Однородная ткань из вытянутых из расплава волокон, а также способы и устройства для ее изготовления

Однородная ткань из вытянутых из расплава волокон, а также способы и устройства для ее изготовления

Реферат

 

Группа изобретений относится к многослойным тканям из вытянутых из расплава волокон, к способам изготовления таких тканей и к устройствам для изготовления многослойных тканей из вытянутых волокон. Устройство для изготовления ткани из вытянутых из расплава волокон включает коллектор, имеющий, как правило, цилиндрическую формующую поверхность, источник, способный направлять вытянутые из расплава волокна на формующую поверхность. Цилиндрическая формующая поверхность может вращаться вокруг продольной оси и одновременно перемещаться параллельно продольной оси, поэтому выделенная на формующей поверхности точка может двигаться по геликоидальной траектории от одного конца коллектора до другого его конца. Эта геликоидальная траектория определяется углом геликоиды относительно продольной оси. Устройство содержит также сепаратор, разделяющий нетканый рукав, образовавшийся на формующей поверхности, в направлении, в целом соответствующим углу геликоиды, превращая рукав в плоскую ленту. В способе изготовления этой ткани используют коллектор, имеющий, как правило, цилиндрическую формующую поверхность, которая вращается вокруг продольной оси и одновременно перемещается параллельно продольной оси так, чтобы любая выбранная точка на формующей поверхности двигалась по геликоидальной траектории вокруг и вдоль от одного конца коллектора до его другого конца. Эта геликоидальная траектория определяет угол геликоиды относительно продольной оси. Вытянутые из расплава волокна направляют на формующую поверхность для образования рукава, с последующим его разделением по направлению, в целом соответствующему углу геликоиды, чтобы превратить рукав в плоскую ленту. В группу изобретений входят также такие объекты, как способы изготовления фильтров и масок, первый из которых предусматривает помещение электрически заряженной ткани, изготовленной в соответствии с вышеописанным способом, в поддерживающую структуру, а во втором поддерживающая структура, выполненная как указано выше, имеет чашеобразную форму. Еще один аспект изобретения относится к многослойной ткани из вытянутых из расплава волокон, содержащей множество взаимосвязанных слоев, состоящих из вытянутых из расплава волокон. По меньшей мере, один из содержащих волокон имеет распушенный край и два разделенных края. Распушенный край расположен между размещенными краями, причем края ткани и распушенный край в общем параллельны. Такая многослойная ткань из вытянутых из расплава волокон может применяться для изготовления различных изделий, таких как фильтры для масок или респираторов. С использованием этой многослойной ткани изготавливают маску, закрывающую рот и нос человека и имеющую фильтрующий элемент, содержащий многослойную ткань, выполненную в соответствии с вышеуказанным объектом изобретения, а составляющие ее слои содержат электрически заряженные микроволокна. Группа изобретений обеспечивает получение ткани со стабильным весом и плотностью по ее краям, что способствует снижению отходов производства. 6 с. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к многослойным тканям из вытянутых из расплава волокон, к способам изготовления таких тканей и к устройствам для изготовления многослойных тканей из вытянутых волокон.

Производство тканей из вытянутых из расплава волокон рассматривается во многих изданиях, включая книгу Wente, Van A., Superfine Thermoplastic Fibers, 48 Industrial Eng. ahd Chem. 1342-46 (1956); отчет 4364 Naval Research Laboratories под названием Manufacture of Superfine Organic Fibers, составленный Wente V. A. , Boone C.D. и Fluharty E.L. и выданный Braun патент США 3971373.

Как правило, при изготовлении тканей из вытянутых из расплава волокон термопластический полимер или смола выдавливается через ряд близко расположенных маленьких отверстий в газовый поток, имеющий высокую скорость, который растягивает появляющийся материал в тонкие волокна. Этот турбулентный поток создает завихрения, которые случайным образом перепутывают волокна, и на коллекторе образуется сцепленная "нетканая" ткань. Коллектор может быть движущейся плоской лентой или вращающимся валом или барабаном. Полученная нетканая ткань передается с коллектора на валок временного хранения.

Известные способы имеют ряд недостатков, в частности то, что создаваемая ткань может иметь много неравномерностей, и то, что их побочным продуктом является большое количество отходов.

