Винахід відноситься до засобу захисту від зносу шовних частин промислових тканин, використовуваних при виробництві паперу. Промислова тканину із засобом для її зшивання для освіти нескінченної стрічки містить безліч переривчастих буртиков. Буртики утворені на тканини поблизу виконаного в ній шва і запобігають знос елементів шва. Переривчасті буртики утворені під кутом до напрямку поперек ходу паперу в машині. Забезпечується ефективна вбудований захист шовного частини тканини від зносу. 7 з.п. ф-ли, 3 мул.
Малюнки до патенту РФ 2374373
Винахід стосується засобу захисту від зносу шовних частин промислових тканин, використовуваних в процесах, що відносяться до виробництва паперу.
У більшості процесів з виробництва целюлози лігнін відокремлюють від волокон хімічним шляхом. Наприклад, при виробництві крафт-паперу деревну крихту нагрівають ( "варять") в розчині гідроксиду натрію і сульфіду натрію. Лігнін розпадається на невеликі сегменти і переходить в розчин. Наступного операції, "промивання сульфатної целюлози", продукти розпаду та хімікати вимивають з целюлози і направляють в котел-утилізатор. Через наявність темного залишкового лігніну небілений крафт-целюлоза має специфічний темно-коричневий колір, проте вона є виключно міцною і годиться для виготовлення пакувального паперу, тканини і рушників.
Для виготовлення більш світлих і зносостійких виробів целюлозу потрібно відбілити. Для відбілювання або нейтралізують (руйнуючи хромофорні групи) колір залишкового лігніну, або просто видаляють лігнін. У разі крафт-целюлози зазвичай використовують відбілювання хлором з наступним промиванням і витяганням хімікатів і продуктів розпаду. Цей процес нагадує прання одягу, при якій плями на одязі, які проникли в волокна тканини, або нейтралізують за допомогою відбілюючого кошти, або розкладають і вимивають.
У сучасному виробництві целюлози розчин лігніну зазвичай піддають двом або більше окремими операціями промивання. Наприклад, подрібнену деревину або деревну крихту спочатку обробляють хімікатами під тиском і при високій температурі, зазвичай або за допомогою крафт-процесу, або процесу із застосуванням сірчистої кислоти. В обох процесах виварювання призводить до розчинення лигнинов, в результаті чого волокна звільняються, а компоненти лігніну переходять в розчин. В результаті утворюється темна рідина, а залишкову рідина, яка не вийшла з целюлози, і залишкові забруднюючі речовини потрібно видалити з целюлози промиванням. Крім того, бажано довести відпрацьовану рідину до такої високої концентрації, яка дозволить знизити вартість подальшого відновлення хімікатів.
Невибілена целюлоза, яка була піддана вищевказаної промиванні, зберігає явний коричневий колір і тому отримана целюлоза зазвичай занадто сильно забарвлена, щоб з неї можна було виготовляти білий папір. Крім того, якщо лігнін все ще присутній, то папір, виготовлена з такої целюлози, може не мати високої стабільності і з часом жовтіє. Тому прийнято вибілювати целюлозу не тільки для того, щоб вона була більш білою, а й для того, щоб вона зберігала білизну з плином часу.
Відбілювання може не досягатися за одну операцію і його можна виконувати в дві або більше операції, кожна з якої супроводжується промиванням. Після відбілювання целюлозу промивають для видалення води, що містить відпрацьовані відбілюючі речовини і розчинений лігнін.
До промислових тканин такого типу, які мають таке застосування, відноситься тканину для промивання целюлози, яка використовується, наприклад, в установці Black Clawson Chemi Washer.
