стойкая к загрязнению структура прессовой ткани и способ ее производства

Формула изобретения

1. Устойчивая к загрязнению прессовая ткань для бумагоделательных машин, содержащая:

основу;

первый слой волокнистого материала, прикрепленный к основе;

по меньшей мере, один слой фторполимера, нанесенный на первый слой волокнистого материала; и

второй слой волокнистого материала, нанесенный на покрытый

фторполимером первый слой волокнистого материала и прикрепленный к основе.

2. Ткань по п.1, в которой масса сухого вещества привеса нанесенного слоя фторполимера составляет от 0,1 до 10,0% от массы ткани.

3. Ткань по п.1, в которой масса сухого вещества привеса нанесенного слоя фторполимера составляет от 1,0 до 3,0% от массы ткани.

4. Ткань по п.1, в которой фторполимер выбран из группы, включающей политетрафторэтилен (PTFE), поливинилиденфторид (PVDF), полиэтилен хлортрифторэтилен (PCTFE).

5. Ткань по п.1, в которой слои волокнистого материала прикреплены к основе путем иглопробивания.

6. Ткань по п.1, в которой фторполимер нанесен путем распыления.

7. Ткань по п.1, в которой фторполимер нанесен при помощи валика для нанесения покрытия.

8. Ткань по п.1, в которой волокнистый материал нанесен на основу с обеих сторон.

9. Ткань по п.1, в которой основа выбрана из группы, включающей, по существу, тканые или нетканые материалы, например, в виде спиральных колец систем нитей, расположенных в направлении движения ткани в машине и нитей, расположенных в направлении, перпендикулярном направлению движения ткани в машине, вязаных или экструдированных сеток, или полос материала, которые, в конечном счете, наматывают по спирали с формированием подложки, имеющей ширину, превышающую ширину полос.

10. Промежуточная структура прессовой ткани для формирования готовой прессовой ткани, содержащая:

узкую полосу ткани основы, ширина которой меньше ширины готовой прессовой ткани;

по меньшей мере, один слой волокнистого материала, прикрепленного к ленточной основе;

слой фторполимера, нанесенный на слой волокнистого материала и основу.

11. Прессовая ткань, получаемая из промежуточной структуры прессовой ткани, включающей узкую полосу ткани основы, ширина которой меньше ширины готовой ткани; по меньшей мере, один слой волокнистого материала, прикрепленного к ленточной основе; слой фторполимера, нанесенный на слой волокнистого материала, и при этом прессовая ткань содержит: множество прилегающих друг к другу полос промежуточной ленточной основы, причем кромочные части указанных прилегающих полос соединены между собой с получением структуры прессовой ткани; и по меньшей мере, один дополнительный слой волокнистого материала, прикрепленный к структуре прессовой ткани.

12. Промежуточная структура прессовой ткани по п.10, в которой промежуточная структура прессовой ткани имеет длину, превышающую длину готовой прессовой ткани.

13. Промежуточная структура прессовой ткани по п.10, в которой промежуточная структура прессовой ткани выполнена с возможностью хранения в рулонах.

14. Промежуточная структура прессовой ткани по п.10, в которой прессовая ткань выполнена из одного отрезка промежуточной структуры основы, который намотан на два параллельных ролика, расположенных на заданном расстоянии друг от друга, при этом витки указанной промежуточной структуры основы навиты на ролики и прилегают друг к другу, а кромочные части прилегающих витков соединены между собой.

15. Ткань по п.11, в которой волокнистый материал нанесен на основу с обеих сторон.

16. Ткань по п.9, в которой основа выбрана из группы, включающей, по существу, тканые материалы и нетканые материалы, например, в виде спиральных колец, систем нитей, расположенных в направлении движения ткани в машине и нитей, расположенных в направлении, перпендикулярном направлению движения ткани в машине, вязаных или экструдированных сеток.

17. Способ формирования прессовой ткани для бумагоделательной машины, включающей следующие стадии:

обеспечение основы;

иглопробивание в основу слоя штапельного волокна; и нанесение фторполимерного покрытия на обработанную иглопробиванием основу; и иглопробивание второго слоя штапельного волокна через основу первого слоя штапельного волокна.

