CZ305862B6

CZ305862B6 - Způsob výroby plošného útvaru obsahujícího alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, plošný útvar vytvořený tímto způsobem a prostorový útvar vytvořený z tohoto plošného útvaru

Info

Publication number: CZ305862B6
Application number: CZ2014-483A
Authority: CZ
Inventors: Sirková Brigita Kolčavová; Filip SanetrnĂk
Original assignee: Technická univerzita v Liberci
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2016-04-13
Also published as: CZ2014483A3; WO2016004909A1

Abstract

Při způsobu výroby plošného útvaru se nejprve připraví podélná nebo příčná základní soustava (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10), která obsahuje alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar (10), který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, na kterou se z alespoň jedné její strany nanese alespoň jeden lineární útvar (2) tavného pojiva v roztaveném stavu, který částečně překryje alespoň dvě sousední vlákna a/nebo lineární útvary (10) a volný prostor (20) mezi nimi, a/nebo se na ni alespoň z jedné její strany nanese síť plošných útvarů (10) tavného pojiva v roztaveném stavu, které částečně překryjí alespoň dvě sousední vlákna a/nebo lineární útvary (10) a volný prostor mezi nimi. Po zatuhnutí tohoto pojiva se vytvoří plošný útvar obsahující alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar (10), který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi. Prostorovým tvarováním tohoto plošného útvaru se vytvoří prostorový útvar.

Description

Způsob výroby plošného útvaru obsahujícího alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, plošný útvar vytvořený tímto způsobem a prostorový útvar vytvořený z tohoto plošného útvaru

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby plošného útvaru obsahujícího alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi.

Vynález se dále týká také plošného útvaru obsahujícího alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, a prostorového útvaru obsahujícího alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi.

Dosavadní stav techniky

V současné době je známá řada vláken, jako např. skleněná vlákna, uhlíková vlákna, čedičová vlákna, optická vlákna, nitinol, apod., která mají různé specifické vlastnosti. Jejich nevýhodou je však jejich vysoká křehkost. Díky ní nelze tato vlákna bez speciální povrchové úpravy (např. tzv. šlichtování, případně jiné povrchové úpravy) zpracovávat běžnými textilními technologiemi, jako např. pletením, tkaním apod., neboť při nich dochází k nadměrnému namáhání těchto vláken na tah a/nebo ohyb, které má za následek jejich mechanické poškození. V praxi se tak tato vlákna používají zejména jako samostatná vlákna nebo jako svazky vláken, která jsou uložena v/na vhodné vlákenné nebo nevlákenné matrici. Toto jejich uložení však nejen zvyšuje konečnou cenu hotových výrobků a jejich technologickou náročnost, ale obvykle také brání tomu, aby tato vlákna uplatnila v plné míře všechny své specifické vlastnosti.

Kromě křehkých vláken je dále známá také řada vláken, resp. lineárních útvarů, s nízkou oděruvzdomostí. Knim patří mj. lineární textilní útvar popsaný v CZ PV 2009-797, či analogické EP 2 504 471, který obsahuje lineární vlákenné jádro, na kterém je uložen plášť tvořený vrstvou nanovláken. Ani tato vlákna nelze, právě díky jejich nízké oděruvzdomosti, zpracovávat běžnými textilními technologiemi, neboť by při jejich vedení naváděcími místy stávajících textilních strojů došlo k jejich nadměrnému oděru, který by vedl minimálně ke stržení vrstvy nanovláken (nebo jiné funkční vrstvy), a v důsledku toho ke ztrátě specifických vlastností těchto vláken, případně až k jejich přetržení.

K lineárním útvarům, které nejsou zpracovatelné standardními textilními technologiemi, dále patří také některá dutá vlákna, případně hadičky, u kterých by při použití těchto technologií došlo k jejich deformaci, zejména k nežádoucí deformaci nebo dokonce úplnému uzavření jejich vnitřního prostoru, čímž by tato vlákna/lineámí útvary ztratily svoje výhodné vlastnosti, jako např. schopnost vést kapalinu, apod.

Do skupiny lineárních útvarů, které nejsou zpracovatelné standardními textilními technologiemi, dále náleží také lineární útvary vytvořené z nanovláken - např. smotky nebo lineární útržky původně plošné vrstvy nanovláken, nebo pruhy z nanovláken.

V současné době neexistuje způsob, který by umožňoval vytvořit plošný či dokonce prostorově složitější útvar obsahující alespoň jedno výše uvedené vlákno a/nebo lineární útvar bez jeho předcházející povrchové úpravy, a který by tak umožňoval plně využít specifických vlastností tohoto vlákna/vláken a/nebo lineárního útvaru/útvarů.

- 1 CZ 305862 B6

Cílem vynálezu je tak navrhnout způsob výroby plošného útvaru, který by obsahoval alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, případně, který by byl z takových vláken a/nebo lineárních útvarů vytvořen celý.

