способ получения ворсовых рисунков

Формула изобретения

1. Способ получения ворсовых рисунков, заключающийся в нанесении ворса разных цветов в электрическом поле, разделенном по вертикали на две зоны, верхняя из которых имеет напряженность, близкую к нулю, отличающийся тем, что 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.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при втором или последующих нанесениях используют ворс большей длины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к производству материалов различного назначения с ворсовыми рисунками.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Таким образом, в сравнении с прототипом заявленный способ позволяет расширить ассортимент получаемых рисунков за счет повышения цветовой гаммы, создания контуров рисунка и рельефа.