ТКАНЬ ДЛЯ СУШКИ СПЛОШНЫМ ПОТОКОМ ВОЗДУХА
FABRIC FOR DRYING WITH CONTINUOUS AIR FLOW

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область техники
Настоящее изобретение относится к бумажному производству. Более конкретно, изобретение относится к тканям для сушки сквозным потоком воздуха, которые используются при изготовлении объемной санитарно-бытовой бумаги и полотенец, а также нетканых изделий и тканей на бумагоделательной машине.
Уровень техники
Мягкие, впитывающие одноразовые бумажные изделия, например косметические салфетки, купальные простыни и бумажные полотенца, широко используются в современной жизни цивилизованного общества. Хотя существует множество способов изготовления таких изделий, все они по существу начинаются с образования целлюлозного волокнистого полотна в формовочной части бумагоделательной машины. Целлюлозное волокнистое полотно получают путем осаждения волокнистой жидкой массы, т.е. водной дисперсии целлюлозных волокон, на движущуюся формовочную ткань в формовочной части бумагоделательной машины. Из жидкой массы сквозь формовочную ткань удаляется большое количество воды и на поверхности формовочной ткани остается целлюлозное волокнистое полотно.
Затем полученное целлюлозное полотно переносят на ткань или ленту для сушки сквозным потоком воздуха посредством воздушного потока, создаваемого вакуумом или всасыванием, который прогибает полотно и вдавливает его, чтобы оно по меньшей мере частично соответствовало топографии ткани или ленты для сушки сквозным потоком воздуха. Затем полотно, несомое указанной тканью или лентой, проходит через устройство сушки сквозным потоком воздуха, где направленный на него и через ткань или ленту нагретый воздух высушивает полотно до нужной степени. После сушки сквозным потоком воздуха полотно может сцепляться с поверхностью сушилки Янки и фиксироваться на ней посредством поверхности ткани или ленты для сушки сквозным потоком воздуха с целью дальнейшей и полной сушки. Полностью высушенное полотно снимают с поверхности сушилки Янки скребковым ножом, который обрезает или крепирует полотно и увеличивает его объем. Обрезанное полотно сматывают в рулоны для последующей обработки, включающей упаковку в форме, пригодной для доставки и продажи потребителям.
Как указано выше, существует много способов изготовления изделий из объемной санитарно-бытовой бумаги, и в приведенном выше описании изложены в общих чертах операции, присущие некоторым из этих способов. Например, сушилка Янки не всегда необходима, поскольку в некоторых случаях обрезка может быть нежелательной или для обрезки полотна уже была использована другая процедура, например "влажное крепирование".
Известно, что ткани для сушки сквозным потоком воздуха могут иметь форму бесконечных лент на бумагоделательной машине и играть роль конвейеров. Также известно, что изготовление бумаги - это непрерывный процесс, который выполняется со значительной скоростью. То есть в формовочной части волокнистую жидкую массу непрерывно осаждают на формовочную ткань, а полученный бумажный лист после выхода из сушильной части непрерывно сматывают в рулоны.
Специалистам в данной области известно, что ткани изготавливают путем ткачества и они имеют ткацкий рисунок, который при плоском ткачестве повторяется как в направлении основы или по ходу ткани в машине, так и в направлении утка или поперек хода ткани в машине. Тканые ткани могут иметь различную форму. Например, они могут быть сотканы путем бесконечного или плоского ткачества с последующим приданием бесконечной формы с помощью шва. Очевидно, что полученная в результате ткань должна быть однородной; т.е. не должна иметь резких изменений в ткацком рисунке, из-за которых полученный бумажный лист будет иметь нежелательные характеристики. Из-за того что ткацкий рисунок повторяется, общим недостатком таких тканей является их характерный диагональный рисунок. Кроме того, любые следы на рисунке, желательные или нежелательные, перенесенные на образованный материал, влияют на качество бумаги.
В настоящее время имеется широкий ассортимент тканей, удовлетворяющих требованиям бумагоделательных машин, на которые они будут устанавливаться для изготовления определенных сортов бумаги. В основном эти ткани содержат ткань-основу, сотканную из моноволоконных нитей, и могут быть однослойными или многослойными. Нити обычно экструдируют из синтетических полимерных смол, таких как полиамидные и полиэфирные смолы, использование которых для этой цели известно специалистам в области бумагоделательных машин.
