Нетканый материал (варианты), устройство для изготовления нетканого материала, устройство для изготовления перераспределенного нетканого материала, способ изготовления нетканого материала

Нетканый материал (варианты), устройство для изготовления нетканого материала, устройство для изготовления перераспределенного нетканого материала, способ изготовления нетканого материала

Реферат

 

Использование: изобретение относится к созданию ткани, имеющей прочность и другие характеристики тканых или трикотажных материалов. Сущность изобретения: материал содержит многообразие нитеобразных волоконных сгустков, которые проходят между узлами и пересекаются с ними. Эти волоконные сгустки и узлы образуют рисунок из окон, причем окна имеют в основном квадратную форму. Каждый из волоконных сгустков содержит волоконные сегменты, которые уплотнены и спрессованы. В этих волоконных сгустках многие из волоконных сегментов параллельны друг другу. Как можно видеть на чертеже, по существу, в центре волоконных сгустков, между соседними узлами, имеется спутанная впоследствии зона 54, где волокна стремятся завернуться по окружности вокруг периферии параллельных спрессованных волоконных сегментов. Как видно, волоконные сгустки выступают с противоположных сторон из спутанной по окружности зоны. Эта конфигурация в настоящем решении предпочтительна перед так называемой "дуговой связкой" или "зоной с дуговой связкой". 7 с. и 21 з.п. ф-лы, 42 ил.

Много лет предпринимаются попытки создать ткань, имеющую прочность и другие характеристики тканых или трикотажных материалов таким образом, чтобы не проходить бесчисленных этапов, необходимых для создания таких тканей.

Чтобы создать тканое полотно или трикотажный материал, сначала должна быть изготовлена нить. Обычно пряжу обрабатывают кардаванием и прочеcыванием волокна и создают паутину волокон. Паутину волокон собирают в прядь, из которой образуют ровницу скручиванием и вытягиванием прядей. Несколько ровниц затем скручивают и вытягивают, образуя нить.

Чтобы создать окончательное полотно, нити переплетают в тканый материал на ткацком станке или вывязывают трикотаж на сложных вязальных машинах. Часто нить следует отшлихтовать крахмалом или другими материалами прежде, чем можно будет подать ее на ткацкий станок или вязальную машину.

В течение последних двадцати-тридцати лет разработаны различные технологические процессы и сделаны попытки изготовить ткань непосредственно из волоконных лент, исключив большинство, если не все, различных этапов, описанных выше. Некоторые из этих способов включали использование шпилек или игл, расположенных по некоторому рисунку. Иглы вводили в волоконную ленту, образуя отверстия в полотне и имитируя внешний вид тканого полотна.

Полученный в результате продукт оказался слабым и требовал дополнительного введения химического связующего, чтобы получить желаемую прочность. Введение связующего в значительной мере преобразует свойства обрабатываемости, упругости, драпируемости и другие желательные физические свойства и делает фактически невозможным воспроизведение желаемых свойств тканых и трикотажных материалов.

Другие технологии включают использование текучих или жидкостных сил, которые направляют на волоконное полотно по заранее заданному узору, манипулируя волокнами таким образом, чтобы получаемый продукт прибрел некоторые из характеристик тканых или трикотажных материалов.

Согласно некоторым из этих известных технологий волоконное полотно поддерживают на элементе, имеющем заранее заданный рельеф поверхности, и обрабатывают в это время текучими силами до изменения конфигурации волокон и образования нетканого полотна.

Примеры способов изготовления нетканых материалов описаны и раскрыты в патентах США N 1978620; 2862251; 3033721; 3081515; 3485706 И 3498874.

Хотя материалы, изготовленные некоторыми из описанных ранее способами, имеют коммерческий успех, окончательно получаемые материалы еще не имеют всех желаемых характеристик многих нетканых и/или трикотажных материалов. Ни одна из этих технологий не имела возможности получить ни желаемой комбинации физических характеристик в окончательной ткани, ни желаемого внешнего вида тканых или трикотажных полотен, или ни того, ни другого. Известные способы не имеют точного регулирования положения волокон и регулирования сил, ударяющих в волоконное полотно.