18. Способ по п.17, в котором фторполимер выбирают из группы, включающей политетрафторэтилен (PTFE), поливинилиденфторид (PVDF), полиэтилен хлортрифторэтилен (PECTFE).

19. Способ по п.17, в котором фторполимер наносят путем распыления.

20. Способ по п.17, в котором фторполимер наносят валиком для нанесения покрытия.

21. Способ по п.17, в котором волокно наносят на структуру основы с обеих сторон.

22. Способ по п.17, в котором основу выбирают из группы, состоящей, по существу, из тканых и нетканых материалов, например, в виде спиральных колец, систем нитей, расположенных в направлении движения ткани в машине и нитей, расположенных в направлении, перпендикулярном направлению движения ткани в машине, вязаных тканей, экструдированных сеток, или полос материала, которые, в конечном счете, наматывают по спирали с формированием основы, имеющей ширину, превышающую ширину полос.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к бумажному производству. Более конкретно настоящее изобретение относится к стойким к загрязнению прессовым тканям, используемым в прессовой части бумагоделательной машины.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Одним из процессов в технологии бумажного производства является процесс формирования волокнистого целлюлозного полотна путем осаждения волокнистой пульпы, то есть водной дисперсии волокон целлюлозы на движущуюся формовочную ткань в формовочной части бумагоделательной машины. При этом большое количество воды отводится из пульпы через формовочную ткань так, что на поверхности формовочной ткани остается волокнистое целлюлозное полотно.

Сформированное таким образом волокнистое целлюлозное полотно поступает из формовочной части в прессовую часть, включающую ряд валков пресса. В прессовой части волокнистое полотно пропускают между валками пресса, при этом полотно поддерживается прессовой тканью, или, как часто имеет место, размещается между двумя такими прессовыми тканями. В зазоре между валками пресса волокнистое полотно подвергается силам сжатия, под действием которых происходит отжим воды из полотна и слипание целлюлозных волокон в полотне с превращением целлюлозно-волокнистого полотна в бумажное полотно. Вода, отжатая из волокнистого полотна, переходит в прессовую ткань или ткани и в идеальном случае в бумажное полотно не возвращается.

На последнем этапе бумажный лист поступает в сушильную часть, включающую по меньшей мере один ряд вращающихся сушильных барабанов или цилиндров, нагреваемых изнутри паром. В сушильной части сформированный бумажный лист перемещается по волнообразной траектории последовательно вокруг ряда барабанов с помощью сушильной ткани, которая удерживает бумажное полотно на поверхности барабанов. При этом под действием нагретых барабанов содержание воды в бумажном листе в результате испарения уменьшается до желаемого уровня.

Следует отметить, что формовочная, прессовая и сушильная ткани, используемые в бумагоделательной машине, имеют вид бесконечных (т.е. замкнутых в кольцо) лент и выполняют функцию конвейера. Следует также отметить, что изготовление бумаги представляет собой непрерывный процесс, который идет со значительной скоростью, т.е. в формовочной части волокнистую пульпу непрерывно осаждают на формовочную ткань, а только что полученное бумажное полотно на выходе из сушильной части непрерывно сматывают в рулоны.

Настоящее изобретение относится, в частности, к прессовым тканям, используемым в прессовой части бумагоделательных машин. Прессовые ткани играют важную роль в процессе изготовления бумаги. При этом одна из их функций, как было указано выше, заключается в том, что с их помощью поддерживают изготавливаемое бумажное изделие в процессе его пропускания через валки пресса.

Помимо этого качество поверхности бумажного полотна также зависит от свойств прессовых тканей, поэтому они должны иметь гладкую поверхность и однородно эластичную структуру, чтобы при прохождении между валками пресса поверхность бумаги получалась гладкой и без отпечатков.

Возможно одним из важнейших обстоятельств является то, что прессовые ткани впитывают большое количество воды, отжатой из мокрой бумаги валками пресса. Поэтому в прессовой ткани буквально должно иметься пространство, обычно называемое пустотами, для заполнения водой, и ткань должна иметь достаточную водопроницаемость в течение всего срока службы. Кроме того, прессовые ткани должны удерживать воду, не позволяя ей возвращаться в бумагу и снова смачивать ее на выходе из валков пресса.