Настоящая заявка относится, по меньшей мере частично, к тканям или лентам для сушки сквозным потоком воздуха, используемым в сушилках со сквозным потоком воздуха в машине для изготовления объемных санитарно-бытовых бумаг. Более конкретно, настоящая заявка относится к тканям для сушки сквозным потоком воздуха, описанным в патенте США №6763855 (который включен в настоящее описание путем ссылки). В этом патенте описана ткань для сушки сквозным потоком воздуха, включающая тканую ткань-основу, имеющую покрытие из полимерной смолы. Хотя ткань, предлагаемая в настоящем изобретении, не имеет покрытия из смолы, для нее справедливы многие из особенностей ткани, описанной в указанном патенте США.
Ткани такого типа могут также использоваться в формовочной части машины для изготовления объемных санитарно-бытовых бумаг для формования целлюлозно-волокнистого полотна, имеющего отдельные области с относительно малым базовым весом на непрерывном фоне с относительно большим базовым весом. Ленты такого типа могут также использоваться для изготовления других нетканых изделий и тканей путем гидропереплетения, в которых имеются отдельные области, где плотность волокон меньше, чем в соседних областях.
Такие свойства, как впитывающая способность, прочность, мягкость и эстетичность внешнего вида, важны для многих изделий, когда они используются по назначению, в особенности когда волокнистые целлюлозные изделия представляют собой косметические салфетки или туалетную бумагу, бумажные полотенца, санитарные салфетки или подгузники.
Объем, растяжимость в поперечном направлении, поглощающая способность и мягкость особенно важны для листов бытовой бумаги, салфеток и бумажных полотенец. Ткань, которая используется в изготовлении бумажных изделий с такими свойствами, часто выполнена так, что ее верхняя поверхность имеет топографические вариации. Эти топографические вариации часто измеряют как разность в высоте плоскостей, в которых расположены нити на поверхности ткани. Например, разность высоты плоскостей обычно измеряют как разность по высоте между поднятыми уточными или основными нитями или как разность по высоте между перекрытиями, расположенными по ходу ткани в машине, и перекрытиями, расположенными поперек хода ткани в машине, в плоскости поверхности ткани. Часто поверхность ткани имеет карманы, и в этом случае разность плоскостей может быть измерена как глубина кармана.
Настоящее изобретение относится к ткани для сушки сквозным потоком воздуха, которая имеет подходящие характеристики для изготовления санитарно-бытовой бумаги и соответствующих изделий.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к ткани для сушки сквозным потоком воздуха, хотя может найти применение в формовочной, прессовой и сушильной частях бумагоделательной машины. Кроме того, изобретение относится к ткани для бумагоделательной машины, которая содержит множество основных нитей, переплетенных с множеством уточных нитей.
Согласно изобретению предложена предпочтительно ткань для сушки сквозным потоком воздуха, содержащая множество основных нитей, переплетенных с множеством уточных нитей с образованием на обращенной к бумаге поверхности ткацкого рисунка, отличающаяся тем, что первые карманы и вторые карманы чередуются. Первые и вторые карманы ограничены поднятыми основными нитями и поднятыми уточными нитями, образованными петлями в ткацком рисунке. Первые карманы предпочтительно имеют большую площадь, чем вторые карманы. Ткань-основа внутри первого кармана предпочтительно имеет рисунок гладкого ткачества. Второй карман может быть разделен внутри пополам поднятой уточной нитью.
Ниже изобретение описано более подробно со ссылками на чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания изобретения оно описано со ссылками на сопровождающие чертежи, где:
на фиг.1 показан ткацкий рисунок на поверхности ткани со стороны бумаги и со стороны машины согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения;
на фиг.2 показан рельеф поверхности с выделением относительных размеров карманов на обращенной к бумаге поверхности ткани, показанной на фиг.1;
на фиг.3 показан рельеф поверхности с выделением поднятых уточных и основных нитей на обращенной к бумаге поверхности ткани, показанной на фиг.1;
на фиг.4 показана схема ткацкого рисунка на обращенной к бумаге стороне ткани, показанной на фиг.1;
на фиг.5 показаны контуры основной нити для ткацкого рисунка, показанного на фиг.4;
на фиг.6 показаны контуры уточной нити для ткацкого рисунка, показанного на фиг.4;
на фиг.7 показано поперечное сечение в направлении поперек хода ткани в машине, на котором видны различные контуры уточной нити, для ткани, показанной на фиг.1; и
на фиг.8 показано поперечное сечение в направлении хода ткани в машине, на котором видны различные контуры основной нити, для ткани, показанной на фиг.1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно изобретению ткань для сушки сквозным потоком воздуха имеет по меньшей мере два кармана разных размеров, которые чередуются на поверхности, обращенной к бумаге. Размеры карманов зависят от ткацкого рисунка, плотности переплетения и нитей, использованных в рисунках. Величина карманов может характеризоваться размером по ходу ткани в машине и размером поперек хода ткани в машине и/или глубиной кармана. Карманы образованы/ограничены уточными нитями и основными нитями, которые подняты над базовой плоскостью поверхности ткани. Поднятые уточные нити и основные нити образованы длинными петлями в ткацком рисунке. Ткань-основа внутри каждого кармана может иметь рисунок гладкого переплетения или любой другой подходящий рисунок. Кроме того, карман может включать одну или несколько поднятых или наполовину поднятых основных нитей или уточных нитей в пределах своего периметра. Например, карман одного размера может иметь поднятую уточную нить, разделяющую пополам его площадь.
