CS266407B1 - Způsob kontinuální výroby netkané textilie - Google Patents

Abstract

Netkané textilie se vyrobí alespoň z jednoho pásu foliových vláken, který se vytvoří vícestupňovým dloužením polymerní folie. Tato folie se v posledním stupni dlouží při poměru vstupní a výstupní rychlosti 1,1 az 4 za teploty od 107 °C do 220 °C.a potom štěpí. V bezprostřední návaznosti na štěpení se štěnený foliový pás rozšíří při napětí vyšším než 10 mN/tex o 20 % až 200 % a potom se tento pás ponechá po dobu minimálně 2 s při napětí nižším než 0,1 mlj/tex. Následně se štěpený a rozšířený foliový pás vrství do rouna, které se zpevní mechanicky ,nebo termicky. Na štěpený a rozšířený foliový pás je výhodné pokládat vrstvu staplových vláken 0,2 až ,5 krát hmotnější než štěpený a rozšířený foliový pás a vrstvit minimálně ve třeoh vrstvách do rouna. Před zpevňováním rouna mohou být alternativně na rouno pokládány lineární nebo plošné útvary. V některých případech je výhodné zpevnit třívrstvé rouno ze štěpeného a rozšířeného foliového pásu v pruzích.

Description

Vynález se týká způsobu kontinuální výroby netkané textilie obsahující alespoň jeden pás foliových vláken, který se vytvoří tak, že se vícestupňové dlouží dvojvrstvá polymerní fólie, jež se následně štěpí.

Způsoby kontinuálního vytváření netkané textilie jsou dosti rozšířené. Využívá se zejména schopnosti syntetických vláken k termickému pojení v důsledku termoplasticity většiny syntetických polymerů, jakož i té okolnosti, že výroba syntetických vláken je prováděna převážně v nekonečné formě. Naproti tomu právě uvedené vlastnosti,využívané u některých způsobů výroby netkaných textilií,vedou k některým nežádoucím vnějším vlastnostem takto připravených textilií. Jedná se zejména o nežádoucí tuhost takto připravených útvarů, malou prodyšnost a v neposlední řadě o některé nedostačující pevnostně pružnostní vlastnosti těchto vyrobených textilií. Ty jsou především poplatný používanému způsobu výroby, a proto je stále většina netkaných textilií připravována diskontinuálně přes v podstatě klasický způsob přípravy netkané textilie vycházející ze staplové formy vlákna. Toto staplové vlákno je pak zpracováno přes mykací systém do izotropní vrstvy, jejichž skládáním je vytvořeno rouno, které je následně zpevněno mechanickými nebo termickými způsoby.

Jak již bylo uvedeno, je samozřejmě snaha v maximální míře využít kontinuity vlákna vyrobeného na trysce k tomu, aby následně vhodně bylo poskládáno do plošného

266 407 útvaru a zpevněno do užité formy. Nejběžnějším z těchto způsobů je způsob vytváření vlákna pod tryskou, kterým je vlákno rozprostíráno na odjíždějící pás a následně zpevněno. Při tom může jít o rozprostírání nekonečného vlákna nebo staplové formy získávané na trysce. Rovněž způsobů rozprostírání může být více, přičemž mohou pracovat jak na čistě mechanickém principu, tak s využitím nejrůznějších jiných pomůcek a medií. Každý ze způsobů vytváří pak netkanou textilii určitého charakteru ve smyslu kvalita tivním a základní varianty způsobu tak v podstatě charak terizují i výslednou kvalitu netkané textilie. Rozšířenější a výhodnější jsou způsoby využívající nekonečné formy vlákna vznikajícího na trysce, nebol dávají předpoklad pro vyšší pevnosti a soudržnosti útvarů, než jak je tomu v přípa-i dě, že plošné netkané útvary jsou vyráběny z vláken ve staplové formě. Někdy se k lepší základní soudržnosti vy- । užívá i spojení vláken v důsledku jeho termoplastičnosti a tavného spojení jednotlivých vláken nebo jejich skupin, a to většinou v souvislosti s výrobou vlákna na trysce. Je pochopitelné, že takto v podstatě jednoduché postupy se vyznačují i příznivou ekonomikou výroby, pokud se podaří provádět rozprostírání vláken do plošných útvarů s dostatečnou rovnoměrností, což je obtížné zejména na okrajích plošného výsledného útvaru. V případě nedocílení dobré rovnoměrnosti rozprostření vlákna vznikají totiž v okrajích úseky, které je nutno odřezávat, což vede k vysokým odpadům a tím k omezení ekonomické účinnosti daného způsobu výroby. Výrobu netkané textilie je ovšem rovněž možno prakticky kontinuálně provádět z vláken ve staplu tím, že je vlákno z řezacího zařízení, které bývá koncovým stupněm výroby vlastního vlákna, plynule transportováno na zařízení pro výrobu netkané textilie. V takovém případě taková výroba netkané textilie, v návaznosti na v podstatě klasický způsob výroby staplového vlákna, nedovoluje potřebné účinnosti ekonomické a úspory zejména v oblasti energií vlákna.

