RU2172367C1

RU2172367C1 - Method for producing napped patterns

Info

Publication number: RU2172367C1
Application number: RU2000110086/12A
Authority: RU
Inventors: Е.Н. Бершев; О.М. Иванов; М.В. Козлова
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2001-08-20

Abstract

FIELD: textile industry. SUBSTANCE: method involves applying each pile to adhesive surface of material; applying first pile on unit equipped with intermediate electrode having the intensity of nonhomogeneous electric field in lower zone of 1-8 kV/cm, with the result that pile forms pattern on adhesive surface under the action of nonhomogeneous electric field; placing material with applied first pile on flocking unit, where second pile had been preliminarily placed and intermediate electrode positioned, with second electrode having shape other than first electrode and the intensity being of substantially the same value; repeating mentioned procedures, with number of repeated procedures depending on the number of selected colors; positioning material with pattern of applied piles on flocking unit free of intermediate electrode; providing final flocking procedure at identical electric field intensity to cause fibers to fill remaining sites. Various patterns may be produced with intermediate electrodes of similar shape and different intensities of nonhomogeneous electric field in lower zone by varying intensity in lower zone at each pile applying procedure through altering the voltage supplied or distance between intermediate electrode and material. At second and subsequent pile applying procedures, piles of larger lengths may be applied for producing relief patterns on material. To obtain distinct relief, pile length ratio must be at least 1.5. Field intensity variation range permits usage of piles satisfying standard specifications and does not require special chemical treatment. Various combinations of colors, pile lengths, intermediate electrode shape and field intensity values provide for unlimited possibilities in pattern designs. EFFECT: simplified method and wider range of possible patterns. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к производству материалов различного назначения с ворсовыми рисунками. The invention relates to the textile industry, in particular to the production of materials for various purposes with pile patterns.

Известен способ получения рисунков нанесением через сетчатые шаблоны разноцветных ворсов. Суть способа заключается в нанесении клеевого рисунка по шаблону с последующим последовательным флокированием через сетчатые шаблоны ворсом разных цветов /по А.С. СССР N 1143784 Устройство для получения многоцветного флокированного материала, МКИ D 04 H 11/00 и В 05 В 5/00, Опубл. бюл. N 9, 1985 г./. При этом каждый ворс должен заполнить только свою часть рисунка с четким соблюдением границ. Недостатком этого способа является то, что для обеспечения четких границ цветов шаблоны располагаются на минимальном расстоянии от клеевой поверхности (1-2 мм) и то, что малейшее смещение шаблона ведет либо к появлению незаполненных промежутков, либо к нежелательному наложению цветов. Так же флокирование сквозь сетчатые шаблоны заведомо снижает плотность ворса, получаемую на материале, и ведет к увеличению времени флокирования. A known method of obtaining patterns by applying through mesh patterns of multi-colored nap. The essence of the method is to apply a glue pattern according to a pattern, followed by sequential flocking through net patterns with a pile of different colors / according to A.S. USSR N 1143784 Device for producing multicolor flocked material, MKI D 04 H 11/00 and 05 V 5/00, Publ. bull. N 9, 1985 /. In addition, each pile should fill out only its part of the drawing with strict adherence to the boundaries. The disadvantage of this method is that to ensure clear color boundaries, the patterns are located at a minimum distance from the adhesive surface (1-2 mm) and that the slightest displacement of the pattern leads either to the appearance of blank spaces or to undesirable overlapping of colors. Also, flocking through mesh patterns deliberately reduces the pile density obtained on the material and leads to an increase in flocking time.

