СЕТКА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ БУМАЖНОГО ПОЛОТНА
MESH FOR FORMING PAPER WEB

Изобретение относится к сетке для формирования бумажного полотна, выполненной из многослойной ткани и используемой в процессе производства бумаги в зоне формирования бумажного полотна мокрой части бумагоделательной машины для обезвоживания суспензии волокнистого материала.
При производстве бумаги существенным процессом является формование бумажного полотна, которое осуществляется путем обезвоживания суспензии волокнистого материала посредством фильтрации в зоне формирования бумажного полотна мокрой части бумагоделательной машины с использованием так называемой сетки или сеточного стола машины для формования полотна.
При этом под суспензией волокнистого материала имеется в виду водная суспензия древесных или целлюлозных волокон и химических вспомогательных веществ.
Для обеспечения возможности производства как можно более равномерного бумажного полотна необходимо перед его формованием повысить или отрегулировать содержание воды в суспензии волокнистого материала примерно до 99%. За счет этого обеспечивается равномерное распределение волокон в воде, что положительно влияет на качество подлежащего формованию полотна.
В зоне формования полотна, то есть во время процесса формования полотна, содержание воды снижается примерно до 80% посредством упомянутого выше процесса фильтрации. Бумажные волокна, а также наполнители и вспомогательные вещества остаются равномерно распределенными на сетке бумагоделательной машины в виде нетканой массы.
В прошлом обезвоживание производилось в основном с помощью одной сетки в длинносеточной бумагоделательной машине, однако в настоящее время получили преимущественное распространение двухсеточные машины, например, в виде так называемого формирователя зазора (по-английски - "Gap-former"). Эти двухсеточные бумагоделательные машины отличаются тем, что суспензия волокнистого материала впрыскивается в образованный между двумя сетками зазор, так что обезвоживание может производиться одновременно через две сетки, что значительно ускоряет процесс фильтрации и, соответственно, также производственную скорость бумагоделательной машины. Сегодня существуют бумагоделательные машины, которые могут производить сорта бумаги низкой массы на единицу площади со скоростями выше 2000 м/мин.
Чрезвычайно высокие требования к изготавливаемой бумаге и условия в бумагоделательной машине требуют специально спроектированных сеток, которые обладают одновременно высокой способностью поддержки волокна, высокой проницаемостью и высокой механической устойчивостью. Специально для производства полиграфической бумаги дополнительно требуется низкая тенденция к маркировке или нанесению на бумагу меток, то есть высокая равномерность формующей полотно сетки.
Для таких областей применения в последние годы хорошо зарекомендовали себя многослойные сетки бумагоделательных машин, которые имеют две разные стороны, предназначенные для соответствующих целей использования. Такие сетки имеют бумажную сторону, которая образована верхней стороной сетчатой ткани. В обычной речи она называется также верхней стороной сетки и служит для формования бумажного полотна. Кроме того, эти сетки имеют машинную сторону, образованную нижней стороной нижней сетчатой ткани. Машинная сторона, которая может также называться нижней стороной, контактирует с элементами бумагоделательной машины. Каждая сторона сетки имеет машинное направление и поперечное машинное направление, причем под машинным направлением (MD от англ. "machine direction") имеется в виду направление движения бумажной массы, а также и направление движения сетки бумагоделательной машины. При этом поперечное машинное направление (CMD от англ. "cross machine direction") является направлением, развернутым на 90° в плоскости сетки, то есть оно поперечно направлению движения бумаги и сетки.
Вследствие специфической конструкции современных сеток бумагоделательных машин, как правило, невозможна ни взаимная замена бумажной и машинной сторон, ни взаимная замена машинного и поперечного машинного направления, так как в противном случае сетка не будет работать или будет работать неудовлетворительно. Так, например, на машинной стороне нити машинного (или продольного) направления, которые обеспечивают движение сетки по замкнутой траектории, должны быть защищены от износа значительно выступающими поперечными нитями. На бумажной стороне может быть обеспечена хорошая возможность отложения бумажных волокон, например, за счет сбалансированного соотношения продольных и поперечных нитей. В отношении поддержки волокон, но также и в отношении маркирующей тенденции сетки для верхней сетчатой ткани показало себя целесообразным самое простое и в то же время самое старинное базовое переплетение текстильной техники - так называемое полотняное переплетение. При этом переплетении, раппорт (то есть наименьшая повторяющаяся часть переплетения) которого состоит из двух нитей основы (как правило, нитями основы образованы продольные нити сетки или нити машинного направления) и двух нитей утка (как правило, нитями утка образованы поперечные нити сетки), нити соединены в ткань особенно плотным и равномерным образом. Насколько хорошо полотняное переплетение подходит для формования бумажного полотна и, следовательно, для бумажной стороны сетки, настолько же мало, как правило, оно подходит для машинной стороны. В том случае, когда сетка бумагоделательной машины имеет бумажную сторону полотняного переплетения, целесообразно предусмотреть под полотняным переплетением образующий машинную сторону сетки второй тканый слой, который придает сетке достаточную устойчивость и потенциальную износостойкость.
При этом особую проблему представляет соединение двух слоев (то есть соединение образующей бумажную сторону верхней ткани с образующей машинную сторону нижней тканью). Эта проблема обусловлена помимо прочего тем, что благоприятное для бумажной стороны полотняное переплетение имеет совершенно неблагоприятные свойства для такого соединения слоев.
В уровне техники описаны различные подходы для решения проблемы соединения двух тканых слоев сетки. Один из подходов предусматривает использование дополнительных связующих нитей, которые проходят в продольном или в поперечном направлении. Согласно этому подходу два готовых, полностью выработанных тканых слоя соединяют друг с другом отдельными, посторонними связующими нитями, причем эти связующие нити не принимают участия в структуре и не нужны для структуры переплетения самих слоев. Два тканых слоя состоят из продольных и поперечных нитей, которые проходят исключительно в соответствующем тканом слое и полностью образуют рисунок тканого слоя или его переплетение. Такой подход описан, например, в патентном документе СА 1115177 А1, где используются отдельные связующие нити утка, связанные с нитями основы верхней ткани и с нитями основы нижней ткани, а также в патентном документе DE 3928484 А1, где отдельные нити основы используются в качестве связующих нитей. Другие примеры можно найти в патентных документах DE 4229828 А1, WO 93/00472 и ЕР 0136284 А2.
Отдельные связующие нити обычно бывают тоньше, чем нити, образующие тканые слои (см. например, СА 1115177 А1), поскольку связующие нити должны быть введены в структуру ткани дополнительно к образующим ткань нитям, причем особенно при полотняном переплетении для таких отдельных связующих нитей предусмотрено очень мало места. В противном случае связующие нити нарушали бы исходную равномерную структуру переплетения, так что в предусмотренном для бумажной стороны полотняном переплетении создавались бы места возмущений, которые вызывают метки на бумаге. Однако практика показала, что в бумагоделательных машинах, которые перерабатывают высокую долю абразивных наполнителей или конструкция которых передает на сетку нагрузку на изгиб в машинном направлении, тонкие нити довольно быстро изнашиваются и рвутся, в результате чего два тканых слоя вначале смещаются, а затем отделяются друг от друга. Само собой разумеется, что при такой измененной ткани/сетке невозможно получать высококачественную бумагу.
Альтернативное решение заключается в использовании, по меньшей мере, двух поперечных нитей, которые взаимодействуют в качестве так называемой функциональной пары поперечных нитей. Одна или обе поперечные нити функциональной пары проходят поочередно в верхнюю и нижнюю ткань. При этом обе поперечные нити функциональной пары могут образовывать виртуально непрерывные поперечные нити полотняного переплетения бумажной стороны. Те участки нитей функциональной пары, которые не требуются непосредственно для образования виртуально непрерывных поперечных нитей на бумажной стороне, проходят внутри ткани и могут использоваться для соединения нижней ткани с верхней. При этом связанный с нижней тканью участок нити может, например, одновременно дополнять нижнюю ткань или ее переплетение. Между двумя функциональными парами поперечных нитей может быть, например, расположена верхняя поперечная нить, которая исключительно дополняет полотняное переплетение (то есть проходит только в верхней ткани), но не выполняет функции связи). Примеры такого подхода к решению проблемы приведены, например, в патентных документах ЕР 0097966 А2, ЕР 794283 А1, WO 99/06630 А1, WO 99/06632 А1 и WO 02/14601 А1.