Из патента США N 4960630, принятого в качестве наиболее близкого аналога, известен нетканых материал, содержащий множество пряжеобразных волоконных групп, состоящих из множества параллельных и плотно спрессованных сегментов, а также нетканый материал, содержащий множество перераспределенных волокон для образования пряжеобразных волоконных групп, в которых волокна в виде сегментов внутри группы спрессованы и, по существу, параллельны, нетканый материал, содержащий множество пряжеобразных волоконных групп, содержащих множество параллельных и плотно спрессованных волоконных сегментов, и нетканый материал, содержащий множество пряжеобразных волоконных групп.

Из патента США N 4960630 известно устройство для изготовления нетканого материала, которое имеет заранее заданный рисунок из отверстий, образованных пряжеобразными волоконными группами, взаимосвязанными в узлах, и содержит опорный элемент для поддержания на нем волоконного слоя и средство для одновременного выпускания соседних жидкостных потоков на слой начального волоконного полотна, отдельные волоконные элементы которого способны к перемещению под действием приложенных жидкостных сил, а также известно устройство для изготовления перераспределенного нетканого материала из слоя начального волоконного полотна, отдельные волокна которого способны к перемещению под действием приложенных жидкостных сил, содержащее опорный элемент для поддержания в нем волоконного полотна.

Из этого же патента известен способ изготовления нетканого материала, содержащего группу волоконных сегментов, расположенных с промежутками с образованием отверстий и образованных из слоя хаотично распределенных перекрывающихся волокон при фрикционном их сцеплении друг с другом, при этом волокна способны к перемещению под действием приложенных жидкостных сил при поддерживании слоя на месте по всей зоне, предназначенной для обработки.

В общем, ткань должна быть однообразной конструкции и иметь хорошую прочность. Ткань должна иметь хорошую четкость или резкость рисунка, даже если ткань относительно большого веса. Ткань должна иметь низкую пушистость, хотя и быть гидроскопичной. Требуемое сочетание свойств должно получаться без дополнительного введения химических связующих. Процесс должен быть управляем настолько, чтобы обеспечить изготовление ткани с желаемой комбинацией физических свойств.

Целью настоящего изобретения является обеспечение нетканого полотна, имеющего исключительную прочность при отсутствии материалов из связующих добавок.

Дальнейшая цель изобретения состоит в том, чтобы изготовить ткань, которая имеет однообразный внешний вид, единообразные и регулируемые физические характеристики. Еще одна цель состоит в том, чтобы изготовить ткани, которые имеют превосходную четкость рисунка и открытые области.

Согласно определенным вариантам выполнения настоящего изобретения, новый нетканых материал содержит многообразие пряжеподобных волоконных групп, причем группы, фактически насколько плотные, настолько и мелкие, представляют собой спутанные нити. Эти группы взаимосвязаны в узлах волокнами, которые являются общими для нескольких групп.

Группы образуют заранее заданный рисунок из отверстий в окончательно полученной ткани. Каждая группа содержит несколько параллельных и плотно спрессованных волоконных сегментов. По меньшей мере, некоторые из групп включают в себя спутанные зоны из волоконных сегментов, закрученных по окружности вокруг части периферии параллельных и плотно спрессованных волоконных сегментов и также закрученных по волоконной группе.

В этом примере осуществления тканей по настоящему изобретению имеются спутанные зоны (54), которые имеют волоконный сгусток, выступающий в противоположном от спутанной зоны направлении.

Согласно некоторым примерам осуществления новых нетканых материалов, согласно настоящему изобретению, параллельные и плотно спрессованные волоконные сегменты имеют скручивание. Скручивание проходит либо от одной зоны взаимного соединения к соседней зоне взаимного соединения, или имеются противоположные скручивания с одним поворотом, проходящим от зоны взаимного соединения и закрученной вокруг спутанной части, и противоположным поворотом, проходящим от этой закрученной вокруг спутанной части к соседней взаимно соединенной зоне.

Согласно многим примерам выполнения настоящего изобретения, взаимосвязанные узлы представляют собой плотные, сильно спутанные зоны, которые содержат несколько волоконных сегментов. Некоторые из волоконных сегментов в этой зоне прямые, в то время как другие имеют изгиб в 90^o в сегменте.

Еще одни волоконные сегменты в узлах придерживаются диагонального пути, так как сегмент проходит через узел. Некоторые волокна проходят в направлении Z внутри спутанных зон. Направление Z представляет собой толщину ткани в противоположность длине или ширине ткани.