В настоящее время имеется широкий ассортимент прессовых тканей различных типов, удовлетворяющих требованиям бумагоделательных машин, для установки на которые они предназначены, для изготовления соответственно различных сортов бумаги. В общем случае, прессовые ткани содержат тканое полотно основы, к которому путем иглопробивания прикреплен слой тонкого нетканого волокнистого материала. Полотно основы может быть соткано из моноволоконных, моноволоконных в несколько сложений, многоволоконных и многоволоконных в несколько сложений нитей и может быть однослойным и многослойным или слоистым. Применяемые при производстве прессовых тканей нити обычно экструдируют из какой-нибудь синтетической полимерной смолы, например полиамидной или полиэфирной смолы, как хорошо известно специалистам в области тканей для бумагоделательных машин.

Тканые полотна основы могут иметь различную форму. Например, они могут быть получены путем ткания в виде бесконечной ленты или путем плоского ткачества с последующим образованием бесконечной петли с тканым швом. Альтернативно они могут быть изготовлены способом, известным как модифицированный способ ткания в виде бесконечной ленты, в котором поперечные кромки полотна основы имеют шовные петли, образованные нитями, расположенными в направлении движения полотна в машине. В этом способе нити, расположенные в направлении движения тканого полотна в машине, пропускают вперед и назад между поперечными кромками полотна, с возвратом назад и образованием шовной петли на каждой кромке. Полученному таким образом полотну основы придают бесконечную форму при его установке на бумагоделательную машину, поэтому такие тканые полотна называют сшиваемыми на машине полотнами. Для придания тканому полотну бесконечной формы две поперечные кромки сшивают друг с другом так, что шовные петли на них перемежаются между собой, а сквозь проход, образованный чередующимися шовными петлями, пропускают шпильку или стержень.

Кроме того, тканые полотна основы могут быть выполнены слоистыми путем размещения одного полотна основы внутри бесконечной петли, образованной другим полотном основы, с последующим их соединением обоих полотен основы путем иглопробивания их штапельным волокном. При этом одно или оба полотна основы могут быть сшиваемыми на машине полотнами.

В любом случае тканые полотна основы имеют вид бесконечных петель или могут быть сшиты в виде бесконечных петель и имеют заданную длину, измеряемую в продольном направлении, и заданную ширину, измеряемую в поперечном направлении. Поскольку существуют разнообразные конфигурации бумагоделательных машин, изготовители тканей для бумагоделательных машин должны выпускать прессовальные и другие предназначенные для машин ткани таких размеров, которые бы позволили разместить их в соответствующих местах бумагоделательных машин потребителей. Понятно, что это требование затрудняет рациональную организацию производственного процесса, так как каждую ткань приходится делать на заказ.

Чтобы удовлетворить это требование и сделать процесс изготовления прессовых тканей, имеющих различную длину и ширину менее продолжительным и более эффективным, в последние годы прессовые ткани изготавливали с использованием спирального метода согласно патенту США 5,360,656 (Rexfelt et al), описание которого полностью включено по ссылке в описание настоящей заявки.

В патенте США 5,360,656 описана прессовая ткань, содержащая полотно основы, к которому путем иглопробивания присоединен один или более слоев штапельного волокнистого материала. Полотно основы имеет по меньшей мере один слой, состоящий из намотанной по спирали ленты из тканого полотна, ширина которого меньше ширины полотна основы. Полотно основы является бесконечным в продольном направлении или в направлении движения полотна в машине. Продольные нити намотанной по спирали ленты составляют некоторый угол с продольным направлением прессовой ткани. Лента из тканого полотна может быть получена плоским ткачеством на ткацком станке, более узком, чем станки, обычно используемые для изготовления тканей для бумагоделательных машин.

