PL169868B1 - Włóknina oraz sposób i urządzenie do wytwarzania włókniny - Google Patents

Abstract

Włóknina zawierająca włókna oraz otwory, znamienna tym, że zawiera wiele, złożonych z włókien podobnych do przędzy, grup (51, 200), które są wzajemnie ze sobą połączone w złączeniach (52, 201) włóknami wspólnymi dla wielu z tych grup, tworząc układ otworów (53) we włókninie, przy czym te grupy (51,200) włókien zawierają wiele równoległych i ciasno zbitych segmentów włókien i przynajmniej niektóre z tych grup (51, 200) włókien zawierają segmenty włókien owinięte okrężnie wokół przynajmniej części obwodu tych równoległych i ciasno zbitych segmentów włókien

Description

Przedmiotem wynalazku jest włóknina oraz sposób i urządzenie do wytwarzania włókniny.

Od wielu lat usiłuje się wytworzyć włókninę mającą wytrzymałość i inne właściwości tkanin i dzianin bez konieczności przechodzenia przez niezliczone etapy potrzebne dla wytworzenia takich materiałów. Aby móc wytworzyć tkaninę lub dzianinę, trzeba najpierw wyprodukować przędzę. Przędzę produkuje się przez rozluźnienie i zgrzeblenie włókien oraz wytwarzanie wstęgi z włókien. W stęgę włókien zgęszcza się w taśmę, z której wytwarza się niedoprzęd przez skręcanie i rozciąganie taśm. Pewną liczbę taśm skręca się dalej i rozciąga w celu wytworzenia przędzy. Aby wytworzyć gotową tkaninę lub dzianinę, z przędzy wykonuje się na krośnie tkaninę lub dzianinę na skomplikowanych dziewiarkach. Często przędza musi być klejona skrobią lub innymi materiałami zanim będzie mogła być przetwarzana na maszynach tkackich lub dziewiarskich.

W ciągu ostatnich 20 - 30 lat wynaleziono różne sposoby i próbowano wytwarzać materiał bezpośrednio z wstęgi włókien, eliminując jeżeli nie wszystkie to większość z różnych etapów opisanych powyżej.

Z opisu patentowego Wielkiej Brytanii nr GB 2200 937 znana jest włóknina mająca otwory okrągłe lub eliptyczne, otoczone przez obszary włókniny o jednolitej gęstości włókien i gładkości powierzchni. Natomiast w europejskim opisie patentowym nr EP 0 223 965 ujawniono włókninę o splątanych włóknach i o niskim ciężarze właściwym, która charakteryzuje się tym, że zawiera powtarzające się według wzoru, w odstępach od siebie, w równoległych rzędach wzniesione obszary splątanych włókien połączone ze sobą układem częściowo splątanych włókien. Wzniesione obszary splątanych włókien jednego rzędu są połączone z wzniesionymi obszarami drugiego rzędu związkami prostych, równoległych segmentów włókien. Niektóre ze sposobów wytwarzania włókniny związane były ze stosowaniem szpilek lub igieł rozmieszczonych według pewnego wzoru. Igły te były wprowadzane we wstęgę włókien, aby wytworzyć w tej wstędze otwory i symulować wygląd tkaniny. Uzyskiwany wyrób jest słaby i wymaga dodania chemicznego spoiwa, aby uzyskać potrzebną wytrzymałość. Dodanie spoiwa w istotny sposób zmienia chwyt, elastyczność, układanie się fałd i inne pożądane właściwości fizyczne oraz faktycznie uniemożliwia skopiowanie pożądanych właściwości tkanin lub dzianin. Według niektórych z tych znanych sposobów wstęga włókien jest wsparta na członie posiadającym określoną topografię, przy czym stosuje się obróbkę siłami płynu, aby zmienić konfigurację włókien i wytworzyć włókninę. Przykłady sposobów wytwarzania włóknin przedstawiono w opisach patentowych USA 1978 620, 2862251, 3033721, 3081515, 3 485 706 i 3 498 874, oraz w europejskim opisie EP 00337 541.

Z europejskiego opisu patentowego EP 00337 541 znane jest również urządzenie do wytwarzania włókniny ze wstęgi ciętych włókien, posiadające człon wsporczy w postaci taśmy przenoszącej wstęgę opartej na rolkach, która ma płaską konfigurację i zawiera, rozmieszczone według wzoru, puste obszary przepuszczające płyn. Urządzenie to posiada układ dysz rozbieżnych rozpylających ciągłą „kurtynę“ płynu na wstęgę włókniny.

Chociaż włókniny wytworzone niektórymi ze sposobów poprzednio opisanych odniosły sukces handlowy, to jednak nie miały one jeszcze wszystkich żądanych właściwości wielu tkanin i/lub dzianin. Żadne z tych sposobów nie umożliwiały uzyskania żądanych kombinacji właściwości fizycznych gotowego materiału lub żądanego wyglądu tkaniny lub dzianiny, lub obu tych cech. Znane sposoby i urządzenia nie zapewniały dokładnego sterowania usytuowania włókien i kontrolowania sił uderzenia we wstęgę włókien.

Ogólnie rzecz biorąc włóknina powinna mieć jednorodną konstrukcję i dobrą wytrzymałość. Powinna mieć dobrą przejrzystość lub otwartość, nawet jeśli ma stosunkowo duży ciężar. Włóknina nie powinna się silnie strzępić, chociaż powinna być higroskopijna. To pożądane połączenie właściwości powinno być możliwe do uzyskania bez dodawania chemicznych spoiw. Powinna istnieć możliwość kontrolowania procesu, tak aby można było wytwarzać włókniny mające pożądane kombinacje właściwości fizycznych.

Celem wynalazku jest dostarczenie włókniny mającej doskonałą wytrzymałość przy braku dodatkowych materiałów spajających.

Dalszym celem wynalazku jest uzyskanie włókniny, która ma jednolity wygląd i regulowane właściwości fizyczne. Jeszcze innym celem wynalazku jest uzyskanie włókniny, która ma doskonałą przejrzystość układu i otwarte obszary.

169 868

Włóknina zawierająca włókna oraz otwory odznacza się według wynalazku tym, że zawiera wiele, złożonych z włókien podobnych do przędzy, grup, które są wzajemnie ze sobą połączone w załączeniach włóknami wspólnymi dla wielu z tych grup tworząc układ otworów we włókninie, przy czym te grupy włókien zawierają wiele równoległych i ciasno zbitych seg^aentów włókien i przynajmniej niektóre z tych grup włókien zawierają segmenty włókien owinięte okrężnie wokół przynajmniej części obwodu tych równoległych i ciasno zbitych segmentów włókien.

Korzystnie część zwiniętą okrężnie stanowią segmenty włókien, które rozciągają ' się do wnętrza grup włókien i przynajmniej częściowo przechodzą przez te grupy włókien.

Korzystnie część owinięta okrężnie jest usytuowana w środku grupy włókien pomiędzy złączeniami.

Korzystnie wiele równoległych i ciasno zbitych segmentów włókien w niektórych grupach włókien przebiega po torze śrubowym.

Korzystnie pomiędzy złączeniami znajduje się wiele odcinków grup owiniętych okrężnie.

Korzystnie złączenia zawierają wiele segmentów włókien, przy czym niektóre z nich przebiegają prostoliniowo, podczas gdy inne z tych segmentów włókien są zagięte pod kątem 90°, zaś jeszcze inne są ułożone ukośnie.

Korzystnie złączenia zawierają segmenty włókien ułożone równolegle do grubości włókniny.

Włóknina zawierająca włókna oraz otwory odznacza się tym, że zawiera wiele uporządkowanych włókien, tworzących grupy włókien podobnych do przędzy, przy czym segmenty włókien w grupie są zbite i ułożone równolegle, oraz wiele silnie splątanych obszarów, z których niektóre łączą te grupy przędzopodobnych włókien, zaś inne z tych splątanych obszarów są usytuowane w grupie przędzopodobnych włókien.

Korzystnie splątany obszar usytuowany w grupie włókien znajduje się pośrodku pomiędzy sąsiednimi splątanymi obszarami, poprzez które są połączone grupy włókien.

Włóknina zawierająca włókna oraz otwory charakteryzuje się tym, że zawiera wiele grup włókien, które są połączone w złączeniach włóknami wspólnymi dla wielu z tych grup, tworząc układ otworów, przy czym te grupy włókien zawierają wiele równoległych i ciasno zbitych segmentów włókien, i segmenty włókien w przynajmniej niektórych grupach włókien są skręcone, oraz segmenty włókien przebiegają w grupie włókien po torze śrubowym.

Włóknina zawierająca włókna oraz otwory odznacza się tym, że zawiera wiele grup włókien podobnych do przędzy, które są ze sobą połączone w złączeniach włóknami wspólnymi dla wielu z tych grup, tworząc układ otworów we włókninie, przy czym włóknina ta ma współczynnik przejrzystości przynajmniej 0,5, korzystnie przynajmniej 0,75 i obliczoną gęstość splotu przynajmniej 0,14 g/cm3, korzystnie przynajmniej 0,17 g/cm³.

Sposób wytwarzania włókniny, w którym dostarcza się warstwę włókien, nakłada się' ją na człon wsporczy i.poddaje obróbce płynem charakteryzuje się według wynalazku tym, żemiejscowo wspiera się warstwę włókien w obszarze poddawanym obróbce zachowując jej integralność, następnie przemieszcza się segmenty włókien w tej warstwie w bok od obszarów warstwy włókien usytuowanych w odstępach poprzecznych i wzdłużnych i równolegle zbliża się je ściśle do segmentów sąsiednich włókien leżących pomiędzy tymi obszarami usytuowanymi w odstępach, równocześnie przemieszcza się segmenty włókien okrężnie wokół tych segmentów włókien, które są zbliżone ściśle i równolegle przykładając w przybliżeniu do środków każdej bezpośrednio sąsiadującej pary obszarów warstwy włókien usytuowanych w odstępie, siły, korzystnie siły płynu mające składowe boczne translacyjne działające równolegle do płaszczyzny warstwy i współpracujące z nimi składowe obrotowe siły, z których część działa w płaszczyźnie włóknistej warstwy i równolegle do tej płaszczyzny, a część działa w płaszczyźnie włóknistej warstwy i prostopadle do tej płaszczyzny.

