ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СБОРКА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТКАНЕЙ
PRELIMINARY ASSEMBLING FOR USE WHEN MANUFACTURE OF INDUSTRIAL FABRICS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится, главным образом, к промышленным тканям. Более конкретно, изобретение может быть использовано как альтернатива традиционному плетению при производстве тканей и основ для бесконечных или сшиваемых промышленных тканей, например используемых в формующей, прессовой и сушильной частях бумагоделательной машины. Однако настоящее изобретение может быть использовано в промышленных тканях, используемых не только в бумажном производстве, но и в других областях.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В процессе производства бумаги целлюлозное полотно формуют нанесением волокнистой пульпы, т.е. разбавленной водой целлюлозной массы, на перемещающуюся формующую сетку в формующей части бумагоделательной машины. Большая часть воды дренирует из целлюлозной массы сквозь формующую сетку, при этом на поверхности сетки формуется бумажное полотно.
Только что сформованное бумажное полотно поступает из формующей части в прессовую часть, которая содержит ряды вальцовых прессов, между валами которых пропускают бумажное полотно на прессовой ткани, обеспечивающей поддержание полотна, или, как это часто бывает, полотно пропускают между двумя такими тканями. Между валами пресса бумажное полотно подвергается прессованию, благодаря чему происходит его обезвоживание, которое вызывает слипание целлюлозных волокон, в результате которого оно превращается в бумажный лист. Влага впитывается прессовой тканью или тканями и в идеальном случае не попадает обратно на бумажный лист. В заключение только что сформованный бумажный лист транспортируют в сушильную часть, содержащую по меньшей мере один ряд вращающихся сушильных барабанов или цилиндров, нагретых изнутри паром. Только что сформованный бумажный лист перемещается последовательно вокруг каждого барабана в ряду по змеевидной траектории, плотно прижимаемый сушильной тканью к поверхности барабанов. Путем испарения нагретые барабаны уменьшают содержание воды в бумажном листе до требуемого состояния.
Необходимо отметить, что используемые в бумагоделательной машине формующие, прессовые и сушильные ткани имеют форму бесконечной петли и работают наподобие конвейеров. Кроме того, следует учесть, что производство бумаги является непрерывным процессом, протекающим со значительной скоростью, т.е. в то время как в формующей части непрерывно наносят волокнистую пульпу на формующую сетку в формующей части, на выходе из сушильной части только что изготовленное бумажное полотно непрерывно сматывают в рулоны.
Настоящее изобретение, в первую очередь, относится к прессовым тканям, используемым в прессовой части бумагоделательной машины, машины для изготовления бумажных салфеток или машины, используемой в технологии сквозной сушки нагретым воздухом (TAD - сокращение от Through-Air Drying), но изобретение также может найти применение для изготовления тканей, используемых в формующей и сушильной частях указанных машин и известных как формующие ткани, сушильные ткани и сушильные ткани TAD. Кроме того, настоящее изобретение может быть применено для изготовления тканей, которые используют в качестве основы для промышленных лент с полимерным покрытием, используемых в бумажном производстве, например лент прессов с удлиненной зоной прессования. В бумажном производстве формующие ткани играют важную роль.
Одной из их функций является формирование и транспортировка производимого продукта из формующей части в прессовую часть или к месту следующей операции процесса бумажного производства. Сушильные ткани также играют важную роль, т.к. они транспортируют бумажный продукт через сушильную часть бумагоделательной машины. Кроме того, настоящее изобретение может быть использовано для конструирования лент машины для гофрирования картона и конструктивно сложных тканей, используемых для влажного и сухого формования целлюлозной массы, в различных процессах бумажного производства, например в фильтрах - шламоуловителях и промывных аппаратах, а также в производстве нетканых материалов, изготавливаемых способом гидросоединения волокон (влажный процесс), способом «мелтблаун», способом «спанбонд» или иглопробивным способом. Такие ткани и ленты включают тиснильные, транспортирующие и поддерживающие ткани и ленты, используемые в процессах производства нетканых материалов.
Существует широкий выбор современных тканей для удовлетворения требований бумагоделательных машин, на которые они устанавливаются для производства бумаги различного качества. Как правило, они содержат текстильную основу, которая в зависимости от области применения может включать пришитую тонкую нетканую волокнистую подбивку. Текстильные основы могут быть сотканы из мононити, скрученной мононити, комплексной нити или скрученной комплексной нити, они могут быть однослойными или многослойными. Обычно нити экструдированы из синтетических полимерных смол, например полиамидной смолы и полиэфирной смолы, используемых в производстве одежды для бумагоделательных машин.
Текстильные ткани могут быть выполнены по-разному. Например, они могут быть вытканы бесконечными или могут быть выполнены гладкими с последующим соединением швом в виде бесконечной петли.
Они могут быть также изготовлены с использованием способа, общеизвестного под названием «модифицированный способ изготовления бесконечной ткани», согласно которому на поперечных краях основы из продольных нитей, ориентированных в направлении перемещения ткани в машине (MD), сформированы шовные петли. В данном процессе продольные нити на краях ткани непрерывно переплетают взад и вперед между поперечными краями ткани, причем на каждом крае их подгибают в обратном направлении с формированием шовных петель. Изготовленную таким способом ткань основы выполняют в виде бесконечной петли при установке на бумагоделательную машину, и поэтому она называется тканью, сшиваемой при установке. При выполнении указанной ткани в виде бесконечной ленты для соединения вместе двух краев ткани два поперечных края сшивают вместе встречно-гребенчатым переплетением шовных петель на двух краях ткани, и сквозь проход, образованный гребенчатыми шовными петлями, продевают так называемый штырь, или шпильку. Кроме того, текстильные основы могут быть изготовлены многослойными путем размещения одной ткани основы внутри бесконечной петли, сформированной другой тканью, а в случае прессовых тканей, путем пришивания волокнистой подбивки сквозь обе основы для их соединения друг с другом. Одна текстильная ткань основы или обе текстильные ткани основы могут быть выполнены с возможностью сшивания при установке на машину. Кроме того, в качестве одежды для бумагоделательных машин дополнительно используются вязаные ткани, например для основы сушильной ткани, что дает преимущественные характеристики, свойственные вязаным тканям. По многим причинам вязаные ткани более предпочтительны, чем текстильные. Поскольку при увеличении ширины ткани снижается скорость тканья, в производстве текстильной структуры увеличиваются производственные затраты. Например, ткацкий станок, на котором производят текстильную структуру, при ширине ткани 254 см (100 дюймов) может продевать по меньшей мере 60 нитей утка в минуту, в то время как при ширине ткани 965 см (380 дюймов) скорость снижается до 30 продеваний в минуту. Однако в процессе вязания скорость производства почти не зависит от ширины, так что при ширине 152 см (60 дюймов) скорость производства приблизительно в восемь раз выше. Благодаря тому, что вязальная машина имеет более высокую производительность, чем ткацкий станок, вязаные ткани значительно дешевле эквивалентных текстильных тканей.
