PL 213867 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 213867 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 381289 (51) Int.Cl. D04H 18/00 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 14.12.2006 (54) Sposób wytwarzania materiału tekstylnego (43) Zgłoszenie ogłoszono: 23.06.2008 BUP 13/08 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.05.2013 WUP 05/13 (73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT WŁÓKIEN NATURALNYCH I ROŚLIN ZIELARSKICH, Poznań, PL (72) Twórca(y) wynalazku: ZDZISŁAW CZAPLICKI, Łódź, PL KAZIMIERZ RUSZKOWSKI, Łódź, PL RYSZARD KOZŁOWSKI, Poznań, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Alicja Rumpel
2 PL 213 867 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania materiału tekstylnego poprzez jednoczesne dwustronne igłowanie. Znane i powszechnie stosowane są maszyny włókiennicze wprowadzające w strukturę materiału tekstylnego włókna, za pomocą pojedynczej lub zwielokrotnionej igły. Działają one wykorzystując zależności stosowane w tradycyjnych maszynach szyjących. W opisie patentowym US 3835716 przedstawiono maszynę włókienniczą, w której igłowany materiał rozwijany jest z rolki/belki i wprowadzany w obszar pola igłowania przez układ wałków. W obszarze igłowania w strukturę materiału wprowadzana igła, a nić - włókno wychwytywana jest przez mechanizm wychwytu od dołu. Równocześnie wraz z operacją igłowania materiał tekstylny przesuwany jest tak, aby kolejne uderzenia igły nie następowały w tych samych miejscach. Materiał igłowany przytrzymywany jest w obszarze operacji przez opuszczaną w ten obszar stopę. Opuszczanie stopy do obszaru igłowania odbywa się ręcznie, każdorazowo po zmianie kierunku igłowania. Mechanizm wychwytujący urządzenia zwalnia nić tuż pod powierzchnią materiału tekstylnego, a ruch igły powoduje naciągniecie nici, przez co uzyskany szew jest stosunkowo płaski. Dla uzyskania bardziej puszystych form włókienniczych mechanizm wychwytu odsuwany jest ku dołowi, jak na przykład w rozwiązaniu według patentu US 3978800. Dodatkowo w obszarze igłowania znajduje się nie pojedyncza, ale kilka igieł, przez co zakres obrabianego w trakcie jednej operacji materiału jest większy. Dzianina lub inny materiał tekstylny będący przedmiotem operacji igłowania jest przesuwany, a włókna wychwycone pod jego dolną powierzchnią w momencie opuszczania obszaru roboczego są przecinane przez odpowiednio ukształtowany i zaostrzony koniec mechanizmu wychwytującego. Tworzy się wówczas charakterystyczna dla igłowanych materiałów włókienniczych puszysta struktura. Materiał igłowany podobnie jak w patencie wcześniejszym przytrzymywany jest w obszarze roboczym za pomocą stałej dociskającej. Jest ona jednak elementem stałym, stabilizującym materiał włókninowy nie zależnie od kierunku igłowania. Rozwiązanie takie pozostawia niewielką możliwość ruchu materiału włókninowego podczas wprowadzania w jego strukturę włókien przetykanych, dzięki czemu ewentualne ruchy boczne igłowanego materiału są możliwe bez konieczności zmian położenia stabilizującej stopy. W niektórych maszynach igłujących, jak na przykład w przedstawionej w patencie US 4419944 nie stosuje się układu dociskającego. Zamiast niego wprowadzono dodatkowe wałki prowadzące obrabiany materiał włókninowy, dodatkowo go naciągające i stabilizujące w obrębie pola roboczego. W zależności od zastosowanego układu wychwytującego materiał tekstylny otrzymany po operacji igłowania może uzyskać różną fakturę, mającą postać puchu, kępek lub tradycyjnego ściegu maszynowego. Stopień zagęszczenia struktury powstałej włókniny igłowanej zależy od ilości i stopnia upakowania igieł w głowicy igłującej. Może być on jednak regulowany także poprzez sprzężenie kilku maszyn igłujących w jeden ciąg technologiczny. Do obszaru igłowania maszyny ukazanej w patencie US 4726306 przez układ wałków doprowadzana jest już wcześniej igłowana dzianina, w której strukturę wprowadzane są nowe włókna przetykowe. Operacja ta umożliwia uzyskanie materiału o różnej długości włókien na jego powierzchni, bez konieczności przezbrajania i zmieniania nastaw maszyny. Podczas procesu wytwarzania nadmiernemu unoszeniu materiału w obszarze