Способ и устройство изготовления щетинных подузлов - RU2001131560A

Реферат

1. Непрерывный способ изготовления щетинного подузла, включающий (a) непрерывное формирование намотки полимерных волокон посредством наматывания по меньшей мере одного волокна вокруг оси по меньшей мере трехсторонней оправки, имеющей движущуюся тросовую опору на каждом углу, проходящую по длине оправки по внешнему углу оправки и способную поддерживать и перемещать полимерные волокна намотки по меньшей мере по части длины оправки; (b) подачу по меньшей мере одной нити основы снаружи намотки полимерных волокон в выбранную часть оправки, как требуется для формирования подузла, в то время как полимерные волокна намотки перемещаются по меньшей мере по части длины оправки; (c) соединение нити основы и полимерных волокон намотки друг с другом одновременным прижимом нити основы в соприкосновение к полимерным волокнам намотки и подачей энергии на нить основы и полимерные волокна намотки; и (d) разрезание полимерных волокон намотки в точке, которая находится после того места, где полимерные волокна намотки соединяются сваркой с нитью основы, формируя по меньшей мере один щетинный подузел, имеющий по меньшей мере один ряд фрагментов волокна, соединенных по меньшей мере с одной нитью основы.

2. Способ по п.1, в котором соединение сваркой нити основы и полимерных волокон намотки друг с другом включает перемещение нити основы и полимерных волокон намотки под источником волновой энергии и подачу волновой энергии, достаточной для частичного оплавления нити основы, полимерных волокон намотки или нити основы и полимерных волокон намотки.

3. Способ по п.2, в котором источником волновой энергии является ультразвуковой хобот, расположенный рядом с оправкой, и в котором хобот имеет вырез, достаточный для прохода нити основы и полимерных волокон намотки, и удерживает нить основы в соприкосновении с волокнами намотки и не позволяет сместиться нити основы и работает на частоте 20-70 кГц.

4. Способ по п.1, в котором непрерывное формирование намотки включает подачу по меньшей мере одного полимерного волокна в механизм наматывания и вращение механизма наматывания вокруг оси оправки для формирования намотки полимерных волокон, которые сначала входят в соприкосновение с тросом, который представляет собой бесконечный трос, а затем по меньшей мере с одной нитью основы.

5. Способ по п.4, в котором нить основы располагается по меньшей мере на одном углу четырехсторонней оправки снаружи намотки полимерных волокон, и каждая бесконечная тросовая опора проходит по одному углу по длине оправки, выступая наружу из линии пересечения двух боковых поверхностей оправки, которые образуют угол оправки, и проходит в противоположном направлении по углубленному каналу в оправке, расположенному на диагональной стороне оправки от упомянутого угла, и не выступает в плоскость боковой стороны оправки.

6. Способ по п.4, в котором по меньшей мере одна нить основы располагается по меньшей мере на одной боковой стороне четырехсторонней оправки снаружи намотки полимерных волокон, и каждая бесконечная тросовая опора проходит по одному углу по длине оправки, выступая наружу из линии пересечения двух боковых поверхностей оправки, которые образуют угол оправки, и проходит в противоположном направлении по углубленному каналу в оправке, расположенному на диагональной стороне оправки от упомянутого угла, и не выступает в плоскость боковой стороны оправки.

7. Способ по п.1, в котором нить основы имеет диаметр 50-5000 мкм, а полимерное волокно намотки имеет диаметр 12-5000 мкм.

8. Способ по п.7, в котором нить основы включает пучок моноволокон, в котором по меньшей мере одно является термопластичным полимером.

9. Способ по п.7, в котором нить основы и полимерное волокно для формирования намотки представляют собой моноволокна и выполнены из термопластичного полимера.

10. Способ по п.9, в котором термопластичный полимер выбирается из группы, состоящей из алифатических полиамидов, ароматических полиамидов, сложных полиэфиров, полиолефинов, полистиролов, сополимеров стирола, поливинилхлорида, фтор-полимеров, полиуретанов и поливинилиденхлорида и совместной экструзии любых вышеупомянутых полимеров.