Для создания бесконечной петли из формующих тканей, которые вытканы гладкими, требуется сложный тканый шов, однако при использовании вязаных тканей, соединенных вместе, как указано в настоящем описании, дорогостоящее сшивание не требуется. Кроме того, узоры плетения формующих тканей ограничены теми, которые обеспечивают возможность сшивания для придания ткани бесконечной формы. Кроме того, возможность прохождения через любые ткани текучих сред, будь то воздух вода или их смесь, ограничена размерами нитей или используемыми узорами плетения. С другой стороны, вязаные ткани предоставляют больше возможностей для формирования геометрии каналов для пропускания текучих сред.
Кроме того, известно использование высокомодульных нитей из некоторых материалов, например полиэтиленнафталина (PEN) в качестве продольных или несущих нагрузку нитей. Однако они легко истираются в процессе прошивки. Кроме того, полиэтиленнафталин является хрупким материалом, что имеет следствием обычно низкую прочность шва. Включение полиэтиленнафталина в состав основовязаной вязаной структуры в качестве продольной нити позволяет преодолеть вышеуказанные недостатки при использовании этого материала.
Кроме того, во многих случаях использования известной текстильной структуры в точках пересечения нитей формируются перегибы. Указанные перегибы подвержены абразивному износу и могут вызывать нанесение отпечатков на производимый продукт, а в сушильных тканях бумагоделательной машины и некоторых тканях, используемых для производства нетканых материалов, могут вызывать захват чрезмерного количества воздуха из поверхностного слоя, что может вызвать деформацию производимого продукта. Однако для получения более ровной поверхности, соприкасающейся с бумажным листом, может быть сконструирована вязаная структура с использованием нитей из тех же самых материалов, в то же время обладающая более высокой прочностью на изгиб и, следовательно, более длительным сроком службы.
В любом случае, ткани и основы могут иметь форму бесконечной петли или могут быть сшиты в виде бесконечной петли некоторой длины, измеряемой по окружности в продольном направлении, и некоторой ширины, измеряемой поперек от края до края. Поскольку конструкции бумагоделательных машин широко варьируются, от производителей одежды для бумагоделательных машин требуется производить формующие, прессовые и сушильные ткани, а также другие ткани, размеры которых подходят для индивидуальной установки на бумагоделательные машины их клиентов. Очевидно, что это требование затрудняет организацию поточного производства, так что каждую ткань, как правило, делают на заказ.
Ткани современных бумагоделательных машин могут иметь ширину от 152 см (5 футов) до 1006 см (33 фута), длину от 1219 см (40 футов) до 12192 см (400 футов) и вес приблизительно от 45 кг (100 фунтов) до 1360 кг (3000 фунтов). Очевидно, что указанные ткани изнашиваются и требуют замены. Замена тканей часто влечет вывод машины из эксплуатации, удаление изношенной ткани, наладку под установку ткани и установку новой ткани. В ответ на потребность более быстро и эффективно производить множество тканей различной длины и ширины установившимся способом производства прессовых тканей стала предварительная сборка узких тканых или нетканых основ с образованием полноразмерной по ширине ткани. Преимуществами таких тканей являются хорошие рабочие характеристики, которые обусловлены их структурой, а также производительность технологического процесса. Ключевым требованием при предварительной сборке узких полос материала с образованием полноразмерной ткани является разработка способа соединения по длине полос основы. Было использовано много способов, включая пришивание, ультразвуковую сварку и термоскрепление. Однако во всех случаях полученное соединение имеет два потенциальных недостатка:
1) прочность соединения, измеряемая как прочность на разрыв в направлении поперек перемещения ткани в машине (CD), обычно ниже, чем прочность тела самой полосы, и
2) область соединения не обладает точно такой же однородностью, как тело полосы, в особенности по отношению к потоку текучей среды, будь то воздух или вода, вследствие чего на бумажном продукте могут быть оставлены нежелательные отпечатки. В случае сушильных тканей пришитая волокнистая подбивка в некоторой степени компенсирует указанные недостатки. Ключевое требование к прочности на разрыв в предварительной сборке прессовой ткани - это обеспечение возможности манипулирования основой в процессе пришивания. В конечной ткани прочность в продольном направлении перемещения ткани в машине (MD) обеспечена нитями/мононитями основы, в то время как прочность ее в поперечном направлении (CD) зависит от прочности соединения и пришитой волокнистой подбивки. Кроме того, подбивка помогает замаскировать неоднородность структуры в области швов, которые ориентированы в продольном направлении (MD), которые соединяют предварительно собранные узкие полосы и которые в противном случае приводят к нанесению отпечатков или к неоднородному обезвоживанию производимого бумажного продукта.
В ответ на потребность более быстро и эффективно производить множество тканей различной длины и ширины был использован способ спиральной навивки, раскрытый в патенте США №5360656 (Рексфелт - Rexfelt et al.), ссылка на который означает его включение в описание настоящей заявки.
В патенте США №5360656 описывается прессовая ткань, содержащая основу, имеющую по меньшей мере один слой пришитого к ней волокнистого материала. Основа содержит по меньшей мере один слой, составленный из навитой по спирали полосы текстильной ткани, ширина которой меньше, чем ширина основы. Основа является бесконечной в продольном направлении или в направлении перемещения ткани в машине. Продольные нити из навитой по спирали полосы образуют некоторый угол с продольным направлением прессовой ткани. Полоса текстильной ткани может быть соткана гладкой на ткацком станке, который является более узким, чем станки, обычно используемые при производстве одежды для бумагоделательных машин. Для изготовления текстильной полосы может быть использован узкий ткацкий станок шириной 0,5 м (20 дюймов), но в целях практичности предпочтительнее может быть использование традиционного ткацкого станка шириной от 1 м до 1,5 м (от 40 до 60 дюймов).
Основа содержит соединенные витки сравнительно узкой текстильной полосы, навитой по спирали. Текстильная полоса соткана из продольных (основных) и поперечных (уточных) нитей. Соседние витки навитой по спирали полосы могут прилегать друг к другу впритык, и образованный таким образом спиральный непрерывный шов может быть заделан путем сшивания, стачивания, сплавления, сварки, например, ультразвуковой или склеивания. Соседние продольные края примыкающих спиральных витков могут быть также расположены с перекрытием при условии, что в зоне перекрытия края имеют уменьшенную толщину, так что не вызывают увеличения толщины в области перекрытия. Кроме того, на краях полосы расстояние между продольными нитями может быть увеличено таким образом, что при размещении спиральных витков с перекрытием расстояние между продольными нитями в области перекрытия остается неизменным.
