FI79735B - Planformig textilstruktur. - Google Patents

Description

Tekstiilitasorakenne 1 79735

Keksinnön kohteena on tekstiilirakenne, erityisesti paperikonetekstiili tai suodatustarkoituksiin käytettävä 5 tekstiili, joka käsittää kantavan perusrakenteen.

Tällaisia tekstiilirakenteita on käytetty jo vuosikymmenien ajan erityisesti paperiteollisuuden ja prosessi-·· teollisuuden yhteydessä. Ongelmana tällaisten tekstiilirakenteiden yhteydessä on ollut haluttujen ominaisuuksien 10 aikaansaaminen kulloistenkin käyttöolosuhteiden mukaan.

Esimerkkinä tällaisista ominaisuuksista voidaan mainita pinnan tasaisuus, kosketuspinnan suuruus, huokoskoko ja läpäisevyys.

Aiemmin on em. ominaisuuksia yritetty säädellä 15 esimerkiksi kutomalla perusrakenteen lisäksi ohuista langoista pintakerros, jonka lankatiheys on suuri. Tällä ratkaisutavalla päästään jossain tapauksissa tyydyttävään tulokseen, mutta valmistus on suhteellisen työlästä ja hidasta.

20 Tekstiilitasorakenteen läpäisevyyttä on yritetty myös ratkaista siten, että perusrakenteeseen johdetaan nestemäistä vaahtoa tai vaahtoa muodostavaa ainetta. Esimerkkinä tällaisesta ratkaisusta voidaan mainita FI-patenttihakemuksessa 844137 esitetty ratkaisu. Tämän 25 tunnetun ratkaisun epäkohtana on mekaaninen heikkous, sillä vaahtosolujen väliset seinämät muodostuvat vaahdotettaessa ohuiksi ja siten mekaanisesti heikoiksi.

Läpäisevyyden säätöön on lisäksi tunnettua käyttää erilaisia täytelankoja, jotka sijoitetaan perusrakenteeseen. 30 Myöskin on tunnettua muuttaa perusrakenteen lankojen poikkileikkauksen muotoa sopivalla tavalla. Näiden ratkaisujen huonona puolena on niiden hankala totetutus ja toisaalta suhteellisen pienet läpäisevyyden säätömahdollisuudet.

Edelleen on ollut tunnettua kiinnittää erilaisia 35 hahtuvakerroksia neulaamalla perusrakenteeseen. Tämän 2 79735 ratkaisun huonona puolena on se, että tällöin on ensin muodostettava erillinen hahtuvataso, jonka neulaus voi vahingoittaa perusrakennetta.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan tekstiili-5 tasorakenne, jonka avulla em. epäkohdat voidaan eliminoida. Tähän on päästy keksinnön mukaisen tekstiilitaso-rakenteen avulla, joka on tunnettu siitä, että perusrakenteeseen on aplikoitu lyhyitä, alle 30 mm pituisia, kat-kokuituja siten, että kuidut ovat kiinnittyneet toisiinsa 10 ja perusrakenteeseen mielivaltaisista kohdista.

Termillä katkokuitu tarkoitetaan katkokuituja alkaen hyvin lyhyistä kuiduista, mukaan lukien ns. flokki-kuitu rajoittuen pituuteen 30 mm, joka on selvästi lyhyempi kuin alalla perinteisesti käytetyillä hahtuvan-15 muodostus- tai neulaus- tai laminointitekniikoilla käy tetyt kuitupituudet.

Lyhyiden kuitujen käytön etu on mm. se, että ne voidaan aplikoida perusrakenteeseen ilman edeltävää esihahtuvan muodostusta ja myös ilman perusrakennetta 20 vahingoittavaa neulausta.

Alalla jo ennestään tunnetusta flokkaustekniikasta keksintö eroaa siten, että flokkauksessa lyhyet kuidut kiinnitetään aiemmin aplikoituun sideainekerrokseen ja orientoidaan siten, että kuidut ovat kiinni sideaineessa 25 vain toisesta päästään. Keksinnön mukaisessa toteutukses sa kuidut ovat kiinnittyneet esim. sideaineen avulla toisiinsa ja perusrakenteeseen mielivaltaisista ja satunnaisista kohdista muodostaen yhdessä sideaineen - kanssa 3-ulotteisia rakenteita. Tällöin kuitujen kiinnit- 30 tyvyys tulee useiden kiinnittymiskohtien ansiosta parem maksi kuin perinteistä flokkaustekniikkaa käytettäessä.

Lyhyet kuidut voidaan aplikoida perusrakenteeseen esim. sivelytekniikalla yhdessä sideaineen ja sopivan väliaineen kanssa siten, että kuidut ovat dispergoitu-35 neena side/väliaineeseen ja aplikoinnin jälkeen side- 3 79735 aine kiinnittää kuidut toisiinsa ja perusrakenteeseen.

