Объемный трикотаж
Изобретение относится к области текстильной промышленности, а именно к объемному трикотажу, и может быть использовано в различных областях техники, в частности, для изготовления объемных фильтров и геосеток. Объемный трикотаж включает трикотажные слои, связанные между собой с образованием трехмерного изделия. Каждый петельный столбец или петельный ряд в слое сформирован путем образования из конца нити, являющейся продолжением петли предыдущего ряда, или столбца, или слоя, по меньшей мере двух петель текущего ряда или столбца в разных плоскостях, причем указанные петли текущего ряда или столбца продеты как минимум через одну петлю соседнего столбца, или ряда, или слоя трикотажа. Технический результат – повышение регулярности структуры трикотажа, обеспечение возможности создания объемных изделий сложной формы, в т.ч. с внутренними полостями, повышение фильтрующих свойств материала. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область техники
Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к объемному трикотажу, и может быть использовано в различных областях техники, в частности, для изготовления объемных фильтров, геосеток, строительных конструкций.
Уровень техники
Из уровня техники известны конструкции объемного трикотажа, который включает несколько слоев трикотажных полотен, связанных между собой с образованием трехмерного изделия (см., например, патент США US5783277, 21.06.1998, европейский патент EP0994207, 19.04.2000).
Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является объемный трикотаж, описанный в заявке на европейский патент EP0756030, 31.12.1997. Изделие включает два трикотажных слоя, в каждом из которых сформированы петли, ориентированные в перпендикулярной плоскости и обеспечивающие соединения слоев.
Недостатком известных аналогов является отсутствие возможности создания трехмерных трикотажных конструкций сложной формы, что связано с наличием нерегулярных связей между слоями.
Раскрытие сущности изобретения
Задачей заявленного изобретения является устранение недостатков аналогов, включая ближайший аналог.
Технический результат изобретения заключается в повышении регулярности структуры трикотажа, обеспечении возможности создания объемных изделий сложной формы, в т.ч. с внутренними полостями, а также повышении фильтрующих свойств изделий из данного материала.
Указанный технический результат достигается за счет того, что объемный трикотаж включает трикотажные слои, связанные между собой с образованием трехмерного изделия. При этом каждый петельный столбец или петельный ряд в слое сформирован путем образования из конца нити, являющейся продолжением петли предыдущего ряда, или столбца, или слоя, по меньшей мере двух петель текущего ряда или столбца в разных плоскостях. При этом указанные петли текущего ряда или столбца продеты как минимум через одну петлю соседнего столбца, или ряда, или слоя трикотажа.
Кроме того, указанный технический результат достигается в частных вариантах реализации изобретения, согласно которым:
- петли каждого текущего ряда или столбца включают первую петлю, формируемую в плоскости трикотажного слоя, и вторую петлю, формируемую в плоскости, по существу, близкой к перпендикулярной плоскости трикотажного слоя, либо в обратном порядке: сначала формируют первую петлю в плоскости, близкой к перпендикулярной, а затем формируют вторую петлю в плоскости текущего трикотажного слоя;
- для самого первого, начального слоя петля в общем случае продета как минимум через одну петлю соседнего столбца, или ряда, или слоя трикотажа в области ее вершины, а вторая петля формируется из конца нити первой петли и продевается через указанную петлю следом за первой;
- для второго, третьего и т.д. промежуточных слоев первого ряда первая петля в общем случае продета как минимум через одну петлю из слоя, по существу близкого к перпендикулярному, текущему формируемому слою в области ее вершины, а вторая петля формируется из конца нити первой петли и продевается через указанную петлю следом за первой в направлении, близком к перпендикулярному к слою формирования первой петли, либо в обратном порядке: первая петля формируется в направлении, близком к перпендикулярному, a вторая петля формируется в текущем формируемом слое;
- для второго, третьего и т.д. промежуточных слоев второго, третьего и т.д. промежуточных рядов первая петля (нового ряда, столбца) в общем случае продета как минимум через две петли (далее – сформированные петли), одна из которых является петлей соседнего столбца, или ряда, или слоя той же плоскости, а другая из которых является петлей соседнего столбца, или ряда, или слоя плоскости, по существу близкой к перпендикулярной к плоскости текущего слоя. Первая петля продевается в области вершин сформированных петель. Вторая петля (нового ряда, столбца) формируется из конца нити первой петли и продевается через те же сформированные петли следом за первой петлей, либо в обратном порядке: направление и порядок формирования первой петли меняется с направлением и порядком формирования второй петли (как было указано выше);
- конец нити от второй петли текущего ряда или столбца является продолжением для петель следующего ряда или столбца текущего слоя либо следующего слоя;
- трикотаж сформирован из одной непрерывной нити;
- трикотаж сформирован из нескольких нитей.