Kromě toho je cílem vynálezu také plošný útvar připravený tímto způsobem a prostorový útvar vytvořený z tohoto plošného útvaru.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu se dosáhne způsobem výroby plošného útvaru obsahujícího alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, jehož podstata spočívá v tom, že se nejprve připraví podélná nebo příčná základní soustava vláken a/nebo lineárních útvarů, která obsahuje alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, a na tuto základní soustavu vláken a/nebo lineárních útvarů se z alespoň jedné její strany nanese alespoň jeden lineární útvar tavného pojivá v roztaveném stavu, který částečně překryje alespoň dvě sousední vlákna a/nebo lineární útvary a volný prostor mezi nimi, a/nebo se na ni alespoň z jedné její strany nanese síť plošných útvarů tavného pojivá v roztaveném stavu, které částečně překryjí alespoň dvě sousední vlákna a/nebo lineární útvary a volný prostor mezi nimi. Po zatuhnutí pojivá se tak vytvoří plošný útvar obsahující alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi.

Alespoň část podélné nebo příčné základní soustavy vláken a/nebo lineárních útvarů se přitom může vytvořit různoběžným a/nebo rovnoběžným vedením úseků jednoho vlákna a/nebo lineárního útvaru, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi.

Podélná nebo příčná základní soustava vláken a/nebo lineárních útvarů se při nanášení pojivá buď pohybuje, neboje statická.

Pro urychlení tuhnutí tavného pojívaje možné ho po nanesení na příčnou nebo podélnou soustavu vláken a/nebo lineárních útvarů ochladit v chladicí komoře a/nebo proudem chladicího plynu.

Pro větší a/nebo rychlejší průnik roztaveného pojivá do struktury vláken a/nebo lineárních útvarů je možné na podélnou nebo příčnou základní soustavu vláken a/nebo lineárních útvarů při nanášení a/nebo po nanesení tavného pojivá působit zvýšeným tlakem.

Vhodným typem vláken, které nejsou zpracovatelné standardními textilními technologiemi, jsou zejména vlákna ze skupiny uhlíková vlákna, skleněná vlákna, minerální vlákna, optická vlákna, vlákna s tvarovou pamětí, případně jejich kombinace.

Vhodným typem lineárních útvarů, které nejsou zpracovatelné standardními textilními technologiemi, jsou zejména lineární útvary ze skupiny lineární útvary obsahující alespoň jedno uhlíkové vlákno, lineární útvary obsahující alespoň jedno skleněné vlákno, lineární útvary obsahující alespoň jedno minerální vlákno, lineární útvary obsahující alespoň jedno optické vlákno, lineární útvary obsahující alespoň jedno vlákno s tvarovou pamětí, lineární útvary s funkčním pláštěm tvořeným vrstvou nanovláken, dutinky, trubičky, hadičky, smotky vrstvy nanovláken, lineární útržky vrstvy nanovláken, pruhy nanovláken, případně jejich kombinace.

V případě potřeby se může podélná nebo příčná základní soustava vláken a/nebo lineárních útvarů před nanesením tavného pojivá uložit na nosnou vrstvu, ke které se následně prostřednictvím tavného pojivá připojí.

Cíle vynálezu se dále dosáhne také plošným útvarem obsahujícím alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, jehož podstata

-2CZ 305862 B6 spočívá v tom, obsahuje podélnou nebo příčnou základní soustavu vláken a/nebo lineárních útvarů, která obsahuje alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, přičemž vlákna a/nebo lineární útvary podélné nebo příčné základní soustavy vláken a/nebo lineárních útvarů jsou alespoň na jednom povrchu plošného útvaru propojeny alespoň jedním lineárním útvarem pojivá a/nebo sítí plošných útvarů pojivá, který/které alespoň částečně překrývá/překrývají alespoň dvě sousední vlákna a/nebo lineární útvary (10) a volný prostor mezi nimi.

Vhodným vláknem je přitom vlákno ze skupiny uhlíkové vlákno, skleněné vlákno, minerální vlákno, optické vlákno, vlákno s tvarovou pamětí, případně jejich kombinace, a vhodným lineárním útvarem je přitom lineární útvar ze skupiny lineární útvar obsahující alespoň jedno uhlíkové vlákno, lineární útvar obsahující alespoň jedno skleněné vlákno, lineární útvar obsahující alespoň jedno minerální vlákno, lineární útvar obsahující alespoň jedno optické vlákno, lineární útvar obsahující alespoň jedno vlákno s tvarovou pamětí, lineární útvar s funkčním pláštěm tvořeným vrstvou nanovláken, dutinka, trubička, hadička, smotek vrstvy nanovláken, lineární útržek vrstvy nanovláken, pruh nanovláken, případně jejich kombinace.

