CZ102294A3 - Plstěná deska ze lněných vláken - Google Patents

Abstract

Plstěná deska vyrobená prošíváním mykané rohože (1) z vláken (2) o délce 5 až 15 cm. Podstatná část a nebo celkové množství těchto vláken (2) je vyrobeno ze tnčných vláken (2) s ostrými, defibrovanými a roztřepenými konci vlivem přetrhávání v důsledku nadměrného natahování.

Description

Vynález se týká plstěné desky vyrobené prošíváním mykané rohože z vláken dlouhých 5 až 15 cm.

Dosavadní stav technikv

Lněná rostlina Línům, usitatíssium sestává ze stonku o délce 60 až 80 cm podle druhu a vzrůstu. Stonek je zesílen silnými vlákennými uzly,které se táhnou oď kořene k vrcholu rostliny pro zajištění dostatečné pevnosti. Vlákenné uzly jsou umístěny na vnější straně stonku a mezery mezi vlákny jsou vyplněny hmotou ligneous cellulosís, která je zdrojem pazdeří poté, co je stonek pod> roben procesu oddělování vláken.

K oddělení dlouhých lněných vláken od xylemu stonku je po sklizni nutno podrobit len tzv. močení , což je mikrobiologický proces.Avšak dnes je možno nahradit konvenční a poněkud nespolehlivé močení močením v enzymy admixované vodě.. Močení ve vodě způ-r.· sobí rozklad hemicellulosy a pectinu vážícího vlákna navzájem mezí sebou a způsobujícího vazbu vláken na xylem jako lepidlo.

Konvenční močení, kdy dochází k tomu, že mikroorganismy dodávaj í enzymy, zvané obvykle pouze močení se uplatňuj e dvěma způsoby, a to močení ve vodě a vodní mlhou.. Močení vodní mlhou je vzhledem k předmětu tohoto vynálezu tím nej zajímavějším procesem a dochází k němu v době, kdy posečené stonky leží na poli.

Vodní močení se provádí v jezerech a řekách kam se len dopravuje ale mnohde však bylo močení zakázáno pro znečišťující vliv na životní prostředí.

Z hlediska princpu lze výše uvedené tři způsoby močení využít ve spojení s výrobou vláken, za předpokladu, že jsou použity vhodným způsobem. Vlákna, která jsou produktem tohoto procesu mohou být podle následného zpracování použita pro výrobu desek ze lněných vláken podle tohoto vynálezu.

Vodní močení lze provádět v uzavřených nádržích případně obsahujících enzymy, jak je popsáno v dánském patentu DK 4757/86.

Při konvenčním způsobu výroby lnu se stonky podrobí močení a vysušování, po němž následuje rada mechanických operací, v jejichž důsledku dojde k oddělení vláken od pazdeří. Lněná vlákna jsou velmi pevná a jejich délka se po oddělení od pazdeří prakticky nezmění ve srovnání s délkou původních stonků. Ke ztrátě velmi malého množství vláken dojde během zpracování zčásti při močení a zčásti při mechanickém zpracování a tato vlákna se prodají jako koudel. Na.rozdíl od vláken první jakosti, která se zpracovávají v rovnoběžném uspořádánív' otýpkách, se koudelná vlákna zpracovávají ve vzájemě neuspořádaném stavu. Koudel nicméně obsahje vlákna poměrně značné délky a nelze je proto zpracovávat na konvenčních textilních strojích, jako jsou stroje pro zpracování bavlny a vlny.

Desky ze lněných vláken nelze vyrábět přímo ze lněných vláken konvenčními způsoby na šicích strojích, protože tato vlákna jsou příliš dlouhá a jemná. Pokusy o výrobu lněných desek šitím ze stříhaných vláken byly bezúspěšné.