Urządzenie do wytwarzania włókniny zawierające człon wsporczy oraz zespół do obróbki płynem odznacza się według wynalazku tym, że nazprzenośniku taśmowym umieszczony jest trójwymiarowy człon wsporczy o konfiguracji topograficznej utworzonej przez wiele piramid rozmieszczonych według wzoru na jednej z jego powierzchni, przy czym każda piramida ma wierzchołek, podstawę oraz zbocza pochylone względem powierzchni poziomej członu wsporczego pod kątem większym od 55°, oraz człon wsporczy ma wiele otworów rozmieszczonych według

169 868 założonego wzoru, zaś zespół do obróbki płynem zawiera zespół w postaci przewodu rozgałęźnego, kierujący sąsiednie strumienie płynu na wierzchołki piramid z umieszczoną na nich wstęgą włóknistą.

Korzystnie otwory są usytuowane w obszarach, w których zbocza piramid stykają się z powierzchnią członu wsporczego.

Korzystnie otwory rozciągają się w górę na zbocza piramid.

Korzystnie każda piramida ma cztery zbocza.

Korzystnie wierzchołki piramid są ułożone na liniach prostych przebiegających wzdłużnie i poprzecznie względem członu wsporczego.

Korzystnie urządzenie zawiera otwory przy zboczach piramid i otwory przy narożach piramid.

Korzystnie otwory mają kształt owalny.

Korzystnie otwory mają kształt owalny i rozciągają się w górę na zbocza sąsiednich piramid i na naroża, czterech stykających się ze sobą piramid.

Korzystnie zbocza piramid są nachylone pod kątem przynajmniej 70° względem powierzchni poziomej członu wsporczego w jednej części zbocza piramidy, a w drugiej części tego zbocza aż do wierzchołka piramidy tworzą kąt mniejszy niż 70° z powierzchnią poziomą członu wsporczego.

Korzystnie zbocza piramid są nachylone pod kątem większym niż 65° względem powierzchni poziomej członu wsporczego.

Korzystnie otwory są kołowe i mają średnicę równą odległości pomiędzy podstawami sąsiednich piramid.

Urządzenie do wytwarzania włókniny zawierające zespół do podawania materiału, człon wsporczy, zespół do obróbki płynem oraz zespół do zdejmowania włókniny odznacza się według wynalazku tym, że zawiera człon wsporczy w postaci obrotowego, wydrążonego bębna posiadającego na zewnętrznej powierzchni wiele piramid, przy czym piramidy te są rozmieszczone na obwodzie bębna i wzdłuż jego osi, i każda piramida ma wierzchołek, podstawę oraz zbocza, usytuowane pod kątem większym niż 55° względem powierzchni bębna i ta powierzchnia bębna ma wiele otworów ułożonych według założonego wzoru oraz zawiera zespół do umieszczania włóknistej warstwy na wierzchołkach piramid na części obwodu bębna usytuowany na zewnątrz bębna, zespół do obróbki płynem w postaci przewodu rozgałęźnego z listwami dyszowymi kierującymi sąsiednie strumienie płynu równocześnie na tę włóknistą warstwę i na piramidy i poprzez otwory do wnętrza bębna, zespołu do obracania bębna i usytuowanego wewnątrz bębna zespołu do usuwania płynu z powierzchni bębna zawierającego zbiornik.

Zgodna z wynalazkiem włóknina zawiera wiele grup przędzopodobnych włókien, przy czym grupy te są faktycznie tak gęste i cienkie jak nitki wyczeskowe. Grupy te są ze sobą połączone w złączeniach z włóknami, które są wspólne dla wielu grup. Grupy te wyznaczają układ otworów w gorowej włókninie. Każda grupa zawiera wiele równoległych i ciasno zbitych segmentów włókien. Przynajmniej niektóre z grup zawierają splątane obszary segmentów włókien okrężnie owiniętych wokół części obwodu równoległych i ciasno zbitych segmentów włókien i również przez grupę włókien.

W tych przykładach wykonania włókniny według wynalazku istnieją splątane obszary, które mają pęczek włókien odchodzących w przeciwnych kierunkach od splątanego obszaru.

Włóknina według wynalazku ma równoległe i ciasno zbite segmenty włókien skręcone. Skręt rozciąga się albo od jednego obszaru wzajemnego połączenia do sąsiedniego obszaru wzajemnego połączenia, albo skręty są przeciwstawne, przy czym jeden skręt przebiega od obszaru wzajemnego połączenia do owiniętej części splątanej, a przeciwstawny skręt przebiega od tej owiniętej części splątanej do sąsiedniego obszaru wzajemnego połączenia.

W wielu rozwiązaniach według wynalazku złączenia są gęstymi, bardzo splątanymi obszarami, które zawierają wiele segmentów włókien. Niektóre z segmentów włókien w tym obszarze są prostoliniowe, podczas gdy inne są zagięte pod kątem 90°. Jeszcze inne segmenty włókien w złączeniach przebiegają ukośnie. Niektóre segmenty włókien przebiegają w kierunku „Z“ w obszarach splątanych. Kierunek „Z“ jest to kierunek równoległy do grubości włókniny w odróżnieniu od kierunków równoległych do długości lub szerokości włókniny.

169 868

Owinięte okrężnie, splątane części mogą znajdować się pośrodku pomiędzy dwoma złączeniami, natomiast w innych rozwiązaniach owinięte, splątane części mogą być przesunięte względem środka. W jeszcze innych przykładach wykonania może być pomiędzy sąsiednimi złączeniami wiele owiniętych okrężnie, splątanych części.

Przejrzystość lub otwartość włókniny według wynalazku jest wyjątkowa. Również gęstość zbitych grup włókien i złączeń jest większa niż w znanych włókninach. W pewnych przypadkach gęstość grup i/lub złączeń może być bliska gęstości przędzy w dzianinach i tkaninach. Ponadto w wielu włókninach według wynalazku gęstość w grupach włókien i złączeniach jest bardzo równomierna w porównaniu ze znanymi włókninami. Sposób według wynalazku pozwala umieszczać i splątywać włókna dokładniej i w sposób bardziej przewidywalny niż dotychczas, dzięki czemu możliwe jest wytwarzanie włóknin o lepszych właściwościach.

Włókniny według wynalazku wytwarza się kierując kontrolowane siły płynu na jedną powierzchnię warstwy włókien, podczas gdy warstwa ta jest wsparta swą przeciwległą powierzchnią na członie mającym określoną topografię oraz założony układ otwartych obszarów w tej topografii.

W rozwiązaniu sposobu wytwarzania włóknin według wynalazku człon podłożowy przeznaczony do wspierania wstęgi włókien jest trójwymiarowy i zawiera wiele piramid rozmieszczonych według wzoru na jednej powierzchni tego członu wsporczego. Zbocza piramid są pochylone pod kątem większym niż 55° względem powierzchni poziomej członu wsporczego. Korzystne jest, by kąt ten był 65° lub większy, przy czym kąt 75° pozwala wytwarzać doskonałe włókniny według wynalazku. Człon wsporczy zawiera ponadto wiele otworów, które są usytuowane w obszarach, gdzie zbocza piramid dochodzą do powierzchni członu. Zastosowano również środki do kierowania sąsiednich strumieni płynu równocześnie na szczyty i/łub na zbocza piramid, podczas gdy warstwa włókien jest wspierana przez te piramidy.

Wynalazek jest dokładniej opisany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia włókninę według wynalazku schematycznie w widoku perspektywicznym, fig. 2 urządzenie do wytwarzania włókniny według wynalazku w schematycznym przekroju, fig. ‘3 -wstęgę włóknistą i topograficzny człon wsporczy w widoku perspektywicznym w rozłożeniu, fig. 4 -schemat blokowy, z podaniem różnych etapów procesu wytwarzania włókniny według wynalazku, fig. 5 - schematycznie urządzenie do wytwarzania włókniny według wynalazku, fig. 6 - schematycznie urządzenie do wytwarzania włókniny według wynalazku w innym przykładzie wykonania, fig. 7 schematycznie urządzenie do wytwarzania włókniny według wynalazku w zalecanym przykładzie wykonania, fig. 8 - topograficzny człon wsporczy, w przekroju w powiększeniu, fig. 9 -topograficzny człon wsporczy z fig. 8 w widoku z góry, fig. 10 - topograficzny człon wsporczy w przekroju w powiększeniu, fig. 11 - topograficzny człon wsporczy z fig. 10 w widoku z góry, fig. 12 -topograficzny człon wsporczy w przekroju w powiększeniu, fig. 13 - topograficzny człon wsporczy zfig. 12 w widoku z góry, fig. 14-lopograficzny człon wsporczy w przekroju w powiększeniu, fig. 15 -topograficzny człon wsporczy z fig. 14 w widoku z góry w powiększeniu, fig. 16 - topograficzny człon wsporczy w częściowym widoku z góry, fig. 17 - topograficzny człon wsporczy w przekroju wzdłuż linii 17-17 z fig. 16, fig. 18 -topograficzny człon wsporczy w częściowym widoku z góry, fig. 19 - inny topograficzny człon wsporczy w częściowym widoku z góry, fig. 20 - mikrofotografię włókniny pokazanej schematycznie na fig. 1 w powiększeniu 20-krotnym, fig. 21 - mikrofotografię jednego z obszarów wiązania supełkowego włókniny z fig. 20 w powiększeniu jeszcze 4-krotnie większym, fig. 22 - mikrofotografię jednego złączenia włókniny z fig. 20 w powiększeniu jeszcze 4-krotnie większym, fig. 23 - mikrofotografię przekroju poprzecznego obszaru wiązania supełkowego włókniny z fig. 20 w powiększeniu jeszcze 4-krotnie większym, fig. 24 - mikrofotografię włókniny według wynalazku w powiększeniu około 25-krotnym, fig. 25 -mikrofotografię jednego z obszarów wiązań supełkowych włókniny z fig. 24 w powiększeniu jeszcze 4-krotnie większym, fig. 26 - mikrofotografię złączenia włókniny z fig. 24 w powiększeniu jeszcze 3-krotnie większym, fig. 27 - mikrofotografię' włókniny według wynalazku w powiększeniu około 25-krotnym, fig;. 28 -mikrofotografię obszaru wiązania supełkowego włókniny według wynalazku w powiększeniu około 50-krotnym, fig. 29 - mikrofotografię włókniny według wynalazku w powiększeniu około 20-krotnym, fig. 30 - mikrofotografię obszaru wiązania supełkowego włókniny z fig. 29 w powiększeniu jeszcze 2,5-krotnie większym, fig. 31 - mikrofotografię włókniny według wynalazku w powiększeniu 15-krotnym. w innym przykładzie wykonania, gdzie segmenty włókien są skręcone,

169 868 fig. 32 - mikrofotografię włókniny z fig. 31 w powiększeniu 2-krotnie większym, fig. 33 - mikrofotografię włókniny według wynalazku w powiększeniu 15-krotnym, w innym przykładzie wykonania, fig. 34 - mikrofotografię włókniny według wynalazku w powiększeniu około 35-krotnym, w jeszcze innym przykładzie wykonania, fig. 35 - mikrofotografię przekroju złączenia włókniny w powiększeniu 88-krotnym, fig. 36 - mikrofotografię przekroju złączenia znanej włókniny w powiększeniu 88-krotnym, a fig. 37A-37B przedstawiają mikrofotografie próbnej włókniny w kolejnych etapach analizy obrazu tej włókniny w celu określenia przejrzystości otworów włókniny.