igłowania zapobiega umieszczona tuż za nim płyta. Płyty tego rodzaju mogą występować także bezpośrednio w obszarze igłowania, dzięki wykonaniu w nich otworów, przez które pochodzą igły. Wielostopniowe igłowanie materiału tekstylnego może także być wykonane za pomocą jednej, a nie wielu maszyn. Patent US 4852505 opisuje urządzenie, w którym igłowanie następuje w kilku obszarach roboczych jednocześnie. Wówczas zwiększoną gęstość reguluje się włączając bądź nie kolejne sekcje maszyny. Układ wychwytu znajduje się podobnie jak we wcześniej wskazanych rozwiązaniach po stronie materiału tekstylnego, który po procesie technologicznym zyskuje chropowatość i pożądaną fakturę. Każda z głowic igłujących połączona jest z komputerem, który reguluje proces. Pozycjon o- wanie materiału odbywa się poprzez zastosowanie wałków przed i za polami roboczymi głowic igłujących. W przypadku, gdy pożądana jest chropowata faktura po obu stronach materiału tekstylnego tradycyjne, a opisane wcześniej metody wymagają przewinięcia lub odwrócenia belki materiału i po zakończeniu procesu po jednej jej stronie, rozpoczęcie go na nowo. Niestety wówczas może dojść do splątywania wcześniej wytworzonej struktury, lub dociskania jej przez nowo wprowadzane włókna.
PL 213 867 B1 3 Sposób według wynalazku polega na jednoczesnym, dwustronnym igłowaniu materiału włókninowego, z zastosowaniem w igłowarce głowicy dwustronnego igłowania. Materiał tekstylny doprowadzany jest do pola roboczego przez co najmniej jeden zestaw wałków doprowadzających, po czym wprowadzany jest między perforowane płyty, a następnie w jego strukturę wprowadzane są nici (włókna) za pomocą co najmniej dwóch głowic igłujących. Głowice umiejscowione są w obrębie pola roboczego maszyny igłującej, po przeciwnych stronach materiału igłowanego, korzystnie naprzeciwko siebie, korzystnie pod i nad materiałem igłowanym w obrębie pola roboczego igłowarki. Jak położonych względem siebie. Włókna przetykane są przez obrabiany materiał jednocześnie z dwóch stron, przy czym korzystnie, gdy obie głowice wykonują jednocześnie ruch do materiału obrabianego i w kierunku przeciwnym. Wprowadzenie włókien następuje w obrębie jednego pola roboczego, a uderzające od góry i dołu głowice igłujące mogą być wyposażone w wiele igieł. Dodatkowo pole igłujące może być poszerzone przez ustawienie linii igieł w kilku rzędach. Przetkane włókna chwytane i przetrzymywane są przez umiejscowiony po przeciwległej stronie do każdej z głowic co najmniej jeden mechanizm wychwytu dla każdej głowicy. W wypadku zastosowania wielu głowic igłujących ilość i umiejscowienie mechanizmów wychwytujących powinna odpowiadać liczbie głowic włączonych w proces produkcyjny. Tory przeciwległych igieł przetykowych mijają się w obrębie pola igłującego. Dla zmniejszenia negatywnych skutków jednostronnego igłowania - takich jak wibracje maszyny, płyty igłujące jednocześnie wykonują ruch w stronę i od materiału tekstylnego, który jest przetwarzany. Korzystnie, gdy masa powierzchniowa igłowanego runa wynosi od 250-300 g/m 2, a liczba przeigłowań na 1 cm 2 zawiera się pomiędzy 100 a 150. Korzystnie także, jeśli płyty głowic igłujących wyposażone są w koronowe igły przetykowe, korzystnie 15 x 18 x 36 x 3511162137 na przykład według katalogu firmy Famid. Rozciąg igłowanego materiału w obrębie pola igłującego powinien wynosić 7-10%. Za polem roboczym przetworzony materiał tekstylny odbierany jest przez co najmniej jeden zestaw wałków odbierających. Przedmiot wynalazku przedstawiony został na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia sposób wytwarzania materiału tekstylnego, Fig. 2 przedstawia materiał tekstylny. Surowy materiał tekstylny 1 o masie powierzchniowej runa 270 g/cm 2 dostarczany jest w obręb pola roboczego 2 przez zestaw wałków lub podajników 3. W obrębie pola roboczego 2 surowiec 1 przechodzi pomiędzy perforowanymi płytami 4 umieszczonymi po obu stronach materiału tekstylnego 1. Podczas przemieszczania się w obrębie pola roboczego 2 materiał tekstylny 1 uderzany jest od góry i z dołu przez głowice igłujące 5 umieszczone po przeciwległych stronach materiału tekstylnego 1 przetwarzanego w procesie technologicznym. Głowice