Kompletní močení, za kterým následuje chemická úprava, umožňuje oddělení lněných vláken na tzv. jednoduchá vlákna, tzn. jednobuněčná vlákna připomínající bavlnu. Tento postup se nazývá zbavlnění, ale výsledná krátká jemná-vlákna nejsou pro výrobu desek ze lněných vláken šitím vhodná.

Podstata wnálezu

Vynález lněné desky spočívá v tom, že vlákenná rohož (deska) je vyrobena pouze a nebó z převážné části ze lněných vláken, která mají potrhané, defibrované a roztřepené konce. Výsledkem je, že z takových vláken získaných trháním je možno vyrábět vhodné desky ze lněných vláken šitím. Toho je,docíleno tím, že určitá část struktury lněných vláken v kombinaci se zbytky pectinů a hemicelulosy způsobuje, že se vlákna mohou vzájemě udržet, (nebo zachytit), takže dovolují sešívání.

Vlastnosti lněných vláken dodávají desce z těchto vláken některé fyzikální a fyzikálně chemické vlastnosti, které činí desku vhodnou a dokonce vhodnější pro některé účely, než jsou desky z textilní plsti.

'3 Nejdůležitější charakteristiky jsou:

1. Stlačitelnost i při vysokém zatížení, tzn. jinými slovy, že plstěná deska má určitou dodatečnou stlačitelnost i po viditelném stlačení.

2. Rychlé pohlcení a uvolnění vodní páry do vnějšího prostoru, okolí. ' ♦

3.Schopnost absorbování, pohlcení až 18% vody, aniž by při dotyku docházelo k pocitu vlhkosti.

4.Lepší odolnost vůči statické elektřině než má vlna při téže hodnotě atmosférické vlhkosti.

Mechanická pevnost desky ze lněných vláken vyrobené šitím nezávisí pouze na druhu vláken uvedených výše, ale také na hustotě prošití na cm . Druhá podmínka platí jak pro tahovou pevnost celé desky, tak pro sílu nezbytnou pro vytažení vláken z desky.

Dobrá odolnost proti vytahování vláken z desky vyžaduje velké množství prošití na jednotku plochy cm ,čímž vzniká poměrně pevná deska s vysokou měrnou hmotnostíJak.-bylo uvedeno výše, má taková deska ze lněných vláken dobrou pevnost v tahu a nosnost a rovněž tak zbytkovou pružnost, tzn. schopnost nabýt původního tvaru při relativně vysokém zatížení.

V porovnání , měkčí a tzn. nadýchanější deska z vláken může být podle tohoto vynálezu vyrobena tak, že zčásti jsou použita zvlněná (zkadeřená) termoplastická vlákna stejného typu, kterého se používá pro výrobu prošívaných desek (needle felt) . Kromě zajištění poměrně vysoké stlačitelnosti a nízké měrné hmotnosti plstěnné desky, přispívají termoplastická vlákna ke vzájemné vazbě vláken, když se deska z těchto smíšených vláken po prošití podrobí krátkému prudkému ohřevu. Ohřev je následován takovým ochlazením, při kterém termoplastická vlákna změní tvar a polohu (relaxují vlivem teploty) mezi lněnými vlákny tak, že dodají < stejný účinek jako prošívání. Deska obsahující vhodná termoplastická vlákna má kromě dobrých vlastností desky ze lněných vláken navíc zlepšenou iramediate softness a pružnost a podstatně lepší objemovou stálost, tj. schopnost obnovy tvaru při zatížení ve vlhkém stavu.

Desku vyrobenou že směsi vláken lze vyrábět třemi různými způsoby uvedenými níže:

1.Prošívání vlákenné rohože žádaného složení z vlákenné směsi vyrobené, předem a podrobené mykání.

- ⁴ 2.Sešití rohože ze lněných vláken,s rohoží např. z termoplastických vláken,

3.Sešití předem šité lněné desky s předem šítou deskou z termoplastických nebo jiných vláken.

Celý výrobní postup sestává z postupných kroků míšení, mykání, vrstvení rohože, prošití a navinutí jak je popsáno v souvislosti s příkladem 1.