Włóknina 50 według wynalazku przedstawiona na fig. 1 zawiera wiele podobnych do przędzy grup 51 włókien, które przebiegają pomiędzy wzajemnymi złączeniami 52. Te grupy włókien i złączenia tworzą układ otworów 53 o kształcie zasadniczo kwadratowym. Każda z grup 51 włókien zawiera segmenty włókien, które zostały zagęszczone i zbite. W tych grupach włókien wiele segmentów włókien przebiega wzajemnie równolegle. Jak pokazano na rysunku, zasadniczo w środku wiązki włókien pomiędzy sąsiednimi złączeniami znajduje się dalszy splątany obszar 54, w którym włókna mają tendencję do okrężnego owijania się wokół obwodu równoległych, zbitych segmentów włókien. Wiązka włókien odchodzi, jak widać, od przeciwległych stron obszaru obwodowego splątania. Konfiguracja ta jest dalej nazywana wiązaniem supełkowym lub obszarem wiązania supełkowego.

Na fig. 2 przedstawiono w schematycznym przekroju poprzecznym urządzenie do wytwarzania włókniny według wynalazku. W urządzeniu tym zastosowano ruchomy przenośnik taśmowy, na którym umieszczony jest poruszający się wraz z taśmą 55 człon wsporczy 56 o konfiguracji topograficznej utworzonej przez wiele usytuowanych w nim piramid i otworów, co zostanie opisane szczegółowo później. Na tym topograficznym członie wsporczym 56 znajduje się wstęga 57 z włókien. Może to być włóknina z włókien zgrzebnych, z włókien układanych pneumatycznie, włókien nadmuchiwanych w stanie roztopionym itp. Nad tą wstęgą 57 włókien znajduje się przewód rozgałęźny 58 z otworami, który służy do doprowadzania płynu 59, korzystnie wody, do wstęgi włókien, podczas gdy wstęga ta, wsparta na członie topograficznym, porusza się na przenośniku taśmowym pod tym przewodem. Woda może być doprowadzana przy różnych ciśnieniach. Pod przenośnikiem taśmowym usytuowany jest zasysający przewód rozgałęźny 60 z otworami, który służy do usuwania wody z tego obszaru, podczas gdy wstęga 57 i topograficzny człon wsporczy 56 przemieszczają się pod przewodem 58 doprowadzającym płyn 59. Podczas działania urządzenia wstęga 57 włókien jest usytuowana na topograficznym członie wsporczym 56 i porusza się wraz z nim pod przewodem rozgałęźnym 58 doprowadzającym płyn. Woda doprowadzana jest do wstęgi 57 włókien w celu zwilżenia jej i aby zapewnić, że wstęga nie będzie zdejmowana lub odrywana z jej położenia na członie topograficznym po dalszej obróbce. Następnie topograficzny człon wsporczy 56 i wstęga 57 przepuszczane są pod przewodem doprowadzającym płyn szereg razy. Podczas tych przejść ciśnienie wody w przewodzie jest zwiększone od ciśnienia początkowego wynoszącego w przybliżeniu 689 kPa do ciśnienia wynoszącego 6890 kPa i więcej. Sam przewód zawiera wiele otworów od 0,16 do 3,94 lub więcej na milimetr. Korzystnie liczba otworów w przewodzie wynosi od 1,18 na mm do 2,76 na mm. Średnica otworów wynosi w przybliżeniu 0,18 mm. Kiedy wstęga 57 i topograficzny człon wsporczy 56 przejdą już szereg razy pod przewodem z otworami, doprowadzanie wody zostanie zatrzymane, a odsysanie trwa nadal, aby pomóc w usunięciu wody z włókniny. Wstęga 57 zostaje następnie usunięta z członu topograficznego 56 i wysuszona, aby wytworzyć włókninę opisaną w odniesieniu do fig. 1.

Na fig. 3 przedstawiono w widoku perspektywicznym w stanie rozłożonym część wstęgi włókien i członu wsporczego opisanego w odniesieniu do fig. 2. Wstęga 57 zawiera ułożone zasadniczo przypadkowo włókna 63. Długość włókien może zmieniać się od 6,5 mm lub mmej.do 38 mm lub więcej. Korzystne jest, aby przy stosowaniu krótszych włókien (łącznie z włóknami ścieru drzewnego) włókna krótkie były zmieszane z włóknami dłuższymi. Mogą to być dowolne znane włókna sztuczne, naturalne lub syntetyczne, takie jak bawełna, sztuczny jedwab, nylon, poliester itp. Wstęga może być utworzona dowolnym z różnych znanych sposobów, takich jak gręplowanie, układanie pneumatyczne, układanie na mokro, nadmuchiwanie w stanie roztopionym itp.

169 868

Częścią urządzenia według wynalazku, która ma zasadnicze znaczenie jest topograficzny człon wsporczy. Przykład wykonania członu wsporczego, na którym z wstęgi kształtowane są włókniny według wynalazku, pokazany jest na fig. 3. Człon 56 zawiera szeregi piramid 61. Wierzchołki 65 tych piramid są usytuowane wzdłuż prostych przebiegających w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach. Powierzchnie pochyłe piramid nazywane są dalej zboczami 66, a przestrzenie pomiędzy piramidami są nazywane dalej dolinami 67.

W konstrukcji członu wsporczego zastosowano wiele otworów 68 przechodzących przez ten człon wsporczy. W przedstawionym przykładzie wykonania otwór usytuowany jest w każdej dolinie pośrodku pomiędzy zboczami sąsiednich piramid i w każdym narożu, gdzie stykają się cztery piramidy. Otwory przy zboczach piramid rozciągają się przynajmniej częściowo do góry na zbocza sąsiednich piramid. Znaczenie topograficznego członu wsporczego według wynalazku polega na kącie tworzonym przez zbocze piramidy z płaszczyzną poziomą członu wsporczego, na usytuowaniu i na kształcie otworów, oraz na wielkości i kształcie dolin. Kiedy wstęga włókien znajduje się na wierzchu takiego topograficznego członu wsporczego i jest splątana pod działaniem płynu, jak opisano w nawiązaniu do fig. 2, powstaje włóknina, która nieoczekiwanie ma bardzo dużą przejrzystość i regularność struktury.

Ponadto, kiedy stosuje się topograficzny człon wsporczy opisany w nawiązaniu do fig. 3, wytworzona włóknina zawiera opisane poprzednio wiązania supełkowe. Kąt tworzony przez zbocza piramid z płaszczyzną poziomą musi wynosić przynajmniej 55°, a korzystnie 65° lub więcej. Stwierdzono, że jeżeli kąt ten wynosi 65°-75°, to jest on szczególnie odpowiedni dla wytwarzania włóknin według wynalazku. Aby utworzyć wiązania supełkowe lub obszary splątanych włókien owiniętych obwodowo, otwory w topograficznym członie wsporczym są usytuowane przy zboczach piramid. Otwory mogą być również usytuowane w innych miejscach, na przykład przy narożach piramid. Otwory przy narożach zapewniają tendencję do polepszania splątania w punktach złączenia oraz do polepszenia przejrzystości gotowej włókniny. Jest to szczególnie słuszne w przypadku cięższych włóknin. Szerokość dolin przy podstawie reguluje szerokość lub wymiar grup przędzopodobnych włókien pomiędzy ich złączeniami.

Przy wytwarzaniu włókniny opisanej na podstawie fig. 2, kiedy płyn uderza we wstęgę włókien, wówczas spycha włókna do dołu do dna doliny i wciska te włókna w dostępną przestrzeń. W teorii uważa się, że płyn wytwarza również zawirowanie lub ruch kołowy podczas spychania włókien do dna doliny. Wspólne działanie otworu przy zboczu piramidy i sił płynu powoduje, że segmenty włókien są owijane obwodowo wokół innych segmentów włókien. Podczas tego procesu zasadniczo wszystkie włókna są spychane do dołu po zboczach piramid, tak że obszar włókniny odpowiadający podstawie piramidy jest właściwie pozbawiony włókien.

Schemat blokowy z fig. 4 przedstawia różne etapy procesu wytwarzania włóknin według wynalazku. Pierwszym etapem w tym procesie jest umieszczenie wstęgi włókien na topograficznym członie wsporczym (blok 1). Wstęga włókien jest wstępnie nasycana lub zwilżana, gdy znajduje się na członie wsporczym (blok 2), aby zapewnić, że podczas obróbki będzie ona pozostawała na członie wsporczym. Człon wsporczy wraz z wstęgą włókien na nim przemieszczany jest pod dyszami wyrzucającymi płyn pod wysokim ciśnieniem (blok 3). Korzystnym płynem jest woda. Woda odprowadzana jest z członu wsporczego korzystnie przez odsysanie (blok 4). Wstęga włókien jest odwadniana (blok 5). Odwodniona, ukształtowana włóknina zdejmowana jest z członu wsporczego (blok 6). Włókninę przepuszcza się przez szereg bębnów suszących, aby ją wysuszyć (blok 7). Następnie włókninę można wykańczać lub w inny sposób obrabiać według potrzeby (blok 8). Na fig. 5 przedstawiono schematycznie jeden typ urządzenia do realizacji sposobu i wytwarzania włóknin według wynalazku. W urządzeniu tym perforowana taśma 70 przenośnika taśmowego porusza się nieprzerwanie wokół dwóch usytuowanych w odstępie od siebie, obracających się wałków 71 i 72. Taśma ta jest napędzana tak, że może być poruszana ruchem posuwisto-zwrotnym lub w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara albo w kierunku przeciwnym. W jednym miejscu na taśmie, w górnym odcinku 73 taśmy, nad tą taśmą umieszczony jest odpowiedni przewód rozgałęźny 74 wyrzucający wodę. Przewód ten ma wiele otworów o bardzo małej średnicy w przybliżeniu 0,18 mm, przy czym na odcinku o długości 25,4mm usytuowanych jest w przyBiiżeniu 30 otworów. Przez otwory te wypływa woda pod

169 868 ciśnieniem. Na taśmie umieszczony jest topograficzny człon wsporczy 75, a na nim wstęga włóknista 76, która ma być formowana. Bezpośrednio pod przewodem rozgałęźnym 74 doprowadzającym wodę, ale pod spodem taśmy, usytuowany jest ssący przewód rozgałęźny 77, którego zadaniem jest pomóc w usuwaniu wody i uniknąć nadmiernego zalewania wstęgi włókien. Woda z przewodu rozgałęźnego uderza we wstęgę włókien, przechodzi przez topograficzny człon wsporczy i jest usuwana przez ssący przewód rozgałęźny. Topograficzny człon wsporczy z wstęgą włóknistą na nim może być przemieszczany pod przewodem rozgałęźnym tyle razy, ile potrzeba do wytworzenia włókniny według wynalazku.