В процессе изготовления ткани из вытянутых из расплава волокон на краях ткани обычно образуются отходы (называемые также мусором). Эти отходы или мусор появляются потому, что волокна на краях ткани обычно "распушены", т.е. ткань у краев более тонкая и не имеет такого же веса и плотности, как в центральной части. "Распушение" является следствием случайного разброса волокон на краях ткани. Для устранения этих отклонений по весу и плотности края ткани, как правило, отрезают и выбрасывают в отходы, а центральная часть ткани используется для последующих стадий обработки. Выбрасывание материала отходов приводит к росту издержек процесса, особенно когда желательна непрерывная обработка ткани.

Известные ткани, изготовленные из вытянутых из расплава волокон, обычно являются однослойными, т.е. имеющими, по определению, только один слой волокон. Однослойные ткани, изготовленные из вытянутых из расплава волокон, часто обладают неравномерностями в поперечном направлении вследствие, например, разброса диаметров отверстий. Такие вариации диаметров отверстий могут вызывать неравномерности укладки волокон, что в свою очередь является причиной вариаций удельного веса в поперечном направлении. Удельным весом называют вес единицы площади однослойной ткани, и его обычно устанавливают, изменяя скорость экструзии полимера или скорость коллектора или обе скорости. Например, если нужно увеличить удельный вес ткани, можно уменьшить скорость коллектора и (или) увеличить скорость экструзии. Наоборот, если нужно уменьшить удельный вес ткани, можно увеличить скорость коллектора и (или) уменьшить скорость экструзии.

Один из методов преодоления вариаций удельного веса заключается в ламинировании (склеивании) нескольких слоев с помощью клеев или смол и (или) с помощью физического воздействия, например сварки. При этом вариации в разных слоях усредняются так, что на всей площади многослойной ткани обеспечивается минимально приемлемое значение удельного веса. Один из недостатков этого подхода заключается в том, что некоторые участки ткани могут иметь излишний удельный вес, т.е. избыточное количество материала ткани. Этот излишний расход материала, равно как склеивающие вещества и (или) процессы, необходимые для соединения однослойных тканей в многослойную ткань, увеличивают издержки производства и усложняют его. Более того, клеи и (или) припои, использованные для соединения слоев, могут отрицательно сказаться на формуемости и гибкости окончательных изделий.

Попытки использования "рукавных" процессов изготовления ткани из вытянутых в газовый поток волокон обычно включают формирование рукава из вытянутых в газовый поток волокон и сжатие рукава для образования плоской ленты без распушенных краев. В альтернативном варианте рукав может быть разрезан вдоль, чтобы рукав раскрылся и образовал плоскую ленту с механически обрезанными краями. Два подобных подхода описаны в патентах США 3909174 (Blair и др. ) и 4032688 (Pall). Недостатком этих процессов является то обстоятельство, что вариации толщины ткани часто могут быть геликоидальными по своей природе. В результате, продольное разрезание рукава часто приводит к концентрации неоднородностей плотности ткани вдоль линий, наклоненных относительно продольной оси ленты на угол, называемый углом смещения.

Настоящее изобретение направлено на преодоление отмеченных выше недостатков известных способов изготовления ткани из вытянутых в газовый поток волокон. В одном из аспектов настоящего изобретения предлагается новое устройство для изготовления ткани из вытянутых в газовый поток волокон. Новое устройство включает в себя (i) коллектор, имеющий, как правило, цилиндрическую формующую поверхность, и (ii) источник, способный направлять вытянутые в газовый поток волокна на формующую поверхность. Цилиндрическая формующая поверхность может вращаться вокруг продольной оси и одновременно перемещаться параллельно продольной оси, поэтому выделенная на формующей поверхности точка может двигаться по геликоидальной траектории от одного конца коллектора до другого его конца. Эта геликоидальная траектория определяется углом геликоиды относительно продольной оси. Устройство содержит также (iii) сепаратор, способный разрезать трубчатую ткань из вытянутых из расплава волокон, образовавшуюся на формующей поверхности, в направлении, в общем случае, параллельном углу геликоиды. Таким способом сепаратор превращает рукав из вытянутых из расплава волокон в плоскую (нетрубчатую) ленту из вытянутых из расплава волокон.