Известен способ изготовления материалов с ворсом с разноцветными полосами /по А.С. СССР N 272945 Электростатический способ изготовления материалов с ворсом с разноцветными полосами. МПК D 06 n, Опубл. бюл. N 7, 1971 г./. По предлагаемому способу, окрашенные в разные цвета и имеющие разную удельную электропроводность порции ворса смешивают и помещают во флокирующую установку в бункер-наноситель, подающая сетка которого находится под одним потенциалом с дополнительным промежуточным электродом. Промежуточный электрод выполнен в виде ряда металлических проволок, расположенных параллельно направлению движения материала и натянутых на раму из диэлектрика, который располагается под сеткой бункера в контакте с ней. Введение дополнительного промежуточного электрода разделяет электрическое поле на две зоны, верхняя из которых имеет напряженность близкую к нулю. Материал основы, покрытый клеем, помещают на заземленный электрод. Благодаря различной проводимости ворса волокна получают различные заряды при контакте с сетчатым дном бункера. Электрическая поляризация волокон при этом также будет различной. Поэтому за счет электрической сепарации происходит такое распределение ворса, при котором между проволоками образуются полосы с повышенной концентрацией наиболее проводящего ворса одного цвета, а под проволоками менее проводящего ворса, окрашенного в другой цвет. Рисунки, полученные за счет эффекта сепарации, могут иметь либо плавные, либо более резкие переходы цветов, а изделия обладают хорошей плотностью ворса и не имеют незаполненных участков. A known method of manufacturing materials with pile with multi-colored stripes / according to A.S. USSR N 272945 Electrostatic method for the manufacture of materials with pile with multi-colored stripes. IPC D 06 n, Publ. bull. N 7, 1971 /. According to the proposed method, portions of pile painted in different colors and having different electrical conductivity are mixed and placed in a flocking unit in a carrier hopper, the feeding grid of which is at the same potential with an additional intermediate electrode. The intermediate electrode is made in the form of a series of metal wires parallel to the direction of movement of the material and stretched over a frame made of a dielectric, which is located under the hopper grid in contact with it. The introduction of an additional intermediate electrode divides the electric field into two zones, the upper of which has a voltage close to zero. The base material coated with glue is placed on a grounded electrode. Due to the different conductivity of the pile fibers receive different charges in contact with the mesh bottom of the hopper. The electrical polarization of the fibers will also be different. Therefore, due to electrical separation, a pile distribution occurs in which strips with an increased concentration of the most conductive pile of one color are formed between the wires, and less conductive pile painted in a different color under the wires. Drawings obtained due to the separation effect can have either smooth or sharper color transitions, and the products have good pile density and do not have unfilled sections.

Недостатки этого способа состоят в том, что четкими возможно получать только двухцветные рисунки, а при увеличении количества цветов контрастность уменьшается. Потому что для получения эффекта сепарации удельные электропроводности ворсов должны отличаться не менее чем на два порядка, причем в диапазоне от 10^-6 Ом^-1м^-1 до 10^-8 Ом^-1м^-1. Удельная электропроводность менее 10^-8 Ом^-1м^-1 ведет к значительному уменьшению заряда ворса и потере ориентации. Ворс, имеющий удельную электропроводность выше 10^-6 Ом^-1м^-1, попадает при нанесении в то же место, что и ворс с удельной электропроводностью 10^-6 Ом^-1м^-1.The disadvantages of this method are that it is only possible to obtain clear two-color patterns, and with an increase in the number of colors, the contrast decreases. Because in order to obtain the separation effect, the specific conductivities of the pile must differ by at least two orders of magnitude, and in the range from 10 ^-6 Ohm ^-1 m ^-1 to 10 ^-8 Ohm ^-1 m ^-1 . Specific conductivity of less than 10 ^-8 Ohm ^-1 m ^-1 leads to a significant decrease in the pile charge and loss of orientation. Pile having a specific electrical conductivity higher than 10 ^-6 Ohm ^-1 m ^-1 , when applied to the same place as the pile with a specific electrical conductivity of 10 ^-6 Ohm ^-1 m ^-1 .

Нужные электрофизические свойства ворсам придают при помощи специальных обработок химическими реактивами, что влечет за собой необходимость в контроле, специальных условиях хранения и дополнительном оборудовании для обработки ворсов и их равномерного перемешивания. Кроме того, невозможно приготовить смесь впрок, так как при хранении свойства волокон могут измениться, следовательно, нужно четко рассчитывать расход ворсовой смеси и следить за тем, чтобы она полностью использовалась за определенное время. The necessary electrophysical properties are given to the pile using special treatments with chemical reagents, which entails the need for control, special storage conditions and additional equipment for processing the pile and uniformly mixing it. In addition, it is impossible to prepare the mixture for future use, since during storage the properties of the fibers can change, therefore, it is necessary to clearly calculate the consumption of the pile mixture and make sure that it is fully used for a certain time.