Преимущество этого решения заключается в том, что связующие нити и образующие верхнюю ткань поперечные нити могут иметь одинаковый диаметр, что может повышать равномерность бумажной стороны. Далее, расход материала выдерживается в умеренных пределах. Однако, с другой стороны, снижается прочность связи. Кроме того, при таком решении может быть в недостаточной степени устранен внутренний износ и связанное с ним расслоение. Вследствие разворота сетки на валах и действия элементов обезвоживания в бумагоделательной машине сетка изгибается в продольном направлении. При этом один из двух тканых слоев всегда сжимается, а другой растягивается. Происходит трение на внутренних сторонах двух отдельных слоев и сопровождающий его износ. Кроме того, поперечно ориентированные связующие нити слегка перемещаются в ткани, так что также и между ними и нитями исключительно одного слоя происходит трение и износ.
Другое альтернативное решение заключается в соединении тканых слоев с помощью так называемой продольной функциональной пары нитей. Когда два тканых слоя пронизываются нитями, лежащими в основном направлении изгиба, выравнивание разности длин происходит в пределах очень коротких расстояний. Возможность относительного внутреннего перемещения снижается до величины, которая практически не имеет значения. В этом отношении в решениях, описанных в патентных документах DE 10030650 С1 и US 2007/0157988, показано на практике, что при описанном в них соединении машинной стороны с полотняным переплетением на бумажной стороне с помощью продольных функциональных пар нитей не происходит никакого разделения слоев. Вследствие длинной протяжки нитей поперечного направления на машинной стороне, а также из-за числа и распределения так называемых переходных мест основы и перехода нитей машинного направления от бумажной стороны к машинной стороне эти ткани имеют ограничения в отношении нанесения меток на бумагу, содержания воды в ткани и поддержки волокна, и непригодны для использования при производстве полиграфической бумаги низкой массы.
В патентных документах ЕР 0069101 и ЕР 093096 также показано соединение слоев с помощью продольных функциональных пар нитей.
В патентном документе ЕР 1767692 А2 описана многослойная ткань, в которой полотняное переплетение бумажной стороны связано с четырехремизным переплетением машинной стороны. В верхней ткани предусмотрены чередующиеся верхние продольные нити, проходящие исключительно в верхней ткани, и нити функциональной пары продольных нитей. Соответствующая верхняя продольная нить проходит над двумя расположенными парой рядом друг с другом нижними продольными нитями, которые проходят только в нижней ткани. Каждая функциональная пара продольных нитей образует, с одной стороны, одну продольную связующую нить в верхней ткани и, с другой стороны, связывает нижнюю ткань слева и справа от нижней продольной нити, которая расположена под верхней связующей нитью и проходит только в нижней ткани. Нижняя ткань образована полностью из нижних поперечных нитей и нижних продольных нитей и соединена с верхней тканью только участками нити функциональной пары продольных нитей, которые заходят промежутками в нижнюю ткань (при этом связующий участок нити действует как отдельная связующая нить, посторонняя для ткани). Ткань имеет раппорт продольных нитей из восемнадцати продольных нитей, из которых три образуют верхние продольные нити, девять образуют нижние продольные нити, а остальные шесть образуют три функциональные пары. В соответствии с определением (см. далее) отношение продольных нитей составляет 2:3 (6:9) или 1:2 (6:12) (если рассматривать расположенные парами рядом друг с другом нижние продольные нити в качестве строго нижних нитей, то отношение составляет 1:1 (6:6) или 2:3 (6:9).
По существу, сходные решения описаны в патентных документах WO 2004/085740 А2 и WO 2004/085741 А2, причем в 2004/085740 А2 показана ткань с раппортом продольных нитей из 20 нитей, которые распределены на четыре верхние продольные нити, четыре функциональные пары и восемь нижних продольных нитей. Показанная в WO 2004/085741 А2 ткань имеет раппорт продольных нитей из 16 нитей, которые распределены на четыре верхние продольные нити, четыре функциональные пары и четыре нижние продольные нити, так что отношение продольных нитей составляет 2:1 (8:4) или 1:1 (8:8). В обеих тканях нижняя ткань связана с верхней тканью только участками нитей функциональных пар, то есть нижняя ткань образована полностью и окончательно нижними продольными нитями и нижними поперечными нитями.
В патентном документе ЕР 1826316 А2 описана ткань, раппорт продольных нитей которой состоит из четырех верхних продольных нитей, двенадцати нижних продольных нитей и четырех функциональных пар (то есть раппорт из 24 нитей). Верхние нити основы и функциональные пары образуют полотняное переплетение бумажной стороны, которое с помощью функциональных пар связано с полной/цельной нижней стороной. Для изготовления ткани требуются три различные системы основы. Верхние продольные нити и функциональные пары расположены поочередно, что приводит к наложению на рисунок переплетения бумажной стороны двух отличных от него систем верхней основы.
В патентных документах ЕР 1527229 В1 и ЕР 1220964 В1 описана тройная нить основы из трех нитей, причем каждая из них проходит в верхней и нижней ткани.
Задачей настоящего изобретения является создание сетки для формования бумажного полотна, которая проста в изготовлении и удовлетворяет описанным выше требованиям, то есть, например, имеет высокую способность поддержки волокна, высокую механическую устойчивость, низкую тенденцию к нанесению меток и стабильное соединение тканых слоев.
Решение поставленной задачи достигается в сетке по пункту 1 формулы изобретения. Другие примеры выполнения сетки по изобретению описаны в зависимых пунктах.
В соответствии с изобретением сетка для формования бумажного полотна образована из многослойной ткани, которая имеет раппорт продольных нитей из шестнадцати продольных нитей, из которых четыре продольные нити образуют верхние продольные нити и из которых восемь продольных нитей образуют нижние продольные нити. Остальные четыре продольные нити образуют две функциональные пары продольных нитей, причем каждая пара образована из двух расположенных рядом друг с другом продольных нитей.
Согласно первому варианту осуществления изобретения каждая из четырех продольных нитей, которые образуют две функциональные пары продольных нитей, проходит как в верхнем тканом слое, так и в нижнем тканом слое, за счет чего верхний тканый слой надежно связан с нижним тканым слоем.
Согласно первому варианту осуществления изобретения верхние продольные нити вместе с проходящими в верхнем тканом слое поперечными нитями частично образуют переплетение верхнего тканого слоя (например, переплетение бумажной стороны), восемь нижних продольных нитей вместе с проходящими в нижнем тканом слое поперечными нитями частично образуют переплетение нижнего тканого слоя (например, переплетение машинной стороны), а образованные четырьмя остальными продольными нитями две функциональные пары продольных нитей дополняют как переплетение верхнего тканого слоя, так и переплетение нижнего тканого слоя. При этом продольные нити обеих функциональных пар образуют две верхние связующие продольные нити и две нижние связующие продольные нити, которые вписываются в рисунок соответствующего переплетения.
Согласно второму варианту осуществления изобретения, по меньшей мере, одна из четырех продольных нитей, которые образуют две функциональные пары продольных нитей, проходит как в верхнем тканом слое, так и в нижнем тканом слое, за счет чего верхний тканый слой связывается с нижним тканым слоем. Те продольные нити двух функциональных пар продольных нитей, которые не проходят в обоих тканых слоях, проходят поочередно в верхнем слое и между двумя слоями, то есть поочередно в верхнем слое и внутри ткани. Предпочтительно во втором варианте осуществления изобретения все четыре продольные нити, которые образуют две функциональные пары продольных нитей, также проходят как в верхнем тканом слое, так и в нижнем тканом слое, так что обеспечивается надежная связь тканых слоев.