Другой аспект настоящего изобретения предлагает способ изготовления ткани из вытянутых из расплава волокон, в котором используется коллектор, имеющий, как правило, цилиндрическую формующую поверхность. Указанная формующая поверхность может вращаться вокруг продольной оси и одновременно перемещаться параллельно продольной оси, поэтому выделенная точка на формующей поверхности может двигаться по геликоидальной траектории от одного конца коллектора до другого конца коллектора. Эта геликоидальная траектория определяется углом геликоиды относительно продольной оси. По мере того как формующая поверхность вращается и перемещается параллельно продольной оси, вытянутые из расплава волокна направляются на формующую поверхность, поэтому на формующей поверхности образуется ткань из вытянутых из расплава волокон в виде трубы (рукава). Затем нетканый рукав из вытянутых из расплава волокон разрезается по линии, в общем случае, параллельной углу геликоиды, чтобы превратить нетканый рукав из вытянутых из расплава волокон в плоскую (нетрубчатую) ленту из вытянутых из расплава волокон.

В третьем аспекте настоящее изобретение предлагает многослойную ленту из вытянутых из расплава волокон, которая имеет множество связанных друг с другом слоев, состоящих из вытянутых из расплава волокон. По меньшей мере, один из содержащих волокна слоев имеет распушенный край. Сама ткань также имеет два отдельных края. Распушенный край расположен между краями ткани, причем края ткани и распушенный край, как правило, параллельны. Такая многослойная ткань из вытянутых из расплава волокон может применяться для изготовления различных изделий, таких как фильтры для масок или респираторов.

Многослойные ткани из вытянутых из расплава волокон согласно настоящему изобретению изготавливаются на коллекторе, имеющем формующую поверхность в целом цилиндрической формы, причем формующая поверхность вращается вокруг продольной оси цилиндра. В то время когда формующая поверхность вращается как таковая, она одновременно перемещается вдоль продольной оси, оставаясь параллельной ей. В результате, во время изготовления ткани любая конкретная точка формующей поверхности движется по геликоидальной траектории.

Источник вытянутых из расплава волокон направлен на формующую поверхность, занимая, по меньшей мере, часть продольной длины коллектора и, тем самым, создавая слой вытянутых из расплава волокон на формующей поверхности. Как правило, формующая поверхность совершает, по меньшей мере, один оборот вокруг продольной оси за время, требующееся для перемещения формующей поверхности на ширину источника вытянутых из расплава волокон. Там, где формующая поверхность завершила два или более оборотов за время, необходимое для перемещения формующей поверхности на полную длину коллектора, на формующей поверхности образуется многослойный рукав из вытянутых из расплава волокон.

Благодаря тому, что формующая поверхность вращается вокруг продольной оси и одновременно перемещается параллельно продольной оси, распушенные края каждого из слоев вытянутых из расплава волокон образуют геликоидальную фигуру на цилиндрической формующей поверхности.

Для разделения рукава ткани из вытянутых из расплава волокон в направлении, наклонном по отношению к продольной оси цилиндрической формующей поверхности, используется сепаратор. Указанный угол наклона равен углу геликоиды, образованному распушенными краями слоев в ходе изготовления ткани из вытянутых из расплава волокон. Плоская лента из вытянутых из расплава волокон, полученная разрезанием рукава ткани из вытянутых из расплава волокон под углом геликоиды, имеет два разделенных края, которые имеют толщину, по существу, такую же, как толщина остальной части ткани, и не требует обрезания или другой дополнительной обработки перед использованием полученной ленты в другом процессе.

Благодаря разрезанию рукава из вытянутых из расплава волокон в направлении, в целом, параллельном углу геликоиды, для получения плоской ленты из вытянутых из расплава волокон, вариации плотности или веса ткани из вытянутых из расплава волокон, обусловленные распушенными краями, располагаются параллельно краям сформированной плоской ленты. Это явное отличие от известных рукавов из вытянутых из расплава волокон, которые разрезают параллельно продольной оси, вследствие чего опушенные края пересекают ленту под углом геликоиды по отношению к средней линии плоской ленты.