Согласно определенным примерам выполнения, закрученные вокруг и спутанные части могут находиться в центре, между узлами, в то время, как согласно другим примерам выполнения, скрученные вокруг и спутанные части могут быть смещены от центра. В еще одном примере выполнения может быть разнообразие закрученных вокруг и спутанных частей между соседними взаимно соединенными узлами.

Чистота или открытость тканей, согласно настоящему изобретению, необычна, кроме того, плотность спрессованных волоконных групп и взаимосвязанных узлов выше, чем у известных нетканых материалов. В определенных случаях плотность групп и/или узлов может достигать плотности нитей в тканых или трикотажных материалах. Более того, во многих материалах, согласно настоящему изобретению, плотность в волоконных группах чрезвычайно однородна по сравнению с известными неткаными материалами.

Новые способы, согласно настоящему изобретению, располагаются по месту и спутывают волокна более тщательно и предсказуемо, как это будет затем здесь показано, что позволяет получить ткани с превосходящими свойствами.

Ткани, согласно настоящему изобретению, изготавливают путем направления регулируемых жидкостных сил на одну поверхность слоя волокон, в то врем как слой удерживают в противоположной его поверхности на элементе, имеющем заранее заданный профиль поверхности в виде заранее заданного рисунка открытых областей в этом профиле поверхности.

Согласно одному технологическому способу изготовления новых нетканых материалов, опорный элемент для поддерживания волоконного полотна является трехмерным и включает в себя несколько пирамид, расположенных по рисунку на одной поверхности опорного элемента. Боковые стенки пирамид находятся под углом более 55^o к горизонтальной поверхности опорного элемента. Предпочтительно, чтобы угол составлял 65^o или более, а при угле 75^o получаются превосходные материалы согласно настоящему изобретению.

Опорный элемент включает в себя также множество отверстий, причем эти отверстия расположены в зонах, где боковые стенки пирамид сходятся с опорным элементом. Предусмотрены также средства для одновременного выбрасывания смежных жидкостных струй на верхние и/или боковые стороны пирамид, в то время как волоконный слой удерживается пирамидами.

Изобретение будет более понятным из дополнительного описания со ссылкой на чертежи, на которых: на фиг. 1 изображен схематический пространственный вид материала, согласно настоящему изобретению; на фиг.2 - схематический вид в сечении устройства для изготовления материала, согласно настоящему изобретению; на фиг.3 - разрозненный пространственный вид волоконного полотна и поддерживающего элемента с профилированной поверхностью; на фиг.4 - блок-схема, показывающая различные этапы процесса изготовления тканей, согласно настоящему изобретению; на фиг. 5 - схематический вид одного типа устройства для изготовления тканей, согласно настоящему изобретению; на фиг. 6 - схематический вид другого типа устройства для изготовления тканей, согласно настоящему изобретению; на фиг.7 - схематический вид предпочтительного типа устройства для изготовления тканей, согласно настоящему изобретению; на фиг.8 - увеличенный вид поперечного сечения поддерживающего элементы с профилированной поверхностью; на фиг.9 - вид в плане поддерживающего элемента с профилированной поверхностью, изображенного на фиг.8; на фиг.10 - увеличенный вид поперечного сечения поддерживающего элемента с профилированной поверхностью; на фиг. 11 - вид сбоку поддерживающего элемента с профилированной поверхностью, изображенного на фиг.10; на фиг.12 - увеличенный вид поперечного сечения поддерживающего элемента с профилированной поверхностью; на фиг. 13 - вид в плане поддерживающего элемента с профилированной поверхностью, изображенного на фиг.12; на фиг.14 - увеличенный вид поперечного сечения поддерживающего элемента с профилированной поверхностью; на фиг. 15 - вид сбоку поддерживающего элемента с профилированной поверхностью, изображенного на фиг.14; на фиг.16 - частичный вид сбоку поддерживающего элемента с профилированной поверхностью; на фиг.17 - поперечное сечение по линии 17-17 на фиг.16; на фиг.18 - частичный вид сбоку поддерживающего элемента с профилированной поверхностью; на фиг.19 - частичный вид сбоку другого поддерживающего элемента с профилированной поверхностью; на фиг.20 - микрофотография ткани, схематично показанной на фиг.1, увеличенной в 20 раз; на фиг. 21 - микрофотография одной из зон с "дуговой связкой" для ткани на фиг.20, но увеличенной впоследствии примерно в 4 раза; на фиг. 22 - микрофотография одного взаимосвязанного узла материала по фиг. 20, но увеличенной примерно в 4 раза; на фиг. 23 - микрофотография поперечного сечения "дуговой связки" ткани по фиг.20, увеличенной примерно в 4 раза; на фиг.24 - микрофотография ткани, согласно настоящему изобретению, увеличенной примерно в 25 раз; на фиг. 25 - микрофотография одной из "дуговых связок" ткани по фиг.24, увеличенной примерно в 3 раза; на фиг.26 - микрофотография взаимосвязанного узла ткани по фиг.24, увеличенной примерно в 3 раза; на фиг.27 - микрофотография ткани, согласно настоящему изобретению, увеличенной примерно в 25 раз; на фиг.28 - микрофотография зоны "дуговой связки" ткани, согласно настоящему изобретению, увеличенной примерно в 50 раз; на фиг.29 - микрофотография ткани, согласно настоящему изобретению, увеличенной примерно в 20 раз; на фиг.30 - микрофотография зоны с "дуговой связкой" ткани по фиг.29, но увеличенной примерно в 2,5 раза; на фиг. 31 - микрофотография другого примера выполнения ткани, согласно настоящему изобретению, увеличенной примерно в 15 раз, при этом волоконные сегменты включают в себя скручивание; на фиг. 32 - микрофотография ткани по фиг.31, но увеличенная примерно в два раза; на фиг. 33 - микрофотография другого примера выполнения ткани, согласно настоящему изобретению, увеличенной примерно в 5 раз; на фиг.34 - микрофотография еще одного примера выполнения ткани, согласно настоящему изобретению, увеличенной примерно в 35 раз; на фиг. 35 - микрофотография плоского поперечного сечения взаимосвязанного узла ткани, согласно настоящему изобретению, увеличенного примерно в 88 раз; на фиг. 36 - микрофотография плоского поперечного сечения взаимосвязанного узла известной ткани, увеличенной примерно в 88 раз; на фиг. 37-42 - соответственно микрофотография испытательной ткани в серии этапов при анализе изобретения испытательной ткани для определения четкости тканых дырочек.