11. Способ по п.10, в котором термопластичным полимером является полиамид.

12. Способ по п.11, в котором полиамид выбирается из группы, состоящей из найлона-4, найлона-6, найлона-11, найлона-12, найлона-6,6, найлона-6,12, найлона-6, 14, найлона-10,10 и найлона-12,12 и совместной экструзии любых вышеупомянутых полимеров.

13. Способ по п.12, в котором полиамидом является найлон-6,12 (полигексаметилендодеканамид).

14. Способ по п.10, в котором термопластичным полимером является полибутилентерефталат.

15. Способ по п.7, в котором полимерное волокно для формирования намотки включает добавки, каждая в количестве 0-50 мас.% от массы моноволокна, выбранные из группы, состоящей из абразивов, красителей, окрашенных частиц, терапевтических средств, антимикробных средств и их смесей.

16. Способ по п.15, в котором добавкой является абразив, выбранный из группы, состоящей из окисей, карбидов, силикатов, нитридов, нитридов бора, боридов и металлов.

17. Способ по п.7, в котором полимерное волокно для формирования намотки включает 0,2-5,0 мас.% от массы полимерного волокна светоотражающих частиц или пленочных частиц.

18. Способ по п.7, в котором нить основы включает пучок натуральных волокон.

19. Способ по п.18, в котором пучок натуральных волокон выполнен из хлопка, джута или пеньки.

20. Способ по п.1, в котором нить основы включает пучок нетермопластичных волокон.

21. Способ по п.20, в котором нетермопластичными волокнами является стекловолокно.

22. Способ по п.1, при котором на этапе (а) намотка полимерных волокон формируется вокруг оси четырехсторонней оправки, имеющей движущуюся бесконечную тросовую опору на каждом углу, причем упомянутая бесконечная тросовая опора проходит по каждому углу по меньшей мере по части длины оправки, выступая наружу из линии пересечения двух боковых поверхностей оправки, которые образуют угол оправки, и проходит в противоположном направлении по углубленному каналу в оправке, расположенному на поверхности по диагональной стороне оправки от упомянутого угла, и не выступает на поверхность боковой стороны оправки и перемещает намотку полимерных волокон по значительной части длины оправки, на этапе (b) пары нитей основы полимерного моноволокна подают снаружи намотки полимерных волокон на каждом углу оправки, в то время как намотки перемещаются по значительной части длины оправки, и при котором на этапе (с) соединяют нити основы и полимерные волокна намотки друг с другом одновременным прижимом нити основы до соприкосновения с полимерным волокном намотки и подачей энергии на нить основы и полимерные волокна намотки, при этом при соединении нити основы и полимерных волокон намотки друг с другом перемещают нити основы и волокна намотки под источником волновой энергии, которым является ультразвуковой хобот, расположенной рядом с оправкой, который имеет вырез, достаточный для прохода нити основы и волокон намотки, и удерживает нить основы в соприкосновении с волокнами намотки и не позволяет сместиться нити основы, и достаточная волновая энергия подается с частотой 20-70 кГц для частичного оплавления по меньшей мере нити основы или волокон намотки, и на этапе (d) разрезают намотку в точке, которая находится после того места, где полимерные волокна соединяются с нитью основы, формируя щетинные подузлы, каждый из которых имеет по меньшей мере один ряд фрагментов волокна, соединенных по меньшей мере с одной нитью основы.

23. Способ по п.2 2, в котором нить основы и полимерное волокно намотки выполнены из полиамида.

24. Щетинный подузел, выполненный в соответствии со способом по п.1.