Ленты из вытянутых из расплава волокон по настоящему изобретению отличаются от известных лент благодаря своей многослойной структуре, в которой распушенные края заключены внутри ткани и расположены, в целом, параллельно разделенным краям ленты. Поскольку изделия из вытянутых из расплава волокон обычно формируют из многих слоев вытянутых из расплава волокон, вариации удельного веса, обусловленные распушенными краями, могут быть существенно уменьшены. Слои ткани, оканчивающиеся распушенными краями, составляют лишь малую долю общего удельного веса ткани в целом. Кроме того, любые вариации удельного веса, обусловленные неоднородностями приспособления (или приспособлений), используемого для формования изделий, могут также уменьшиться благодаря многослойной структуре изделий. Геликоидальный характер процесса естественным образом распределяет подобные вариации по ширине ткани так, что они обычно не могут концентрироваться по всей толщине ткани. Поскольку процесс заставляет опушенные края встраиваться в образующуюся ткань, преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно избавляет от отходов, появлявшихся раньше из-за необходимости удалять распушенные края изделий.

Эти и другие свойства и преимущества тканей из вытянутых из расплава волокон, устройств для их изготовления и способов их изготовления более подробно обсуждаются ниже.

Глоссарий В отношении настоящего изобретения следующие термины определены как имеющие приведенный ниже смысл: термин "коллектор" обозначает устройство, способное собирать вытянутые из расплава волокна; термин "распушенный край" обозначает участок слоя ткани из вытянутых из расплава волокон, на котором плотность и удельный вес ткани снижен из-за рассеяния волокон; термин "формующая поверхность" обозначает ту часть коллектора, на которую попадают вытянутые из расплава волокна, после того как они покинут источник вытянутых из расплава волокон; термин "геликоидальная фигура" обозначает фигуру в форме геликоиды, иными словами, похожую на траекторию, описываемую резьбой винта; термин "угол геликоиды" обозначает угол, образуемый геликоидальной фигурой по отношению к плоскости, перпендикулярной продольной оси; термин "взаимосвязанные слои" обозначает слои вытянутых из расплава волокон, соединенные между собой, например, спутавшимися волокнами разных слоев, агентом, добавленным для склеивания слоев (например, смолой, клеем и т. п.), и (или) обработкой (например, шпильками, сваркой и т.п.); термин "продольная" ось обозначает центральную ось, вокруг которой вращается цилиндрическая формующая поверхность; термин "направление обработки" обозначает направление движения формующей поверхности в процессе формирования рукава ткани из вытянутых из расплава волокон; термин "слой из вытянутых из расплава волокон" и его вариации обозначают волокнистую нетканую структуру, которая содержит вытянутые из расплава волокна и, возможно, другие ингредиенты, образовавшуюся на коллекторе или на другой поверхности за время одного прохода перед источником вытянутых из расплава волокон; термин "ткань из вытянутых из расплава волокон" обозначает волокнистую нетканую структуру, которая содержит вытянутые из расплава волокна и, возможно, другие ингредиенты и сама по себе имеет достаточную связность, чтобы с нею можно было обращаться как с циновкой; термин "разделенный край" обозначает один из краев многослойной ткани из вытянутых из расплава волокон, физически разделенный от другого края ткани, например, путем разрезания, разрывания и т.п.

Фиг. 1 является перспективным видом куска многослойной ткани 10 из вытянутых из расплава волокон согласно настоящему изобретению, имеющего два разделенных края 12 и 14.

Фиг.2 является увеличенным изображением поперечного сечения по линии 2-2 (Фиг.1) многослойной ткани 10 из вытянутых из расплава волокон.

Фиг. 3 является увеличенным изображением поперечного сечения другого варианта многослойной ткани 110 из вытянутых из расплава волокон согласно настоящему изобретению.

Фиг. 4 изображает респираторную маску 16, содержащую многослойную ткань из вытянутых из расплава волокон согласно настоящему изобретению.

Фиг. 5 является перспективным видом одного устройства, содержащего коллектор 30, пригодный для производства многослойной ткани из вытянутых из расплава волокон согласно настоящему изобретению.

Фиг.6 является видом по линии 6-6 (Фиг.5) одной из предпочтительных формующих поверхностей, используемых в коллекторах 30 для устройства, изображенного на Фиг.5.

Фиг. 6А представляет собой увеличенное поперечное сечение, показывающее систему передачи мощности, используемую для вращения ремней 40а и 40b в устройствах согласно Фиг.5 и Фиг.6.

Фиг. 6В представляет схематический вид на систему передачи мощности, используемую для передачи мощности на валы 42, вращающие ремни 40а и 40b вокруг продольной оси 32 и для вращения всего коллектора 30 вокруг продольной оси 32.

