PL184569B1 - Materiał włókienniczy gofrowany z okrywą włókienną sposób gofrowania tego materiału i urządzenie gofrujące - Google Patents

Abstract

1 M aterial wlókienniczy gofrowany z okryw a wlókienna zawierajacy niegofrowany material wlókienniczy z okryw a w lókienna gofrowany za po- moca cylindra gofrujacego lub rolki gofrujacej przy podwyzszonej tem pera- turze i cisnieniu, znam ienny tym , ze zawiera wlókna warstwy okrywy wlókiennej z deseniem pierwszoplanowym (10) i teksturowana warstwa dru- goplanowa (12), przy czym teksturowana warstwa drugoplanowa charakte- ryzuje sie grupami (14) wlókien okrywy ulozonych w widocznie dostrzegalny wzór, zas kazda z grup (14) wlókien okrywy zawiera w lókna wystajace z podloza (6) na wysokosc rózna od wysokosci wlókien znajdujacych sie sasiedztwie tej grupy wlókien 6 Sposób gofrowania materialu w lókienniczego z okryw a wlókienna w maszynie gofrujacej, w którym stosuje sie urzadzenie gofrujace w postaci cylindra gofrujacego lub rolki gofrujacej i prowadzi sie gofrowanie w podw y- zszonej temperaturze i cisnieniu, znam ienny tym , ze formuje sie teksturo- w ana warstwe drugoplanowa (12) w materiale w lókienniczym za pom oca wygrawerowanej czesci (12A ) urzadzenia gofrujacego (50) w postaci cylin- dra gofrujacego lub rolki gofrujacej, która to czesc wykonuje sie technika wy- brana z grupy obejmujacej technike frezowania lub technike trawienia za pom oca kwasu oraz formuje sie desen pierwszoplanowy (10) w warstwie pierwszoplanowej w tym materiale wlókienniczym za pom oca w ygrawero- wanej technika zlobienia czesci (16A) urzadzenia gofrujacego (50) w postaci cylindra gofrujacego lub rolki gofrujacej 12 Urzadzenie gofrujace zawierajace cylinder gofrujacy lub rolke go frujaca do gofrowania materialu wlókienniczego z okryw a wlókienna, zn a- m ienne tym , ze ma wygrawerowana czesc (12a) powierzchni okreslajaca desen w warstwie drugoplanowej (12) w ygrawerowana technika wybrana z grupy w której sklad wchodzi technika frezowania lub technika trawienia za pomoca kwasu, zas wygrawerowana czesc (16a) okreslajaca desen pierwszopla- nowy (10) w warstwie pierwszoplanowej wygrawerowana technika zlobienia Fig. 1 PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy materiału włókienniczego gofrowanego z trkrywą włókienną, sposobu gofrowania tego materiału oraz urządzenia gofrującego, w szczególności przystosowanego do gofrowania materiału włókienniczego z okrywą włókienną.

Znane są materiały włókiennicze z okrywą włókienną wytwarzane techniką fldkdwania lub innymi sposobami. Są one często gofrowane w celu uformowania różnorodnych deseni powierzchniowych i tekstur. Zazwyczaj gofrowanie materiału włókienniczego z okrywą włókienną uzyskuje się przepuszczając go przez pojedynczy cylinder z wygrawerowanym deseniem i działając na warstwę okrywy włókiennej za pomocą dobranej ilości ciepła i ciśnienia w określonym czasie, przy czym wartości tych parametrów dobiera się częściowo w zależności od typu obrabianego materiału włókienniczego. Bardzo duże znaczenie ma cylinder gofrujący z deseniem, który ma być wytłoczon^y;

Znane są w zasadzie trzy rodzaje technik grawerowania używane do wytworzenia deseni na tych cylindrach gofrujących. Pierwsza z tych technik to chemigrafia z użyciem folii, w której stosuje się trawienie za pomocą kwasów.

Druga technika polega na grawerowaniu techniką frezowania z użyciem matrycy, zaś trzecia technika dotyczy żłobienia zarówno za pomocą narzędzi mechaninznychjak i ręcznych w rezultacie zastosowania każdej z tych technik otrzymuje się cylinder deseniowy o innych cechach charakterystycznych.

W technice chemigraficznej z użyciem folii, którą stosuje się głównie do wytwarzania tapet i owinięć foliowych z materiałów winylowych lub powlekanych winylem, wytwarza się cylinder formujący z bardzo płytkim deseniem za pomocą małej ilości ciepła i małego ciśnienia. Cylinder do gofrowania płytkiego, określanego w handlu gofrowaniem lekkim, uzyskuje się zazwyczaj techniką trawienia za pomo^^kwasów desenia na cylindrze ze stali lub z miedzi. Deseń graweruje się w ten sposób, że owija się wybiórczo stalowy lub miedziany cylinder specjalną folią, a następnie zanurza się owinięty w ten sposób cylinder w kąpieli z kwasu, który trawi stal lub miedź tylko w tych miejscach, gdzie jest odsłonięty metal, odtwarzając w ten sposób pożądany deseń. Zazwyczaj w technice nhemigraficznej z użyciem folii używa się cylindry stalowe lub miedziane, ale czasami również mosiężne, zwłaszcza do wytwarzania małych cylindrów lub rolek do zastosowań specjalnych. Zazwyczaj unika się stosowania mosiężnych cylindrów lub rolek ze względu na wysokie koszty. Zakres głębokości rzeźby na cylindrach lub rolkach stalowych mieści się w przedziale od około 0,076 do 0,889 mm (0,003 do 0,035 cala), natomiast na cylindrach lub rolkach miedzianych zakres tych głębokości jest nieco większy i wynosi do 1,27 mm (0,050 cala). w pewnym stopniu uzyskiwana głębokość rzeźby zależy od charakterystyki konkretnego desenia, jaki ma być wygrawerowany. Na ogół technikę chemigraficznąz użyciem folii rzadko stosuje się do wytwarzania cylindrów lub rolek do gofrowania materiałów włókienniczych z okrywą włókienną, ponieważ głębokość rzeźby jest zbyt mała do wytworzenia trwałego gofrowania.

