制造依序拉伸聚合物膜的方法、用于这类方法的设备及由此获得的产品与流程

文档序号:11848716阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种分段拉伸膜或膜组件的方法,包括步骤:

在纵向拉力下将所述膜或所述膜组件供给到互相啮合的旋转的第一槽辊(1)和(2)之间的夹持部中,所述第一槽辊(1)和(2)具有与辊轴线成在10度(10°)和75度(75°)之间的角的第一盘旋形凹槽,

在所述膜或组件穿过所述第一槽辊(1)和(2)时拉伸所述膜或组件,以及

抵消盘旋形槽辊的螺旋运动作用,其中,所述螺旋运动作用倾向于在所述膜或组件穿过所述辊时向第一侧移动所述膜或组件,并且其中,抵消步骤包括:

(a)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上供应细小的凹口,以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力,或

(b)在所述夹持部的紧邻前方,使绷紧的膜或组件越过具有细小盘旋形凹槽的辊,该凹槽适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向,或

(c)在所述夹持部的紧邻前方,使绷紧的膜或组件越过固定棒的圆形表面,其中,所述圆形表面包括适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向的细小的成角度定向的凹槽,或

(d)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上供应细小的凹口,以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力,并且在所述夹持部的紧邻前方,使绷紧的膜或组件越过具有细小盘旋形凹槽的绷紧辊,该凹槽适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向,或

(e)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上供应细小的凹口,以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力,并且在所述夹持部的紧邻前方,使绷紧的膜或组件越过固定棒的圆形表面,其中,所述圆形表面包括适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向的细小的成角度定向的凹槽。

2.如权利要求1所述的方法,其中,所述凹口的深度小于或等于所述辊(1)和(2)的脊的相互啮合尺寸的50%,并且优选地,所述凹口的深度小于或等于所述辊(1)和(2)的脊的相互啮合尺寸的25%。

3.如权利要求2所述的方法,其中,所述凹口包括在与所述辊中的所述第一凹槽基本垂直地布置的脊中的细小的第二凹槽。

4.如权利要求1所述的方法,还包括:

在与具有凹槽的拉伸辊(1)和(2)相遇之前,将所述膜或组件加热至第一拉伸温度,以及

保持所述具有凹槽的拉伸辊(1)和(2)处于显著低于所述第一拉伸温度的保持温度,使得所述膜或组件在所述膜或组件与所述具有凹槽的拉伸辊(1)和(2)接触的区域中被冷却。

5.如权利要求1所述的方法,还包括步骤:

在所述供给步骤之前,在低于膜的熔化温度的第二拉伸温度下基本沿纵向方向均匀地或分段地拉伸所述膜或所述组件中的至少一个膜,优选地,所述第二拉伸温度基本处于环境温度。

6.如权利要求1所述的方法,其中,所述第一槽辊上的每个脊具有两个不同的基本盘旋形的边缘。

7.一种依序拉伸膜或膜组件的方法,包括步骤:

将所述膜或所述膜组件供给到互相啮合的旋转槽辊(1)和(2)之间的夹持部中,其中,所述凹槽在与辊轴线成10度(10°)和75度(75°)之间的角的情况下被塑造成盘旋形,并且其中,一个槽辊上的脊的第一位置相对于另一个槽辊上的脊的第二位置是能够变化和能够调节的,

经由能够调节的马达彼此独立地驱动两个辊,使得能够独立地调节每个辊的速度,或

容许所述辊(1)和(2)中的一个沿轴向滑动。

8.如权利要求7所述的方法,其中,通过弹簧控制装置、气动装置或液压装置在能够滑动的辊上施加受控的轴向力。

9.如权利要求8所述的方法,其中,所述槽辊上的每个脊具有两个不同的基本盘旋形的边缘。

10.一种依序拉伸膜或膜组件的方法,包括步骤:

在纵向拉力下沿机器方向将膜或膜组件供给到具有第一凹槽的互相啮合的旋转的第一槽辊(1)和(2)之间的夹持部中,所述第一凹槽在与辊轴线成10度(10°)和75度(75°)之间的角的情况下被塑造成盘旋形,

在所述膜或组件穿过所述第一槽辊(1)和(2)时依序拉伸所述膜或组件,以及

在沿机器方向被拉伸时并且在基本避免了横向收缩时从所述槽辊(1)和(2)上拉下所述膜或组件,机器方向拉伸在所述槽辊和与所述第一槽辊紧邻地分开的至少一个辊之间执行。

11.如权利要求10所述的方法,其中,所述第一槽辊中的一个或两个在一个或多个圆柱形部段内不具有凹槽,以避免所述膜或组件的一个或多个纵向延伸区域中的任何成角度拉伸。

12.如权利要求11所述的方法,其中,避免成角度拉伸包括所述膜或组件的一侧或两侧。

13.如权利要求11所述的方法,其中,所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个由多个区段组成,并且两个区段彼此接触的窄部段不具有凹槽,并且构成所述槽辊中的一个的多个区段被制成为能够在此辊的芯体上沿轴向滑动。

14.一种生产膜产品的方法,包括步骤:

共挤热塑性聚合物膜组件,其中,组件的一侧包括膜或一组互相强联结的膜(A),并且另一侧包括膜或一组互相强联结的膜(B),以及

在一个或多个拉伸步骤中,膜组件在低于膜的熔化温度范围的拉伸温度下被拉伸,其中,经由圆形槽辊、盘旋形槽辊或轴向槽辊依序执行至少一个拉伸步骤,以生产至少一系列区段(G)和另一系列区段(F),其中,区段(F)被拉伸的程度小于区段(G),或区段(F)保留与依序拉伸之前所述组件的取向基本相同的取向,

其中,所述组件的成分和方法条件被选择成使得最终膜产品中的(A)和(B)弱联结在一起,从而使得它们能够被剥离分开,通过应用比膜或一组膜(A)和(B)中的每个的厚度小的联结层或一组联结层(C)制成此弱联结,其中,(C)的成分被选择成使得它粘合性地联结到(A)和(B)但是在最终产品的剥离期间粘合失效,并且

其中,所述组件的成分和所述方法条件被选择成使得在所述最终膜产品中满足以下三个条件中的至少一个:

(A)和(B)在每个区段内沿每个方向显示不同的弹性系数(E),

(A)和(B)在每个(F)区段或每个(G)区段内或者在每个(F)区段和每个(G)区段内显示不同的主要取向方向,或

依序拉伸完全地或实际上破坏一系列的区段(G)内的联结,同时一系列区段(F)内的联结保持足以使所述膜产品是完整的产品。

15.如权利要求14所述的方法,其中,通过在拉伸期间掺合用于内部空隙的由微小颗粒形成的制剂,实现(C)中的低粘合强度。

16.如权利要求14所述的方法,其中,通过掺合不兼容的聚合物实现(C)中的低粘合强度。

17.如权利要求15或16所述的方法,其中,所述依序拉伸将(C)转化成纤维网。

18.如权利要求14-17中的任意一项所述的方法,其中,在所述依序拉伸之前,在熔化范围以下沿挤制的机器方向进行基本连续的拉伸。

19.一种膜产品,其包括经共挤依序拉伸的热塑性聚合物膜组件,

其中,所述组件的一侧包括膜或一组互相强联结的膜(A),并且另一侧包括膜或互相强联结的膜(B),

其中,所述依序拉伸已经形成被不同地拉伸的至少两系列彼此啮合的区段(F)和(G),与(F)区段相比,(G)区段被更多地取向并且更薄,

其中,在每个所述膜或膜组(A)和(B)中,每个(F)区段和每个(G)区段具有主要分子取向方向和主要取向方向,在每个(F)区段中相对于相邻的(G)区段中的主要定向方向形成值在5°和90°之间的角(u),包括端点值,