Согласно второму варианту осуществления изобретения верхние продольные нити вместе с проходящими в верхнем тканом слое поперечными нитями частично образуют переплетение верхнего тканого слоя (например, переплетение бумажной стороны), а восемь нижних продольных нитей вместе с проходящими в нижнем тканом слое поперечными нитями полностью образуют переплетение нижнего тканого слоя (например, переплетение машинной стороны). Две продольные нити каждой функциональной пары продольных нитей поочередно дополняют переплетение верхнего тканого слоя. Таким образом, продольные нити обеих функциональных пар образуют две верхние связующие продольные нити, которые дополняют переплетение верхнего тканого слоя.
Далее, по меньшей мере, одна продольная нить, которая проходит как в верхнем тканом слое, так и в нижнем тканом слое, связывает с верхним тканым слоем нижний тканый слой, полностью образованный нижними продольными нитями, действуя в качестве отдельной связующей нити. Если обе продольные нити функциональной пары проходят как в верхнем тканом слое, так и в нижнем тканом слое, то обе продольные нити функциональной пары продольных нитей поочередно дополняют первое переплетение и, кроме того, поочередно связывают с верхним тканым слоем нижний тканый слой, полностью образованный нижними продольными нитями. Другими словами, в последнем случае те участки нитей функциональной пары, которые не используются для образования верхних связующих нитей, ограничивают снаружи, по меньшей мере, одну проходящую в нижней ткани поперечную нить в качестве отдельной связующей нити, чтобы за счет этого связывать нижний тканый слой с верхним тканым слоем. Это дает преимущество повышенного числа точек связи и, соответственно, более прочной связи слоев. Кроме того, в последнем случае обе нити функциональной пары имеют одинаковую длину, что приводит к равномерной усадке ткани.
Таким образом, в соответствии с изобретением связь верхнего слоя с нижним слоем осуществляется (по меньшей мере, частично) посредством функциональных пар, что создает описанные выше преимущества по сравнению со связью слоев с помощью отдельных связующих нитей или с помощью функциональных пар поперечных нитей. Однако изобретением должны охватываться, например, такие сетки, в которых дополнительно в функциональным парам продольных нитей предусмотрены, например, отдельные связующие нити.
Благодаря тому что ткань имеет раппорт продольных нитей из шестнадцати продольных нитей, а также благодаря заявленному распределению шестнадцати продольных нитей на четыре верхние продольные нити, восемь нижних продольных нитей и две функциональные пары, сетка для формования бумажного полотна по изобретению может изготавливаться на ткацком станке, который оснащен 16-ремизной рамой и двумя навоями основы (в том случае, когда продольные нити образованы нитями основы). При этом шестнадцать продольных нитей могут быть распределены на два навоя по восемь нитей, причем первый навой содержит восемь нижних продольных нитей соответствующего раппорта, а второй навой содержит остальные восемь продольных нитей соответствующего раппорта. Оснащенный шестнадцатью ремизками и двумя навоями основы ткацкий станок требуется также для изготовления множества других тканей/сеток, так что сетка по изобретению может изготавливаться без проблем на имеющемся ткацком станке. Другими словами, для изготовления сетки по изобретению не требуется установки отдельного ткацкого станка или переоснастки имеющегося ткацкого станка (например, путем дополнения или демонтажа ремизок). Напротив, сетка по изобретению может изготавливаться во время производственных пауз при производстве другой сетки с помощью 16-ремизной рамы без предварительной модификации станка.
Из предложенного распределения/отнесения шестнадцати продольных нитей следует отношение верхних продольных нитей к нижним продольным нитям, равное 4:8 или 1:2. Для первого варианта выполнения сетки по изобретению каждые две продольные нити из четырех продольных нитей двух функциональных пар могут быть причислены к нижним или к верхним тканым слоям, поскольку эти четыре продольные нити участвуют в обоих слоях для образования ткани и образуют две связующие продольные нити, так что в целом получается отношение продольных нитей, равное 6:10 или 3:5. Если во втором варианте выполнения сетки по изобретению при расчете отношения продольных нитей учитывать только две верхние связующие продольные нити, получается отношение продольных нитей 6:8 или 3:4. В том случае, когда четыре продольные нити равномерно распределены на верхний и нижний тканый слой (хотя, по меньшей мере, одна продольная нить функционирует в нижнем слое только как отдельная связующая нить), получают, как и в первом варианте осуществления, отношение 6:10 или 3:5. Описанное отношение продольных нитей, равное 3:5 или 3:4, и соответствующее ему уменьшенное число продольных нитей в верхнем тканом слое, из которых обычно образована бумажная сторона, способствует образованию поперечных ячеек, протяженность которых в поперечном направлении сетки больше, чем в продольном направлении. Такие поперечные ячейки обеспечивают хорошую поддержку волокон, так как бумажные волокна преимущественно ориентируются в машинном направлении по условиям работы бумагоделательной машины и соотношению потоков в напорном ящике машины. Другими словами, поверхность сетки обладает более высокой способностью поддержки волокон при равном общем числе нитей, равной проницаемости и сравнимой конструкции. Таким образом, бумажная сторона сетки с поперечными ячейками обеспечивает лучшую поддержку волокон. Относительно большое число нижних продольных нитей компенсирует снижение жесткости и повышение растяжимости сетки в машинном направлении, вызванные образованием поперечных ячеек. Другими словами, вызванное снижением числа продольных нитей на бумажной стороне снижение жесткости и повышение растяжимости сетки в критическом машинном направлении может компенсироваться более высоким числом продольных нитей на машинной стороне.
Согласно одному примеру осуществления изобретения в ткани между двумя функциональными парами продольных нитей всегда расположены точно две верхние продольные нити и/или точно четыре нижние продольные нити, благодаря чему обеспечивается возможность изготовления особенно равномерной бумажной стороны или машинной стороны.
Согласно следующему примеру осуществления изобретения верхние продольные нити и продольные нити функциональных пар имеют одинаковый диаметр. В том случае, когда продольные нити образованы нитями основы, верхние продольные нити и продольные нити функциональных пар могут быть намотаны на общий навой. Диаметр нижних продольных нитей может быть, например, равен диаметру верхних продольных нитей и продольных нитей функциональных пар (в частности, в первом варианте осуществления изобретения). Альтернативно диаметр нижних продольных нитей может быть больше диаметра верхних продольных нитей и продольных нитей функциональных пар (в частности, во втором варианте осуществления изобретения).
Согласно следующему примеру осуществления изобретения все проходящие в верхнем тканом слое поперечные нити выполнены в виде верхних поперечных нитей, проходящих исключительно в верхней ткани, и/или все проходящие в нижнем тканом слое поперечные нити выполнены в виде нижних поперечных нитей, проходящих исключительно в нижней ткани.
Поперечные нити, проходящие в нижнем тканом слое, могут иметь диаметр, например, больше, чем поперечные нити, проходящие в верхнем тканом слое.
Отношение проходящих в верхнем тканом слое поперечных нитей к проходящим в нижнем тканом слое поперечным нитям может быть больше 1 и составляет, например, по меньшей мере или точно 2:1 или, например, по меньшей мере или точно 3:2. Большее число поперечных нитей в верхней ткани благоприятствует образованию описанных выше поперечных ячеек на бумажной стороне. Однако изобретение не ограничено определенным числом поперечных нитей, проходящих в нижней ткани и в верхней ткани.
Первое переплетение (то есть переплетение верхнего тканого слоя) может быть, например, полотняным переплетением, а второе переплетение может быть, например, 5-ремизным переплетением (в частности, в первом варианте осуществления изобретения; при этом четыре продольные нити двух функциональных пар образуют нижние связующие продольные нити, которые при подсчете/анализе второго переплетения рассматриваются как две нижние продольные нити). Второе переплетение может быть также 4-ремизным переплетением (в частности, во втором альтернативном варианте осуществления изобретения). (При этом 4-ремизное или 5-ремизное переплетение означает, что переплетение выполняется с 4-мя или 5-ю ремизками; другими словами раппорт такого переплетения имеет 4 или 5 нитей основы). Однако изобретение не ограничено определенным переплетением верхней ткани или определенным переплетением нижней ткани. Так, например, верхняя и нижняя ткани могут иметь одинаковое переплетение, например полотняное.