Техническим результатом заявляемого решения является устранение указанных недостатков, а именно возможно получение рисунков с большим количеством цветов при одновременной регулировке контрастности, использование ворсов, отвечающим стандартам, и получение более широкого спектра возможных рисунков. The technical result of the proposed solution is to eliminate these drawbacks, namely, it is possible to obtain patterns with a large number of colors while adjusting contrast, using fluffs that meet the standards, and obtaining a wider range of possible patterns.

Поставленная задача достигается, тем что для получения ворсовых многоцветных рисунков нанесение ворса разных цветов осуществляют последовательно два или более раз с возможностью варьирования при каждом нанесении напряженности неоднородного электрического поля в нижней зоне от 1 до 8 кВ/см, а последнее нанесение проводят в однородном поле, имеющем только одну зону с напряженностью, устанавливаемой в аналогичных пределах. Для получения рельефных рисунков второе или последующее нанесение осуществляют ворсом большей длины. This object is achieved in that in order to obtain pile multicolor patterns, the application of pile of different colors is carried out sequentially two or more times with the possibility of variation at each application of the intensity of the inhomogeneous electric field in the lower zone from 1 to 8 kV / cm, and the last application is carried out in a uniform field, having only one zone with tension set within similar limits. To obtain embossed patterns, the second or subsequent application is carried out with a longer pile.

Новизна предлагаемого способа состоит в последовательном нанесении рисунков ворсом разных цветов с напряженностью электрического поля на поверхности материала, задаваемой для каждого нанесения в пределах от 1 до 8 кВ/см, причем во втором или последующих нанесениях может быть использован более длинный ворс, с отношением длин ворсов не менее 1,5, для получения рельефного рисунка. The novelty of the proposed method consists in sequentially applying patterns with pile of different colors with an electric field strength on the surface of the material specified for each application in the range from 1 to 8 kV / cm, and in the second or subsequent applications a longer pile with a ratio of pile lengths can be used not less than 1.5, to obtain a relief pattern.

Получение ворсовых рисунков осуществляют следующим образом. Каждый ворс на клеевую поверхность материала наносят по отдельности. Первый ворс наносят на установке, имеющей промежуточный электрод с напряженностью неоднородного электрического поля в нижней зоне 1-8 кВ/см. Ворс под действием неоднородного электрического поля образует на клеевой поверхности рисунок. Далее материал с нанесенным на него первым ворсом помещают на другую флокирующую установку, куда был заранее загружен второй ворс и в которой установлен промежуточный электрод, имеющий другую форму, с напряженностью, установленной в тех же пределах. Количество повторений этой операции зависит от количества выбранных цветов. Заключительным шагом материал с нанесенным на него рисунком помещают на флокирующую установку без промежуточного электрода. В ходе последнего флокирования, при аналогичной напряженности электрического поля, волокна заполняют площадь, оставшуюся свободной. Различные варианты рисунков возможно получать и при одинаковой форме промежуточного электрода и различной напряженности неоднородного электрического поля в нижней зоне путем варьирования напряженности в нижней зоне при каждом нанесении, изменяя либо подаваемое напряжение, либо расстояние между промежуточным электродом и материалом. При втором или последующих нанесениях можно использовать ворс большей длины, для получения рельефных рисунков на материале. Для получения заметного рельефа отношение длин ворсов должно быть не менее 1,5. Указанный в формуле диапазон варьирования напряженности позволяет использовать ворс, удовлетворяющий стандартам, без применения специальных химических обработок. Разнообразное сочетание цветов и длин ворса, форм промежуточных электродов и величины напряженности дает неограниченные возможности в дизайне получаемых рисунков. Obtaining pile drawings is as follows. Each pile on the adhesive surface of the material is applied separately. The first pile is applied to the installation having an intermediate electrode with an inhomogeneous electric field in the lower zone of 1-8 kV / cm. Pile under the influence of an inhomogeneous electric field forms a pattern on the adhesive surface. Next, the material with the first pile applied to it is placed on another flocking unit, where the second pile was preloaded and in which an intermediate electrode having a different shape is installed, with the tension set within the same limits. The number of repetitions of this operation depends on the number of colors selected. As a final step, the material with the pattern applied to it is placed on a flocking unit without an intermediate electrode. During the last flocking, at a similar electric field strength, the fibers fill the area remaining free. It is possible to obtain different variants of patterns even with the same shape of the intermediate electrode and different strengths of the inhomogeneous electric field in the lower zone by varying the tension in the lower zone with each application, changing either the applied voltage or the distance between the intermediate electrode and the material. In the second or subsequent applications, a longer pile can be used to obtain relief patterns on the material. To obtain a noticeable relief, the ratio of pile lengths should be at least 1.5. The range of variation in tension indicated in the formula allows the use of a pile that meets the standards without the use of special chemical treatments. A diverse combination of colors and pile lengths, shapes of intermediate electrodes and magnitude of tension gives unlimited possibilities in the design of the resulting patterns.

