CS195200B1 - Netkaná textilie - Google Patents

Abstract

Vynález se týká netkané textilie, sestávající ze syntetických termoplastických, zejména polypropylénových filamentů spřádaných pod tryskou a spojených v místech vzájemného překřížení nebo dotyku soustavou spojů, vytvořených samopojivostí filamentů, vyvolanou současným působením tepla a tlaku. Tato netkaná textilie je určena především pro výrobu všivených koberců, kde se jí používá jako podkladové textilie, do níž se všívají příze nebo vlákenné kabílky, vytvářející na líci textilie soustavu smyček

Description

Vynález se týká netkané textilie, sestávající ze syntetických termoplastických, zejména polypropylénových filamentů spřádaných pod tryskou a spojených v místech vzájemného překřížení nebo dotyku soustavou spojů, vytvořených samopojivostí filamentů, vyvolanou současným působením tepla a tlaku. Tato netkaná textilie je určena především pro výrobu všivených koberců, kde se jí používá jako podkladové textilie, do níž se všívají příze nebo vlákenné kabílky, vytvářející na líci textilie soustavu smyček.

Při výrobě všívaných koberců se používají tkané podkladové textilie, a to z juty nebo syntetických materiálů. I když se tkaniny pro tento účel poměrně dobře osvědčují, přesto je z technických i hospodářských důvodů začíná vytlačovat netkaná textilie.

Ze známých netrkaných textilií se zde zatím dobře, osvědčuje netkaná textilie, sestávající z polypropylenových filamentů . spřádaných pod tryskou a spojených v místech vzájemného překřížení nebo dotyku současným působením tepla a tlaku tak, že v celé tlouštce textilie jsou téměř pravidelně rozmístěné v podstatě stejně pevné spoje vláken. Ťyto spoje vykazují převážně vyšší pevnost, než je pevnost filamentů, protože se vlastně jedná o svary filamentů, nazývané v tomto popisu kohezní spoje”.

Nevýhoda této známé netkané textilie se projevuje při všívání přízí nebo vlákennýcb kabílků, kdy při pronikání všivácích jehel textilií dochází k četným přetrhům a k de2 strukci vlákenné struktury, protože kohezní spoje jsou většinou pevnější než vlastní. filamenty, které se při pronikání všiváci jehly přetrhnou. Takto narušená struktura netkané textilie znemožňuje například další zušlechtění lícní strany všívaného koberce technikou tisku, který vyžaduje, aby podkladová textilie byla plošně stabilizována a nedocházelo k rozměrovým změnám, což má nutně za následek rozmazání kontur barevného vzoru, a tím znehodnocení všívaného koberce.

Na základě velmi podrobného rozboru známých netkaných podkladových textilií *a jejich chování při všívání vznikl úkol navrhnout netkanou textilii, která by odstraňovala 'výše popsané ‘nevýhody.

Tyto nevýhody odstraňuje netkaná textilie ze syntetických termoplastických, zejména polypropylenových filamentů spřádaných pod tryskou a spojených v místech vzájemného překřížení nebo dotyku soustavou spojů, vytvořených samopojivostí filamentů, vyvolanou současným působením tepla a tlaku, a její podstata spočívá podle vynálezu v tom, že soustava spojů, záměrně rozmístěných v netkané struktuře, zahrnuje spoje lišící se kvalitativně různým stupněm soudržnosti filamentů, přičemž stupeň soudržnosti klesá v netkané textilii ve směru od jejího jednoho povrchu ke druhému. Soustava spojů zahrnuje jednak kohezní ^spoje, což jsou svary alespoň dvou filamentů, vykazující převážně vyšší pevnost, než je pevnost jednotlivých filamentů, a jednak adhezní spoje, což'jsou slepý alespoň dvou filamentů, vykazující nižší pevnost, než je pevnost jednotlivých filamentů. Adhezní spoj e vVýtváře j i ve struktuře netkané textilie prostřední přechodové pásmo mezi dvěma vnějšími pásmy, z_r nichž v jednom převažují kohezni sppje, kdežto v druhém převažují jen volně Ipžící části -délek fílamentů, které usnadňují zakotvení všitých smyček rubovým·záběrem disperzního pojivá.

Předností netkané textilie podle vynálezu ‘jsou dva druhy· kvalitativně odlišných spojů filamentů, kterými jsou kohezni spoje a adhezní spoje. Jejich vytvoření a správné rozmístění ve struktuře netkané textilie je důležitým činitelem rozhodujícím o použitelnosti výrobku na podkladovou textilii při všívání.