Другие примеры выполнения сетки по изобретению будут ясны из последующего описания вариантов осуществления.
Ниже даны определения некоторых понятий, использованных в данном описании.
Продольными нитями называются нити сетки/ткани, расположенные в ходовом направлении бумагоделательной машины. В плоской тканой сетке продольные нити образованы нитями основы ткацкого станка. В отличие от нее в трубчатых тканях продольные нити выполняются нитями утка.
Поперечными нитями называются нити сетки/ткани, расположенные поперечно ходовому направлению бумагоделательной машины. В плоских сетках поперечные нити образованы нитями утка. В трубчатых тканях поперечные нити выполняются нитями основы.
Под тканым слоем имеется в виду однослойная ткань, состоящая из поперечных нитей и продольных нитей (например, нитей основы и утка).
Верхняя ткань или верхний тканый слой - это, как правило, особенно тонко выделанный тканый слой, как правило, образующий бумажную сторону сетки (то есть обращенную наружу верхнюю сторону верхней ткани), на которой формуется слой бумажных волокон. Верхняя ткань находится на «логически верхней» стороне сетки.
Нижняя ткань или нижний тканый слой - это, как правило, особенно прочно выделанный тканый слой, как правило, образующий машинную сторону сетки (то есть обращенную наружу нижнюю сторону нижней ткани), которая вступает в контакт с вызывающими износ приводными и обезвоживающими элементами бумагоделательной машины.
Верхними продольными нитями являются нити, которые находятся исключительно в верхней ткани и там переплетены с проходящими в верхней ткани поперечными нитями. Верхние продольные нити никогда не уходят с верхней ткани, то есть не переходят в нижнюю ткань.
Верхними поперечными нитями являются нити, которые находятся исключительно в верхней ткани и там переплетены с верхними продольными нитями (а также с продольными нитями функциональных пар). Верхние поперечные нити никогда не уходят с верхней ткани, то есть не переходят в нижнюю ткань.
Нижними продольными нитями являются нити, которые находятся исключительно в нижней ткани и там переплетены с проходящими в нижней ткани поперечными нитями. Нижние продольные нити никогда не уходят с нижней ткани, то есть не переходят в верхнюю ткань.
Нижними поперечными нитями являются нити, которые находятся исключительно в нижней ткани и там переплетены с нижними продольными нитями (а первом варианте осуществления изобретения дополнительно с продольными нитями функциональных пар). Нижние поперечные нити никогда не уходят с нижней ткани, то есть не переходят в верхнюю ткань.
Функциональная пара продольных нитей состоит из двух лежащих непосредственно рядом друг с другом продольных нитей, положение которых в сетке/ткани не ограничено одним тканым слоем, то есть продольные нити функциональной пары проходят не исключительно в одном тканом слое. Как правило, обе продольные нити одной функциональной пары проходят как в нижней ткани, так и в верхней ткани, то есть продольные нити одной функциональной пары переходят между верхним и нижним ткаными слоями (в первом варианте осуществления изобретения и в одном альтернативном решении второго варианта осуществления). Однако одна или обе продольные нити одной функциональной пары могут также переходить между одним из двух слоев и внутренним пространством ткани (согласно второму альтернативному решению второго варианта).
Согласно первому варианту осуществления изобретения обе нити функциональной пары совместно выполняют как функцию верхней продольной нити (то есть верхней основы), так и нижней продольной нити (то есть нижней основы) и за счет своего хода дополнительно связывают различные тканые слои. Образованная таким путем верхняя продольная нить или образованная таким путем нижняя продольная нить могут быть названы также «верхней или нижней связующей нитью, соответственно».
Согласно второму варианту осуществления изобретения обе нити функциональной пары совместно выполняют функцию продольной нити, принадлежащей верхней ткани («верхней связующей нити») и, в определенных случаях, функцию нижней связующей нити, посторонней для ткани.
Раппорт продольных нитей - это наименьшая повторяющаяся часть продольных нитей в ткани. Если продольные нити образованы нитями основы, то число нитей раппорта продольных нитей соответствует числу ремизок, которые необходимы для изготовления ткани.
Далее будут описаны два варианта осуществления изобретения со ссылками на чертежи. На чертежах:
фиг.1 схематично изображает в перспективе полный раппорт ткани по изобретению, причем верхний тканый слой обозначен позицией (А), а нижний тканый слой - позицией (В),
фиг.2 упрощенно изображает схему распределения шестнадцати продольных нитей между двумя ткаными слоями, при этом поперечные нити опущены,
фиг.3 изображает на виде спереди ткань по фиг.1 (при этом видны поверхности поперечного сечения продольных нитей и ход поперечных нитей),
фиг.4 изображает в перспективе ткань по фиг.1, в которой отношение продольных нитей (или нитей основы) составляет 6 к 10, при этом виден также принципиальный ход поперечных нитей бумажной стороны и машинной стороны переплетения по фиг.1,
фиг.5 схематично изображает на виде сверху бумажную сторону ткани по фиг.1, причем находящаяся под ней машинная сторона опущена,
фиг.5а изображает схему переплетения верхней ткани, причем места связи, в которых верхняя поперечная нить ограничивается снаружи верхней продольной нитью или верхней связующей продольной нитью, помечены значком «х»,
фиг.6 схематично изображает на виде сверху нижний тканый слой по фиг.1 (без находящегося над ним бумажного слоя),
фиг.6а изображает схему переплетения нижней ткани, причем места связи, в которых нижняя поперечная нить ограничивается снаружи нижней продольной нитью или нижней связующей продольной нитью, помечены значком «x»,
фиг.7 схематично изображает на виде сверху ткань по фиг.1 в целом, то есть вид сверху как на бумажную сторону (верхнюю ткань), так и на находящуюся под ней машинную сторону (нижнюю ткань), включая места перехода функциональных пар,
фиг.8 схематично изображает заправку шестнадцати нитей основы раппорта на шестнадцати валах ткацкого станка для изготовления ткани по фиг.1-7,
фиг.9 схематично изображает на виде сверху верхний тканый слой многослойной ткани согласно второму варианту осуществления изобретения, причем нижний тканый слой опущен,
фиг.9а изображает схему переплетения верхней ткани, причем места связи, в которых верхняя поперечная нить ограничивается снаружи верхней продольной нитью или верхней связующей продольной нитью, помечены значком «x»,
фиг.10 схематично изображает на виде сверху нижний тканый слой многослойной ткани в соответствии со вторым вариантом осуществления,
фиг.10а изображает схему переплетения нижней ткани, причем места связи, в которых нижняя поперечная нить ограничивается снаружи нижней продольной нитью помечены значком «x», а места связи, в которых нижняя ткань связана с верхней тканью с помощью продольных нитей функциональной пары продольных нитей помечены значком "-",
фиг.11 схематично изображает ткань в соответствии со вторым вариантом осуществления на виде с торца.
На фиг.1-7 изображена ткань в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. Ткань представляет собой многослойную ткань и может, например, использоваться в качестве сетки, например, в качестве сетки для формирования бумажного полотна, как это требуется в процессе производства бумаги. Верхний слой ткани обозначен позицией (А), а нижний слой ткани обозначен позицией (В). Верхний слой может, например, образовывать бумажную сторону сетки, а нижний слой может, например, образовывать машинную сторону сетки.