其中,(A)和(B)弱联结在一起,使得它们能够被剥离分开,通过应用比膜或一组膜(A)和(B)中的每个的厚度小的联结层或一组联结层(C)制成此弱联结,并且其中,满足以下三个条件中的至少一个或另一个或两个:(A)和(B)在每个区段内沿每个方向显示不同的弹性系数(E),(A)和(B)在每个(F)区段或每个(G)区段内或者在每个(F)区段和每个(G)区段内显示不同的主要取向方向,或完全地或实际上破坏所述一系列区段(G)内的联结,同时所述一系列区段(F)内的联结保持足以使所述膜产品是完整的产品。

20.如权利要求19所述的膜产品,其中,(C)中的粘合失效已将(C)转换成纤维网。

21.如权利要求19或20所述的膜产品,其中,所述一系列区段(F)中的每个区段和所述一系列区段(G)中的每个区段线性地延伸并且互相平行。

22.如权利要求21所述的膜产品,其中,所述角(u)具有在15°-75°之间的值。

23.如权利要求19至22之一所述的膜产品,其中,(A)包括多于55%的HDPE,并且(B)包括多于55%的LLDPE或LDPE或两者。

24.如权利要求19至22之一所述的膜产品,其中,(A)包括多于55%的PP,并且(B)包括多于55%的聚乙烯类型材料。

25.如权利要求19至24之一所述的膜产品,其中,(A)是在所述膜产品的表面上包括低熔点热密封层的一组膜。

26.如权利要求19至25之一所述的膜产品,其中,(B)是在所述膜产品的表面上包括低熔点热密封层的一组膜。

27.一种取向方法,通过在夹持部中依序拉伸膜或膜组件的区段来进行所述取向,所述夹持部在两个圆形或螺旋形的互相啮合槽辊(101)和(102)之间或者被脊上的凹口修改的这类槽辊之间,其中,所述膜或组件通过在进入所述夹持部时或之前被供应以细小的横向波纹而被装填到所述夹持部中,并且通过在穿过所述夹持部期间发生的依序拉伸,在通过拉伸而被取向的区段中完全地或部分地消除上述波纹,而在未被取向的区段中所述波纹实质被保持,并且通过经拉伸的区段中的收缩而被稳定。

28.如权利要求27所述的方法,其中,所述装填作为单独的步骤执行。

29.如权利要求28所述的方法,其中,所述装填发生在与所述膜或组件接合的橡胶带之间,同时它们从纵向拉紧状态收缩至不那么拉紧的状态。

30.如权利要求27所述的方法,其中,通过将槽辊(101)和(102)选择为圆形槽辊并且以比另一个辊(102)的圆周速度实质上快的圆周速度旋转一个辊(101),在所述膜或膜组件进入所述夹持部时执行装填,所述圆形槽辊在脊上具有为了合适的摩擦控制而修改的凹口,在所述夹持部的入口处,所述膜或组件与较快的辊(101)摩擦接合,以足以以比较慢辊(102)的速度快的速度将所述膜或组件供给到所述夹持部中,由此所述较慢辊的脊被供应以足以降低所述膜或组件的速度并且优选使所述膜或组件跟随所述较慢辊(102)的速度的凹口。

31.如权利要求30所述的方法,其中,通过向所述较快辊的脊供应优选基本上为波纹形式的光滑凹口,建立所述膜或组件与所述较快辊(101)的摩擦接合,光滑度足以容许经装填的膜或组件在具有凹口的脊之上无害地滑动,同时经装填的膜或组件由于横向拉伸而处于强绷紧状态。

