СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБКОЙ КОНСТРУКЦИИ И ГИБКАЯ КОНСТРУКЦИЯ
METHOD OF CONTINUOUS PRODUCTION OF FLEXIBLE STRUCTURES AND FLEXIBLE STRUCTURE

Настоящее изобретение относится к способу непрерывного изготовления гибкой конструкции из ткани с покрытием, включающей в себя по меньшей мере один или несколько герметичных карманов, которые могут содержать газ, жидкость или, при необходимости, твердое вещество. Изобретение относится также к гибкой конструкция из ткани с покрытием, содержащей по меньшей мере один герметичный карман.
Гибкие конструкции, образованные рядом карманов, часто используют в морской среде для борьбы с загрязнениями или для выполнения несъемной опалубки.
Выполнение подобных карманов чаще всего требует такого процесса изготовления, когда изготавливают один карман, а затем изготавливают следующий карман.
На сегодняшний день, в основном, применяют прерывные технологии изготовления. Одна из них заключается в изготовлении кармана посредством склеивания. Карманы, изготовленные таким способом, затем последовательно соединяют.
Другая технология изготовления заключается в соединении двух полотнищ из ткани с покрытием. Соединяют вместе эти два полотнища либо посредством нагрева под давлением или без давления и с применением или без применения дополнительного материала, либо простым склеиванием. Это соединение выполняют пошаговым способом. Как правило, эту последнюю технологию применяют для карманов больших размеров.
При работе с пластиковым листом соединение можно осуществлять высокочастотной или термической сваркой либо склеиванием. В случае резиновых полотнищ они подлежат предварительной вулканизации, при этом соединение двух вулканизированных полотнищ можно осуществлять либо склеиванием, либо применением дополнительной ленты из невулканизированной резины, которую подвергают вулканизации под давлением.
Рассмотренные выше технологии прерывного изготовления имеют недостаток, который заключается в их большой длительности и, следовательно, дороговизне. В частности, при работе с тканями, имеющими резиновое покрытие, перед их изготовлением или после него требуется проведение дополнительной операции непрерывной вулканизации.
Таким образом, назрела потребность в разработке способа изготовления гибкой конструкции, содержащей по меньшей мере один герметичный карман, который был бы менее дорогостоящим и в то же время обеспечивал бы получение прочного изделия.
Изобретатели раскрыли особый способ изготовления, который позволяет полностью или частично решить перечисленные выше проблемы.
Цель заявленного изобретения состоит в том, чтобы полностью или частично устранить указанные выше недостатки за счет предложенного способа непрерывного изготовления герметичных карманов, включающего, в частности, применительно к тканям с резиновым покрытием, этап вулканизации как составную часть описываемого здесь процесса.
В соответствии с одним из аспектов цель изобретения состоит в создании способа непрерывного изготовления гибкой конструкции, содержащей или состоящей из по меньшей мере одного герметичного кармана, при этом способ включает в себя следующие этапы, на которых:
- в зонах формирования кармана или карманов наносят антиадгезивный агент 14 на по меньшей мере одно полотнище 10 ткани с покрытием,
- выполняют посредством нагрева и/или давления непрерывное соединение полотнища 10 ткани с покрытием, на которое нанесен антиадгезивный агент 14, с полотнищем 20 ткани с покрытием.
По сравнению со способами прерывного соединения, применение машины для непрерывного соединения, в частности, работающей под давлением и/или при высокой температуре, может иметь несколько преимуществ:
* в отношении соединения: мы имеем здесь дело с независимым соединением, то есть без добавления какого-либо дополнительного материала типа клея, состав которого отличен от состава материала покрытия и который может послужить причиной возникновения слабых мест;
* в эстетическом плане: благодаря данному способу возможно применение текстильной подкладки, обеспечивающей единообразный внешний вид. В частности, если на этапе соединения используют подкладку из текстильной подложки или любого другого полотнища, то удается получить единообразный и декоративно оформленный внешний вид. Благодаря применению многочисленных разнообразных вариантов подкладок можно добиться получения изделия с индивидуальными свойствами, в зависимости от вкуса потребителя. Наконец, подобную операцию придания индивидуальных качеств или декорирования можно осуществлять одновременно с операцией соединения, что способствует ее упрощению и удешевлению;
* в отношении размеров: перед надуванием карманов конструкция может быть практически и даже абсолютно плоской без сколько-нибудь существенного утолщения, что уменьшает ее габариты после складывания.