На фиг.1-7 представлен раппорт ткани, то есть наименьшая повторяющаяся часть переплетения всей ткани. Как видно из фиг.1-7, согласно данному варианту осуществления раппорт ткани содержит точно шестнадцать продольных нитей (нитей машинного направления) (см., например, фиг.2-4) и точно тридцать поперечных нитей (нитей поперечного машинного направления) (см., например, фиг.5-7). Продольные нити могут быть образованы, например, нитями основы, а поперечные нити могут быть образованы, например, нитями утка. Таким образом, показанная ткань может быть изготовлена посредством шестнадцати ремизок (в соответствии с раппортом продольных нитей из шестнадцати нитей) (см. фиг.8).
Шестнадцать продольных нитей распределены на нижний тканый слой и на верхний тканый слой следующим образом. Четыре продольные нити 11, 12, 13 и 14 проходят исключительно в верхнем тканом слое (см., например, фиг.5) и поэтому в дальнейшем будут называться верхними продольными нитями. В отличие от них восемь продольных нитей 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 и 38 проходят исключительно в нижнем тканом слое (см., например, фиг.6) и поэтому в дальнейшем будут называться нижними продольными нитями.
Остальные четыре продольные нити 21, 22, 23 и 24 раппорта ткани выполнены в виде двух так называемых функциональных пар. Две расположенные непосредственно рядом друг с другом продольные нити 21 и 22 образуют первую функциональную пару, а две расположенные непосредственно рядом друг с другом продольные нити 23 и 24 образуют вторую функциональную пару. Четыре продольные нити 21, 22, 23 и 24, образующие две функциональные пары, проходят каждая как в нижнем тканом слое, так и в верхнем тканом слое, то есть эти четыре продольные нити 21, 22, 23 и 24 переходят между верхним и нижним ткаными слоями.
Как видно, например, на фиг.5, при этом одна из двух продольных нитей одной функциональной пары всегда находится на бумажной стороне. Другими словами, когда первая из двух продольных нитей одной пары находится на бумажной стороне, другая из двух нитей функциональной пары находится внутри ткани или на машинной стороне. Как только одна продольная нить пары уходит с бумажной стороны, то есть переходит внутрь ткани или на машинную сторону, на ее место вступает другая продольная нить и проходит на бумажной стороне. В показанном варианте осуществления каждая продольная нить функциональной пары проходит по участку из девяти верхних поперечных нитей на бумажной стороне перед тем, как уйти с нее. Так, продольная нить 22 проходит поочередно сверху и снизу через девять поперечных нитей 104-112, а продольная нить 21 проходит поочередно сверху и снизу через девять поперечных нитей 114-120 (показанного раппорта) и поперечных нитей 101, 102 (смежного раппорта). Таким образом, две функциональные пары 21, 22 и 23, 24 образуют две «верхние связующие продольные нити». При этом верхний тканый слой имеет в раппорте четыре верхние продольные нити и две верхние связующие продольные нити (см. фиг.5).
Согласно этому варианту осуществления между двумя функциональными парами 21, 22 и 23, 24 или между двумя связующими продольными нитями расположены точно две верхние продольные нити 12, 13. Далее, как видно из фиг.5, переход между продольными нитями пары продольных нитей происходит под верхней поперечной нитью (и поверх нижних поперечных нитей, как это видно на фиг.6, то есть между верхним и нижним слоем или внутри ткани). Получающиеся в результате этого так называемые места перехода обозначены на фиг.5 и 6 позициями А1, А2, В1 и В2. Согласно показанному варианту осуществления места перехода одной функциональной пары расположены со смещением на три верхние поперечные нити от мест перехода другой функциональной пары.
На фиг.5а показана схема переплетения верхней ткани, при этом хорошо видно, каким образом две продольные нити 21, 22 совместно образуют верхнюю связующую нить, которая вписывается в рисунок переплетения бумажной стороны, то есть верхние связующие продольные нити 21, 22 заменяют одну верхнюю продольную нить, которая в противном случае была бы необходима для образования полотняного переплетения бумажной стороны. То же самое относится к продольным нитям 23, 24.
Как видно, например, на фиг.6, согласно данному варианту осуществления, кроме того, одна из двух продольных нитей функциональной пары всегда находится на машинной стороне. Другими словами, когда первая из двух продольных нитей пары находится на машинной стороне, другая из этих двух продольных нитей находится на бумажной стороне. Как только одна продольная нить пары уходит с машинной стороны, на ее место вступает другая продольная нить и проходит на машинной стороне. В показанном варианте осуществления каждая продольная нить функциональной пары проходит через участок из пяти нижних поперечных нитей на машинной стороне перед тем, как уйти с нее. Таким образом, две функциональные пары 21, 22 и 23, 24 одновременно образуют две «верхние связующие продольные нити» и две «нижние связующие продольные нити». При этом нижний тканый слой имеет в раппорте восемь нижних продольных нитей и две нижние связующие продольные нити (см. фиг.6). Согласно этому варианту осуществления между двумя функциональными парами 21, 22 и 23, 24 или между двумя связующими продольными нитями расположены точно четыре нижние продольные нити 33, 34, 35,36.
Из тридцати поперечных нитей двадцать поперечных нитей от 101 по 120 относятся к верхнему тканому слою или бумажной стороне и десять поперечных нитей от 201 по 210 относятся к нижнему тканому слою или машинной стороне. Двадцать поперечных нитей от 101 по 120 верхнего слоя имеют меньший диаметр, чем десять поперечных нитей от 201 по 210 нижнего слоя. Двадцать поперечных нитей от 101 по 120 проходят исключительно в верхнем тканом слое, а десять поперечных нитей от 201 по 210 проходят исключительно в нижнем тканом слое. Другими словами, ни одна из поперечных нитей от 101 по 120 не переходит на машинную сторону и ни одна из поперечных нитей от 201 по 210 не переходит на бумажную сторону. Поэтому в дальнейшем поперечные нити от 101 по 120 будут называться верхними поперечными нитями, а поперечные нити от 201 по 210 - нижними поперечными нитями. Следует заметить, что изобретение не ограничено указанным числом верхних и нижних поперечных нитей и указанным отношением числа верхних поперечных нитей к числу нижних поперечных нитей (здесь 2:1). Также и диаметр верхних поперечных нитей может быть равен диаметру нижних поперечных нитей или больше него.
Как показано на фиг.5, четыре верхние продольные нити 11-14 и две образованные двумя функциональными парами 21, 22 и 23, 24 верхние связующие продольные нити вместе с двадцатью верхними поперечными нитями 101-120 образуют полотняное переплетение на бумажной стороне или в верхнем тканом слое. Так, верхняя продольная нить 11 проходит поочередно над одной и под другой поперечной нитью 101-120 (чередование/последовательность = 1* сверху, 1*снизу). То же самое относится к верхним связующим продольным нитям 21, 22, причем их ход сверху и снизу верхних поперечных нитей по сравнению с ходом верхней продольной нити 11 смещен на одну верхнюю поперечную нить. Другими словами, в то время как верхняя продольная нить 11 проходит над верхней поперечной нитью 101 и под верхней поперечной нитью 102, верхняя связующая продольная нить 21, 22 проходит под верхней поперечной нитью 101 и над верхней поперечной нитью 102. Верхняя продольная нить 12 и верхняя связующая продольная нить 23, 24 имеют такой же ход, как верхняя продольная нить 11, а ход верхних продольных нитей 13 и 14 относительно верхних поперечных нитей 101-120 соответствует ходу верхней связующей продольной нити 21, 22. Другими словами, каждая из верхних продольных нитей и верхних связующих продольных нитей ограничивает снаружи каждую вторую верхнюю поперечную нить ткани. Следует заметить, однако, что изобретение не ограничено полотняным переплетением на бумажной стороне, хотя оно и показало себя вполне подходящим. На обозначенном позицией А1 месте нить 21 уходит внутрь ткани и переходит к нижнему слою. При этом нить 22 на обозначенном позицией А1 месте переходит на бумажную сторону и «заменяет» там нить 21. Затем на месте, обозначенном позицией А2, нить 22 снова уходит вглубь ткани и переходит к нижнему слою. При этом нить 21 на обозначенном позицией А2 месте снова переходит на бумажную сторону и «заменяет» там нить 22.
