使用成核剂的人造草皮生产的制作方法_4

文档序号:9321806阅读:来源:国知局
染料。在两个例子的每一个中,聚合物混合物的成核剂的规定量等于不包括任何染 料的聚合物混合物确定的成核剂的量。成核剂的量需要取决于规定的拉力和所用成核剂的 类型。例如,成核剂为无机物质,和成核剂的规定量为0. 01-3重量%的聚合物混合物。例 如,规定的拉力可为30牛顿,更优选40牛顿,更优选50牛顿,且由聚合物混合物生成的纤 维将能够抵抗任何所述拉力。
[0121] 根据其它实施方案,聚合物混合物包含0. 001-0. 3重量%的酞菁绿,酞菁绿充当 染料。可选地,聚合物混合物包含0. 001-0. 25重量%的酞菁蓝,酞菁蓝充当染料。在两个 例子的每一个中,聚合物混合物的成核剂的规定量为零。例如,规定的拉力可为30牛顿,更 优选40牛顿,更优选50牛顿,且由聚合物混合物生成的纤维将能够抵抗任何所述拉力。额 外的成核剂可能不是必要的,因为酞菁绿和酞菁蓝能够充当成核剂。
[0122] 根据人造草皮另外的制造方法的一些实施方案,该方法包括由包含二氧化钛或偶 氮-镍-复合颜料的上述聚合物混合物生成第一人造草皮纤维。该方法包括由包含酞菁绿 或酞菁蓝染料的上述聚合物混合物生成第二人造草皮纤维。将第一人造草皮纤维和第二人 造草皮纤维二者引入相同的人造草皮块。这将是有益的,因为例如包含二氧化钛的白色纤 维显示与绿色纤维(包括酞菁蓝染料)相同的对规定拉力的抵抗力。
[0123] 在另外的方面中,本发明涉及根据上述实施方案的任一项的方法制造的人造草 皮。
[0124] 在另外的方面中,本发明涉及包括人造草皮背衬和引入人造草皮背衬的人造草皮 纤维的人造草皮。人造草皮纤维包括至少一种单丝。各至少一种单丝包含至少一种聚合物 和使至少一种聚合物结晶化的成核剂。成核剂为上述有机物质或无机物质之一。
[0125] 将人造草皮纤维和多根另外的人造草皮纤维一起配置在载体上。载体位于人造草 皮背衬的表面或内部。以将配置的人造草皮纤维的单丝的第一部分暴露至载体的底侧和单 丝的第二部分暴露至载体的顶侧的方式配置纤维。至少第一部分嵌入固态膜并被机械固 定。固态膜为固化的液体。固态膜充当人造草皮背衬。
[0126] 在另外的方面中,本发明涉及包括人造草皮背衬和引入人造草皮背衬的人造草皮 纤维的人造草皮。人造草皮纤维包括至少一种单丝。
[0127] 各至少一种单丝包含:至少一种聚合物;不能够充当染料且能够充当使至少一种 聚合物结晶化的成核剂的第一物质;和能够充当染料且不能够充当使至少一种聚合物结晶 化的成核剂的第二物质。
[0128] 以将配置的人造草皮纤维的单丝的第一部分暴露至载体的底侧和单丝的第二部 分暴露至载体的顶侧的方式配置多根人造草皮纤维。至少第一部分嵌入固态膜并被机械固 定。固态膜为固化的液体。固态膜充当人造草皮背衬。
[0129] 根据实施方案,将另外的人造草皮纤维进一步引入人造草皮背衬。另外的人造草 皮纤维包括至少一种另外的单丝。另外的单丝包含至少一种另外的聚合物和第三物质。至 少一种另外的聚合物与上述至少一种聚合物化学上完全相同,或与上述至少一种聚合物化 学上不同(例如,PP代替PE,或具有不同种类的侧基或侧基团的PE变型体)。第三物质能 够充当使至少一种另外的聚合物结晶的成核剂,并额外能够充当染料。以将配置的另外的 人造草皮纤维的另外的单丝的第一部分暴露至载体的底侧和另外的单丝的第二部分暴露 至载体的顶侧的方式配置多根另外的人造草皮纤维。另外的单丝的至少第一部分还嵌入固 态膜并被机械固定。