В отличие от известных аналогов рассматриваемый трикотаж имеет принципиально иную схему петлеобразования, при котором из нити от петли предыдущего ряда, или столбца, или слоя формируют не менее двух петель в разных плоскостях. Указанная конфигурация петель создает регулярные связи между трикотажными слоями, что ранее не достигалось в аналогичных решениях. В свою очередь это позволяет изготавливать из трикотажа объемные изделия сложной формы, создавать последовательно регулярные слои, использовать различные типы переплетений аналогично классическому трикотажу, но одновременно не менее чем в двух плоскостях, близких к перпендикулярным.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 показана конфигурация петель в одном столбце или ряду при формировании с лицевой петли;
на фиг. 2 показана конфигурация петель в одном столбце или ряду при формировании с изнаночной петли;
на фиг. 3 показана схема формирования петель в одном слое в компьютерной графике;
на фиг. 4 показана схема двух соединенных слоев объемного трикотажа в компьютерной графике;
на фиг. 5 показан общий вид объемного трикотажа в компьютерной графике;
на фиг. 6 приведена фотография объемного трикотажа – пример готового изделия, в котором 6 петель в ряду и 6 петель в столбце;
на фиг. 7 приведена фотография структуры объемного трикотажа с фиг.6, вид спереди;
на фиг. 8 приведена фотография структуры объемного трикотажа с фиг.6, вид сбоку;
на фиг. 9 приведена фотография структуры объемного трикотажа с фиг.6, вид скрутки.
Элементы конструкции и их параметры обозначены на фигурах следующими позициями:
1 – петля соседнего столбца, или ряда, или слоя, относительно которой осуществляется петлеобразование двух петель трикотажа текущего ряда или столбца;
2 – первая петля текущего ряда или столбца, формируемая в плоскости трикотажного слоя;
3 – вторая петля текущего ряда или столбца, формируемая в плоскости, перпендикулярной плоскости трикотажного слоя;
а3'1, а3'2 – нити;
100 – первый слой объемного трикотажа;
111,111' – петли первого слоя первого столбца первого ряда;
112,112'– петли первого слоя первого столбца второго ряда;
121,121' – петли первого слоя второго столбца первого ряда;
122, 122' – петли первого слоя второго столбца второго ряда;
200 – второй слой объемного трикотажа;
211, 211', 212, 212', 221, 221', 222, 222' – петли второго слоя;
a, b, c, d, e, f, g – точки трикотажных петель;
X, Y, Z – пространственные оси, показывающие относительное расположение петель и слоев трикотажа.
Осуществление изобретения
В заявленном объемном трикотаже предусмотрен набор слоев (100, 200 и т.д.), каждый из которых состоит из множества петельных рядов или столбцов. При этом каждый новый петельный ряд или столбец создается сразу в двух плоскостях, в частности, в горизонтальной плоскости (X, Y), являющейся плоскостью трикотажного слоя, и вертикальной плоскости (X, Z), перпендикулярной ей.
