УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПРОЧЕСА, ФИЛЬЕРНЫХ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ, БУМАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ И/ИЛИ ПЕРФОРИРОВАННЫХ ПЛЕНОК
DEVICE TO PRODUCE TEXTILE MATERIALS, NONWOVEN MATERIALS BASED ON WEB, SPINNERET NONWOVEN MATERIALS, PAPER MATERIALS AND/OR PERFORATED FILMS

Предметом изобретения является устройство для получения текстильных материалов, нетканых материалов на основе прочеса, фильерных нетканых материалов, бумажных материалов и/или перфорированных пленок, имеющее, по меньшей мере, один сетчатый барабан с отверстиями для отвода жидкости, поступающей из емкости с водой, и многочисленными направленными наружу возвышенностями для пробивки отверстий в волокнистом холсте, находящимися на наружной стороне сетчатого барабана, причем в одной или нескольких областях на внешней стороне сетчатого барабана возвышений нет, а есть только отверстия.
Из ЕР 1001064 уже известно устройство для получения перфорированных нетканых материалов на основе прочеса с помощью гидродинамического «иглопрокалывания», причем перфорация создана при этом по существу строго ограниченными дырками в волокнистом холсте любой размерности. Это устройство состоит из бесконечной транспортировочной гладкой поверхности с дренажными отверстиями, на которой находится волокнистый холст и которая служит для отвода жидкости, разбрызганной из емкости с водой через многие выпускные отверстия под высоким давлением, и, кроме того, с пластичными возвышенностями, выступающими вверх на плоскости гладкой поверхности для пробивки отверстий в волокнистом холсте. При этом возвышенности расположены неравномерно на бесконечной поверхности, причем они распределены по всей поверхности, на которой находится волокнистый холст, по принципу случайности. Однако с помощью такого устройства нельзя включать в материал узоры, например изображения животных или растений или другие геометрически ограниченные фигуры.
Из патента US 5115544 А известен способ, при котором узоры впрессовываются в волокнистый холст с помощью возвышенностей.
В предмете заявки возвышенности не должны, однако, создавать отпечаток в материале, а должны лишь окружать образующийся узор на сетчатом барабане.
Кроме того, из DE 69224769 известен способ получения нетканого материала на основе прочеса, при котором применяют ленточный транспортер (5), на формовочных сторонах которого имеется множество выступов (6, 6'). Указанные выступы (6, 6') имеют больший или меньший размер. Они выполнены из искусственной смолы и наплавлены на указанные формовочные стороны ленты. Количество волокон (2) подается на указанный ленточный транспортер (5), на котором предусмотрены несистематичные узоры, сформированные упомянутыми выступами (6, 6'). К указанному количеству волокон поступает под высоким давлением вода или горячий воздух для того, чтобы их спрессовать и размочалить. Затем указанное количество волокон (2) запрессовывают на упомянутые выступы, с тем чтобы таким образом создать на волокнистом холсте узор.
Задачей изобретения является создание устройства, которое позволило бы в процессе водного «иглопрокалывания» одновременно включать в волокнистый холст для перфорации также и рисунки, например изображения животных или растений или другие геометрически ограниченные узоры, не оказывая при этом существенное негативное влияние на закрепление.
Кроме того, таким образом получают закрытую область в волокнистом холсте с отверстиями для выпуска воздуха вместо отверстий, распределенных по всей поверхности волокнистого холста. В последнем случае прочность или жесткость волокнистого холста не достигается в той степени, как того хотелось бы. Благодаря выгодному распределению поверхности волокнистого холста в областях с отверстиями для выпуска воздуха и без таковых можно существенно улучшить прочность или жесткость волокнистого холста, причем рисунок создается, в частности, благодаря отверстиям для выпуска воздуха.
Задача решается за счет того, что области, имеющие возвышенности и служащие для формирования рисунка на поверхности волокнистого холста, например изображения животного, растения или геометрических форм; расположены или сгруппированы соответствующим образом на оболочке сетчатого барабана и окружают или локализуют создаваемый узор на поверхности на внешней стороне сетчатого барабана.
Преимущество такого устройства состоит при этом, в частности, в том, что рисунок включают не только благодаря достигнутой перфорации с помощью возвышенностей или штырьков, а благодаря тому, что рисунок появляется на волокнистом холсте в тех местах, в которых находятся только дренажные отверстия и нет возвышенностей или штырьков. Области с возвышенностями или штырьками покрывают при этом преобладающую часть поверхности сетчатого барабана.
Таким образом, благодаря возвышенностям или штырькам, которые разбросаны внутри соответствующих поверхностей по принципу случайности, равномерно упрочняется большая часть поверхности нетканого материала за счет пробитых в нем отверстий. Согласно этому примеру выполнения поверхности, выполненные в виде рисунков, перфорированы. При таком выполнении поверхности сетчатого барабана возможно также и то, что поверхности, появляющиеся в волокнистом холсте в виде рисунков, не имеют пробитых отверстий. Благодаря этому простым способом можно добиться многообразия узоров в волокнистом холсте.