Полотно основы содержит множество намотанных по спирали и соединенных витков относительно узкой ленты из тканого полотна. Это ленточное полотно соткано из продольных (основных) и поперечных (уточных) нитей. Соседние витки намотанной по спирали ленты могут прилегать друг к другу, а полученный спиральный непрерывный шов может быть образован путем сшивания, перевязки, сплавления или сварки (например, ультразвуковой) или путем склеивания. В альтернативном варианте соседние продольные кромочные части прилегающих спиральных витков могут быть расположены внахлест, при этом кромки должны иметь меньшую толщину по сравнению с толщиной остальной ленты, для того чтобы не происходило увеличения толщины ткани в зоне перекрытия кромок. Дополнительно могут быть увеличены промежутки между продольными нитями на кромках ленты, в результате чего при расположении соседних спиральных витков внахлест промежутки между продольными нитями в зоне перекрытия кромок останутся неизменными.

В любом случае получают тканое полотно основы в виде бесконечной петли, которое имеет внутреннюю поверхность, продольное (в направлении движения полотна в машине) направление и поперечное (перпендикулярное направлению движения полотна в машине) направление нитей. Боковые кромки тканого полотна основы подрезают, делая их параллельными продольному направлению. Угол, который образуется в тканом полотне основы между направлением по ходу машины и спиральным непрерывным швом, может быть сравнительно малым и обычно составляет менее 10°. Продольные (основные) нити ленточного тканого полотна составляют такой же относительно малый угол с продольным направлением (направлением движения ткани в машине) тканого полотна основы. Аналогично поперечные (уточные) нити ленточного тканого полотна, будучи перпендикулярны к продольным (основным) нитям, образуют такой же относительно малый угол с поперечным направлением (перпендикулярным направлению движения ткани в машине) тканого полотна основы. Таким образом, ни продольные (основные) нити, ни поперечные (уточные) нити ленточного тканого полотна не совпадают с продольным направлением (направлением движения ткани в машине) или поперечным направлением (направлением, перпендикулярным направлению движения в машине) тканого полотна основы.

В способе согласно патенту США 5,360,656 для получения тканого полотна основы ленту наматывают вокруг двух параллельных роликов. Понятно, что бесконечное полотно основы с различными значениями ширины и длины можно получить спиральной намоткой относительно узкого куска ленты из тканого полотна вокруг двух параллельных роликов, причем длина конкретного бесконечного полотна основы определяется длиной каждого спирального витка ленты, а ширина - количеством ее спиральных витков. Поэтому отпадает необходимость ткать полноразмерные полотна основы с заданными значениями длины и ширины в соответствии с заказом. Вместо этого для изготовления ленточного полотна можно использовать ткацкий станок шириной до 20 дюймов (0,5 м), хотя из практических соображений предпочтительно использовать ткацкий станок шириной от 40 до 60 дюймов (от 1,0 до 1,5 м).

В патенте США 5,360,656 также описана прессовая ткань, содержащая полотно основы, имеющее два слоя, каждый из которых состоит из намотанной по спирали ленты из тканого полотна. Оба слоя имеют форму бесконечных петель, расположенных одна внутри другой. Предпочтительно, чтобы намотанная по спирали лента из тканого полотна в одном слое имела направление намотки, противоположное направлению намотки этой ленты в другом слое. Например, если лента в одном слое образует правую спираль, то в другом слое она образует левую спираль. В подобном двухслойном или многослойном полотне основы, продольные (основные) нити ленточного тканого полотна в каждом из двух слоев образуют относительно малый угол с продольным (расположенным в направлении движения полотна в машине) направлением, при этом продольные (основные) нити ленточного тканого полотна в одном слое образуют угол с продольными (основными) нитями ленточного тканого полотна в другом слое. Аналогично поперечные (уточные) нити ленточного тканого полотна в каждом из двух слоев образуют относительно малый угол с поперечным (расположенным в направлении, перпендикулярном направлению движения полотна в машине) направлением тканого полотна основы, при этом поперечные (уточные) нити полосы из тканого полотна в одном слое образуют угол с поперечными (уточными) нитями полосы из тканого полотна в другом слое. Таким образом, ни продольные (основные) нити, ни поперечные (уточные) нити ленты из ткани в каждом слое не расположены параллельно продольному направлению (направлению движения полотна в машине) или поперечному направлению (направлению, перпендикулярному направлению движения полотна в машине) тканого полотна основы. Кроме того, ни продольные (основные) нити, ни поперечные (уточные) нити ленточного полотна в каждом слое не совпадают с одноименными нитями в другом слое.

