ТКАНЬ ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОЛИЭФИРНАЯ

Полезная модель относится к текстильной промышленности и касается технической ткани, применяемой для армирования конвейерных лент, в том числе в тяжелых условиях.
Поскольку конвейерные ленты эксплуатируются в форме желоба, то наличие гибкости в поперечном направлении, т.е. лоткообразование, является одной из важнейших их эксплуатационных характеристик. От величины лоткообразования зависит объем перевозимого груза и, соответственно, повышение производительности конвейера. Если конвейерная лента имеет высокую жесткость в поперечном направлении, то при отсутствии нагрузки она не опирается на центральный направляющий ролик, и ее балансировка будет неустойчивой, вследствие чего она будет подвержена боковому смещению, что может привести к разрушению ленты. Производители конвейерных лент предъявляют требования к лоткообразованию (отношение стрелы прогиба в поперечном направлении к ширине ленты) от 0,16 до 0,30 в зависимости от тяжести условий эксплуатации и вида конвейера. Можно придать сечению конвейерной ленты форму желоба под воздействием ее собственной массы, подвешивая ленту за края. При отсутствии нагрузки на конвейерную ленту форму желоба можно не получить. Если лоткообразование будет менее 0,16, то это приведет к снижению производительности конвейера с желобчатыми роликоопорами до тех пор, пока лента под грузом не достигнет оптимального прогиба. Если более 0,30, то это приведет к провисанию ленты и, как следствие, к снижению срока эксплуатации конвейерной ленты. Для обеспечения лоткообразования конвейерной ленты не менее 0,16 необходимо, чтобы жесткость армирующей ткани в поперечном направлении не превышала 25 г*см. Для тяжелых условий эксплуатации желательно использовать конвейерную ленту с высокой прочностью, а также такую, которая будет противостоять повреждениям из-за ударов транспортируемого материала, например, когда на ленту загружены большие объемы твердого, острого продукта или продукта неправильной формы. Лоткообразование таких лент предпочтительно должно быть 0,22-0,26.
Известны технические ткани для конвейерных лент, эксплуатационные характеристики которых основаны на технологическом производственном приеме - пропитке нитей и/или готовых тканей различными составами (например, патент на полезную модель RU 201044 U1, опубликовано 24.11.2020г., заявка США US5030176 A, дата публикации 09.07.1991г.). Их общий недостаток заключается в том, что потребительские свойства продукту придаются вследствие обработки суровой ткани, т.е. пропитки различными видами латексов, без учета полученной жесткости ткани, т.е. без учета последующего влияния на лоткообразование конвейерной ленты и значительных рисков получения недостаточного лоткообразования. При этом известные ткани предназначены для эксплуатации на конвейерах с плоскими роликоопорами в автоматической системе загрузки и разгрузки грузовиков, гусениц снегоходов или плоских приводных ремней, для которых лоткообразование не является существенной характеристикой.
Настоящая полезная модель касается технической ткани, эксплуатационные характеристики которой основаны на приемах ткачества.
Известны технические ткани для конвейерных лент с необходимыми показателями лоткообразования, содержащие в основе полиэфирные нити, а в утке полиамидные (анидные или капроновые) нити. Такие ткани обеспечиваютрелаксацию изготовленной конвейерной ленты за счет свойств удлинения нитей, что упрощает укладку лент на конвейер и их начальную эксплуатацию. Однако в процессе эксплуатации лент выявляются существенные недостатки, связанные с тем, что поверхностные температуры проникают во внутренний слой конвейерной ленты, в результате чего происходит термическая деградация находящегося там упрочняющего полиамидного материала, что приводит к увеличению удлинения с дальнейшим провисанием, и, соответственно, к быстрой изнашиваемости и высокому лоткообразованию.
Так известен тканый каркас конвейерной ленты с двухслойным двухлицевым переплетением, в котором слои соединяются между собой всеми нитями утка, переходящими из слоя в слой. Полный раппорт переплетения ткани состоит из четырех раппортов полотняного переплетения, расположенных попарно в двух уровнях параллельно один над другим. При этом в качестве нити основы используется нить полиэфирная (лавсановая) 675 текс, а в качестве нити утка нить полиамидная (капроновая) 187 текс x 2 (патент на изобретение RU 2676810 С1, опубликовано 11.01.2019 г).