Drugi typ grawerowania obejmuje frezowanie z użyciem matrycy. Zazwyczaj grawerowanie techniką frezowania przeprowadza się na cylindrach stalowych, chociaż można je również stosować na cylindrach miedzianych lub mosiężnych. Zaleca się stal ze względu na to, że miedź nie jest dostatecznie odporna na wysokie temperatury i ciśnienia stosowane zazwyczaj podczas procesu gofrowania materiałów tapicerskich, natomiast mosiądzjest za drogi do zastosowań tego typu.

184 569

W procesie grawerowania techniką frezowania z użyciem matrycy stosuje się narzędzia frezerskie wykonane ręcznie do konkretnego desenia, jaki ma być wygrawerowany. Głębokość grawerowania w cylindrze zależy od konfiguracji desenia. Rzeczywiste wymiary obiektu, grubość linii oraz odstępy pomiędzy liniami desenia, jaki ma być wygrawerowany, określają lub ograniczają możliwości grawerów pod względem uzyskiwanej głębokości. Zazwyczaj zakresy uzyskiwanych głębokości mieszczą się w przedziale od 0,051 - 1,52 mm (0,002 do 0,060 cala). Jednym z ograniczeń stosowania cylindrów grawerowanych techniką frezowania do gofrowania jest głębokość rzeźby, natomiast inną, jest wymiar powtarzanego wzoru. Technika ta jest odpowiednia do wytwarzania materiałów tapicerskich do mebli ponieważ powtarzalne wymiary dotyczą użyteczności konkretnego wzoru używanego do materiałów tapicerskich do mebli. Uważa się, że powtarzalność co 1,37 m (54 cale) zapewnia pełny powtarzalny deseń. Natomiast przy powtarzalności co 0,69 m (27 cali) można traktować ten deseń jako deseń o powtarzalności połówkowej. w grawerowaniu tego typu, z kilku wyjątkami, największy typowo używany deseń jest znacznie mniej szy i zazwyczaj ma teksturę rozłożoną wszędzie, w wielu przypadkach technikę tę stosuje się do tekstur rozłożonych wszędzie nie mających powtarzalnego desenia, a zatem można je używać do włókienniczych materiałów tapicerskich do mebli o dowolnym rozkładzie i ukierunkowaniu. Na przykład, możliwy jest deseń podłoża typu prążkowego.

Trzeci rodzaj techniki grawerowania, żłobienie, stosuje się do grawerowania deseni o większych powtarzalnych wymiarach lub wzorach, wymagających większych głębokości grawerowania. Technika ta umożliwia grawerowanie wzorów o pełnej powtarzalności co 1,37 m (54 cale) i w zależności od konfiguracji desenia, grawerowanie na cylindrze w zakresie głębokości od 1,52 mm do 5,08 mm (0,060 do 0,200 cala), w sposobie grawerowania techniką żłobienia cylinder gofrujący jest zazwyczaj cylindrem mosiężnym, a nie stalowym. Istnieje możliwość stosowania cylindrów stalowych, ale technika żłobienia ręcznego jest bardzo czasochłonna i kosztowna, w zależności od konkretnego wzoru i pożądanych wyników końcowych, można oszacować dodatkowe koszty grawerowania ręcznego. Cylindrów stalowych zazwyczaj nie graweruje się techniką żłobienia mechanicznego ponieważ stal jest zbyt twarda i krucha i ma skłonność do pękania lub łamania się w przypadku głębokiego grawerowania, w technice żłobienia mechanicznego mosiężny cylinder lub rolkę gofrującąowija się foliąz dokładnym wzorem, jaki ma być wygrawerowany. Następnie na cylindrze lub rolce wycina się deseń za pomocą frezarki z podwieszonągłowicątnącą, którą zazwyczaj steruje się ręcznie, grawerując deseń narysowany na folii. Ponieważ grawerowanie na cylindrze przeprowadza się ręcznie w mosiądzu, możną uzyskać znacznie większe głębokości wycinania w cylindrze. Technikę ręcznego frezowania stosuje się zazwyczaj do cylindrów lub rolek ze stali lub z mosiądzu. Również w tym wypadku cylinder lub rolkę do grawerowania owija się folią, ale tym razem stosuje się wyłącznie ręczne narzędzia do wycinania i żłobienia desenia. Grawerowanie techniką żłobienia stosuje się zazwyczaj do grawerowania deseni o dużych powtarzalnych wymiarach i dużej głębokości grawerowania. Zazwyczaj graweruje się na cylindrze lub rolce deseń o pełnej powtarzalności co 1,37 m (54 cale), w zależności od konfiguracji desenia o głębokości w całym zakresie od około 1,52 mm do 5,08 mm (0,060 cala do około 0,200 cala). Zaletą techniki żłobieniajest to, że ze względu na głębokość grawerowania, jaką można uzyskać, na niegofrowane obszary warstwy okrywy materiału nigdy nie działają wysokie temperatury ani ciśnienia towarzyszące procesowi gofrowania. Zatem wolne końce materiału okrywy włókiennej pod głęboko gofrowanym obszarem cylindra nie stykają się z powierzchnią cylindra, w rezultacie gotowe materiały są znacznie lepsze w dotyku niż materiały wytworzone za pomocą cylindrów gofrujących grawerowanych innymi sposobami.

