Способ обработки нетканного материала

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ i ö 73 I 907

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 22.07.77 (21) 2505355/28-12 (23) Приоритет (32) 28.07.76 (51) М. Кл.

D 04Н 1 44

Государственный комитет (33) США (31) 709543

СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень ¹ 16 (53) УДК 677.6НМ (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (72) Автор изобретения

Иностранец

Эрнест Джон Грум (США) Иностранная фирма

«Клупак Инк.» (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕТКАНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области текстильной промышленности, а именно к способам обработки нетканого материала.

Известен способ обработки нетканого материала, при котором обработку можно осуществить либо механическим путем, либо сплавлением или с использованием специальных связующих!(1).

Нетканые материалы, полученные известным способом, не годятся для использования из-за жесткости и плохой драпируем ости.

Известен способ обработки нетканого материала, при котором материал растягивают в продольном направлении (2).

Недостатком известного способа является невысокое качество материала.

Цель изобретения — повышение качества материала.

Для этого напряжение, прикладываемое при растяжении материала, превышает предел упругости волокон материала.

При этом после растяжения материал уплотняют в продольном направлении.

Также растяжение материала ведут до его удлинения на 15 — 25%.

После растяжения материала напряжение снимают.

Кроме того, напряжение при растяжении соответствует величине последующего уплотнения.

На фпг. 1 изображено устройство, осуществляющее предлагаемый способ, вид сверху; на фиг. 2 — то же, вид сбоку; на фиг.

3 — то же, вариант выполнения; на фиг. 4— то же, вид сбоку.

Холст 1 нетканого материала пропускают между питающими роликами 2, которые вращаются с такой скоростью, которая предопределяет скорость подачи холста 1 после пропусканпя между роликами 2. Затем холст 1 подают через ролик 3 в зазор между цилиндром 4 и лентой 5, расположенной на прижимном ролике 6 уплотняющего приспособления 7, которое выполнено в виде обогреваемого цилиндра, установленного с возможностью вращения вокруг оси.

Прижимной ролик 6 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно цилиндра 4.

Выполненная из относительно толстого эластичного материала лента 5 перемещается по ролику 6, проходит зазор между роликом 6 и цилиндром 4, далее перемещается по изогнутой части цилиндра 4 и натяж731907 ному ролику 8 и от ролика 9 снова направляется к прижимному ролику б.

Холст 1 уплотняется в результате прижима ленты 5 к цилиндру 4.

Во время уплотнения в основном все направленные в продольном направлении волокна подвергаются микросжатию, в результате чего они изгибаются внутри холста.

Прижимной ролик б и цилиндр 4 вращаются с такой скоростью, что холст 1 направляется с большей скоростью, чем скорость подачи холста 1 питающими роли, ами 2. Это обеспечивает постоянное удлинение тех волокон холста, которые направлены в продольном направлении.

Одновременно уменьшается ширина холста (как показано на фиг. 1), в результате чего имеет место боковой изгиб волокон.

Иными словами, направленные в продольном направлении волокна удлиняются в направлении подачи, сами ориентируются в направлении подачи и сжимаются в поперечном направлении, причем части волокон перемещаются в направлении центра холста, в результате чего боковые волокна изгибаются или перекручиваются и таким образом ширина холста уменьшается. Уплотнение холста 1 имеет место и при пропускании холста между лентой 5 и цилиндром 4.

Согласно фиг. 3 и 4 холст 1 пропускается между питающими роликами 2 и затем между прижимными роликами 10, которые вращаются с большей скоростью, чем ролики 2. При этом холст 1 подвергается постоянному удлинению, в результате чего ширина холста уменьшается и боковые волокна изгибаются.

После пропускания между прижимными роликами 10 с холста 1 снимаются все напряжения в продольном направлении и холст 1 снова несколько расширяется. Но ширина холста 1 все еще меньше, чем перед удлинением. Затем холст 1 подается на собирающее приспособление 11 и отсюда он перемещается по ролику 12 и направляется в зазор между лентой 5 и цилиндром 4 уплотняющего приспособления 7.

После уплотнения холста 1 в продольном направлении получается нетканый материал того же качества, что и нетканый материал, получаемый в результате обработки по фиг. 1 и 2.

Удлинение материала, которое производится перед уплотнением, проводят до достижения желаемого уменьшения ширины холста.

