Двухкомпонентное моноволокно
Изобретение относится к бумажному производству, а именно к тканевым полотнищам, используемым при производстве бумаги. Согласно первому варианту осуществления изобретения тканевое полотнище содержит множество моноволокон, каждое из которых имеет продольный паз, предназначенный для закрепления в нем покрытия, наносимого на тканевое полотнище. Во втором варианте осуществления изобретения тканевое полотнище содержит множество двухкомпонентных моноволокон, имеющих первый компонент с, по меньшей мере, одним продольным пазом, в который вставлен второй компонент, отличающийся от первого. Кроме того, предлагаются также способы изготовления моноволокон, тканевого полотнища, а также способ механического крепления покрытия к тканевому полотнищу. Изобретение обеспечивает получение тканевых полотнищ, обладающих повышенными сцепными свойствами, а также повышенной сопротивляемостью к отслаиванию покрытия от полотнища. 7 н. и 25 з.п. ф-лы, 3 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к бумажному производству. Более конкретно, настоящее изобретение относится к сушильному тканевому полотнищу, однако оно может найти свое применение и в отношении любых других тканевых полотнищ, используемых в формовочной, прессовочной и сушильной секциях бумагоделательной машины, а также и в отношении промышленных технологических тканей вообще. К промышленным технологическим тканям, упоминаемым в данном описании изобретения, могут быть отнесены такие ткани, которые применяются в производстве, помимо всего прочего, различных продуктов, формируемых во влажном состоянии, к примеру, таких как бумага, картон, гофрированный картон, а также такие изделия, как бумажные гигиенические салфетки и полотенца; в производстве гигиенических салфеток и полотенец, изготавливаемых с применением технологических процессов сушки в сквозном воздушном потоке; в производстве волокнистой массы, укладываемой во влажном и в сухом состоянии; в таких технологических процессах, относящихся к бумажному производству, как, например, процессы, осуществляемые с использованием фильтров-отстойников и химических промывных аппаратов; а также в производстве нетканых материалов, изготавливаемых с применением таких технологических процессов, как гидроспутывание (мокрый процесс), продувка расплава, соединение посредством прядения и иглопробивание с предварительной воздушной укладкой. К таким промышленным технологическим тканям относятся, но не ограничиваются только ими, неплетеные ткани; различные ткани, предназначенные для осуществления тиснения, использования их в качестве конвейерных и иных поддерживающих лент и применяемые при проведении различных технологических процессов производства нетканых материалов; а также фильтровальные ткани и фильтровальные полотна.
Уровень техники
В процессе бумажного производства осуществляется формирование полотна из целлюлозного волокна посредством отложения суспензии волокнистой массы, то есть, иными словами, водяной взвеси целлюлозного волокна, на движущемся формировочном тканевом полотнище, находящемся внутри формовочной секции бумагоделательной машины. При этом сквозь формировочное тканевое полотнище стекает в больших количествах вода, отделяющаяся от суспензии, а на поверхности формировочного тканевого полотнища остается лежать полотно, образовавшееся из целлюлозного волокна.
Только что сформированное полотно, состоящее из целлюлозного волокна, сразу же направляется из формовочной секции в прессовочную секцию, внутри которой имеется целый ряд обжимных валков. Полотно, образовавшееся из целлюлозного волокна, пропускается здесь последовательно сквозь зазоры между расположенными попарно обжимными валками, находясь при этом на прессовочном тканевом полотнище, либо - как это часто бывает - между двумя такими прессовочными тканевыми полотнищами. В каждом таком зазоре между обжимными валками это полотно, образовавшееся из целлюлозного волокна, подвергается воздействию сжимающих сил, которые стремятся отжать из него воду и под воздействием которых целлюлозные волокна плотно сцепляются друг с другом внутри полотна, в результате чего и происходит превращение этого полотна, состоящего из целлюлозных волокон, в бумажный лист. Отжатая вода впитывается прессовочным тканевым полотнищем или же полотнищами и, в идеальном случае, не возвращается обратно внутрь бумажного листа.
Бумажный лист поступает, в конечном итоге, в сушильную секцию, в которой имеется, по меньшей мере, один ряд вращающихся сушильных барабанов или цилиндров, которые изнутри обогреваются паром. Вновь сформированный бумажный лист направляется здесь по извилистой траектории, проходя при этом последовательно вокруг каждого из барабанов, установленных в ряд, к которым он плотно прижимается при помощи сушильного тканевого полотнища, удерживающего этот бумажный лист на поверхности барабанов. Нагретые барабаны обеспечивают уменьшение содержания воды в бумажном листе до желаемого уровня за счет ее испарения.
Следует понимать, что всем формировочным, прессовочным и сушильным тканевым полотнищам придается внутри бумагоделательной машины форма бесконечных лент, а функционируют они так же, как и известные конвейеры. Кроме того, следует также понимать, что бумажное производство представляет собой непрерывный технологический процесс, который протекает с довольно значительными скоростями. То есть, иными словами, внутри формовочной секции происходит непрерывное отложение суспензии волокнистой массы на формировочном тканевом полотнище, тогда как на выходе из сушильной секции осуществляется непрерывное наматывание только что изготовленного бумажного листа в рулоны.