Podélná nebo příčná základní soustava vláken a/nebo lineárních útvarů může být s výhodou uložena na nosné vrstvě ze skupiny vrstva textilie, papíru, lepenky, kovové či plastové fólie, kovové či plastové mřížky nebo síťky, apod.

Kromě toho se cíle vynálezu dále dosáhne také prostorovým útvarem, který obsahuje alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, vytvořeným prostorovým tvarováním plošného útvaru podle vynálezu, který obsahuje prostorově tvarovanou podélnou nebo příčnou základní soustavu vláken a/nebo lineárních útvarů, která obsahuje alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, přičemž vlákna a/nebo lineární útvary podélné nebo příčné základní soustavy vláken a/nebo lineárních útvarů jsou alespoň na jednom povrchu prostorově tvarované základní soustavy propojena alespoň jedním lineárním útvarem pojivá a/nebo sítí plošných útvarů pojivá, který/které alespoň částečně překrývá/překrývají alespoň dvě sousední vlákna a/nebo lineární útvary a volný prostor mezi nimi.

Objasnění výkresu

Na přiloženém výkresu je na obr. 1 schematicky znázorněna varianta plošného útvaru podle vynálezu s rovnoběžně uspořádanými vlákny a/nebo lineárními úvary, které nejsou zpracovatelné standardními textilními technologiemi, na obr. 2 jiná varianta tohoto plošného útvaru, na obr. 3 je znázorněna varianta plošného útvaru podle vynálezu s různoběžně uspořádanými vlákny a/nebo lineárními úvary, které nejsou zpracovatelné standardními textilními technologiemi, a na obr. 4 varianta plošného útvaru podle vynálezu s vlákny a/nebo lineárními úvary, které nejsou zpracovatelné standardními textilními technologiemi, uspořádanými do pravidelné mřížky.

Příklady uskutečnění vynálezu

Podstata způsobu výroby plošného útvaru, který obsahuje alespoň jedno vlákno a/nebo lineární úvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi podle vynálezu spočívá v tom, že se toto vlákno a/nebo lineární útvar jednoho nebo více typů, případně v kombinaci s jinými vlákny a/nebo lineárními útvary (vč. vláken nebo lineárních útvarů zpracovatelných standardními textilními technologiemi), uspořádají vedle sebe v předem zvolených roztečích (dle požadavků pravidelných nebo nepravidelných), v předem zvoleném uspořádání a s předem zvolenou vzájemnou orientací (např. rovnoběžně nebo různoběžně), a to buď manuálně, nebo strojně např. prostřednictvím tzv. cívečnice nebo jiného obdobného zařízení, čímž se vytvoří základní (podélná nebo příčná) soustava vláken a/nebo lineárních útvarů budoucího plošného útvaru.

-3CZ 305862 Β6

V jedné z variant provedení přitom může být tato základní soustava nebo její část tvořena požadovaným způsobem vedenými úseky (rovnoběžně a/nebo různoběžné) jednoho vlákna/lineárního útvaru. Lineárním útvarem se přitom kromě trubiček, dutinek a hadiček rozumí také např. smotky nebo lineární útržky různých textilií, vč. vrstvy nanovláken, a obecně i libovolné skupiny v podstatě stejně orientovaných vláken, stejného nebo odlišného typu, např. ve formě svazku, kabílku, apod., které jsou vzájemně propojené, nebo volně uložené.

Na takto vytvořenou základní soustavu 1 vláken a/nebo lineárních útvarů (viz obr. 1 až obr. 4) se poté alespoň z jedné její strany neznázoměným nanášecím zařízením s nanášecí tryskou/tryskami a/nebo štěrbinou/štěrbinami nanese alespoň jeden lineární nebo plošný útvar 2 tvořený předem daným množstvím roztaveného tavného pojivá, který překrývá předem zvolený počet sousedních vláken a/nebo lineárních útvarů 10 a volných prostorů 20 mezi nimi, resp. předem zvolenou část alespoň jednoho rozměru základní soustavy 1 vláken a/nebo lineárních útvarů. Roztavené pojivo se přitom s výhodou nanáší tak, že vytvářený útvar 2 je kolmý nebo téměř kolmý k podélné ose většiny vláken/lineárních útvarů 10 základní soustavy 1, avšak obecně se může nanášet pod v podstatě libovolným úhlem vůči nim. Dle charakteru použitých vláken/lineárních útvarů 10 pak roztavené pojivo proniká alespoň do části jejich vnitřní struktury a/nebo obaluje alespoň část jejich příčného průřezu, načež je po svém zatuhnutí zafixuje v nastaveném uspořádání. Útvar/útvary pojivá 2 přitom díky svým mechanickým vlastnostem tvoří pevný, odolný a současně pružný spojovací a výztužný systém, který udržuje požadovaný tvar vytvářeného plošného útvaru a rozmístění jeho vláken a/nebo lineárních útvarů 10, a současně tento plošný útvar alespoň ze strany, na které je nanesen chrání před mechanickým poškozením, zejména oděrem, aniž by však přitom bránil přístupu k vláknům a/nebo lineárním útvarům 10 a využití jejich specifických vlastností. Vzhledem k tomu, že při tomto postupu nedochází v podstatě k žádnému mechanickému namáhání použitých vláken a/nebo lineárních útvarů 10, nedochází ani k nežádoucí změně jejich vzájemné polohy, ani k jejich mechanickému poškození či deformaci.