Dotychczas do wytwarzania deseni na tłokowanych lub innych materiałach włókienniczych z okrywą włókienną stosuje się cylindry gofrujące grawerowane techniką trawienia za pomocą kwasu, frezowania lub żłobienia. Dość powszechne w przemyśle było również łączenie na jednym cylindrze gofrującym lub rolce wzoru utworzonego częściowo techniką trawienia za pomocąkwasu a częściowo za pomocąfrezowania. o ile wiadomo techniki tej nie zastosowano jeszcze do gofrowania materiałów włókienniczych typu z okrywą włókienną. Również, o ile wiadomo, dotychczas nie wytwarza się cylindrów gofrujących kombinowaną techniką frezowa184 569 nia lub trawienia w połączeniu ze żłobieniem (ręcznym lub mechanicznym) w zastosowaniu do pojedynczego cylindra do gofrowania materiałów z okrywą włókienną.

Znane są stosowane dotychczas sposoby wytwarzania gofrowanych materiałów włókienniczych z okrywą włókienną według rozwiązań ujawnionych w opisach patentowych brytyjskim nr 1,122,026, oraz amerykańskich nr 2,723,937 i nr 2,756,669. Opis patentowy nr 1,122,026 dotyczy sposobu wytwarzania deseniowego materiału tłokowanego za pomocą jednej lub więcej rolek gofrujących, każda z prostym wzorem na swojej powierzchni, na przykład szeregiem równoległych grzbietów. Amerykański opis patentowy nr 2,723,937 ujawnia sposób wytwarzania runowego materiału włókienniczego nadającego się na wykładziny podłogowe, w którym w warstwie okrywy włókiennej są stosunkowo głębokie obszary wpuszczone lub zagłębione, które utrzymuje się w miejscu za pomocą aktywowanego termicznie proszku termoplastycznego po wytworzeniu zapomocąrolki gofrującej ze znajdującymi się na niej występami lub płetwami gofrującymi. Kolejny amerykański opis patentowy nr 2,756,669 dotyczy maszyny gofrującej z rolką gofrującą mającą stosunkowo cienką ściankę obwodową, i zauważalną giętkość, używanej do wytwarzania desenia w materiałach tekstylnych, przy czym cechą charakterystyczną tego desenia są stosunkowo stałe i równomierne głębokości na całej długości i szerokości materiału.

W procesie produkcji tapicerowanych, gofrowanych materiałów włókienniczych jednym z powszechnych problemów zniechęcających przemysł jest występowanie połyskujących, błyszczących płaskich obszarów powstających podczas gofrowania warstwy materiału okrywy włókiennej. Takie połyskujące, błyszczące płaskie obszary powierzchni sprawiają, że materiał wygląda niezbyt efektownie co zmniejsza jego całkowitą wartość. Przyjęło się, że takie połyskujące, błyszczące, płaskie obszary eliminuje się poddając materiały gofrowane dalszej obróbce mokrej lub suchej, albo, alternatywnie, stosuje się wzory tylko z małymi obszarami wytłoczenia. Niestety, techniki płukania są stosunkowo drogie i często materiały uzyskane w ten sposób mająograniczonąwartość komercyjnąze względu na koszty. Z drugiej strony, stosowanie wzorów o ograniczonych obszarach gofrowania tylko do małych wytłoczonych wzorów ogranicza rynkowy zakres zastosowań wyrobów. Problemy te powstały głównie w przypadku używania samych cylindrów grawerowanych techniką żłobienia.

Problemy z materiałami włókienniczymi z takimi płaskimi, błyszczącymi obszarami są szczególnie dotkliwe w przypadku flokowanych materiałów włókienniczych z włókien syntetycznych, ponieważ wysoka temperatura i ciśnienie podczas procesu gofrowania uplastyczniają włókna syntetyczne, a to powoduje powstawanie obszarów połyskujących. Ponadto, podczas gofrowania tkanych, dzianych lub o fakturze kępek włosia materiałów włókienniczych z okrywą włókienną, można początkowo wytwarzać materiał o nieregularnych obszarach lub teksturze warstwy, co po gofrowaniu zmniejsza niepożądane zjawisko połysku.

Materiał włókienniczy gofrowany z okrywą, włókienną zawierający niegofrowany materiał włókienniczy z okrywą włókienną gofrowany za pomocą cylindra gofrującego lub rolki gofrującej przy podwyższonej temperaturze i ciśnieniu, odznacza się według wynalazku tym, że zawiera włókna warstwy okrywy włókiennej z deseniem pierwszoplanowym i teksturowaną warstwą drugoplanową, przy czym teksturowana warstwa drugoplanowa charakteryzuje się grupami włókien okrywy ułożonych w widocznie dostrzegalny wzór, zaś każda z grup włókien okrywy zawiera włókna wystające z podłoża na wysokość różną od wysokości włókien znajdujących się w sąsiedztwie tej grupy włókien.

