МНОГООСНАЯ ТКАНЬ С УМЕНЬШЕННЫМ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫМ УЗОРОМ
MULTIAXIAL FABRIC WITH REDUCED INTERFERENTIAL PATTERN

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к улучшениям многослойных многоосных тканей, предназначенных для использования в бумагоделательной машине.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Во время процесса производства бумаги полотно из целлюлозных волокон формуют осаждением волокнистой пульпы, то есть водной дисперсии целлюлозных волокон, на перемещающуюся формовочную ткань в формовочной секции бумагоделательной машины. Из данной пульпы отводят большое количество воды через формовочную ткань, на поверхности которой остается полотно из целлюлозных волокон.
Вновь сформированное полотно из целлюлозных волокон поступает из формовочной секции к прессовой секции, которая содержит ряд зон контакта прессовых валков. Полотно из целлюлозных волокон проходит через зоны контакта между прессовыми валками, поддерживаемыми прессовой тканью, или чаще всего между двумя такими прессовыми тканями. В зонах контакта между прессовыми валками полотно из целлюлозных волокон подвергается воздействию сжимающих усилий, которые выжимают из него воду и соединяют целлюлозные волокна в полотне друг с другом, превращая полотно из целлюлозных волокон в бумажное полотно. В идеальном случае вода, принимаемая прессовой тканью или тканями, не возвращается к бумажному полотну.
Окончательно бумажное полотно поступает в сушильную секцию, которая содержит по меньшей мере одну последовательность вращающихся сушильных барабанов или цилиндров, нагреваемых изнутри паром. Вновь сформированное бумажное полотно направляют по криволинейной траектории последовательно вокруг каждого из последовательности барабанов посредством сушильной ткани, которая удерживает бумажное полотно в непосредственной близости от поверхностей барабанов. Нагреваемые барабаны уменьшают содержание воды в бумажном полотне до желательного уровня за счет испарения.
Следует понимать, что формовочные, прессовые и сушильные ткани - все принимают форму бесконечных петель на бумагоделательной машине и действуют наподобие конвейеров. Следует также понимать, что производство бумаги является непрерывным процессом, который выполняется при значительных скоростях. Другими словами, волокнистую пульпу непрерывно осаждают на формовочную ткань в формовочной секции, в то время как вновь изготовленное бумажное полотно непрерывно наматывают на валы после его выхода из сушильной секции.
Данное изобретение в основном относится к тканям, используемым в прессовой секции, известным как прессовые ткани, но оно также может найти применение для тканей, которые используются в формовочных и сушильных секциях, а также для тех тканей, которые используются в качестве основ для лент, используемых в промышленном производстве бумаги с полимерным покрытием, таких как длинные прессовые ленты.
Прессовые ткани играют важную роль во время процесса изготовления бумаги. Как упоминалось выше, одно из назначений прессовых тканей заключается в обеспечении опоры и переноса бумажного изделия, обрабатываемого посредством зон контакта прессовых валков.
Кроме того, прессовые ткани участвуют в отделке поверхности бумажного полотна. То есть прессовые ткани выполняют с гладкими поверхностями и равномерно упругой структурой, так чтобы на бумаге, проходящей через зоны контакта прессовых валков, получалась гладкая без отметин поверхность.
Пожалуй, наиболее важным является то, что прессовые ткани принимают на себя значительное количество воды, извлеченной из влажной бумаги в зоне контакта между прессовыми валками. Для выполнения этой функции внутри прессовой ткани должно быть, без преувеличения, пространство, обычно называемое объемом пустот, для того, чтобы уходила вода. Кроме того, данная ткань должна обладать соответствующей водопроницаемостью во время всего ее срока службы. И, наконец, прессовые ткани не должны допускать возврата принятой из влажной бумаги воды к бумаге и повторного увлажнения бумаги при ее выходе из зоны контакта между прессовыми валками.
Современные прессовые ткани выпускаются в широком разнообразии стилей, удовлетворяющих требованиям бумагоделательных машин, на которые их устанавливают для производства разных сортов бумаги. Как правило, они содержат основную тканую ткань, которая простегана прочесом из тонкого нетканого волокнистого материала. Основные ткани могут быть сотканы из моноволоконных нитей, крученых моноволоконных нитей, многоволоконных нитей или крученых многоволоконных нитей и могут быть однослойными, многослойными или ламинированными. Эти нити обычно выполняют способом экструзии из любой из нескольких синтетических полимерных смол, таких как полиамидные и полиэфирные смолы, используемые для этой цели специалистами в области одежды для бумагоделательных машин.
Тканые ткани имеют различные формы. Например, они могут быть сотканы бесконечными или плоскоткаными с последующим преобразованием в бесконечную форму посредством шва. Как вариант, они могут быть выполнены посредством такого общепринятого способа, как модифицированное непрерывное ткачество, в котором кромки по ширине основной ткани снабжены шовными петлями с использованием нитей машинного направления (МН нитей) данной ткани. В этом способе выполняется непрерывное переплетение МН нитей назад и вперед между кромками по ширине данной ткани, с поворотом у каждой кромки и формированием шовной петли. Выполненную таким способом основную ткань размещают с созданием непрерывной формы во время установки на бумагоделательную машину, и поэтому она называется сшиваемой на машине тканью. Для размещения подобной ткани с созданием непрерывной формы две кромки по ширине соединяют вместе. Для облегчения соединения швом множество современных тканей в поперечных кромках двух концов содержат шовные петли. Собственно шовные петли часто формируют посредством нитей машинного направления (МН) данной ткани. Как правило, шов формируют сведением двух концов прессовой ткани посредством переплетения шовных петель у двух концов ткани и посредством введения так называемого стержня или штыря через канал, сформированный переплетенными шовными петлями для закрепления двух концов ткани вместе.