Удлинение порядка 10 — 30% приводит к уменьшению модуля сжатия материала примерно на 35%, в результате чего обеспечивается уплотнение. Как уже указывалось холст 1 сначала подвергают удлинению в продольном направлении и затем его уплотняют до длины, которая примерно равна длине холста до удлинения, 10

Во время уплотнения в продольном направлении холст 1 предотвращается от расширения до первоначального поперечного размера за счет того, что холст 1 расположен между лентой 5 и цилиндром 4. Волокна, которые направлены в продольном направлении, уплотняются, а части волокон, которые направлены в поперечном направлении, постоянно изгибаются.

Полученный при этом нетканый материал имеет значительно улучшенную мягкость и его можно удлинять в обоих направлениях, причем его способность к удлинению в поперечном направлении является достаточной, чтобы снова получить первоначальную ширину холста.

11ри применении определенных нетканых материалов целесообразно добавлять небольшое количество влаги перед обрабогкой, что благоприятно сказывается на полноте изгибания волокон. Кроме того, процесс изгибания волокон ускоряется. Материалы, которые можно обработать с добавкой влаги, содержат гидрофильные волокна и/или связующие. Добавка влаги к этим материалам способствует образованию более упругой и более способной к деформированию связи, благодаря чему можно достигнуть большого удлинения в продольном направлении и, следовательно, большего уменьшения ширины без разрыва холста.

Оптимальное количество добавляемой к материалу влаги зависит от типа волокон и применяемого связующего. Его можно определять простым экспериментальным путем.

Содержание влаги обычно составляет

15 — 25% от веса холста.

При обработке материала, состоящего из вискозных волокон, связанных акриловым связующим, можно удлинить высушенный воздухом материал примерно на 8%.

При этом после добавки 12% влаги (общее влагосодержание 19%) уменьшение ширины составляет 2%.

При этом уменьшении ширины составляет 12% и обработанный холст имеет значительно улучшенные свойства, Кроме того, проведение удлинения при повышенной температуре благоприятно сказывается на результатах обработки таких материалов, которые содержат термопластичные волокна и/или связующие.

Предполагается, что при применении таких материалов тепло вызывает тот же эффект, что и добавка влаги к холсту, содержащему гидрофильные волокна и/или связующие.

Пример 1. Применяют следующие, полученные прядением полиэфирные материалы.

А. Стандартный материал из разветвленных волокон весом 5,9 кг/278 м .

Б. Материал А, но весом 19,5 кг/278 м .

731907

Степень уплотнения, %

Тем пер атур а цилиндра, С

1.5 б0 (более высокая температура отрицательно влияет на мягкость)

Из тефлона

Поверхность цилиндра

Натяжение ленты, кг/см

Влагосодержание холста

27,21 — 2,54

Сушка воздухом

Результаты опытов сведены в таблице 1.

Прочность на разрыв, кг(2,54 см

Удлинение, Жесткость, см

Вес, Ыатериал и обработка кг, 278 ьР

ПРН

ПН

ПРН

ПРН

24,5

35,9

33,1

31,8

27.3

Контроль

Уплотнение 50

Уплотнение 60

Удлинение †уплотнен 50

8,12

6,35

6,35

1,58

l,50

1,75

1,40

1,08

1,04

1, 04О, 99

7,87

6,60

6,85

3,30

6, l2

6,98

6,85

4,62

26,6

27,1

37,1

36,6

38,7

35,0

56,7

55,4

3S,9

47,4

49,1

53,5

53,0

4,90

5,53

6,17

5,44

5,58

9,12

7,66

8,48

10,57

10,02

14,22 !

1,17

l1,93

6,09

6,35

Контроль

Уплотнение 50!

5,24

8 12

8,3$

6,09

6,09

19,64

21,04

20,04

22,31

21,90

Уплотнение 60

Удлинение-1-уплотнение 50

Удлинение †. уплотнение 60

5,35

4,67

4,35

4,26

73,7

51,4

67,4

64,2

53,0

5,76

5,98

5,48

9,90

7,87

11,43

6,85

7,11

6,09

Контроль

Уплотнение 50

24,13

24,76

23,72

22,90

63,1

55,7 16

6,35

Уплотнение 60

Удлинени е+- уплотнение 50

77,8

35.3

44,4

40,8

42,7

39,3

38,3

4I.,8

47,4

0,99

0,99

1,22

0,86

5,84

5,58

5,58

3,04

1,81

9,14

6,85

6,60

5,33

Контроль

Уплотнение 50

5,12

5,44

5,53

5,80

1,77

2,04

2,13

Уплотнение 60

Удлинение —, уплотнение 50

П р |iì еч а ни е. Уплотнение 53 — лента твердостью Шара 50; уплотнение 60 — лента твердостью Шора 60; удлинение -уплотнение †удлинен с последующим уплотнением; ПРН вЂ” в продольном направлении; ПН вЂ” в поперечном направлении.