Понятие «ткань» согласно заявленному изобретению относится к структуре, образованной основной нитью и уточной нитью, которые, как правило, перпендикулярны друг другу.
Понятие «непрерывный» согласно заявленному изобретению означает, что не происходит нарушения ритма и, главным образом, остановок. В частности - остановок между изготовлением одного кармана и следующего кармана.
Точнее говоря, понятие «непрерывный процесс» относится к такому процессу, в ходе которого имеет место равномерный выход продукта без остановок между отдельными карманами и/или отдельными изготавливаемыми изделиями.
Понятие «одновременно» означает, что операции выполняют в рамках одной совокупности действий, и, в частности, когда операция нанесения антиадгезивного агента имеет место на каком-то определенном участке ткани, операцию соединения выполняют несколько дальше на той же ткани.
В частности, процесс и/или этап соединения осуществляют с, по существу, постоянной скоростью, то есть с изменением скорости менее чем на 20%, в частности - менее чем на 10%, либо даже с постоянной скоростью.
Что касается этапа, предусматривающего нанесение антиадгезива на ткань с покрытием, то он может выполняться либо как пошаговая операция, либо в непрерывном режиме.
Скорость нанесения антиадгезивного агента может превышать или быть равной 8 м/ч, в частности, превышать или быть равной 12 м/ч, в частности, превышать или быть равной 15 м/ч либо даже превышать или быть равной 20 м/ч.
Можно предусмотреть этап накопления между этапами нанесения антиадгезива и соединения тканей, в частности, когда скорость нанесения антиадгезивного агента превышает скорость соединения.
Что касается этапа соединения, то его можно выполнять со скоростью протяжки ткани с покрытием, превышающей или равной 8 м/ч, в частности, превышающей или равной 12 м/ч, в частности, превышающей или равной 15 м/ч либо даже превышающей или равной 20 м/ч.
На этапе соединения возможна вставка подкладки, в частности, из ткани. Рельеф этой ткани будет создавать на покрытии 3 зернистость или тиснение. После выполнения операции соединения эту ткань можно будет удалить, что позволит придать изготавливаемому изделию некоторую индивидуальность или декоративно оформить его без необходимости проведения специального дополнительного этапа.
Кроме того, способ может дополнительно содержать предварительный этап, предусматривающий выполнение, по меньшей мере, двух полотнищ 10 и 20 ткани с покрытием.
Предметом изобретения является также способ непрерывного изготовления ряда герметичных карманов, выполненных из двух полотнищ ткани с покрытием, причем ткань образована основной нитью и уточной нитью, отличающийся тем, что процесс изготовления содержит следующие этапы:
- этап 1:
- на первое полотно ткани с покрытием непрерывно наносят антиадгезив в тех местах, где будут находиться карманы. Непрерывный процесс нанесения указанного антиадгезива может быть роботизирован;
- этап 2:
- непрерывно соединяют первое полотнище со вторым полотнищем;
- при работе с тканями с резиновым покрытием, во-первых, одновременно и непрерывно вулканизируют оба полотнища и, во-вторых, соединяют их на участках, где нет антиадгезива, посредством давления и нагрева;
- при работе с тканями с пластиковым покрытием непрерывно соединяют два полотнища на участках, где нет антиадгезива, посредством давления и нагрева.
В соответствии с другими признаками изобретения возможны следующие варианты.
Этапы нанесения антиадгезива 14 и соединения можно выполнять одновременно. В частности, эти этапы можно осуществлять без остановки между этапом нанесения антиадгезивного агента и соединения и/или без включения какого-либо иного этапа между этапами нанесения антиадгезива и соединения, иначе говоря, один этап непосредственно следует за другим.