Ткани согласно изобретению могут иметь плотность плетения 12-20 нитей/см в направлении по ходу ткани в машине и 10-18 нитей/см в направлении поперек хода ткани в машине. Глубина карманов в тканях может составлять от 300 до 500 мкм.
Преимуществами настоящей ткани являются относительно большой процент пропускной площади, что обеспечивает более высокую воздухопроницаемость по сравнению с другими тканями для сушки сквозным потоком воздуха. Предлагаемая ткань создает отчетливо видимый рисунок на бытовой бумаге и позволяет снизить напряжения, возникающие в процессе изготовления, и тем самым сохранить прочность на растяжение и предотвратить разрывы. В результате предлагаемая ткань может уменьшить или вообще не создавать микроотверстий в бытовой бумаге, которые имеются в других высокоструктурированных тканях для сушки сквозным потоком воздуха.
Ткань в предпочтительном варианте выполнения может иметь 10-зевный рисунок, включающий 3 различных контура основной нити и 3 различных контура уточной нити. В таком рисунке на поверхности ткани образуются карманы (или углубления) двух размеров. Меньший карман охватывает площадь, равную 45%-65% площади, охваченной большим карманом. И большие, и малые карманы окружены выступающими вверх относительно плоскости длинными петлями, образованными основными нитями и уточными нитями. Поверхность внутри большого кармана имеет рисунок гладкого переплетения. Поверхность внутри малого кармана разделена пополам поднятой уточной нитью, проходящей через центр. Эта поднятая уточная нить может находиться или не находиться в одной плоскости с выступающими вверх длинными петлями, ограничивающими карман. Альтернативно, в других вариантах изобретения карман может разделяться пополам поднятой основной нитью.
На фиг.1 показаны ткацкие рисунки на поверхности ткани со стороны бумаги и со стороны машины согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения. Здесь все нити, расположенные по ходу ткани в машине, имеют диаметр 0,35 мм, а все нити, расположенные поперек хода ткани в машине, имеют диаметр 0,40 мм. Плотность плетения составляет 18,9 нитей/см в направлении по ходу ткани в машине и 13,0 нитей/см в направлении поперек хода ткани в машине. Глубина кармана для этой ткани составляет приблизительно 430-440 мкм. Кроме того, для увеличения сопротивления истиранию в этом рисунке имеются уточные бегунки на стороне ткани, обращенной к машине.
2
2
2
На фиг.2 показан рельеф поверхности, обращенной к бумаге, для предпочтительного варианта осуществления изобретения, где выделены относительные размеры карманов. Этот рельеф был измерен устройством для высокоточного трехмерного оптического измерения MarSurf TS 50, изготовленным компанией Malir GmbH Gottingen, Геттинген, Германия. Фиг.2 дает укрупненное изображение обращенной к бумаге поверхности, показанной на фиг.1. Ткань, изображенная на фиг.2, имеет карманы с двумя разными размерами; малый карман 200 и большой карман 210, 220. Площадь малого кармана 200 составляет приблизительно 4,03 мм. Большой карман имеет минимальную площадь 7,84 мм (карман 210) и среднюю площадь 10,52 мм (карман 220).
На фиг.3 показан рельеф поверхности, обращенной к бумаге, для предпочтительного варианта осуществления изобретения, где видны поднятые уточные и основные нити. Рельеф был измерен тем же устройством для высокоточного трехмерного оптического измерения MarSurf TS 50, изготовленным компанией MalirGmbH Gottingen, Геттинген, Германия. Поднятые уточные нити 330 и поднятые основные нити 310 образуют/ограничивают карманы. Внутри больших карманов ткань имеет рисунок гладкого переплетения, а внутри малых карманов имеется поднятая уточная нить 320, разделяющая карман пополам. Эта нить 320 может находиться или не находиться в одной плоскости с поднятыми уточными и основными нитями, которые ограничивают карманы.