Alespoň jeden útvar 2 pojívaje s výhodou uložen přes celý rozměr základní soustavy 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 10 (viz horní část obr. 1), avšak dostatečného propojení všech vláken a/nebo lineárních útvarů 10 lze dosáhnout i skupinou útvarů 2 pojivá, z nichž každý je uložený jen po části jejího rozměru (viz spodní část obr. 1). Různé útvary 2 pojívaje přitom možné kombinovat dle konkrétní potřeby (viz např. obr. 1 a obr. 4), např. pro dosažení stejné nebo naopak odlišné pevnosti v různých úsecích vytvářeného plošného útvaru.

Pro kontinuální nebo téměř kontinuální výrobu plošného útvaru obsahujícího alespoň jedno křehké vlákno a/nebo lineární útvar 10 a/nebo alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar 10 s nízkou oděruvzdomostí je výhodné, pokud jsou jednotlivé složky jeho základní soustavy 1 navinuty na neznázoměných osnovních válech, nebo uloženy v zásobníku, odkud se dle potřeby odebírají, a svým vedením se uvedou do požadované vzájemné polohy - základní soustavy 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 10, případně pokud jsou všechny nebo alespoň některá vlákna/lineámí útvary 10 navinuty na jednom společném vále. Během nanášení roztaveného pojivá je pak základní soustava 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 10 s výhodou uložena na podkladu z materiálu, ke kterému má nanášené pojivo co nejnižší přilnavost, jako např. polytetrafluorethylenu (teflon) nebo z jiného materiálu s takovým povrchem, silikonovém papíru, apod. Tento podklad je přitom buď statický a základní soustava 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 10 se vůči němu pohybuje, nebo se např. ve formě válu nebo nekonečného pásu pohybuje společně s ní, případněji přímo nese. Nanášecí zařízení roztaveného pojivá (jedno nebo více) je přitom buď statické, nebo pohyblivé alespoň v jednom směru vytvářeného plošného útvaru. Nanášení roztaveného pojivá pak probíhá buď během pohybu základní soustavy 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 10 a/nebo při jeho přerušení.

V jiné variantě způsobu výroby plošného útvaru obsahujícího alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar 10, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi podle vynálezu se tato vlákna a/nebo lineární útvary 10 uloží do pravidelné, nepravidelné nebo částečně pravidelné mřížky (viz obr. 4), a v tomto uspořádání se fixují nanesením útvaru/útvarů 2 roztaveného tavné

-4CZ 305862 B6 ho pojivá. Tyto útvary 2 přitom mohou být plošné, přičemž překrývají pouze místa křížení dvou či více vláken a/nebo lineárních útvarů 10, takže tvoří bodovou mřížku (viz horní a spodní část na obr. 4), a/nebo mohou být alespoň některé z nich lineární, kdy jsou vedeny alespoň po části jednoho rozměru základní soustavy 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 10 (viz např. obr. 1 až obr. 4).

Pro dosažení požadovaných mechanických vlastností vytvořeného plošného útvaru lze v kterékoliv variantě alespoň na jednom jeho povrchu kombinovat lineární a/nebo plošné útvary 2 jednoho nebo více pojiv, s různými vlastnostmi (např. odlišnou teplotou tání, rychlostí tuhnutí, apod.).

Ve všech výše popsaných variantách pak tuhnutí naneseného pojivá probíhá buď samovolně, nebo je řízeno, např. urychleno chlazením v chladicí komoře a/nebo chladicím médiem, např. proudem chladicího plynu (vzduchu), apod.

Pro hlubší a/nebo rychlejší průnik roztaveného pojivá do struktury vláken a/nebo lineárních útvarů 10 základní soustavy _! se na útvary 2 tohoto pojivá může působit zvýšeným tlakem.

Pro zabránění možnosti vytrhnutí vláken a/nebo lineárních útvarů 10 z vytvořeného plošného útvaru je dále výhodné, pokud se útvary 2 pojivá nebo různých pojiv nanesou na obě strany základní soustavy 1, a to buď v zrcadlovém uspořádání, takže se překrývají, nebo na každou stranu její stranu v jiném plošném uspořádání.

