в большинстве случаев обе обработки выполняются непосредственно друг за другом, что необходимо для получения приемлемого результата.

Третий тип обработки по существующему уровню техники, т.е. барабанная сушка, наиболее эффективен и обычно используется как ограничительное условие.

Однако барабанная сушка имеет серьезные недостатки, связанные с тем, что процесс является прерывистым, ткань имеет форму жгута, сушка может выполняться только в течение небольших промежутков времени, существуют проблемы образования узлов и скручивания, не обеспечивается однородное качество и, наконец, процесс является трудоемким.

Описанные выше виды обработки, применяемые, в частности, к трикотажным тканям, затрудняют устранение напряжений, создаваемых в волокнах в процессе вязания, что приводит к проблеме получения ткани с восстанавливаемыми размерами и надлежащей стабильностью.

Способы, используемые для уменьшения напряжений в тканях, включают в себя вибрирование или колебательное действие для уменьшения трений между волокнами и между волокнами и другими контактирующими с ними поверхностями.

В патентных документах GB 1178270, GB 1304733, ЕР 148113А1, ЕР 130342А2, US 4219942 описываются машины, оборудованные вибрационными транспортерными лентами для размещения ткани. Гибкость ремней в этих машинах препятствует надлежащей передаче вибраций к ткани.

В патентном документе GB 210670 описано устройство и способы для снятия напряжений в ткани, упакованной в рулон и подготовленной для дальнейшей обработки. В одном из описанных примеров ткань разматывается таким образом, чтобы оставшийся участок ее провисания размещался на вибрационной плите.

В документе GB 879483 описывается устройство, в котором влажный материал подвергается вибрации с помощью вибрационной решетки в зоне сушки. Амплитуда вибрации, передаваемая ткани, постепенно уменьшается в направлении подачи ткани.

В документе FR 1024514 описывается способ снятия напряжений в ткани, где ткань развернута и должна проходить по вибрационной опоре. Как вариант, ткань может быть сложена на вибрационном столе. Для увеличения эффективности обработки ткань может быть нагружена грузами.

В документе US 3594914 описывается устройство, содержащее, по меньшей мере, наклонную плиту, по которой скользит ткань, подвергающаяся воздействию тепловых струй.

Решения, описанные выше, не являются полностью удовлетворительными, поскольку вибрации передаются на развернутые или относительно сложенные поверхности ткани. Несмотря на то, что это определяет уменьшение трения между волокнами, передаваемые ускорения являются ограниченными.

Другими словами, силы инерции, создаваемые и действующие на волокна, являются недостаточными для восстановления и стабилизации размеров ткани в надлежащей степени.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение предлагает непрерывный и прерывистый процесс обработки тканей врасправку, который позволяет выполнять сушку ткани, в частности трикотажной ткани, одновременно обеспечивая эффект восстановления, утолщения и ослабления, который улучшает пробу на ощупь и стабильность размеров.

Для решения этой задачи изобретение предлагает машину и способ по приложенной формуле изобретения, где ткань обрабатывается за счет специального комбинированного воздействия тепла и механической вибрации.

Преимущества, по существу, состоят в том, что обрабатываемая ткань не показывает остаточных напряжений из-за упругой или пластической деформации, которая компенсируется за счет совместной обработки и, тем самым, не приводит к нестабильности размеров ткани при последующих процессах.

Эти и другие преимущества станут более понятными из приведенного ниже описания со ссылкой на приложенные чертежи, на которых показаны неограничивающие варианты выполнения изобретения.

Краткое описание чертежей

На чертежах:

фиг.1 - схематичное изображение машины по изобретению для прерывистой обработки ткани;

фиг.2 - схематичный перспективный вид предпочтительного варианта выполнения машины из фиг.1;

фиг.3 - схематичное изображение машины по изобретению для непрерывной обработки ткани;

фиг.4 - схематичное изображение другого варианта выполнения машины по изобретению для непрерывной обработки ткани.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показан первый вариант выполнения машины по изобретению для прерывистой термомеханической обработки ткани Т. Для наглядного изображения ответственных частей машины защитные стенки не показаны.

