способ получения многоцветных ворсовых рисунков

Формула изобретения

Способ получения многоцветных ворсовых рисунков, заключающийся в последовательном нанесении ворса разных цветов в электрическом поле, разделенном по вертикали на две зоны, с последним нанесением в однородном поле, имеющем одну зону, отличающийся тем, что напряженность электрического поля устанавливают одинаковой во всем пространстве обеих зон путем задания потенциала границы разделения зон, равном U₁ = Uh₁/h, где U - потенциал верхней границы зоны флокирования, h₁ - высота нижней зоны флокирования, h - высота всей зоны флокирования.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к отделке изделий и материалов различного назначения ворсовыми рисунками по технологии электрофлокирования.

Известен способ получения ворсовых рисунков путем последовательного нанесения на клеевой рисунок ворса разных цветов через сетчатые шаблоны. Суть способа заключается в нанесении клеевого рисунка по шаблону, с последующим последовательным флокированием через сетчатые шаблоны ворсом разных цветов /по А.С. СССР №1143784 Устройство для получения многоцветного флокированного материала, МКИ D 04 Н 11/00 и В 05 В 5/00, опубл. бюл. №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 должны располагаться на минимальном расстоянии от клеевой поверхности (1÷2 мм), а малейшее смещение в горизонтальной плоскости (на 0,1-0,2 мм) ведет либо к появлению незаполненных промежутков, либо к нежелательному наложению цветов. Вследствие этого очень трудоемкой и длительной является настройка оборудования при переходе к новому рисунку. Поэтому для реализации способа требуется исключительно сложное и дорогостоящее оборудование (блокирование сквозь сетчатые шаблоны заведомо снижает плотность ворса, получаемую на материале, и ведет к увеличению времени флокирования.

Известен способ получения многоцветных ворсовых рисунков /Пат. №2172367, MПК⁷ D 04 Н 11/00. Способ получения ворсовых рисунков. Бершев Е.Н., Иванов О.М., Козлова М.В., опубл. 20.08.2001, бюл. №23/ путем последовательного нанесения ворса разных цветов в неоднородном электрическом поле, разделенном по вертикали на две зоны с напряженностью электрического поля на поверхности материала, задаваемой для каждого нанесения в пределах от 1 до 8 кВ/см.

Получение ворсовых рисунков осуществляется следующим образом.

Ворс каждого цвета на клеевую поверхность наносят по очереди. 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, т.е. в однородном электрическом поле. В ходе последнего флокирования волокна заполняют площадь оставшуюся свободной.

Данная технология имеет ряд преимуществ, так, например, не требует дополнительного оборудования для печати краской, а также исключительно сложного оборудования для четкого совмещения рисунков, как на установках для многоцветного флокирования карусельного типа. Позволяет получать геометрические или абстрактные рисунки (узоры) с плавными или резкими переходами цветов. Необходимая оснастка для реализации технологии достаточно проста и позволяет легко изменять получаемый рисунок. Поэтому возможно получение как повторяющихся, так и эксклюзивных (неповторяющихся) рисунков. Однако недостатком данного способа является то, что с его помощью невозможно получать рисунки заданной формы, т.е. имеется возможность получать только геометрические или абстрактные узоры. Это связано с тем, что достаточно сложно определить траекторию движения ворса в неоднородном электрическом поле, поскольку она зависит от его потенциала, свойств ворса и формы промежуточного электрода. При этом форма рисунка, получаемого на материале, не воспроизводит форму промежуточного электрода.

Техническим результатом заявляемого решения является устранение указанных недостатков, а именно возможность получения рисунков заданной формы за счет формирования ворсового рисунка на границе разделения зон, при условии задания потенциала границы разделения равным U₁=Uh₁/h, где U - потенциал верхней границы зоны флокирования, h₁ - высота нижней зоны флокирования, h - высота всей зоны флокирования.

Поставленная задача достигается тем, что осуществляют последовательное нанесении ворса разных цветов в электрическом поле, разделенном по вертикали на две зоны, с последним нанесением в однородном поле, имеющем одну зону, напряженность электрического поля устанавливают одинаковой во всем пространстве обеих зон путем задания потенциала границы разделения зон, равном U₁=Uh₁/h, где U - потенциал верхней границы зоны флокирования, h₁ - высота нижней зоны флокирования, h - высота всей зоны флокирования.

Новизна предлагаемого способа состоит в том, что напряженность электрического поля устанавливают одинаковой для двух зон путем задания потенциала границы разделения, равном U₁=Uh ₁/h, что дает возможность получать на материале рисунки заданной формы.

На чертеже представлена схема получения многоцветных ворсовых рисунков, где А - верхняя зона флокирования, В - нижняя зона флокирования, 1 - верхний электрод, 2 - промежуточный электрод, 3 - нижний электрод, 4 - клеевая поверхность, U - потенциал верхнего электрода, U₁ - потенциал промежуточного электрода, h₁ - высота нижней зоны флокирования, h - высота всей зоны флокирования.