wyposażone są w przetykowe igły koronowe 6 o charakterystyce 15 x 18 x 36 x3511162137 według katalogu firmy Famid. Przetkane włókna chwytane i przetrzymywane są przez umiejscowiony po przeciwległej stronie do każdej z głowic mechanizmy wychwytu. Powstały w ten sposób materiał tekstylny posiada liczbę przeigłowań około 120 g/cm 2. Za polem roboczym 2 przetworzony materiał tekstylny 7 odbierany jest przez co najmniej jeden zestaw wałków odbierających 8. Otrzymany taką metodą materiał tekstylny posiada szereg korzystnych właściwości, a jego zalety zapewniają wysoką skuteczność przy wykorzystaniu materiału według wynalazku jako wkłady filtrujące lub izolacja termiczna. Puszyste warstwy zewnętrzne stanowią rodzaj przedfiltru, a zagęszczona warstwa wewnętrzna filtr o wysokiej skuteczności filtracji. W przypadku materiałów izolacyjnych zewnętrzna, bogata w powietrzne przestrzenie warstwa zewnętrzna, posiada dobre właściwości izolacyjne, a silnie związana warstwa wewnętrzna zapobiega deformacjom i wypychaniu materiału. Po opuszczeniu pola roboczego i przejściu przez wałki odbierające materiał tekstylny może być zarówno zwijany w tradycyjne belki, jak też od razu konfekcjonowany, na przykład cięty na płaszczyzny o pożądanych wymiarach. W samym procesie produkcyjnym przeciwbieżny ruch płyt igłujących ogranicza wertykalne drgania maszyny igłującej, dzięki czemu możliwe jest instalowanie maszyny bez specjalnej stopy fundamentowej, a więc jej późniejsze przestawianie bez konieczności skomplikowanych operacji i przebudowy pomieszczeń produkcyjnych.
4 PL 213 867 B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wytwarzania materiału tekstylnego poprzez jednoczesne dwustronne igłowanie, znamienny tym, że materiał tekstylny (1) doprowadzany jest do pola roboczego (2) przez co najmniej jeden zestaw wałków doprowadzających (3), po czym wprowadzany jest między perforowane płyty (4), a następnie w jego strukturę wprowadzane są nici (włókna) za pomocą co najmniej dwóch głowic igłujących (5), przy czym nici (włókna) włókna przetykane są przez obrabiany materiał (1) jednocześnie z dwóch stron, a głowice (5) umiejscowione są w obrębie pola roboczego (2) maszyny igłującej, po przeciwnych stronach materiału igłowanego (1). 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że głowice (5) umiejscowione są naprzeciwko siebie, pod i nad materiałem igłowanym (1) w obrębie pola roboczego (2) igłowarki. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że obie głowice (5) wykonują jednocześnie ruch do materiału obrabianego (1) i w kierunku przeciwnym, przy czym wprowadzenie włókien następuje w obrębie jednego pola roboczego (2), a uderzające od góry i dołu głowice igłujące (5) mogą być wyposażone w wiele igieł (6). 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że pole igłujące (2) może być poszerzone przez ustawienie linii igieł (6) w kilku rzędach, a przetkane włókna chwytane i przetrzymywane są przez umiejscowiony po przeciwległej stronie do każdej z głowic (5) co najmniej jeden mechanizm wychwytu dla każdej głowicy (5). 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny, tym, że ilość i umiejscowienie mechanizmów wychwytujących powinna odpowiadać liczbie głowic (5) włączonych w proces produkcyjny, a tory przeciwległych igieł przetykowych (6) mijają się w obrębie pola igłującego (2). 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że głowice igłujące (5) jednocześnie wykonują ruch w stronę do i od materiału tekstylnego (1), który jest przetwarzany. 7. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że masa powierzchniowa igłowanego runa wynosi od 250-300 g/m 2, a liczba przeigłowań na 1 cm 2 zawiera się pomiędzy 100 a 150. 8. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że płyty (4) głowic igłujących (5) wyposażone są w koronowe igły przetykowe (6), a rozciąg igłowanego materiału w obrębie pola igłującego wynosi 7 do 10%. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że za polem roboczym (2) przetworzony materiał tekstylny (7) odbierany jest przez co najmniej jeden zestaw wałków odbierających (8).
PL 213 867 B1 5 Rysunki
6 PL 213 867 B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)