Современные тканевые полотнища выпускаются в широком ассортименте стилей внешнего своего оформления, рассчитанных на то, чтобы обеспечить удовлетворение соответствующих требований, предъявляемых к ним в соответствии с конструкцией тех бумагоделательных машин, внутри которых их предполагается установить, с учетом особенностей сортов бумаги, намеченных к производству в этих машинах. Как правило, такие полотнища содержат тканый или же иного типа основной материал. Дополнительно, как это имеет место в отношении тканевых полотнищ, предназначенных для установки в прессовочной секции бумагоделательной машины, прессовочные тканевые полотнища имеют один или более слоев основного материала, в который иглопробивным способом вбивается тонковолокнистый нетканый войлочный материал. Применяемые в этих целях основные материалы могут быть сотканы из пряжи, полученной из обыкновенного элементарного волокна, из крученого элементарного волокна, из обыкновенной многоволоконной пряжи или же из крученой многоволоконной пряжи, и могут быть выполнены однослойными, многослойными или же слоистыми. В типичных случаях, такая пряжа экструдируется из любой синтетической полимеризационной смолы, к примеру, такой как полиамидная или полиэфирная смола, которые применяются с этой целью рядовыми специалистами в области производства тканевых полотнищ для оснастки бумагоделательных машин.
Сами по себе плетеные тканевые полотнища могут приобретать множество самых разнообразных форм. Например, они могут быть сразу же выполнены в виде бесконечных тканевых полотнищ непосредственно в ходе самого процесса ткачества, либо сначала они могут быть сотканы плоскими, а затем им придается бесконечная форма посредством наложения соответствующего плетеного шва. В другом альтернативном варианте, плетеные тканевые полотнища могут быть изготовлены в соответствии с технологическим процессом, известным в обиходе как модифицированное ткачество бесконечных тканевых полотнищ, при осуществлении которого по кромкам основного материала, расположенным по его ширине, выполняются под накладываемый впоследствии шов соответствующие петли, образующиеся из нитей пряжи, которые при установке полотнища в бумагоделательную машину располагаются в направлении движения полотнища внутри машины (MD). При осуществлении этого технологического процесса нити пряжи в направлении MD непрерывно протягиваются вперед и назад между кромками, расположенными по ширине материала, образуя очередную петлю под шов каждый раз при изменении направления протягивания нити пряжи на обеих кромках. Основному материалу, изготовленному таким способом, придается форма бесконечной ленты во время установки его внутри бумагоделательной машины, и на этом основании данный материал обычно называют также тканевым полотнищем, сшиваемым швом внутри машины. Для того чтобы этот материал окончательно приобрел форму бесконечной ленты, обе кромки этого материала, расположенные по его ширине, совмещают между собой, после чего соответствующие петли под шов на обеих кромках переплетают друг с другом, а в проход, образовавшийся при этом между переплетенными друг с другом петлями, вставляют соответствующий штифт или же стержень.
Кроме того, тканые основные материалы могут выполняться также и слоистыми за счет размещения, по меньшей мере, еще одного слоя основного материала внутри бесконечной ленты, образованной другим таким слоем, с последующим вбиванием иглопробивным способом войлока из штапельного волокна внутрь этих слоев основного материала с тем, чтобы соединить один слой с другим в одно целое, как и в случае для прессовочных тканевых полотнищ. Один или более слоев таких тканых основных материалов могут быть выполнены в виде, сшиваемом швом уже в машине. Таким образом, получают хорошо известное в настоящее время слоистое прессовочное тканевое полотнище с многослойной основной поддерживающей структурой.
Во всяком случае, тканевые полотнища либо выпускаются уже в виде готовых бесконечных лент, либо получают такую форму посредством сшивания их швом после установки в бумагоделательной машине, при этом они имеют определенную заданную длину, замеряемую в продольном направлении по всей их протяженности, и определенную заданную ширину, замеряемую в поперечном направлении.
Рассмотрим теперь более подробно конструкцию сушильной секции, внутри которой, в типичных случаях, располагаются в два ряда, или яруса, - сверху и снизу - сушильные цилиндры. При этом цилиндры в нижнем ярусе размещены в шахматном порядке по отношению к соответствующим цилиндрам в верхнем ярусе, а не находятся строго по вертикали одни под другими. По мере того как бумажный лист, подвергающийся сушке, постепенно продвигается через сушильную секцию, он попеременно переходит с верхнего на нижний ярус и обратно, огибая сначала соответствующий сушильный цилиндр в одном из этих двух ярусов, а затем - очередной сушильный цилиндр, находящийся в другом ярусе, и так далее, последовательно огибая один за другим все цилиндры, имеющиеся в сушильной секции.
Во многих случаях сушильные цилиндры верхнего и нижнего ярусов, находящиеся в сушильных секциях, закрыты, каждый, отдельным сушильным тканевым полотнищем. В сушильных секциях такого типа бумажный лист, подвергающийся сушке, проходит, не имея при этом какой-либо опоры, через промежуток, или «карман», разделяющий между собой сушильные цилиндры одного яруса и сушильные цилиндры другого яруса.
По мере повышения рабочей скорости бумагоделательной машины наблюдается тенденция к возникновению неустойчивых колебаний бумажного листа, подвергающегося сушке, там, где он в процессе своего движения пересекает карман, вследствие чего лист зачастую рвется. В результате этого возникает необходимость в остановке всей бумагоделательной машины в целом с последующей повторной заправкой бумажного листа в сушильной секции, что неблагоприятно сказывается на производительности и эффективности работы бумагоделательной машины.