В любом случае, в итоге получают основу, принимающую форму бесконечной петли и содержащую внутреннюю поверхность, продольное направление (ориентированное в направлении перемещения ткани в машине) и поперечное направление (ориентированное поперек перемещения ткани в машине). В таком случае поперечные края основы подрезают для того, чтобы укладывать их параллельно продольному направлению (в направлении перемещения ткани в машине). Угол между направлением перемещения ткани (основы) в машине и проходящим по спирали непрерывным швом может быть сравнительно небольшим, т.е. обычно менее 10°. Другими словами, продольные нити (основные) полосы с продольным направлением основы (ориентированным в направлении перемещения ткани в машине) образуют тот же самый сравнительно небольшой угол. Аналогично поперечные нити (уточные) полосы, будучи по существу перпендикулярными к продольным нитям (основным), с поперечным направлением основы (ориентированным поперек перемещения ткани в машине) образуют тот же самый сравнительно небольшой угол. В заявке на патент США №10/364145, поданной 11 февраля 2003 г., под названием «Unique Fabric Structure for Industrial Fabrics - Уникальная структура ткани для промышленных тканей», ссылка на которую означает ее включение в настоящее описание, приводится описание процесса производства ткани, которая является бесконечной или изготовлена бесконечной с использованием шва в направлении перемещения ткани в машине. Промышленная ткань содержит по меньшей мере один слой спиральных витков, сформированных из навитой по спирали полосы, ширина которой меньше, чем ширина промышленной ткани. Материал полосы может быть тканым, нетканым, вязаным или системой нитей, ориентированных в направлении перемещения ткани в машине (MD) или в направлении поперек перемещения ткани в машине (CD). Отдельные спиральные витки плотно примыкают или прилегают с перекрытием к соседним виткам и скрепляются друг с другом с использованием способа соединения, например ультразвуковой сваркой, приклеиванием, соединением с помощью низкоплавкого материала и с использованием способных к склеиванию нитей. Кроме того, навитые по спирали полосы могут быть соединены путем пришивания продольных краев друг к другу. Когда требуется промышленная ткань, содержащая по меньшей мере два слоя, причем каждый слой содержит множество спиральных витков, сформированных из навитой по спирали полосы, слои соединяют друг с другом с использованием одного из вышеуказанных способов соединения
Патент США №6162518 раскрывает полосу текстильной ткани, используемой в качестве покрытия бумагоделательных машин. Для формирования покрытия машины текстильную полосу вытягивают из движущегося в поперечном направлении подающего рулона на два расположенных на расстоянии друг от друга валика. Поскольку подающий рулон перемещается поперечно валикам, текстильная полоса спирально навивается на валики. В результате этой спиральной навивки получаются текстильные полосы, соседние продольные края которых примыкают друг к другу. Спиральная навивка текстильной полосы продолжается до тех пор, пока не будет достигнута требуемая ширина ткани.
Каждая текстильная полоса состоит из поперечных нитей (нитей структуры), которые вместе взятые формируют систему поперечных нитей, и продольных нитей (нитей структуры), которые вместе взятые формируют систему продольных нитей. Поперечные и продольные нити (нити структуры) соединяются друг с другом в точках их пересечения, например, с помощью переплетения, клеевого соединения или т.п. Предпочтительно нити структуры являются частью текстильной ткани, вязаной ткани, системы нитей или вставкой внутри пленки и т.п. Для соединения соседних текстильных полос поперечные нити с каждого края соседних текстильных полос соединяют друг с другом встречно-гребенчатым способом, причем далее соединительную нить, параллельную продольному направлению, размещают поверх гребенчатых поперечных нитей и прикрепляют к поперечным нитям посредством ультразвуковой сварки. Подобным способом соединяют соседние текстильные полосы до тех пор, пока не будет достигнута требуемая ширина покрытия бумагоделательной машины.
В патенте США №5268076 раскрыта лента для бумагоделательной машины, навитая по спирали, в особенности используемая в качестве прессовой ткани. Ткань содержит волокнистые ленточные полосы и поддерживающие ленточные полосы. Волокнистые ленточные полосы состоят из волокнистого полотна, которое может иметь различную ориентацию волокон, тонкость и плотность волокон, тогда как поддерживающие ленточные полосы могут иметь различную структуру, например быть выполнены из текстильной ткани, вязаной ткани, волокнистого сукна, фольги и/или полосы из смешанных нетканых полотен. Кроме подающих рулонов, содержащих волокнистые ленточные полосы и поддерживающие ленточные полосы, устройство для производства ткани содержит швейную машину и два направляющих валика, вращающихся на горизонтальных валах, расположенных на некотором расстоянии друг от друга по горизонтали.
В начале процесса производства первую полосу из материала ленты («формирующую полосу») натягивают на два направляющих валика. В процессе производства формирующая полоса работает как поддерживающая или формирующая опора для ленты. Затем устанавливают отдельные волокнистые ленточные полосы и поддерживающие ленточные полосы с подающих рулонов. Как только волокнистые ленточные полосы и поддерживающие ленточные полосы установлены, два направляющих валика и формирующая полоса перемещаются в рабочем направлении, вследствие чего волокнистые ленточные полосы и поддерживающие ленточные полосы сматываются с подающих рулонов и навиваются на формирующую полосу по спирали. Одновременно с размещением волокнистых ленточных полос и поддерживающих ленточных полос на формирующей полосе запускается швейная машина, так что отдельные ленточные полосы сшиваются вместе, а волокна волокнистых ленточных полос проникают сквозь поддерживающие ленточные полосы.
Процесс продолжается до тех пор, пока лента не достигнет требуемой ширины. Когда готовую ленту снимают с направляющих валиков, удаляют формирующую полосу, которая была использована для поддержания ленты в процессе формирования, в результате получают ленту, которая готова или подготовлена для дальнейшей обработки. Поддерживающие ленточные полосы, к которым пришиты волокнистые ленточные полосы, могут иметь различные конфигурации, например они могут иметь продольные края, которые частично перекрываются или, напротив, примыкают друг к другу. Однако во всех конфигурациях волокнистые ленточные полосы и поддерживающие ленточные полосы прикрепляют друг к другу путем пришивания.
В патенте США №5713399, уступленном заявителю по настоящей заявке, ссылка на который означает его включение в текст настоящего описания, представлено описание способа формирования и заделки непрерывного спирального шва в ткани указанного типа. Согласно данному способу, полоса ткани по меньшей мере вдоль одного бокового края содержит боковую бахрому, концы которой, будучи не связаными с их поперечными нитями, выступают за боковой край. При навивании по спирали такой полосы боковая бахрома витка ложится сверху или снизу соседнего витка полосы, причем боковые края соседних витков примыкают друг к другу впритык. Полученный таким способом непрерывный спиральный шов заделывают с использованием ультразвуковой сварки или склеиванием лежащей сверху или снизу боковой бахромы полосы ткани в соседних витках.
В патенте США №6124015 раскрыта многослойная промышленная ткань, собранная по меньшей мере из одного сегмента, содержащего по меньшей мере один тканый или нетканый слой, в соединениях которой используют соединительные нити или приспособления. Соединительные приспособления, которые могут быть непрерывными или прерывающимися, вводят во взаимодействие друг с другом обеспечением прочного соединения в выбранных местах сегмента или сегментов, составляющих ткань. Плоские поверхности, по которым проходят соединения, расположены в плоскости готовой ткани и, таким образом, не являются прямыми соединениями. Для получения требуемой готовой промышленной ткани структура ткани собрана путем соединения вместе стольких сегментов, сколько для этого требуется. Для некоторых областей применения требуется усилить взаимодействие между соединительными приспособлениями. Примеры того, каким образом усилить это взаимодействие, включают использование клеящих веществ, или химических реактивные веществ, таких как полиуретан. Кроме того, между слоями может быть помещен инертный слой нетканого материала, например тонкий слой волокнистой подбивки. Кроме того, может быть использован слой термоклея. Однако в результате использования данного способа между боковыми краями соединенных вместе сегментов по-прежнему образуется шов, который, как указано выше, является слабым местом в ткани.