Покрытие может быть нанесено на ткань каждого из полотнищ как с одной стороны, так и с обеих сторон.
Покрытие может содержать по меньшей мере один слой резины или по меньшей мере один слой пластика или состоять из по меньшей мере одного слоя резины или из по меньшей мере одного слоя пластика.
Антиадгезивный агент может представлять собой материал, не взаимодействующий с покрытием полотнищ и выдерживающий действие давления, например, такой, как неплавящаяся пленка, порошок, дисперсия или раствор антиадгезива.
Данный процесс изготовления не ограничен двумя полотнищами ткани с покрытием, также возможно соединять N полотнищ.
В этом случае можно осуществлять соединение N-1 полотнищ ткани с покрытием, содержащих антиадгезивный агент 14 (фиг.1), и 1 полотнище без антиадгезивного агента.
На фиг.1 в аксонометрии схематически изображена конструкция, с целью получения герметичных карманов содержащая два полотнища 10 и 20 ткани с покрытием, одно из которых с антиадгезивом 14.
Приведенное ниже раскрытие процесса изготовления относится всего лишь к одному из примеров, позволяющих получить наглядное представление о сущности изобретения.
Полотнища 10 и 20 из ткани с резиновым покрытием выполняют на подготовительном этапе.
На фиг.2 (вид в разрезе) и 3 (вид в аксонометрии) схематично показаны различные этапы этого варианта реализации процесса:
* непрерывно наносят на ткань 1 (фиг.2 и 3) клей 2, который представляет собой дисперсию или раствор полимера.
Клей можно наносить на ткань как с одной стороны, так и с обеих сторон.
Указанный клей наносят для того, чтобы можно было добиться качественного склеивания элементов 1 и 3. Это выполняют на шпрединг-машине, причем состав клея подбирают таким образом, чтобы получить надежное склеивание ткани 1 и покрытия 3;
* сушат эту дисперсию или раствор;
* непрерывно наносят каландрированием на клейкий слой по меньшей мере один слой покрытия 3 (фиг.2), представляющего собой резиновую смесь, состав которой подобран таким образом, чтобы придать карманам герметичность и чтобы он соответствовал эксплуатационным характеристикам устройства.
После получения на первом этапе полотнищ ткани с покрытием наносят антиадгезив 14 на первое полотнище 10 ткани с покрытием в том месте, где должны находиться карманы. Этот антиадгезив может содержать или представлять собой неплавящуюся пленку, либо порошок типа талька или бентона, либо дисперсию или раствор антиадгезива.
На втором этапе соединения полотнище 10 ткани с покрытием, на которое нанесен антиадгезив 14, соединяют с полотнищем 20 без антиадгезива посредством нагрева и/или давления. Благодаря нагреву становится возможной вулканизация резины, а давление обеспечивает когезию и адгезию, с одной стороны, между тканями 1, 2 и покрытием 3, а с другой стороны - между полотнищами 10 и 20 тканей с покрытием в местах, где нет антиадгезива.
Эту операцию можно осуществлять в непрерывном режиме на машине, снабженной нагретым цилиндром и конвейерным подающим устройством с силовыми цилиндрами, чтобы обеспечить создание давления, либо посредством пропускания между двумя цилиндрами, один из которых, или оба, могут быть покрыты полимером для обеспечения равномерного давления.
В частности, оба вышеуказанных этапа выполняют одновременно.
Кроме сказанного, способ может включать в себя этап, на котором в гибкой конструкции будет выполнена система А, обеспечивающая заполнение и, в частности, надувание всех карманов 6 за один прием и/или в одной точке.
На фиг.4 представлен один из вариантов исполнения гибкой конструкции, содержащей систему А.
Этот этап формирования системы А может быть, в частности, реализован как этап технологического процесса, на котором нанесение антиадгезива осуществляют также в местах, предусмотренных для формирования каналов 4 между карманами 6, в частности, там, где требуется обеспечить сообщение между карманами.