Из табл. 1 видно, что предлагаемый способ позволяет значительно уменьшить жесткость не только в продольном, но и в поперечном направлении. Кроме того, прочность на РазРыв значчтельн9 повышаетгсЯ

zz продольном направлении.

В. Материал из извитых волокон.

Г. Материал, в котором денье волокон составляет примерно 2,9 или 5,5 в указанных материалах. Вес: 9,5 кг/278 м .

Каждый материал обрабатывают в различных условиях, т. е. уплотнение с применением лент твердостью Шора 50 и 60 и удлинение с последующим уплотнением с применением ленты твердостью Шора 50 и в некоторых случаях также с применением ленты твердостью Шора 60.

Удлинение и уплотнение проводят прп следующих условиях.

Удлинение.

Удлинение проводят так, что холст подвергают 12 — 15%-ному уменьшению ширины перед подачей на уплотнение. При этом необходимая разница в скоростях составляет примерно 20 — 25%, У и л о т н е н и е.

Независимо от того, проводится ли удлинение перед уплотнением. соблюдают следующие условия:

Пример 2. Аналогично примеру 1 обрабатывают материал, состоящий из нейлоновых волокон длиной 2,54 см и вискозных волокон длиной 1,27 см, связанных

25 термопластичным связующим, 731907

Результаты опытов приведены в таблице 2.

Удлинение 10% .;. уп- Удлинение 16% —: — упКонтроль

Показатель

Уплотнение лотнение лотнение

Прочность на разрыв, кг/2,54 см

ПРН

2,31

1,68

2,26

1,90

2,59

1,86

2,31

1,81

ПН

Удлинение, %

ПРН

ll,2 !

7,8

9,3

I0,2

20,1

10,0

12,6 !

4,3

ПН

Жесткость, см

ПРН

6,85

12,19

15,24

I.З,,20

38,27

7,62

8,89

41,67

8,12

6,60

40,82

ПН

Вес, г/0,836 м

П р и м е ч а н и е. С целью удлинения влагосодержание материала следует повысить до 18%. При этом материал можно удлинить без разрыва. Перед уплотнением материал сушат до влагосодержания примерно 10%.

Пример 3. Аналогично примеру 1 рабатывают материал, состоящий из козных волокон длиной 1,2? — 2,54 см, занных термопластичным связующим. обвиссвяПри проводят в таблиэтом удлинение и уплотнение при температуре 82 С.

Результаты опытов приведены це 3.

Удлинение 14%

Уплотнение

+уплотнение

Показатель

Контроль

Прочность на разрыв, кг/2,54 см

ПРН

ПН

1,50

0,77

1,32

0,82

1,36

0,95

Удлинение, %

ПРН

l4,3 !

3,8

23,7

14,2

17,0

20,2

ПН

Жесткость, см

ПРН

ПН

12,45

10,67

56,7

5,59

62,37

5,84

5,84

62,37

Вес, r/0,836 м

Формула изобретения

1. Способ обработки нетканого материала, при котором материал растягивают в продольном направлении, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения качества, напряжение, прикладываемое при растяжении материала, превышает предел упругости волокон материала.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после растяжения материал уплотняют в продольном направлении.

3. Способ по пп. 1 и 2, отл ичающийся тем, что растяжение материала ведут до его удлинения на 15 — 25%, 4. Способ по пп. 1 — 3, отл ич а ющи и с я тем, что после растяжения материала напряжение снимают.

10 5. Способ по пп. 1 — 4, отлич ающийся тем, что напряжение при растяжении соответствует величине последующего уплотнения.

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3554854, кл. 161 — 150, 19?О.

2. Патент ГДР № 39589, кл. 8h, 8, 1965.

731907

pun.p

Рог. Z фиг ..7

/У

Фиг. 4

Составитель А. Смоляков

Редактор Т. Пилипенко Техред А. Камышникова

Корректор 3. Тарасова

Заказ 759/17 Изд. № 295 Тираж 474 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2