Кроме того, тканые основные ткани могут быть выполнены с послойным размещением одной основной ткани внутри бесконечной петли, сформированной другой основной тканью, и простегиванием прочесом из штапельного волокна двух основных тканей для их соединения. Одна или обе тканые основные ткани могут относиться к типу тканей, соединяемых швом на машине.
В любом случае тканые основные ткани выполняют в форме бесконечных петель или соединяют швом в подобные формы с определенной длиной, измеренной по окружности в продольном направлении, и определенной шириной, измеренной поперек по ширине. Вследствие большого разнообразия конструкций бумагоделательных машин от производителей одежды для бумагоделательных машин требуют создавать прессовые ткани и другую одежду с размерами, которые необходимы для установки в конкретных местах бумагоделательных машин их поставщиков. Не говоря уже о том, что это требование усложняет ускорение производственного процесса, так как каждая прессовая ткань, как правило, должна быть сделана на заказ.
Для того чтобы удовлетворить требованию быстрого и эффективного производства прессовых тканей с различными длинами и шириной недавно была предложена технология спиральной намотки, описанная в патенте США №5360656, на имя Rexfelt и др. (патент '656), содержание которого включено в данный документ посредством ссылки.
В этом патенте показана прессовая ткань, содержащая основную ткань, к которой присоединен простегиванием один или более слоев материала из штапельного волокна. Основная ткань содержит по меньшей мере один слой, составленный из намотанных по спирали полос ткани, ширина которых меньше ширины основной ткани. Основная ткань выполнена в виде бесконечной ткани в продольном направлении или машинном направлении. Продольные нити полос спиральной намотки расположены под углом к продольному направлению прессовой ткани. Полоса текстильной ткани может быть выполнена плоским ткачеством на станке, более узком, чем те, которые обычно используется в производстве одежды для бумагоделательных машин.
Основная ткань содержит множество намотанных по спирали и соединенных витков сравнительно узкой тканевой полосы. Тканевая полоса, если она создана плоским ткачеством, выполнена из продольных (основа) и поперечных (уток) нитей. Смежные витки намотанной по спирали полосы ткани могут быть соединены друг с другом впритык, и созданный таким образом спиральный непрерывный шов может быть закрыт прошивкой, плавлением, стачиванием, сваркой (например, ультразвуком) или склеиванием. Как вариант, смежные продольные кромочные участки смежных спиральных витков могут быть расположены с перекрытием при условии, что уменьшена толщина кромок, чтобы не вызывать увеличение толщины в области перекрытия. Дополнительно, как вариант, промежутки между продольными нитями у кромок полосы могут быть увеличены, так что при перекрытии соседних спиральных витков промежутки между продольными нитями в области перекрытия могут не изменяться.
Многоосная прессовая ткань может быть выполнена из двух или более отдельных прессовых тканей с нитями, проходящими по меньшей мере в четырех направлениях. В то время как известные стандартные прессовые ткани имеют три оси: одна - в машинном направлении (МН), вторая - в направлении, поперечном машинному (ПМН), и третья - по аппликате, которая проходит через толщину ткани, то многоосная прессовая ткань имеет не только эти три оси, но также имеет по меньшей мере на две оси больше, направления которых заданы системами нитей в ее намотанном по спирали слое или слоях. Кроме того, в данном случае по аппликате многоосной прессовой ткани проходит множество протоков. Следствием этого является то, что многоосная прессовая ткань имеет по меньшей мере пять осей. Благодаря ее многоосной структуре прессовая ткань, имеющая более одного слоя, демонстрирует высокую устойчивость к скоплению нитей и/или разрушению в ответ на сжатие в зоне контакта прессовых валков во время процесса производства бумаги по сравнению с тканями, в которых слои основной ткани содержат параллельные системы нитей.
Тот факт, что в данном случае имеется две отдельные основные ткани, одна поверх другой, означает, что данные ткани «ламинированы» и каждый слой может быть предназначен для различных целей. Кроме того, отдельные основные ткани, или слои, обычно соединены вместе способом, хорошо известным специалистам данной области техники, включая, в зависимости от применения, например, вышеупомянутый способ простегивания прочесом.
Как было упомянуто выше, от рельефа поверхности прессовой ткани зависит качество полотна бумаги. Плоский рельеф обеспечивает однородную прессовую поверхность, контактирующую с бумажным полотном, и снижение вибраций, возникающих при обжатии. В связи с этим усилия разработчиков были направлены на создание более гладкой контактной поверхности на прессовой ткани. Однако гладкость поверхности может быть ограничена узором плетения, формирующим ткань. Точки пересечения переплетенных нитей формируют перегибы на поверхности ткани, которые по аппликате (а направлении оси Z) могут быть толще, чем в остальных участках ткани. Таким образом, поверхность данной ткани может иметь неплоский рельеф, характеризующийся локализованными участками изменяющейся толщины, или отклонением по толщине, которое может вызвать образование отметин на бумаге во время операции прессования. Отклонения по толщине могут даже неблагоприятно воздействовать на слой прочеса, приводя к неоднородному износу прочеса, сжатию и образованию отметин.