Side-/väliaine voi olla esim. vaahdottuvaa poly-meeridispersiota, johon kuidut sekoitetaan ennen vaahdottamista. Vaahdottamisen yhteydessä kuidut dispergoi-5 tuvat tehokkaasti ja vaahdon mukana aplikoitaessa leviävät tasaisesti perusrakenteen sisään ja/tai pinnalle halutulla tavalla.

Katkokuitujen tunkeutumista perusrakenteeseen voidaan säädellä esim. kuitupituudella suhteessa perus-10 rakenteen huokoskokoon. Lyhyet kuidut tunkeutuvat paremmin ja käytettäessä perusrakenteenhuokoskokoa lyhyempää kuitupituutta, saadaan kuidut tunkeutumaan kokonaan perusrakenteeseen ilman voimakkaita mekaanisia käsittelyjä, kuten neulausta. Pidempiä kuituja käytettäessä saadaan 15 aikaan haluttuja pintaominaisuuksia, esim. tasainen ja suuri kosketuspinta.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa selittämään tarkemmin oheisessa piirustuksessa esitettyjen edullisten suoritusesimerkkien avulla, jolloin 20 kuvio 1 esittää periaatekuvantona spiraalikudosta, jonka sisään on aplikoitu katkokuituja, kuvio 2 esittää periaatekuvantona kudosta, jonka pintaan on aplikoitu katkokuituja ja kuvio 3 esittää periaatekuvantona kudosta, jonka 25 pintaan on aplikoitu katkokuituja.

Kuvion 1 suoritusmuodossa on tekstiilitason rakenteen perusrakennetta merkitty viitenumerolla 1. Kuvion 1 esimerkissä perusrakenteena 1 on spiraalikudos.

Spiraalikudos ja sen valmistus on alan ammattimie-30 helle täysin tunnettua tekniikkaa, joten ko. seikkoja ei tässä yhteydessä selvitetä tarkemmin.

Kuvion 1 suoritusmuodossa katkokuitumateriaali 2 ja mahdollinen sideaine on aplikoitu perusrakenteen 1 sisään. Tällöin lyhyet katkokuidut ja mahdollinen sideaine 35 muodostavat yhdessä jatkuvan huokoisen rakenteen, joka 4 79735 täyttää ainakin osan perusrakenteen huokosista. Tässä suoritusmuodossa katkokuidut 2 ja sideaine on aplikoitu yhtäaikaisesti niin, että katkokuidut ovat kauttaaltaan sideaineen ympäröimiä. Em. järjestely mahdollistaa katkokuitujen 5 2 mielivaltaisen sitoutumisen toisiinsa ja perusrakenteeseen.

Katkokuidut muodostavat tällöin esim. itsenäisen 3-ulotteisen rakenteen.

Läpäisevyys ja huokoskoko säädetään valitsemalla kuitukoko, kuitutiheys ja sideaineen määrä sopiviksi 10 kulloisenkin käyttötilanteen mukaan. Katkokuituja 2 voidaan käyttää läpäisyn säätelyssä myös yhdessä muiden sopivan materiaalien esim. monofilamenttitäytteen kanssa.

Kuvion 2 sovellutusesimerkissä on perusrakennetta merkitty viitenumerolla 11. Perusrakenteena 11 olevan 15 kudoksen yläpintaan on tässä suoritusesimerkissä aplikoitu kerros katkokuituja 2 ja sideainetta. Myös tässä suoritusmuodossa katkokuitumateriaali ja sideaine muodostavat yhtenäisen jatkuvan rakenteen, joka katkokuitujen ja sideaineen muodostama kerros on aplikoitu perusrakenteen 11 20 pintaan lisäksi niin, että kerros tunkeutuu tartunnan parantamiseksi jonkin verran perusrakenteeseen 11. Pinnan tasaisuus, kosketuspinnan suuruus, huokoskoko ja läpäisy säädetään valitsemalla kuitukoko, sideaineen määrä ja kerroksen paksuus sopivasti. Pinta voidaan luonnollisesti 25 myös kalanteroida mahdollisimman suuren tasaisuuden ja kosketuspinnan aikaansaamiseksi.

Em. pintakerroksen muodostamisessa voidaan luonnollisesti myös käyttää useita kuitupituuksia esimerkiksi niin, että pintaan levitetään pitempiä kuituja. Lyhyempien 30 kuitujen kerrosta voidaan myös käyttää kiinnitysalustana tai -kerroksena muille pintakerroksille ja -käsittelyille. Esimerkkinä tällaisista seikoista voidaan mainita hahtuvan tai muun tasorakenteen kiinnitys.

5 79735

Kuvien 1 ja 2 sovellutusesimerkeissä esitetyn katko-kuitu-sideaine-rakenteen voi valmistaa esimerkiksi seuraavasti: Katkokuidut ja vaahtoutuva sideaine sekoitetaan keskenään ennen levitystä, jolloin katkokuidut saadaan 5 dispergoitumaan sideainedispersiovaahtoon. Vaahto-katko- kuituseos voidaan levittää esim. veitsi- täi muulla pinnoitusmenetelmällä. Sideainevaahdon stabiilisuutta voidaan säädellä siten, että vaahto romahtaa sivelyn jälkeen, jolloin oleellisesti huokoseton sideaine jää sitomaan kolmi-10 ulotteisesti ristikkäin asettuneita katkokuituja toisiinsa ja perusrakenteeseen. Tällöin syntyy esim. kuvion 1 mukainen läpäisevä rakenne joka koostuu satunnaisesti ryhmittyneistä katkokuiduista ja sideaineesta.