25. Способ по п.1, при котором на этапе (а) намотка полимерных волокон формируется вокруг оси четырехсторонней оправки, имеющей движущуюся бесконечную тросовую опору на каждом углу, причем упомянутая бесконечная тросовая опора проходит по каждому углу по меньшей мере по части длины оправки, выступая наружу из линии пересечения двух боковых поверхностей оправки, которые образуют угол оправки, и проходит в противоположном направлении по углубленному каналу в оправке, расположенному на поверхности по диагональной стороне оправки от упомянутого угла, и не выступает на поверхность боковой стороны оправки и перемещает намотку полимерных волокон по значительной части длины оправки, на этапе (b) пары нитей основы полимерного моноволокна подают снаружи намотки полимерных волокон на каждом углу оправки, в то время как намотки перемещаются по значительной части длины оправки, и при котором на этапе (с) соединяют нити и полимерные волокна намотки друг с другом одновременным прижимом нити основы до соприкосновения с полимерным волокном намотки и подачей энергии на нить основы и полимерные волокна намотки, при этом при соединении нити основы и полимерных волокон намотки друг с другом перемещают нити основы и волокна намотки под источником волновой энергии, которым является ультразвуковой хобот, расположенной рядом с оправкой, который имеет вырез, достаточный для прохода нити основы и волокон намотки, и удерживает нить основы в соприкосновении с волокнами намотки и не позволяет сместиться нити основы, и подается волновая энергия, достаточная для частичного оплавления по меньшей мере нитей основы или волокон намоток, и на этапе (d) разрезают намотку в точке, которая находится после того места, где полимерные волокна соединяются с нитью основы, формируя щетинные подузлы, имеющие по меньшей мере один ряд фрагментов волокна, соединенных между двумя нитями основы.

26. Непрерывный способ по п.25, в котором полимерные волокна намотки и нить основы выполнены из полиамидов.

27. Щетинный подузел, выполненный в соответствии со способом по п.25.

28. Непрерывный способ изготовления щетинного подузла, включающий (a) непрерывное формирование намотки полимерных волокон посредством наматывания по меньшей мере одного волокна вокруг оси по меньшей мере трехсторонней оправки, формируя намотки полимерных волокон достаточной плотности так, чтобы волокна плотно располагались в соприкосновении друг с другом, и имеющей движущуюся тросовую опору на каждом углу, проходящую по длине оправки по внешнему углу оправки и способную поддерживать и перемещать полимерные волокна намотки по значительной части длины оправки; (b) подачу энергии на полимерные волокна намотки на углу оправки, тем самым соединяя волокна намотки друг с другом и формируя линию шва; и (c) разрезание полимерных волокон намотки в точке, которая находится по направлению перемещения от того места, где волокна намотки соединяются друг с другом, формируя по меньшей мере один щетинный подузел, имеющий по меньшей мере один ряд фрагментов волокна, отходящих от линии шва.

29. Способ по п.28, в котором волокно для формирования намотки представляет собой моноволокно и выполнено из термопластичного полимера, выбранного из группы, состоящей из алифатических полиамидов, ароматических полиамидов, сложных полиэфиров, полиолефинов, полистиролов, сополимеров стирола, поливинилхлорида, фторполимеров, полиуретанов и поливинилиден-хлорида и совместной экструзии любых вышеупомянутых полимеров.

30. Способ по п.28, в котором подается волновая энергия, достаточная по меньшей мере для частичного оплавления полимерных волокон намотки и источником энергии является ультразвуковой хобот, работающий на частоте 20-70 кГц и расположенный рядом с оправкой.

31. Щетинный подузел, выполненный в соответствии со способом по п.28.

32. Непрерывный способ изготовления щетинного подузла, включающий: (a) непрерывное формирование намотки полимерных волокон посредством наматывания по меньшей мере одного волокна вокруг оси по меньшей мере трехсторонней оправки, имеющей движущуюся тросовую опору на каждом углу, проходящую по длине оправки по внешнему углу оправки и способную поддерживать и перемещать намотку волокон по меньшей мере по части длины оправки; (b) подачу по меньшей мере одного непрерывного элемента основы в виде расплавленного полимерного валика снаружи намотки полимерных волокон по меньшей мере на одну выбранную часть оправки и удержание полимерного валика в соприкосновении с полимерными волокнами намотки на оправке до тех пор, пока полимерный валик не соединится с полимерными волокнами намотки, в то время как полимерные волокна намотки перемещаются по меньшей мере по части длины оправки; и (c) разрезание полимерных волокон намотки в точке, которая находится по направлению перемещения от того места, где полимерные волокна намотки соединяются с элементом основы, непрерывно формируя по меньшей мере один щетинный подузел, имеющий по меньшей мере один ряд фрагментов волокна, соединенных с полимерным валиком.