Pro dosažení vlastností určených pro plstěnou desku smíchanou s termoplastickými vlákny se směšují lněná a např. polypropylenová vlákna a úspěšnost shora uvedeného postupu míšení je zajištěna, je-li ze lněných láken vytvořena souvislá - tepelně odolná struktura. Tato struktura (skelet) nese termoplastická vlákna během relaxace a následného ztuhnutí.

Navíc,jako značná výhoda se jeví přítomnost přimíšených termoplastických vláken při prošívání lněných vláken proto, že takový způsob výroby má za následek menší množství vzniklého prachu a menší ztráty zničených vláken při uvedeném prošívání.

Shora uvedený zpevňující účinek jak lněných tak termoplastických vláken v plstěné desce je dobrý zejména tehdy, je-li plstěná deska obsahující poměrně velké množství termoplastických vláken podrobena deformaci pří teplotě umožňující vytvrzení plasticky^ vláken. Zpracování se převádí při teplotách blízkých bodu tání vláken a jejích množství dovoluje to, aby si deska ucrěela plstěnou strukturu a kromě toho mohla projít strojním zpracováním bez podstatných změn délky a šířky desky.

Provádí-li se mykánu a prošívání (needle.bonding) ' lněných vláken odděleně, .je nezbytné upravit relativní vlhkost lnu tak, aby vlákna zpružnéla ale nikoliv- do té míry, která by znemožnila provedení postupu. I přesto se při prošívání v tomto stavu nelze vyhnout zničení některých vláken, což má za následek vznik prachu a krátkých vláken.(tak, že jsou nepoužitelná). Odolnost proti vypadávání krátkých vláken z plstěné desky je velmi špatná. Dodání polypropylenových vláken poskytuje možnost zpracovat lněná vlákna obsahující relativně nižší nebo vyšší množství vody, protože změněná struktura a třecí, vlastnosti desky ze smíšených vláken mají za následek značně zlepšený efekt prošití znamenající podstatně nižší množství vzniklého prachu a zničených vláken.

Podle vynálezu lze použít vlněná vlákna, což může mít za následek dosažení zlepšeného efektu prošití. Zlepšení je patrné zej- 5 ί ména při použití surové vlny obsahující lanolin.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je blíže-osvětlen pomocí výkresu, na kterém znázorňuje· obr.l schématický boční pohled na část desky ze lněných vláken č připravené pro prošívání.Obr.2 odpovídá obrázku č.l, ale po prošití jednou jehlou.Obr,3 je schématický boční pohled na část plstěné desky podle vynálezu, a obr.4 je schématický pohled na konec lněného vlákna, které bylo roztřepeno při . přílišném, roztažení

Příklady provedení vynálezu

Nej lepší způsob zpracování vynálezu

Deska z vláken 1 na obr.l sestává ze lněných vláken 2 dlouhých . 5 až 15 cm a případně z jiných vláken; jako jsou termoplastická a vlněná vlákna. Lněná vlákna 2 byla podrobena roztahování až do okamžiku rozpadání jak je popsáno podrobněji níže, přičemž konce vláken nabývají tvaru naznačeného na obr. 4. Poměrné hrubé svazky vláken 2 se skládají z tzv. jednotlivých vláken a reprezentují roztřepený vzhled způsobený trháním: jednotlivých vláken.

Hořejší vlákenná deska je podrobena prošívání známým konvenčním způsobem jak naznačuje obr. la 2, kde je pod číslem £ zobrazena pouze jediná jehla prošívacího stroje.

Po prošití je deska ve stavu zobrazeném na obr.3, který odpovídá konvenční plstěnné desce bez ohledu na použitý materiál.Tato plstěnná deska a její výroba je popsána podle toho to vynálezu dále ve větších detailech s pomocí doprovodných přík- < ladů.