Kuvion 3 sovellutusesimerkissä on perusrakennetta 15 merkitty viitenumerolla 31. Tässä suoritusmuodossa on katkokuitumateriaali 2 liitetty perusrakenteena 31 olevan kudoksen pintaan aplikoituun liima-ainekerrokseen. Em. järjestelyllä saavutetaan hienojakoinen kuitupinta, jonka tasaisuutta voidaan parantaa esimerkiksi kalanteroinnin 20 avulla.

Edellä esitettyjä suoritusesimerkkejä ei ole mitenkään tarkoitettu rajoittamaan keksintöä, vaan on selvää, että keksintöä voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa monin eri tavoin. Näin ollen on selvää, että esim.

25 sideaineen käyttö ei ole välttämätöntä, vaan katkokuidut voidaan kiinnittää kemiallisesti vaikuttavan sideaineen sijasta fysikaalisesti, esimerkiksi lämmön avulla. On myöskin mahdollista käyttää kiinnitystä, joka perustuu sideaineen ja fysikaalisen kiinnityksen yhdistelmään. Kuten 3C edellä on todettu, katkokuidut voivat myös olla huokoisen sideaineen muodostamassa matriisissa, jolloin kuiduilla voidaan vaikuttaa rakenteen lujuuteen ja jäykkyyteen sekä läpäisevyyteen. Sideaineena voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa sideainetta, esimerkiksi polymeeristä ainetta.

6 79735

Perusrakenteelle ei myöskään ole asetettu minkäänlaisia rajoituksia, vaan perusrakenteena voidaan käyttää mitä tahansa sinänsä tunnettua rakennetta tai tunnettujen rakenteiden yhdistelmiä. Esimerkkeinä em. tunnetuista raken-5 teista voidaan mainita kudos, neulos, spiraalikangas, vanu tai jokin em. rakenteiden yhdistelmä. Katkokuitumateriaali-na voidaan käyttää mitä tahansa katkokuitumateriaalia. Katkokuituja ei tarvitse välttämättä aplikoida kaikkiin tekstiilitasorakenteen osiin, mutta kaikkiin osiin tapahtuva 10 aplikointi on luonnollisesti mahdollinen.

Claims (9)

1. Tekstiilitasorakenne, erityisesti paperikone-tekstiili tai suodatustarkoituksiin käytettävä tekstiili, 5 joka käsittää kantavan perusrakenteen (1,11,21,31), tunnettu siitä, että perusrakenteeseen (1,11,21, 31. on aplikoitu lyhyitä, alle 30 mm pituisia, katko-kuituja (2) siten, että kuidut ovat sitoutuneet toisiinsa ja perusrakenteeseen mielivaltaisista kohdista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tekstiilitaso rakenne, tunnettu siitä, että katkokuidut (2) muodostavat yhdessä sideaineen kanssa perusrakenteen sisään tai pinnalle kolmiulotteisia jatkuvia rakenteita.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tekstiilitaso- 15 rakenne, tunnettu siitä, että katkokuitujen (2) ja sideaineen muodostama rakenne on huokoinen.

4. Patenttivaatimuteien 1, 2 tai 3 mukainen tekstiilitasorakenne, tunnettu siitä, että katkokuidut (2) ovat kauttaaltaan sideaineen ympäröimiä, joka mahdol- 20 listaa katkokuitujen mielivaltaisen sitoutumisen toisiin sa ja perusrakenteeseen.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen tekstiilitasorakenne, tunnettu siitä, että katkokuidut (2) on kiinnitetty paikalleen sideaineen ja 25 fysikaalisen kiinnityksen yhdistelmällä.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen tekstiilitasorakenne, tunnettu siitä, että katkokuidut (2) on kiinnitetty fysikaalisesti paikalleen,

7. Patenttivaatimuteien 1, 2 tai 3 mukainen tekstii- 30 litasorakenne, tunnettu siitä, että katkokuidut (2) on aplikoitu perusrakenteen (1) sisään.

7 79735

8. Patenttivaatimuksien 1, 2 tai 3 mukainen tekstiilitasorakenne, tunnettu siitä, että katko-kuidut (2) on aplikoitu perusrakenteen (11,31) ainakin 35 toiseen pintaan. 8 79735

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tekstiilitaso-rakenne, tunnettu siitä, että katkokuidut (2) on aplikoitu perusrakenteen (11) pintaan niin, että katkokuidut (2) tunkeutuvat tartunnan parantamiseksi osit-5 tain perusrakenteeseen (11). 9 79735