Plošný útvar vytvořený libovolným z výše popsaných postupů má v závislosti na použitém typu vláken a/nebo lineárních útvarů 10 nebo jejich kombinaci řadu využití, přičemž útvary 2 pojivá umožňují také jeho další zpracování do složitějších prostorových struktur jeho prostorovým tvarováním. K zajištění tvaru těchto prostorových útvarů přitom může sloužit nanesené tavné pojivo, které se před a/nebo během a/nebo po prostorovém tvarování roztaví nebo nataví. Jako vlákna a/nebo lineární útvary 10 lze použít a v případě potřeby kombinovat vlákna a/nebo lineární útvary, které nejsou zpracovatelné standardními textilními technologiemi, zejména uhlíková vlákna, skleněná vlákna, minerální (např. čedičová) vlákna, optická vlákna, vlákna/lineámí útvary s tvarovou pamětí (např. nitinol), lineární útvary s funkčním pláštěm (např. tvořeným nanovlákny dle CZ PV 2009-797 nebo CZ PV 2013-694), případně jiná křehká vlákna a/nebo lineární útvary 10 a/nebo vlákna a/nebo lineární útvary 10 s nízkou oděruvzdomostí, které nejsou zpracovatelná běžnými textilními technologiemi. V případě potřeby však mohou být do vytvářeného plošného útvaru zakomponována i jiná textilní nebo netextilní vlákna, bez ohledu na to, jestli jsou zpracovatelná běžnými textilními technologiemi nebo ne, případně textilní nebo netextilní lineární útvary 10 jako např. pruhy či smotky běžných textilií (pletenin, tkanin, netkaných textilií, vrstvy nanovláken), lineární útvary z netextilních materiálů (např. gumy, plastu, kovu, sklolaminátu, apod.), dutinky, trubičky, hadičky, apod. z těchto materiálů, případně jejich libovolná kombinace dle předpokládané aplikace hotového výrobku, nebo jeho dalšího zpracování. Díky způsobu spojování je možné kombinovat i vlákna 10 a/nebo lineární útvary 10 se značně odlišnými průměry. Kromě toho se takto vytvořený plošný útvar může dále kombinovat s dalším podobným plošným útvarem, případně s alespoň jednou vrstvou libovolného materiálu, např. textilií (pleteninou, tkaninou, netkanou textilií), papírem, lepenkou, kovovou či plastovou fólií, kovovou či plastovou mřížkou nebo síťkou, atd., přičemž k jejich propojení lze použít útvary 2 tavného pojivá nanášené na tento plošný útvar, nebo již zatuhlé útvary 2 tavného pojivá, které se k tomuto účelu znovu roztaví nebo nataví.

Následující příklady pak popisují několik příkladných variant plošných útvarů obsahujících alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar 10, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, vytvořené způsobem podle vynálezu. U libovolných jiných materiálů, resp. materiálových kombinací probíhá celý proces analogicky, pouze s případnou odlišností v typu, množství a teplotě nanášeného pojiva/pojiv, a vlastnostech výsledného výrobku.

-5CZ 305862 B6

Příklad 1

Základní (podélná) soustava 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 10 se vytvořila rovnoběžným uspořádáním skleněných vláken 10 (konkrétně multifilament ECO11 T220) o průměru 0,4 mm v pravidelných roztečích 10 mm.

Kolmo k vláknům této základní soustavy 1 se přes celou její šířku nanesly v roztečích 25 mm lineární útvaiy 2 roztaveného pojivá na bázi amorfního polyolefinu (konkrétně SWIFTTHERM 9054) o teplotě 200 °C, každý o měrné hmotnosti 2,5 g/m.

Při následném samovolném zchlazení roztaveného pojivá na teplotu okolí, došlo k jeho zatuhnutí a v důsledku toho k fixaci vláken 10 základní soustavy 1 v nastaveném uspořádání, a k vytvoření požadovaného plošného útvaru.

Takto vytvořený plošný útvar má využití například ve stavebnictví jako zpevnění a výztuž zdivá, případně vrstvy materiálu nanesené na zdivu (např. omítky), nebo jako nehořlavý izolační materiál, apod.

Příklad 2

Na stranu plošného útvaru vytvořeného v příkladu 1 s nanesenými lineárními útvary 2 pojivá se uložila druhá základní (podélná) soustava 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 10 tvořená stejnými skleněnými vlákny 10 orientovanými ve stejném směru, a se stejnou roztečí jako vlákna 10 tohoto plošného útvaru. Na tuto základní soustavu 1 se následně přes celou její šířku nanesly ve stejných roztečích jako v příkladu 1 lineární útvary 2 stejného roztaveného pojivá o teplotě 190 °C (tato teplota byla volena tak, aby se omezilo natavení lineárních útvarů 2 pojivá první základní soustavy 1 vláken a/nebo lineárních útvarů J_0), každý o měrné hmotnosti 2,5 g/m.