Согласно чертежам, на фиг.1 представлен пространственный вид ткани 50, согласно настоящему изобретению.

Как видно на этом чертеже, ткань содержит множество пряжеобразных волоконных сгустков 51, которые проходят между узлами 52 и взаимосвязаны в них. Эти волоконные сгустки и узлы образуют рисунок отверстий 53, которые имеют, по существу, квадратную конфигурацию. Каждый из волоконных сгустков содержит волоконные сегменты, которые уплотнены и спрессованы.

В этих волоконных сгустках многие из волоконных сегментов параллельны друг другу. Как видно на чертеже, по существу, в центре волоконного сгустка между соседними узлами имеется дополнительная спутанная зона 54, в которой волокна стремятся обернуться по окружности вокруг периферии параллельных спрессованных волоконных сегментов. Как можно видеть, волоконные сгустки выступают с противоположных сторон от спутанной по окружности зоны. Эту конструкцию относят здесь и далее к так называемой "дуговой связке" или "зоне дуговой связки".

Фиг.2 представляет собой схематическое поперечное сечение устройства для изготовления материалов, согласно настоящему изобретению.

В этом устройстве имеется подвижная конвейерная лента 55 и на верху этой ленты, перемещаясь вместе с ней, располагается поддерживающий элемент 56 новой конструкции с профилированной поверхностью. Поддерживающий элемент имеет множество пирамид и множество отверстий, выполненных в указанном элементе с профилированной поверхностью, что более полно будет описано здесь ниже.

Поверх этого поддерживающего элемента с профилированной поверхностью разложено полотно из волокон 57. Это может быть нетканое полотно из чесанных волокон, волокон с воздушным прокладыванием, из плавленных с продувкой волокон или т.п.

Над волоконным полотном находится трубопровод 58 для подачи жидкости 59, предпочтительно воды, на волоконное полотно в то время, пока волоконное полотно, поддерживаемое на элементе с профилированной поверхностью, перемещается на конвейерной ленте под трубопроводом. Воду можно подавать при различном давлении. Под конвейерной лентой расположен вакуумный трубопровод 60 для отвода воды из зоны, где в это время проводят полотно и поддерживающий элемент с профилированной поверхностью.