Фиг. 6С представляет собой увеличенный участок поперечного сечения (по линии 6С-6С Фиг.5) вложенных друг в друга ремней 40а и 40b в коллекторе 30.

Фиг. 7 схематически изображает рукав из многослойной ткани 280 из вытянутых из расплава волокон согласно настоящему изобретению и устройство 230 для формирования такой ткани согласно настоящему изобретению.

Фиг. 8А-8С представляют увеличенные поперечные сечения других вариантов многослойной ткани 210, 210' и 210'' из вытянутых из расплава волокон согласно настоящему изобретению.

Фиг.9 схематически изображает другой вариант рукава из многослойной ткани 380 из вытянутых из расплава волокон согласно настоящему изобретению.

Фиг. 10 схематически изображает еще один вариант рукава из многослойной ткани 480 из вытянутых из расплава волокон согласно настоящему изобретению.

Фиг. 11 является схемой одного из вариантов непрерывного производственного процесса, использующего многослойную ткань из вытянутых из расплава волокон 510 согласно настоящему изобретению.

Настоящее изобретение предлагает многослойные волокнистые изделия из волокон, вытянутых из расплава, у которых слои вытянутых из расплава волокон могут заканчиваться распушенным краем, в общих чертах, параллельным рабочему направлению слоев вытянутых из расплава волокон в изделии. Опушенные края каждого из слоев не нуждаются в обрезании и могут входить в изделие. В большинстве случаев многослойные изделия из вытянутых из расплава волокон поставляются в виде ленты, средняя линия которой совпадает с рабочим направлением и располагается между разделенными краями. Обычно, если изделие является лентой, распушенные края параллельны средней линии ленты.

Вытянутые из расплава волокна, используемые в настоящем изобретении, по существу, могут иметь любой размер или диаметр при условии, что эти волокна могут быть вытянуты из расплава для изготовления рассматриваемых здесь тканей или изделий. В зависимости от применения предпочтительными волокнами могут быть микроволокна. "Микроволокнами" считаются волокна, имеющие в сечении, в общих чертах, перпендикулярном наибольшему из размеров волокна, диаметр около 10 микрон (м) или менее. При использовании в различных изделиях микроволокна могут обеспечивать повышенную эффективность фильтрации и другие выгодные свойства.

В некоторых применениях для увеличения прочности ткани может оказаться желательным ориентированное расположение вытянутых из расплава волокон. Примеры процессов, удобных для формирования ориентированных вытянутых из расплава волокон, можно найти в патентах США 4988560 (Меуеr и др.) и 5141560 (Meyer и др.). Волокна могут изготавливаться из единственного гомогенного полимерного материала, но могут включать в себя один или более полимеров, например, в двухкомпонентной форме, как описано в патенте США 4547420 (Krueger и др.) или в патенте США 4729371 (Krueger и др.).

Для улучшения фильтрующих свойств нетканой ткани из вытянутых из расплава волокон в нее могут быть внедрены электрические заряды при помощи технологии, описанной, например, в патенте США 5496507 (Angadjivand и др.), в патенте США 5057710 (Nishura и др.), в патенте США 4592815 (Nakao) и в патенте США 4215682 (Kubik и др.). Волокна, содержащие полипропилен, могут быть полезными для получения и сохранения постоянных электрических зарядов. Другим полимером, который может оказаться удобным для изготовления электретных вытянутых из расплава волокон, является поли-4-метилпентен-1, сам по себе или в сочетании с полипропиленом.

Для улучшения фильтрующих свойств волокнистые материалы могут содержать различные добавки, такие как добавки, описанные в патентах США 5025052 и 5099026 (Crater и др.) и в заявке на патент США 08/514866 (Rousseau и др.), и для улучшения характеристик могут также иметь низкий уровень извлекаемых углеводородов; смотри, например, заявку на патент США 08/941945 (Rousseau и др. ). Могут быть также изготовлены волокнистые ткани с увеличенным сопротивлением масляному туману, как описано в патенте США 5411576 и 5472481 (Jones и др. ) и в заявках на патент США 08/941270 и 08/941864 (Rousseau и др. ), или они могут быть изготовлены в соединении с другими слоями, предотвращающими протекание жидкостей, как это описано в патенте США 5706804 (Baumann и др.). Как указано во многих из упомянутых в этом разделе патентов, используемые волокна могут содержать некоторые пригодные для обработки плавлением фторуглероды, например фторированые оксазолидиноны и пиперазины, а также компаунды и олигомеры, содержащие перфорированные добавки. Использование таких добавок полезно, в частности, для фильтрующих характеристик электрически заряженных нетканых тканей.