На фиг.4 показана схема ткацкого рисунка на обращенной к бумаге поверхности, изображенной на фиг.1. На фиг.4 направление по ходу ткани в машине соответствует вертикали, а направление поперек хода ткани в машине - горизонтали. Каждая колонка соответствует основной нити, а каждый ряд соответствует уточной нити. Квадратики, внутри которых стоят цифры, обозначают петли, где основная нить, номер которой соответствует этой цифре, находится на верхней (обращенной к бумаге) поверхности ткани. Пустые квадратики обозначают места, где основная нить проходит под уточной нитью.
На фиг.5 показаны контуры основной нити для ткацкого рисунка согласно фиг.4. Числа справа от каждого контура обозначают номер основной нити и номер контура этой нити. Например, основные нити 1, 4, 6 и 9 имеют контуры номер 1, смещенные в шахматном порядке. Данный ткацкий рисунок содержит 3 разных контура основной нити, расположенных в последовательности 1, 2, 2, 1, 3, которая повторяется дважды в одном раппорте рисунка. Каждая основная нить соответствует колонке на фиг.4. Например, основная нить 1 имеет рисунок, показанный в первой колонке на фиг.4, а именно основная нить 1 проходит под уточными нитями 1-3, над уточной нитью 4, под уточной нитью 5, над уточными нитями 6 и 7, под уточной нитью 8, над уточной нитью 9 и под уточной нитью 10. Соответственно, в колонке 1 на фиг.4 наличие цифры 1 в квадратиках, соответствующих уточным нитям 4, 6, 7 и 9, означает, что основная нить 1 образуют петли, проходя над этими уточными нитями. Пустые квадратики на фиг.4 означают, что основная нить проходит под уточными нитями.
На фиг.6 показаны контуры уточных нитей для ткацкого рисунка, изображенного на фиг.4. Как и на фиг.5, числа справа от контура каждой уточной нити обозначают номер уточной нити и номер контура этой уточной нити. Например, уточные нити 1, 4, 6 и 9 имеют контуры номер 1, смещенные в шахматном порядке. Данный ткацкий рисунок включает 3 разных контура уточной нити, расположенных в последовательности 1, 2, 2, 1, 3, которая повторяется дважды в одном раппорте рисунка. Каждая уточная нить соответствует ряду на фиг.4. Например, уточная нить 1 имеет рисунок, показанный в первом ряду на фиг.4, а именно она проходит над основной нитью 1, под основной нитью 2, над основной нитью 3, под основной нитью 4, над основной нитью 5 и под основными нитями 6-10. Соответственно, в ряду 1 на фиг.4 наличие цифр в квадратиках, соответствующих основным нитям 2, 4 и 6-10, означает, что эти основные нити образуют петли, проходя над уточной нитью 1. Пустые квадратики на фиг.4 означают, что основная нить проходит под уточной нитью.
На фиг.7 показано поперечное сечение в направлении поперек хода ткани в машине, где видны два из трех разных контуров уточной нити в ткани согласно фиг.1. На фиг.8 показано поперечное сечение в направлении хода ткани в машине, где видны два из трех разных контуров основной нити в ткани согласно фиг.1.
В объем изобретения входят и другие ткацкие рисунки, имеющие разные размеры и форму карманов, разную глубину карманов и разные контуры нитей, т.е. изобретение не ограничено описанным предпочтительным вариантом его осуществления.
Ткань согласно изобретению предпочтительно содержит только моноволоконные нити, предпочтительно из полиэфира, полиамида или других полимеров. Специалистам в данной области понятно, что может использоваться любая комбинация полимеров для любой из нитей. Нити, расположенные поперек хода ткани в машине, и нити, расположенные по ходу ткани в машине, могут иметь круглое сечение и один и тот же или разные диаметры. Например, поднятые уточные нити и основные нити могут иметь другой диаметр, нежели уточные нити и основные нити, образующие ткань-основу (т.е. внутренность карманов). Диаметры основных и уточных нитей могут быть в пределах 0,20 мм - 0,55 мм, а предпочтительно в пределах 0,35 мм - 0,45 мм. Однако диаметры могут иметь другие значения в любой комбинации. Кроме того, в дополнение к нитям круглого сечения одна или большее количество нитей могут иметь сечение другой формы, например прямоугольное или некруглое сечение.
Специалистам очевидны возможные модификации изобретения в пределах его объема, определяемого формулой изобретения.