Для того чтобы добиться повышения производительности бумагоделательной машины, уменьшив до минимума возмущения, нарушающие равномерное движение бумажного листа, предложено было применить для просушивания бумажного листа так называемые однопроходные сушильные секции, обеспечивающие перемещение бумажного листа, подвергающегося сушке, с более высокими скоростями движения, чем те, которые можно получить, применяя традиционные сушильные секции. Внутри однопроходной сушильной секции предусматривается наличие только лишь одного единственного сушильного тканевого полотнища, которое непрерывно движется по извилистой траектории, проходя при этом последовательно вокруг сушильных цилиндров верхнего и нижнего ярусов. Таким образом, бумажный лист, как таковой, получает при этом строго направленное движение каждый раз, пересекая карман между верхним и нижним ярусами, а, возможно, также и практически поддерживается этим полотнищем.
Следует понимать, что сушильное тканевое полотнище, применяющееся в однопроходной сушильной секции, прижимает бумажный лист, подвергающийся сушке, непосредственно к сушильным барабанам одного из имеющихся в данной сушильной секции двух ярусов сушильных барабанов и обводит его вокруг соответствующих сушильных барабанов другого яруса. В альтернативном варианте своего исполнения, однопроходная сушильная секция может иметь всего лишь один ярус сушильных барабанов. В сушильной секции такого типа должно предусматриваться наличие соответствующего поворотного валика, который может выполняться гладким, бороздчатым или же снабжаться соответствующим всасывающим средством вакуумного типа и располагается в кармане, имеющемся между цилиндрами каждой пары. Сушильная секция такого типа известна как одноярусная сушильная секция.
Воздух, увлекаемый за собой тыльной поверхностью движущегося сушильного тканевого полотнища, образует клинообразную зону сжатия в пределах соответствующего узкого пространства в том месте, где движущееся сушильное тканевое полотно находит на очередной сушильный цилиндр или поворотный валок. Под воздействием повышенного давления воздуха, создающегося в клинообразной зоне сжатия, воздух стремится выйти оттуда наружу сквозь сушильное тканевое полотнище. Этот воздушный поток может, в свою очередь, вызвать принудительный отход бумажного листа от соответствующей поверхности сушильного тканевого полотнища, находящейся в контакте с бумагой, - такое явление, когда бумажный лист уже не будет зажат между сушильным тканевым полотнищем и сушильным цилиндром, известно как «уваливание». При возникновении «уваливания» может наблюдаться ухудшение качества вырабатываемого бумажного продукта в связи с появлением надрывов на его кромках, а также возможно снижение эффективности работы бумагоделательной машины, если в результате начнут происходить разрывы листа.
На многих бумажных фабриках предпринимались отдельные попытки решить эту проблему, для чего предложено было нарезать бороздки на соответствующих поверхностях поворотных валков, с которыми непосредственно входит в соприкосновение сушильное тканевое полотнище, находящееся в одноярусных сушильных секциях, либо дополнительно предусматривать применение соответствующего источника разрежения, подсоединенного к указанным поворотным валкам. При применении каждого из этих двух приемов обеспечивается реальная возможность для воздуха, в противном случае скапливающегося в клинообразной зоне сжатия, выйти оттуда, не проходя при этом сквозь сушильное тканевое полотнище.
В связи с этим изготовителями тканевых полотнищ был использован также такой способ, как нанесение на тканевые полотнища соответствующих покрытий, сообщающих тканевому полотнищу дополнительные функциональные свойства, к примеру, такие как «способность к удерживанию листа». Важное значение такого способа придания указанных дополнительных функциональных свойств, например, сушильным тканевым полотнищам, как нанесение соответствующих покрытий, было показано Лючано-Фагерхолмом (Luciano-Fagerholm) (см. патент США №5829488 (Albany) под названием «Сушильное тканевое полотнище с гидрофильной поверхностью, контактирующей с бумагой»). Лючано и Фагерхолм продемонстрировали возможность применения гидрофильной обработки поверхности тканевых полотнищ, проводимой с целью придания им свойств к удерживанию на них бумажного листа при сохранении проницаемости этих полотнищ, близкой к первоначальному значению этого показателя. Однако указанный способ обработки поверхностей тканевых полотнищ, несмотря на успешность его применения с целью придания им свойств к удерживанию на них бумажного листа, нуждается в дальнейшей доработке с тем, чтобы обеспечить соответствующее увеличение долговечности таких покрытий до желательного уровня. Таким образом, все еще существует насущная потребность в повышении износостойкости таких покрытий.