В качестве примера приведем вариант получения ворсового рисунка из трех цветов. Поверхность флокируемого материала (например, полистирол) покрывают равномерным слоем клея (например, клей форполимер уретановый СКУ-ПФЛ-100). Первое нанесение на материал осуществляют ворсом черного цвета длиной 0,5 мм, линейной плотностью 0,33 текс на установке с промежуточным электродом при напряженности в нижней зоне 5 кВ/см в течение 6 с. Далее изделие помещают во вторую установку с ворсом синего цвета длиной 0,6 мм и линейной плотностью 0,33 текс, также имеющую промежуточный электрод. Нанесение осуществляют при напряженности 3 кВ/см в течении 4 с. После этого не заполненную ворсом клеевую поверхность изделия покрывают ворсом голубого цвета длиной 1,5 мм и линейной плотностью 0,33 текс на установке без промежуточного электрода при напряженности электрического поля 5 кВ/см. Для этой операции, как и для предыдущих, можно использовать ручной флокатор. Затем материал помещают в сушильную камеру. После окончания перечисленных операций изделие очищают от излишков ворса. На материале будет рисунок из черного и синего цветов. Ворс синего цвета образовал нечеткий рисунок, с размытыми границами. Узор из ворса черного цвета, наоборот, тонкий, четко очерченный и имеет ярко выраженные контрастные границы с другими цветами. А из ворса голубого цвета на материале создан выступающий рельефный фон. As an example, we give the option of obtaining a pile pattern of three colors. The surface of the flocculated material (for example, polystyrene) is coated with a uniform layer of glue (for example, urethane prepolymer adhesive SKU-PFL-100). The first application to the material is carried out with a black pile of 0.5 mm long, a linear density of 0.33 tex, in an installation with an intermediate electrode at a tension in the lower zone of 5 kV / cm for 6 s. Next, the product is placed in a second installation with a blue pile of 0.6 mm long and a linear density of 0.33 tex, also having an intermediate electrode. Application is carried out at a voltage of 3 kV / cm for 4 s. After that, the glueless surface of the product not filled with pile is covered with a blue pile with a length of 1.5 mm and a linear density of 0.33 tex in a unit without an intermediate electrode at an electric field strength of 5 kV / cm. For this operation, as for the previous ones, you can use a manual flocator. Then the material is placed in a drying chamber. After the above operations, the product is cleaned of excess pile. The material will be a picture of black and blue. The blue pile formed a fuzzy pattern, with blurry borders. The pattern of black pile, on the contrary, is thin, clearly defined and has pronounced contrasting borders with other colors. And from the pile of blue on the material, a prominent relief background is created.