При работе волоконное полотно раскладывают на поддерживающем элементе с профилированной поверхностью, а волоконное полотно и элемент с профилированной поверхностью проводят под жидкостным трубопроводом. Воду подают на волоконное полотно, промачивая волоконное полотно и обеспечивают, чтобы полотно не снималось, или не срывалось со своего положения на элементе с профилированной поверхностью при дальнейшей обработке.

После этого поддерживающий элемент с профилированной поверхностью и полотно проводят под трубопроводом несколько раз. Во время этих проходов давление в трубопроводе увеличивают от начального давления примерно в 100 фунтов/д² до давления порядка 1000 фунтов/д². Сам трубопровод состоит из нескольких дырочек от 4 до 100 или более штук на дюйм. Предпочтительно, чтобы количество дырочек в трубопроводе было от 30 до 70 на дюйм. Дырочки составляют приблизительно семь тысячных дюйма в диаметре.

После того, как поддерживающий элемент с профилированной поверхностью и полотно провели несколько раз под трубопроводом, воду выключают, а вакуум продолжает работать, содействуя отводу воды из полотна. Полотно затем снимают с элемента с профилированной поверхностью и высушивают, чтобы создать ткань, как описано в связи с фиг.1.

Фиг.3 представляет собой увеличенный пространственный вид части волоконного полотна и поддерживающего элемента, описанного по фиг.2. Полотно 57 содержит, по существу, хаотично уложенные слои волокон 63. Волокна могут быть разными по длине, от четверти дюйма и менее до полутора дюймов и более. Предпочтительно, чтобы при использовании более коротких волокон (включая целлюлозное волокно), короткие волокна перемешивались с более длинными волокнами.

Волокна могут быть любыми известными волокнами: искусственными, натуральными или синтетическими волокнами, вроде хлопка, вискозы, нейлона, полиэстера и т.п. Полотно может быть получено любой из известных технологий в данной области техники, такими как кардование, воздушными прокладыванием, сухим прокладыванием, продуванием при плавлении и т.п.

Критической частью настоящего изобретения является поддерживающий элемент с профилированной поверхностью. Один пример выполнения поддерживающего элемента, на котором полотно преобразуется в единообразные ткани, по настоящему изобретению, показан на фиг. 3.

Как показано, элемент 56 содержит ряды пирамид 61. Вершины 65 пирамид выровнены в двух направлениях, перпендикулярных друг другу. Наклонные поверхности пирамид названы здесь как "стенки" 66, а промежутки между пирамидами здесь названы как "желоба" 67.

Множество дырочек 68, проходящих через поддерживающий элемент, расположены в поддерживающем элементе по рисунку.

В этом примере выполнения имеется отверстие, расположенное в каждом желобе у центра сторон соседних пирамид и в каждом углу, где сходятся четыре пирамиды. Отверстия у стенок пирамид проходят, по меньшей мере, частично по стенкам пирамид кверху.

Особенность в поддерживающем элементе с профилированной поверхностью состоит в угле, который образуют стенки пирамид с горизонтальной плоскостью поддерживающего элемента, в месте расположения и форме отверстия, а также в размере и форме желобов. Если волоконное полотно помещают на верху такого профилированного по поверхности элемента, а жидкость подают, как описано в связи с фиг.2, то получается ткань, которая неожиданно приобретает чрезвычайную четкость и правильность волоконной конструкции.

Более того, когда используются профилированный по поверхности поддерживающий элемент, который описан в связи с фиг.3, полученная ткань включает в себя "дуговые связки", как описано ранее. Угол, который стенки пирамиды образуют с горизонтальной плоскостью, должен быть, по меньшей мере, 55^o и предпочтительно 65^o или более.

Заявителем установлено, что если угол составляет 65 - 75^o, то это особенно подходит для получения тканей в соответствии с настоящим изобретением.

Чтобы образовать "дуговые связки", или завернутые по окружности спутанные волоконные зоны, отверстия в профилированном по поверхности поддерживающем элементе располагают у стенок пирамид. Отверстия могут быть размещены также в других местах, таких как углы пирамид. Отверстия в углах имеют тенденцию увеличивать запутывание и четкость окончательной ткани. Это особенно справедливо для более тяжелых по весу тканей. Ширина желобов в их основании регулирует ширину или размер пряжеобразных сгустков между взаимосвязанными узлами.

При изготовлении ткани, как описано, в соответствии с фиг.2, когда жидкость ударяется в волоконное полотно, она разводит волокна по желобам и вдавливает волокна в имеющийся для них промежуток. Теоретически жидкость создает также "завихрение" или круговое движение в то время, пока она разводит волокна по желобам.