33. Способ по п.32, в котором полимерное волокно для формирования намотки представляет собой моноволокно и выполнено из термопластичного полимера, выбранного из группы, состоящей из алифатических полиамидов, ароматических полиамидов, сложных полиэфиров, полиолефинов, полистиролов, сополимеров стирола, поливинилхлорида, фторполимеров, полиуретанов и поливинилиденхлорида и совместной экструзии любых вышеупомянутых полимеров.

34. Щетинный подузел, выполненный в соответствии со способом по п.32.

35. Непрерывный способ изготовления щетинного подузла, включающий (a) непрерывное формирование намотки полимерных волокон посредством наматывания по меньшей мере одного волокна вокруг оси по меньшей мере трехсторонней оправки, имеющей движущуюся тросовую опору на каждом углу, проходящую по длине оправки по внешнему углу оправки и способную поддерживать и перемещать намотку волокон по значительной части длины оправки; (b) подачу непрерывной струи связующего материала, выбранного из группы, состоящей из растворителя для полимерных волокон или клея для полимерных волокон, снаружи намотки полимерных волокон по меньшей мере на одну выбранную часть оправки и удержание связующего материала и волокон намотки на оправке в соприкосновении до тех пор, пока связующий материал не соединит волокна намотки; и (с) разрезание волокон намотки в точке, которая находится по направлению перемещения от того места, где волокна намотки соединяются друг с другом, формируя по меньшей мере один щетинный подузел, имеющий по меньшей мере один ряд фрагментов волокна, соединенных у основания каждого фрагмента щетины.

36. Способ по п.35, в котором волокно для формирования намотки представляет собой моноволокно и выполнено из термо пластичного полимера, выбранного из группы, состоящей из алифатических полиамидов, ароматических полиамидов, сложных полиэфиров, полиолефинов, полистиролов, сополимеров стирола, поливинилхлорида, фторполимеров, полиуретанов и поливинилиден-хлорида и совместной экструзии любых вышеупомянутых полимеров.

37. Щетинный подузел, выполненный в соответствии со способом по п.35.

38. Устройство непрерывного изготовления щетинного подузла, содержащее (a) оправку, имеющую по меньшей мере три стороны и имеющую движущуюся тросовую опору на каждом углу, проходящую по значительной части длины оправки по внешнему углу оправки; (b) средство наматывания для непрерывного наматывания полимерного волокна вокруг оси оправки, формируя намотку полимерных волокон; в котором намотка полимерных волокон поддерживается и перемещается по значительной части длины оправки посредством движущейся тросовой опоры; (c) средство для подачи по меньшей мере одной нити основы снаружи намотки полимерных волокон на выбранную часть оправки, как требуется для формирования подузла, в то время как намотка полимерных волокон перемещается по меньшей мере по части длины оправки посредством тросовой опоры оправки; (d) средство для непрерывного соединения нити основы и полимерных волокон намотки друг с другом посредством одновременного прижима нити основы в соприкосновение к полимерным волокнам намотки и подачи энергии на нить основы и полимерные волокна намотки; и (e) средство разрезания для разрезания намотки полимерных волокон в точке, которая находится по направлению перемещения от того места, где полимерные волокна намотки соединяются сваркой с нитью основы, формируя по меньшей мере один щетинный подузел, имеющий по меньшей мере один ряд фрагментов волокна, соединенных по меньшей мере с одной нитью основы.

39. Устройство по п.38, в котором средством для соединения нити основы и полимерных волокон намотки друг с другом является источник волновой энергии, который подает достаточную волновую энергию для частичного оплавления по меньшей мере нити основы или полимерных волокон намотки.