Při následném samovolném zchlazení roztaveného pojivá na teplotu okolí, došlo k jeho zatuhnutí a fixaci vláken 10 druhé základní soustavy f v nastaveném uspořádání, a současně ke vzájemnému propojení obou plošných útvarů. Vzdálenost mezi vlákny základních soustav 1 těchto plošných útvarů přitom byla dána především tloušťkou lineárních útvarů 2 pojivá prvního plošného útvaru, a v daném příkladu byla cca 3 mm.

Takto vytvořený vrstvený plošný útvar má využití například ve stavebnictví jako zpevnění a výztuž zdivá, případně vrstvy na zdivo nanášeného materiálu (např. omítky), nebo jako nehořlavý izolační materiál. Další možností jeho využití je jeho vložení jako jedné nebo více vrstev do stávajících kompozitních materiálů využívaných ve strojírenství, letectví a dalších oblastech, kde se využívají sendvičové, vrstvené textilní útvary, apod.

Příklad 3

Základní (podélná) soustava 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 10 se vytvořila rovnoběžným uspořádáním čedičových vláken 10 sjemností 3x 110 tex (skaný multifilament s průměrem 0,6 mm) v pravidelných roztečích 2 mm a vláken 10 polyamidu 6 (PA 6) s jemností 50 tex (multifilament o průměru 0,25 mm), uspořádaných v roztečích 20 mm a vedených společně s příslušnými čedičovými vlákny .10.

Kolmo k vláknům 10 této základní soustavy 1 se přes celou její šířku v roztečích 12 mm nanesly lineární útvary 2 roztaveného pojivá na bázi amorfního polyolefinu (konkrétně SWIFTTHERM 9054) o teplotě 165 °C, každý o měrné hmotnosti 1,5 g/m.

- 6 CZ 305862 B6

Při samovolném zchlazení roztaveného pojivá na teplotu okolí, došlo kjeho zatuhnutí a v důsledku toho k fixaci vláken 10 základní soustavy 1 v nastaveném uspořádání, a k vytvoření požadovaného plošného útvaru. Vlákna 10 polyamidu 6 přitom slouží jako výztuha tohoto plošného útvaru.

Takto vytvořený plošný útvar má využití například ve stavebnictví jako zpevnění a výztuž zdivá, případně vrstvy na zdivo nanášeného materiálu (např. omítky), nebo jako izolační, nehořlavý materiál. Další možností jeho využití je jeho vložení jako jedné nebo více vrstev do stávajících kompozitních materiálů využívaných ve strojírenství, letectví a dalších oblastech využívajících sendvičové, vrstvené textilní útvaiy, apod.

Příklad 4

Základní (podélná) soustava 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 10 v celkové šíři 500 mm se vytvořila rovnoběžným uspořádáním uhlíkových vláken 10 s jemností 170 tex (multifilament s průměrem 0,5 mm) v pravidelných roztečích 2 mm.

Kolmo k vláknům 10 této základní soustavy 1 se přes celou její šířku v roztečích 20 mm nanesly lineární útvary 2 roztaveného pojivá na bázi amorfního polyolefinu (konkrétně SWIFTTHERM 9054) o teplotě 165 °C, každý o měrné hmotnosti 1,5 g/m.

Při samovolném zchlazení roztaveného pojivá na teplotu okolí, došlo kjeho zatuhnutí a v důsledku toho k fixaci vláken 10 základní soustavy 1 v nastaveném uspořádání, a k vytvoření požadovaného plošného útvaru.

Takto vytvořený plošný útvar má využití například jako jedna nebo více vrstev stávajících kompozitních materiálů využívaných ve strojírenství, letectví a dalších oblastech využívajících sendvičové, vrstvené textilní útvary, apod.

Příklad 5

Základní (podélná) soustava 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 10 o celkové šíři 500 mm se vytvořila rovnoběžným uspořádáním optických vláken 10 o průměru 0,5 mm (monofilové vlákno) v pravidelných roztečích 1 mm.

Kolmo k vláknům 10 této základní soustavy 1 se přes celou její šířku v roztečích 12 mm nanesly lineární útvary 2 roztaveného pojivá na bázi kopolymeru etylen vinyl acetátu (EVA) o teplotě 110 °C, každý o měrné hmotnosti 1,5 g/m.

Takto vytvořený plošný útvar má využití například jako vrstva pro přenos světla v kompozitních sendvičových materiálech určených pro strojírenství, interiérové aplikace např. v automobilovém průmyslu, bytové a reklamní aplikace (případně i v kombinaci s uměleckým motivem na textilii), apod. Dalším jeho využitím jsou pak oděvní a technické textilie pro výrobu aktivních bezpečnostních vrstev/prvků, apod.