Korzystnie materiał włókienniczy jest materiałem flokowanym zawierającym podłoże i wychodzącą z niego warstwę okrywy włókiennej.

Korzystnie deseń pierwszoplanowy w warstwie pierwszoplanowej i deseń na teksturowanej warstwie drugoplanowej jest uformowany w poliamidowej warstwie okrywy włókiennej tłokowanej na podłożu.

Korzystnie deseń pierwszoplanowy ma głębokość warstwy okrywy włókiennej rzędu około 1,5/2,0 do 100 razy większą niż głębokość teksturowanej warstwy drugoplanowej.

Korzystnie łączna gramatura materiału włókienniczego wynosi około 220 do 305 gramów na metr kwadratowy, zaś waga warstwy okrywy włókiennej wynosi około 1,0 do 3,5 DPF.

184 569

Sposób gofrowania materiału włókienniczego z okrywąwłókiennąw maszynie gofrującej, w którym stosuje się urządzenie gofrujące w postaci cylindra gofrującego lub rolki gofrującej i prowadzi się gofrowanie w podwyższonej temperaturze i ciśnieniu, charakteryzuje się według wynalazku tym, że formuje się teksturowaną warstwę drugoplanowąw materiale włókienniczym za pomocą wygrawerowanej części urządzenia gofrującego w postaci cylindra gofrującego lub rolki gofrującej, którą to część wykonuje się techniką wybraną z grupy obejmującej technikę frezowania lub technikę trawienia za pomocąkwasu oraz formuje się deseń pierwszoplanowy w warstwie pierwszoplanowej w tym materiale włókienniczym za pomocą wygrawerowanej techniką żłobienia części urządzenia gofrującego w postaci cylindra gofrującego lub rolki gofrującej.

Korzystnie stosuje się wygrawerowane urządzenie gofrujące w postaci wygrawerowanego cylindra gofrującego lub rolki gofrującej wykonane z mosiądzu.

Korzystnie stosuje się wygrawerowane urządzenie gofrujące w postaci wygrawerowanego cylindra gofrującego lub rolki gofrującej wykonane ze stali.

Korzystnie w warstwie pierwszoplanowej wytłacza się deseń pierwszoplanowy o głębokości od 1,5,/2,0 do 100 razy większej niż głębokość gofrowania teksturowanej warstwy drugoplanowej.

Korzystnie na teksturowanej warstwie drugoplanowej jest wytłoczony niepowtarzalny deseń, ułożony w poprzek całej powierzchni materiału.

Urządzenie gofrujące zawierające cylinder gofrujący lub rolkę gofrującą do gofrowania materiału włókienniczego z okrywą włókienną, odznacza się według wynalazku tym, że ma wygrawerowaną część powierzchni określającą deseń w warstwie drugoplanowej, wygrawerowaną techniką wybraną z grupy, w której skład wchodzi technika frezowania lub technika trawienia za pomocąkwasu oraz wygrawerowaną część określającądeseń pierwszoplanowy w warstwie pierwszoplanowej wygrawerowaną techniką, żłobienia.

Korzystnie stosunek głębokości desenia pierwszoplanowego w warstwie pierwszoplanowej do głębokości desenia w teksturowanej warstwie drugoplanowej jest rzędu 1,5/2,0 do 100.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest zapewnienie ulepszonego materiału włókienniczego z okrywą włókienną, który można wytwarzać z różnorodnymi wzorami o dużych powtarzalnych wymiarach i bez kosztownego przetwarzania materiału włókienniczego po gofrowaniu. Następną zaletą wynalazku jest zapewnienie ulepszonego gofrowanego runowego materiału włókienniczego, który jest stosunkowo prosty w produkcji i który z mniejszym prawdopodobieństwem może być odrzucony z procesu produkcji. Zaletą wynalazku jest również uzyskanie bardzo miękkiej tekstury podłoża, co eliminuje niepożądane błyszczące miejsca w wytłoczonym wzorze.

Według wynalazku gofruje się materiał włókienniczy z okrywą włókienną za pomocą rozłożonego wszędzie wzoru o powtarzalnej lub niepowtarzalnej teksturze wygrawerowanego na stalowym lub mosiężnym cylindrze lub rolce za pomocą frezowania z użyciem matrycy lub, w przypadku gofrowania bardzo płytkiego, techniką trawienia za pomocąkwasu w celu utworzenia podłoża dla gofrowanego wzoru, oraz warstwy pierwszoplanowej lub wzoru, utworzonego z kolei techniką żłobienia.

W technice tej stosuje się łączenie dwóch lub więcej oddzielnych i różnych konstrukcji o różnych poziomach głębokości grawerowania w celu uzyskania tekstury i wykończenia, które nie sązwykłe we flokowanych aksamitach lub innych materiałach z okrywąwłókienną, a zwłaszcza we flokowanych materiałach włókienniczych. Według wynalazku, najdrobniejsze szczegóły elementów uzyskiwane za pomocą freza albo w pewnych wypadkach techniką trawienia za pomocąkwasu na cylindrze lub rolce łączy się z zaletami grawerowania głębszego techniką żłobienia na tym samym cylindrze lub rolce, uzyskując w rezultacie gruby, dobrze widoczny lub czysty deseń o miękkim wrażeniu w dotyku.

Sposobem według wynalazku wytwarza się tapicerski materiał włókienniczy z okrywą włókienną z różnorodnymi wzorami dobrze określonymi oraz materiał włókienniczy o miękkim wrażeniu w dotyku.