Ламинированные прессовые ткани, особенно многоосные ткани, могут иметь подобные отклонения по толщине. Более точно, в особом случае многоосной ткани, содержащей два слоя с одинаковым узором плетения, локализованное отклонение по толщине может быть усилено. Таким образом, существует потребность в многоосных прессовых тканях с уменьшенным отклонением по толщине, которое улучшает распределение давления ткани и снижает образование отметин на бумажном полотне во время работы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное изобретение предлагает многослойную ткань для бумагоделательной машины, которая обеспечивает равномерность обжатия и снижает образование отметин на бумажном полотне.
Данное изобретение в одном варианте выполнения предлагает многослойную ткань, выполненную из двух или более основных структур или слоев, которые могут содержать слой или слои, выполненные из многоосных полос материала или слоев ткани в сочетании с ними для использования на бумагоделательной машине. В первом варианте выполнения данная ткань содержит по меньшей мере один слой, имеющий нити машинного направления (МН нити) и нити с направлением, поперечным машинному (ПМН нити), которые переплетены заданным способом, так что промежуток между МН нитями изменяется и/или промежуток между ПМН нитями также изменяется, так что происходит уменьшение интерференционного узора или муарового эффекта при взаимодействии слоев, образующих данную ткань.
Во втором варианте выполнения данным изобретением предлагается многослойная ткань, предназначенная для использования на бумагоделательной машине, которая содержит верхний тканый слой, нижний тканый слой, выполненные способом, который, например, описан в патенте США №5939176 на имя Yook, между которыми расположен нетканый слой с созданием объема пустот, придающих ткани свойство открытой структуры и уменьшающих или устраняющих интерференционные узоры между ткаными слоями.
В третьем варианте выполнения данным изобретением предлагается многослойная ткань, которая предназначена для использования на бумагоделательной машине и которая может быть выполнена способом, например, описанным в патентах США №5360656 или №5939176, при этом она содержит верхний тканый слой и нижний тканый слой, и внутренние части верхнего слоя и нижнего слоя сглажены или каландрированы для уменьшения на них высоты перегибов с обеспечением сведения к минимуму скопления волокон между ними и, соответственно, уменьшения или исключения локализованных отклонений по толщине и/или интерференционного узора между данными ткаными слоями.
В четвертом варианте выполнения данным изобретением предлагается многослойная ткань, которая предназначена для использования на бумагоделательной машине и два или более слоев которой сплетены из МН и ПМН нитей. Причем множество МН нитей и первое множество ПМН нитей создают первый зевообразующий узор, и/или указанное множество нитей МН и второе множество нитей ПМН создают второй зевообразующий узор внутри слоя ткани, так что при наложении двух или более слоев один на другой, с образованием многослойной ткани, между ними происходит уменьшение интерференционного узора.
В пятом варианте выполнения данным изобретением предлагается слоистый материал, составляющий часть многослойной ткани с многоосной основой.
Заметим, что порядок перечисления предлагаемых различных вариантов приведен лишь для ясности и удобочитаемости и отнюдь не устанавливает определенного порядка предпочтительности или важности.
Дополнительно отметим, что, несмотря на то что могут быть рассмотрены только некоторые слои, подобные слои могут составлять часть ткани с дополнительными слоями. Например, в прессовую ткань могут быть добавлены, например простегиванием, один или более слоев волокон прочеса либо к стороне, которая входит в контакт с бумагой, либо к машинной стороне слоистого материала.
Данное изобретение ниже описано более подробно со ссылкой на нижеуказанные чертежи, на которых одинаковыми номерами позиций обозначены одинаковые компоненты и детали.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для более полного понимания данного изобретения приведена ссылка на последующее описание и сопроводительные чертежи, на которых
фиг.1 изображает вид сверху многослойной многоосной ткани в форме бесконечной петли;
фиг.2 изображает интерференционный узор, полученный графитовыми оттисками многослойной многоосной ткани;
фиг.3 изображает интерференционный узор многослойной ткани предшествующего уровня техники со смещением в 0°;
фиг.4 изображает интерференционный узор многослойной многоосной ткани предшествующего уровня техники со смещением в 3°;
фиг.5 изображает рельеф многослойной многоосной ткани предшествующего уровня техники, изображенной на фиг.4;
фиг.6 изображает рельеф многослойной многоосной ткани предшествующего уровня техники со смещением в 6°;
фиг.7 изображает слой многослойной многоосной ткани в соответствии с первым вариантом выполнения данного изобретения;
фиг.8 изображает интерференционный узор многослойной многоосной ткани, содержащей два слоя, причем каждый слой имеет переменное разнесение нити МН, изображенное на фиг.7;
фиг.9 изображает рельеф многослойной многоосной ткани, изображенной на фиг.8;
фиг.10 изображает слой многослойной многоосной ткани, имеющей переменное разнесение нитей ПМН в соответствии с первым вариантом выполнения данного изобретения;
фиг.10а изображает интерференционный узор многослойной ткани, содержащей два слоя, причем каждый слой имеет узор переплетения, изображенный на фиг.10;
фиг.10b изображает рельеф многослойной многоосной ткани, изображенной на фиг.10а;