Сочетание отверстий в стенках пирамид и жидкостных сил позволяет волоконным сегментам заворачиваться по окружности вокруг других волоконных сегментов. Во время процесса, по существу, все волокна проводятся по стенкам пирамид таким образом, что зона ткани, соответствующая основанию пирамиды, фактически лишена волокон.

Фиг.4 представляет собой блок-схему, показывающую различные этапы в процессе изготовления новых материалов, согласно настоящему изобретению.

Первый этап процесса состоит в том, чтобы расположить полотно из волокон на профилированном по поверхности поддерживающем элементе (блок 1). Волоконное полотно предварительное замачивают или увлажняют, пока оно находится на поддерживающем элементе (блок 2), чтобы надежно удержать его на опорном элементе, пока его обрабатывают.

Поддерживающий элемент с волоконным полотном на нем проводят под впрыскивающими под высоким давлением жидкости форсунками (блок 3). Предпочтительной жидкостью является вода. Воду отводят с поддерживающего элемента предпочтительно с помощью вакуума (блок 4). Волоконное полотно обезвоживают (блок 5). Обезвоженную сформированную ткань снимают с поддерживающего элемента (блок 6). Образованную ткань проводят над серией сушильных барабанов, высушивая ткань (блок 7). Ткань затем может быть аппретирована ил иным образом обработана при необходимости (блок 8).

Фиг. 5 представляет схему одного типа устройства для выполнения процесса и обработки тканей, согласно настоящему изобретению.

В этом устройстве фораминовая конвейерная лента 70 непрерывно перемещается вокруг двух разнесенных друг от друга вращающихся роликов 71 и 72. Лента приводится в движение таким образом, что она может перемещаться возвратно-поступательно, либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки.

В некотором положении ленты, на верхнем ее протяжении 73, над лентой размещен впрыскивающий соответствующую воду трубопровод 74. Этот трубопровод имеет множество отверстий очень мелкого диаметра, примерно 7/1000 дюйма в диаметре, примерно 30 отверстий на дюйм. Через эти отверстия подается вода под давлением. На верху ленты расположен поддерживающий элемент 75 с профилированной поверхностью, и поверх этого профилированного элемента укладывают волоконное полотно, предназначенное для формирования.

Непосредственно под водяным трубопроводом, но ниже верхнего протяжения конвейерной ленты находится всасывающий трубопровод 77, помогающий отводить воду и предупреждающий чрезмерное затопление водой волоконного полотна. Вода из трубопровода ударяется в волоконное полотно, проходит через поддерживающий элемент с профилированной поверхностью и отводится всасывающим трубопроводом.

Насколько это принято во внимание, профилированный поддерживающий элемент с волоконным полотном на нем можно, при желании, провести несколько раз под трубопроводом, чтобы получить ткани, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 6 изображено устройство для непрерывного изготовления тканей, в соответствии с настоящим изобретением. Это схематическое изображение устройства включает в себя конвейерную ленту 80, которая в действительности служит в качестве поддерживающего элемента с профилированной поверхностью, в соответствии с настоящим изобретением.

Лента непрерывно вращается в направлении против часовой стрелки вокруг разнесенных по отдельности с промежутком элементов, как это известно в технике. Над этой лентой расположен питающий водой трубопровод 79, соединяющий несколько линий, или групп, 81 отверстий. Каждая группа имеет один или более рядов отверстий очень мелкого диаметра с 30 или более отверстиями на дюйм. Трубопровод оснащен манометрами 87 и регулирующими клапанами 88 для регулирования давления жидкости в каждой линии или группе отверстий. Под каждой линией отверстий или группой расположен всасывающий элемент 82 для отвода избыточной воды и для защиты зоны от избыточного затопления водой.

Волоконное полотно 83, предназначенное для преобразования в ткань, согласно настоящему изобретению, подают на конвейерную ленту поддерживающего элемента с профилированной поверхностью. Воду разбрызгивают через соответствующую форсунку 84 на волоконное полотно для предварительного смачивания полотна и в помощь при регулирования волокон по мере того, как они проходят под трубопроводами давления. Всасывающая щель 85 расположена под этой водяной форсункой для отвода избыточной воды.