Umístěním jednak převažujícího množství kohezních spojů do jednoho vnějšího pásma, a jednak převažujícího množství adhezních spojů do prostředního přechodového pásma v tl.ouštce netkané textilie se. v ní vytvoří zcela charakteristická vazná struktura, ktérá úspěšně odolává deformačním silám, vznikajícím pro pronikání všivácich ·jehel,

Je tomu tak -proto, že všiváci jehly vstupují do netkané textilie ze strany vnějšího pásma, v němž převažují jen volně ležídí Části délek filamentů, potom jehly pronikají prostředním přechodovým pásmem, v němž převažují adhezní spoje, a vystupují z neříkané textilie na odlehlé straně, vnějšího pásma, v němž převažují kohezni spoje. Kuželové hroty všivácích jehel při vstupu do netkané struktury jen rozhrnou, tedy nepřetrž hncu filamenty vnějšího pásma, a také v prostředním přechodném pásmu dochází převážně jen k rozhrnutí filamentů, nebo i k oddělení filamentů z adhezních spojů. Jen zřídka zde dochází k· přetrhům filamentů, protože adhezní spoje vykazují nižší pevnost, než je pevnost jednotlivých filamentů. Při pronikání jehel ve směru tlouštky netkané textilie dochází v pásmu kohezních spojů k rozhrnutí filamentů mezi spoji, anebo také i k přetrhům filamentů, protože kohezni spoje jsou pevnější, než jednotlivé filamenty. To znamená, že přetrhy filamentů, což je nejvyšší stupeň destrukce vlákenné vrstvy, se mohou vyskytovat' v netkané textilii jen ve vnějším pásmu s kohe.znírai spoji, což je výrazné zlepšení oproti známým netkaným podkladovým textiliím. Vzhledem k tomu, že orientace filamentů ve vlákenné vrstvě není nahodilá, nýbrž záměrná a, zajištující kladení částí délek filamentů v podélném, příčném i úhlopříčnám směru, možno říci, že při všívání přízí do netkané podkladové textilie dochází částečně i ke zpevnění této textilie v pásmu, kde převažuji volně ležící části délek filamentů nad ojedinělými slabými adhezními spoji.

P.řechod mezi pásmy spojů je plynulý, takže v- příčném řezu textilií není pozorovatelné ostré ohraničení jednotlivých pásem, ale je patrné postupné ubývaní kohezních' spojů ve prospěch adhezních spojů a těchto ve prospěch jen volně ležících částí délek filamentů. Ve všech těchto pásmech lze zjistit -kvalitativně rozdílné spoje, jejichž pevnost se snižuje v tlouštce textilie ve směru od jednoho povrchu s pásmem kohezních spojů k druhému povrchu s pásmem až volně ležících částí délek filamentů.

Netkanou textilii podle vynálezu je možné vyrábět například takto?

Na známém zařízení se pří teplotě 225 °C zvlákňuje izotaktický polypropylen tryskou, která má 500 otvorů o průměru 0,038 cm, v množství 0,45 g/min x otvor. Vznikající .filamenty se nejprve přivádějí na soustavu studených válců, jejichž rychlost otáčení se postupně zvyšuje ze 170 až na 185 m/min. Potom filamenty přicházejí na válec, -jehož povrch je vyhřátý na 120 °C, načež postupují přes další skupinu válců otáčejících se ^obvodovou rychlostí postupně se zvyšující ze*· 183 až na 600 m/min, kde dochází k dloužení filamentů. '

První válec má svůj povrch rozdělen na 5 segmentů a střídají se na něm vyhřáté úseky o délce 17,8 cm se studenými úseky o délce 2,5 cm, takže u filamentů postupujících kolem tohoto válce,'.dochází k jejich ohřevu jen na vyhřátých úsecích povrchu válce.

.Při následujícím dloužení proto dochází k většímu protažení filamentů na místech jejich ohřevu, takže na délce filamentů se střídají více prodloužená, tenčí místa s méně dlouženými, tlustšími místy. Tato rozdílná místa vykazují odlišné fyzikální vlastnosti, které se odlišně chovají při pozdější operaci zpevňování vlákenné vrstvy.