Формирование петель осуществляется за счет образования в каждом текущем ряду или столбце не менее двух петель (2, 3) из нити, являющейся продолжением петли предыдущего ряда, или столбца, или слоя. На фиг. 1, 2 это показано для двух типов переплетений: с лицевой петлей (фиг. 1) и с изнаночной петлей (фиг. 2).
Петли создаются следующим образом.
На фиг. 1 для наглядности первый петельный ряд или столбец образован классическим способом. Начиная со второго ряда или столбца, соединение формируется не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости.
После начального шага и образования петли (1) a1-b1-c1-d1-e1-f1-g1 соседнего (первого) ряда или столбца классическим способом, во втором (текущем) ряду прямая нить a2-a3 от петли предыдущего столбца или ряда (в случае начала ряда предыдущей петлей будет являться петля (1)) изгибается в первую петлю (2) горизонтального ряда a2-b2-c2-d2-e2-f2-g2 и протаскивается через участок b1-c1-d1-e1-f1 петли (1) таким образом, чтобы участок b2-c2-d2-e2-f2 находился над участком b1-c1-d1-e1-f1, а участки a2-b2 и f2-g2 находились над участком b1-c1-d1-e1-f1.
На этом этапе начинается формирование второй петли (3) в вертикальной плоскости a3-b3-c3-d3-e3-f3-g2.
После этого участок f2-g2 изгибается таким образом, чтобы участок g2-f3 прошел над участком e1-f1, а затем участок f3-e3 прошел под участком b1-c1. Затем участок e3-d3-c3 изгибается в петлю и продевается через петлю a1-b1-c1-d1-e1-f1-g1 таким образом, что участок c3-b3 проходит под участком b1-c1, а участок b3-a3 походит над участком f1-e1.
Таким образом, формирование двух петель (2) и (3) в текущем столбце завершено, и новая петля может быть образована в следующем петельном столбце петельного ряда аналогичным способом. В этом случае a3 будет точкой входа фигуры, аналогичной фигуре с точкой входа a2.
В другом варианте реализации изобретения вторую петлю (3) текущего ряда или столба (так же как и третью, четвертую и т.д.) можно сформировать из нити g2-a3 в горизонтальной плоскости, изогнув участок g2-a3, чтобы он проходил участками f3-e3, b3-c3 под участком b1-f1.
Если участок b3-a3 изогнуть таким образом, чтобы точка b3 находилась над участком e1-f1, а точка а3 – под участком e1-f1, то аналогичным образом, описанным выше, можно сформировать в горизонтальной плоскости третью, четвертую петли и т.д. из петли предыдущего ряда или столбца. В случае третьей петли она располагается аналогично участкам a3-f3 второй петли (3).
Все описанные шаги для наружной (лицевой) петли могут быть реализованы аналогичным образом и для изнаночной петли (фиг. 2).
Полученный слой может иметь вид, показанный на фиг. 3.
На фиг. 4 демонстрируется принципиальная схема формирования нескольких слоев (100, 200, и т.д.) объемного трикотажа.
Петли (111), (112) формируются в первом столбце (отсчет слева направо, снизу вверх) первого горизонтального слоя (координатная плоскость Y,X); петли (111') и (112') того же первого столбца формируются в двух вертикальных слоях (координатная плоскость Z,X). Петля (111') формируется из той же петли и нити, что и петля (111), а петля (112') – из той же петли (111), что и петля (112). Аналогично для второго столбца первого слоя петля (121') формируется из той же петли, что и петля (121) в вертикальном слое; петля (122) формируется из петли (121) в горизонтальном слое; петля (122') формируется из петли (121) в вертикальном слое.
Для второго слоя в первом столбце петля (211) формируется в горизонтальном направлении, петля (211') формируется из той же петли в вертикальном направлении. При этом петля (212) формируется в горизонтальном направлении через или соединяя петли (211) и (112'), а петля (212') формируется из тех же петель (211) и (112') в вертикальном направлении.