40. Устройство по п.39, в котором источник волновой энергии представляет собой ультразвуковой хобот, работающий на частоте 20-70 кГц и расположенный рядом с оправкой, и который имеет вырез, достаточный для прохода нити основы и полимерных волокон намотки, и поддерживает нить основы в соприкосновении с волокнами намотки и не позволяет сместиться нити основы.

41. Устройство по п.38, в котором средство наматывания непрерывно формирует намотку посредством использования по меньшей мере одного полимерного волокна с регулируемым натяжением, и средство наматывания вращается с регулируемой скоростью вокруг оси оправки, формируя намотку полимерных волокон, которая сначала вводится в соприкосновение с тросом, который представляет собой бесконечный трос, а затем с нитью основы.

42. Устройство по п.41, в котором по меньшей мере одна нить основы располагается по меньшей мере на одном углу четырехсторонней оправки снаружи намотки полимерных волокон, и каждая бесконечная тросовая опора проходит по одному углу по длине оправки, выступая наружу из линии пересечения двух боковых поверхностей оправки, которые образуют угол оправки, и проходит в противоположном направлении по углубленному каналу в оправке, расположенному на диагональной стороне оправки от упомянутого угла, и не выступает в плоскость боковой стороны оправки.

43. Устройство по п.41, в котором по меньшей мере одна нить основы располагается по меньшей мере на одной боковой стороне четырехсторонней оправки снаружи намотки полимерных волокон, и каждая бесконечная тросовая опора проходит по одному углу по длине оправки, выступая наружу из линии пересечения двух боковых поверхностей оправки, которые образуют угол оправки, и проходит в противоположном направлении по углубленному каналу в оправке, расположенному на диагональной стороне оправки от упомянутого угла, и не выступает в плоскость боковой стороны оправки.

44. Устройство по п.38, в котором средство для соединения нити основы и полимерных волокон намотки друг с другом включает средство соединения растворителем.

45. Устройство по п.38, в котором средством для соединения нити основы и полимерных волокон намотки друг с другом является средство соединения клеем.

46. Устройство по п.38, в котором термопластичный полимер наносится на поверхность волокон намотки, образуя соединяющую и поддерживающую конструкцию с волокнами намотки.

47. Устройство изготовления щетинных подузлов, содержащее (a) оправку, имеющую по меньшей мере три стороны и имеющую движущуюся тросовую опору на каждом углу, проходящую по длине оправки по внешнему углу оправки; (b) средство наматывания для непрерывного наматывания полимерного волокна вокруг оси оправки, формируя множество намоток полимерных волокон, причем соседние находятся в соприкосновении друг с другом, в котором намотки поддерживаются и перемещаются по значительной части длины оправки посредством движущейся тросовой опоры; (c) средство соединения для непрерывного соединения намоток полимерных волокон друг с другом посредством подачи энергии на намотки полимерных волокон; и (d) средство разрезания для разрезания намоток полимерных волокон в точке, которая находится по направлению перемещения от того места, где намотки полимерных волокон соединяются, формируя по меньшей мере один щетинный подузел, имеющий по меньшей мере один ряд фрагментов волокна, соединенных друг с другом вдоль линии соединения, образованной подачей энергии.

48. Устройство по п.47, в котором средство соединения выбирается из группы, состоящей из нагревающего средства, склеивающего средства и растворяющего средства.

49. Непрерывный способ изготовления нити пряжи, включающий (a) непрерывное формирование намотки пряжи посредством наматывания по меньшей мере одного конца пряжи вокруг оси по меньшей мере трехсторонней оправки, имеющей движущуюся тросовую опору на каждом углу, проходящую по значительной части длины оправки по внешнему углу оправки и способную поддерживать и перемещать намотку пряжи по значительной части длины оправки; (b) подачу по меньшей мере одной нити основы снаружи намотки пряжи в выбранную часть оправки, как требуется для формирования подузла, в то время как намотка пряжи перемещается по значительной части длины оправки; (c) соединение нити основы и намотки пряжи друг с другом одновременным прижимом нити основы в соприкосновение с намоткой пряжи, так что пучок пряжи сжимается, и подачей энергии на нить основы и намотку пряжи; и (d) разрезание намотки пряжи в точке, которая находится по направлению перемещения от того места, где намотка пряжи соединяется с нитью основы, формируя по меньшей мере один щетинный подузел, имеющий по меньшей мере один ряд фрагментов волокна, соединенных по меньшей мере с одной нитью пряжи.