Na fig. 6 przedstawiono urządzenie do ciągłego wytwarzania włóknin według wynalazku. To przedstawione schematycznie urządzenie zawiera taśmę 80 przenośnika taśmowego, która służy jako topograficzny człon wsporczy według wynalazku. Taśma ta jest nieprzerwanie poruszana w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara wokół usytuowanych w odstępie od siebie członów, jak to jest znane. Nad tą taśmą usytuowany jest przewód rozgałęźny 79 doprowadzania płynu połączony z wieloma liniami lub grupami 81 dysz. Każda grupa ma jeden lub kilka szeregów otworów o bardzo małej średnicy, przy czym na odcinku 25,4 mm usytuowanych jest 30 lub więcej takich otworów. Przewód rozgałęźny wyposażony jest w ciśnieniomierze 87 i zawory sterujące 88 do regulacji ciśnienia płynu w każdej linii lub grupie dysz. Pod każdą linią lub grupą dysz usytuowany jest człon ssący 82 do usuwania nadmiaru wody i zabezpieczenia tego obszaru przed nadmiernym zalewaniem. Wstęga 83 włókien, z której ma być wytworzona włóknina według wynalazku, jest doprowadzana na taśmę przenośnika stanowiącą topograficzny człon wsporczy. Poprzez odpowiednią dyszę 84 na wstęgę włókien natryskiwana jest woda, aby wstępnie nasycić lub namoczyć tę wstęgę i pomóc w kontrolowaniu włókien, gdy przechodzą one pod ciśnieniowymi przewodami rozgałęźnymi. Pod tą dyszą wodną umieszczona jest szczelina ssąca 85, usuwająca nadmiar wody. Wstęga włókien przechodzi pod przewodem rozgałęźnym doprowadzającym płyn, przy czym przewód ten jest korzystnie pod zwiększonym ciśnieniem. Przykładowo pierwsze linie otworów lub dysz mogą doprowadzać płyn pod ciśnieniem 689 kPa, podczas gdy następne linie dysz dostarczają płyn pod ciśnieniem 2067 kPa, a ostatnie linie dysz dostarczają płyn pod ciśnieniem 4823 kPa. Chociaż pokazano sześć linii dysz doprowadzających płyn, liczba linii lub rzędów dysz nie jest wielkością krytyczną, lecz zależeć będzie od ciężaru wstęgi, prędkości i zastosowanych ciśnienień, liczby rzędów otworów w każdej linii itd. Po przejściu pomiędzy przewodami rozgałęźnymi doprowadzania płynu i odsysania, uformowana włóknina przechodzi nad dodatkową szczeliną ssącą 86, aby usunąć nadmiar wody ze wstęgi. Topograficzny człon wsporczy może być wykonany ze stosunkowo sztywnego materiału i może zawierać wiele listew. Każda listwa przebiega w poprzek przenośnika i ma po jednej stronie wstęgę, a po przeciwnej stronie próg, tak że próg jednej listwy sprzęga się z wargą sąsiedniej listwy z umożliwieniem ruchu pomiędzy sąsiednimi listwami, dzięki czemu ten stosunkowo sztywny człon może być wykorzystywany w konstrukcji przenośnika pokazanej na fig. 6.

Korzystne urządzenie do wytwarzania włóknin według wynalazku jest przedstawione schematycznie na fig. 7. W urządzeniu tym topograficznym członem wsporczym jest obrotowy bęben 90. Bęben ten obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara i zawiera wiele krzywoliniowych płytek 91 posiadających żądaną konfigurację topograficzną, umieszczonych tak, aby tworzyły zewnętrzną powierzchnię bębna. Wokół części obwodu tego bębna usytuowany jest przewód rozgałęźny 89, który jest połączony z wieloma listwami dyszowymi 92, służącymi do doprowadzania wody lub innego płynu do włóknistej wstęgi 93 umieszczonej na zewnętrznej powierzchni zakrzywionych płytek. Każda listwa dyszowa może zawierać jeden lub więcej rzędów otworów o bardzo małej średnicy w przybliżeniu 0,13 mm do 0,25 mm. Na odcinku o długości 25,4 mm może być usytuowanych 50 lub 60 otorów, albo nawet więcej. Poprzez te szeregi dysz wypływa woda lub inny płyn. Ciśnienie w każdej grupie dysz jest coraz większe od pierwszej grupy pod którą przechodzi włóknista wstęga, aż do ostatniej grupy. Ciśnienie jest sterowane przez odpowiednie zawory 97 i ciśnieniomierze 98. Bęben połączony jest ze zbiornikiem 94, w którym może panować podciśnienie, aby pomagać w usuwaniu wody i chronić ten obszar przed zalewaniem. Podczas działania urządzenia włóknista wstęga 93 zostaje umieszczona na płytkach 91 przed przewodem rozgałęźnym 89 doprowadzania wody. Włóknista wstęga przechodzi pod listwami

169 868 dyszowymi i formowana jest z niej włóknina według wynalazku. Uformowana włóknina przechodzi następnie przez sekcję 95 topograficznego członu wsporczego i bębna, gdzie nie ma żadnych listew dyszowych, ale nadal działa podciśnienie. Włóknina po usunięciu wody jest zdejmowana z bębna i przechodzi przez szereg członów suszących 96, aby została wysuszona.

Na fig. 8-19 przedstawiono w przekroju poprzecznym i w widoku z góry różne topograficzne człony wsporcze nadające się do stosowania według wynalazku. Przedstawiono przy tym różne konfiguracje piramid i różne rozmieszczenia otworów, które mogą być stosowane w takim członie topograficznym.

Na fig. 8 pokazano w przekroju poprzecznym topograficzny człon wsporczy przedstawiony na fig. 3, a na fig. 9 przedstawiono ten człon w widoku z góry. Człon wsporczy pokazany na fig. 8 i 9 powoduje wytworzenie włókniny opisanej w odniesieniu do fig. 1. Jak pokazano na fig. 9, piramidy 61 mają podstawę kwadratową. Piramidy mają kształt ostrosłupów prawidłowych, przy czym każde zbocze 66 piramidy stanowi trójkąt równoramienny. Każda z piramid kończy się wierzchołkiem 65, przy czy wierzchołki te są usytuowane wzdłuż prostych przebiegających w dwóch kierunkach wzajemnie prostopadłych. Podstawy piramid zasadniczo stykają się ze sobą, tak że pomiędzy zboczami piramid znajduje się dolina 67 o pomijalnie małej szerokości. Kąt a, jaki zbocze piramidy tworzy z płaszczyzną poziomą, wynosi w przybliżeniu 70°. Topograficzny człon wsporczy ma również otwory 68 usytuowane zarówno przy zboczach piramid, jak i przy ich narożach. Otwory przy zboczach piramid rozciągają do góry na te zbocza, jak pokazano na fig. 8.

Na fig. 10 i 11 pokazano inny topograficzny człon wsporczy, który nadaje się do stosowania według wynalazku. Na fig. 10 przedstawiono ten człon w przekroju poprzecznym, a na fig. 11 w widoku z góry. Piramidy 100 mają zasadniczo taki sam kształt i usytuowanie, jak pokazane na fig. 8 i 9. Jednakże odległość pomiędzy zboczami piramid tworzącymi dolinę 101 jest znacznie większa, tak że otwory 102 w topograficznym członie wsporczym nie sięgają do góry na zbocza piramid. Konfigurację pokazaną na fig. 10 i 11 można stosować w przypadku cięższych wstęg włóknistych, ponieważ jest wtedy więcej miejsca dla zbijania włókien pomiędzy zboczami piramid.

Na fig. 12 i 13 pokazano jeszcze inne rozwiązanie topograficznego członu wsporczego według wynalazku. W tym przykładzie wykonania zbocza piramid 104 mają kąt złożony. Część 105 zbocza piramidy, która sięga od doliny 106 do góry, jest nachylona pod kątem w przybliżeniu 80° względem płaszczyzny poziomej. Część 107 zbocza piramidy przebiegająca ku dołowi od wierzchołka 108 tworzy kąt w przybliżeniu 55° z płaszczyzną poziomą. Zaleta takiej konfiguracji piramid polega na tym, że utworzoną włókninę można łatwiej zdjąć z topograficznego członu wsporczego. W tym przykładzie wykonania otwory 109 są usytuowane przy zboczach piramid, a otwory 110 usytuowane są przy narożach, tam gdzie stykają się cztery piramidy. W tym przykładzie wykonania otwory przy zboczach piramid są nieco większe niż otwory przy narożach.

Na fig. 14 i 15 pokazano jeszcze inny przykład rozwiązania topograficznego członu wsporczego według wynalazku. W tym przykładzie wykonania zbocza piramid nie są trójkątami równoramiennymi. Tylne zbocze 113 każdej piramidy jest zasadniczo pionowe, natomiast przednie zbocze 114 każdej piramidy tworzy kąt w przybliżeniu 70° z płaszczyzną poziomą. Człon wsporczy ma otwory 116. Przez zmodyfikowanie w taki sposób kształtu piramid siły płynu działające na włókna mogą być regulowane, tak że uzyskuje się większe działanie wirowe w dolinach 115 pomiędzy piramidami.