Wynalazek zapewnia ulepszone środki i sposób formowania gofrowanego wypiętrzonego materiału włókienniczego za pomocą cylindra gofrującego lub rolki gofrującej z deseniem dru184 569 goplanowym wykonanym techniką, frezowania lub trawienia za pomocą kwasu oraz deseniem pierwszoplanowym wykonanym techniką żłobienia mechanicznego lub ręcznego, albo obiema tymi technikami.

Następną, zaletą wynalazku jest zapewnienie cylindra gofiującego lub rolki gofrującej z warstwą wykonaną częściowo techniką frezowania lub trawienia za pomocą kwasu a częściowo techniką żłobienia, zapomocąnarzędzi mechanicznych lub ręcznych, albo obu tych narzędzi.

Wynalazek pozwala na wytwarzanie materiału włókienniczego z okrywą włókienną bardzo miękkiego w dotyku, który ma teksturowaną warstwę drugoplanową i w którym nie ma niepożądanych błyszczących powierzchni na gofrowanym wzorze.

Kolejną zaletą wynalazku jest zapewnienie ulepszonego sposobu gofrowania dokowanego materiału włókienniczego za pomocą wygrawerowanego cylindra z warstwą drugoplanową wykonaną techniką trawienia za pomocą kwasu lub frezowania i wzorem pierwszoplanowym wykonanym techniką żłobienia.

Jeszcze jedną z zalet wynalazku jest zapewnienie sposobu formowania gofrowanej warstwy na materiale włókienniczym z okrywą włókienną, w którym deseń w warstwie drugoplanowej jest gofrowany za pomocą rolki gofrującej z wytrawionymi za pomocą kwasu lub wyfrezowanymi obszarami a obszar pierwszoplanowy wyznacza obszar wykonany techniką żłobienia mający głębokość większą niż głębokość włókien tworzących warstwę okrywy materiału.

Jeszcze inna zaleta wynalazku polega na zapewnieniu cylindra grawerującego wykonanego ze stali lub mosiądzu i mającego co najmniej jeden obszar wygrawerowany za pomocąkwasu lub techniką frezowania tworzący deseń drugoplanowy oraz drugi obszar wygrawerowany techniką żłobienia tworzący deseń pierwszoplanowy.

Techniką według wynalazku wytwarza się miękki, gofrowany, materiał włókienniczy z okrywą włókienną złożony z syntetycznych włókien, który wykonuje się techniką gofrowania za pomocą wielowarstwowego cylindra wykonanego techniką frezowania z użyciem matrycy lub techniką trawienia w połączeniu z techniką żłobienia.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia flokowany materiał włókienniczy z okrywą włókienną w przykładzie wykonania według wynalazku, w rzucie perspektywicznym, schematycznie, fig. 2 - urządzenie go trujące używane do gofrowania materiału sposobem według wynalazku, schematycznie oraz fig. 3 - flokowany materiał włókienniczy w odniesieniu do rolki gofrującej w położeniu w jakim jest wytwarzany, w przekroju poprzecznym, schematycznie.

W zalecanym przykładzie wykonania wynalazku zapewniono gofrowany flokowany materiał włókienniczy 1, który, ma korzystnie gramaturę całkowitą rzędu 184 do 255 gramów na metr kwadratowy (6,5 do 9,0 uncji na jard kwadratowy) oraz gramaturę warstwy okrywy włókiennej rzędu 28 do 99 gramów na metr kwadratowy (1,0 do 3,5 uncji na jard kwadratowy), przy czym, korzystnie, numer denier włókien wynosi od 0,6 do 3,5 DPF (denier na włókienko) oraz flokowany materiał włókienniczy ma deseń z warstwą drugoplanową 12 i warstwą pierwszoplanowągdzie warstwą drugoplanowa ma deseń wykonany techniką frezowania lub trawienia za pomocąkwasu na urządzeniu gofrującym 50 w postaci cylindra lub rolki gofrującej, zaś warstwa pierwszoplanowa jest uformowana z wzorem wygrawerowanym techniką żłobienia na tym samym cylindrze lub rolce gofrującej.

Na figurze 1 przedstawiono typowy flokowany materiał włókienniczy wykonany według wynalazku. Flokowany materiał włókienniczy 1 można wykonać konwencjonalnymi technikami wytwarzania takich materiałów, w skład takiego flokowanego materiału włókienniczego wchodzi wierzchnia poliamidowa warstwa okrywy włókiennej 2 z warstwą przylepną 4 oraz warstwa podłożowa lub podkład tworząca podłoże 6. Wierzchnia warstwa 2 okrywy może składać się, na przykład, w 100% z włókien poliamidowych o gramaturze okrywy zazwyczaj w zakresie 28 do 99 gramów na metr kwadratowy (1,0 do 3/5 uncji na jard kwadratowy) i numerze denier włókien od około 0,6 do 3,5 DPF. Warstwa przylepna 4, którą może być typowy polimerowy klej akrylowy, może być naniesiona typowo najednakowągrubość 56 do 85 gramów na metr kwadratowy (2,0 do 3,0 uncji na jard kwadratowy), natomiast w skład podłoża 6 może wchodzić mie8

184 569 szanka polimerowo-bawełniana o składzie 65%/35% o gramaturze rzędu 85 do 99 gramów na metr kwadratowy (3,0 do 3,5 uncji na jard kwadratowy). Różne parametry składników materiału włókienniczego można zmieniać poprzez zmianę gramatury warstwy tłokowanej, gramatury kleju lub gramatury podłoża a także zmieniając długość tłokowanych włókien okrywy włókiennej lub ich numer denier. Zmieniając te kombinacje można wytworzyć szeroki asortyment wyrobów spełniających różne wymagania klientów lub marketingowe, w zależności od charakteru pożądanego wyrobu oraz jego grubości, która mieści się typowo w zakresie pomiędzy 0,635 do 2,03 mm (0,025 do 0,080 cala), określa się ciśnienie gofrowania, temperaturę i prędkość linii opisanego dalej procesu gofrowania.