Как видно на фиг.6, восемь нижних продольных нитей 31-38 и две образованные двумя функциональными парами 21, 22 и 23, 24 нижние связующие продольные нити вместе с десятью нижними поперечными нитями 201-210 образуют 5-ремизное переплетение на машинной стороне или в нижнем тканом слое. Однако показанный пример выполнения машинной стороны является лишь одним из множества возможных примеров выполнения, то есть могут быть предусмотрены другие виды переплетения машинной стороны, хотя данное переплетение показало себя вполне подходящим.
В пределах показанного на фиг.1 раппорта ткани каждая из нижних продольных нитей 31-38 и нижних связующих продольных нитей 21, 22 и 23, 24 ограничивает снаружи две нижние поперечные нити и перекрывает остальные восемь нижних поперечных нитей (см. фиг.6а). Чередование/последовательность формулируется как «поверх четырех нижних поперечных нитей, вниз под одну поперечную нить». Так, например, нижняя продольная нить 31 ограничивает снаружи нижние поперечные нити 201 и 206 и перекрывает нижние поперечные нити 202-205 и 207-210. Шаг смещения 5-ремизного переплетения, показанного на фиг.6, составляет два или две нижние поперечные нити. Другими словами, ближайшая (то есть нижняя продольная нить, смежная с нижней продольной нитью 31) продольная нить 32 ограничивает снаружи нижние поперечные нити 203 и 208, а следующая нижняя связующая продольная нить 21, 22 ограничивает снаружи нижние поперечные нити 205 и 210 и так далее. 5-ремизное переплетение, образованное нижними продольными нитями 31, 32, 33, 34 и нижними связующими продольными нитями 21, 22, повторяется нижними продольными нитями 35, 36, 37, 38 и нижними связующими продольными нитями 23, 24. Другими словами, на фиг.6 показаны два раппорта продольных нитей 5-ремизного переплетения машинной стороны (а также два раппорта поперечных нитей, так что в целом показаны четыре раппорта переплетения машинной стороны).
Таким образом, согласно варианту осуществления по фиг.1-7 как переплетение верхнего тканого слоя, так и переплетение нижнего тканого слоя дополняется двумя функциональными парами 21, 22 и 23, 24. Это означает, что продольные нити 21, 22, 23, 24 (например, нити основы) переплетены как с верхними поперечными нитями (например, с верхним утком), так и с нижними поперечными нитями (например, нижним утком) с дополнением соответствующей ткани или соответствующего переплетения. Другими словами, обе функциональные пары 21, 22 и 23, 24 принимают участие в образовании соответствующего переплетения, которыми в показанном варианте осуществления являются полотняное переплетение на бумажной стороне и 5-ремизное переплетение на машинной стороне. Кроме того бумажная сторона и машинная сторона соединены друг с другом двумя функциональными парами 21, 22 и 23, 24.
Продольные нити двух функциональных пар 21, 22 и 23, 24 служат в нижней ткани и верхней ткани в качестве принадлежащих им нитей и одновременно выполняют функцию связующих нитей. Таким образом, согласно данному варианту осуществления нити функциональных пар используются как в нижней ткани или на машинной стороне, так и в верхней ткани или на бумажной стороне в качестве существенного компонента соответствующей ткани. Их включение в соответствующую ткань служит не только для связи нижней ткани с верхней тканью, но также для образования функциональных точек переплетения в соответствующей ткани.
Описанное выше дополнение переплетения бумажной стороны и машинной стороны двумя функциональными парами особенно наглядно при совместном рассмотрении фиг.5 и 6. Так, на фиг.5 нить 22 ограничивает снаружи верхние поперечные нити 104, 106, 108, 110 и 112 и тем самым дополняет полотняное переплетение бумажной стороны, тогда как нить 21 на фиг.6 ограничивает снаружи нижнюю поперечную нить 205 и тем самым дополняет 5-ремизное переплетение машинной стороны (без этого ограничения снаружи поперечная нить 205 выпадала бы вниз из ткани, так как она не ограничивается снаружи ни одной из нижних продольных нитей). Когда нить 22 переходит вниз, чтобы ограничивать снаружи поперечную нить на фиг.6, тем самым дополняя переплетение машинной стороны, нить 21 переходит вверх, чтобы ограничивать снаружи верхние поперечные нити 114, 116, 118 и 120, благодаря чему дополняется полотняное переплетение бумажной стороны. Следовательно, две продольные нити 21 и 22 поочередно дополняют переплетение бумажной стороны (в данном примере осуществления -полотняное переплетение) и переплетение машинной стороны (в данном примере осуществления - 5-ремизное переплетение).
На фиг.7 показаны вместе два тканых слоя, показанных раздельно на фиг.5 и 6. Два тканых слоя видны на виде сверху. Верхний слой изображает бумажную сторону.
Как показано на фиг.7, на виде ткани сверху одна верхняя продольная нить всегда лежит между двумя нижними продольными нитями. Так, на виде сверху верхняя продольная нить 11 лежит, по существу, между двумя нижними продольными нитями 31, 32, верхняя продольная нить 12 лежит, по существу, между двумя нижними продольными нитями 33, 34, верхняя продольная нить 13 лежит, по существу, между двумя нижними продольными нитями 35, 36 и верхняя продольная нить 14 лежит, по существу, между двумя нижними продольными нитями 37, 38. В результате отношение верхних продольных нитей к нижним продольным нитям составляет 4:8 или 1:2. Если четыре продольные нити 21, 22, 23, 24 функциональных пар распределены равномерно на нижний тканый слой и верхний тканый слой (поскольку они принимают участие в образовании переплетения каждого слоя и в каждом слое образуют две связующие продольные нити), то отношение продольных нитей составит 6:10 или 3:5 (см. фиг.2).
На фиг.7 также видно, что для формирования сеток с так называемыми поперечными ячейками (протяженность которых в машинном/продольном направлении меньше, чем в поперечном направлении) на бумажной стороне благоприятно использование относительно небольшого числа верхних продольных нитей и верхних связующих продольных нитей (что является результатом отношения продольных нитей, равного 6:10 или 3:5). Такие поперечные ячейки обеспечивают эффективную поддержку/опору для волокон, содержащихся в суспензии волокнистого материала. Благодаря относительно большому числу нижних продольных нитей и нижних связующих продольных нитей может обеспечиваться компенсация снижения жесткости на бумажной стороне и повышения растяжения сетки в машинном направлении, связанных с образованием поперечных ячеек.
На фиг.7 также видно, что на виде сверху над каждой нижней поперечной нитью расположена верхняя поперечная нить. Кроме того, между двумя нижними поперечными нитями всегда расположена одна верхняя поперечная нить. В результате получается отношение верхних поперечных нитей к нижним поперечным нитям, равное 20:10 или 2:1. Как это было указано выше, это отношение может быть и другим. Однако более высокое число верхних поперечных нитей благоприятствует образованию поперечных ячеек.
Согласно показанному на фиг.7 варианту осуществления диаметр верхних продольных нитей 11-14 равен диаметру нитей 21-24 функциональных пар. За счет этого, с одной стороны, может выдерживаться равномерность бумажной стороны. Эта равномерность бумажной стороны немного нарушается только местами А1, А2, В1 и В2 перехода двух функциональных пар. При показанном отношении четырех верхних продольных нитей к двум функциональным парам или к двум верхним связующим продольным нитям и, в особенности, при показанном распределении верхних продольных нитей и функциональных пар (две продольные нити между функциональными парами) переплетение бумажной стороны практически не «нарушается» по сравнению с переплетениями бумажной стороны в решениях уровня техники, где предусмотрены исключительно связующие продольные нити или чередующиеся верхние продольные нити и верхние связующие продольные нити. С другой стороны, верхние продольные нити 11-14 и нити 21-24 функциональных пар могут быть без проблем расположены на одном и том же навое (навой Х2 на фиг.8).