Takto dloužené filamenty se přivádějí do pneumaticky ovládané kyvné trysky, vykonávající například 9 reverzačních kmitů/sek. 2 kyvné trysky vystupující filamenty se ukládají ve smyčkách dlouhých kolem 50 centimetrů na postupující dopravník do vláken né vrstvy požadované hmotnosti. Měněním rychlosti postupu dopravníku lze totiž regulovat hmotnost vrstvy, vytvořené ze smyček polypropylenových filamentů. Takto připravená vlákenné-vrstva se plynule přivádí do úseku tepelného zpevňování.

Přípravu vlákenné vrstvy je možné provést také tak, že se filamenty přivádějí ve dvou soustavách na dloužící válce, z nichž se u jedné· soustavy válce otáčejí rychleji. Při následujícím vrstvení filamentů na dopravníku vzniká vlákenná vrstva se dvěma typy filamentů lišících se fyzikálně mechanickými vlastnostmi.

Je také možné dloužit filamenty v tzv. vzduchových kanálech místo na válcích. Kombinací různě rychlého proudění vzduchu se. dosáhne odlišného stupně prodloužení filamentů.

Vlákenná vrstva, zhotovená jedním z těchto postupů, se vede do tzv. ,t^erinofúzního zařízení, kde se vystavuje účinku teplotního média, kterým je zde vzduch. Místo vzduchu je možné použít páru vodní nebo páru vhodného rozpouštědla.

V tomto případě, kdy médiem je vzduch, se vlákenná .vrstva přivádí na otočný perforovaný buben o průměru 1,5 m až 3,0 m, umístěný v izolované komoře. Vlákenná vrstva se . vede po obvodu bubnu a je k němu přitlačována kovovým sítem sílou 2 kPa. Teplota vyhřátého vzduchu je v rozmezí 154 až 158 C, Rychlost postupu vlákenné vrstvy na, perforovaném bubnu se nařídí tak, aby cirkulující vyhřátý vzduch působil nejméně 90 s, přičemž vzduch proudí směrem do vnitřku bubnu skrze vlákennou vrstvu. Z bubnu se vzduch odvádí axiálním směrem do komory, kde při průchodu kolem topných těles se opět ohřívá na stanovenou teplotu. ·«

Při průchodu vyhřátého vzduchu vlákénnnu vrstvou dochází k zahřátí filamentů na teplotu blízkou teplotě tání materiálu, z něhož jsou filamenty vyrobeny. Povrch filamentů se 'proto stává lepivým a v místech dotyku alespoň dvou filamentů dochází k jejich spojení. Podle stupně tepelné plastifikace filamentů vznikají různě pevné spoje, tj . slabé adhezní až silné kohezni spoje, čímž se rozumí slepeni až svaření filamentů.

Stupeň a rychlost průběhu tepelné plastifikace filamentů se řídí teplotou použitého média a jeho množstvím, které .projde za časovou jednotku vlákennou vrstvou.

V každém případě je však nutné, aby teplota vlákenné vrůtvy na straně vstupu a na straně výstupu nekolísala víc, než je stanovené rozmezí, což závisí na celkové hmot195200 nosti vlákenné vrstvy v komoře a na rychlostí jejího přivádění do komory.

Velikost plastifíkace filamentů se nastavuje podle druhu použitého polymeru a zvoleného postupu jeho spřádání tak, aby docházelo při tepelném pojení k vytváření kohezních spojů až v koncové ěásti komory termofúzního zařízení, kde je instalována dvojice válců, z nichž každý lze samostatně vyhřívat na teplotu lišící se od teploty v komoře.

Plastifíkovaná vlákenná vrstva, se stlačí průchodem štěrbinou svěru mezí válci, přičemž horní válec má povrch vyhřátý na 159 °C, což je vyšší teplota, než je v termofúzní komoře, a povrch spodního válce je vyhřátý na 152 °C.

Vyšší teplota povrchu horního válce způsobuje, Že vlákenná vrstva při styku s tímto povrchem dostává již v plastifikovaném stavu teplotní náraz, který ve vlákenné vrstvě, a to v jejím vnějším pásmu přiléhajícím k hornímu válci vyvolá v místech překřížení nebo dotyku filamentu tvorbu svarů, tj. kohezních spojů.