Пример 1. Ворсы разного цвета наносят последовательно на клеевую поверхность 4 (например, ткань с клеевым покрытием на основе акрилового связующего TUBVINIL 235 немецкой фирмы СНТ). Первый ворс из полиамидного волокна красного цвета длиной 0,7 мм и линейной плотностью 0,33 текс наносят в электрическом поле, разделенном по вертикали на две зоны А и В при помощи промежуточного электрода 2. Потенциал верхнего электрода установлен равным 60 кВ, межэлектродное расстояние h = 12 см. Высота промежуточного электрода h₁=6 см. Следовательно, потенциал промежуточного электрода устанавливают равным U₁=Uh₁/h=60·6/12=30 кВ. Благодаря такому потенциалу, поданному на границу разделения зон, напряженность поля в пространстве обеих зон будет одинаковой и такой же, как в этом же пространстве без промежуточного электрода, т.е без границы разделения, но при том же расстоянии h=12 см и потенциале верхнего электрода U=60 кВ. Первое флокирование проводят на установке с промежуточным электродом, который имеет отверстия, например, в виде прямоугольника. При указанных условиях промежуточный электрод не изменяет распределение потенциала между электродами 1,3 и ворс проходит через его отверстия, не отклоняясь от траектории, т.е. как и при отсутствии промежуточного электрода. Таким образом, на материале получается рисунок, соответствующий форме отверстий на промежуточном электроде. Затем материал помещают в следующую установку с полиамидным ворсом синего цвета длиной 0,7 мм, линейной плотностью 0,33 текс. Условия нанесения такие же, как и в предыдущем случае (h=12 см, h₁=6 см, U=60 кВ, U₁=30 кВ), но данная установка имеет иную форму отверстий промежуточного электрода, например, в виде трапеции. Число повторений данной операции зависит от количества выбираемых цветов. Если цветов 3, то последнее нанесение осуществляют, например, ворсом из вискозного волокна желтого цвета длиной 1,0 мм, линейной плотностью 0,33 текс. в электрическом поле, имеющем одну зону флокирования, т.е. без применения промежуточного электрода, для заполнения площади клеевой поверхности, оставшейся свободной. Для этой операции были использованы, например, следующие условия: h=10 см, U=50 кВ. Затем материал помещают в сушильную камеру для термофиксации клея. Сушку проводят в два этапа: 5 минут при температуре t=95-100°С и 10 минут при t=140°С. После окончания перечисленных операций изделие очищают от излишков ворса.

В таблице представлены варианты получения ворсовых рисунков по предлагаемому способу, рассматривается только флокирование первым цветом, т.к. последующие нанесения осуществляются аналогично. Где h₁ - расстояние между промежуточным и нижним электродами; U₁ (расчетный) - значение потенциала промежуточного электрода, вычисляемое из соотношения U₁=Uh₁/h; U₁ (подаваемый) - установленный потенциал промежуточного электрода; U - разность между расчетным и подаваемым потенциалами; Е (нижней зоны) - напряженность электрического поля в нижней зоне флокирования (фиг.1 В); Е (верхней зоны) - напряженность электрического поля в верхней зоне флокирования (фиг.1 А). Все варианты ворсовых рисунков, перечисленных в таблице, получены при потенциале верхнего электрода U=60 кВ, расстоянии между верхним и нижним электродами h=12 см и времени флокирования t=10 с. В таблице представлены два варианта расположения промежуточного электрода: 1 - промежуточный электрод расположен по середине между верхним и нижним электродами (примеры 1-5); 2 - промежуточный электрод расположен ближе к нижнему электроду (примеры 6-8).

В таблице п.1. и п.6. указаны условия, четко соответствующие формуле изобретения, т.е. когда форма и размер получаемого ворсового рисунка соответствуют рисунку на промежуточном электроде. В п.2. представлен вариант, при котором размер получаемого ворсового рисунка уменьшился, при этом форма рисунка не изменилась. В п.3 показан вариант увеличения ворсового рисунка, без изменения его формы, при этом происходит некоторое размывание границы ворсового рисунка. В случае увеличения разности между расчетным и подаваемым потенциалами размер получаемого ворсового рисунка значительно уменьшается (п.4 и п.7) или увеличивается (п.5 и п.8), при этом искажается форма получаемого рисунка. При значительном увеличении размера получаемого рисунка происходит размывание границы ворсового рисунка.

Прототип не позволяет воспроизводить форму рисунка, заданную промежуточным электродом. При попытке получить прямоугольник по данному способу необходимо использовать промежуточный электрод, состоящий из металлических проволок, пересекающихся между собой и образующих ячейку в виде прямоугольника. Получаемый ворсовый рисунок имеет форму четырехугольника с сильно вогнутыми сторонами. Это связано с тем, что линии неоднородного электрического поля искривлены и имеет место сложная траектория движения ворса.