Машина содержит жесткое вибрационное основание 2, предпочтительно в форме ванны, и сушильную камеру 16, оборудованную распределителем 8 горячего воздуха, подаваемого вентилятором 10. Приводные ролики 5, 6 предназначены для подъема ткани Т с основания, ее перемещения через камеру и ее возврата к основанию.

По изобретению ткань Т, время от времени пропускаемая через вибрационное основание 2, представляет собой, по существу, компактную массу 3, за исключением ее участка, который поднимается с основания, развертывается и проходит через сушильную камеру и затем снова помещается на основание.

Основание 2 смонтировано на вязкоупругих элементах 12 подвески, при этом его вибрация осуществляется с помощью кривошипно-шатунного механизма известного типа.

В показанном варианте выполнения основание 2 имеет плоскую поверхность для поддержки ткани, но также возможно использование других форм, например криволинейной или многоугольной.

Вибрации или колебания предпочтительно являются вертикальными или имеют значительную вертикальную составляющую.

В частности, амплитуда и частота колебаний должны быть такими, чтобы ускорение, действующее на ткань, было больше ускорения силы тяжести, так чтобы тряске подвергалась вся масса ткани, а не только та ее часть, которая находится в непосредственном контакте с основанием 2, как в случае известных систем с вибрационными ремнями по существующему уровню техники.

Например, полная амплитуда вибраций или колебаний может составлять 20-60 мм, и частота может составлять 5-15 Гц или более предпочтительно 5-10 Гц.

Система нагрева 8 предпочтительно является системой нагрева горячим воздухом, при этом, если необходимо, воздух может частично рециркулироваться.

Для увеличения эффективности обработки ткань Т изначально должна быть в смоченном или влажном состоянии.

Для воздействия на массу 3 ткани, подвергаемой вибрации, может быть предусмотрено нагревательное средство 9.

На фиг.2 показан предпочтительный вариант выполнения машины по изобретению для прерывистой обработки трикотажной ткани.

По существу, компактную массу 3 подвергаемой обработке ткани Т размещают на вибрационном основании 2. Нагреваемая камера, содержащая пару распределителей горячего воздуха, а именно верхний распределитель 8а и нижний распределитель 8b, смонтирована над вибрационным основанием.

Система 12 механической подвески и вибраций, приводимая в действие электродвигателем 13, упруго поддерживает основание 2 и придает ему вертикальные колебания.

Ткань сшита по принципу «голова к хвосту» и образует замкнутую петлю, которая непрерывно движется внутри машины.

Фактически она поднимается с основания роликом 5 (по стрелке 4а) и возвращается на основание роликом 6 (по стрелке 4b) после размещения на транспортерной ленте 7 и прохождения через сушильную камеру, образованную распределителями 8а и 8b.

Горячий воздух, подаваемый в камеру распределителями 8а и 8b с помощью вентилятора 10 и нагреваемый системой 15 прямого или косвенного нагрева, может частично рециркулироваться и частично обновляться в зависимости от расхода, установленного с помощью всасывающего вентилятора 11.

Фильтр 14 задерживает весь воздух, перемещаемый вентилятором 10 рециркуляции и всасывающим вентилятором 11, тем самым предотвращая скапливание содержащейся в воздухе пыли в машине и/или ее утечку через вытяжной воздуховод.

На фиг.3 и 4 показаны варианты выполнения машины для непрерывной обработки ткани Т врасправку.

На фиг.3 ткань в форме, по существу, компактной массы непрерывно подается на первое вибрационное основание 18 и оттуда перемещается роликами 17 через нагреваемую камеру 16 на второе вибрационное основание 19, откуда она непрерывно выгружается из машины.

Преимущественно этот вариант выполнения позволяет использовать альтернативное перемещение ткани между двумя основаниями при соответствующих более высоких скоростях, чем скорости, при которых она подается в машину и выгружается из нее, так чтобы поддерживать постоянную загрузку ткани в машину, лишь увеличивая на заданную величину продолжительность ее нахождения в машине.