- 3 266 407

Rovněž jsou známé netkané plošné pásy, které se vytvoří z vrstev vlákenných materiálů a fólií tak, že jsou jednotlivé vrstvy spojeny vpichováním, jako například u čs. AO č. 183 568o

V tomto případě jsou k vpichování přiváděny nejméně dvě štěpitelné syntetické fólie a nejméně jedna vrstva střižových, např. odpadových vláken. Syntetické fólie jsou ukládány do vrstvy neroštěpené a k procesu štěpení dochází až při vpichování. Tím se z fólií stanou šítovité útvary sestávající z množství těsně vedle sebe uspořádaných pásků nebo/a filamentů spolu spojených na své délce nahodilým počtem fibrilo Konce pásků nebo/a filamentů nebo jeden konec fibril jsou vtaženy do sousedních rozvlákněných fólií nebo vrstev střižových vláken. Druhý konec fibril je součástí pásku nebo/a filamentů.

Nevýhodou postupu výroby uvedené netkané plošné textilie je okolnost, že nutně požaduje vedle štěpitelných syntetických fólií ještě materiály staplové, s kterými jsou jednotlivé vrstvy propojeny, zatímco vpichováním jsou syntetické fólie pouze štěpeny.

Při navrstvení štěpitelných syntetických fólií bez střižových vláken dojde při jejich zpracování vpichováním pouze k štěpení fólií, přičemž jednotlivé rozštěpené fólie nejsou vzájemně vázány a lze je vzájemně separovat.

Další nevýhodou postupu výroby je nízká intenzita rozštěpení fólií vzhledem k specifičnosti výroby dané relativně velkou roztečí vpichovacích jehel a technologicky nutným nízkým napětím štěpitelných syntetických fólií, aby došlo ke vtažení pásků nebo/a filamentů, popř. fibril do vrstvy střižových vláken jakožto útvaru vazného

Kontinuelnošt nomických hledisek výroby netkané plošné textilie je z ekotěžko dosažitelná vzhledem k provozně vynuceným přestávkám výrobyj způsobeným např. poruchami zařízení.

— 4 —

266 407

Podstatnou část uvedených nevýhod známých způsobů kontinuální výroby netkané textilie odstraňuje způsob kontinuální výroby podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že dvojvrstvá polymerní fólie se v posledním stupni dlouží při poměru vstupní a výstupní rychlosti od 1,1 do 4 a za teploty od 107 °C do 220 °C, načež se v bezprostřední návaznosti na štěpení příčně rozšíří za napětí vyššího než 10 mN/tex o 20 až 200 % ve vztahu k šíři dvojvrstvé polymerní fólie vystupující ze štěpícího zařízení· Potom se rozšířený pás fóliových vláken ponechá minimálně 2 s při napětí nižším než 0,1 mN/tex· Následně se rozšířený pás fóliových vláken vrství do rouna, které se zpevní mechanicky nebo/a termicky·

Jedním z výhodných způsobů kontinuální výroby netkané textilie je způsob spočívající v tom, že na rozšířený pás fóliových vláken se před vrstvením pokládají staplová vlákna tak, že se vytvoří vrstva staplových vláken 0,2 až 5krát hmotnější než rozšířený pás fóliových vláken· Potom se takto vytvořený vlákenný pás vrství minimálně ve třech vrstvách do rouna, které se zpevní mechanicky nebo/a termicky· *

Podstata dalšího provedení způsobu kontinuální výroby netkané textilie spočívá v tom, že nejméně jeden rozšířený pás fóliových vláken a plošnou hmotností 5 až 150 g/m^ se zavádí rychlostí 20 až 100 m/min. na vrstvící zařízení, kde se vrství minimálně do tří vrstev o Šíři 1,5 až 12 m rouno ve formě nekonečné silky, které se odvádí v kolmém směru na směr kladení vrstev rychlostí 0,2 až 25 m/min. Následně se rouno vpichuje v pruzích o šířce 4 - 600 mm, mezi nimiž jsou mezery 15 * 600 mm, přičemž šířky i mezery se uspořádají pravidelně nebo/a nepravidelně·

- 5 266 407

Podstata další varianty způsobu kontinuální výroby netkané textilie spočívá v tom, že se vytvoří rouno ve formě nekonečné sítky a na horní nebo/a spodní stranu rouna se uloží lineární nebo/a plošné útvary a tyto se při zpevňování pevně přichytí.