Na fig. 16 przedstawiono topograficzny człon wsporczy według wynalazku w widoku z góry, a na fig. 17 przedstawiono ten człon wsporczy w przekroju poprzecznym . wzdłuż linii 17-17 z fig. 16. W tym przykładzie wykonania piramidy 120 mają jednakowe zbocze, przy czym każde zbocze tworzy kąt w przybliżeniu 70° z płaszczyzną poziomą. Przy każdym zboczu każdej piramidy usytuowane są dwa otwory 121. Przez zastosowanie dwóch otworów przy każdym zboczu piramidy można wytworzyć wiele wiązań supełkowych pomiędzy sąsiednimi złączeniami w gotowej włókninie.

Na fig. 18 i 19 pokazano w widoku z góry korzystne przykłady wykonania członów topograficznych według wynalazku. W obu tych przypadkach piramidy mają po cztery zbocza i są wykonane w kształcie ostrosłupa prawidłowego. Na fig. 18 pokazano otwór 126 usytuowany przy każdym zboczu piramid. Na fig. 19 przy zboczach piramid usytuowane są otwory 128. Zastosowane są również otwory 129 przy narożach, gdzie stykają się cztery piramidy. Otwory przy zboczach piramid mają nieco większą średnicę, niż otwory przy narożach piramid.

169 868

Topograficzne człony wsporcze według wynalazku mogą być wykonane z różnych materiałów, takich jak tworzywa sztuczne, metale itp. Zastosowane materiały nie powinny zasadniczo ulegać odkształceniu pod działaniem uderzenia płynu w ich powierzchnię. Powierzchnia członu wsporczego nie powinna zawierać zadziorów lub innych niedokładności, lecz powinna być powierzchnią stosunkowo gładką. Korzystne jest, aby człon wsporczy nie był silnie wypolerowany, ponieważ uważa się, że powierzchnia mająca pewne właściwości cierne jest pożądana przy wytwarzaniu włóknin według wynalazku. Stwierdzono, że szczególnie odpowiednie do wytwarzania włóknin według wynalazku są powierzchnie po obróbce skrawaniem.

We wszystkich przypadkach topograficzny człon wsporczy ma wiele otworów rozmieszczonych według założonego wzoru oraz wiele piramid o czterech zboczach lub o trzech zboczach, zależnie od potrzeby, przy czym piramidy te tworzą z płaszczyzną poziomą kąt przynajmniej 55°, a korzystnie w zakresie 60-75°. Korzystne jest, gdy otwory w płycie sięgają do góry na zbocza piramid, chociaż nie jest to bezwzględnie konieczne, ale uważa się, że przy takim rozwiązaniu łatwiej jest uzyskać pożądane zagęszczenie wśród splątanych włókien.

Należy podkreślić, że nie wszystkie z otworów w członie wsporczym muszą przechodzić na wylot poprzez człony wsporcze. Przynajmniej niektóre otwory mogą przechodzić tylko częściowo przez człon wsporczy pod warunkiem, że mają one wystarczającą głębokość, aby zmniejszyć lub uniemożliwić niepożądane wypływanie płynu z powrotem. Jeżeli za dużo płynu lub płyn ze zbyt dużą siłą wypływa z powrotem do obszaru wtórnego rozmieszczania włókien, wówczas może to spowodować przerwanie pożądanego wtórnego rozmieszczania włókien.

Na fig. 20-23 przedstawiono mikrofotografie włókniny według wynalazku. Jest to włóknina o ciężarze 39 G wykonana z włókien ze sztucznego jedwabiu o grubości 1,5 den i o długości cięcia 32 mm. Włóknina ta była wykonana na płycie podobnej do przedstawionej na fig. 3 z otworami przy zboczach piramid o nieco większej średnicy niż otwory przy narożach piramid. Płyta miała piramidy z czterema zboczami tworzącymi z płaszczyzną poziomą kąt w przybliżeniu 75°. Na fig. 20 przedstawiono mikrofotografię w widoku z góry włókniny wykonaną z powiększeniem 20-krotnym. Jak widać, części włókniste włókniny są bardzo gęste i zbite, natomiast obszar otwarty jest stosunkowo pozbawiony końców włókien, jest dobrze określony i przejrzysty. Włóknina ta zawiera wiele grup 200 przędzopodobnych włókien. Grupy te są ze sobą połączone w złączeniach 201 przez włókna wspólne dla wielu z tych grup i tworzą regularny układ prostokątny otworów. Pomiędzy połączeniami znajdują się splątane obszary 202 wiązań supełkowych.

Na fig. 21 pokazano włókninę z fig. 20 w powiększeniu 76-krotnym, a mianowicie jedną z grup włókien czyli obszar wiązania supełkowego włókniny. Jak widać, w przybliżeniu pośrodku tej grupy włókien znajdują się segmenty włókien, które są owinięte wokół przynajmniej części obwodu równoległych i ciasno zbitych segmentów włókien, które tworzą tę grupę przędzopodobnych włókien, to znaczy powstaje wiązanie supełkowe. Na fig. 22 pokazano w powiększeniu jedno ze złączeń włókniny przedstawionej na fig. 20. Złączenie to zawiera wiele segmentów włókien, z których jedne przebiegają zasadniczo prostoliniowo poprzez złączenie, podczas gdy inne segmenty tworzą w tej strukturze zagięcia pod kątem prawie 90°, natomiast jeszcze inne segmenty przebiegają ukośnie.

Na fig. 23 pokazano w przekroju poprzecznym obszar wiązania supełkowego z fig. 20 i 21. Zasadniczo równoległe segmenty włókien wchodzą i w pewnych przypadkach przechodzą poprzez obszar wiązania supełkowego. W obszarze wiązania supełkowego są również segmenty włókien, które są obwodowo owinięte wokół grupy przędzopodobnej włókien.

Poniżej podano cztery przykłady sposobu wytwarzania włóknin według wynalazku.

Przykład I. Urządzenie przedstawione na fig. 2 użyto do wytworzenia włókniny. Sposobem przedstawionym w opisie patentowym USA nr 4475 271 wytworzono wstęgę włókien isocard o ciężarze 19,5 G z włókien ze sztucznego jedwabiu o grubości 1,5 den ciętych na długość 32 mm. Wstęgę tę umieszczono na płycie formującej, która wsparta była na taśmie przenośnika. Jako taśmę przenośnika zastosowano taśmę ze zwykłych pojedynczych włókien poliestrowych 12 X 10 dostarczoną przez Appleton Wire Works z Appleton, Wisconsin. Taśma ta ma wygięcia i skosy o średnicy 0,7 mm i obszar otwarty stanowiący 44%. Płyta formująca ma profil pokazany na fig. 12. Część 105 zbocza piramidy przy dolinie przebiega pod kątem 74° względem poziomu, a część 107 zbocza

169 868 przy wierzchołku przebiega pod kątem 56° względem poziomu. Mierzony w pionie wymiar części 105 zbocza wynosi 1,14 mm, a wysokość mierzona od dna doliny 106 do wierzchołka 108 piramidy wynosi 2,29 mm. Dno doliny ma promień 0,076 mm. Piramidy rozmieszczone są w układzie kwadratowym 12 X 12, jak pokazano na fig. 13. Piramidy no ern. . _ ..

V£,1111VJŁ.VŹ.VHV 11U UlVCAiVUVll .

dkach 2 1 • Λ. ΧΧΧΧΧ

m.

Otwory przy zboczach piramid mają średnicę 0,8 mm, a otwory przy narożach piramid mają średnicę 0,64 mm. Przewód rozgałęźny zawiera 11,8 dysz na cm, przy czym każda dysza ma średnicę 0,18 mm. Wstęga włókien na płycie przechodzi pod przewodem rozgałęźnym i jest zwilżana wodą, aby umieścić wstęgę na członie formującym. Następne przejścia przeprowadzane są przy ciśnieniu 689 kPa, 4134 kPa i wreszcie trzy przejścia przy ciśnieniu 6890 kPa. Wszystkie przejścia wykonywane są z prędkością 9,1 m/min i przy podciśnieniu 5980 Pa. Mikrofotografie uzyskanej włókniny pokazano na fig. 24, 25 i 26. Na fig. 24 pokazano mikrofotografię widoku z góry wytworzonej włókniny z powiększeniem 25 razy. Włóknina ta zawiera wiele grup 205 przędzopodobnych włókien lub pęczków. Pęczki te są złączone w złączeniach 206 włóknami wspólnymi dla wielu grup, tak że powstaje układ zasadniczo kwadratowych otworów 207. W środku każdego pęczka usytuowany jest splątany obszar (wiązanie supełkowe) 208, a od tego splątanego obszaru pęczek odchodzi w przeciwnych kierunkach.

Jak lepiej widać na fig. 25, gdzie pokazano powiększenie 70-krotne obszaru wiązania supełkowego włókniny z fig. 24, splątany obszar zawiera wiele segmentów włókien, które są spętlone i wzajemnie splątane oraz przebiegają wokół części obwodu pęczka, utrzymując włókna w stanie bardzo ciasno zbitym. Na. fig. 26 pokazano powiększenie 70-krotne jednego ze złączeń włókniny według tego przykładu.,Niektóre z segmentów włókien przebiegają prostoliniowo przez złączenie, podczas gdy inne segmenty włókien przebiegają przez to złączenie pod kątem 90°, a jeszcze inne części włókien są spętlone i ciasno splątane w złączeniu.

Uzyskaną włókninę zbadano pod względem obliczonej gęstości splotu i współczynnika przejrzystości, jak opisano. Obliczona gęstość splotu włókniny wynosi 0,192g/cm , a współczynnik przejrzystości włókniny wynosi 1,119.