фиг.11 изображает еще один пример слоя многослойной многоосной ткани, имеющей переменное разнесение нитей ПМН, в соответствии с первым вариантом выполнения данного изобретения;
фиг.12 изображает многослойную многоосную ткань в соответствии со вторым вариантом выполнения данного изобретения;
фиг.13 изображает многослойную многоосную ткань в соответствии с третьим вариантом выполнения данного изобретения;
фиг.14 изображает полосу равномерного полотняного переплетения многоосного материала;
фиг.14а изображает слой из полос многоосного материала, имеющего желательные зевообразующие узоры;
фиг.14b изображает интерференционный узор для многослойной ткани, выполненной из двух узоров, смещенных друг относительно друга, в соответствии с четвертым вариантом выполнения данного изобретения;
фиг.14с изображает узор для многослойной ткани предшествующего уровня техники, выполненной из двух слоев с двумя стандартными узорами переплетения, смещенных относительно друг друга под обычным желательным углом;
фиг.15А изображает характерную многоосную основную ткань; и
фиг.15В-D изображают многослойные многоосные ткани, содержащие слоистый материал в соответствии с пятым вариантом выполнения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Многослойные ткани могут содержать не менее двух основных подложек или слоев. Однако данное изобретение особенно подходит для многослойных многоосных тканей, например тканей, выполненных из полос материала наподобие тех, описание которых приведено в вышеупомянутом патенте США №5360656. Несмотря на то что рассматривается конкретное применение данного изобретения к слоям тканых полос из материала, также возможно его применение, в виде не менее одного из рассматриваемых в данном документе вариантов выполнения, к другим структурам полос, например из сетчатого материала из МН и ПМН нитей, среди прочих, которые могут проявлять муаровый эффект при их послойном наложении. Далее, следует также иметь в виду, что данные слои ткани можно выполнять в виде сочетания таких слоев, как многоосные слои со слоем ткани обычного непрерывного плетения, или некоторой их комбинации, объединенной простегиванием или любым другим способом, подходящим для этой цели.
С учетом вышеизложенного данное изобретение описано с использованием в качестве примера многоосной тканой ткани, содержащей по меньшей мере два слоя, которые могут быть отдельными слоями, подобными слоям, описанным в патенте США №5360656. Кроме того, в качестве примера может быть рассмотрена бесконечная многоосная ткань, сложенная пополам по первой и второй линиям сгиба, которая, например, описана в патенте США №5939176, или некоторая комбинация этого. В этом отношении данное изобретение предлагается для многоосной прессовой ткани, содержащей первый (верхний) тканый слой и второй (нижний) тканый слой, причем каждый слой имеет множество переплетенных МН нитей и ПМН нитей. Многоосные ткани могут дополнительно характеризоваться наличием нитей, проходящих по меньшей мере в двух различных направлениях. Вследствие спирального расположения полос материала, формирующего данную ткань, МН нити расположены под небольшим углом к машинному направлению данной ткани. Между МН нитями первого слоя и МН нитями второго слоя при их наложении также образуется относительный угол или смещение. Подобным образом, ПМН нити первого слоя, которые расположены перпендикулярно к МН нитям первого слоя, образуют некоторый угол с ПМН нитями второго слоя. Вкратце, когда спирально формируемую ткань накладывают одну на другую для создания многослойной ткани, ни МН нити, ни ПМН нити первого слоя не совмещаются с МН нитями или ПМН нитями второго слоя.
Обратимся теперь, в частности, к фиг.1, на которой показана типичная многослойная многоосная ткань 100 в форме бесконечной петли, содержащая первый (верхний) слой 110 и второй (нижний) слой 120. Как отмечено выше, в зависимости от структуры готовой ткани, возможно добавление, например, не менее одного слоя волокон прочеса, прикрепляемого, например, простегиванием. Первый слой 110 содержит МН нити 130 и ПМН нити 140. Подобным образом второй слой 120 содержит МН нити 150 и ПМН нити 160. Кроме того, между МН нитями 130 и МН нитями 150 образован относительный угол или смещение 170. После сборки многоосной ткани 100 она может быть преобразована в непрерывную форму с помощью шва, как показано, например, в патенте №5939176 в дополнение к патенту США №5916421 и патенту США №6117274. Следует понимать, что специалистам данной области техники должна быть очевидна возможность создания многоосной ткани 100 другими способами. Кроме того, все патенты, на которые сделана ссылка в данном документе, включены в данный документ посредством ссылки в целом.
Следует отметить, что в большинстве многослойных тканей с послойным выполнением, многоосные они или нет, может возникать характерная интерференция или муаровый эффект вследствие неидеального совмещения нитей между слоями. В многоосных прессовых тканях с послойным выполнением (состоящих из двух или более основных структур или слоев, как показано на фиг.1) подобные ткани проявляют муаровый эффект, возникновение которого обусловлено разнесением как МН нитей, так и ПМН нитей, а также их размером. Этот эффект усиливается, если нити являются одинарными моноволоконными нитями, особенно по мере увеличения диаметра и уменьшения номера нити. Данный эффект проявляется в многоосных тканях, поскольку ортогональные системы нитей одного слоя не параллельны или не перпендикулярны ортогональной системе нитей других слоев.