Волоконное полотно проходит под трубопроводом подачи воды с магистралью, предпочтительно имеющей растущее давление. Например, первые линии отверстий могут подавать жидкость при давлении 100 фунтов/д², в то время как следующие линии отверстий могут подавать жидкость при давлении 300 фунтов/д², и последние линии отверстий подают жидкость при давлении 700 фунтов/д².

Хотя на чертежах показано шесть линий или рядов отверстий, однако количество линий или рядов отверстий не нормировано, но зависит от веса полотна, скорости, используемого давления, количества рядов отверстий в каждой линии и т.п.

После прохождения между трубопроводами питания жидкостью и всасывания сформированную ткань проводят над дополнительной просасывающей щелью 86 для отвода избыточной воды с полотна. Поддерживающий элемент с профилированной поверхностью может быть выполнен из относительно жесткого материала и содержать несколько ребер.

Эти ребра проходят поперек, по ширине конвейера и имеют губу с одной стороны и плечико - с противоположной стороны для того, чтобы плечико одного ребра зацеплялось с губой соседнего ребра, допуская перемещение этих относительно жестких элементов, предназначенных для применения в конвейерной конфигурации, показанной на фиг.6.

Предпочтительное устройство для изготовления тканей, в соответствии с настоящим изобретением, схематично представлено на фиг.7.

В этом устройстве профилированный поддерживающий элемент представляет собой вращаемый барабан 90. Барабан вращается в направлении против часовой стрелки и включает в себя несколько изогнутых по кривой пластин 91, имеющих желаемую конфигурацию профилированной поверхности и расположенных так, чтобы образовать внешнюю поверхность барабана.

Вокруг части периферии барабана расположен трубопровод 89, соединяющий несколько полос 92 с отверстиями для подачи воды или другой жидкости к волоконному полотну 93, уложенному на внешней поверхности скривленных пластин.

Каждая полоса отверстий может содержать один или более рядов дырочек очень мелкого диаметра, приблизительно от 5/1000 дюйма до 10/1000 дюйма в диаметре. Отверстий должно быть как можно больше, 50-60 отверстий на дюйм или более при желании. Воду или другую жидкость направляют по рядам отверстий. Давление в каждой группе отверстий повышают от первой группы, под которой проходит волоконное полотно, к последней группе. Давление регулируют с помощью соответствующих регулирующих клапанов 97 и манометра 98.

Барабан соединен с отстойником, к которому может быть подключен вакуум для содействия в отводе воды и защиты зоны от затопления. При работе волоконное полотно 93 раскладывают на профилированном поддерживающем элементе 91 перед тем, как будет впрыснута вода из трубопровода 89. Волоконное полотно проходит под полосами отверстий и преобразуется в ткань, согласно настоящему изобретению.

Образованную ткань затем проводят над секцией профилированного поддерживающего элемента и барабана 95, где нет полос с отверстиями, но имеется вакуум, предназначенный для его приложения. Ткань после того как она обезвожена, снимают с барабана и проводят вокруг серии сушильных банок 96 для высушивания ткани.

Фиг. 8-19 представляют поперечные сечения и виды сверху различных поддерживающих элементов с профилированной поверхностью, которые могут быть использованы в соответствии с заявленным изобретением.

На этих фигурах чертежей показаны различные конфигурации пирамид и порядок расположения отверстий, которые могут быть использованы в элементах с профилированной поверхностью.

Фиг.8 представляет поперечное сечение поддерживающего элемента с профилированной поверхностью, изображенного на фиг.3; фиг.9 - вид сверху. Поддерживающий элемент, показанный на фиг. 8 и 9, изготавливает ткань, как это описано по фиг.1.

Как показано на фиг.9, пирамиды 61 квадратные в своем основании. Пирамиды, по существу, одинаковые, при этом каждая сторона 66 пирамиды представляет собой равнобедренный треугольник. Каждая из пирамид сходится в точке или вершине 65, и вершины выровнены в двух направлениях, перпендикулярных друг другу.

Основания пирамид в значительной мере граничат друг с другом таким образом, что имеется желоб 67 незначительной ширины между стенками пирамид. Угол "а", который образует стенка пирамиды с горизонтальной плоскостью, составляет приблизительно 70^o. Поддерживающий элемент с профилированной поверхностью включает в себя также отверстия 68, расположенные как у стенок пирамид, так и в углах пирамид, как показано. Отверстия у стенок пирамид проходят вверх по стенке пирамид, как показано на фиг.8.