-7 CZ 305862 B6

Příklad 6

Základní (podélná) soustava 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 10 o šíři 350 mm se vytvořila rovnoběžným uspořádáním dutých vláken 10 o průměru 0,5 mm (monofilové vlákno) v pravidelných roztečích 1 mm.

Kolmo k vláknům 10 této základní soustavy 1 se přes celou její šířku v roztečích 20 mm nanesly lineární útvary 2 roztaveného pojivá na bázi kopolymeru etylen vinyl acetátu (EVA) o teplotě 110 °C, každý o měrné hmotnosti 1,5 g/m.

Při samovolném zchlazení roztaveného pojivá na teplotu okolí, došlo k jeho zatuhnutí a v důsledku toho k fixaci vláken 10 základní soustavy 1 v nastaveném uspořádání, a k vytvoření požadovaného plošného útvaru.

Takto vytvořený plošný útvar má využití například jako vrstva pro transport tekutin, nebo jako izolační vrstva v kompozitních sendvičových materiálech pro strojírenství, stavebnictví a zemědělství, apod.

Příklad 7

Základní (podélná) soustava 1 vláken a/nebo lineárních útvarů o šíři 300 mm se vytvořila rovnoběžným uspořádáním trojic polyesterových (PL) kabílků 176 f 36xl><3 opatřených pláštěm tvořeným vrstvou polyuretanových (PU) nanoviáken dle CZ PV 2009-797, uspořádaných v pravidelných roztečích 6 mm, a vláken polyamidu 6 (PA 6) o průměru 0,45 mm, uspořádaných v roztečích 18 mm a vedených v příslušných mezerách mezi trojicemi polyesterových kabílků.

Kolmo k vláknům 10 této základní soustavy j_ se přes celou její šířku, v pravidelně se střídavě opakujících roztečích 5 a 25 mm, nanesly lineární útvary 2 roztaveného pojivá na bázi amorfního polyolefinu o teplotě 165 °C, každý o měrné hmotnosti 2 g/m.

Při samovolném zchlazení roztaveného pojivá na teplotu okolí, došlo k jeho zatuhnutí a v důsledku toho k fixaci vláken 10 základní soustavy f v nastaveném uspořádání, a k vytvoření požadovaného plošného útvaru.

Takto vytvořený plošný útvar se následně po šíři rozdělil na proužky (pásky) o šířce 30 mm a délce 300 mm dané šířkou výchozího plošného útvaru. Dělení se provedlo vždy ve volném prostoru 20 mezi lineárními útvary 2 z tavného pojivá vzdálenými 5 mm, takže okraje vniklých proužků (pásků) byli tvořeny těmito lineárními útvary 2. Připravené proužky (pásky) se následně po délce svinuty do válečků a jejich tvar se zafixoval natavením konců lineárních útvarů 2 tavného pojivá a jejich připojením k lineárním útvarům 2 tavného pojivá v předcházející vrstvě.

Takto, nebo jiným prostorovým tvarováním vytvořený prostorový útvar může být využit např. jako nosič biomasy při čištění odpadních vod, kdy se s výhodou využívá afinita biomasy k nanovlákennému povrchu kabílků obsažených v otevřené struktuře útvaru. Tvar tohoto útvaru je přitom ve dvou osách zajištěn těsným svinutím lineárních útvarů 2 z tavného pojivá a ve třetí ose rovnoběžné s osou tohoto útvaru výztuhami z polyamidových vláken.

V další variantě provádění způsobu výroby plošného útvaru obsahujícího alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi se podélná nebo příčná základní soustava 1 vláken a/nebo lineárních útvarů 1 před nanesením tavného pojivá uloží na nosnou vrstvu, např. vrstvu textilie (pleteniny, tkaniny, netkané textilie), papíru, lepenky, kovové či plastové fólie, kovové či plastové mřížky nebo síťky, apod., ke které se po nanesení