Přílad 1 < ' '

Jako výchozí materiál pro výrobu plstěnné desky ze lněných vláken lze podle tohoto vynálezu použít lněné stonky stejně jako

Po sklizni se zralý len sváže na poli do řádků aby byl dále zpracován tzv. rosením . Posečená vlákna se na poli obrací v pravidelných intervalech tak aby bylo dosaženo rovnoměrného výsledku

Ύ Λ c

a upraví do (resp.forem) močení. Močení se důsledně kontroluje a když je dosaženo vyhovujícího výsledku a stonkový len je dobře vysušený, svazuje se do žoků .a přepravuje do tírny atd. Tření se provádí v tírnách na potěracích strojích, přičemž se lněné stonky drtí procházejíc mezi několika po sobě následujícími páry válců. Xylem, tj. pazdeří, rozdrcené a zbavené vláken se odděluje od vláken konvenčním způsobem na vytřásacím stroji.

Během průchodu strojem dochá2í k prodlužování vláken a to do té míry, že dojde k překročení meze pružnosti vláken. K prodloužení dochází tím jak válce táhnou vlákna dopředu rostoucí rychlostí, jinými slovy každý další pár válců na cestě vlákna strojem se otáčí vyšší rychlostí než pár minulý. Výsledkem je, že vlákna jsou nadělena na kratší délky a vhodným seřízením stroje lze docílit průměrné délky 100 mm. Tím jsou vlákna upravena pro výrobu plstěnných desek ze lněných vláken dle vynálezu.

Dělení vláken lze rovněž provádět po tření průchodem vláken klepacím strojem, tzv. klepacím vlkem, který je vybaven vstupními podávacími válci jejichž rychlost otáčení je nastavena na-relativně nízkou, hodnotu ve vztahu k tahu vlka.

Potom se vlákna přesunou na mykací stroj, kde se nadávkují deskového tvaru pomocí vhodných, plnících hc· ů Na mykacich strojích vznikne tkanina o měrné nosti přibližně 100 g/m^x. Mykaná tkanina o měrné hmotnost*

100 g/m se vyrábí na mykacich strojích. Z mykané tkaniny se pomocí křižovacího přístroje vytvoří rohož obsahující 1000 g vl:iken na 1 m a umístí na dopravník. Rohož dále projde stlačovacími válci do šicího stroje, kde. deskou prochází přímočarým vratným pohybem ve svislém směru velké množství jehel. Při pohybu směrem dolů se pomocí svisle orientovaných ozubů umístěných na základním tělese jehly vytahují, resp. vythávají z horní strany desky vlákna a protahují je deskou svisle dolů ve směru pohybu jehel.

Po každém vytažení jehel z vytvarované plstěnné vrstvy se tato vrstva posune o krátkou vzdálenost směrem dopředu. Na dokončené desce se zarovnají hrany a stočí se do svitků pro expedici.

Tyto desky jsou vhodné jako vycpávky pro výrobu nábytku. Mohou být řezány, tj. výrobcem upravovány tak, že sériová výroba nábytku se pak značně usnadní ve srovnání s dosud pužívaným ručním vycpáváním lněnými vlákny.

Λ

Příklad 2

Vycpávkové (tlumící) desky se vyrábějí z materiálu obsahujícího 85% lněných vláken o průměrné délce 65 mm natrhanných z čistých surových lněných- vláken a 15 % váhy zvlněných polypropylenových vláken s bodem tání 160° C nařezaných na délku 100 až 150 / mm. Tyto výrobky se vyrábějí tak, že deska ze lněných vláken

O o hmotnosti 400 g/m se z mykacího stroje umístí na dopravník. Na tuto desku se umístí druhá deska o téže měrné hmotnosti obsahující 60 až 70 % lněných vláken a 30 až 40 % polypropylenových vláken vyrobená na druhém mykacím stroji. Tato dvojitá deska se spojí prošitím o hustotě 10 prošití na cm a vznikne tak vrstvená tlumící deska. Tato deska sestává z pevné spodní části a části horní, která v porovnání se spodní částí je mnohem měkčí a tzn. i objemnější. Taková deska je vhodná jako tlumící materiál pro sériovou výrobu sedacího nábytku, matrací apod..