В соответствии с одним из вариантов нанесение антиадгезива, предназначенного для облегчения формирования системы А, может быть совмещено с нанесением антиадгезивного агента, предназначенного для формирования карманов.
Однако гибкая конструкция, в которой карманы соединены друг с другом, может иметь тот недостаток, что в случае утечки возможно опорожнение всех карманов.
Для того чтобы полностью или частично устранить этот недостаток, изобретатели предложили систему, дающую возможность ограничить объем среды, вытекающей в случае утечки, в частности при проколе стенки одного из карманов.
Способ может дополнительно содержать этап выполнения гибкой конструкции, в соответствии с которым закупоривают имеющиеся между карманами каналы 4, в частности, когда эти карманы заполнены, например, газом, жидкостью или твердым веществом.
Этого можно добиться, например, благодаря этапу, на котором перед соединением полотнищ или во время этого соединения помещают уплотнение 5 в местах, предусмотренных для формирования каналов 4 между карманами, или, иначе говоря, в области системы А либо также в области распределительной зоны, предназначенной для формирования канала между карманами.
Указанное уплотнение 5, в частности, надувного типа может представлять собой трубку 5 с регулируемым диаметром, в частности эластичную, которая в состоянии покоя имеет диаметр меньший, чем размер каналов между карманами, что позволяет заполнить карманы за один прием и/или в одной точке.
На фиг.5 показан один из вариантов исполнения гибкой конструкции, содержащей уплотнение 5, в соответствии с которым это уплотнение представляет собой надувную эластичную трубку.
Уплотнение 5 позволяет закупорить каналы 4 между карманами 6 в ходе единственной операции, например, путем ее заполнения.
Как только карманы 6 будут заполнены, диаметр трубки 5 можно увеличить таким образом, чтобы она оказалась прижатой к стенкам каналов 4 между карманами, перекрывая их. Увеличение диаметра трубки 5 может быть связано с ее заполнением, в частности, воздухом. В этом случае трубка 5 может быть выполнена из пластика или эластомерного материала, имеющего большую способность восстановления после упругой деформации и низкий модуль.
На фиг.6 представлен один из вариантов осуществления закупорки.
В соответствии с одним из конкретных вариантов осуществления способ включает в себя следующие этапы:
- на ткань с покрытием наносят антиадгезив 14 в месте, соответствующем формированию карманов 6 и каналов 4, обеспечивающих надувание отдельных карманов,
- в зоне поверхности, ограниченной антиадгезивом, размещают трубку 5, обеспечивающую закупорку каналов 4 между карманами 6, в частности, после их заполнения,
- выполняют непрерывное соединение полотна ткани с покрытием 10, на которое нанесен антиадгезивный агент 14, с полотном ткани с покрытием 20 посредством нагрева и/или давления.
Раскрытый выше способ обеспечивает, в частности, возможность создания гибких конструкций, имеющих несколько параллельных или следующих друг за другом карманов.
В соответствии с еще одним аспектом изобретения оно относится к гибкой конструкции, содержащей по меньшей мере один герметичный карман 6, причем внутренняя поверхность указанного кармана полностью или частично покрыта, в частности, с одной стороны, антиадгезивным агентом.
Герметичные карманы могут быть:
- снабжены каждый клапаном, обеспечивающим заполнение каждого кармана, что предполагает прерывное надувание карманов одного за другим,
- соединены между собой таким образом, чтобы все карманы могли быть надуты за один прием, что означает их непрерывное надувание.
Если говорить более конкретно, каналы 4 между карманами 6 могут содержать уплотнение 5, в частности надувное, например, в виде баллона или трубки, в частности эластичной, что позволяет закупорить указанные каналы.
Рассматриваемые здесь гибкие конструкции могут иметь вид:
- мягких плотин из гибкого материала, используемых, в частности, при борьбе с загрязнением водных бассейнов,
- бетонных опалубок, в частности, для применения в морских условиях,
- надувных плотов или лодок,
- надувных конструкций, например быстрораскладываемых тентов, дезактивирующих душей или
- надувных или нагруженных балластом дамб, в частности, для борьбы с наводнениями.