Структуры многоосных многослойных тканей обеспечивают некоторые преимущества, с точки зрения эксплуатационных качеств бумажного производства, вследствие их способности противостоять сжатию основной ткани лучше обычных непрерывных тканых структур, выполненных послойно. Это обстоятельство обусловлено тем, что в случае, например, двухслойного многоосного слоистого материала ортогональные системы нитей одного слоя не параллельны или не перпендикулярны ортогональным системам нитей другого слоя. Однако вследствие этого относительный угол между соответствующими системами МН и ПМН нитей каждого слоя (т.е. слоев 110 и 120) колеблется в пределах смещения практически от 1° до 7°. Влияние этого угла заключается в том, что он значительно усиливает муаровый эффект и может вызвать ухудшение плоскостности граничного рельефа.
Что касается данного эффекта, то он показан на фиг.2, на которой изображен интерференционный узор 200, сформированный в многослойной многоосной прессовой ткани предшествующего уровня техники. Интерференционные узоры являются характеристикой расположения нитей, составляющих многослойную многоосную ткань, и иллюстрируют распределение давления прессовой ткани во время работы. В данном случае интерференционный узор 200 получен графитовыми оттисками многослойной многоосной ткани, содержащей моноволоконные нити в обоих направлениях. Контактные точки 210 обозначают области концентрации давления, оказываемого на бумажное полотно во время операции прессования. Более точно, темная контактная точка 220 является областью наибольшего давления, которая может служить признаком области большой толщины. Область большой толщины может быть следствием перегибов, образованных перекрытием нитей в первом и втором слоях. В противоположность этому, светлая контактная точка 230 является областью меньшего давления, которая может служить признаком области малой толщины. Кроме того, открытая область 240 может быть областью, в которой пересечение нитей отсутствует.
Данный узор из светлых и темных контактных точек 230 и 220 указывает на неплоский рельеф и неравномерное распределение давления. Конкретнее, МН полосы 250 и ПМН полосы 260 образуют области большой толщины и иллюстрируют отклонение по толщине. Это визуальное изображение известно как муаровый эффект.
Отклонение по толщине может зависеть от разнесения и размера пересекающихся нитей в каждом слое ткани. Следовательно, по мере увеличения диаметра нитей и уменьшения количества нитей в определенной области, или номера нити, локализованное отклонение по толщине становится более заметным, при этом может возникнуть нежелательное создание отметин на бумажном полотне.
Интерференционный узор многослойной многоосной ткани образуется при наложении первого тканого слоя на плоскость второго тканого слоя. Посредством моделирующей программы можно создать интерференционные узоры и рельеф для любой комбинации типов слоев в многоосных тканях.
Фиг.3 изображает интерференционный узор 300 ткани, выполненной наложением первого тканого слоя на плоскость второго тканого слоя. Данная ткань выполнена из двух слоев, имеющих полотняное переплетение из моноволоконных нитей со смещением в 0°. Другими словами, каждый слой в данном случае не обеспечивает эффекта многоосности. Как изображено на чертеже, нити первого слоя полностью перекрывают нити второго слоя.
Фиг.4 изображает интерференционный узор 400 многоосной многослойной ткани, выполненной из таких же слоев 110 и 120 ткани, которые показаны на фиг.3, но со смещением в 3°. На чертеже хорошо видны МН полосы 410 и ПМН полосы 420, которые могут служить признаком отклонения по толщине, массе и/или давлению. При использовании подобная ткань может привести к неравномерному обезвоживанию бумажного полотна, что, естественно, будет нежелательным.
Фиг.5 изображает рельеф 500 многослойной многоосной ткани, изображенной на фиг.4, имеющий точки или зоны 510, 520, 530, 540 и 550. Черная точка или зона 510 является областью, в которой пересекаются 4 нити, темно-серая 520 - является точкой или зоной, в которой пересекаются 3 нити, средне-серая 530 - является точкой или зоной, в которой пересекаются 2 нити, а белая 550 - является открытой областью. Как проиллюстрировано, данный рельеф может быть неплоским в МН полосах 560 и ПМН полосах 570.
Фиг.6 изображает рельеф 600 многослойной многоосной ткани, изображенной на фиг.4, со смещением между слоями в 6°. Как видно из чертежа, рельеф является неплоским. В этом показанном крупным планом изображении ясно видно отклонение по толщине, массе и давлении данной ткани. Более конкретно, зона 610 обозначает область, в которой перекрываются четыре нити. Данный узор точек может приводить также к образованию вышеупомянутых МН и ПМН полос.
Обратимся теперь к фиг.7, на которой показан слой 700 в соответствии с первым вариантом выполнения данного изобретения. Слой 700 содержит множество МН нитей 710 и ПМН нитей 720, переплетенных заданным способом. Расстояние или промежуток 730 между одной парой смежных МН нитей 710 отличается от расстояния или промежутка 740 между другой парой смежных МН нитей 710. Кроме того, промежуток 750 между одной парой смежных ПМН нитей 720 отличается от промежутка 760 между другой парой смежных ПМН нитей 720. То есть слой 700 имеет переменные расстояния или промежутки между парами смежных МН нитей 710, а также переменные расстояния или промежутки между парами смежных ПМН нитей 720. Такое преднамеренное введение в каждый слой того, что можно рассматривать как «неравномерность», приводит к уменьшению суммарного эффекта неравномерности.