Далее, что касается различных видов пряжи, применявшейся до сих пор, в частности, при изготовлении сушильных тканевых полотнищ, следует отметить, что в типичных случаях использовалась пряжа из моноволокна, экструдируемого таким образом, чтобы оно имело круглое поперечное сечение. В последнее время начато было производство также моноволокон, имеющих поперечное сечение какой-либо другой формы. Эти профилированные соответствующим образом моноволокна применяются в составе тканых материалов для того, чтобы модифицировать переплетение или же плотность поверхностного слоя тканых материалов, вырабатываемых из этих волокон, в частности, с целью регулирования такого свойства ткани, как ее воздухопроницаемость. В данной области из патента США №4633596 (Albany) известно применение полиэфирного моноволокна П-образного сечения в производстве формирующей нити для получения требуемой гладкой поверхности вырабатываемого материала. Однако при этом нет каких-либо упоминаний о заполнении паза в профиле волокна, чтобы получилось двухкомпонентное волокно. В патенте США №5097872 раскрывается применение моноволокна Х-образной конфигурации в поперечном сечении с целью получения из этого волокна нитей пряжи, ориентируемых в вырабатываемом для бумажного производства сушильном тканевом полотнище в направлении его движения внутри бумагоделательной машины. В процессе ткачества возникает деформация этого моноволокна, происходящая таким образом, чтобы поверхность вырабатываемого тканевого полотнища со стороны, обращенной к бумажному листу, получилась гладкой, а с обратной стороны полотнища в то же самое время образовались из выступов профиля, находящихся на задней стороне моноволокна, соответствующие гребни, придающие вырабатываемому полотнищу устойчивость во время движения. Изобретение по патенту США №4216257 касается моноволокна, имеющего U-образный профиль. Термин «U-образный» в указанном патенте относится к форме продольного, а не поперечного сечения рассматриваемого в нем моноволокна. Компанией «Миннесота Майнинг энд Мэньюфэкчуринг» (Minnesota Mining and Manufacturing) получены, по меньшей мере, три патента, посвященные реализации данной идеи. В патенте США №5361808 раскрывается применение нитей пряжи, выполненных оребренными или же с Т-образным поперечным сечением, в качестве нитей утка. Следует отметить, что в вышеуказанном патенте отмечается расширение диапазона проницаемости благодаря применению таких нитей пряжи. В патенте США №5998310 представлены моноволокна, имеющие самые разнообразные формы своего поперечного сечения, при деформировании которых в процессе ткачества обеспечивается получение целого ряда разных эффектов. В вышеуказанном патенте рассматриваются моноволокна с поперечным сечением в виде букв «Y», «X» и «Т», но нет каких-либо упоминаний о U-образном поперечном сечении. В патенте США №6372068 рассматривается термопластическое моноволокно, связанное с плоской лентообразной подложкой, из которого формируется затягивающийся шнур для упаковочных целей. В патенте США №6124015 представлены профилированные участки нитей пряжи, которые сцепляются друг с другом.
Особый интерес представляет собой патент США №5888015 (Albany), касающийся выполнения тканевых полотнищ, получаемых из двухкомпонентных волокон. Двухкомпонентные волокна состоят из оболочки и сердцевины, которые выполняются из материалов, имеющих разную температуру плавления. При нагревании нитей пряжи, полученной из волокон, состоящих из оболочки и сердцевины, образуется гомогенизированная тканевая структура, которая показывает повышенное сопротивление истиранию, а также более высокую износостойкость. Однако ни в одном из технических решений, известных в данной области техники, не предусматривается возможность применения моноволокон, имеющих U-образное поперечное сечение, щель в которых заполняется ТПУ (термопластическим полиуретаном) либо посредством которых обеспечивается зацепление с покрытием или же его закрепление. Все из указанных здесь выше патентов включаются в содержание данного описания настоящего изобретения посредством приведенных ссылок на них.
Раскрытие изобретения
В одном из вариантов своего осуществления настоящее изобретение представляет собой двухкомпонентное нитевидное моноволокно, имеющее U-образное поперечное сечение и получаемое из полиэфирного моноволокна с U-образным поперечным сечением, в паз которого, выполненный в форме буквы "U", вплавляется вставка из термопластического полиуретана («ТПУ»). Указанное двухкомпонентное моноволокно может быть вплетено в тканевое полотнище, предназначенное для бумажного производства, таким образом, чтобы ТПУ-компонент располагался с той стороны вырабатываемого тканевого полотнища, которой оно впоследствии будет обращено к бумажному листу. Применение ТПУ позволяет обеспечить высокие сцепные качества, способствующие лучшему удерживанию бумажного листа на полотнище и более точному его перемещению вместе с полотнищем в нужном направлении в процессе бумажного производства. Во втором варианте осуществления настоящего изобретения предусматривается выполнение нитевидного моноволокна таким образом, чтобы оно имело соответствующий профиль. В этом случае предлагаемое моноволокно имеет полость, ширина которой больше вблизи от дна полости, чем у открытого ее верха. Наносимое затем покрытие или же вплавляемая ТПУ-вставка, заполняющая собой указанную полость, удерживается на своем месте благодаря тому, что отверстие, ведущее в полость, выполнено достаточно узким. Покрытие, закрепленное указанным способом, отличается высокой долговечностью благодаря своему повышенному сопротивлению отслаиванию. Предложенные два варианта осуществления настоящего изобретения ниже рассматриваются более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи.
Краткое описание чертежей
Фиг.1А-1Е представляют собой виды в поперечном разрезе для первого варианта исполнения моноволокон в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 представляет собой технологическую схему, определяющую в общих чертах способ изготовления моноволокон в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.3А-3В представляют собой виды в поперечном разрезе для второго варианта исполнения моноволокон в соответствии с настоящим изобретением.