Jak widać na fig. 1, materiał włókienniczy wykonany według wynalazku, ma deseń pierwszoplanowy 10 na teksturowanej warstwie drugoplanowej 12. Oczywiście, deseń pierwszoplanowy 10 może mieć wiele różnorodnych możliwych postaci, w pokazanym przykładzie wykonania, deseń ten jest wzorem kwiatowym. Korzystnie, teksturowana warstwa drugoplanową 12 ma deseń niepowtarzalny, który na widocznej ilustracji jest w przybliżeniu w stylu prążkowanym złożonym z szeregu równoległych grzbietów utworzonych przez grupy 14 włókien biegnących wzdłuż długości materiału włókienniczego. Możliwe są również inne style obróbki całej warstwy drugoplanowej, w tym, na przykład, prążki lub grzbiety biegnące poprzecznie do materiału włókienniczego i tworzące, symulowany efekt fali.

W zalecanym przykładzie wykonania równoległe grzbiety utworzone przez grupy 14 włókien mogą mieć wysokość, typowo, w zakresie od 0,051 do 1,52 mm (0,002 do 0,060 cala). Rzeczywiste wymiary obiektu, grubość linii oraz odstępy pomiędzy liniami wzoru, który ma być naniesiony, wyznacza grawerowi możliwość uzyskania głębokości na rolce gofrującej a w rezultacie reguluje normalną wysokość grzbietów utworzonych przez grupy 14 włókien.

Deseń pierwszoplanowy 10, w tym wypadku deseń kwiatowy, formuje się zazwyczaj z segmentów 16 ukształtowanych tak, że symulują liście lub płatki o głębokościach w zakresie od 1,52 do 5,08 mm (0,060 cala do 0,20 cala). Zatem istnieje możliwość wytwarzania gofrowanego materiału włókienniczego z okrywą włókienną z warstwą pierwszoplanową i drugoplanową, w którym warstwa pierwszoplanowa ma głębokość rzędu 1,5/2,0 do 100 razy większą niż warstwa drugoplanowa.

Proces gofrowania rozpoczyna się od niegofrowanego, materiału włókienniczego z okrywą włókienną, w którego skład wchodzi, typowo, materiał flokowany spojony z podłożem za pomocą kleju, przy czym zastosowane materiały i parametry są takie jak opisano wcześniej. Gofrowanie materiału włókienniczego można uzyskać za pomocą typowych urządzeń gofrujących, w których materiał włókienniczy gofruje się za pomocą specjalnie skonstruowanego urządzenia gofrującego 50 np. cylindra z deseniem w warstwie drugoplanowej 12 wykonanym, korzystnie, techniką frezowania z użyciem matrycy, oraz deseniem pierwszoplanowym 10 w warstwie pierwszoplanowej wykonanym za pomocą cylindra wygrawerowanego techniką żłobienia zamiast stosowanych dotychczas rolek.

Rolka gofrująca jako urządzenie gofrujące 50 jest używana, na przykład, do wytwarzania desenia kwiatowego z prążkowaną warstwą drugoplanową 12 i jest wykonana z mosiądzu lub ze stali. Typowo, cylinder z mosiądzu lub stali ma obwód zewnętrzny 69,8 cm plus lub minus 0,64 cm (27,5 plus lub minus 0,25), albo średnicę w przybliżeniu 22,042 cm (8,678). Średnica ta może być różna w zależności od typu używanego sprzętu do gofrowania oraz wymagań konstrukcyjnych. Całkowita szerokość cylindra może być różna, ale, typowo, może wynosić 1,52 do 2,03 m (60do 80), przy szerokości wygrawerowanego desenia 1,52 do 2,03 m (60do 80). Wygrawerowany cylinder stanowiący urządzenie gofrujące 50 obrabia się początkowo technikągrawerowania warstwy drugoplanowej za pomocą frezowania z użyciem matrycy lub technikami trawienia za pomocą kwasów. Typowo, warstwę drugoplanową 12 wytwarza się grawerując zwierciadlane obrazy grzbietów utworzonych przez grupy 14 włókien na całej powierzchni i obwodzie rolki tworzącej urządzenie gofrujące 50. Po wygrawerowaniu wzoru warstwy drugoplanowej na urządzeniu gofrującym 50, graweruje się następnie na nim wzór deseniu pierwszoplanowego 10 technikami żłobienia. Głębokość grawerki w technice frezowania z uży184 569 ciem matrycy lub w technice trawienia za pomocą kwasów w procesie formowania wzoru warstwy drugoplanowej 12 wynosi, typowo, od około 0,051 do 1,52 mm (0,002do 0,060). Z drugiej strony, grawerowanie wzoru desenia 10 w warstwie pierwszoplanowej obejmuje grawerowanie w cylindrze lub rolce na głębokość rzędu 1,52 do 5,08 mm (0,060 do 0,200), przy czym takie grawerowanie techniką żłobienia wytwarza deseń kwiatowy pokazany na fig. 1.