В последующих рассуждениях подразумевается, что способы изготовления нетканых тканей и используемые ими устройства действуют в непрерывном установившемся режиме, при котором скорости вращательного и поступательного движения коллектора постоянны. Однако при изменениях процесса некоторые пространственные соотношения могут не сохраняться. Например, если угол геликоиды изменится вследствие изменения скорости вращения коллектора или скорости, с которой нетканый рукав перемещается вдоль коллектора, распушенные края могут укладываться не параллельно разделенным краям до тех пор, пока процесс не возвратится в установившийся режим и не восстановятся пространственные соотношения. Но даже и при таких изменениях в ходе процесса распушенные края могут все же оставаться в целом параллельными разделенным краям.

Фиг. 1 изображает участок одного из иллюстративных вариантов нетканой ткани 10 из вытянутых из расплава волокон. Ткань 10 может быть представлена отрезком определенной длины в рабочем направлении или ее можно рассматривать как имеющую неограниченную длину в рабочем направлении в процессе изготовления.

Нетканая ткань 10 предпочтительно имеет среднюю линию 11 и два разделенных края 12 и 14, которые образуются при формировании плоской ленты из нетканого рукава описанным ниже способом. Предпочтительно, чтобы разделенные края 12 и 14 были, в основном, параллельны средней линии ленты и друг другу. Кроме того, предпочтительно, чтобы направление обработки, определяемое движением фиксированной точки формующей поверхности коллектора, используемого для изготовления ткани 10, тоже было параллельно средней линии ленты 11 и разделенным краям 12 и 14.

Предпочтительно, чтобы толщина (или удельный вес) ткани между разделенными краями была постоянной. Эта особенность нетканой ткани из вытянутых из расплава волокон согласно настоящему изобретению является явным отличием от тканей, сформированных обычными процессами, при которых вблизи краев ткани толщина (или удельный вес), как правило, уменьшается.

Разделенные края 12 и 14 изображены на Фиг. 1 как прямолинейные, но им может быть придана и иная форма, например в виде синусоиды или иной волнообразной кривой. Однако в любом случае края ленты 12 и 14 в целом направлены параллельно средней линии ткани 11.

Технологии формирования разделенных краев ткани 12 и 14 могут быть различными. В некоторых случаях края могут быть разделены с помощью методов, включающих, но не ограничиваемых, резание ножом, резание лазерным лучом, резание струей воды, ультразвуковое резание, резание нагретой проволокой и т. п. В качестве альтернативы резанию края ткани 12 и 14 могут быть сформированы с помощью процесса резки вращающимся штампом или могут быть образованы управляемым разрывом ткани по заданной кривой. Например, может оказаться удобным перфорировать или надрезать или иным образом обработать рукав перед разрыванием, чтобы помочь управлять направлением разрывания.

Фиг. 2 показывает различные слои многослойной нетканой ткани 10 из вытянутых из расплава волокон. Относительные размеры и соотношения, изображенные на Фиг.2, для наглядности искажены. Ткань 10 предпочтительно состоит из множества взаимосвязанных слоев вытянутых из расплава волокон, причем слои укладываются последовательно, о чем подробно говорится ниже.

В число слоев, составляющих ткань 10, входят первый слой 20, промежуточные слои 22 и 24 и второй слой 26. И первый слой 20 и второй слой 26 имеют распушенные края 21 и 27 соответственно. Распушенные края 21 и 27 являются следствием процесса укладки вытянутых из расплава волокон, при котором удельный вес постепенно снижается до нуля на краях слоя вытянутых из расплава волокон, сформированного источником вытянутых из расплава волокон.

В известных процессах изготовления плоских тканей из вытянутых из расплава волокон распушенные края слоев, скорее всего, окажутся на внешних краях формируемой ткани, откуда их обычно отрезают и выбрасывают в отходы. Тем не менее, распушенные края 21 и 27 согласно настоящему изобретению включаются в структуру ткани 10 из вытянутых из расплава волокон таким образом, что получающаяся ткань 10 имеет два разделенных края 12 и 14; по меньшей мере, один распушенный край, располагающийся между разделенными краями 12 и 14 параллельно этим краям 12 и 14; и, по меньшей мере, одну пару взаимосвязанных слоев из волокон, вытянутых из расплава.