Výhody řešení podle vynálezu spočívají v tom, že uvedeným způsobem pro rounování připravený vlákenný útvar z dvojvrstvé polymerní folie má ekvivalentně kvalitativní předpoklady pro jeho následné zpracování do vpichované netkané textilie, jaké jsou u vlákenných útvarů získaných ze staplových materiálů jejich zpracováním na mykacích zařízeních nebo na pneumatickém rounotvořiči. Navíc, vzhledem k tomu, že je způsobem podle vynálezu vlákenný útvar vytvořen alespoň z části z nekonečného útvaru, jehož kontinualita během celého výrobního procesu nemusí být porušována, má podle vynálezu vytvořené rouno především v příčném směru dobrou soudržnost, čehož je využíváno z hlediska pevnostního případně i do modifikací výrobků, v nichž určité části nejsou následně vpichováním zpevněny, přičemž je u takto vzniklé netkané textilie s podstatně vyšší objemností dosaženo potřebných pevnostních charakterů. Všechny tyto výhody se promítají především do kvalitativních vlastností netkané textilie, vyráběné způsobem podle vynálezu, jakož i do možnosti tyto kvalitativní vlastnosti v širokém rozmezí obměňovat užitím uvedených variabilností ve výrobním způsobu. Výraznou výhodností je pak možnost provádět celý výrobní postup v plně kontinuálním procesu, počínaje vstupem polymerní suroviny příp. přídavného staplového vlákenného materiálu a konče výstupní netkanou textilií, což dává předpoklady k plné automatizaci výrobního procesu a z toho vyplývající značné ekonomické výhodnosti 'způsobu výroby podle vynálezu proti dosud prováděným způsobům výrob netkaných textilií.

- 6 266 407

Vynález je blíže vysvětlen na příkladech·

Příklad 1

Na kruhové trysce se vytvoří při celkovém prosazení 90 kg dvojvrstvá fólie, v níž jedna vrstva je z polypropylenu o indexu toku 5 g/10 min. a druhá z polyetylénu o indexu 0,7 g/10 min· Polypropylenová vrstva obsahuje 22 % mikromletého vápence. Folie ve formě nekonečné trubice se ochladí vnějším proudem vzduchu na dráze 4 m a trubice se za dochlazení složí do dvojitého uzavřeného pásu šíře 90cm. Tento pás se návazně zavádí na dloužení, kde se fólie po podélném rozříznutí na dva pásy dlouží ve třeeh stupních a do třetího dloužícího stupně vstupuje rychlostí ! 90 m/min. Na kontaktním ohřevu tohoto dloužícího stupně se fólie při teplotě 127 °C dodlužuje a zavádí se rychlestí 105 m/min. na štěpení, kde se štěpí ojehleným válcem, majícím obvodovou rychlost 560 m/min. Pásy fóliových vláken vystupující ze štěpícího zařízení v šíři 27 cm se zavédějí na rozšiřovací zařízení, kde se po jejich rozšíření do šíře 50 cm zavedou k sobě tak blízko, že se vytvoří jeden společný pás. Tento pás se z rozšiřovacího zařízení odvádí dvojicí sevřených válců tak, aby na rozšiřovacím zařízení bylo u rozšiřovaného vlákenného útvaru docílen© napětí 15 mN/tex. Z uvedené dvojice válců se pás foliových vláken vypustí na vstupní pás křížového rounovacího zařízení, který má rychlost 70 m/min. Na vstupním pásu rounovacího zařízení volně uložený vlákenný materiál se intenzivně kadeří a zkadeřený materiál se ve vzdálenosti 5 m od vypouštěcích válců vrství do rouna o šíři 3 m, vystupujícího příčně na směr přivádění rychlostí 2 m/min· Toto rouno se zavádí do vpichovacího zařízení a po předzpevnění vpichem se výsledná netkaná textilie o plošné hmotnosti 300 g/m zavádí bezprostředně do zařízení pro ) tepelné zpevnění textilie· Toto zpevnění se provádí horkým vzduchem o teplotě 170 °C a výsledná netkaná textilie,

- 7 • 266 407 vyznačující se vysokou tuhostí, se navíjí na vály. Textilie je určena jako technická konstrukční textilie pro stavby silnic a zpevnění terénu jako geotextilie.