В дополнение к вышеуказанным способам, используемым для соединения соседних полос ткани в продольном направлении основы, следует указать соединяемый встык шов, который раскрыт в вышеуказанном патенте США 5360656. Указанный шов находится между соседними полосами ткани и включает сшивание. Однако швы не являются несущими нагрузку, а просто удерживают полосы вместе так, что сформированные указанными соединенными вместе полосами структуры «основы» на последующих стадиях технологического процесса могут быть обработаны сшиванием. В любой структуре, содержащей спирально навитые полосы материала, стыковой шов между двумя соседними полосами является ответственным местом ткани, поскольку для получения однородного качества бумаги, уменьшения нанесения отпечатков и улучшения работоспособности ткани требуется шов, который, насколько это возможно, подобен остальной ткани по таким характеристикам, как, например, толщина, структура, прочность, проницаемость и т.д. Следовательно, важно, чтобы шов, соединяющий участок между соединительными спирально навитыми полосами ткани из любого подходящего материала, имел такую же проницаемость для воды и воздуха, что и остальная ткань, тем самым предотвращая нанесение отпечатков областью шва на производимое бумажное полотно. Несмотря на значительные вызванные указанными опробованиями технические трудности, весьма предпочтительно совершенствовать навитые спиралью ткани из-за типов структур, которые могут быть включены, например вязаные ткани. Как указано выше, прочность в области стыкового шва в прессовых тканях, сформированных из навитых по спирали полос материала, может быть повышена посредством добавления пришитой волокнистой подбивки, однако эта возможность не используется для формующих и сушильных тканей или многих других тканей, не содержащих слой пришитой волокнистой подбивки для маскировки неоднородностей, возникающих в результате соединения тканей основы узкой ширины с целью формирования полноразмерного полотна. Таким образом, прочность соединения тканей известными способами недостаточна для того, чтобы они могли самостоятельно поддерживать свою структурную целостность и работать на известных машинах.
Следовательно, существует потребность в новых способах формирования полноразмерных промышленных тканей и структур основы, согласно которым эти ткани и основы формируют из частей, а именно из узких вязаных изделий, и в результате получают собранную ткань, имеющую прочное, практически необнаружимое соединение между соседними полосами вязаного материала, навитыми по спирали.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно, основной задачей настоящего изобретения является создание полноразмерных тканей и основ для использования в качестве промышленных тканей или в составе конструкции промышленных тканей. Еще одной задачей изобретения является создание тканей, сформированных из полос вязаной ткани, ширина которых меньше, чем ширина готовых собранных тканей.
Еще одной задачей изобретения является создание тканей, собранных из вязаных полос, соединенных друг с другом с использованием технологии вязания.
Еще одной задачей изобретения является создание вязаных тканей и основ, обладающих повышенной прочностью на разрыв между соседними продольными краями составных полос.
Еще одной задачей изобретения является создание вязаных тканей, имеющих одинаковые параметры ключевых характеристик ткани, таких как вес, толщина, проницаемость для жидкости и т.д. по всей ширине готовых собранных тканей, благодаря чему устранено или уменьшено нанесение отпечатков на бумажный лист и неравномерное обезвоживание производимого бумажного полотна.
Эти и другие задачи решены, достигнуты преимущества благодаря использованию настоящего изобретения. В этом отношении настоящее изобретение относится к полноразмерным промышленным тканям и способу их производства. Использование двух параллельных друг другу вращающихся валиков сходно с тем, что описывается в вышеуказанном патенте США №5360656, способ включает вязание первой полосы промышленной ткани требуемой длины, причем ширина первой полосы меньше ширины готовой промышленной ткани. По завершении первой полосы ее замыкают в бесконечную петлю путем соединения вместе двух поперечных краев полосы с использованием ориентированного поперек перемещения ткани в машине (CD) вязаного шва. Как только первую полосу делают бесконечной, ее навивают или размещают на двух параллельных валиках так, что ее продольные края являются параллельными перемещению ткани в машине или перпендикулярными к центральным осям двух параллельных валиков, и вязаные петли размещают вдоль продольного края первой полосы.
Как только вязаные петли размещены, приступают к вязанию второй полосы вдоль продольного края первой полосы, причем ширина второй полосы меньше ширины готовой промышленной ткани, вязаные петли из второй полосы соединяют с вязаными петлями вдоль края первой полосы. Непрерывно осуществляют вязание второй полосы с использованием вязального устройства, прибавляя к ширине первой полосы по всей ее длине. По завершении второй полосы ее замыкают в форме бесконечной петли путем соединения вместе двух поперечных краев с использованием ориентированного поперек перемещения ткани в машине (CD) вязаного шва. Однако ориентированные поперек перемещения ткани в машине (CD) швы соседних полос располагают в шахматном порядке по отношению друг к другу. Если требуется промышленная ткань, имеющая конечную ширину больше, чем суммарная ширина первых двух соединенных полос, вдоль продольного края предварительно связаной второй полосы вяжут дополнительные полосы вышеуказанным способом до тех пор, пока не будет получена промышленная ткань требуемой ширины. На протяжении указанного первого способа вязание осуществляют таким образом, что продольные края полос являются по существу параллельными перемещению ткани в машине.
Согласно второму варианту настоящего изобретения первая полоса связана и замкнута в виде бесконечной петли с использованием способа наподобие способа по первому варианту изобретения. Однако после того как первая полоса замкнута в форме бесконечной петли, ее обвивают или размещают вокруг двух параллельных вращающихся валиков так, что продольные края полосы образуют некоторый угол с направлением перемещения ткани в машине, т.е. не являются перпендикулярными к центральным осям двух параллельных валиков, а напротив, образуют с центральными осями двух параллельных валиков угол, отличный от 90°. Как только вязаные петли вдоль продольного края первой полосы размещены на валиках, петлю соединяют с нитью из вязального устройства.
Далее непрерывно осуществляют вязание непрерывной полосы вдоль продольного края первой полосы путем соединения указанных вязаных петель с вязаными петлями из непрерывной полосы вдоль продольного края первой полосы. Вязание осуществляют с использованием вязальной головки, движущейся взад и вперед параллельно валикам. Одновременно с перемещением вязальной головки вращаются параллельные валики таким образом, что расположенные под углом полосы движутся поперек валиков в сторону от вязального устройства. Таким способом продолжают вязание до тех пор, пока не будет получена промышленная ткань требуемой ширины. Как только достигнута ширина ткани больше требуемой ширины готовой ткани, расположенные под углом продольные края готовой ткани подрезают с целью получения требуемой ширины ткани, имеющей края, по существу параллельные перемещению ткани в машине.
Согласно третьему варианту изобретения предлагается способ изготовления полноразмерных промышленных тканей, которые в направлении перемещения ткани в машине являются бесконечными. Способ включает вязание полосы, причем ширина вязаной полосы меньше полной ширины ткани. Затем вязаную полосу навивают на подающую бобину. Когда вязаная полоса намотана на подающую бобину, ее спирально навивают так, что край первой вязаной полосы является соседним с краем следующей намотанной вязаной полосы. Полосу ткани наматывают спиралью вокруг по меньшей мере двух параллельных валиков, как указано выше в патенте США №5360656. Вязаные петли вдоль соседних краев вязаной полосы располагают примыкающими друг к другу соседними краями и соединяют друг с другом путем вязания узкого стыкового сегмента между двумя соседними краями, таким образом соединяя друг с другом соседние полосы.