В варианте осуществления по фиг.1-7 диаметр нижних продольных нитей 31-38 может быть равен диаметру верхних продольных нитей 11-14 и нитей 21-24 функциональных пар. За счет этого может достигаться равномерная машинная сторона, которая нарушается только четырьмя местами А1, А2, В1 и В2 перехода.
На фиг.2 для наглядности и в сильно упрощенном виде еще раз показано функциональное распределение продольных нитей на бумажной стороне (А) и на машинной стороне (В). При этом вначале создается впечатление, что описанная ткань может быть изготовлена с помощью восьми ремизок и с раппортом продольных нитей 3:5, соответственно. Однако, как это видно на фиг.5, ход верхней продольной нити 11 не равен ходу верхней продольной нити 13.
На фиг.1, 3 и 4 описанная ткань или сетка для формования бумажного полотна показана на видах в перспективе.
На фиг.8 схематично представлен ткацкий станок для производства ткани по фиг.1-7. Показаны два ткацких навоя Х1 и Х2. Первый навой Х1 несет нижние продольные нити, а второй навой Х2 несет верхние продольные нити и продольные нити функциональных пар. Само собой разумеется, что на фиг.8 показан лишь небольшой участок обоих навоев (соответствующий одному раппорту продольных нитей), то есть в продольном направлении навоя Х1 за нитью 38 следует другая нить 31, затем нить 32 и так далее. Нить 31 навоя Х1 подвешена в ремизке S1 или направляется через нее насквозь. Упомянутые выше не показанные другие нити 31 также подвешены в ремизке S1 (как и все другие нити 31 ткани). Когда ремизка S1 поднимается, вместе с ней поднимаются все нити 31, так что нить утка может быть проведена под всеми нитями 31. Аналогичным образом все верхние продольные нити 32 подвешены во второй ремизке S2, все продольные нити 33 подвешены в одиннадцатой ремизке S11 и так далее. Таким образом, для изготовления показанной на фиг.1-7 ткани (которая представлена схематично на фиг.8 и обозначена позицией Х4), имеющей раппорт продольных нитей из шестнадцати продольных нитей, в том случае, когда продольные нити образованы нитями основы, необходима ремизная рама Х3, которая содержит шестнадцать ремизок S1, S2, S3, …, S16.
Это означает, что 16 продольных нитей разделены на два комплекта по 8 нитей, причем каждый комплект относится к собственному навою Х1 или Х2, и при этом нити в соответствии с их функцией индивидуально продеты в ремизки Х3 ткацкого станка. Из этого создается логическое подчинение нитей основы в соответствии с их функцией, как это пояснено выше. С помощью описанной системы из ремизной рамы Х3 с 16-ю ремизками в комбинации с двумя навоями Х1 и Х2 может изготавливаться множество различных тканей, в частности, такие ткани, в которых связь верхней ткани и нижней ткани осуществляется посредством функциональных пар. Примерами таких тканей являются сетки или ткани, описанные в патентных документах DE 10030650 С1 и WO 2007/087852. Следовательно, на одном и том же ткацком станке может быть изготовлено множество тканей/сеток без необходимости промежуточной перенастройки станка.
На фиг.9-11 показана многослойная ткань согласно второму варианту осуществления изобретения, которая может использоваться, например, в качестве сетки, например в качестве сетки для формования бумажного полотна в процессе изготовления бумаги. При этом на фиг.9 показан на виде сверху верхний тканый слой (то есть бумажная сторона сетки), а на фиг.10 на виде сверху показан нижний тканый слой. На фиг.11 многослойная ткань показана на виде с торца.
На фиг.9 и 10 показан точно один раппорт ткани. Как показано на фиг.9 и 10, в этом варианте осуществления раппорт ткани содержит точно шестнадцать продольных нитей (нитей машинного направления) и точно двадцать поперечных нитей (нитей поперечного машинного направления). Продольные нити могут быть образованы, например, нитями основы, а поперечные нити могут быть образованы, например, нитями утка. Таким образом, ткань по второму варианту осуществления может быть изготовлена, как и ткань в первом варианте осуществления, с помощью шестнадцати ремизок, то есть, например, с помощью показанной на фиг.8 системы.
Шестнадцать продольных нитей распределены на нижний тканый слой и на верхний тканый слой следующим образом. Четыре продольные нити 11, 12, 13 и 14 являются верхними продольными нитями и проходят исключительно в верхнем тканом слое (см. фиг.9). В отличие от них, восемь продольных нитей 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 и 38 являются нижними продольными нитями и проходят исключительно в нижнем тканом слое (см. фиг.10). Из остальных четырех продольных нитей 21, 22, 23 и 24 раппорта ткани образованы две функциональные пары, причем две расположенные непосредственно рядом друг с другом продольные нити 21 и 22 образуют первую функциональную пару, а две расположенные непосредственно рядом друг с другом продольные нити 23 и 24 образуют вторую функциональную пару. Каждая из четырех продольных нитей 21, 22, 23 и 24 проходит как в нижнем тканом слое, так и в верхнем тканом слое, то есть каждая из этих четырех продольных нитей 21, 22, 23 и 24 в пределах одного раппорта переходит между верхним и нижним ткаными слоями.
Как показано на фиг.9 и 9а, одна из двух продольных нитей одной функциональной пары всегда находится на бумажной стороне или в верхнем тканом слое. Другими словами, когда одна из двух продольных нитей одной пары находится на бумажной стороне или в верхнем тканом слое, другая из двух нитей функциональной пары находится внутри ткани (то есть между верхним и нижним слоем) или в нижнем тканом слое. Как только одна продольная нить пары уходит с бумажной стороны, на ее место вступает другая продольная нить и проходит на бумажной стороне.
В показанном варианте осуществления каждая продольная нить функциональной пары проходит по участку из пяти верхних поперечных нитей на бумажной стороне и при этом ограничивает снаружи три поперечные нити. Таким образом, две функциональные пары 21, 22 и 23, 24 образуют две «верхние связующие продольные нити», так что верхний тканый слой имеет в раппорте четыре верхние продольные нити и две верхние связующие продольные нити. Согласно этому варианту осуществления между двумя функциональными парами 21, 22 и 23, 24 или между двумя связующими продольными нитями расположены точно две верхние продольные нити 12, 13. Переход между продольными нитями первой пары 21, 22 продольных нитей происходит под верхними поперечными нитями 101 и 107, а переход между продольными нитями второй пары 23, 24 происходит под поперечными нитями 104 и 110. Получающиеся в результате места перехода обозначены на фиг.9 позициями А1, А2, В1 и В2. Места перехода нитей одной функциональной пары смещены относительно мест перехода другой функциональной пары на три верхние поперечные нити.
Как видно на фиг.10 и 10а, тот участок продольной нити функциональной пары, который в данное время не находится в верхнем тканом слое, связывает нижний тканый слой с верхним тканым слоем за счет того, что он проходит, по меньшей мере, под одной (в показанном варианте точно под одной) поперечной нитью (на виде сверху на нижний тканый слой) и таким образом ограничивает ее снаружи. При этом связывающая нижний слой продольная нить функциональной пары функционирует по отношению к нижней ткани как отдельная, «посторонняя» связующая нить, то есть связывающая нижний слой продольная нить не участвует в образовании переплетения на машинной стороне или в образовании нижней ткани. Это означает, что в данном варианте осуществления две функциональные пары 21, 22 и 23, 24 не образуют «нижних связующих продольных нитей». Это можно распознать на фиг.10 и 10а по тому признаку, что нижние продольные нити проходят поочередно над и под четырьмя поперечными нитями нижней ткани, тогда как две продольные нити функциональной пары, если рассматривать их как нижние связующие нити, вместе ограничивают снаружи всего две нижние поперечные нити и имеют ход «под одной поперечной нитью, над тремя поперечными нитями».