Naproti tomu nižší teplota spodního válce, tj . 1 52 ⁰C, způsobuje mírné ochlazení povrchu plastifikované vlákenné vrstvy v tzv. druhém vnějžím pásmu dotýkajícím se tohoto válce, takže filamenty, které by měly podle teploty média v komoře vytvořit v místech překřížení nebo dotyku filamentů převážně jen adhezní spoje, tj. slepý filamentů, tak se -tyto vytvoří jen ojediněle, kdežto většina ěásti délek filamentů zůstává ner*· slepena vůbec, nebo je spojena velmi slabými spoji.

Jinak je tomu uvnitř vlákenné vrstvy v prostředním přechodovém pásmu mezi dvěma vnějšími pásmy. Zde teplota vlákenné vrstvy, pohybující se kolem 156 °C, se shoduje s teplotou komory a postačuje k vytváření převážně jen adhezních spojů, tj . slepů ěásti délek filamentů.

Horní válec je na povrchu chromovaný, aby se zabránilo nalepování plášti fíkováných filamentů. Spodní válec, vyhřívaný na nižší teplotu než horní válec, je na svém povrchu opatřený pravidelně rozmístěnými jemnými výstupky. Při průchodu vlákenné vrstvy svěrem mezi oběma válci dochází v místech jemných výstupků k většímu tlaku na vlákennou vrstvu než v místech mimo tyto výstupky, čímž se dosahuje pravidelného rozmístění potřebného počtu kohezních spojů x adhezních spojů ve vlákenné vrstvě.

Počet kohezních a adhezních spojů na jednotku -průřezu natkané textilie je vázaný počtem výstupků na povrchu spodního válce, vyvolávajícího spoje částí délek filamentů v netkané textilii. Počet kohezních spojů je také závislý na tom, jak jsou veliká a jak jsou od sebe vzdálená méně dloužená, tj. tlustší místa na délce filamentů.

takto vyrobená netkaná textilie má kvalitativně výrazně odlišné povrchy a v jejím příčném řezu je patrný přechod od pevných kohezních spojů na jedné straně, přes rozpojitelné adhezní spoje uvnitř textilie, k volně uloženým vláknům na druhé straně textilie. Tato netkaná textilie má hmotnost 120 až 150 g/m^, pevnost v tahu/5 cm,

AB větší než 300 N, tažhost v okamžiku nejvyšší pevnosti 35 až 45 % a pevnost v dalším trhání 20 až 30 N.

Při použití této netkané textilie jako podkladu pro vŠívané koberce musí jehly vstupovat do vrstvy ze strany volně uložených částí délek filamentů, protože potom hroty všivácích jehel snadno vnikají do vrstvy netkané textilie, rozhrnují filamenty a k jistému, ale- omezenému počtu přetrhů filamentů dochází až, teprve v pásmu k-ohezních spojů, nacházejícím se na odvrácené straně textilie.

Claims (3)

1. Netkaná textilie ze.syntetických, zejména polypropylénových filamentů spřádaných pod tryskou a spojených v místech vzájemného překřížení nebo dotyku soustavou spojů vytvořených samopojivostí filamentů, vyvolanou současným působením tepla a tlaku na vlákennou vrstvu, vyznačená tím, Že soustava spojů, záměrně rozmístěných v netkané struktuře, zahrnuje spoje lišící se kvalitativně různým stupněm soudržnosti filamentů, přičemž stupeň soudržnosti klesá v netkané textilií ve směru od jejího jednoho povrchu ke druhému.

2. Netkaná textilie podle bodu 1, vyznačující se tím, Že soustava, spojů zahrnuje jednak kohezní spoje*, což jsou svary alespoň dvou filamentů, vykazující vyšší pevnost, než je pevnost jednotlivých filamentů, a j ednak_ adhezní spoje, což jsou slepý alespoň

VYNALEZU dvou filamentů, vykazující n^žší pevnost, než je pevnost jednotlivých filamentů.

3. Netkaná textilie podle bodů 1 a 2, _e vyznačující se tím, že netkaná struktura textilie sestává ve své tlouštce ze tří pásem lišících se různým stupněm soudržnosti filamentů, a to z přechodového prostředního pásma, zahrnujícího jak adhezní,'tak i kohezní spoje filamentů v místě jejich překřížení nebo dotyku, a ze dvou vnějších pásem, z nichž v jednom převažují kohezní spoje filamentů nad adhezními spoji, kdežto v druhém pásmu převažují jen volně ležící částí délek filamentů nad adhezními spoji filamentů v místě překřížení nebo dotyku těchto filamentů, přičemž přechod mezi jednotlivými pásmy je v tlouštce textilie plynulý.