У патенті США № 5275024 описана стрічкового типу машина для промивки целюлози, що містить пристрій зневоднення (або "зону формування") і кілька пристроїв противоточной промивання (утворюють разом "зону витіснення"). У машині використовується нескінченна рухається перфорована стрічка, яка проходить навколо виносного ролика, що визначає вхідний кінець, і гауч-ролика, що визначає вихідний кінець, причому між роликами розташована, по суті, горизонтальна верхня частина стрічки. Початкове зневоднення целюлози в зоні формування здійснюється поруч всмоктуючих боксів, розташованих під стрічкою, які працюють в поєднанні з рядом розбризкувачів для промивання і зневоднення целюлози в зоні витіснення.
За головним боксом і зоною формування машина розділена на ряд зон або пристроїв промивки, в які зверху подається промивна рідина, що проходить потім через шар целюлози. Найсвіжіша або найчистіша промивна рідина подається в зону, найближчу до вихідного кінця стрічки, а рідина, що пройшла через шар целюлози в цій зоні, забирається з всмоктуючих боксів і надходить в найближчу попередню зону промивання. Така картина повторюється від зони до зони, так що найчистіша целюлоза обробляється найчистішою водою, а найбрудніша целюлоза обробляється найбруднішою водою.
Як правило, для промивання целюлози бажано використовувати тканини, забезпечені швами зі штифтами для полегшення установки. Крім того, використання швів зі штифтами дозволяє виробникам машин створювати менш дорогі неконсольние промивні системи. Проблеми використання зшитих за допомогою штифтів тканин пов'язані, перш за все, з їх гіршої міцністю в порівнянні з їх альтернативами у вигляді тканин, отриманих нескінченним ткацтвом, або нескінченних зшитих тканин, а саме область шва в тканини має меншу міцність, ніж її основне тіло. Залежно від структури тканини міцність шва може становити 50% від міцності основного тіла тканини. Таким чином, шов, який є бажаним атрибутом, являє собою і найслабший елемент тканини. Оскільки більшість систем для промивання целюлози (настили зі щілинами і вакуумированием) викликають інтенсивне стирання треться поверхні тканини, шви або шовні елементи, які зазвичай товщі, ніж тіло тканини, можуть зношуватися швидше, що призводить до зменшення міцності шва і передчасної аварії (розриву шва) .
Для зниження ймовірності такої аварії, викликаної зносом, стало стандартною практикою створювати деяку подвергаемую стирання поверхню, що служить захисним бар'єром і забезпечує підвищення довговічності шва. У патенті США № 5791383 описано, що після зшивання тканини її кінці навмисно не обрізають, щоб покривати ними область шва. Хоча це дає певний ефект, але ускладнює установку тканини на машину.
Альтернативне рішення, яке не впливає негативно на процес установки тканини, полягає в тому, що з кожного боку шва створюється призначений для зносу буртик або смужка з полімерного матеріалу, розташований поперек ходу тканини в машині. На фіг.1 показана тканину 10, що має шов 16, утворений з петель 12 і щонайменше одного штифта 14, і призначений для зносу буртик / смужку 18. Ці буртики 18 зазвичай розміщуються в межах 10 см з обох сторін шва 16 і мають велику товщину, ніж шов 16.
Призначені для зносу смужки 18 теоретично, по суті, захищають шов 16 від зносу до тих пір, поки їх товщина в результаті стирання не стане рівною товщині шва, після чого починає стиратися сам шов. Однак через те, що ці буртики / смужки 18 тривають безперервно у напрямку поперек ходу тканини в машині, велика ймовірність аварійного розриву буртика / смужки або під дією сконцентрованої сили уздовж загальної площині, або в результаті відшаровування. Сила зсуву, зміщуються буртик / смужку 18, зазвичай приблизно в 20 разів перевищує міцність на відрив в поперечному напрямку. Тому будь-яка вада в процесі нанесення буртика / смужки або локальне пошкодження будь-якого його ділянки під час обробки целюлози знижує міцність призначеного для зносу буртика / смужки до міцності на відрив. Такі вади можуть виникнути в процесі виготовлення або в результаті відшаровування в будь-якому місці матеріалу буртика, нанесеного по ширині тканини. Ці вади, в кінцевому рахунку, роблять захист від зносу неефективною, причому цей захист перестає діяти вже після невеликого робочого пробігу тканини.