Несмотря на то что между смежными парами смежных МН нитей и между смежными парами смежных ПМН нитей показаны переменные промежутки, данное изобретение не ограничивается этим. Переменное расстояние или промежуток между парами смежных МН нитей и/или между парами смежных ПМН нитей может быть выполнено любым способом. Например, за промежутком 750 между одной парой смежных ПМН нитей 720 может следовать промежуток 760 между другой парой смежных ПМН нитей 720, за которым следует промежуток 770 между еще одной парой смежных ПМН нитей 720 и т.д., или за некоторым количеством промежутков 750 между смежными парами ПМН нитей 720 может следовать некоторое количество промежутков 760 между смежными парами ПМН нитей, за которым следует некоторое количество промежутков 770 и т.д. Кроме того, между парами смежных ПМН нитей может быть только один промежуток по всей длине ткани, который может отличаться от остальных промежутков между парами смежных ПМН нитей. Как вариант, все эти промежутки между парами смежных ПМН нитей могут отличаться. Переменные промежутки, описание которых приведено для пар смежных ПМН нитей, могут быть использованы и между парами смежных МН нитей. Такое расположение переменных промежутков между парами смежных МН нитей и между парами смежных ПМН нитей может улучшить равномерность давления и снизить появление отметин на полотне бумаги. В данном изобретении предусмотрена любая комбинация промежутков между МН нитями и/или ПМН нитями.
Фиг.8 и 9 представляют собой интерференционный узор и рельеф многослойной многоосной ткани, содержащей первый слой и второй слой с расположением в шахматном порядке переменных промежутков МН и ПМН нитей, как показано на фиг.7. Каждый слой смещен относительного другого слоя на 3°. Как показано на фиг.8 и 9, хорошо выраженный муаровый эффект МН и ПМН полос, который является характеристикой многослойных многоосных тканей предшествующего уровня техники (по сравнению с фиг.2, 4 и 5), уменьшен или устранен. Соответственно, данная ткань приобретает более однородный рельеф, результатом которого будет улучшенная равномерность давления со сниженным образованием отметин на полотне бумаги.
Отметим, что создание разнесения с желательным промежутком, например МН и/или ПМН нитей, легко достигается квалифицированным специалистом. В этом отношении заданные промежутки между парами смежных ПМН нитей можно получить посредством программного автоматического регулирования ткачества по показателю длины или выборочных узоров для формирования неоднородных композиций или композиций с возможностью изменения и/или введения растворимых нитей случайным или неслучайным образом. Например, на фиг.10 слой 1000 представляет собой узор, который содержит множество переплетенных МН нитей 1010 и ПМН нитей 1020, с переменным промежутком ПМН, то есть первый промежуток 1030 отличается от второго промежутка 1040. На данном чертеже показано, что в то время как промежуток ПМН изменяется, промежуток 1050 МН остается неизменным. Соответственно, количество изменений и комбинаций является бесконечными.
Фиг.10а и 10b представляют собой интерференционный узор и рельеф многослойной многоосной ткани, содержащей первый слой и второй слой, выполненные тканым узором и с разнесением нитей, изображенными на фиг.10. Как показано на фиг.10а и 10b, более высокий номер ПМН нити и ПМН нити с переменным разнесением, изображенные в узоре переплетения, показанном на фиг.10, сводят к минимуму четко определенные МН и ПМН полосы по сравнению с полосами, показанными на фиг.4 и 5. Соответственно, данная ткань может приобрести более однородный рельеф, который обусловит улучшенную равномерность давления и сниженное образование отметин на полотне бумаги.
Фиг.11 изображает еще один пример слоя с узором переплетения с переменным промежутком ПМН. На фиг.11 показан слой 1100, содержащий множество МН нитей 1110 и ПМН нитей 1120 с неравномерным промежутком ПМН. То есть промежуток между парами смежных ПМН нитей является различным. Например, первый промежуток 1130, второй промежуток 1140 и третий промежуток 1150 являются различными и т.д.
Заметим, что, несмотря на то что показаны МН нити 1110, которые разнесены с равномерным промежутком, изменение подобного промежутка рассматривается как часть данного изобретения. В этом отношении заданные промежутки разнесения между парами смежных МН нитей могут быть получены среди прочего, например, неравномерным разнесением зубцов берда, использованием МН нитей разных диаметров или введением нитей неравномерно расположенными зубцами берда. Специалистам данной области техники должны быть очевидны другие способы создания переменных заданных промежутков между парами смежных МН нитей. Кроме того, во всех вариантах выполнения, рассмотренных в данном документе, возможно добавление дополнительных слоев, таких как волокнистый прочес, прикрепленный простегиванием.
Обратимся снова ко второму варианту выполнения данного изобретения, который включает использование нетканого слоя 1230 между многоосными слоями 1210 и 1220, который служит для создания объема пустот и сохраняет открытость ткани. Кроме того, интерференционный узор, который обычно возникает между многоосными слоями, уменьшен или устранен посредством расположения нетканого слоя между первым (верхним) тканым слоем и вторым (нижним) тканым слоем многоосной ткани. Нетканый слой может содержать такие материалы, как сетку, выполненную прессовым трикотажным переплетением, решетки из МН и ПМН нитей, нетканый волокнистый материал в полную ширину или из полос спиральной намотки.