Осуществление изобретения
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения рассматривается в приведенном здесь ниже описании на примере сушильного тканевого полотнища, предназначенного для нужд бумажного производства. Однако следует отметить, что возможно использование настоящего изобретения применительно и к тканевым полотнищам, предназначенным для установки их в других секциях бумагоделательной машины, а также имеющим какое-либо иное промышленное применение в тех случаях, когда важное значение приобретает соблюдение таких требований, как обеспечение соответствующего направления движения вырабатываемого продукта, перемещаемого вместе с тканевым полотнищем, на котором этот продукт находится, либо надежное удерживание этого продукта на соответствующем тканевом полотнище. В качестве отдельных примеров, иллюстрирующих другие типы тканевых полотнищ, при изготовлении которых может быть использовано настоящее изобретение, можно указать на применяемые в производстве бумаги различные формовочные и прессовочные тканевые полотнища, сушильные тканевые полотнища, предназначенные для проведения сушки в сквозном воздушном (ССВ) потоке, и формовочные тканевые полотнища, предназначенные для формовки волокнистой массы. В качестве другого такого примера можно назвать тканевые полотнища, применяемые при осуществлении отдельных технологических процессов, связанных с производством бумаги, к примеру, такие тканевые полотнища, которые предназначаются для фильтров-отстойников и химических промывных аппаратов. В качестве еще одного примера тканевых полотнищ другого типа, которые могут быть изготовлены на основе настоящего изобретения, следует отметить также и некоторые другие полотнища технического назначения, к примеру, такие полотнища, которые используются в производстве нетканых текстильных изделий, применяемых при осуществлении таких технологических процессов, как укладка волокнистой массы во влажном или в сухом состоянии, продувка расплава и (или) соединение посредством прядения.
По своей структуре тканевые полотнища подразделяются на плетеные, спиральновитые, вязаные, экструдированные сетчатые, спирально-связанные, спирально-скрученные и иные неплетеные типы тканевых полотнищ. Эти ткани могут также включать в свой состав пряжу, полученную из обыкновенного моноволокна, из крученого моноволокна, из обыкновенной многоволоконной пряжи или же из крученой многоволоконной пряжи и могут быть выполнены однослойными, многослойными или же слоистыми. В типичных случаях, такая пряжа экструдируется из любой синтетической полимеризационной смолы, к примеру, такой как полиамидная или полиэфирная смола, которые применяются с этой целью рядовыми специалистами в области производства тканевых полотнищ промышленного назначения.
Предпочтительный вариант исполнения двухкомпонентного нитевидного моноволокна 1 в соответствии с настоящим изобретением проиллюстрирован на фиг.1А-1Е (вид в поперечном разрезе). Двухкомпонентные моноволокна 1 вплетаются в тканевое полотнище и обеспечивают получение высоких сцепных качеств такого полотнища. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения двухкомпонентное моноволокно 1 имеет полиэфирный компонент 2 и ТПУ-компонент 3. При этом ТПУ-компонент 3 может быть выполнен в виде вставки или же сердцевины, которая погружается или же вставляется внутрь полиэфирного компонента 2. Полиэфирный компонент 2, представляющий собой оболочку, может быть выполнен в виде моноволокна U-образного поперечного сечения из полиэфира, имеющего низкую температуру плавления. Эту оболочку можно наплавить на ТПУ-компонент 3, представляющий собой сердцевину, как поясняется в приведенном здесь описании ниже. В варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.1А-1Е, полиэфирное моноволокно 2 имеет один или более пазов U-образной формы 4. Однако могут быть также применены и пазы, имеющие какую-либо другую форму, к примеру, пазы, имеющие С-образную форму. Полиэфирное моноволокно 2 может приобретать поперечное сечение самой разнообразной формы и разных размеров, в том числе поперечное сечение его может быть квадратным, прямоугольным, продолговатым или же какой-нибудь иной формы, приемлемой с точки зрения использования этого волокна в указанных целях. Внутрь U-образного(-ых) паза(-ов) 4 вставляется, в физическом смысле, ТПУ-компонент 3. При этом ТПУ-компонент 3 может приобретать поперечное сечение самой разнообразной формы и разных размеров. Например, на фиг.1А и 1D показаны ТПУ-компоненты 3, имеющие в поперечном сечении, круглую форму, тогда как на фиг.1В и 1С показаны ТПУ-компоненты 3, имеющие в поперечном сечении приплюснутую форму, которая уже не является круглой.