Przykład II. Włókninę wykonano przy zastosowaniu urządzenia opisanego w przykładzie I. Wszystkie warunki i parametry były takie same z tym wyjątkiem, że początkowa wstęga ważała 125 G/m². Po jednym przejściu przy ciśnieniu 689 kPa i i jednym przejściu przy ciśnieniu 4134kPa wstęga poddana została dziesięciu przejściom przy ciśnieniu 6890 kPa. Mikrofotografię widoku z góry uzyskanej włókniny pokazano na fig. 27. Jak widać, chociaż włóknina ta jest ponad 5 razy cięższa od włókniny przedstawionej na fig. 24, ma ona bardzo dobrą przejrzystość, a części włókniste są bardzo gęste i zbite. Włóknina ta zawiera grupy segmentów włókien, w których segmenty te są zasadniczo równoległe i ciasno zbite. W środku każdej takiej grupy znajduje się splątany obszar, w którym część segmentów włókien jest owinięta okrężnie wokół części obwodu grupy przadzopodobnach włókien, to znaczy powstaje obszar wiązania supełkowego. Te grupy włókien są wzajemnie połączone w złączeniach włóknami wspólnymi dla wielu grup, tak że powstaje określony wzór zasadniczo kwadratowych otworów. Niespodziewanie zauważono, że przejrzystość takiego wzoru nie maleje w istotnym stopniu, gdy wzrasta ciężar włókniny. Stanowi to oczywiście przeciwieństwo w stosunku do konwencjonalnego splątywania lub procesów wytwarzania włókniny, gdzie przy wzroście ciężaru włókniny przejrzystość włókniny dość gwałtownie maleje.

Włóknina według tego przykładu została zbadana pod kątem obliczonej gęstości splotu i współczynnika przejrzystości. Obliczona gęstość splotu włókniny wynosi 0,256 g/cm³, a współczynnik przejrzystości włókniny wynosi 0,426.

Na fig. 28 przedstawiono wlkrofoiografla w powiększeniu 5o-krotnyw innego przykładu wykonania obszaru wiązania supełkowego włókniny według wynalazku. W tym przykładzie wykonania topograficzny człon wsporczy użyty do wytwarzania włókniny jest taki jak opisany w odniesieniu do fig. 16. W grupie przadzopodobnych włókien znajdują się dwa splątane obszary, z których każdy zawiera wiele segmentów włókien owiniętych okrężnie wokół części obwodu równoległych i ciasno zbitych segmentów w grupie rrzadzopodobnach włókien.

Na fig. 29 i 30 przedstawiono jeszcze, inny przykład wykonania włókniny według wynalazku. Fig. 29 przedsiawia w widoku z góry w powiększeniu 20^γο^, włókmnę wykonaną z -^^t^gii włókien- o ciężarze 39 G, przy czym włókna miały grubość 1,5 den i były to włókna sztucznego

169 868 jedwabiu cięte na długość 32 mm. Wstęga włókien była obrabiana według wynalazku przy zastosowaniu topograficznego członu wsporczego podobnego do przedstawionego na fig. 10 i 11 z tym wyjątkiem, ze otwory były stosunkowo długimi, wąskimi szczelinami a nie otworami kołowymi. Szczeliny te mają jednakową szerokość i są zaokrąglone przy końcach. Szczeliny są dostatecznie długie, tak że przebiegają wzdłuż dna doliny od środka zboczy pomiędzy dwiema piramidami poprzez miejsce przecięcia do środka zboczy sąsiednich piramid. Na fig. 29 włóknina zawiera wiele grup przędzopodobnych włókien, w których segmenty włókien są stosunkowo zgęszczone i równoległe. Grupy takie są pomiędzy sobą połączone w złączeniach włóknami, które są wspólne dla wielu grup, tworząc układ pochylonych kwadratowych otworów. Jak to przedstawiono wyraźniej na mikrofotografii z fig. 30, która przedstawia w powiększeniu 50-krotnym jedną z grup przędzopodobnych włókien, taka grupa przędzopodobnych włókien jest przewężona, gdy przechodzi od jednego miejsca złączenia do sąsiedniego miejsca wzajemnego złączenia. Na ogół pośrodku tej grupy przędzopodobnych włókien znajduje się silnie splątany obszar, który zawiera pewne segmenty włókien owinięte okrężnie wokół części obwodu grupy przędzopodobnych włókien. Jak widać na tej mikrofotografii w przewężonym obszarze grupy przędzopodobnych włókien większość segmentów włókien przebiega równolegle do jednego lub kilku sąsiednich segmentów włókien, podczas gdy w poszerzonej części zewnętrzny obwód zawiera złożone równolegle segmenty włókien natomiast wewnętrzna część tego obwodu jest obszarem splątanym. Obszary przewężone (silnie zgęszczone) grup przędzopodobnych włókien zawierają strukturę złożoną z drobnych naczyń włoskowatych zapewniających szybkie wchłanianie we włókninę. Szersza (mniej zgęszczona) część zawiera strukturę złożoną z większych naczyń włoskowatych zapewniających dużą pojemność pochłaniania. W ten sposób można zgodnie z potrzebą projektować właściwości wchłaniania włókniny.

Jak można zauważyć, jedną z przyczyn doskonałej wytrzymałości tkanin lub dzianin jest to, że przędza wytwarzana z włókien jest skręcana. Powoduje to oczywiście zgęszczenie włókien w przędzy do pewnego stopnia i doprowadzenie ich do ściślejszego styku ze sobą, dla zwiększenia sprzężenia ciernego pomiędzy włóknami. Kiedy przędza taka jest naprężana lub rozciągana, wówczas to sprzężenie cierne zwiększa wytrzymałość przędzy. W pewnych przykładach wykonania włókniny według wynalazku można osiągnąć skręt w grupach przędzopodobnych włókien, które przebiegają pomiędzy złączeniami. Na fig. 31 i 32 przedstawiono włókninę według wynalazku, w której segmenty włókien pomiędzy złączeniami zostały skręcone. Na fig. 32 pokazano w powiększeniu część włókniny z fig. 31. W obu tych przypadkach włóknina została sfotografowana, gdy znajdowała się jeszcze na płycie formującej.

Poniżej opisano przykład sposobu wytwarzania włókniny według wynalazku, gdzie segmenty włókien są skręcone pomiędzy złączeniami.

Przykład III. Parametry procesu, warunki i zastosowane urządzenie są w tym przykładzie takie same jak w poprzednich przykładach, z tym wyjątkiem, że jako wyjściową wstęgę zastosowano wstęgę o ciężarze 23,5 G/m² z bielonych włókien bawełnianych o przekroju 4,8; o długości cięcia włókien 24 mm i o wytrzymałości 22 G/Tt. Człon formujący ma układ złożony z piramid 12 X 12 w konfiguracji kwadratowej. Każda piramida ma pionową wysokość 0,39 cm mierzoną od dna doliny do wierzchołka piramidy. Zbocza piramidy usytuowane są pod kątem 75° do poziomu. Dno doliny ma szerokość 0,015 cm. Otwory usytuowane są przy narożach piramid i mają średnicę 0,1 cm. Proces zawiera jedno przejście przy ciśnieniu 138 kPa bez podciśnienia, po czym kolejno następuje jedno przejście przy ciśnieniu 689 kPa, jedno przejście przy ciśnieniu 4134 kPa i trzy przejścia przy ciśnieniu 6890 kPa, wszystkie trzy ciśnieniu 6227 Pa. Na fig. 33 przedstawiono mikrofotografię w powiększeniu 15-krotnym wynikowej włókniny w widoku z góry z pokazaniem przędzopodobnego skrętu pomiędzy złączeniami. Włóknina według tego przykładu badana jest pod kątem obliczonej gęstości splotu i współczynnika przejrzystości jak opisano. Obliczona gęstość splotu włókniny wynosi 0,142g/cm³, a współczynnik przejrzystości wynosi 1.080.

Podczas gdy wszystkie poprzednie włókniny zostały wykonane przy użyciu płyt topograficznych z piramidami o podstawie kwadratowej, na fig. 34 przedstawiono mikrofotografię w powiększeniu 15 razy włókniny wykonanej przy użyciu płyty topograficznej, w której piramidy są o podstawie trójkątnej a nie kwadratowej. W tym przypadku włóknina ma trzy osie zamiast normalnych dwóch. Nadaje to wyrobowi bardzo różniące się i niezwykłe właściwości przy rozciąganiu,

169 868 które są trzykierunkowe. Konfiguracja taka zmniejsza kierunkowość odkształceń włókniny. Jak pokazano na fig. 34 z każdego punktu połączenia wychodzi sześć grup przędzopodobnych włókien. Każda grupa przędzopodobnych włókien ma obszar splątania, gdzie przynajmniej niektóre fragmpntv 5irkbV-i<»« co rusoznem <rnm ηΓ7^7ηηΓ»Hchnórb χχζΙΑΟίαπ

Vinj TT ł VłVlVlI ν»»ΐί1ιγ·νν ττνί^νϊ Vi-yuvj 'w' ł_* Ty O w V* TT

Warto zauważyć, że w punktach złączenia włóknin według wynalazku włókna są bardzo zbite i równomiernie zagęszczone. Niektóre segmenty włókien przebiegają prostoliniowo przez złączenie, podczas gdy inne segmenty włókien są zagięte pod kątem prostym przy przejściu przez złączenie, zaś jeszcze inne segmenty włókien przechodzą przez płaszczyznę „Z“ złączenia, zagęszczając to złączenie i tworząc obszar o wysokim stopniu splątania. Na fig. 35 i 36 przedstawiono mikrofotografię przekrojów w powiększeniu 88-krotnym. Na fig. 35 przedstawiono mikrofotografię złączenia włókniny według wynalazku. Włóknina ta jest wykonana z wstęgi isocard o ciężarze 31 G/m² z włókien ze sztucznego jedwabiu o grubości 1,5 den i o długości cięcia 38 mm. Płyta formująca zawiera piramidy w układzie kwadratowym 12 X 12 na środkach 2,1 mm ze zboczami nachylonymi pod kątem 75° do poziomu. Otwory pośrodku zboczy piramid mają średnicę 0,8 mm. Otwory przy narożach piramid mają średnicę 0,6 mm. Dysze, taśma wsporcza itd. są takie same jak opisano w poprzednich przykładach. Proces składa się z jednego przejścia przy ciśnieniu 689 kPa, jednego przejścia 4134 kPa i trzech przejść przy podciśnieniu 6890 kPa, w każdym przypadku przy podciśnieniu 6227 Pa. Mikrofotografia przedstawia ułożone równolegle segmenty włókien przechodzące przez złączenie i segmenty włókien, które przechodzą przez złączenie zagięte pod kątem 90°. Pokazuje ona również liczbę segmentów włókien przechodzących przez płaszczyznę Z złączenia, a wszystkie one tworzą złączenie o wysokim stopniu splątania. W przeciwieństwie do tego na fig. 36 pokazano złączenie włókniny wykonanej znanym sposobem. Włóknina ta jest wykonana tak jak opisano w opisie patentowym USA nr 3 485 706. Członem formującym jest taśma tkana z włókien poliestrowych w układzie kwadratu 12 X 12. Jako wstęgę zastosowano wstęgę isocard z włókien ze sztucznego jedwabiu o grubości 1,5 den ciętych na długość 38 mm. Ciężar wstęgi wynosi 31 G/m². Pierwszy przewód rozgałęźny pracuje przy ciśnieniu 689 kPa, drugi przy ciśnieniu 4134 kPa, a trzeci, czwarty i piąty przy ciśnieniu 6890 kPa. Pod każdym przewodem rozgałęźnym zastosowano podciśnienie 6227 Pa. Jak można zauważyć, istnieje pewne splątanie w miejscu połączenia, a niektóre segmenty włókien przebiegają równolegle. Jednakże połączenie nie jest nawet w przybliżeniu tak zgęszczone i zbite, a ponadto istnieje znacznie większa przypadkowość w układzie włókien tego połączenia niż w złączeniach włókniny według wynalazku.