32.如权利要求27-31中的任意一项所述的方法,其中,所述槽辊(101)和(102)的直径等于或小于70mm。

33.如权利要求27-32中的任意一项所述的方法,其中,如权利要求所述的步骤在如权利要求1、7或10中的任意一项所述的步骤或其任何结合之后。

34.如权利要求27-32中的任意一项所述的方法,其中,通过向聚合物材料中添加微空隙形成微粒,使所制造的膜的经拉伸部分透气。

35.一种膜产品,包括沿机器方向延伸并且具有沿此方向的主要取向方向的波纹形窄线性第一序列,波纹建立沿此方向的装填,并且在其之间是具有基本垂直于机器方向的主要取向方向的基本平坦的窄线性第二序列,所述第一序列厚于所述第二序列,并且波纹的深度使得消除实质上所有波纹需要沿机器方向的至少20%拉伸,优选30%拉伸,更优选40%拉伸。

36.如权利要求35所述的产品,其中,足以消除实质上所有波纹的沿机器方向的横向测试拉伸具有弹性特征,使得所述膜能返回它在所述测试拉伸之前具有的状态。

37.如权利要求35或36所述的产品,其中,第一线性序列和第二线性序列窄于5mm,优选窄于2mm,更优选窄于1mm。

38.一种产品,包括沿机器方向延伸并且具有沿此方向的主要取向方向的波纹形窄第一序列,波纹建立沿此方向的装填,并且在其之间是在相对于机器方向成在45°-85°之间的倾角的情况下被取向的第二序列,在对比每个第一序列的任一侧上的取向时,这具有Z字形特征。

39.如权利要求35-38中的任意一项所述的产品,其是多微孔的。

40.一种在互相啮合的第一槽辊和第二槽辊之间依序拉伸膜或膜组件的方法,所述第一槽辊和第二槽辊具有圆形凹槽或螺旋形凹槽,其中螺旋相对于辊的轴线成在90°和20°之间的角地延伸,在该方法中,至少所述第一槽辊的直径为70mm或更小,在一个或多个圆形或螺旋形槽辊上,脊可被供应以凹口,并且在该方法中,直径等于或小于70mm的任何这种辊都抵抗由依序拉伸所产生压力而被在所述槽辊一侧上的至少一个短支撑辊和在所述槽辊另一侧上的一个短支撑辊支撑,所述短支撑辊被布置成嵌套所述槽辊。

41.如权利要求38所述的方法,其中,至少所述短支撑辊的圆周表面包括防磨损聚合物材料。

42.如权利要求40-41所述的方法,其中,这类短支撑辊被用于支撑具有带凹口的脊的圆形拉伸槽辊,并且所述短支撑辊具有相应的凹槽表面,所述凹槽表面的脊配合到拉伸槽辊的凹槽中,使得所述支撑作用在拉伸辊的凹槽的底部上。

43.如前述方法权利要求中的任意一项所述的方法,其中,利用其制造的所述膜产品(P)与另一膜产品(O)被后层压在一起,优选用以形成交叉层压。

44.如前述方法权利要求中的任意一项所述的方法,其中,所生产的膜产品(P)包括波纹形序列,并且所述膜产品(O)通过挤制涂覆方法形成并被层压到所述膜产品(P),由此,所述层压作为点联结被建立成局限于一些或所有波纹形序列的冠部或基底部分。

45.一种设备,其适于执行任何前述方法权利要求。

46.一种用于分段拉伸膜或膜组件的设备,包括:

一对互相啮合的旋转的第一槽辊(1)和(2),其具有相对于辊轴线成10度(10°)和75度(75°)之间的角的第一盘旋形凹槽,所述一对槽辊形成夹持部;

用于在纵向拉力下将所述膜或膜组件供给到所述夹持部的装置;

用于在所述膜或组件穿过所述第一槽辊(1)和(2)时拉伸所述膜或组件的装置,以及

用于抵消盘旋形槽辊的螺旋运动作用的抵消装置,所述螺旋运动作用倾向于在所述膜或组件穿过所述辊时向第一侧移动所述膜或组件,所述抵消装置包括:

(a)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上的细小的凹口,所述凹口建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力,或

(b)在所述夹持部的紧邻前方,被膜或组件越过的具有细小盘旋形凹槽的辊,使得所述膜或组件被给予沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向,或

(c)在所述夹持部的紧邻前方,被绷紧的膜或组件越过的固定棒的圆形表面,其中,所述圆形表面包括适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向的细小的成角度定向的凹槽,或

(d)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上的细小的凹口,以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力,以及在所述夹持部的紧邻前方,被绷紧的膜或组件越过的具有细小盘旋形凹槽的绷紧辊,以给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向,或

(e)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上的细小的凹口,以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力,以及在所述夹持部的紧邻前方,被绷紧的膜或组件越过的固定棒的圆形表面,其中,所述圆形表面包括适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向的细小的成角度定向的凹槽。

47.一种用于依序拉伸膜或膜组件的设备,包括:

互相啮合的旋转槽辊(1)和(2),其中,凹槽在与辊轴线成10度(10°)和75度(75°)之间的角的情况下被塑造成盘旋形,在其间形成夹持部,

其中,一个槽辊上的脊的第一位置相对于另一个槽辊上的脊的第二位置是能够变化和能够调节的,

用于将所述膜或膜组件供给到所述夹持部的装置,

能够调节的马达,其彼此独立地驱动两个辊,使得能够独立地调节每个辊的速度,或

用于容许所述辊(1)和(2)中的一个沿轴向滑动的装置。

48.一种用于依序拉伸膜或膜组件的设备,包括:

具有第一凹槽的互相啮合的旋转的第一槽辊(1)和(2),其中,所述第一凹槽在与辊轴线成10度(10°)和75度(75°)之间的角的情况下被塑造成盘旋形,在其之间形成夹持部,

用于在纵向拉力下沿机器方向将膜或膜组件供给到所述夹持部的装置;

用于在所述膜或组件穿过所述第一槽辊(1)和(2)时依序拉伸所述膜或组件的装置,以及

用于从所述槽辊(1)和(2)拉下所述膜或组件并且用于沿机器方向拉伸所述膜或组件的装置,包括与所述第一槽辊紧邻地分开的至少一个辊,以及

用于基本避免横向收缩的装置。

49.一种用于生产膜产品的设备,包括:

用于共挤热塑性聚合物膜组件的共挤装置,其中,所述组件的一侧包括膜或一组互相强联结的膜(A),并且另一侧包括膜或一组互相强联结的膜(B),以及

用于执行一个或多个拉伸步骤的装置,用于在低于膜的熔化温度范围的拉伸温度下拉伸膜组件,其中,拉伸装置中的至少一个包括生产至少一系列区段(G)和另一系列区段(F)的圆形槽辊、盘旋形槽辊或轴向槽辊,其中,区段(F)被拉伸的程度小于区段(G),或区段(F)保留与依序拉伸之前所述组件的取向基本相同的取向,

依序拉伸完全地或实际上破坏所述一系列的区段(G)内的联结,同时所述一系列区段(F)内的联结保持足以使所述膜产品是完整的产品。

50.一种用于依序拉伸膜或膜组件的设备,包括:

互相啮合的第一槽辊和第二槽辊,其具有圆形凹槽或螺旋形凹槽,其中螺旋相对于辊的轴线成在90°和20°之间的角地延伸,

其中,至少所述第一槽辊的直径为70mm或更小,在该圆形或螺旋形槽辊上,脊可被供应以凹口,并且其中,直径等于或小于70mm的任何这种辊都抵抗依序拉伸所产生的压力被在所述槽辊一侧上的至少一个短支撑辊和在所述槽辊另一侧上的一个短支撑辊支撑,所述短支撑辊被布置成嵌套所述槽辊。

51.一种利用前述方法权利要求中的任意一项制造的产品。

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