Следовательно, тканое полотно основы, описанное в патенте США 5,360,656, не имеет нитей, расположенных в направлении движения полотна в машине и в направлении, перпендикулярном направлению движения полотна в машине. Вместо этого системы нитей расположены под косыми углами к направлению движения полотна в машине и к направлению, перпендикулярному направлению движения полотна в машине. Прессовая ткань, имеющая в своем составе подобное тканое полотно основы, относится к так называемым многоосным полотнам. В отличие от обычных прессовых тканей, известных из уровня техники, которые имеют три оси: одну в направлении движения ткани в машине, одну в направлении, перпендикулярном направлению движения ткани в машине, и одну в z-направлении, которое проходит через толщу ткани, многоосные прессовые полотна, помимо указанных трех осей, имеют по меньшей мере две дополнительные оси, определяемые направлениями систем нитей в намотанном по спирали слое ткани или слоях ткани. Кроме того, в многослойном прессовом полотне существует множество направлений нитей по оси z. Таким образом, многоосные прессовые ткани имеют по меньшей мере пять осей. Благодаря такой многоосной структуре прессовые ткани, имеющие более одного слоя, обладают более высоким сопротивлением к вложению друг в друга и/или схлопыванию, возникающему в результате сжатия ткани на валках пресса во время бумагоделательного процесса, по сравнению с тканями, в которых слои полотна основы, имеют системы нитей, параллельные друг другу.

Независимо от области применения или способа формирования полотно должно обладать обезвоживающими свойствами, позволяющими 1) принять большое количество воды, отжатой из бумаги, проходящей через валки пресса, 2) сбросить воду в валки пресса, имеющие каналы для отвода воды, расположенные с обратной стороны прессовой ткани, или со стороны, не контактирующей с бумажным полотном, 3) сбросить воду в дополнительное отсасывающее обезвоживающее устройство и при этом 4) полотно должно оставаться проницаемым, чтобы как воздух, так вода, могли проходить через него в обоих направлениях.

В течение срока службы полотна уровень его пористости постоянно снижается. Это вызвано тем, что помимо волокнистой пульпы бумажная масса (целлюлоза для производства бумаги) обычно содержит добавки, такие как глинистый наполнитель, смола и полимерные материалы, которые закупоривают открытые пространства ткани. Использование переработанных волокон требует применения значительного количества примесей в форме паст, клеев, смол и полимерных материалов, которые также закупоривают открытые пространства в ткани. И в дополнение к уже вышесказанному многослойные полотна более подвержены загрязнению.

Следовательно, необходимо создание тканей, обладающих улучшенной стойкостью к загрязнению. Одно из возможных решений указанной проблемы заключается в использовании в структуре ткани стойких к загрязнению нитей. Однако этот подход не дает полностью удовлетворительных результатов, так как сопротивление к загрязнению, создаваемое подобными нитями, недолговечно и/или неэффективно. Согласно другому предлагаемому решению для улучшения сопротивления ткани для бумагоделательных машин к загрязнению на нее наносят покрытие или пропитывают. Этот способ также не дает полностью удовлетворительных результатов потому, что стойкость к загрязнению, приобретенная в результате нанесения на полотно покрытия, недолговечна и неэффективна.

Как правило, одной из проблем, связанных с нанесением покрытий или применением пропитки, является уменьшение проницаемости ткани, что является нежелательным результатом, приводящим, в свою очередь, к снижению обезвоживающей способности, которая является основной функцией прессовой ткани.

В патентах США 5,207,873 и 5,395,868 описаны ткани для бумажного производства, обладающие длительной стойкостью к прилипанию загрязнений. Указанный результат достигается за счет пропиткитканей растворами, имеющими в своем составе в качестве основных компонентов тетрафторэтилен, сополимер уретана и полиакриламид.