Основным недостатком известного тканого каркаса конвейерной ленты является неудовлетворительно короткий срок ее эксплуатации, связанный с применением в утке нитей полиамидных (капроновых), которые подвержены окисляемости вследствие низкой температуры плавления, отсутствием релаксации при эксплуатации вследствие высокого удлинения. Кроме того, известная ткань обладает высокой усадкой (5 % по основе и 7 % по утку) и низкой адгезией к резине.
Известен также тканый каркас конвейерной ленты, изготовленный двух-, трехслойным переплетением из полиэфирных нитей основы 675 текс и полиамидных 93,5 текс х 4 или комбинированных (полиамид плюс хлопок) нитей утка (патент на изобретение RU 2135654 C1, опубликовано 27.08.1999г.).
К недостаткам известного цельнотканого каркаса можно отнести использование в утке нитей полиамидных (капроновых) или комбинированных, приводящее к низкой износостойкости конвейерной ленты вследствие низкой термической стабильности к старению полиамидных (капроновых) нитей и низкому лоткообразованию при применении комбинированных (полиамидные с хлопковыми) в утке. Кроме того, назначение для использования данной ткани в однослойных конвейерных лентах существенно ограничивает область ее применения.
В отличие от полиамидных нитей полиэфирные нити обладают более низким удлинением, более жесткой структурой, высокой температурой плавления, что обеспечивает устойчивость к термическому старению, и  позволяют создать тканевый упрочняющий материал с высокой устойчивостью к термическому окислительному разрушению. Однако обычная замена в структуре технических тканей полиамидного утка на полиэфирный приводит к повышению поперечной жесткости, вследствие чего степень лоткообразования конвейерного полотна и структуры тканого полиэфирного каркаса для конвейерных лент будет низкой, что и предлагается улучшить в заявленной полезной модели.
Известна техническая ткань для транспортерных лент, выполненная многослойным переплетением крученых полиэфирные основных и уточных нитей, последние из которых расположены в наружных слоях ткани, соединенных между собой основными нитями, последовательно переходящими из слоя в слой, при этом ткань содержит дополнительный слой уточных нитей, размещенный между наружными слоями ткани и переплетенный с основными нитями  (авторское свидетельство СССР 1728310 А1, опубликовано 23.04.1992г.).
Недостатком известной технической полиэфирной ткани является невысокое лоткообразование, связанное с тем, что дополнительные уточные нити увеличивают жесткость.
В качестве наиболее близкого технического решения выбрана техническая ткань для конвейерных лент, которая характеризуется полиэфирными нитями основы, расположенными в продольном направлении конвейерной ленты, и полиэфирными уточными нитями, проходящими в поперечном направлении. В качестве уточных нитей использованы синтетические полиэфирные моноволокна (мононити) с диаметром от 0,2 до 1,0 мм, плотность уточных нитей составляет от 60 до 120 нитей на 100 мм длины ткани, а нити основы имеют извитость от 6,5 до 22,5% (заявка на изобретение US 4094402 А, опубликовано 13.06.1978г.).
Недостатком ближайшего аналога является недостаточная величина лоткообразования, обусловленная применением мононитей в утке, которые приводят к увеличению удлинения и усадки в поперечном направлении (в утке), и ограничения по количеству нитей утка, поскольку при классических способах производства тканей существует предел толщины и жесткости мононитей, которые могут быть сотканы в качестве утка. При применении в качестве утка мононитей, нельзя избежать нежелательной продольной жесткости в направлении нитей основы, что также ограничивает увеличение лоткообразования. В US 4094402 жесткие мононити утка не имеют извитости, предполагая, что этим увеличивают извитость нитей основы. Однако жесткие, неизвитые мононити утка ограничивают продольное удлинение, увеличивая жесткость и снижая лоткообразование. Этот вариант допустим только для использования в легких, однослойных или, максимум, двухслойных конвейерных лентах, как и указывается в US 4094402.