Согласно еще одному варианту изобретения, если для изготовления полос используют основовязаное полотно, такое полотно содержит сравнительно прямые «продольные» нити, ориентированные в направлении перемещения ткани в машине (MD). При использовании по существу того же самого способа, что и в третьем варианте изобретения, соседние полосы могут быть соединены друг с другом встречно-гребенчатым способом переплетения петель на соседних краях спирально навитой полосы и продевания продольной нити через соединенные петли. Отличительные признаки изобретения указаны в формуле изобретения, приложенной к настоящему описанию и являющейся частью настоящего описания. Для лучшего понимания изобретения, его преимуществ и конкретных целей, достигнутых при его использовании, даны ссылки на сопроводительные чертежи, на которых проиллюстрирован предпочтительный вариант изобретения и на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми номерами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Последующее подробное описание приводится в форме примера и служит не для ограничения настоящего изобретения, а для лучшего его понимания. Описание содержит ссылки на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые элементы и части обозначены одинаковыми номерами:
на фиг.1 показан вид сверху основовязаного полотна в форме вертелочного вязаного полотна;
на фиг.2 показан вид сверху основовязаного полотна в форме рашелевого вязаного полотна;
на фиг.3 показан вид сверху поперечно-вязаного полотна в форме плосковязаного полотна;
на фиг.4 показан вид сверху основовязаного полотна в форме вертелочного вязаного полотна, содержащего продольные нити для упрочнения в направлении перемещения ткани в машине;
на фиг.5 показан вид сверху основовязаного полотна в форме рашелевого вязаного полотна, содержащего продольные нити для упрочнения в направлении перемещения ткани в машине;
на фиг.6 показан вид сверху поперечно-вязаного полотна в форме плосковязаного полотна, содержащего продольные нити для упрочнения в направлении перемещения ткани в машине;
на фиг.7 схематически показан вид сверху, иллюстрирующий способ изготовления ткани в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения;
на фиг.8 показан вид сбоку, иллюстрирующий способ изготовления ткани, показанный на фиг.7;
на фиг.9 показан вид сверху, иллюстрирующий способ изготовления ткани в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения;
на фиг.10 показан вид сверху, иллюстрирующий способ изготовления ткани в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения;
на фиг.10А показан вид сверху, иллюстрирующий способ изготовления ткани в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения;
на фиг.11 показан вид сбоку вязаного полотна в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения;
на фиг.12 показан вид сбоку вязаного полотна, содержащий продольные нити для упрочнения в направлении перемещения ткани в машине в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения;
на фиг.13 показан вид сверху, иллюстрирующий способ изготовления ткани в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения;
на фиг.14 показан вид сбоку составной вязаной ткани в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения;
на фиг.15 показан вид сбоку соседних спиральных витков, изображающий боковые края петель, в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения;
на фиг.16 показан вид сбоку ткани, содержащей соединенные соседние спиральные витки в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения;
на фиг.17 показан в перспективе вид сверху ткани, содержащей соединенные соседние спиральные витки в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения; и
на фиг.18 показан вид сбоку ткани, содержащей соединенные соседние спиральные витки и продольные нити для упрочнения в направлении перемещения ткани в машине на протяжении всей длины ткани, в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее следует более подробное описание изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых проиллюстрированы предпочтительные варианты изобретения. Однако изобретение может быть осуществлено во многих различных формах и не должно быть истолковано как ограниченное проиллюстрированными здесь примерами осуществления. Напротив, данные иллюстративные примеры представлены таким образом, чтобы описание было полным и законченным, полностью передавало бы специалисту объем изобретения.
Настоящее изобретение относится к полноразмерным бесконечным тканям и основам, изготавливаемым с использованием технологии вязания. В особенности настоящее изобретение относится к конструктивно сложным тканям, используемым в качестве промышленных тканей в производстве, среди прочего, продуктов влажного формования, например бумаги, картона, гигиенических салфеток и полотенец; в процессе производства продуктов влажного и сухого формования пульпы; в процессах бумажного производства, например использующих фильтры - шламоуловители и промывные аппараты; в процессах изготовления гофрированного картона на гофромашинах; в производстве бумажных салфеток и полотенец с использованием технологии сквозной сушки нагретым воздухом TAD; и в производстве нетканых материалов, изготавливаемых способом гидросоединения волокон (влажный процесс), способом «мелтблаун», способом «спанбонд» или иглопробивным способом.
Настоящее изобретение предлагает способ производства полноразмерных тканей и основ путем создания тканей, изготавливаемых из узких полос. Такой подход может использоваться для производства всей ткани, но еще больше преимуществ он обеспечивает при его использовании для изготовления по меньшей мере одного слоя тканевой конструкции или основы для составной многослойной структуры.
Поскольку соединение вязаных полос в результате ведет к незначительной неоднородности или отсутствию неоднородностей поперек всей ширины ткани и поскольку переход между соседними полосами является более гладким по сравнению с полосами из текстильной ткани, сформированные в соответствии с настоящим изобретением способами ткани имеют лучшую соприкасающуюся с бумажным листом поверхность. Используемые в настоящем описании термины «ткань», «структура», «структура ткани», «основа» являются взаимозаменяемыми и не ограничивают использование настоящего изобретения. Кроме того, используемый в настоящем описании термин «полоса» относится к ткани, имеющей ширину W, меньшую, чем ширина готовой ткани. В последующем описании одинаковые элементы обозначены одинаковыми номерами.
Кроме того, термин «промышленная ткань» включает все прочие ткани бумагоделательной машины (формующие, прессовые и сушильные ткани), используемые для транспортирования целлюлозной массы через различные стадии процесса бумажного производства, а также ткани, используемые в производстве продуктов из волокнистого цемента, например плит и труб.
Несмотря на то, что настоящее изобретение относится главным образом к промышленным тканям, далее будут описываться предпочтительные варианты осуществления изобретения в контексте полноразмерных структур, предназначенных для использования в качестве одежды для бумагоделательных машин, например формующих, прессовых и сушильных тканей. Структуры ткани согласно настоящему изобретению содержат вязаный компонент, изготовленный из мононити, скрученной мононити, комплексной нити или скрученной комплексной нити, они могут быть однослойными или многослойными. Процесс вязания сам по себе позволяет использовать широкий выбор материалов. Полиэфиры и полиамиды являются стандартными материалами, используемыми для производства нитей для изготовления одежды для бумагоделательных машин. Однако в процессе традиционного тканья затруднено использование некоторых, например высокомодульных, материалов, поскольку это может привести к повреждению нитей из-за фибрилляции и/или истирания волокон, если они проходят через ремизки и бердо ткацкого станка. Высокомодульные материалы, такие как полиэтиленнафталин, полиолефины (которые изготовлены из полиэтилена ультравысокой плотности и включают, например, SPECTRA (зарегистрированный товарный знак), полиамиды (такие как KEVLAR (зарегистрированный товарный знак) и NОМЕХ (зарегистрированный товарный знак), полибензоксазол и металлы представляют особый интерес для производства формующих и сушильных тканей бумагоделательной машины и более приспособлены для использования в процессе вязания. Дополнительные материалы, которые могут быть известны специалистам, также могут быть использованы в процессе вязания.