Одной из основных проблем при нанесении и использовании таких покрытий является нанесение покрытия таким образом, чтобы обеспечить его максимальную эффективность. Например, известно, что если покрытие (пропитка) распределено во всем объеме моноволокна, то та его часть, которая содержится внутри моноволокна, не обеспечивает какую-либо защиту ткани от загрязнения. Также известно, что покрытия, расположенные на поверхности моноволокна непосредственно после его производства или на поверхности, открывающейся в результате износа моноволокна, обеспечивают хорошую защиту волокна от загрязнения, в то время как покрытие, расположенное внутри моноволокна, может обеспечить эту защиту только, когда оно окажется на поверхности в результате истирания. Таким образом, значительная часть покрытия, содержащегося в моноволокне, на практике никогда не используется, так как она никогда не оказывается на поверхности. Помимо такого неоптимального использования покрытия значительный вклад в высокую стоимость изделия вносит также стоимость самого наносимого покрытия, сравнимая по цене со стоимостью основного материала, обычно используемого для производства моноволокна для изготовления полотен для бумагоделательных машин и подобного применения.

Настоящее изобретение относится к стойким к загрязнению прессовым тканям и способу их формирования, которые преодолевают указанные недостатки известных технических решений.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание прессовой ткани, используемой в прессовой части бумагоделательных машин и обладающей улучшенной стойкостью к загрязнению в течение всего срока службы ткани.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа формирования ткани с покрытием, который позволил бы оптимизировать преимущества используемого покрытия с одновременной минимизацией требуемого для нанесения количества.

Еще одной задачей изобретения является создание покрытия, при нанесении которого не происходит значительного снижения проницаемости ткани.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание такого покрытия для ткани, используемой в бумагоделательной машине, при нанесении которого достигаются вышеуказанные цели.

Согласно настоящему изобретению предложена ткань с покрытием для использования в бумагоделательной машине, которая имеет улучшенную стойкость к загрязнению, сохраняющуюся в течение всего срока службы ткани.

Настоящее изобретение согласно одному из примеров реализации представляет собой прессовую ткань с покрытием, содержащую

слой основы;

по меньшей мере один волокнистый слой, закрепленный на слое основы;

фторполимерное покрытие, нанесенное на волокнистый слой и на слой основы.

Дополнительно на ткани с покрытием может быть закреплен еще один волокнистый слой.

Согласно другому примеру реализации изобретения промежуточная структура прессовой ткани содержит:

узкую полосу ткани основы, ширина которой меньше ширины готовой прессовой ткани;

по меньшей мере один волокнистый слой, закрепленный на полосе ткани основы; и

фторполимерный слой, нанесенный на волокнистый слой и слой основы.

В соответствии со способом, раскрытым в патенте США 5,360,656, полосы промежуточной структуры прессовой ткани располагают прилегающими друг к другу, а их кромочные части соединяют вместе. При этом полосы предпочтительно имеют ширину 0,5-1,5 м. Количество полос определяется требуемой шириной готовой прессовой ткани. После формирования структуры ткани требуемой ширины на нее наносят волокнистый слой и закрепляют его на ткани путем иглопробивания, склеивания или другими способами, известными из уровня техники.

Очевидно, что таким образом могут быть сформированы узкие полосы большой длины, которые затем размещают на подающих роликах. Далее для формирования полноразмерной прессовой ткани указанные полосы, размещенные на подающих роликах, наматывают вокруг двух параллельных валов, установленных на заданном расстоянии друг от друга, при этом полосы располагают прилегающими друг к другу.

Нанесение фторполимера на полосы прессовой ткани позволяет избежать многих проблем, связанных со сроком службы покрытия и его размещением в структуре ткани. При этом значительно уменьшается ширина наносимого покрытия и, следовательно, уменьшаются размеры устройства для его нанесения. Подобная модернизация позволяет улучшить регулирование процесса нанесения покрытия.

Подходящими для целей настоящего изобретения фторполимерами являются политетрафторэтилен (PTFE), поливинилиденфторид (PVDF), полиэтилен хлортрифторэтилен (PECTFE) и другие фторполимеры, продаваемые под торговой маркой Teflon® (DuPont).