Jak widać na fig. 2, korzystnie, urządzenie stosowane w przykładzie wykonania wynalazku jest trzyrolkowym zespołem gofrującym. Istnieje możliwość używania również innych układów'.

Gofrowanie jest funkcją czasu obróbki, temperatury i ciśnienia, więc to od materiału poddawanego gofrowaniu zależy czas obróbki, temperatura i ciśnienie, jakie należy zastosować w celu uzyskania pożądanych wyników··. Typowy, przybliżony nacisk rolki gofrującej wynosi od 87,884 kg na centymetr do 131,572 kg na centymetr (300 do 450 PLI + 34,6 a 51,8 kg na cal liniowy), przy temperaturze powierzchniowej rolki, korzystnie, w zakresie od 191°C do 260°C (375°F do 500°F), przy prędkości linii pomiędzy 4,6 do 18 metrów na minutę (5 a 20 jardów na minutę). Dokładna kombinacja zastosowanego ciśnienia, temperatury i prędkości zależy od materiałów przeznaczonych do gofrowania, w tym od grubości materiału, a także od konkretnego gatunku zastosowanego materiału.

Według wynalazku można stosować różne typy urządzeń gofrujących 50. Wybór konkretnego urządzenia zależy od materiału, jaki ma być gofrowany, głębokości używanych grawerowanych cylindrów lub rolek oraz od prędkości, z jaką ma być przetwarzany materiał włókienniczy, w skład urządzeń przemysłowych może wchodzić zespół gofrujący o układzie dwurolkowym lub trzyrolkowym. w układzie dwurolkowym, w skład urządzenia wchodzi wygrawerowane urządzenie gofrujące 50, korzystnie cylinder lub rolka oraz rolka oporowa. Rolka oporowa jest zazwyczaj wykonana ze stali lub z papieru i drewna, w bardziej złożonych, nowszych urządzeniach, stosuje się rolkę oporową z tworzywa sztucznego, w układzie dwurolkowym, ciśnienie, jakie można wytwarzać, jest ograniczone, ponieważ wygrawerowany cylinder lub rolka gofrująca odchylająsię lub wyginają i tworzą nierównomierne gofrowanie jeżeli stosowane ciśnienie jest za duże.

W trzyrolkowej maszynie gofrującej widocznej na fig. 2 wygrawerowany cylinder lub rolka tworzące urządzenie gofrujące 50 ze wzorem uformowanym techniką frezowania z użyciem matrycy i żłobienia znajduje się pomiędzy dwiema oporowymi rolkami papierowymi z wypełniaczem z drewna, odpowiednio rolkami 52 i 54. w tego typu układzie trzyrolkowym, ciśnienie, jakie można wytworzyć jest znacznie większe niż jest to możliwe w układzie dwurolkowym, ponieważ oporowe rolki 52, 54, górna i dolna, stabilizują wygrawerowany cylinder stanowiący urządzenie gofrujące 50 i minimalizująproblemy uginania, w niektórych ostatnio opracowanych maszynach gofrujących istnieje już specjalna kompensująca rolka oporowa, która w zasadzie eliminuje uginanie. Właśnie taki układ jest zalecany według wynalazku.

W zalecanym przykładzie wykonania urządzenie gofrujące 50, korzystnie wygrawerowany cylinder lub rolkajest typowo cylindrem wykonanym z mosiądzu lub stali o obwodzie zewnętrznym 69,8 +/- 0,64 cm (27,5 cala +/- 0,25 cala) przy średnicy około 22,042 cm (8,678 cala), w Europie często spotyka się również obwód 63,5 cm (25), który również może być stosowany według wynalazku. Wewnętrzna średnica tulei jest zmienna i zależy od typu używanego urządzenia gofrującego. Całkowita szerokość tulei oraz szerokość wygrawerowanego desenia, jak również całkowity obwód wygrawerowanego cylindra lub rolki może zmieniać się w zależności od pożądanego zastosowania końcowego oraz od typu używanego urządzenia gofrującego.

Powiązanie rolki z cylindrem i flokowanym materiałem włókienniczym podczas procesu gofrowania przedstawiono na fig. 3. w układzie tym cylinder gofrujący stanowiący urządzenie gofrujące 50 ma część 12A wygrawerowaną do formowania teksturowanej warstwy drugoplanowej 12 oraz wygrawerowaną część 16A do formowania wypiętrzonych segmentów 16. w procesie gofrowania wygrawerowane części 12A stykają się i prasują przy odpowiedniej temperaturze i ciśnieniu obszary powierzchni warstwy okrywy włókiennej, w wyniku czego powstaje deseń w warstwie drugoplanowej 12. Równocześnie deseń w warstwie drugoplanowej 12 lub segmenty wypiętrzone 16 znajdują się w pewnej odległości i nie stykają się z wygrawerowaną częścią 16A

184 569 urządzenia gofrującego 50. Dzięki temu nie styka się ona z powierzchnią desenia pierwszoplanowego 10 w warstwie pierwszoplanowej. Korzystnie, odstęp pomiędzy górną powierzchnią wypiętrzonych segmentów 16 a powierzchnią wygrawerowanej części 16A jest wystarczający do uniknięcia uplastyczniania lub niekorzystnego działania na tę warstwę. Korzystnie, można to osiągnąć stosując głębokość wzoru wypiętrzonych segmentów 16 pierwszoplanowej warstwy wygrawerowanej części 16A o co najmniej 20% większąniż wysokość warstwy okrywy włóknistej.