Технической проблемой, решение которой было обеспечено заявляемой полезной моделью, является создание технической полиэфирной ткани, которая лишена недостатков известных тканей и обладает одновременно гибкостью в поперечном направлении и термической устойчивостью к деградации, что позволило при отсутствии нагрузки придать конвейерной ленте форму желоба и, тем самым, увеличить объем перевозимого груза и повысить износостойкость конвейерной ленты.
Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в повышении лоткообразования конвейерной ленты на основе полиэфирной ткани.
Технический результат достигается тем, что ткань техническая полиэфирная, образованная переплетением основных и уточных нитей, при этом в качестве основной и уточной нитей использованы полиэфирные нити, согласно полезной модели уточная нить представляет собой комплексную многофиламентную нить, по меньшей мере, в 3 сложения, степень извитости нитей основы 4-8%, количество нитей утка 25-60 на 10 см и жесткость тканого полотна в поперечном направлении 15-22 г*см.
При этом согласно полезной модели ткань техническая может быть образована полотняным переплетением основных и уточных нитей.
При этом согласно полезной модели ткань техническая может быть образована образована переплетением основных и уточных нитей - «уточный репс».
При этом согласно полезной модели ткань техническая может быть выработана по основе из полиэфирной нити линейной плотности от 167 текс до 1350 текс.
Заявленная полезная модель направлена на преодоление недостатков известных технических тканей за счет того, что нити утка имеют повышенную толщину вследствие многократного сложения многофиламентных нитей (от 3-х и более сложений), повышая, таким образом, степень извитости с 3,5 % (когда уток, например, в 1 или 2 сложения нитей и количество уточин более 60) до 4-8%.  При этом плотность нитей по утку снижена: 25-60 уточин на 10 см. Сниженная плотность многофиламентных нитей по утку позволяет увеличить адгезию к резине вследствие хорошей смачиваемости пропиточным составом и проникновением резины в междуниточное пространство. Толщина элементов ткани в зонах линий перегибов равна толщине уточной нити, что и позволяет увеличивать степень извитости, которая придает конвейерной ленте оптимальную степень лоткообразования - не менее 0,22.
Заявляемая полезная модель может быть получена следующим образом. На первом этапе проводится подготовка нитей основы и утка. Нити основы могут быть использованы  готовые (плоские, гладкие), могут быть подкрученные или трощеные в несколько сложений с последующей подкруткой или без.
Для нитей проводится операция трощения (сложение многофиламентной исходной нити гладкой в несколько: от 3-х и более нитей), далее трощеная нить может быть использована напрямую или с последующим подкручиванием для придания компактности. На ткацком станке формируется ткань заданного переплетения (простое полотняное, уточный репс). При этом в основе и в утке применяются комплексные многофиламентные полиэфирные нити. Готовым продуктом являются рулоны ткани суровой, необработанной, с заданными свойствами по количеству нитей основы и утка на единицу ширины тканого полотна, необходимой прочности и извитостью нитей основы не менее 4 %.
Ниже представлены примеры конкретных марок ткани, получаемых заявителе:
1. Ткань марки ЕЕ-80: основа - нить полиэфирная 110 текс, уток - нить полиэфирная трощеная 110 текс (в частности, количество филаментов 192) х 3, количество нитей утка 42 штук на 10 см, степень извитости 4,8 %, жесткость в поперечном направлении 16 г*см.
2. Ткань марки ЕЕ-125: основа - нить полиэфирная 167 текс, уток - нить полиэфирная трощеная 110 текс (в частности, количество филаментов 192) х 3, количество нитей утка 32 штук на 10 см, степень извитости 5,3 %, жесткость в поперечном направлении 15 г*см.
3. Ткань марки ЕЕ-125: основа - нить полиэфирная 167 текс, уток - нить полиэфирная трощеная 144 текс (в частности, количество филаментов 192) х 3, количество нитей утка 26 штук на 10 см, степень извитости 5,4 %, жесткость в поперечном направлении 17 г*см.