Помимо этого выгодно, что возвышенности на внешней стороне сетчатого барабана распределены, по меньшей мере, частично неравномерно или расположены друг от друга на разном расстоянии и/или на одинаковом расстоянии.
В выгодном примере выполнения на внешней стороне сетчатого барабана в областях, в которых предусмотрены возвышенности, и/или в областях, в которых их нет, имеются, по меньшей мере, отверстия для прохода жидкости, выходящей из емкости с водой.
Кроме того, выгодно, что возвышенности на внешней стороне сетчатого барабана имеют форму штырьков. Благодаря этому можно, например, сформировать прямые линии, волнистые структуры или сетчатые формы, причем штырьки после создания рисунка могут без труда снова выйти из нетканого материала на основе прочеса.
В другом варианте выполнения изобретения выгодным является то, что возвышенности выполнены сужающимися на конус в направлении наружу, или острыми на концах, или цилиндрическими.
Кроме того, выгодно, что возвышенности имеют круглое, овальное, или многоугольное, или квадратное, или продолговатое поперечное сечение.
При этом выгодно, что возвышенности в области оболочки сетчатого барабана разнесены между собой на расстоянии 1,5-20 мм, предпочтительно 3-10 мм.
Кроме того, выгодно, что области с возвышенностями покрывают 20 -50%, предпочтительно 25-30%, оболочки сетчатого барабана.
Помимо этого выгодно, что области, не имеющие возвышенностей, составляют в общей сложности от 1 до 50%, предпочтительно от 20 до 50%, или 25-30% всей поверхности сетчатого барабана.
Также выгодно, что области, имеющие возвышенности и формирующие узоры на поверхности волокнистого холста, например изображения животных, растений или геометрических форм, расположены или сгруппированы соответствующим образом на оболочке сетчатого барабана. Узоры в волокнистом холсте при таком выполнении изобретения получаются за счет тех областей, которые не перфорированы с помощью возвышенностей на оболочке сетчатого барабана. Кроме того, выгодно, что области, не имеющие возвышенностей, и области с возвышенностями расположены или сгруппированы соответствующим образом для образования на поверхности рисунка, например изображения животного, растения или геометрической формы. Области с возвышенностями или штырьками покрывают большую часть оболочки сетчатого барабана, способствуют желаемой прочности нетканого материала и одновременно созданию узоров на волокнистом холсте.
Выгодно также и то, что, по меньшей мере, часть или подавляющее большинство созданных в волокнистом холсте узоров находится в плоскости волокнистого холста, и волокнистый холст имеет, по меньшей мере, приблизительно одинаковую толщину, причем пробитые в волокнистом холсте отверстия распределены таким образом, что они образуют в волокнистом холсте один или несколько одинаковых или разных по форме узоров.
В другом примере выполнения изобретения выгодным является то, что области оболочки сетчатого барабана без возвышенностей и области с возвышенностями образуют, соответственно, отдельные поверхности.
Кроме того, выгодно, что области оболочки сетчатого барабана без возвышенностей соединены между собой, или окружают, или заключают области с возвышенностями.
Помимо этого выгодно, что отверстия в оболочке сетчатого барабана распределены по всей оболочке сетчатого барабана равномерно и/или неравномерно и имеют диаметр от 0,1 мм до 3 мм, предпочтительно от 1 мм до 1,5 мм.
Таким образом, области с возвышенностями или штырьки покрывают преобладающую часть поверхности сетчатого барабана, способствуют созданию желаемой прочности нетканого материала на основе прочеса и одновременно созданию узоров на поверхности нетканого материала на основе прочеса.
Фиг.1 - подробное изображение оболочки сетчатого барабана с возвышенностями или штырьками и без них;
Фиг.2 - схематичное изображение сетчатого барабана с одним или несколькими емкостями с водой, обозначенными штриховой линией, для подачи струи на волокнистые холсты;
Фиг.3 - вырез оболочки сетчатого барабана с возвышенностями или штырьками и области без возвышенностей;
Фиг.4 - часть поперечного сечения сетчатого барабана согласно фиг.1 с возвышенностями или штырьками и областью без возвышенностей;
Фиг.5A-D различные примеры выполнения узоров в волокнистом холсте, выполненных путем пробивки отверстий или с помощью свободных поверхностей, причем согласно фиг.5B пробитые отверстия локализуют поверхности, образующие узор.