Остальные варианты получения ворсовых рисунков по предлагаемому способу сведены в таблицу. В графе "Ворс" под номерами 1, 2 и 3 указаны ворсы разных цветов, загруженные в установки для флокирования; l_max/l_min - отношение длин ворсов; U₁, U₂, U₃ - напряжение на установках 1, 2 и 3 соответственно; d₁ d₂ - расстояние между промежуточным электродом и материалом на установках 1 и 2 соответственно, d₃ - расстояние между верхним электродом и материалом на установке 3; E₁, E₂ - приблизительное значение напряженности неоднородного электрического поля на поверхности материала на установках 1 и 2 соответственно, E₃ - напряженность поля в установке 3; n - плотность ворсового покрытия, N - характеристика истираемости ворсового покрытия (количество циклов истирания до начала разрушения ворсовой поверхности на приборе фирмы "Schenk"). Все варианты ворсовых рисунков, перечисленные в таблице, изготовлены на основе из полистирола с использованием клея СКУ-ПФЛ-100. Применяемая основа и клей могут быть изменены в зависимости от ассортимента, без влияния на получаемый результат.Other options for obtaining pile drawings by the proposed method are summarized in table. In the column “Piles” numbered 1, 2, and 3 are indicated pile of different colors, loaded into flocking units; l _max / l _min - the ratio of the lengths of the pile; U ₁ , U ₂ , U ₃ - voltage at installations 1, 2 and 3, respectively; d ₁ d ₂ is the distance between the intermediate electrode and the material in installations 1 and 2, respectively; d ₃ is the distance between the upper electrode and the material in installation 3; E ₁ , E ₂ is the approximate value of the inhomogeneous electric field strength on the surface of the material in installations 1 and 2, respectively, E ₃ is the field strength in installation 3; n is the density of the pile coating, N is the characteristic of the abrasion of the pile coating (the number of abrasion cycles before the destruction of the pile surface on the Schenk device). All variants of pile drawings listed in the table are made on the basis of polystyrene using glue SKU-PFL-100. The base and glue used can be changed depending on the assortment, without affecting the result.

В таблице в п. 1. указаны условия, при которых рисунок контрастный, с четкими границами цветов и ярко выраженными узорами из каждого цвета. В п.2. представлен вариант, когда один из ворсов образует нечеткий рисунок с сильно размытыми границами при напряженности неоднородного электрического поля в нижней зоне, равной минимальному значению из указанного предела. При установке верхней границы предела варьирования напряженности, ворс образует тонкий четко очерченный рисунок, п.3. таблицы. Если устанавливаемая напряженность выходит за границы указанного предела, то происходит либо полегание ворса п. 4. , либо материал имеет низкую плотность ворсового покрова п.5., либо происходят электрические пробои и повреждение ворсовой поверхности п.6. С п.7. по п.11. представлены варианты получения рельефных рисунков. Чем больше отношение длин ворсов, тем более заметен рельеф п.п.7.8.9. И соответственно, чем меньше отношение, тем слабее выражена рельефность ворсовой поверхности п. 10. В п.11. рисунок выполнен комбинацией ворса разных цветов и длин, в нем узоры из ворсов формируют постепенно выступающий рельефный рисунок. The table in paragraph 1. indicates the conditions under which the picture is contrasting, with clear borders of colors and pronounced patterns of each color. In clause 2. the variant is presented when one of the nap forms a fuzzy pattern with very blurry borders with an inhomogeneous electric field in the lower zone equal to the minimum value from the specified limit. When setting the upper limit of the limit of variation in tension, the pile forms a thin clearly defined pattern, item 3. tables. If the set tension exceeds the limits of the specified limit, then there is either a lodging of the pile of item 4., or the material has a low density of the pile cover of item 5., or electrical breakdowns and damage to the pile surface of item 6. With clause 7. according to claim 11. The options for obtaining relief patterns are presented. The larger the ratio of the lengths of the nap, the more noticeable the relief of items 7.8.9. And accordingly, the smaller the ratio, the weaker the prominence of the pile surface of paragraph 10. In paragraph 11. the pattern is made by a combination of pile of different colors and lengths, in it patterns of pile form a gradually protruding relief pattern.

Таким образом, в сравнении с прототипом заявленный способ позволяет расширить ассортимент получаемых рисунков за счет повышения цветовой гаммы, создания контуров рисунка и рельефа. Thus, in comparison with the prototype, the claimed method allows you to expand the range of the resulting drawings by increasing the color gamut, creating the contours of the picture and relief.

Claims

1. The method of obtaining pile patterns, which consists in applying pile of different colors in an electric field, divided vertically into two zones, the upper of which has a tension close to zero, characterized in that the pile of different colors is applied sequentially two or more times with the possibility of variations at each application of an inhomogeneous electric field in the lower zone from 1 to 8 kV / cm, and the last application is carried out in a homogeneous field having only one zone with a voltage set in the analog limits.

2. The method according to claim 1, characterized in that the second or subsequent applications use a pile of longer length.