Pro zamezení vzniku velkého množství prachu během výroby bylo v příkl.1, nutné použít lněná vlákna obsahující 12 % vody. Nyní se ukazuje, že je možné použít vlákna obsahující 8 až 12 % vody za současného použití polypropylenových vláken při nízkém vývinu prachu a malých ztrátách zvlněných vláken v šicím stroji.

Příklad 3

Jedna deska ze lněných vláken o měrné hmotnosti 400 g/m se umístí na dopravník jak je popsáno v příkladu 2. Potom se na tuto desku umístí další deska obsahující směs odpovídajících lněných vláken a zvlněných (zkadeřených) polypropylenových vláken průměrné délky 65 mm a s bodem tání 16O°C. Druhá deska obsahuje 40 % propylenu. Celá vrstva vláken projde přes stlačovací (lisovací) část do šicího stroje, kde se prošije s hustotou 15 stehů/cm .

• ,Ί·

Při takovém způsobu prošití dojde k tomu, že poměrně značné množství polypropylenových vláken je protaženo spodní vrstvou lněných vláken, takže tato vrstva pak rovněž obsahuje určité množství polypropylenu. Prošitá deska je pak dopravena do ohřívací pece, ve které je podrobena vytvrzení teplem, kdy se ohřejí oba povrchy současně nebo jednotlivě tak, že dojde k relaxaci (tečení, natavení) polypropylenových vláken. Po průchodu pecí se deska ochladí proudícím vzduchem ,zarovnají se hrany a stočí se do svitků nebo nařeže na tabule pro expedici.

Tyto desky se mohou ohřívat jak na jedné tak na obou stranách. Tepelné zpracování může probíhat buď zářením nebo prouděním horkého vzduchu. Kombinace těchto dvou metod je zvlášť vhodná a provádí se tak, že spodní strana ohřívané desky klouže po mříží, pod kterou je určitý mírný přetlak. Tím může být horký vzduch z horní strany desky vhodně nasměrován do materiálu takže k relaxaci polypropylenových vláken dochází i uvnitř desky.. Následné chlazení může probíhat i při určitém přetlaku, s jehož pomocí je vzduch proháněn deskou.

Deska ze lněných vláken . shora uvedeného složení vyrobená dle příkladu 3 je vhodná jako podlahová krytina.

μ

Použití termoplastických komponentních vláken umožňuje dosáh►,*'’** nout povrchu spolehlivé čelícímu opotřebení, protože vlákna se během' tepelného zpracování v dotykových bodech pevně spojují. Komponentní vlákna se obvykle skládají z termoplastického jádra s poměrně .vysokým bodem tání obklopeného povlakem z téhož polymeru avšak s nižším bodem tání. . ._t

Jsou-li požita konvenční polypropylenová vlákna uvedená v příkl., 3, ohřátím jedné nebo obou stran desky např. tepelnými zářiči na takovou teplotu, že se termoplastická vlákna mohou svařovat, vzniká souvislá povrchová struktura ze lněných vláken zalitých v termoplastu. Souvislé povrchové struktury se dosáhne stlačením desky mezi dvěma ocelovými vodou chlazenými válci, které jsou navíc opatřeny gumovým povlakem.Taková plstěná deska s plastovým povlakem propouští vodní páru a odolává statické elektřině.