Jak widać z mikrofotografii na fig. 20-34 włókniny według wynalazku mają jedyne w swoim rodzaju właściwości strukturalne. Właściwości te polegają na tym, że obszary włókniste włókniny są bardzo gęste i zbite, w stopniu znacznie większym niż w znanych dotychczas włókninach. Zgęszczenie lub zwartość jest równomierna w grupach włókien i przypomina właściwości występujące w przędzach wyczeskowych z podobnych włókien i o podobnej grubości. Inną unikatową właściwością występującą we wszystkich włókninach według wynalazku jest stopień przejrzystości otwartych obszarów włókniny. Jest niewiele końców włókien, pętli lub segmentów, które sięgają do otwartych obszarów zmniejszając przejrzystość włókniny. Dzięki tej właściwości gotowe włókniny mają wygląd podobny do tkanin. Ponadto obszary złączenia włókniny nie są powiększone jak w znanych włókninach. Przyczynia się to jeszcze bardziej do tego, że włókniny według wynalazku mają wygląd tkaniny. Takie właciwości strukturalne umożliwiają uzyskanie znacznie lepszych właściwości fizycznych gotowych włóknin. Włókniny według wynalazku mają dobrą wytrzymałość. Ponadto włókniny według wynalazku mogą posiadać regulowane i dobre właściwości higroskopijne, zwłaszcza właściwości tamponowania.

Przykład IV. Poniżej opisano inny przykład wykonania włókniny według wynalazku. Wstęga z bielonej bawełny wykonana została sposobem opisanym w opisie patentowym USA nr 4475 271. Wstęga ma ciężar 41 G/m² i zawiera włókna 5 mikronów, przy długości cięcia włókien 25 mm. Początkowa wstęga wsparta jest na jednowłóknowej, płaskiej, tkanej taśmie poliestrowej 103 X 88 (nominalny numer sita 100) z firmy Appleton Wire, Portland, Tennessee, Taśma formująca ma średnicę nitki osnowy 0,15 mm, średnicę nitki wątku 0,15 mm i obszar otwarty wynoszący 17,4% całej powierzchni. Przewód doprowadzania płynu ma 10 rzędów dysz. W każdym rzędzie jest 11,8 dysz na cm, przy czym każda dysza ma średnicę w przybliżeniu 0,18 mm.

169 868

Rzędy dysz są usytuowane w odstępie co 5,1 cm. Wstęga włókien jest umieszczana na taśmie formującej, zwilżana wodą w celu ustawienia jej na taśmie i przepuszczana pod przewodem rozgałęźnym doprowadzającym płyn z prędkością 91,4 m/min. Dysze pierwszego rzędu doprowadzają wodę pod ciśnieniem 689 kPa, dysze następnego rzędu doprowadzają wodę pod ciśnieniem 2756 kPa, a dysze ostatnich ośmiu rzędów doprowadzają wodę pod ciśnieniem 5512 kPa. Ssący przewód rozgałęźny usytuowany pod taśmą formującą i pod przewodem rozgałęźnym odprowadzającym płyn utrzymuje podciśnienie 6227 Pa. Uformowana włóknina zostaje odwrócona i formowana jest po drugiej stronie, to znaczy ta strona wstęgi, która stykała się z taśmą formującą w pierwszym etapie procesu, jest teraz poddawana działaniu wyrzuconej wody w drugim etapie procesu. W drugim etapie uformowana włóknina umieszczana jest na drugiej powierzchni formującej. Druga powierzchnia formująca zawiera rzędy piramid, których wierzchołki usytuowane są wzdłuż linii prostych przebiegających w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach. Każda piramida ma podstawę zasadniczo prostokątną. Powierzchnia ma 8 piramid na 25,4 mm w kierunku ruchu i 20 piramid na 25,4 mm w kierunku poprzecznym. Podstawa piramidy ma wymiary 3,2 mm w kierunku ruchu i 1,3 mm w kierunku poprzecznym. Dno doliny pomiędzy piramidami jest zaokrąglone z promieniem 0,08 mm, a wysokość każdej piramidy od wierzchołka do doliny wynosi 1,6 mm. Otwory wykonane są w powierzchni formującej w układzie regularnym, to znaczy w dolinach przy środku dłuższych boków podstaw sąsiednich piramid i tam, gdzie stykają się cztery piramidy. Każdy otwór ma średnicę 0,8 mm. Przewód rozgałęźny doprowadzający płyn przyporządkowany drugiej powierzchni formującej zawiera 9 rzędów dysz. Jest 11,8 dysz na cm w każdym rzędzie, przy czym każda dysza ma średnicę w przybliżeniu 0,18 mm. Raz uformowana wstęga zostaje zwilżona wodą i przepuszczana jest pod przewodem rozgałęźnym doprowadzającym płyn z prędkością 91,4m/min. Dysze pierwszego rzędu dostarczają wodę pod ciśnieniem 2756kPa, a dysze ostatnich ośmiu rzędów dostarczają wodę pod ciśnieniem 11024 kPa. Ssący przewód rozgałęźny pod drugą powierzchnią formującą utrzymuje podciśnienie 6227 Pa. Wynikowa, uformowana włóknina ma średnicę obliczoną gęstość splotu 0,154 g/cm² i współczynnik przejrzystości 0,66.

Włókniny według wynalazku mają mierzoną wartość współczynnika przejrzystości równą 0,5 lub większą. Bardziej pożądane włókniny według wynalazku mają współczynnik przejrzystości 0,6 lub większy, natomiast korzystne włókniny według wynalazku mają współczynnik przejrzystości 0,75 łub większy.

Obliczona gęstość splotu odnosi się do gęstości pęczków włókien w niespajanej włókninie z otworami. Obliczona gęstość splotu określona jest na podstawie części obszaru reprezentującej obszar wzoru pokryty włóknami i na podstawie gęstości włókniny obliczonej jako ciężar włókniny w gramach na centymetr kwadratowy podzielony przez średnią grubość pęczków włókien w centymetrach. Pomiary dla określenia obliczonej gęstości splotu przeprowadza się dla włókniny bez spoiwa. Poniżej zostanie opisany sposób określenia obliczonej gęstości splotu wyrażonej w gramach na centymetr sześcienny dla włóknin z otworami.

Analiza wymaga określenia ciężaru włókniny (WT) w gramach na centymetr kwadratowy (g/cm2), pomiaru grubości (Z) pęczków włókien w centymetrach (cm) i analizy współczynnika przejrzystości, aby otrzymać część obszaru (FC), która reprezentuje obszar wzoru pokryty włóknami.

Dla określenia ciężaru włókniny stosuje się standardową metodę badań, na przykład według ASTM D-3776. Grubość pęczków włókien można określić za pmocą analizatora obszaru Leica Quantimet Q520, by zmierzyć przekrój poprzeczny pęczków włókien.

W celu przygotowania włókniny do analizy obrazu dla określenia grubości pęczków włókien reprezentatywną próbkę włókniny osadza się w przezroczystej żywicy (na przykład żywica Araldite) i piłą o małej prędkości, taką jak piła Buehler Isomet, wyposażoną w ostrze diamentowe, przecina się kształtkę złożoną z włókniny i żywicy. Kształtkę przecina się na szereg przekrojów, każdy o grubości 0,27 mm, zarówno w kierunku ruchu włókniny przy produkcji jak i w kierunku poprzecznym i przekroje takie umieszcza się pomiędzy szkiełkami mikroskopowymi, na przykład stosując do mocowania klej Norland Optical Adhesive 60. Z badania mikroskopowego szeregu przekrojów w porównaniu z kawałkiem oryginalnej włókniny analizowanej zaznacza się dla

169 868 pomiaru te przekroje, które prezentują pęczki włókien. Przekroje pęczków włókien we włókninie wybiera się z przecięciem wykonanym w rejonie w przybliżeniu pośrodku pomiędzy konfiguracją wiązania supełkowego a złączeniem, albo jeśli nie ma konfiguracji wiązań supełkowych, pomiędzy dwoma złączeniami. Przekroje wiązek włókien we włókninach znanych wybiera się z cięciem wykonanym w przybliżeniu pośrodku pomiędzy połączeniami.

Grubość każdego wybranego pęczka włókien oznacza się jako długość linii poprowadzonej przez przekrój poprzeczny od granicy reprezentującej jedną powierzchnię włókniny do granicy reprezentującej przeciwległą powierzchnię. Długość linii reprezentujących grubość każdego pęczka przędzy mierzy się i zapisuje się średnią grubość pęczka przędzy (Z) w centymetrach. Część obszaru (FC) reprezentującą obszar wzoru pokryty włóknami otrzymuje się z analizy współczynnika przejrzystości.

Następnie obliczaną gęstość splotu wyrażoną w gramach na centymetr sześcienny (g/cm³) oblicza się według następującego wzoru:

Obliczona Gęstość Splotu = WT/ /Z + FC/

Poniżej opisany zostanie sposób określania gęstości włókniny z otworami. Gęstość włókniny jest to wartość obliczona z ciężaru włókniny na jednostę powierzchni w gramach na centymetr kwadratowy, grubości włókniny w centymetrach i części obszaru reprezentującej obszar wzoru pokryty włóknami we włókninie. Jednostki gęstości włókniny stanowią gramy na centymetr sześcienny.