[0130] 根据实施方案,另外的单丝不含有第一物质并不含有任何另外的成核剂。因此,第 三物质可为仅包含于另外的单丝的成核剂。这可能是有利的,因为在通过单独使用染料的 成核性能实现期望的草皮脱离力的情况下,添加额外的成核剂可通过使结晶聚合物部分的 量增加来降低纤维的韧性。
[0131] 根据实施方案,选择第二物质的类型和量以使至少一种单丝对预定的草皮脱离力 的抵抗力等于另外的单丝对预定的草皮脱离力的抵抗力。例如,可通过IS0/DES4919:2011 中指定的测量草皮脱离力的上述试验来测定单丝对施加的草皮脱离力的抵抗力。这将允许 制造包含全部具有相同的表面粗糙度并显示对给定的草皮脱离力相同的抵抗力的不同颜 色(尽管各染料的成核能力不同)的纤维的混合物的人造草皮。
[0132] 根据实施方案,通过如上所述的挤出和拉伸工艺生成至少一种单丝和另外的单 丝。
[0133] 根据实施方案,第三物质为酞菁绿或酞菁蓝或其混合物。
[0134] 根据实施方案,第一物质为二氧化钛或偶氮-镍-复合颜料或其混合物。
[0135] 根据实施方案,第二物质为上述有机成核剂和/或无机成核剂之一如山梨酸或滑 石。
[0136] 根据实施方案,第一物质为可用作提供白色染料的二氧化钛。将包含第一物质的 多根人造草皮纤维定位在人造草皮背衬内部以便形成单独包括含有第一物质的人造草皮 纤维的一根或多根连续线(continuouslines)。各所述线具有至少1厘米的宽度和至少 1米的长度。各所述线被选择性包含其它人造草皮纤维的人造草皮的区域围绕。其它人造 草皮纤维包含不同的染料或无染料。该特征可能是有利的,因为提供包含白线的人造草皮 可用作运动场的地面。将白色纤维与绿色草皮纤维一样强烈地机械固定至草皮背衬,因为 白色纤维包含除染料以外的单独的成核剂。之前观察到白色纤维比绿色纤维更早与背衬分 离。通过将绿色纤维与在成核剂的存在下已拉伸的白色纤维组合,提供白色纤维与绿色纤 维一样强烈地固定至背衬的人造草皮。
[0137] 根据实施方案,生成引入人造草皮背衬的各人造草皮纤维的工艺包括:将聚合物 混合物挤出为单丝;骤冷单丝;重新加热单丝;拉伸重新加热的单丝以将单丝形成为人造 草皮纤维。在聚合物混合物包含成核剂和/或充当成核剂的染料的情况下,拉伸期间成核 剂促进单丝内至少一种聚合物的结晶部分的生成,其中促进结晶部分的生成增加单丝的表 面粗糙度。
[0138] 根据实施方案,各至少一种单丝包含线状区形式的第一聚合物和此处称作"第二 聚合物"的至少一种聚合物。线状区嵌入第二聚合物。第一聚合物在第二聚合物中不混溶。 聚合物混合物进一步包含围绕各线状区并将至少一种第一聚合物与第二聚合物分离的增 容剂。
【附图说明】
[0139] 下面仅通过参考附图更详细地解释本发明的实施方案,其中:
[0140] 图1示出说明人造草皮的制造方法的实例的流程图;
[0141] 图2a示出说明聚合物混合物的横截面的图;
[0142] 图2b示出聚合物混合物的另外的实例;
[0143] 图2c为图2a和2b的图注;
[0144] 图3a示出聚合物混合物的另外的实例;
[0145] 图3b为图3a的图注;
[0146] 图4示出聚合物混合物的另外的实例;
[0147] 图5说明将聚合物混合物挤出为单丝;
[0148] 图6示出人造草皮纤维的簇丝;
[0149] 图7说明纤维的第一部分和第二部分;和
[0150] 图8示出嵌入草皮背衬的纤维的第一部分和第二部分的部分。
【具体实施方式】