На фиг.4 показано три последовательных вибрационных основания 18, 19, 20, чередующихся с двумя сушильными камерами 16, в качестве примера модульной установки, в которой используется некоторое количество вибрационных оснований и нагреваемых камер 16 для выполнения непрерывной обработки врасправку при пропорционально более высоких скоростях.

Как показано на фигуре, каждое вибрационное основание может быть оборудовано нагревательным элементом 9, смонтированным над ним. Кроме того, подаваемая ткань может предварительно подогреваться и отвердевать на выходе с помощью соответствующих дополнительных нагревательных систем независимо от используемого устройства подачи горячего воздуха, например камеры 16 или устройства другого типа.

Изобретение позволяет получить значительные технические преимущества.

Первое преимущество состоит в том, что ткань может быть помещена целиком или частично на одно или несколько жестких вибрационных оснований таким образом, чтобы ослабляющее или сжимающее воздействие, оказываемое на массу ткани, собранную на основании, могло совместно с тепловым воздействием, оказываемым системой сушки, поглощать остаточные напряжения в ткани и компенсировать деформации, независимо от того, являются ли они упругими или пластическими.

Указанное преимущество является весьма значительным, если считать, что растягивание ткани больше связано с пластическими деформациями, чем с упругими деформациями.

Это также можно использовать применительно к вибрациям оснований, частота и амплитуда которых не просто уменьшают трение между основанием и тканью и, тем самым, создаваемое напряжение, но также создают ускорения в ткани, которые многократно превышают ускорение силы тяжести, и, тем самым, массовые усилия, которые многократно превышают вес ткани, с целью скольжения волокон относительно друг друга и получения значительного сжимающего и стабилизирующего эффекта.

Машина и способ для обработки тканей содержат, в сочетании, этап создания, по существу, вертикальных вибраций в некотором количестве ткани в виде, по существу, компактной массы и одновременный этап сушки остальной ткани в развернутом виде. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Машина для обработки тканей, содержащая, в сочетании, по меньшей мере одно жесткое вибрационное основание (2, 18, 19, 20), способное к созданию, по существу, вертикальных вибраций в некотором количестве ткани (Т) в виде, по существу, компактной массы (3), поддерживаемой основанием (2), и средства (16, 8а, 8b) для сушки ткани и воздействия на остальную ткань (Т), размещенную в развернутом виде.

2. Машина по п.1, содержащая средства для создания вибраций, частота и амплитуда которых позволяют передавать массе (3) ткани ускорения, которые многократно превышают ускорение силы тяжести.

3. Машина по п.1 или 2, содержащая средства для создания вибраций, полная амплитуда которых составляет 20-60 мм и частота которых составляет 5-15 Гц, предпочтительно 5-10 Гц.

4. Машина по п.1, в которой основание (2) имеет форму ванны для размещения массы (3) ткани.

5. Машина по п.1, в которой средства сушки содержат сушильную камеру (16), связанную с вибрационным основанием (2) таким образом, чтобы подвергаемая обработке ткань могла непрерывно или прерывисто проходить от основания к камере и, наоборот, с целью непрерывной или прерывистой обработки тканей.

6. Машина по п.1, содержащая два или более жестких вибрационных основания (18, 19, 20), функционально связанных с одной или несколькими сушильными камерами (16) или расположенных относительно этих камер таким образом, чтобы подвергаемая обработке ткань могла непрерывно или альтернативно проходить через камеру от одного основания к другому основанию.

7. Способ обработки тканей, содержащий, в сочетании, этап создания, по существу, вертикальных вибраций в некотором количестве ткани в виде, по существу, компактной массы и одновременный этап сушки остальной ткани в развернутом виде.

8. Способ по п.7, в котором частота и амплитуда вибраций позволяют передавать ткани ускорения, которые многократно превышают ускорение силы тяжести.