Замечено, что большая часть полимерных загрязнений, которые уменьшают объем пустот и, следовательно, затрудняют отвод воды, концентрируются в структуре основы. Обычно считается, что при работе бумагоделательной машины чистота внешнего волокнистого слоя прессовой ткани поддерживается за счет использования механической энергии орошающей жидкости высокого давления, энергия которой быстро рассеивается по всей толщине ткани. Однако самая верхняя поверхность структуры основы, которая в действительности является пограничной областью между поверхностями двух различных компонентов ткани (например, нитей основы и штапельного волокна), подвергается, по существу, значительно меньшему воздействию механической энергии орошающей жидкости, чем верхние области ткани. Следовательно, механическая энергия орошающих струй не оказывает значительного воздействия на когезионные силы, которые вызывают аггломерацию гелей и химических веществ в нижних слоях, а также адгезионные силы, которые обуславливают сцепление этих загрязнений с тканью. Также замечено, что указанное явление не принимается во внимание в предшествующем уровне техники при попытке улучшить стойкость ткани к загрязнению. Таким образом, очевидно, что нанесение фторполимера на слой основы прессовой ткани или в непосредственной близости от него позволит обеспечить лучшую защиту ткани от загрязнения.

В прилагаемой формуле, составляющей часть настоящего описания, приведены признаки, обуславливающие новизну настоящего изобретения. Для лучшего понимания изобретения, преимуществ его использования и конкретных целей, достигаемых в результате его использования, далее представлено подробное иллюстративное описание предпочтительных вариантов его реализации.

Подробное описание изобретения

В первом примере реализации настоящего изобретения ткань основы, имеющей полную ширину или слой, полученный традиционным способом, таким как плетение, вязание, спиральная намотка рядов нитей или перфорированных полимерных пленок, соединяют иглопробиванием с некоторой частью от общего объема волокнистого компонента с использованием традиционного оборудование для иглопробивания. Часть означает, что к структуре основы прикрепляют первый слой или слои волокна. При этом указанная структура основы или слоя представляет собой ткань, выбранную из группы, содержащей тканые материалы, нетканые материалы, например вязаные, экструдированные сетчатые материалы, спирально связанные, ряды нитей, расположенные в направлении движения ткани в машине или в направлении, перпендикулярном направлению движения ткани в машине, а также намотанные по спирали полосы тканого и нетканого материала. Эти подложки могут включать нити из моноволокна, сложенного в несколько нитей моноволокна, комплексных нитей или сложенных в несколько нитей комплексных нитей, а также могут быть однослойным, многослойным или ламинированным. Нити обычно экструдируют из какой-либо синтетической полимерной смолы, такой как полиамидная и полиэфирная смола, использование которых для указанных целей известно специалистам в области промышленных тканей.

Структура ткани не обязательно должна быть бесконечной и даже предпочтительно, если она является сшиваемой на машине тканью (OMS®), которая после частичного иглопробивания может быть свернута в рулоны для дальнейшей обработки. После того как частичное иглопробивание завершено, на структуру наносят фторполимерное покрытие, предотвращающее загрязнение ткани, при помощи одного из традиционных способов, таких как нанесение покрытия при помощи валика, вакуумного валика, вакуумной щели или при помощи дозированного распыления.

Подходящими для целей настоящего изобретения фторполимерами являются политетрафторэтилен (PTFE), поливинилиденфторид (PVDF), полиэтилен хлортрифторэтилен (PECTFE) и другие фторполимеры, продаваемые под торговой маркой Teflon® (DuPont).

После нанесения покрытия, предотвращающего загрязнения ткани, осуществляют его сушку, используя для ускорения процесса сушки горячий воздух. В результате получают промежуточную структуру прессовой ткани, в которой структура основы и/или слоя или слоев волокнистого материала обладает стойкостью к загрязнению. Конечную структуру прессовой ткани получают путем иглопробивания по меньшей мере одного дополнительного волокнистого слоя и последующего проведения других операций, таких как раскрытие шва, промывка, сушка и окончательное аппретирование.

Нанесение стойких к загрязнению покрытий на первый слой войлока, прикрепленный путем иглопробивания к основе, позволяет наиболее эффективно снизить загрязнение прессовой ткани.