В предпочтительном исполнении многослойной ткани из вытянутых из расплава волокон предпочтительно, чтобы каждый из слоев был соединен, по меньшей мере, с соседними слоями вытянутых из расплава волокон благодаря спутыванию их волокон. В показанной на рисунке ткани 10 вытянутые из расплава волокна первого слоя 20 предпочтительно спутаны с вытянутыми из расплава волокнами промежуточного слоя 22, которые, в свою очередь, спутаны с вытянутыми из расплава волокнами промежуточного слоя 24, которые спутаны с вытянутыми из расплава волокнами второго слоя 26. Кроме того, в зависимости от толщины слоев, в которые укладываются волокна, и от используемого способа укладки волокон взаимосвязанными могут оказываться и слои, непосредственно не прилежащие друг к другу. Например, в некоторых случаях вытянутые из расплава волокна первого слоя 20 могут оказаться спутанными как с волокнами промежуточного слоя 22, так и с волокнами промежуточного слоя 24, если, например, каждый из слоев достаточно тонок, чтобы допустить подобное спутывание.

Предпочтительный механизм, посредством которого слои многослойной ткани 10 из вытянутых из расплава волокон связываются между собой, это предпочтительно тот же механизм, посредством которого формируются отдельные слои. Иными словами, процесс заключается в направлении источника вытянутых из расплава волокон на, по меньшей мере, один уже сформированный слой или несколько таких слоев. Предпочтительно, чтобы вытянутые из расплава волокна различных слоев 20, 22, 24 и 26 многослойной ткани 10 из вытянутых из расплава волокон спутывались между собой благодаря тому же механизму, который используется для соединения между собой отдельных волокон, образующих каждый из слоев. В результате для окончательного формирования многослойной ткани 10 из вытянутых из расплава волокон, как правило, не потребуется никаких дополнительных материалов или процессов. Например, может не потребоваться никаких дополнительных клеев, смол и т.п. или дополнительной обработки типа точечной сварки для скрепления между собой отдельных слоев 20, 22, 24 и 26.

В некоторых случаях иногда могут применяться дополнительные средства или процессы, если желательно облегчить соединение слоев вытянутых из расплава волокон при окончательном формировании ткани 10. Например, чтобы облегчить соединение слоев, смола, клей или иной агент могут вводиться в каждый из слоев или между слоями.

Изображенное на Фиг.2 сечение ткани 10 выполнено по линии 2-2, параллельной краям 10 и 12, поэтому на Фиг.2 направление сечения в целом совпадает с рабочим направлением. При рассмотрении вдоль рабочего направления поперечное сечение многослойной ткани 10 из вытянутых из расплава волокон на Фиг.2 демонстрирует еще одну особенность настоящего изобретения, а именно взаимное пространственное расположение распушенных краев 21 и 27 и разделенных краев 12 и 14. В многослойной ткани 10 из вытянутых из расплава волокон распушенные края 21 и 27 параллельны разделенным краям 12 и 14 ткани 10 из вытянутых из расплава волокон (см. также Фиг.1). Это явно отличается от других тканей, формуемых в виде рукава, которые продольно разрезают, чтобы получить плоскую ленту вытянутых из расплава волокон. В таких тканях распушенные края, образовавшиеся в процессе изготовления нетканого рукава, тянутся через ленту наклонно, образуя угол смещения по отношению к продольной оси плоской ленты. Это является следствием продольного разрезания рукава. Напротив, согласно настоящему изобретению многослойный нетканый рукав из вытянутых из расплава волокон разрезается геликоидально, и образующаяся плоская лента 10 из вытянутых из расплава волокон заключает в себе распушенные края, которые размещаются параллельно разделенным краям 12 и 14.

Еще одной особенностью ткани 10 из вытянутых из расплава волокон является многослойная структура окончательно сформованной ткани 10 из вытянутых из расплава волокон. Хотя на Фиг.2 показано только два промежуточных слоя 22 и 24, каждый из этих промежуточных слоев 22 и 24 может сам по себе состоять из множества отдельных слоев, поэтому многослойная ткань 10 из вытянутых из расплава волокон может состоять из 3, 4, 5, 6, 7 или более последовательно сформированных слоев из вытянутых из расплава волокон, включая первый и второй слои и не меньше чем один промежуточный слой. При изготовлении многослойной ткани 10 из вытянутых из расплава волокон существенно уменьшается процентное значение вариаций плотности (или удельного веса) из-за влияния распушенных краев 21 и 27.