То, что проиллюстрировано на фиг.12, является многослойной многоосной сшиваемой на машине тканью 1200. Такую ткань 1200 выполняют созданием многоосной ткани двойной длины, соединяемой швом, которую раскладывают в плоское состояние. Верхний слой 1210 и нижний слой 1220 выполнены в форме непрерывной ткани, как предложено в патенте США №5939176, при этом до сложения между верхним тканым слоем 1210 и нижним тканым слоем 1220 помещают нетканый слой 1230. Нетканый слой 1230, который может быть аналогичным вышеупомянутому, обычно имеет форму листа или полотна, присоединенного посредством переплетающего волокна или мононитей механическим, тепловым или химическим способом. Он может быть выполнен из любого подходящего материала, например полиамидной или полиэфирной смол, используемых для этой цели специалистами в производстве одежды для бумагоделательных машин. Нетканый слой 1230 может быть расположен между верхним тканым слоем 1210 и нижним тканым слоем 1220 любым известным специалистам способом. После того, как нетканый слой 1230 размещают между верхним слоем 1210 и нижним слоем 1220, ткань 1200 может быть преобразована в непрерывную форму посредством шва, как изложено в патенте США №5939176. Готовая ткань представляет собой трехслойное изделие, состоящее из тканого многоосного слоя, нетканого слоя и тканого многоосного слоя. Кроме того, для прессовых тканей возможно добавление дополнительных слоев, например из волокнистого прочеса.
В третьем варианте выполнения в соответствии с данным изобретением возможно более плоское выполнение рельефа многослойной многоосной ткани посредством сглаживания внутренней части ткани, которая, в конечном счете, является одной стороной каждого слоя, формирующего многослойную многоосную ткань. В частности, многоосная сшиваемая на машине ткань, сложенная пополам вдоль линии первого и второго сгиба, как изложено в патенте США №5939176, может рассматриваться как ткань с верхним слоем, содержащим множество переплетенных МН и ПМН нитей, имеющим внутреннюю и наружную сторону, и нижним слоем, содержащим множество переплетенных МН и ПМН нитей, имеющим внутреннюю и наружную сторону. Перегибы или пересечения нитей внутренней стороны верхнего слоя и внутренней стороны нижнего слоя могут быть сглажены заданной процедурой, например каландрированием. Заданная процедура, как, например, вышеупомянутая, может быть любой процедурой сглаживания перегибов на каждом из слоев с целью улучшения равномерности давления и уменьшения образования отметин на полотне бумаги. Например, одной заданной процедурой может быть каландрирование одной стороны каждого слоя при соответствующем давлении, скорости и температуре, обеспечивающих сглаживание перегибов. Затем многослойную многоосную ткань выполняют так, чтобы гладкие стороны двух слоев, после сглаживания, входили в контакт с каждой другой стороной (гладкая сторона по гладкой стороне). Каландрированная ткань с двумя гладкими внутренними поверхностями должна уменьшить отклонение по толщине, так как нити слоев данной ткани с наименьшей вероятностью скапливаются в заданной области. Образование скоплений возникает всегда, когда нити или перегибы одного слоя ткани смещаются или входят в промежутки между нитями или перегибами другого слоя. Полученный таким образом интерференционный узор еще может быть до некоторой степени видимым, но потенциально неблагоприятное отклонение по толщине при этом может значительно уменьшаться с улучшением тем самым распределения давления. Заметим, что аналогичный подход может быть применен к отдельным слоям, составляющим ткань, описанную в патенте США №5360656.
Фиг.13 иллюстрирует многослойную многоосную ткань 1300, которая выполнена из бесконечной однослойной многоосной ткани, сложенной пополам для создания двухслойной сшиваемой на машине ткани рассмотренным способом, например в вышеупомянутом патенте США №5939176. После складывания многоосная ткань 1300 содержит, как вариант, первый слой 1310 и второй слой 1320. Первый слой 1310 имеет внутреннюю сторону 1330 и наружную сторону 1340. Аналогично, второй слой 1320 имеет внутреннюю сторону 1350 и наружную сторону 1360. Одна или обе внутренние стороны или наружные стороны каждого слоя, например внутренние стороны 1330 и 1350, могут быть, например, каландрированы для сглаживания перегибов тканых слоев с целью уменьшения отклонения по толщине.
В четвертом варианте выполнения данного изобретения каждый из слоев многоосной ткани может быть выполнен посредством перемешивания различных раппортов тканого узора или зевообразующих узоров. Количество нитей, пересекающихся перед раппортами тканого узора, известно как зев. Например, полотняное переплетение может быть, таким образом, определено как двухзевное переплетение. При перемешивании зевообразующих узоров в ткани, например, 2-зевного узора с 3-зевным узором, уток в 3-зевном узоре может зигзагообразно проходить между концами 2-зевного узора или переплетаться с ними. Переплетающаяся между 2-зевными концами нить может уменьшать отклонение по толщине и улучшать равномерность давления. Переплетающаяся нить может проходить в машинном направлении или в направлении, поперечном машинному.