4. Ткань марки ЕЕ-160: основа - нить полиэфирная 220 текс, уток - нить полиэфирная трощеная 110 текс (в частности, количество филаментов 192) х 3, количество нитей утка 60 штук на 10 см, степень извитости 4,0 %, жесткость в поперечном направлении 17 г*см.
5. Ткань марки ЕЕ-200: основа - нить полиэфирная 330 текс, уток - нить полиэфирная трощеная 110 текс (в частности, количество филаментов 192) х 3, количество нитей утка 38 штук на 10 см, степень извитости 4,2 %, жесткость в поперечном направлении 20 г*см.
6. Ткань марки ЕЕ-200: основа - нить полиэфирная 330 текс, уток - нить полиэфирная трощеная 110 текс (в частности, количество филаментов 192) х 5, количество нитей утка 27 штук на 10 см, степень извитости 6,5 %, жесткость в поперечном направлении 18 г*см.
7. Ткань марки ЕЕ-300: основа - нить полиэфирная 440 текс, уток -  нить полиэфирная трощеная 167 текс (в частности, количество филаментов 192) х 5, количество нитей утка 30 штук на 10 см, степень извитости 7,5%, жесткость в поперечном направлении 22 г*см.
8. Ткань марки ЕЕ-315: основа - нить полиэфирная 550 текс, уток -  нить полиэфирная трощеная 167 текс х 5, количество нитей утка 25 штук на 10 см, степень извитости 8%, жесткость в поперечном направлении 22 г*см.
9. Ткань марки ЕЕ-400: основа - нить полиэфирная 660 текс, уток -  нить полиэфирная трощеная 167 текс х 5, количество нитей утка 27 штук на 10 см, степень извитости 8%, жесткость в поперечном направлении 22 г*см.
10. Ткань марки ЕЕ-500: основа - нить полиэфирная 660 текс, уток -  нить полиэфирная трощеная 187 текс х 5, количество нитей утка 27 штук на 10 см, степень извитости 8%, жесткость в поперечном направлении 22 г*см.
11. Ткань марки ЕЕ-630: основа - нить полиэфирная 660 текс, уток -  нить полиэфирная трощеная 187 текс х 5, количество нитей утка 30 штук на 10 см, степень извитости 8%, жесткость в поперечном направлении 22 г*см.
Заявляемая техническая полиэфирная ткань производится заявителем под маркой «ЕЕ». В Таблице приведены примеры различных марок заявляемой ткани технической полиэфирной.
Таблица
Марка ткани
Основа
Уток
Количество нитей утка на 10 см
Степень извитости, %
Жесткость в поперечном направлении, г*см
ЕЕ-80
нить полиэфирная110 текс
нить полиэфирная 110 текс х 3
42
4,8
16
ЕЕ-125
нить полиэфирная167 текс
нить полиэфирная 110 текс х 3
32
5,3
15
ЕЕ-125
нить полиэфирная167 текс
нить полиэфирная 144 текс х 3
26
5,4
17
ЕЕ-160
нить полиэфирная 220 текс
нить полиэфирная 110 текс х 3
60
4,0
17
ЕЕ-200
нить полиэфирная330 текс
нить полиэфирная 110 текс х 5
38
4,2
20
ЕЕ-200
нить полиэфирная330 текс
нить полиэфирная 144 текс х 5
27
6,5
18
ЕЕ-300
нить полиэфирная440 текс
нить полиэфирная 167 текс х 5
30
7,5
22
ЕЕ-315
нить полиэфирная550 текс
нить полиэфирная 167 текс х 5
27
8
22
ЕЕ-400
нить полиэфирная660 текс
нить полиэфирная 167 текс х 5
27
8
22
ЕЕ-500
нить полиэфирная660 текс
нить полиэфирная 167 текс х 5
27
8
22
ЕЕ-630
нить полиэфирная1350 текс
нить полиэфирная 187 текс х 5
30
8
22