Вязание является способом создания ткани путем соединения рядов петель по меньшей мере из мононити или моноволокна. Вязание подразделяется на два основных вида - основовязание и поперечное вязание. Ниже приводится описание этих видов со ссылками на чертежи. Необходимо отметить, что на чертежах нити и расстояние между нитями в вязаных полотнах представлены без соблюдения масштаба.
В процессе основовязания нити формируются петли в продольном направлении. Распространенными примерами основовязаного полотна являются вертелочное и рашелевое вязаное полотно. Вертелочное вязаное полотно формируется путем переплетения соседних параллельных нитей, как изображено на фиг.1 и фиг.4. Рашелевое вязаное полотно напоминает вязаные крючком изделия ручного вязания, кружевные ткани и сетки. Как показано на фиг.2 и фиг.5, рашелевое основовязаное полотно 136 кроме столбиков вязаных петель 134 содержит мозаичные соединительные нити 132. Кроме того, как изображено на фиг.4 и фиг.5, основовязаное полотно может содержать продольные нити или вставки 200 для упрочнения ткани в направлении перемещения ткани в машине. Количество продольных нитей 200 зависит от требуемого упрочнения в направлении перемещения ткани в машине. При поперечном вязании нити формируются в петли в направлении поперек перемещения ткани в машине. Распространенными примерами поперечновязаного полотна являются плосковязаное и кругловязаное полотно. Плоское вязание - это способ, при использовании которого из машины выходит одно полотно соответствующей формы. Далее куски известным способом сшивают вместе и, следовательно, плосковязаное полотно содержит «шов» или стык. Плосковязаное полотно изображено на фиг.3 и фиг.6. Как показано на фиг.6, поперечно-вязаное полотно может содержать продольные нити 200 для упрочнения ткани в направлении перемещения ткани в машине. Количество продольных нитей 200 зависит от требуемого упрочнения в направлении перемещения ткани в машине. Настоящее изобретение пригодно для использования обоих способов вязания - основовязания и поперечного вязания.
В первом варианте изобретения промышленная ткань или основа изготавливается следующим образом. Как показано на фиг.7, первая полоса 50 ткани связана в соответствии с требуемой длиной промышленной ткани и с шириной, используемой при вязании, обычно один метр. Полоса 50 связана в форме полосы, имеющей два поперечных края, по существу параллельных направлению поперек перемещения ткани в машине. После завершения первой вязаной полосы 50 два поперечных края складывают вместе и связывают шов 51, ориентированный поперек перемещения ткани в машине (CD), тем самым соединяя вместе поперечные края и формируя полосу 50 в виде бесконечной петли. Когда сформирована бесконечная петля, полосу 50 обвивают или размещают вокруг двух параллельных валиков 52 и 54, установленных с возможностью вращения, как показано на фиг.8, а именно так, чтобы ее продольные или боковые края 56 и 58 были по существу параллельны направлению перемещения ткани в машине, указанному на фиг.7 двойной стрелкой 83, или по существу перпендикулярны центральным осям 60 двух параллельных валиков 52 и 54. После того как полоса 50 навита на два параллельных валика 52 и 54 или размещена на них, продолжают дальнейшее вязание вдоль продольного края 58 полосы 50. Другими словами, вязание вдоль продольного края 58 полосы 50 продолжают путем взаимного соединения вязаных петель следующей полосы ткани, выполняемой с вязаными петлями, вдоль продольного края 58 полосы 50. Таким образом, одновременно с изготовлением следующей полосы продолжают вязание вдоль продольного края 58 первой полосы, создавая ее вязаное продолжение, так что петли вдоль продольного края первой полосы связывают и взаимно соединяют с петлями, формирующими вторую полосу, бесшовным способом. С использованием вышеуказанного способа могут быть добавлены дополнительные полосы до тех пор, пока не будет связана требуемая полноразмерная промышленная ткань. Согласно первому варианту изобретения для вязания полос могут быть использованы как основязание, так и поперечное вязание.
Например, как показано на фиг.9, полоса 50 шириной W связана и сформирована в виде бесконечной петли, как указано выше. После того как завершено вязание полосы 50 и она навита или размещена на двух вращающихся параллельных валиках 52 и 54, начинают вязание второй полосы 62 вдоль продольного края 58 полосы 50 с использованием петель, расположенных вдоль продольного края 58, в качестве исходных для вязания второй полосы 62 ткани. Другими словами, вязание соседней полосы 62 осуществляют взаимным соединением петель, расположенных вдоль ее продольного края, с петлями, расположенными вдоль продольного края 58 полосы 50. Далее непрерывно вяжут полосу 62 до ширины один метр с использованием вязального устройства 100, содержащего вязальную головку, перемещающуюся взад и вперед параллельно валикам 52 и 54, как показано двойной стрелкой 102. Указанное непрерывное вязание осуществляют следующим образом.
Вязальное устройство 100 вводят в контакт с продольным краем 58 полосы 50. Определяют первоначальную петлю вдоль продольного края 58 полосы 50, и нить из вязальной головки вводят во взаимодействие с этой петлей. Когда нить и петля введены во взаимодействие, вязальная головка начинает вязание второй полосы 62, перемещаясь взад и вперед в вязальном устройстве 100 параллельно валикам 52 и 54, как показано стрелкой 102. Одновременно с поперечным перемещением вязальной головки валики 52 и 54 вращаются в направлении, показанном стрелкой 103. В результате по мере того как вязальная головка прибавляет ширину ткани, вращение валиков 52 и 54 позволяет вязальному устройству 100 оставаться неподвижным относительно направления перемещения ткани в машине (показано двойной стрелкой 83), в то время как прибавляется длина полосы, которую вяжут. Для оптимизации производительности процесса скорость вращения валиков 52 и 54 и скорость поперечного перемещения вязальной головки координируют.
Таким способом продолжают вязание до тех пор, пока начальный край 63 полосы 62 не сделает оборот вокруг валиков 52 и 54 и не вернется в исходное положение у вязального устройства 100. В этом положении два поперечных края полосы 62 соединяют с помощью ориентированного поперек перемещения ткани в машине (CD) вязаного шва с формированием полосы 62 в виде бесконечной петли.
Например, если получена ткань шириной два метра и требуемой длины, то для увеличения ее ширины вязальное устройство 100 перемещают вправо из положения, показанного на фиг.9, и непрерывно осуществляют вязание вдоль продольного края 64 полосы 62, как указано выше, взаимно соединяя петли вдоль продольного края 64 полосы 62 с вязаными петлями вдоль края третьей вязаной полосы. Очевидно, что нет предела по ширине вязаной ткани или основы, которая может быть изготовлена с использованием настоящего способа вязания. Следовательно, согласно вышеуказанному способу, ширина ткани или основы может быть увеличена путем непрерывного вязания дополнительных полос вдоль продольных или ориентированных в направлении перемещения ткани в машине краев предварительно связаных полос. После того как достигнута требуемая ширина ткани, происходит последующая обработка ткани, т.е. нанесение покрытий, пришивание волокнистой подбивки и т.д.