[0151] 这些图中相同标记的元素为等同的元素或执行相同功能。如果功能等同,则在后 续图中将不再讨论之前已讨论的元素。
[0152] 图1示出说明人造草皮的制造方法的实例的流程图。首先在步骤102中生成聚合 物混合物例如图2a中描述的混合物200。聚合物混合物200包含至少一种聚合物204(典 型地为聚乙烯),和使至少一种聚合物204结晶化的成核剂202,例如上述范围的滑石("纳 米范围滑石")。
[0153] 可通过将全部组分一次放在一起生成聚合物混合物。例如,可将至少一种聚合物 204、成核剂202、任选的添加剂206和染料208同时全部添加在一起。例如通过使用混合装 置可将聚合物混合物充分混合。通过使用适当的混合率或混合量可实现组分的期望分布。 可将生成的混合物转送至用于挤出的单螺杆供给或双螺杆供给。
[0154] 其它实例中,可有额外的物质,例如,图2b中描述的额外的染料或额外的聚合物 如图4中描述的聚合物混合物400。可选地,可使用物质302代替充当染料和成核剂的滑石 (参见图3)。
[0155] 接下来在步骤104中,将聚合物混合物挤出为如图5中更详细描述的单丝506。接 下来在步骤106中,将单丝骤冷并快速冷却。接下来在步骤108中,重新加热单丝。在步骤 110中,拉伸重新加热的单丝以形成能直接用作人造草皮纤维或能与额外的单丝收拢为人 造草皮纤维的单丝。还可在单丝上进行额外的步骤以形成人造草皮纤维。例如可将单丝纺 成(spun)或编织为具有期望性质的纱线。接下来在步骤112中将人造草皮纤维引入人造 草皮背衬。该引入包括将多根人造草皮纤维配置在载体704上的步骤114(参见图7和图 8)。载体可为例如纺织物平面。配置人造草皮纤维以使单丝的第一部分706暴露至载体的 底侧且单丝的第二部分702暴露至载体的顶侧。通过将人造草皮纤维簇丝或编织至载体可 完成配置,但将纤维配置在载体内的其它方法也是可以的。然后在步骤116中,在载体的底 测添加液体以使至少第一部分嵌入液体中。最后,在步骤118中,使液体固化为膜。膜围绕 并由此将单丝的至少第一部分706 (并且还任选地第二部分702的一部分804)机械地固定 在膜中。该膜,即固态膜构成背衬802。
[0156] 图2a示出包含至少第一聚合物204 (优选非极性聚合物如聚乙烯)和成核剂202 如纳米范围滑石的聚合物混合物200的横截面。聚合物混合物可包含另外的添加剂如杀菌 剂等。成核剂202促进聚乙烯的结晶部分的生成,特别是在拉伸步骤110中。结晶部分的 百分数增加导致单丝的表面粗糙度增加并通过用于将单丝的至少第一部分嵌入116的液 体使单丝易于润湿。该效果组合导致人造草皮纤维在背衬802的强机械固定因此导致对所 得人造草皮800的磨耗和撕裂的抵抗力增强。
[0157] 图2b示出包含图2a的混合物200的全部组分和另外的染料208 (例如用于白色 的二氧化钛或用于黄色的偶氮-镍-复合颜料)的聚合物混合物250。该染料不能充当成 核剂且不能够将聚合物204的结晶部分的生成促进至充分程度。然而,因为成核剂202存 在于聚合物250中,染料自身没必要具有任何成核能力,且可自由选择任何种类的染料并 相互结合。
[0158] 图2c为图2a和2b的图注。
[0159] 图3a示出包含至少第一聚合物204如聚乙烯和成核剂302如额外充当染料以生 成绿色的人造草皮纤维的酞菁绿的聚合物混合物300的横截面。可选地,或另外地,物质 3
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