Фиг. 10 и 11 показывают другой поддерживающий элемент с профилированной поверхностью, который может быть использован в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.10 представляет поперечное сечение; фиг.11 - вид в плоскости. Пирамиды 100, по существу, одинаковой конструкции и выровнены по рядам так же, как описано по фиг. 8 и 9. Однако, промежуток между сторонами пирамид для образования желоба 101 значительно больше, настолько, что отверстия 102 в профилированном поддерживающем элементе не проходят по стенкам пирамид.

Конструкцию, изображенную на фиг. 10 и 11, можно использовать для более тяжелых по весу волоконных полотен, так как имеется больше места для волокон, которые предназначены для спрессовывания, между стенками пирамид.

Фиг. 12 и 13 показывают еще один пример выполнения профилированного поддерживающего элемента согласно настоящему изобретению.

В этом примере выполнения стенки пирамид 104 имеют составной угол. Часть 105 стенки пирамиды, которая проходит вверх от желоба 106, находится под углом приблизительно 80^o к горизонтальной плоскости. Часть 107 стенки пирамиды, проходящая вниз от вершины 108 пирамиды, составляет угол приблизительно 55^o с горизонтальной плоскостью.

Преимущество этой конструкции пирамид состоит в том, что образованное полотно можно будет легче снять с профилированного поддерживающего элемента.

В этом примере выполнения отверстия 109 расположены у стенок пирамид, а отверстия 110 расположены в углах пирамид, где сходятся четыре пирамиды. По этому примеру выполнения отверстия у стенок пирамид выполнены несколько больше, чем отверстия в углах.

Фиг.14 и 15 показывают еще один пример выполнения профилированного поддерживающего элемента согласно настоящему изобретению.

По этому примеру выполнения стенки пирамид выполнены неодинаковой формы. Задний край 113 каждой пирамиды, по существу, вертикальный, в то время как передний край 114 каждой пирамиды образует с горизонталью угол приблизительно 70^o.

Как показано на чертеже, поддерживающий элемент включает в себя отверстия 116. Благодаря изменению формы пирамид в таком виде жидкость, обрабатывающую волокна, можно регулировать таким образом, чтобы имелся больший завихряющий эффект, возникающий в желобах 115 между пирамидами.

Фиг. 16 представляет вид сверху профилированного поддерживающего элемента, согласно настоящему изобретению; фиг.17 - поперечное сечение по линии 17-17 на фиг.16. По этому примеру выполнения пирамиды 120 выполнены с одинаковыми стенками, при этом каждая стенка образует с горизонталью угол примерно 70^o. Имеется два окна 121 у каждой стенки каждой пирамиды. Благодаря расположению двух отверстий у каждой стенки пирамиды можно образовать несколько "дуговых связок" между соседними взаимосвязанными узлами в окончательно полученной ткани.

Фиг. 18 и 19 представляют вид сверху предпочтительного примера выполнения профилированных поддерживающих элементов согласно настоящему изобретению.

Согласно обоим чертежам, пирамиды представляют собой четырехстороннюю одинаковой формы конструкцию. По фиг.18 имеется отверстие 126, расположенное вблизи каждой стенки пирамид. По фиг.19 имеются отверстия 128 у стенок пирамид. Имеются также отверстия 129 в углах, где сходятся четыре пирамиды. Отверстия у стенок пирамид несколько больше по диаметру, чем отверстия в углах пирамид.

Профилированные поддерживающие элементы, согласно настоящему изобретению, можно изготавливать из различных материалов, таких как пластики, металлы и т.п. Используемые материалы не должны д6еформироваться под действием удара жидкости, сталкивающейся с поверхностью. Поверхность поддерживающего элемента не должна иметь заусенцев или иных дефектов, но должна быть относительно гладкой.

Предпочтительно, чтобы поддерживающий элемент не был сильно отполированным, поскольку при изготовлении тканей, согласно настоящему изобретению, желательна поверхность, имеющая некоторые характеристики трения. Было установлено, что финишированные на стенке поверхности технологически подходят для изготовления тканей согласно настоящему изобретению.

Во всех примерах поддерживающий элемент с профилированной поверхностью имеет несколько отверстий, расположенных по заранее заданному рисунку, как и несколько пирамид либо четырехсторонних, либо трехсторонних, по желанию, при этом пирамиды образуют угол с горизонталью, по меньшей мере, 55^o, а