Кроме того, в соответствии с показанным 5-ремизным переплетением на машинной стороне каждая поперечная нить раппорта на машинной стороне (на фиг.10 показаны четыре раппорта переплетения на машинной стороне, см. ниже) ограничивается снаружи точно два раза, причем связанные функциональной парой 21, 22 нижние поперечные нити 203, 207 уже ограничены снаружи два раза нижними продольными нитями 32, 33. Таким образом, нижняя ткань имеет раппорт продольных нитей ткани точно из восьми нижних продольных нитей. Согласно этому варианту осуществления между двумя функциональными парами 21, 22 и 23, 24 расположены точно четыре нижние продольные нити 33, 34, 35, 36.
Из двадцати поперечных нитей двенадцать поперечных нитей от 101 по 112 относятся к верхнему тканому слою и восемь поперечных нитей от 201 по 208 относятся к нижнему тканому слою. Двенадцать поперечных нитей от 101 по 112 верхнего слоя имеют диаметр меньше диаметра восьми поперечных нитей от 201 по 208 нижнего слоя. Двенадцать поперечных нитей от 101 по 112 выполнены в виде верхних поперечных нитей и проходят исключительно в верхнем тканом слое, а восемь поперечных нитей от 201 по 208 выполнены в виде нижних поперечных нитей, которые проходят исключительно в нижнем тканом слое. Другими словами, ни одна из поперечных нитей от 101 по 112 не переходит на машинную сторону или в нижний тканый слой и ни одна из поперечных нитей от 201 по 28 не переходит на бумажную сторону или в верхний тканый слой. Следует заметить, что изобретение не ограничено указанным числом верхних и нижних поперечных нитей и указанным отношением числа верхних поперечных нитей к числу нижних поперечных нитей (здесь 12:8 или 3:2). Также и диаметр верхних поперечных нитей может быть равен диаметру нижних поперечных нитей или больше него.
Как показано на фиг.9, четыре верхние продольные нити 11-14 и две образованные двумя функциональными парами 21, 22 и 23, 24 верхние связующие продольные нити вместе с двенадцатью верхними поперечными нитями 101-112 образуют полотняное переплетение. Так, верхняя продольная нить 11 проходит поочередно над одной и под другой поперечной нитью 101-112 (чередование/последовательность = одна сверху, одна снизу). В отличие от этого ход верхней связующей нити 21, 22 смещен точно на одну поперечную нить. Верхняя продольная нить 12 и верхняя связующая продольная нить 23, 24 имеют такой же ход, как верхняя продольная нить 11, а ход верхних продольных нитей 13 и 14 соответствует ходу верхней связующей продольной нити 21, 22. Таким образом, каждая из верхних продольных нитей и верхних связующих продольных нитей ограничивает снаружи каждую вторую верхнюю поперечную нить ткани. Хотя это переплетение показало себя вполне подходящим для верхней ткани или бумажной стороны, изобретение не ограничено полотняным переплетением на бумажной стороне.
Как видно на фиг.10, восемь нижних продольных нитей 31-38 вместе с восемью нижними поперечными нитями 201-208 образуют 4-ремизное переплетение на машинной стороне. Однако показанный пример выполнения машинной стороны является лишь одним из множества возможных примеров выполнения, то есть могут быть предусмотрены другие виды переплетения машинной стороны, хотя данное переплетение показало себя вполне подходящим. Каждая из восьми нижних продольных нитей 31-38 проходит поочередно над одной и под одной нижней поперечной нитью. Так, нижняя продольная нить 31 ограничивает снаружи нижние поперечные нити 202, 204, 206 и 208, а нижняя продольная нить 32 ограничивает снаружи нижние поперечные нити 201, 203, 205 и 207, то есть ход продольной нити 32, расположенной рядом с продольной нитью 31, смещен на одну поперечную нить.
Ход продольной нити 33, расположенной рядом с продольной нитью 32, соответствует ходу продольной нити 32, а ход соседней с продольной нитью 33 продольной нити 34 соответствует ходу продольной нити 31. Образованное нижними продольными нитями 31, 32, 33 и 34 4-ремизное переплетение повторяется нижними продольными нитями 35, 36, 37 и 38. Кроме того, 4-ремизное переплетение нижней стороны повторяется четырьмя поперечными нитями. Другими словами, на фиг.10 и 10а показаны четыре раппорта 4-ремизного переплетения на машинной стороне. В каждом раппорте машинной стороны каждая нижняя поперечная нить два раза ограничена снаружи.
Таким образом, согласно варианту осуществления по фиг.9-11 только переплетение верхнего тканого слоя дополняется двумя функциональными парами 21, 22 и 23, 24. Переплетение нижнего тканого слоя образовано только восемью нижними продольными нитями (вместе с проходящими в нижней ткани поперечными нитями). В нижней ткани продольные нити двух функциональных пар 21, 22 и 23, 24 используются в качестве отдельных связующих нитей, которые связывают уже полностью образованную ткань с верхней тканью.
Если наложить показанный на фиг.9 верхний тканый слой на показанный на фиг.10 нижний тканый слой (как на фиг.7 в первом варианте осуществления), то на виде сверху на ткань всегда одна верхняя продольная нить расположена между двумя нижними продольными нитями. Так, на виде сверху верхняя продольная нить 11 лежит, по существу, между двумя нижними продольными нитями 31, 32 (см. фиг.11), верхняя продольная нить 12 лежит, по существу, между двумя нижними продольными нитями 33, 34, верхняя продольная нить 13 лежит, по существу, между двумя нижними продольными нитями 35, 36 и верхняя продольная нить 14 лежит, по существу, между двумя нижними продольными нитями 37, 38. В результате отношение верхних продольных нитей к нижним продольным нитям составляет 4:8 или 1:2. Далее, если причислить к верхнему тканому слою две связующие продольные нити, образованные четырьмя продольными нитями 21, 22, 23, 24, то отношение продольных нитей составит 6:8 или 3:4 (в том случае, когда к нижнему тканому слою не причисляется ни одна из четырех продольных нитей 21, 22 23, 24, которые в данном варианте осуществления в нижнем тканом слое не выполняют функции ткани, а действуют только в качестве отдельных нитей ткани). В том случае, когда четыре продольные нити 21, 22 23, 24 равномерно распределены на верхний и нижний тканые слои, получают, как и в первом варианте осуществления, отношение 6:10 или 3:5.
Описанное отношение продольных нитей, равное 6:8 (или 6:10), и соответствующее ему уменьшенное число продольных нитей на бумажной стороне способствует образованию поперечных ячеек (см. фиг.9), которые обеспечивают эффективную поддержку волокон. Относительно большое число нижних продольных нитей компенсирует снижение жесткости и повышение растяжимости сетки, вызванные образованием поперечных ячеек.
Как и в ткани по первому варианту осуществления, так и в ткани по второму варианту осуществления диаметр верхних продольных нитей 11-14 может быть равен диаметру нитей 21-24 функциональных пар. За счет этого обеспечивается возможность получения равномерной бумажной стороны, которая незначительно нарушается только четырьмя местами А1, А2, В1 и В2 перехода. Далее, верхние продольные нити 11-14 и нити 21-24 функциональных пар могут быть без проблем намотаны на общем навое (например, на навое Х2 на фиг.8).
Как и в первом варианте осуществления, диаметр нижних продольных нитей 31-38 может быть равен диаметру верхних продольных нитей 11-14 и нитей 21-24 функциональных пар. Однако можно также использовать нижние продольные нити большего диаметра, поскольку нижние продольные нити могут быть размещены на отдельном навое (например, на навое Х1 по фиг.8), а переплетение машинной стороны образовано исключительно нижними продольными нитями. В том случае, когда нижние продольные нити имеют диаметр больше диаметра продольных нитей функциональных пар, нижние продольные нити выступают из машинной стороны дальше, чем продольные нити функциональных пар, проходящие в нижней ткани лишь на участках, так что продольные нити функциональных пар, действующие как отдельные связующие нити, защищены от износа нижними продольными нитями.
Ткань в соответствии со вторым вариантом осуществления может изготавливаться, как и ткань в соответствии с первым вариантом осуществления, на ткацком станке или с помощью системы нитей основы по фиг.8.