Винахід направлено на усунення недоліків відомих тканин.
Головною метою винаходу є створення промислової тканини, що має вбудований механізм захисту її шовного частини від зносу.
Ще однією метою винаходу є створення тканини, в якій аварійний відмова частини механізму захисту від зносу не призводить до відмови всіх механізмів захисту від зносу тканини.
Ще однією метою винаходу є створення тканини, що має механізм захисту від зносу, який не впливає несприятливо на процедуру її зшивання на машині.
Винахід направлено на створення промислової тканини, утвореної з тканини, отриманої плоским ткацтвом і має засіб її зшивання в нескінченну стрічку і безліч переривчастих призначених для зносу буртиков, утворених на тканини поблизу її шва.
Ці та інші цілі і переваги досягнуті в цьому винаході.
Короткий опис креслень
Цілі і переваги винаходу будуть зрозумілі з подальшого опису, супроводжуваного кресленнями, де
на фіг.1 показаний вид зверху промислової тканини, що має відомі пристрої захисту шва від зносу,
на фіг.2 показаний вид зверху промислової тканини, що має пристрої захисту шва від зносу відповідно до винаходу, і
на Фіг.3 показаний розріз промислової тканини, що має пристрої захисту шва від зносу відповідно до винаходу.
Детальний опис кращих варіантів здійснення винаходу
Кращий варіант здійснення винаходу буде описаний відносно ниток і витканих з них тканин, використовуваних в процесах, пов'язаних з паперовим виробництвом. Однак винахід може бути застосовано до тканин, що використовуються в інших промислових установках, де важливо запобігти знос шва.
Структура тканини зазвичай являє собою систему переплетених ниток. Ці нитки можуть бути одноволоконного, складеними одноволоконного, многоволоконного або складеними многоволоконного, а тканина може бути виткана з одношаровим переплетенням, багатошаровим переплетенням або мати шарувату структуру, що складається з однієї або декількох базових тканин. Нитки зазвичай отримують екструзією з будь-синтетичної полімерної смоли, наприклад поліамідної або поліефірної смоли, які використовуються з цією метою фахівцями в області виготовлення промислових тканин.
Винахід стосується зшитою тканини, яка виготовлена плоскою і якої потім за допомогою шва 16 надано форму нескінченної стрічки, як показано на фіг.2. Шов 16 утворений петлями 12 і штифтами 14. Петлі 12 виконані на обох кінцях тканини 10, отриманої плоским ткацтвом, з ниток, розташованих по ходу паперу в машині. Після установки тканини на машині ці петлі 12 перемежовують в процесі формування шва і вставляють в них один або більшу кількість штифтів 14, отримуючи нескінченну тканину. Однак винахід не обмежується сшиванием за допомогою штифта / петель і допускає інші відомі способи зшивання, наприклад за допомогою спіралей, які кріплять до кінців тканини, перемежовують їх витки і протягують через них штифт. Фахівцям в даній галузі відомі й інші способи зшивання, з якими можна використовувати даний винахід.
Як показано на фіг.2, для забезпечення довговічності захисту шва, яка не заважає ефективному з'єднанню шва під час установки тканини, призначені для зносу буртики 20 розташовані зигзагоподібно і утворюють переривчастий малюнок. Буртики 20 можуть перебувати, наприклад, в межах приблизно 10 см з кожного боку шва 16. Малюнок розташування буртиков, зображений на фіг.2, дан як приклад і не обмежує винахід. Можна використовувати інші Непрямолінійність конфігурації в напрямку поперек ходу паперу в машині і іншу форму буртиков 20.