Аналогично для второго столбца второго слоя: петля (222) формируется в горизонтальной плоскости из горизонтальных петель (221) и (122'); петля (222') также формируется из петель (221) и (122'), но в вертикальной плоскости.
При переходе от слоя к слою нить последней петли, например нити (a3'1, a3'2) (см. фиг. 4), в случае если она будет принадлежать последней петле в слое (угловая петля), а ткань будет формироваться из одной нити, нить a3'1 перейдет на следующий слой и станет нитью a3'2 (последней на рисунке петлей второго слоя первого ряда). На фиг.4 такой переход нити показан пунктиром.
При формировании петель в одном ряду слоя нить a3 переходит в нить a2 (см. фиг. 1, 2, 4).
Последующие столбцы и слои объемного трикотажа могут быть сформированы аналогично. Полученное соединение слоев трикотажа может иметь вид и структуру, показанные на фиг. 5.
Пример внешнего вида заявленного трикотажа – готового изделия приведен на фиг. 6–9.
Заявленный трикотаж не ограничен количеством петель в ряду как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Ограничением могут быть только технологические (линейные) размеры применяемого при изготовлении оборудования.
При создании изделий можно применять различные переплетения, в том числе узорчатые. Для изготовления трикотажа могут применяться нити для традиционной технологии трикотажного производства. Возможно применение нескольких нитей аналогично традиционному трикотажу, например, разноцветных, либо, например, синтетических и натуральных.
Ввиду наличия дополнительной размерности на основе указанного трикотажа можно получать различные объемные фигуры: шар, куб, обод, полусферу, в т.ч. полые, и т.п.
Заявленный объемный трикотаж может использоваться в различных отраслях техники. Наиболее перспективным представляется применение объемного трикотажа в качестве фильтрующего материала для изготовления фильтров, армирующего материала для изготовления геосеток, легковозводимых строительных конструкций.
Объемный трикотаж с регулярной ячейкой может заменить до 50% существующих фильтров при сравнимой себестоимости. Большинство объемных фильтров изготавливаются из плоских нетканых материалов, которым придают объемную форму, в частности, форму гофры. При использовании объемного трикотажа с регулируемой структурой нет необходимости дополнительного формообразования.
При использовании дешевого синтетического материала (например, лески) можно изготовить из трикотажа объемную геосетку для применения в области строительства и ландшафтного дизайна. В частности, возможно выращивание в геосетках растений и их крепления к стенам. За счет прочности и жесткости такая конструкция будет держать форму, а за счет регулярной структуры – длительно сохранять внешний вид. Те же свойства улучшат армирование облегченных строительных панелей, принцип формирования структуры ткани позволит изготавливать панели сложной формы.
1. Объемный трикотаж, включающий трикотажные слои, связанные между собой с образованием трехмерного изделия, отличающийся тем, что каждый петельный столбец или петельный ряд в слое сформирован путем образования из конца нити (а2), являющейся продолжением петли предыдущего ряда, или столбца, или слоя, по меньшей мере двух петель (2, 3) текущего ряда или столбца в разных плоскостях, причем указанные петли (2, 3) текущего ряда или столбца продеты как минимум через одну петлю (1) соседнего столбца, или ряда, или слоя трикотажа.
2. Объемный трикотаж по п. 1, отличающийся тем, что петли (2, 3) каждого текущего ряда или столбца включают первую петлю (2), формируемую в плоскости трикотажного слоя, и вторую петлю (3), формируемую в плоскости, по существу, близкой к перпендикулярной плоскости трикотажного слоя.
3. Объемный трикотаж по п. 1, отличающийся тем, что конец нити (a3) от второй петли (3) текущего ряда или столбца является продолжением для петель следующего ряда, или столбца, или слоя.
4. Объемный трикотаж по п. 1, отличающийся тем, что сформирован из одной непрерывной нити.
5. Объемный трикотаж по п. 1, отличающийся тем, что сформирован из нескольких нитей.