Příklad 4

Deska tvořená kombinací lněné plsti a vlněné plsti se vyrábí následujícím způsobem:

Deska ze lněných vláken se přesune z mykací linky na dopravnik. Deska má měrnou hmotnost 400 g/m . Lněná vlákna jsou vyrobena z čistých, surových vláken jak bylo popsáno výše, vlákna jsou oddělována mechanicky natahováním tak, že vzniknou vlákna různé délky pohybující se v rozsahu 50 až 70 mm. Deska ze lněných vláken projde stlačovací (lisovací) jednotkou do šicího stroje, kde je podrobena namátkovému tzv. předběžnému prostí o hustotě 5 švů

- 9 9 9 na cín . Deska ze surové vlny o měrné hmotnosti 300 g/m se přesune z druhého mykacího stroje a položí se na desku ze lněných vláken, Takto složená deska projde lisovacími válci na šicí stroj, kde se tyto dvě vrstvy vláken laminuj í. Laminování se provede prošitím o hustotě přibližně 5 prošití/cm zasahujícím do takové hloubky, že vlněná vlákna jasně zasahují do vrstvy lněných vlá- { • * ¹ ken · ^J '

Tlumící deska z takto kombinovaných lněných a vlněných vláken je vhodná pro vycpávky sedacího nábytku a matrací. Pro výrobu shora uvedeného výrobku je použitelná velmi hrubá a laciná surová vlna, která sama o sobě jinak není vhodná pro výrobu tlumících materiálů. Přesto v kombinaci se lnem,jak je uvedeno v tomto příkladu, taková vlna umožňuje výrobu vrstvených desek o pevnosti dostatečné pro tyto účely ovlivňované nastavením hustoty prošití v desce ze lněných vláken umístěné pod vrstvou vlny.

Jinými slovy, získává se 100 %-ně přírodní výrobek s dobrou podajností a téměř stejnou schopností pohlcovat a uvolňovat vodní páru jako má čistá vlna.

Kromě shora.uvedených dodatečných a více nebo méně předvídatelných vlastností poskytuje tento vynález překvapivé zlepšení samotné technologie prošívání, protože vlněná vlákna usnadňují prošívání více než vlákna polypropylenová a současně dochází k menšímu vývinu prachu.

Claims (8)

1. Plstěnná deska fvyrobená prošíváním mykané rohože z vláken o délce 5 až 15 cm.vyznačující se tím, že je vyrobená výhradně a nebo z převážné části ze. lněných vláken /2/ s roztrženými, defibrovanými a roztřepenými konci.

2. Pištěná deska podle bodu 1, vyznačující se ΐ í m , že roztřepená vlákna jsou vyrobena ze surových částečně močených vláken, tzn. neúplně močeného lnu.

3, Plstěná deska podle bodu 1, tím , že některá z vláken vlákna.

vyznačující se /2/ jsou zvlněná termoplastická

4. Pištěná deska podle bodu 3, vyznačující se t í n , že napětí v termoplastických vláknech způsobené prošíváním, bylo vykompenzováno ohřevem.

5. Plstěná deska podle bodu 3, vyznačuj ící se tím ,že použitá termoplastická vlákna se skládají z jádra a vnější povrchové vrstvy, vyrobené z termoplastu s nižším bodem tání než má jádro.

6. Plstěná deska podle bodu 1.2 nebo 3, vyznačuj ící se .t í m , že některá z vláken /2/ jsou vlněná vlákna.

7. Plstěná deska podle bodu 6, vyznačující se t í m , že použitá vlněná vlákna jsou mastná, a tedy obsahují lanolin.

Plstěná deska podle bodu 3 nebo 6, vyznačující se tím, že lněná vlákna /2/, vlněná vlákna a případně termoplastická vlákna jsou spojována prošíváním desky ze lněných vláken a desky z vlněných vláken.

X>c

C -U3 r— 33 > CP

O <=¹ rnx < ₌ O

O

CZX

PC

f

9. Plstěná deska podle bodu 3 nebo 5, vyznačujíc! se t í m , že termoplastická vlákna na jedné nebo obou stranách plstěné desky byla roztavena nebo slisována do souvislé, rovné, matné, nebo plasticky tvarované reliéfní struktury.