-8CZ 305862 B6 tavného pojivá a jeho zatuhnutí připojí, a tato nosná vrstva se tak stane součástí vytvořeného plošného útvaru.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby plošného útvaru obsahujícího alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar (10), který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, vyznačující se tím, že se nejprve připraví podélná nebo příčná základní soustava (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10), která obsahuje alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar (10), který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, a na tuto základní soustavu (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10) se z alespoň jedné její strany nanese alespoň jeden lineární útvar (2) tavného pojivá v roztaveném stavu, který částečně překryje alespoň dvě sousední vlákna a/nebo lineární útvary (10) a volný prostor (20) mezi nimi, a/nebo se na ni alespoň z jedné její strany nanese síť plošných útvarů tavného pojivá v roztaveném stavu, které částečně překryjí alespoň dvě sousední vlákna a/nebo lineární útvary (10) a volný prostor mezi nimi, přičemž po zatuhnutí tohoto pojivá se vytvoří plošný útvar obsahující alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar (10), který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň část podélné nebo příčné základní soustavy (1) vláken a/nebo lineárních útvarů se vytvoří různoběžným a/nebo rovnoběžným vedením úseků jednoho vlákna a/nebo lineárního útvaru (10), který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že podélná nebo příčná základní soustava (1) vláken a/nebo lineárních útvarů se při nanášení pojivá pohybuje.
4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že podélná nebo příčná základní soustava (1) vláken a/nebo lineárních útvarů je při nanášení pojivá statická.
5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že tavné pojivo se po nanesení na příčnou nebo podélnou soustavu (1) vláken a/nebo lineárních útvarů ochladí v chladicí komoře a/nebo proudem chladicího plynu.
6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že na útvary pojivá (2) se po nanesení na podélnou nebo příčnou základní soustavu (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10) působí zvýšeným tlakem.
7. Způsob podle libovolného z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že podélná nebo příčná základní soustava (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10) obsahuje alespoň jedno vlákno ze skupiny uhlíkové vlákno, skleněné vlákno, minerální vlákno, optické vlákno, vlákno s tvarovou pamětí.
8. Způsob podle libovolného z nároků 1, 2, 3, 4, 7, vyznačující se tím, že podélná nebo příčná základní soustava (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10) obsahuje alespoň jeden lineární útvar ze skupiny lineární útvar obsahující alespoň jedno uhlíkové vlákno, lineární útvar obsahující alespoň jedno skleněné vlákno, lineární útvar obsahující alespoň jedno minerální vlákno, lineární útvar obsahující alespoň jedno optické vlákno, lineární útvar obsahující alespoň jedno vlákno s tvarovou pamětí, lineární útvar s funkčním pláštěm tvořeným vrstvou nanovláken, dutinka, trubička, hadička, smotek vrstvy nanovláken, lineární útržek vrstvy nanovláken, pruh nanovláken.

-9CZ 305862 B6
9. Způsob podle libovolného z nároků 1, 2, 3, 4, 7, 8, vyznačující se tím, že podélná nebo příčná základní soustava (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10) se před nanesením tavného pojivá uloží na nosnou vrstvu, ke které se naneseným tavným pojivém připojí.
10. Plošný útvar obsahující alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, vyznačující se tím, že obsahuje podélnou nebo příčnou základní soustavu (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10), která obsahuje alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar (10), který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, přičemž vlákna a/nebo lineární útvary (10) podélné nebo příčné základní soustavy (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10) jsou alespoň na jednom povrchu plošného útvaru propojeny alespoň jedním lineárním útvarem pojivá a/nebo sítí plošných útvarů pojivá, který/které alespoň částečně překrývá/překrývají alespoň dvě sousední vlákna a/nebo lineární útvary (10) a volný prostor mezi nimi.
11. Plošný útvar podle nároku 10, vyznačující se tím, že podélná nebo příčná základní soustava (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10) obsahuje jedno vlákno ze skupiny uhlíkové vlákno, skleněné vlákno, minerální vlákno, optické vlákno, vlákno s tvarovou pamětí a/nebo alespoň jeden lineární útvar ze skupiny lineární útvar obsahující alespoň jedno uhlíkové vlákno, lineární útvar obsahující alespoň jedno skleněné vlákno, lineární útvar obsahující alespoň jedno minerální vlákno, lineární útvar obsahující alespoň jedno optické vlákno, lineární útvar obsahující alespoň jedno vlákno s tvarovou pamětí, lineární útvar s funkčním pláštěm tvořeným vrstvou nanovláken, dutinka, trubička, hadička, smotek vrstvy nanovláken, lineární útržek vrstvy nanovláken, pruh nanovláken.
12. Plošný útvar podle libovolného z nároků 10 nebo 11, vyznačující se tím, že podélná nebo příčná základní soustava (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10) je uložena na nosné vrstvě ze skupiny vrstva textilie, papíru, lepenky, kovové či plastové fólie, kovové či plastové mřížky nebo síťky.
13. Prostorový útvar obsahující alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar, který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, vyznačující se tím, že obsahuje prostorově tvarovanou podélnou nebo příčnou základní soustavu (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10), která obsahuje alespoň jedno vlákno a/nebo lineární útvar (10), který není zpracovatelný standardními textilními technologiemi, přičemž vlákna a/nebo lineární útvary (10) podélné nebo příčné základní soustavy (1) vláken a/nebo lineárních útvarů (10) jsou alespoň na jednom povrchu prostorově tvarované základní soustavy (1) propojena alespoň jedním lineárním útvarem pojivá a/nebo sítí plošných útvarů pojivá, který/které alespoň částečně překrývá/překrývají alespoň dvě sousední vlákna a/nebo lineární útvary (10) a volný prostor mezi nimi.