Необходимо отметить, что поперечные вязаные швы соседних полос расположены в шахматном порядке друг относительно друга. Например, это может быть выполнено путем смещения вперед готовых связанных полос на валиках 52 и 54 перед вязанием новой полосы так, чтобы ранее связанные соседние поперечные швы были расположены на расстоянии от валиков и вязального устройства 100.
Как показано на фиг.10, во втором варианте изобретения первая или начальная полоса 70 изначально связана на длину готовой промышленной ткани. Полоса 70 связана в форме полосы, имеющей два поперечных края, по существу параллельных направлению поперек перемещения ткани в машине. По завершении полосы 70 два поперечных края складывают вместе и связывают ориентированный поперек перемещения ткани в машине (CD) вязаный шов 51, тем самым соединяя вместе поперечные края с формированием полосы 70 в виде бесконечной петли. Когда сформирована бесконечная петля, полосу 70 обвивают или размещают вокруг двух вращающихся параллельных валиков 72 и 74 с правой стороны этих валиков, как они представлены на фиг.10. Полоса 70 навита или размещена на валиках 72 и 74 так, что ее продольные или боковые края 76 и 78 не перпендикулярны центральным осям 80 валиков 72 и 74. Напротив, полоса 70 размещена так, что ее продольные края 76 и 78 образуют угол 82 с направлением перемещения ткани в машине, указанным двойной стрелкой 83.
Как показано на фиг.10 и фиг.10А, когда полоса 70 навита и установлена на два параллельных валика 72 и 74, продолжается дальнейшее вязание вдоль продольного края 78 полосы 70. Другими словами, вязание вдоль продольного края 78 полосы 70 продолжают путем взаимного соединения вязаных петель непрерывно связанной полосы 84, выполняемой с вязаными петлями, расположенными вдоль продольного края 78 полосы 70. Данный процесс осуществляется следующим образом.
Вязальное устройство 100 вводят в контакт с продольным краем 78 полосы 70. Определяют первоначальную петлю вдоль продольного края 78 первой полосы 70, и нить из вязальной головки, расположенной внутри вязального устройства 100, вводят во взаимодействие с этой петлей. Когда нить и петля введены во взаимодействие, вязальная головка начинает вязание непрерывной полосы 84, перемещаясь взад и вперед в вязальном устройстве 100 параллельно валикам 72 и 74, как показано стрелкой 102. Одновременно с поперечным перемещением вязальной головки валики 72 и 74 вращаются в направлении, показанном стрелкой 103. Наклонное положение первой полосы 70 на валиках 72 и 74 обусловливает по мере их вращения перемещение полосы 70 вдоль валиков в сторону от вязального устройства 100 или влево от положения, показанного на чертежах. Указанное перемещение полосы 70 поперек валиков 72 и 74 от вязального устройства 100 позволяет вязальному устройству 100 оставаться неподвижным как в направлении перемещения ткани в машине, так и в направлении поперек перемещения ткани в машине, в то время как одновременно длина и ширина добавляются к непрерывной полосе 84. На скорость, с которой полосы перемещаются поперек валиков 72 и 74, влияют угол, который образует первая полоса 70 с направлением перемещения ткани в машине, и скорость вращения валиков 72 и 74. Скорость вращения валиков 72 и 74 и скорость поперечного перемещения вязальной головки координируют с целью максимизации производительности процесса.
Как показано на фиг.10А, ткань, произведенная согласно второму варианту изобретения, будет содержать полосу 70, имеющую поперечный шов 51, присоединенную к непрерывной полосе 84. Благодаря поперечному перемещению полос поперек валиков 72 и 74 обеспечено непрерывное вязание полосы 84, в результате которого получают непрерывную полосу 84, не содержащую швов в направлении перемещения ткани в машине или поперек перемещения ткани в машине, что является весьма желательным. Однако возможно наличие небольшого участка 86 полосы 84 в положении, где было начато вязание, который не соединен в направлении перемещения ткани в машине и который может быть присоединен в некотором месте с помощью ориентированного поперек перемещения ткани в машине (CD) вязаного шва.
Поскольку размещенные под углом продольные края полученной ткани будут подрезаны вдоль пунктирных линий 87 и 88 с целью получения готовой ткани, имеющей ширину В и продольные края, параллельные направлению перемещения ткани в машине, несоединенный участок 86 может быть отрезан вмете с краем, содержащим первую полосу 70, в результате чего будет сформирована готовая ткань, не имеющая швов ни в продольном, ни в поперечном направлении. С целью минимизировать расход материала полоса 70 может иметь малую ширину W. После этого выполняют последующую обработку ткани, т.е. нанесение покрытий, пришивание волокнистой подбивки и т.д. Согласно второму варианту изобретения для вязания полос могут применяться оба способа - основовязание и поперечное вязание. Как показано на фиг.11 и фиг.12, на которых показана ткань, имеющая упрочняющие нити 200, и без упрочняющих нитей 200, согласно первым двум вариантам изобретения получена непрерывно вязаная ткань 500, имеющая поперек всей ширины ткани одинаковые характеристики. По существу отсутствуют швы в местах, где для получения ткани требуемой ширины добавлены дополнительные полосы. Незакрепленные «хвосты» 501 вдоль краев ткани 500 ввязывают обратно в тело ткани, таким образом заделывая ее края. Кроме того, данный способ используется, когда имеют дело с «хвостами» 501 полос. Кроме того, с помощью данного способа, как показано на чертежах, с использованием «хвостов» 501, ввязанных обратно в основные или центральные участки полос, по их краям сформированы соединительные петли 600.
Благодаря использованию способов согласно первому и второму вариантам изобретения и благодаря природе вязаной ткани по сравнению с ткаными структурами, важным является регулирование натяжения. В вязаной ткани до тех пор, пока ткань не натянута, взаимодействующие нити не устанавливаются в своем окончательном положении. Следовательно, может потребоваться растяжение в направлении перемещения ткани в машине (MD) и в направлении поперек перемещения ткани в машине (CD). Кроме того, может потребоваться стабилизировать вязаную ткань или структуру путем скрепления в точках контакта волокон или нитей посредством связующего. Один способ крепления предлагает включать в состав вязаной ткани или структуры плавкое волокно или нить и осуществлять термофиксацию этой структуры.
Согласно другому способу для крепления и стабилизации вязаное полотно пропускают через латексный или фотополимерный раствор и подвергают действию тепловой или световой энергии соответственно. Указанные способы могут быть выполнены после того, как сконструирована ткань полной ширины, но также могут быть выполнены в процессе вязания полос. Одним из преимуществ данного подхода является то, что он обеспечивает более жесткую структуру вдоль продольных краев полос, облегчая их связывание вместе.