В одному кращому варіанті здійснення винаходу призначені для зносу буртики / смужки 20 виконані з полімерних матеріалів, що включають термопласти і зшивають термореактивною пластмасу, затвердевающую при кімнатній температурі, під впливом ультрафіолетового випромінювання або тепла. Спосіб прикріплення буртика за допомогою адгезії полягає в нанесенні матеріалу буртика в кількості, достатній для інкапсуляції ниток і для того, щоб сам буртик виступав над стирається поверхнею тканини на висоту, яка визначається товщиною шва, як показано на Фіг.3. Іншими словами, буртик повинен бути вище, ніж шов.
Одна з переваг винаходу полягає в тому, що будь-які вади при нанесенні буртиков / смужок або пошкодження будь-яких їх ділянок в процесі промивки целюлози приведуть тільки до локалізованого відриву буртика. По суті адгезія буртика, призначеного для захисту від зносу, в цілому залежить від його міцності на зрушення і не зменшується до міцності буртика на відрив від тканини.
Сили зсуву, які діють внаслідок орієнтації елементів зносу в напрямку по ходу паперу в машині, в загальному зменшуються в результаті зменшеною площі контакту вздовж розташованого поперек ходу паперу в машині поздовжнього компонента області накладення буртика. Тобто оскільки будь-який предмет, з яким контактує буртик 20, взаємодіє з меншим профілем в напрямку поперек ходу паперу в машині, зсувні напруження на буртике 20 зменшуються, так як це напруга являє собою складову силу, що залежить від розміру площі, яка стикається з предметом, і швидкості тканини, і прикріпленого до неї буртика 20. Завдяки розташуванню буртика під кутом його ефективна площа поверхні зменшується пропорційно кутку щодо направлення поперек ходу паперу в машині.
Крім того, при розташуванні буртика 20, призначеного для зносу, під кутом до напрямку поперек ходу паперу в машині, як показано на фіг.2, його зіткнення з предметом відбувається як в напрямку по ходу паперу в машині, так і в напрямку поперек ходу паперу в машині. Тобто сила, спрямована по ходу паперу в машині, яка викликає зрушення буртика 20, розкладається в результаті зіткнення на вектори сили, спрямованої по ходу паперу в машині, і сили, спрямованого поперек ходу паперу в машині, що зменшує напругу зсуву, яке повинно поглинатися буртиком 20, щоб уникнути його відшарування від поверхні тканини.
Таким чином, цілі і переваги винаходу досягнуто, і хоча вище докладно описані кращі варіанти здійснення винаходу, його обсяг не обмежений описом, а визначається формулою винаходу.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Промислова тканину, яка містить тканину, що має шов, засіб для зшивання зазначеної тканини з утворенням нескінченної стрічки і безліч переривчастих буртиков, призначених для зносу, які утворені на зазначеній тканини поблизу утвореного на ній шва.
2. Промислова тканину по п.1, в якій зазначені переривчасті буртики, призначені для зносу, утворені під кутом до напрямку поперек ходу паперу в машині.
3. Промислова тканину по п.1, в якій зазначені переривчасті буртики, призначені для зносу, розташовані не по прямій лінії в напрямку поперек ходу паперу в машині.
4. Промислова тканину по п.1, в якій зазначені переривчасті буртики, призначені для зносу, виконані з матеріалу, вибраного з групи, що включає термопласти і зшивають термореактивною пластмасу, затвердевающую при кімнатній температурі, під впливом ультрафіолетового випромінювання або тепла.
5. Промислова тканину по п.1, в якій зазначені буртики, призначені для зносу, розташовані на відстані приблизно 10 см від зазначеного шва.
6. Промислова тканину по п.1, в якій зазначені буртики, призначені для зносу, розташовані по обидва боки від шва.
7. Промислова тканину по п.1, в якій зазначені буртики, призначені для зносу, прикріплені до зазначеної тканини шляхом адгезії з инкапсуляцией її ниток.
8. Промислова тканину по п.1, в якій товщина області тканини з буртиками, призначеними для зносу, більше товщини області без цих буртиков, причому більш товста область запобігає зносу шва.