Wynalazek opisano w powiązaniu z gotrowamem poliamidowego tłokowanego materiału włókienniczego, ale gofrować można również inne rodzaje materiałów włókienniczych, takie jak tkaniny, dzianiny, grube materiały podobne do aksamitu itp. Ponadto i na przykład, w podobny sposób można przetwarzać materiały włókiennicze z propylenu, akrylu, poliestru i sztucznego j edwabiu. Jednakże w przypadku stosowania takich innych materiałów, koniecznie trzeba dobrać odpowiednio temperaturę, ciśnienie oraz prędkość gofrowania w celu skompensowania konkretnych fizycznych cech charakterystycznych materiału.

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Materiał włókienniczy gofrowany z okrywą włókienną zawierający niegofrowany materiał włókienniczy z okrywąwłókienną gofrowany za pomocą cylindra gofrującego lub rolki gofrującej przy podwyższonej temperaturze i ciśnieniu, znamienny tym, że zawiera włókna warstwy okrywy włókiennej z deseniem pierwszoplanowym (10) i teksturowaną warstwą drugoplanową (12), przy czym teksturowana warstwa drugoplanowa charakteryzuje się grupami (14) włókien okrywy ułożonych w widocznie dostrzegalny wzór, zaś każda z grup (14) włókien okrywy zawiera włókna wystające z podłoża (6) na wysokość różną od wysokości włókien znajdujących się sąsiedztwie tej grupy włókien.
2. 2. Materiał włókienniczy według zastrz. 1, znamienny tym, że jest materiałem tłokowanym zawierającym podłoże (6) i wychodzącą z niego warstwę (2) okrywy włókiennej
3. 3. Materiał włókienniczy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że deseń pierwszoplanowy (10) w warstwie pierwszoplanowej i deseń na teksturowanej warstwie drugoplanowej (12) jest uformowany w poliamidowej warstwie (2) okrywy włókiennej tłokowanej na podłożu (6).
4. 4. Materiał włókienniczy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że deseń pierwszoplanowy (10) ma głębokość warstwy okrywy włókiennej rzędu około 1,5/2,0 do 100 razy większą niż głębokość teksturowanej warstwy drugoplanowej (12).
5. 5. Materiał włókienniczy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jego łączna gramatura wynosi około 220 do 305 gramów na metr kwadratowy, zaś waga warstwy okrywy włókiennej wynosi około 1,0 do 3,5 DPF.
6. 6. Sposób gofrowania materiału włókienniczego z okrywą włókienną w maszynie gofrującej, w którym stosuje się urządzenie gofrujące w postaci cylindra gofrującego lub rolki gofrującej i prowadzi się gofrowanie w podwyższonej temperaturze i ciśnieniu, znamienny tym, że formuje się teksturowaną warstwę drugoplanową (12) w materiale włókienniczym za pomocą wygrawerowanej części (12A) urządzenia gofrującego (50) w postaci cylindra gofrującego lub rolki gofrującej, którą to część wykonuje się techniką wybraną z grupy obejmującej technikę frezowania lub technikę trawienia za pomocą kwasu oraz formuje się deseń pierwszoplanowy (10) w warstwie pierwszoplanowej w tym materiale włókienniczym za pomocą wygrawerowanej techniką żłobienia części (16A) urządzenia gofrującego (50) w postaci cylindra gofrującego lub rolki gofrującej.
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się wygrawerowane urządzenie gofrujące (50) w postaci wygrawerowanego cylindra gofrującego lub rolki gofrującej wykonane z mosiądzu.
8. 8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się wygrawerowane urządzenie gofrujące (50) w postaci wygrawerowanego cylindra gofrującego lub rolki gofrującej wykonane ze stali.
9. 9. Sposób według zastrz. 6 albo 7 albo 8, znamienny tym, że w warstwie pierwszoplanowej wytłacza się deseń pierwszoplanowy (10) o głębokości od 1,5//2,0 do 100 razy większej niż głębokość gofrowania teksturowanej warstwy drugoplanowej (12).
10. 10. Sposób według zastrz. 6 albo 7, albo 8, znamienny tym, że na teksturowanej warstwie drugoplanowej (12) jest wytłoczony niepowtarzalny deseń, ułożony w poprzek całej powierzchni materiału.
11. 12. Urządzenie gofruj gcf zawieraaące cylindcr gofierj ący lub rolkęgofruj ącądo gofrowania materiału włókienniczego z okrywą włókienną, znamienne tym, że ma wygrawerowaną część (12a) powierzchni określającą deseń w warstwie drugoplanowej (12) wygrawerowaną techniką wybraną z grupy, w której skład wchodzi technika frezowania lub technika trawienia za

    184 569 pomocą kwasu, zaś wygrawerowaną część (16a) określającą deseń pierwszoplanowy (10) w warstwie pierwszoplanowej wygrawerowaną techniką żłobienia.
12. 13. Urządzenie według zasłrz. 12, znamienne tym, ż e stosunek głut)okgłęi deseniapierwszoplanowego (10) w warstwie pierwszoplanowej do głębokości desenia w teksturowanej warstwie drugoplanowej (12) jest rzędu 1,5/2,0 do 1θ0.