Příklad 2 o Dvojvrstvá folie s plošnou hmotností 100 g/m s vrstvami z polyamidu 6 o polymeračním stupni 130 ⁰ a o polymeračním stupni 250 ⁰ se zavádí na vícestupňové dloužení, kde se dlouží s celkovým dloužícím poměrem 4*1. Přitom do posledního dloužícího stupně vstupuje fólie rychlostí 65 m/min a dloužení na kontaktním ohřevu tohoto stupně probíhá při teplotě 210 °C. Pás fólie vystupující z posledního dloužícího stupně rychlostí 72 m/min se zavádí do štěpícího zařízení, kde se tato anizotropní fólie štěpí ojehleným válcem s obvodovou rychlostí 580 m/min. Pás fóliových vláken vystupující ze štěpícího zařízení se šíří 500 mm se za napětí 20 mN/tex na rozšiřovacím zařízení rozšiřuje na šířku 1 m a odvádí se dvojicí sevřených vál^ů. Z těchto válců se pás vláken vypouští na vstupní pás řounovacího zařízení, který má rychlost 60 m/min. Ha volně uložený vlákenný materiál na vstupním pásu řounovacího zařízení se ve vzdálenosti 4 m od vypouštěcích válců pokládá pneumatickým rounovacím zařízením vytvořená vrstva vlákez z báze druhotných textilních surovin. Tato vrstva má hmotnost 150 g/m a z takto vytvořeného útvaru se na křížovém rounovacím zařízení vrství rouno, které z rounovacího zařízení vystupuje v šíři 3,0 m rychlostí 12 m/min. Rouno se zpevňuje vpichem na vpichovacím zařízení a výsledná netkaná textilie se navíjí na navíjecím stroji na vály. Netkaná textilie o hmotnosti 400 g/m je určena k využití jako technická textilie s tepelně izolačním účinkem.

266 407

Příklad 3

Způsob výroby podle příkladu 1 s tou obměnou, že předzpevnění rouna je provedeno vpichem na vpichovacím stroji, kde jsou v jehelních deskách ve směru šířky vpichované textilie pravidelně seřazeny vpichovací jehly tak, že po 100 mm pruhu jehel následuje 190 mm úseku bez jehel a toto střídání pruhů s jehlami a bez jehel se 10 krát opakuje, načež je toto doplněno úsekem 100 mm osazeným jehlami. Rouno vystupující z vpichovacího zařízení se vyznačuje výraznými pruhy vpichem zpevněné a nezpevněné netkané textilie a je a ním dále pracováno podle způsobu příkladu 1. Netkaná textilie je užita jako zemědělská textilie s určením pro meliorační účely.

Příklad 4

Způsob výroby podle příkladu 2 s tou obměnou, že k rounu vystupujícímu z rounovacího zařízení se ve směru jeho výstupu z cíveČnice v hustotě 100/m přivádějí textilní polypropylenové pásky 600 dtex tak, aby byly k rounu při vpichovací operaci připojeny. Ostatní způsob výroby je shodný s příkladem 2. Netkaná textilie takto vyrobená je určena pro použití, kde vedle tepelně izolačních vlastností je požadována zvýšená pevnost netkané textilie·

Claims (3)

1. Způsob kontinuální výroby netkané textilie obsahující alespoň jeden pás fóliových vláken, který se vytvoří tak, že se vícestupňové dlouží dvojvrstvá polymerní fólie, jež se následně štěpí, vyznačující se tím, že dvojvrstvá polymerní fólie se v posledním stupni dlouží při poměru vstupní a výstupní rychlosti od 1,1 do 4 a za teploty od 107 °C do 220 °C, načež se v bezprostřední návaznosti na štěpení příčně rozšíří za napětí vyššího než 10 mN/tex o 20 % až 200 % ve vztahu k šíři dvojvrstvé polymerní folie vystupující ze štěpícího zařízení a potom se rozšířený pás fóliových vláken ponechá po dobu minimálně 2 s při napětí nižším než 0,1 mN/tex a následně vrství do rouna, které se zpevní mechanicky nebo/a termicky.

2. Způsob kontinuální výroby podle bodu 1, vyznačující se tím, že na rozšířený pás fóliových vláken sr před vrstvením pokládají staplová vlákna tak, že se vytvoří vrstva staplových vláken 0,2 až 5krát hmotnější než rozšířený pás fóliových vláken, načež se takto vytvořený vlákenný pás vrství minimálně ve třech vrstvách do rouna, které se zpevní mechanicky nebo/a termicky.

3. Způsob kontinuální výroby podle bodu 1, vyznačující se tím, že nejméně jeden rozšířený pás fóliových vláken s plošnou hmotností 5 až 150 g/nr se zavádí rychlostí 20 až 100 m/min. na vrstvící zařízení, kde se vrství minimálně do tří vrstev o šíři 1,5 až 12 m rouno ve formě nekonečné šišky, které se odvádí v kolmém směru na směr kladení vrstev rychlostí 0,2 až 25 m/min. a vpichuje v pruzích o šířce 4 - 600 mm, mezi nimiž jsou mezery 15 - 600 mm, přičemž šířky i mezery se uspořádají pravidelně nebo/a nepravidelně·

- 10 266 407

4o Způsob kontinuální výroby podle bědu 1, vyznačující se tím, že na horní nebo/a spodní stranu rouna se uloží lineární nebo/a plošné útvary a tyto se při zpevňování pevně přichytí·