Один из способов 5 получения двухкомпонентных моноволокон и изготовления тканевых полотнищ, содержащих такие волокна, представлен в виде технологической схемы на фиг.2. На этой блок-схеме прямоугольником 6 обозначена стадия профильного экструдирования полиэфира, имеющего низкую температуру плавления (который стабилизирован, например, карбодиимидом), с получением при этом моноволокна, имеющего один или более U-образных пазов, проходящих по всей длине образующегося моноволокна. На следующей стадии 7 обеспечивается, в случае необходимости, надлежащее ориентирование экструдированного полиэфирного моноволокна (в процессе вытягивания). На стадии 8 производится экструдирование ТПУ-моноволокна без соответствующего его ориентирования, причем осуществляется это таким образом, чтобы образующееся ТПУ-моноволокно имело такой размер, при котором обеспечивалось бы плотное вхождение его в U-образный паз полиэфирного компонента. Соответственно, ТПУ-сердцевина (или же сердцевины, если предусматривается наличие более чем одного U-образного паза) вставляется затем на стадии 9 в паз(-ы) моноволокна, выполненного из полиэфира, имеющего низкую температуру плавления. Если несущая способность, или сила трения, недостаточна для того, чтобы ТПУ-сердцевина надежно удерживалась в указанном пазу, то тогда можно, по мере необходимости, пропустить полученное составное двухкомпонентное моноволокно через соответствующую печь на стадии 10, в которой происходит частичное нагревание этой составной структуры, в результате чего образуется связь между ТПУ-сердцевиной и полиэфирной оболочкой. Образовавшееся в результате всего этого готовое двухкомпонентное нитевидное моноволокно, имеющее U-образное поперечное сечение, можно будет теперь забрать на стадии 11 и, в конечном итоге, начать вплетать его на стадии 12 в соответствующее тканевое полотнище или же в какое-нибудь иное изделие, имеющее промышленное назначение.
Следует отметить, что двухкомпонентные моноволокна вплетаются в тканевое полотнище таким образом, чтобы ТПУ-компонент располагался над поверхностью моноволокна с той стороны вырабатываемого тканевого полотнища, которой оно впоследствии будет обращено к бумажному листу. С обеспечением при этом соответствующих преимуществ применение ТПУ позволяет получить высокие сцепные качества, способствующие лучшему удерживанию бумажного листа на полотнище и более точному его перемещению вместе с тканевым полотнищем в нужном направлении в том случае, когда это полотнище предназначается для применения его в процессе бумажного производства. В частности, двухкомпонентные моноволокна позволяют получить применительно к сушильным тканевым полотнищам, изготовленным из таких моноволокон, показатели долговечности такого типа, какие проявляют тканевые полотнища, имеющие покрытие, материал для получения которого можно приобрести на коммерческой основе у компании «Элбэни Интернэшнл Корп.» (Albany International Corp.) под наименованием «АЭРОГРИП» (AEROGRIP).
При рассмотрении второго варианта осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированного на фиг.3А-3В, следует еще раз отметить повышенную долговечность продукции, снабженной покрытием «АЭРОГРИП», и (или) продукции, снабженной покрытием, выполненным в соответствии с рекомендациями, изложенными в патенте США №5829488. В этом отношении определенно имеются все основания к тому, чтобы, прежде всего, привести нижеследующие соображения. В общем, можно было бы отметить, что покрытие тканевого полотнища, предназначенного для применения его в бумажном производстве, подвержено во время его эксплуатации нормальному износу. Один из механизмов такого износа заключается в постепенном отслаивании покрытия от поверхности тканевого полотнища. При практическом применении второго варианта осуществления настоящего изобретения долговечность изделия, имеющего покрытие «АЭРОГРИП», повышается в еще большей степени благодаря механическому закреплению данного покрытия на тканевом полотнище, осуществляемому так, как это указано в приведенном здесь ниже описании. Осуществляется это посредством применения соответствующих профилированных моноволокон, вплетаемых в тканевое полотнище. Более конкретно, внутри такого профилированного моноволокна предусматривается наличие полости, проходящей по всей длине этого волокна и обеспечивающей возможность механического крепления покрытия, накладываемого на тканевое полотнище.
На фиг.3А представлен в поперечном разрезе пример такого профилированного моноволокна 20, но пока еще без нанесенного на него покрытия. В данном примере показано, что внутри этого моноволокна 20 предусматривается формирование лишь одной полости 21. Однако вполне может быть предусмотрено также и формирование некоторого множества таких полостей 21, находящихся внутри этого моноволокна 20. В примере, показанном на фиг.3А, ширина полости 21 больше вблизи от дна 23 полости, чем у отверстия 24 открытого ее верха. Однако не исключается также возможность выполнения полостей таким образом, чтобы они имели какую-нибудь другую форму. На фиг.3В представлен поперечный разрез профилированного моноволокна 20, имеющего полость 21, а также еще и нанесенное на него покрытие 22, к примеру, такое как покрытие «АЭРОГРИП». Покрытие 22 заполняет собой полость 21, удерживаясь на своем месте благодаря тому, что отверстие 24, ведущее в полость 21, выполнено достаточно узким. В альтернативном варианте исполнения, для заполнения указанной полости может использоваться вплавляемая ТПУ-вставка. Покрытие 22, закрепленное указанным способом, характеризуется еще более высокой долговечностью благодаря своей повышенной сопротивляемости отслаиванию от моноволокна 20. На фиг. 3В отчетливо видно, что покрытие, выполняемое из ТПУ или же из какого-нибудь иного аналогичного материала, располагается над поверхностью моноволокна, и именно оно будет соприкасаться с вырабатываемой листовой продукцией в том случае, когда соответствующий тканевый материал будет применен в бумажном производстве.