Для двух тканей, имеющих одинаковый средний удельный вес, может быть выгоднее использовать большее число слоев, поскольку увеличение числа слоев обычно снижает разброс значений удельного веса ткани в разных ее точках. В подобной конструкции удельный вес каждого из отдельных слоев, как правило, уменьшают для компенсации увеличения числа слоев. Например, предпочтительная многослойная ткань 10 из вытянутых из расплава волокон имеет между первым и вторым слоями 20 и 26 не меньше, чем один промежуточный слой. Более предпочтительно, чтобы многослойная ткань 10 из вытянутых из расплава волокон имела между первым и вторым слоями 20 и 26 не менее четырех или больше промежуточных слоев. Однако подобные предпочтения могут изменяться в зависимости от предполагаемого применения многослойной ткани 10 из вытянутых из расплава волокон и множества других факторов, включая требования в отношении среднего удельного веса, минимального удельного веса одного слоя и т.п.

Возвратимся к Фиг.1. Часть многослойной ткани 10 из вытянутых из расплава волокон может быть отрезана ножом, выштампована или иным образом отделена от ткани 10, чтобы получить изделие 18 из многослойной ткани из вытянутых из расплава волокон. Такое изделие 18 может обладать характеристиками, достижимыми только для изделий, изготовленных из ткани 10 из вытянутых из расплава волокон. Среди этих характеристик важно, что изделие 18 состоит из многих слоев, как это описано выше. Кроме того, независимо от формы многослойного изделия из вытянутых из расплава волокон 18 вытянутые из расплава волокна каждого из слоев, как правило, обозначают легко обнаружимое направление обработки, указывающее направление геликоидального движения коллектора в процессе формирования ткани 10. Более того, направления обработки, обозначаемые вытянутыми из расплава волокнами каждого из слоев многослойного изделия 18 из вытянутых из расплава волокон обычно параллельны друг другу, поскольку все слои формовались на одном коллекторе.

Направление обработки, заданное коллектором, на котором формировалась ткань из вытянутых из расплава волокон, может быть найдено методом, основанным на измерении предела прочности ленты на растяжение. Прочность ленты на растяжение в направлении поперек ленты, как правило, выше, чем в направлении вдоль ленты (по отношению к описанной выше средней линии ленты). В результате, любые распушенные края в многослойном изделии 18 из вытянутых из расплава волокон, как правило, будут ориентированы перпендикулярно направлению наибольшей прочности на растяжение.

Направление обработки, заданное коллектором, на котором была сформована ткань из вытянутых из расплава волокон, можно также определить по форме нитей или пучков волокон в слоях вытянутых из расплава волокон. Когда ткань из вытянутых из расплава волокон формируется, некоторые волокна обычно соединяются вместе, образуя нити или пучки. Обычно такие пучки укладываются в ткань в форме дуги, причем вершина дуги направлена вдоль ткани. Ориентацию пучков волокон можно выяснить, рассмотрев ткань из вытянутых из расплава волокон 10 или изделие 18, например, на столе с подсветкой.

В зависимости от того, из какого участка ткани 10 вырезано многослойное изделие 18 из вытянутых из расплава волокон, многослойное изделие 18 из вытянутых из расплава волокон может также содержать один или несколько распушенных краев 21 или 27, включенных в структуру ткани, как было описано выше. Такие распушенные края 21 или 27 обычно видны как параллельные рабочим направлениям, обозначенным вытянутыми из расплава волокнами каждого из слоев, образующих многослойное изделие 18 из вытянутых из расплава волокон.

На Фиг. 3 представлено схематическое поперечное сечение другой многослойной ткани 110 из вытянутых из расплава волокон. Как и на Фиг.2, здесь тоже ради наглядности искажены относительные размеры и соотношения. Ткань 110 включает в себя первую часть 120 вытянутых из расплава волокон и вторую часть 122 вытянутых из расплава волокон. Предпочтительно, чтобы и первая, и вторая части 120 и 122 содержали распушенные края из вытянутых из расплава волокон в самых внешних слоях соответствующих частей многослойной ткани 110 из вытянутых из расплав