Состав наносимого на ткань покрытия может включать от 5% до 50% сухого вещества, с массой привеса от 0,1% до 10,0% от массы ткани без покрытия. При этом массовая доля привеса в процентах определяется по формуле:

100×(основная масса сухой ткани с покрытием - основная масса сухой ткани без покрытия)

(основная масса сухой ткани без покрытия)

Как правило, значительный уровень исходной проницаемости ткани с покрытием сохраняется при уменьшении содержания сухого вещества в составе покрытия или массы привеса покрытия. Для уменьшения содержания сухого вещества и, следовательно, массы привеса в процентах в составе водорастворимых покрытий в качестве предпочтительного растворителя используют воду. Установлено, что покрытия, в которых содержание сухого вещества составляет от 10% до 15% или масса привеса составляет от 1% до 3%, позволяют сохранить высокий уровень первоначальной проницаемости тканей. Таким образом, они обеспечивают 90-99% от первоначальной проницаемости ткани, что является предпочтительным. Другими словами, в результате нанесения покрытия проницаемость ткани уменьшается только на 1-10%. Обычно покрытия наносят на ткань при помощи роликового аппликатора, после которого устанавливают вакуумную щель, однако покрытие может быть нанесено любым традиционным способом, включающим погружение в ванну с раствором, нанесение покрытия машиной шаберного типа или нанесение покрытия с удалением излишков с помощью планки, нанесение покрытия при помощи ракельного ножа, распыления, щелевого аппликатора, щетки аппликатора. При этом наиболее эффективным является нанесение покрытия при помощи роликового аппликатора. Дополнительно покрытия могут быть нанесены за один проход или за несколько проходов. В случае последовательной обработки за несколько проходов, перед каждым последующим нанесением покрытия может потребоваться удаление излишка материала и последующее высушивание или отвердение покрытия согласно указаниям производителя конкретного материала.

В другом варианте настоящего изобретения узкая полоса ткани основы (например, структура, ширина которой меньше ширины готовой ткани, используемой на бумагоделательной машине) может быть подготовлена путем ткания, вязания, спиральной намотки нитей или перфорированных полимерных пленок, как описано выше. Термин "полоса", используемый здесь и далее, означает отрезок материала, длина которого значительно превышает его ширину, при этом максимальное значение ширины полосы должно быть меньше, чем ширина готовой ткани основы. Например, при ширине полосы 0,5-1,5 м ширина готовой прессовой ткани может составлять от 10 м и более. Часть от всего объема волокнистого материала (как указано выше) прикрепляют к узкой полосе ткани основы путем иглопробивания с использованием традиционного оборудования для иглопробивания. После завершения частичного иглопробивания на структуру наносят покрытие, предотвращающее загрязнение ткани, одним из известных методов, например при помощи валика, вакуумного валика, вакуумной щели или при помощи дозированного распыления. После нанесения покрытия, препятствующего загрязнению ткани, осуществляют сушку, при этом для ускорения процесса сушки используют горячий воздух. Далее полученную узкую подложку-основу сворачивают в рулоны и хранят для последующего использования при изготовлении тканей для бумагоделательной машины. По существу, получают промежуточную прессовую ткань, которая имеет стойкую к загрязнению структуру основы и/или первого слоя или слоев волокна. Технология производства полноразмерной прессовой ткани с использованием указанной промежуточной структуры описано в патенте США 5,360,656.

Следует отметить, что нанесение препятствующего загрязнению ткани покрытия на основу в ее "узкой" фазе при известном привесе покрытия структуры основы и известной длине исходного материала позволяет достичь точного расхода наносимого покрытия. Подобное решение позволяет избежать проблем, связанных со сроком службы покрытия и распределением покрытия в ткани, возникающих при нанесении покрытий на полноразмерные изделия, так как позволяет распределять покрывающее вещество в тех местах, в которых покрытие будет использоваться наиболее эффективно. Другие преимущества предлагаемого технического решения заключаются в снижении общего количества наносимого покрытия, необходимого для эффективного выполнения его функции и, следовательно, снижении отрицательного воздействия покрытия на проницаемость ткани и ее обезвоживающие свойства.

Таким образом реализуются задачи и преимущества данного изобретения, и хотя здесь были раскрыты и подробно описаны предпочтительные формы его осуществления, они никоим образом не ограничивают его объема, который определяется формулой изобретения.