Специалистам обычной квалификации в данной области техники будут очевидны различные изменения и дополнения, которые могут быть внесены в настоящее изобретение, но которые не должны при этом выходить за пределы существа и объема настоящего изобретения, определенные в прилагаемой формуле изобретения. Например, несмотря на то, что в приведенном здесь выше описании настоящее изобретение со всей определенностью рассматривается лишь применительно к вполне конкретному варианту его осуществления, касающемуся сушильных тканевых полотнищ, тем не менее, не исключается возможность применения настоящего изобретения и при вырабатывании соответствующих материалов для изготовления из них каких-либо других лент, предназначенных для бумажной промышленности, а также иных промышленных применений настоящего изобретения, предусматривающих использование соответствующих покрытий. В число таких промышленных применений входят, например, транспортерные ленты и прессовочные ленты, применяемые в обувной промышленности; соответствующие ленточные изделия и (или) тканевые полотнища, нашедшие применение в коммерческом производстве гигиенических салфеток и полотенец, изготавливаемых с осуществлением при этом технологического процесса сушки в сквозном воздушном (ССВ) потоке; а также различного типа тканевые полотнища и (или) ленточные изделия, применяющиеся непосредственно в бумажном производстве или же при осуществлении соответствующих технологических процессов, так или иначе связанных с бумажным производством, - все эти изделия требуют наличия на них износостойкого или же теплостойкого покрытия либо использования профилированных экструдируемых волокон, вплетаемых по кромкам тканей, из которых они изготавливаются. Кроме того, несмотря на то, что в приведенном здесь выше описании настоящего изобретении имеются конкретные ссылки непосредственно только лишь на покрытие «АЭРОГРИП», тем не менее, настоящим изобретением может предусматриваться также использование различных других видов покрытий и пропитывающих материалов, имеющих широкое применение в промышленности, что вполне очевидно для специалистов в данной области техники.
1. Тканевое полотнище, содержащее множество моноволокон, каждое из которых имеет продольный паз, предназначенный для закрепления в нем покрытия, наносимого на тканевое полотнище, и обладающее повышенной сопротивляемостью к отслаиванию покрытия от полотнища по сравнению с тканевым полотнищем, изготовленным без использования упомянутых профилированных моноволокон.
2. Тканевое полотнище по п.1, отличающееся тем, что упомянутый паз представляет собой, по меньшей мере, одну полость, имеющую сплошное дно и открытый верх и проходящую по всей длине моноволокна, а также тем, что дно полости имеет большую ширину, чем открытый ее верх, при этом покрытие заполняет собой указанную полость, благодаря чему оно закрепляется на своем месте.
3. Тканевое полотнище по п.2, отличающееся тем, что упомянутый паз состоит, по меньшей мере, из двух полостей.
4. Тканевое полотнище по п.1, отличающееся тем, что упомянутое покрытие наносится на упомянутые моноволокна, закрепляющие покрытие, до того, как из них будет выполнено тканевое полотнище.
5. Тканевое полотнище по п.1, отличающееся тем, что указанное тканевое полотнище представляет собой формовочное, прессовочное или же сушильное тканевое полотнище; сушильное тканевое полотнище, предназначенное для сушки в сквозном воздушном (ССВ) потоке; формовочное тканевое полотнище для волокнистой массы; тканевое полотнище, предназначенное для использования его в фильтрах-отстойниках или же в химических промывных аппаратах, либо какое-нибудь иное техническое тканевое полотнище промышленного назначения; либо прессовочная или транспортерная лента, предназначенная для применения ее в обувной промышленности.
6. Тканевое полотнище по п.1, отличающееся тем, что указанное тканевое полотнище выбирается из группы таких материалов, которые включают, по существу, в свой состав плетеные, спиральновитые, вязаные, экструдированные сетчатые, спирально связанные, спирально скрученные и иные неплетеные виды материалов.
7. Тканевое полотнище по п.1, отличающееся тем, что покрытие выполняется из полиуретана.
8. Тканевое полотнище по п.1, отличающееся тем, что упомянутое покрытие представляет собой покрытие "АЭРОГРИП".
9. Тканевое полотнище по п.1, отличающееся тем, что упомянутое покрытие наносится только лишь, по меньшей мере, на одну из кромок тканевого полотнища, обеспечивая повышенную износостойкость и теплостойкость каждой такой кромки.
10. Моноволокно, имеющее продольный паз, предназначенный для введения внутрь него покрытия таким образом, чтобы в нем обеспечивалось механическое закрепление покрытия, наносимого на моноволокно.
11. Моноволокно по п.10, отличающееся тем, что оно имеет U-образное поперечное сечение.
12. Моноволокно по п.10, отличающееся тем, что упомянутый паз представляет собой, по меньшей мере, одну полость, имеющую сплошное дно и открытый верх, выходящий на поверхность моноволокна, причем указанная полость проходит по всей длине моноволокна, а также тем, что дно полости имеет большую ширину, чем открытый ее верх.
13. Моноволокно по п.12, отличающееся тем, что упомянутый паз состоит, по меньшей мере, из двух полостей.
14. Моноволокно по п.12, отличающееся тем, что упомянутое покрытие при нанесении его заполняет собой полость и удерживается благодаря этому на своем месте.
15. Моноволокно по п.14, отличающееся тем, что упомянутое покрытие заполняет собой полость и располагается над поверхностью моноволокна.
16. Моноволокно по п.14, отличающееся тем, что указанное покрытие, удерживаемое на своем месте, характеризуется повышенной сопротивляемостью отслаиванию его от моноволокна.
17. Моноволокно по п.10, отличающееся тем, что упомянутое покрытие выполняется из полиуретана.
18. Моноволокно по п.10, отличающееся тем, что упомянутое покрытие представляет собой покрытие "АЭРОГРИП".