50. Непрерывный способ изготовления щетинного подузла, включающий (a) непрерывное формирование намотки полимерных волокон посредством наматывания по меньшей мере одного волокна вокруг оси четырехсторонней оправки, имеющей движущуюся бесконечную тросовую опору на каждом углу, упомянутая бесконечная тросовая опора проходит по одному углу по меньшей мере по части длины оправки, выступая наружу из линии пересечения двух боковых поверхностей оправки, которые образуют угол оправки, и проходит в противоположном направлении по углубленному каналу в оправке, расположенному на диагональной стороне оправки от упомянутого угла, и не выступает в плоскость боковой стороны оправки и перемещает намотку полимерных волокон по значительной части длины оправки; (b) подачу по меньшей мере одной нити основы полимерного моноволокна снаружи намотки полимерных волокон на каждом углу оправки, в то время как намотки перемещаются по значительной части длины оправки; (c) подачу непрерывной струи связующего материала, выбранного из группы, состоящей из растворителя по меньшей мере для полимерных волокон или нити основы, или клея по меньшей мере для полимерных волокон или нити основы, снаружи намотки полимерных волокон по меньшей мере на одну выбранную часть оправки вблизи по меньшей мере от одной нити основы и удержание связующего материала и по меньшей мере волокон намотки или по меньшей мере одной нити основы на оправке в соприкосновении до тех, пока по меньшей мере связующий материал или нить основы не соединится с волокнами намотки; и (d) разрезание волокон намотки в точке, которая находится по направлению перемещения от того места, где волокна намотки соединяются, формируя по меньшей мере один щетинный подузел, имеющий по меньшей мере один ряд фрагментов волокна, соединенных по меньшей мере с одной нитью основы.

51. Устройство изготовления щетинного подузла, содержащее (а) средство для непрерывного формирования намотки полимерных волокон, и включающее средство для наматывания по меньшей мере одного волокна вокруг оси четырехсторонней оправки, имеющей движущуюся бесконечную тросовую опору на каждом углу, упомянутая бесконечная тросовая опора проходит по одному углу по меньшей мере по части длины оправки, выступая наружу из линии пересечения двух боковых поверхностей оправки, которые образуют угол оправки, и проходит в противоположном направлении по углубленному каналу в оправке, расположенному на диагональной стороне оправки от упомянутого угла, и не выступает в плоскость боковой стороны оправки и перемещает намотку полимерных волокон по значительной части длины оправки; (b) средство для подачи пар нитей основы полимерного моноволокна снаружи намотки полимерных волокон на каждой боковой стороне оправки, в то время как намотки перемещаются по значительной части длины оправки; (c) средство для соединения нитей основы и полимерных волокон намотки друг с другом одновременным прижимом нити основы к полимерным волокнам намотки и подачей энергии на нити основы и полимерные волокна намотки; и (d) средство для разрезания намотки в точке, которая находится по направлению перемещения от того места, где полимерные волокна намотки соединяются с нитями основы, формируя щетинные подузлы, каждый имеющий по меньшей мере один ряд фрагментов волокна, соединенных между двумя нитями основы; и в котором средство для соединения нитей основы и полимерных волокон намотки друг с другом включает средство для перемещения нитей основы и волокон намотки под источником волновой энергии, который представляет собой ультразвуковой хобот, расположенный рядом с оправкой, которая имеет вырез, достаточный для прохода нитей основы и волокон намотки, и удерживает нити основы в соприкосновении с волокнами намотки и не позволяет сместиться нитям основы, и достаточная волновая энергия подается с частотой 20-70 кГц для частичного оплавления по меньшей мере нитей основы или волокон намотки.