На фиг.1 обозначен сетчатый барабан 1, имеющий пластмассовую или металлическую оболочку 2, которая опирается на цилиндрическую или более толстую трубку 13 при помощи опорных элементов 11. Оболочка сетчатого барабана 2 образует тем самым поверхность сетчатого барабана 1. Оболочка сетчатого барабана 2 имеет отверстия, дренажные отверстия или микропоры 4, служащие для отвода воды водяной струи 6, выходящей из емкости с водой 7. Трубка 13 служит также одновременно в качестве всасывающей трубки для всасывания воды, разбрызганной на оболочку сетчатого барабана 2 и тем самым на волокнистый холст 5. Отвод воды происходит затем через вырезанную в трубке 13 всасывающую щель 12, на входе в которую давление низкое.
Согласно фиг.2 во втором примере выполнения изобретения в области сетчатого барабана 1 можно расположить также две или несколько емкостей с водой 7. Для этого в трубке 13, здесь не представленной, предусмотрены соответственно две или несколько всасывающих щелей 12.
Как видно, в частности, на фиг.1 и 4, оболочка сетчатого барабана 2 имеет множество направленных наружу возвышенностей 2, которые служат для пробивки отверстий в волокнистом холсте 5. Во время гидродинамического прокалывания эти возвышенности или штырьки 3 оставляют после себя в волокнистом холсте 5 маленькие дырочки или пробитые отверстия 14, которые по существу четко ограничены и для этого выдавливаются в уже упрочненном или частично упрочненном нетканом материале 5. Пробитые отверстия 14 в волокнистом холсте соответствуют примерно поперечному сечению штырьков 3.
На поверхности оболочки сетчатого барабана 2 имеются области 9, в которых возвышенности 3 в виде штырьков расположены плотно друг к другу. Области 9 со штырьками 3 представляют собой закрытые или четко ограниченные области. Расстояние между возвышенностями или штырьками 3 неравномерное. Благодаря размещению возвышенностей или штырьков 3 по принципу случайности достигается равномерная прочность нетканого материале без каких-либо перепадов.
Согласно примеру выполнения, представленному на фиг.3, возвышенности 3 на внешней стороне сетчатого барабана 1 или на оболочке сетчатого барабана 2 распределены неравномерно. Однако согласно одному из примеров выполнения, не представленному на чертеже, между возвышенностями может быть и одинаковое расстояние.
Возвышенности 3 имеют коническое сужение в сторону наружу или острый конец или выполнены в форме цилиндра. Возвышенности 3 могут иметь круглое, овальное, многоугольное, квадратное или продолговатое поперечное сечение.
Форма поперечного сечения возвышенностей или штырьков 3 может иметь контур эвольвенты.
Возвышенности 3 из области 9 оболочки сетчатого барабана 2 расположены на расстоянии друг от друга в 1,5 и 20 мм, предпочтительно 3-10 мм. Кроме того, возвышенности 3 могут охватывать от 20 до 50%, предпочтительно 25-30%, поверхности области 9 оболочки сетчатого барабана 2.
Согласно фиг.5А и 5С в примере выполнения области 9, имеющие возвышенности 3, можно применять для создания рисунка на поверхности волокнистого холста 5, например изображения животного, растения или геометрической формы. При этом путем пробивки отверстий в волокнистом холсте 5 получается рисунок, который выделяется на фоне других, не перфорированных поверхностей нетканого материала, соответствующих областям 8.
Особое значение имеют области 8 на поверхности оболочки сетчатого барабана 2, представленные также на фиг.3 и 4 и не имеющие возвышенностей или штырьков 3. Эти области 8 оболочки сетчатого барабана 2 имеют лишь дренажные отверстия, отверстия или микропоры 4. Области 8 без возвышенностей занимают в общей сложности от 1 до 50%, предпочтительно от 20 до 50% или 25-30%, всей поверхности оболочки 2 сетчатого барабана 1.
Области 8 без возвышенностей или штырьков 3 на поверхности оболочки сетчатого барабана 2 вызывают согласно фиг.5B-5D при водяном «прокалывании» нетканого материала на основе прочеса 5 изменение поверхности волокнистого холста 5 по сравнению с окружающими их перфорированными областями в волокнистом холсте 5. Области 8, не имеющие возвышенностей 3, служат при этом созданию на поверхности рисунка, например изображения животного, растения или геометрического узора, причем для этого области 8 окружены соответствующей системой или группировкой штырьков 3. Области 8 на поверхности оболочки сетчатого барабана 2 могут быть изолированы друг от друга или соединены между собой и тем самым также создавать в нетканом материале 5 выпуклый узор.
Перечень позиций
1 - сетчатый барабан
2 - оболочка сетчатого барабана или поверхность сетчатого барабана
3 - возвышенности или штырьки
4 - отверстия, дренажные отверстия, микропоры
5 - волокнистый холст, нетканый материал на основе прочеса
6 - водяная струя
7 - емкость с водой
8 - оболочка сетчатого барабана без возвышенностей, с отверстиями
9 - оболочка сетчатого барабана с возвышенностями, с отверстиями
11 - опорные элементы
12 - всасывающая щель
13 - трубка
14 - дырки или пробитые отверстия в нетканом материале