19. Тканевое полотнище, состоящее из множества двухкомпонентных моноволокон, причем каждое из упомянутых двухкомпонентных моноволокон содержит первый компонент, имеющий, по меньшей мере, один продольный паз, в который вставлен второй компонент, отличающийся от первого компонента, причем упомянутое тканевое полотнище обладает повышенными сцепными свойствами по сравнению с тканевым полотнищем, изготовленным с использованием обыкновенных моноволокон.
20. Тканевое полотнище по п.19, отличающееся тем, что указанное тканевое полотнище представляет собой формовочное, прессовочное или же сушильное тканевое полотнище; сушильное тканевое полотнище, предназначенное для сушки в сквозном воздушном (ССВ) потоке; формовочное тканевое полотнище для волокнистой массы; тканевое полотнище, предназначенное для использования его в фильтрах-отстойниках или же в химических промывных аппаратах, либо какое-нибудь иное техническое тканевое полотнище промышленного назначения; либо прессовочная или транспортерная лента, предназначенная для применения ее в обувной промышленности.
21. Тканевое полотнище по п.19, отличающееся тем, что указанное тканевое полотнище выбирается из группы таких материалов, которые включают, по существу, в свой состав плетеные, спиральновитые, вязаные, экструдированные сетчатые, спирально связанные, спирально скрученные и иные неплетеные виды материалов.
22. Тканевое полотнище по п.19, отличающееся тем, что упомянутое тканевое полотнище характеризуется наличием свойств, способствующих лучшему удерживанию бумажного листа на полотнище и более точному его перемещению вместе с полотнищем в нужном направлении в процессе бумажного производства.
23. Тканевое полотнище по п.19, отличающееся тем, что указанный второй компонент располагается с той стороны тканевого полотнища, которой оно должно быть обращено к бумажному листу.
24. Моноволокно, содержащее первый компонент, имеющий, по меньшей мере, один продольный паз, в который вставлен второй компонент, отличающийся от первого компонента, причем указанное моноволокно обладает повышенными сцепными свойствами по сравнению с обыкновенным моноволокном.
25. Моноволокно по п.24, отличающееся тем, что указанный второй компонент вставляется механическим способом в продольный паз первого компонента с обеспечением при этом прочной связи между ними.
26. Моноволокно по п.24, отличающееся тем, что упомянутый продольный паз представляет собой U-образный паз, проходящий по всей длине первого компонента.
27. Моноволокно по п.24, отличающееся тем, что упомянутый первый компонент выполнен из полиэфира, имеющего низкую температуру плавления.
28. Моноволокно по п.24, отличающееся тем, что упомянутый второй компонент выполнен из термопластического полиуретана (ТПУ).
29. Моноволокно по п.24, отличающееся тем, что упомянутый второй компонент вплавлен внутрь первого компонента.
30. Способ получения двухкомпонентного моноволокна, обладающего повышенными сцепными свойствами, который предусматривает проведение следующих стадий:
экструдирование моноволокна из полиэфира, имеющего низкую температуру плавления, в процессе чего образуется моноволокно с одним или более пазами U-образной формы, проходящими по всей его длине;
ориентирование экструдированного моноволокна в нужном направлении;
укладывание ТПУ-моноволокна внутрь U-образного паза с получением при этом двухкомпонентного моноволокна;
нагревание, по мере необходимости, полученного двухкомпонентного моноволокна с целью образования связи ТПУ с полиэфиром, имеющим низкую температуру плавления.
31. Способ изготовления тканевого полотнища, содержащего двухкомпонентные моноволокна, который предусматривает проведение следующих стадий:
экструдирование моноволокна из полиэфира, имеющего низкую температуру плавления, в процессе чего образуется моноволокно с одним или более продольными пазами, выполненными в виде соответствующих полостей, проходящих по всей длине моноволокна;
ориентирование экструдированного моноволокна в нужном направлении;
укладывание ТПУ-моноволокна внутрь паза в каждом из экструдированных моноволокон с получением при этом двухкомпонентного моноволокна;
нагревание, по мере необходимости, полученного двухкомпонентного моноволокна с целью образования связи ТПУ с полиэфиром, имеющим низкую температуру плавления;
использование полученных двухкомпонентных моноволокон при вырабатывании тканевого полотнища, которое обладает свойствами, способствующими лучшему удерживанию бумажного листа на тканевом полотнище и более точному его перемещению вместе с полотнищем в нужном направлении по сравнению с тканевым полотнищем, изготовленным с использованием моноволокон, не являющихся двухкомпонентными.
32. Способ механического крепления покрытия к тканевому полотнищу, который предусматривает проведение следующих стадий:
вырабатывание тканевого полотнища с использованием при этом моноволокон, которые имеют один или более продольных пазов, выполненных в виде соответствующих полостей, проходящих по всей длине моноволокна;
нанесение покрытия на упомянутое тканевое полотнище таким образом, чтобы материал покрытия заполнил собой указанную полость и обеспечил тем самым механическое закрепление покрытия на своем месте, благодаря чему указанное покрытие, закрепленное на своем месте, приобретает повышенную сопротивляемость отслаиванию от тканевого полотнища по сравнению с тканевым полотнищем, изготовленным без использования моноволокон, имеющих такие пазы.