На фиг.14 показан слой 1405 полосы регулярного полотняного переплетения многоосного материала. На фиг.14а представлен слой 1410 многоосной ткани 1400, а на фиг.14b представлен слой 1410, сложенный пополам с созданием многослойной многоосной ткани 1400. Многоосная ткань 1400 содержит первый слой 1410 и второй слой 1420. Первый слой 1410 содержит множество переплетенных МН нитей 1412 и ПМН нитей 1414. Аналогично, второй слой 1420 содержит множество переплетенных МН нитей 1412 и ПМН нитей 1414, которые естественным образом являются продолжением тех же МН нитей с переплетенными ПМН нитями. Расположение МН и ПМН нитей в первом слое 1410 и втором слое 1420, которые вследствие спиральной намотки расположены под углом друг к другу, улучшает распределение давления ткани во время работы, а также муаровый эффект. Первый слой 1410 и второй слой 1420 выполнены из смешанных раппортов переплетения, например 2-зевного узора с 3-зевным узором. В частности, в первом слое 1410, как показано на фиг.14а, ПМН нить 1426 переплетается между 2-зевными концами 1430 и 1432. Подобным образом, во втором слое 1420 ПМН нить 1428 переплетается между 2-зевными концами 1434 и 1436. В результате такого смешения уменьшается отклонение по толщине и улучшается равномерность давления ткани. На фиг.14b хорошо видно, что отсутствуют непрерывные или четко очерченные МН и ПМН полосы.
В противоположность этому на фиг.14с показан слой 1405, сложенный пополам для создания типичной многослойной многоосной ткани 1450, содержащей первый тканый слой 1460 и второй тканый слой 1470. Как показано, сложение многоосной ткани 1450 полотняного переплетения приводит к заметным МН полосам 1480, которые могут являться областями с различной толщиной, массой или равномерностью давления, приводящими к нанесению отметин на полотно бумаги во время операции прессования. Заметим далее, что хотя на фиг.14b и 14с показано, что для создания многослойной ткани выполняется сложение многоосной ткани пополам, в случае многослойной ткани, рассмотренной в патенте №5360656, будет применяться этот же принцип.
Переплетение зевообразующих узоров может быть выполнено в МН и/или ПМН направлениях. Дополнительно, при использовании двух отдельных слоев ткани переплетающаяся нить может проходить в первом слое и/или втором слое. Кроме того, в данном изобретении предусмотрена любая комбинация зевообразующих узоров, которая создает переплетающуюся нить. Например, переплетающаяся нить может быть получена путем смешения 2-зевного узора с 5-зевным узором, 3-зевным узором и 4-зевным узором и т.д. Кроме того, можно получить заметное улучшение интерференционного узора даже при наличии многозевного переплетения только в одном из двух слоев многослойной ткани. Кроме того, данное изобретение не ограничено определенным количеством слоев ткани, т.е. двумя, предпочтительным является использование более двух слоев. При этом также возможно прикрепление слоя или слоев волокнистого прочеса простегиванием.
Обратимся теперь к пятому варианту выполнения, показанному на фиг.15А, на которой представлена бесконечная однослойная многоосная основная ткань 1500. Эта ткань 1500 может быть создана любым вышерассмотренным способом. Заметим, что в месте, где должен быть шов, удалены поперечные машинному направлению нити с целью соединения швом в соответствии с содержанием патента США №5939176. Фиг.15В-D показывают варианты других многослойных тканей, которые предусмотрены данным изобретением, например показанная на фиг.15В многослойная ткань 1510. Эта ткань создана добавлением и прикреплением слоистого материала 1512 к наружной стороне основной ткани 1500 простегиванием. Заметим, что слоистый материал может быть любым материалом, подходящим для этой цели, например такой материал, который рассмотрен во втором варианте выполнения, или даже прочес. Это относится ко всем версиям пятого варианта выполнения.
Затем данную ткань, в которой в области 1514 создания петель срезан слоистый материал, удаляют из прошивного станка. Ткань 1510 складывают послойно, как показано, и затем соединяют швом способом, изложенным в патенте США №5939176. Готовая ткань 1510 будет содержать два слоя, выполненные из основной ткани 1500, и слоя слоистого материала 1512, расположенного сверху и снизу.
Обратимся теперь к фиг.15С, на которой показана другая многослойная ткань 1520, использующая основную ткань 1500. В этом варианте выполнения слоистый материал 1522 прикреплен к внутренней стороне основной ткани 1500 простегиванием. Данную ткань затем удаляют из рапирного лентоткацкого станка и срезают слоистый материал в областях 1524 создания петель. Ткань 1520 затем складывают и соединяют швом способом, описанным в патенте США №5939176. Готовая ткань 1520 будет содержать два слоя слоистого материала 1522 внутри двух слоев основной ткани 1500.
На фиг.15D показана ткань 1530, которая является многослойной тканью. В этом варианте также используется основная ткань 1500. Слоистый материал 1532 помещают на верхнюю наружную сторону основной ткани 1500 и прикрепляют простегиванием к одной половине длины ткани между зонами 1534 создания петель. Оставшийся непростеганный слоистый материал удаляют срезанием. Ткань 1530 удаляют из прошивного станка, выворачивают наизнанку, складывают пополам и также соединяют швом способом, описанным в патенте США №5939176. Готовая ткань будет содержать два слоя основной ткани 1500 со слоем ламината 1532 внутри.
Разновидностью этого варианта является размещение слоистого материала на внутренней стороне основной ткани 1500 и простегивание данной ткани между двумя зонами создания петель, затем удаление непростеганного излишка слоистого материала, складывание пополам и соединение швом, как изложено выше.
Для специалистов должна быть очевидна возможность внесения изменений в вышеизложенное, однако подобные изменения не должны выходить за объем правовой охраны данного изобретения. Следует понимать, что последующая формула изобретения распространяется на подобные ситуации.