Dla zmierzenia ciężaru na jednostkę powierzchni i grubości stosuje się standardowe metody pomiarowe (na przykład ASTM D-1777 i D-3776). Następnie ciężar właściwy włókniny oblicza się dzieląc ciężar na jednostkę powierzchni przez grubość, przy czym wielkość ta wyrażana jest w gramach na centymetr sześcienny. Część obszaru reprezentująca obszar wzoru pokryty włóknami we włókninie jest to wartość pokrycia włóknami (FC) otrzymana z analizy współczynnika przejrzystości. Następnie gęstość włókniny oblicza się dzieląc ciężar właściwy włókniny przez tę część obszaru (FC).

Włókniny według wynalazku mają obliczoną gęstość splotu mierzoną jak opisano powyżej przynajmniej 0,14 g/cm³. Bardziej pożądane włókniny według wynalazku mają obliczoną gęstość splotu 0,15g/cm³ i powyżej, natomiast korzystne włókniny według wynalazku mają obliczoną gęstość splotu przynajmniej 0,17 g/cm³.

169 868

FIG. 3

169 868

169 868

169 868

ο

169 868

FIG. 8

61- 67 _r65

FIG. 9

FIG. 10

100-

FIG. ll

FIG. 12

108^ 105 106

109'

104

FIG. 13

FIG. 14.

114 Z-//3

FIG. 15

169 868

FIG. 16 Μ

FIG. 17

FIG. 18

126

FIG.19

Ί2Θ

169 868

FG-20

202

200 201

202

169 868

FIG-22

169 868

FIG-25

169 868

169 868

FIG-28

169 868

169 868

FIG-32

169 868

FIG-33

FIG-34

FIG-36

FIG. 37 A

FIG. 37B

FIG. 37 C

169 868

FIG.37D

FIG. 37E

FIG.37F

169 868

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 6,00 zł

Claims (24)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Włóknina zawierająca włókna oraz otwory, znamienna tym, że zawiera wiele, złożonych z włókien podobnych do przędzy, grup (51,200), które są wzajemnie ze sobą połączone w złączeniach (52, 201) włóknami wspólnymi dla wielu z tych grup, tworząc układ otworów (53) we włókninie, przy czym te grupy (51, 200) włókien zawierają wiele równoległych i ciasno zbitych segmentów włókien i przynajmniej niektóre z tych grup (51,200) włókien zawierają segmenty włókien owinięte okrężnie wokół przynajmniej części obwodu tych równoległych i ciasno zbitych segmentów włókien.
2. 2. Włóknina według zastrz. 1, znamienna tym, że część owiniętą okrężnie stanowią segmenty włókien, które rozciągają się do wnętrza grup (51,200) włókien i przynajmniej częściowo przechodzą przez te grupy (51, 200) włókien.
3. 3. Włóknina według zastrz. 1, znamienna tym, że część owinięta okrężnie jest usytuowana w środku grupy (51, 200) włókien pomiędzy złączeniami (52, 201).
4. 4. Włóknina według zastrz. 1, znamienna tym, że wiele równoległych i ciasno zbitych segmentów włókien w niektórych grupach (51, 200), włókien przebiega po torze śrubowym.
5. 5. Włóknina według zastrz. 1, znamienna tym, że pomiędzy złączeniami (52,201) znajduje się wiele odcinków grup (51, 200) owiniętych okrężnie.
6. 6. Włóknina według zastrz. 1, znamienna tym, że złączenia (52, 201) zawierają wiele segmentów włókien, przy czym niektóre z nich przebiegają prostoliniowo, podczas gdy inne z tych segmentów włókien są zagięte pod kątem 90°, zaś jeszcze inne są ułożone ukośnie.
7. 7. Włóknina według zastrz. 6, znamienna tym, że złączenia (52, 201) zawierają segmenty włókien ułożone równolegle do grubości włókniny.
8. 8. Włóknina zawierająca włókna oraz otwory, znamienna tym, że zawiera wiele uporządkowanych włókien, tworzących grupy (205) włókien podobnych do przędzy, przy czym segmenty włókien w grupie są zbite i ułożone równolegle, oraz wiele silnie splątanych obszarów (208), z których niektóre łączą te grupy (205) włókien, zaś inne z tych splątanych obszarów (208) są usytuowane w grupie (205) włókien.
9. 9. Włóknina według zastrz. 8, znamienna tym, że splątany obszar (208) usytuowany w grupie (205) włókien znajduje się pośrodku pomiędzy sąsiednimi splątanymi obszarami (208), poprzez które połączone są grupy (205) włókien.
10. 10. Włóknina zawierająca włókna oraz otwory, znamienna tym, że zawiera wiele grup (52,201) włókien podobnych do przędzy, które są połączone w złączeniach (52, 201) włóknami wspólnymi dla wielu z tych grup, tworząc układ otworów (53), przy czym te grupy (51,200) włókien zawierają wiele równoległych i ciasno zbitych segmentów włókien, i segmenty włókien w przynajmniej niektórych grupach (51,200) włókien są skręcone, oraz segmenty włókien przebiegają w grupie (51, 200) włókien po torze śrubowym.
11. 11. Włóknina zawierająca włókna oraz otwory, znamienna tym, że zawiera wiele grup (51,200), włókien podobnych do przędzy, które są ze sobą połączone w złączeniach (52, 201) włóknami wspólnymi dla wielu z tych grup, tworząc układ otworów (53) we włókninie, przy czym włóknina ta ma współczynnik przejrzystości przynajmniej 0,5, korzystnie przynajmniej 0,75 i obliczoną gęstość splotu przynajmniej 0,14 g/cm³, korzystnie przynajmniej 0,17 g/cm³.
12. 12. Sposób wytwarzania włókniny, w którym dostarcza się warstwę włókien, nakłada się ją na człon wsporczy i poddaje obróbce płynem, znamienny tym, że miejscowo wspiera się warstwę włókien w obszarze poddawanym obróbce zachowując jej integralność, następnie przemieszcza się segmenty włókien w tej warstwie w bok od obszarów warstwy włókien usytuowanych w odstępach poprzecznych i wzdłużnych, i równolegle zbliża się je ściśle do segmentów sąsiednich włókien leżących pomiędzy tymi obszarami usytuowanymi w odstępach, równocześnie przemieszcza się segmenty włókien okrężnie wokół tych segmentów włókien, które są zbliżone ściśle i równolegle, przykładając w przybliżeniu do środków każdej bezpośrednio sąsiadującej pary obszarów warstwy

    169 868 włókien usytuowanych w odstępie, siły, korzystnie siły płynu, mające składowe boczne translacyjne działające równolegle do płaszczyzny warstwy i współpracujące z nimi składowe obrotowe siły, z których część działa w płaszczyźnie włóknistej warstwy i równolegle do tej płaszczyzny, a część działa w płaszczyźnie włóknistej warstwy i prostopadle do tej płaszczyzny.
13. 13. Urządzenie do wytwarzania włókniny zawierające człon wsporczy oraz zespół do obróbki płynem, znamienne tym, że na przenośniku taśmowym jest umieszczony trójwymiarowy człon wsporczy (56, 75,80) o konfiguracji topograficznej utworzonej przez wiele piramid (61, KM), 104, 120), rozmieszczonych według wzoru na jednej z jego powierzchni, przy czym każda piramida ma wierzchołek (65), podstawę oraz zbocza (66), pochylone względem powierzchni poziomej członu wsporczego (56, 75, 80) pod kątem większym od 55° oraz człon wsporczy (56, 75, 80) ma wiele otworów (68, 102), rozmieszczonych według założonego wzoru, zaś zespół do obróbki płynem zawiera zespół w postaci przewodu rozgałęzionego (58,74,79) kierujący sąsiednie strumienie płynu na wierzchołki (65) piramid (61,100,104,120), z umieszczoną na nich wstęgą włóknistą (57,76,83).
14. 14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że otwory (68) są usytuowane w obszarach, w których zbocza (66) piramid (61) stykają się z powierzchnią członu wsporczego (56, 75, 80).
15. 15. Urządzenie według zastarz. 14, znamienne tym, że otwory (68) rozciągają się w górę na zbocza (66) piramid (61).
16. 16. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że każda piramida (61) ma cztery zbocza (66).
17. 17. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że wierzchołki (65) piramid (61) są ułożone na liniach prostych przebiegających wzdłużnie i poprzecznie względem członu wsporczego (56, 75, 80).
18. 18. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że zawiera otwory (68) przy zboczach (66) piramid (61) i otwory (68) przy narożach piramid (61).
19. 19. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że otwory (68) mają kształt owalny.
20. 20. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że otwory (68) mają kształt owalny i rozciągają się w górę na zbocza sąsiednich piramid (61) i na naroża czterech stykających się ze sobą piramid (61).
21. 21. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, ze zbocza piramid (104) są nachylone pod kątem przynajmniej 70° względem powierzchni poziomej członu wsporczego (56, 75, 80) w jednej części (105) zbocza piramidy (104), a w drugiej części (107) tego zbocza aż do wierzchołka (108) piramidy (104) tworzą kąt mniejszy niż 70° z powierzchnią poziomą członu wsporczego (56,75,80).
22. 22. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że zbocza piramid (120) są naczylone pod kątem większym niż 65° względem powierzchni poziomej członu wsporczego (56, 75, 80).
23. 23. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że otwory (102) są kołowe i mają średnicę równą odległości pomiędzy podstawami sąsiednich piramid (100).
24. 24. Urządzenie do wytwarzania włókniny zawierające zespół do podawania materiału, człon wsporczy, zespół do obróbki płynem oraz zespół do zdejmowania włókniny, znamienne tym, że zawiera człon wsporczy w postaci obrotowego, wydrążonego bębna (90) posiadającego na zewnętrznej powierzchni wiele piramid (61), przy czym piramidy te są rozmieszczone na obwodzie będna (90) i wzdłuż jego osi, i każda piramida ma wierzchołek (65), podstawę oraz zbocza (66) usytuowane pod kątem większym niż 55° względem powierzchni bębna (90), i ta powierzchnia bębna ma wiele otworów (68) ułożonych według założonego wzoru oraz zawiera zespół do umieszczania włóknistej warstwy na wierzchołkach (65) piramid (61) na części obwodu bębna usytuowany na zewnątrz bębna (90), zespół do obróbki płynem w postaci przewodu rozgałęźnego (89) z listwami dyszowymi (92), kierującego sąsiednie strumienie płynu równocześnie na tę włóknistą warstwę i na piramidy (61) i poprzez otwory (68) do wnętrza bębna (90), zespołu do obracania bębna i usytuowanego wewnątrz bębna (90) zespołu do usuwania płynu z powierzchni bębna zawierającego zbiornik (94).

    169 868