Согласно третьему варианту изобретения вязаная ткань окончательной ширины может быть изготовлена из непрерывного рулона узкой вязаной полосы с использованием способа, описываемого в вышеупомянутом патенте США №5360656. Как показано на фиг.13, два вращающихся валика 10 и 12 расположены так, что их оси параллельны и находятся на расстоянии D друг от друга. Со стороны валика 12 расположена подающая бобина 14, вращающаяся вокруг оси 16 и перемещающаяся параллельно валикам 10 и 12, как показано двойной стрелкой 18. Подающая бобина 14 обеспечивает подачу вязаной полосы 20 шириной W. Полоса 20 имеет два продольных края 26 и 28. Полоса 20 может быть связана как с помощью основовязания, так и способом поперечного вязания, и может содержать продольные нити 200 для упрочнения в направлении перемещения ткани в машине, как показано на фиг.3-6. Следует заметить, что количество продольных нитей 200 зависит от требуемого продольного упрочнения.
В исходном положении бобину 14 подводят на левый край валика 12, а затем непрерывно перемещают вправо с синхронизированной скоростью. Поскольку бобина 14 расположена сбоку, полосу 20 распределяют, как показано стрелкой 30, спирально навивая вокруг валиков 10 и 12 с формированием «трубы», имеющей замкнутую кольцевую поверхность. Полосу 20 размещают вокруг валиков 10 и 12 с наклоном под некоторым углом. В иллюстрируемом варианте предполагается, что этот угол подобран к ширине W полосы, расстоянию D между осями валиков и диаметрам валиков 10 и 12 с тем, чтобы продольные края 26 и 28 соседних «спиральных витков» 32 примыкали друг к другу, как показано на фиг.14, а вязаные петли на продольных краях полос были взаимно соединены друг с другом и соединены вместе путем вязания узкой перемычки 29, с тем чтобы обеспечить гладкий переход между спиральными витками 32, в результате не создавая неоднородностей по ширине готовой ткани. Как показано на фиг.14, незакрепленные «хвосты» 501 вдоль краев 26 и 28 соседних спиральных витков 32 или «хвосты» 501 вдоль краев перемычки 29 связаны посредством соседних структур и ввязаны обратно в основные или центральные участки соответствующих структур ткани, тем самым соединяя соседние структуры друг с другом.
Количество спиральных витков 32, размещенных на валиках 10 и 12 зависит от требуемой ширины В готовой ткани. Для того чтобы предотвратить перемещение на валиках уже намотанных на валики 10 и 12 спиральных витков 32, возможно потребуется, например, зафиксировать первый виток 32 в продольном направлении валиков. После того как завершена операция спиральной навивки, для получения ширины В края готовой основы подрезают по пунктирным линиям 34 и 36, как показано на фиг.13. Далее выполняют дальнейшую обработку ткани, нанесение покрытий и т.д. Длина готовой основы является по существу удвоенным расстоянием D между осями валиков и, следовательно, может легко варьироваться путем изменения расстояния D. Указанные основы требуемой длины и ширины могут быть самой готовой тканью или слоем в составе многослойной ткани.
Согласно одной разновидности третьего варианта изобретения, представлен дополнительный способ соединения соседних спиральных витков 32. Как показано на чертежах 15-17, вязаные петли 600, сформированные в процессе начального вязания и путем ввязывания «хвостов» 501 обратно в основную или центральную часть спирального витка, расположены вдоль боковых краев 610 соседних спиральных витков 32. Когда петли 600 размещены вдоль краев 610 соседних спиральных витков 32, их переплетают встречно-гребенчатым способом, как показано на фиг.16 на участке 700. Когда петли 600 соседних краев переплетены встречно-гребенчатым способом, через них протягивают продольные нити 200, тем самым соединяя вместе соседние спиральные витки вязаной полосы. Однако использование данного варианта при вязании полосы обычно требует использования способа основовязания для обеспечения однородности соединительного участка и самих вязаных полос. Кроме того, как указано выше и показано на фиг.18, тело полосы ткани может быть усилено с помощью продольных нитей 200 с целью упрочнения в направлении перемещения ткани в машине, а также обеспечения однородных характеристик по всей ширине ткани, включая соединительные участки между соседними спиральными витками, в результате получая ткань требуемой ширины, которая выглядит «бесшовной».
Критическим моментом при соединении вязаных полос или участков полос с помощью любого из вышеуказанных способов является размещение вязаных петель вдоль соседних продольных краев соединяемых полос вязаной ткани. Однако известны системы, например системы, использующие чувствительные к ультрафиолету краски, которые легко можно приспособить для удовлетворения потребностей указанного процесса или способа, для того чтобы облегчить размещение и выравнивание соседних петель. Изготовленные благодаря использованию настоящего изобретения вязаные структуры имеют потенциал в достижении таких же основных конструктивных характеристик, какие свойственны текстильным структурам. Важные конструктивные характеристики включают размеры отверстия (пустот), толщину ткани, плотность расположения отверстий (пустот) и пропускное сечение. В некоторых областях применения, например в прессовых тканях для бумагоделательной машины, вязаное полотно по своей природе может иметь лучшую сжимаемость, чем текстильные структуры. Кроме того, оно более упруго. Иначе говоря, после устранения нагрузки в вальцовых прессах ткань может расправиться обратно до своей исходной несжатой толщины.
Изготовленные благодаря использованию настоящего изобретения составные вязаные структуры могут быть включены во многие подобные функциональные конструкции, такие как текстильные ткани с вязаными структурами, являющиеся предпочтительными перед текстильными структурами из-за вышеуказанных преимуществ, которые обеспечивают вязаные структуры по сравнению с текстильными. Например, могут быть изготовлены многослойные ткани, у которых верхний слой спроектирован для обеспечения гладкости и мелких пор, в то время как нижние слои спроектированы устойчивыми к истиранию, для обеспечения жесткости, прочности и стабильности в направлении перемещения ткани в машине (MD) и/или в направлении поперек перемещения ткани в машине (CD). B отличие от известных способов, использующих полосы текстильной ткани, для изготовления тонкой высокомодульной ткани можно использовать подсборку. Такой подход возможен с использованием самих составных вязаных структур, поскольку данный способ соединения дает в результате не оставляющий отпечатков прочный стык и средства соединения. Однако очевидно, что составная вязаная структура просто будет подобна основе, используемой для производства составной или ультратонкой ткани, которая производит подобную структуру. Несмотря на то, что было описано конструирование однослойной ткани, могут быть изготовлены многослойные ткани, содержащие несколько слоев ткани, причем по меньшей мере один слой ткани или все слои ткани могут быть сшиваемыми при установке. Кроме того, может быть востребована сшиваемая при установке вязаная основа. Более того, вышеуказанная ткань может быть изготовлена без какой-либо дальнейшей обработки. Или, в случае прессовой ткани, подобная ткань может быть изготовлена в качестве основы, с одной или с обеих сторон которой пришит по меньшей мере один слой волокнистой подбивки. Кроме того, ткань может быть покрыта и/или пропитана по меньшей мере одним слоем полимерной смолы с использованием широко известных способов и используема, например, в качестве ленты башмачного пресса. Несмотря на то, что в настоящем описании представлено подробное описание предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения и модификаций, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается только этими примерами и модификациями, и могут быть реализованы другие модификации и варианты без отступления от сути и объема изобретения, который ограничен прилагаемой формулой.