单向层合物及其制备系统、无纬布及防护制品的制作方法_3

文档序号:10256564阅读:来源:国知局
单向层合物,可选应用示例如图3所示。由于单层的材料(超高分子量聚乙烯薄膜或条带)很薄,采用本申请实施例提供的技术方案可有效提高单向层合物的厚度和刚性,极大提高了单向层合物的整体外观、质量和性能。此外,采用本申请实施例提供的技术方案进行所述单向层合物的制备过程中,各单层中各片超高分子量聚乙烯薄膜或条带处于同一排列方向的伸直状态,层间无交织或穿插,整个制备工艺无需对各个单层分别进行热压等处理,由此在单向层合物的制备过程中减少了对各个单层的超高分子量聚乙烯薄膜或条带性能的损伤概率,有利于充分利用超高分子量聚乙烯薄膜或条带的性能,改善单向层合物拉伸、抗拉、抗冲击等力学性能。此外,本申请实施例单向层合物制备的每个单层制备过程中,是将超高分子量聚乙烯薄膜或条带作为一个整体进行处理,结构整体性好、制备工艺简单,省去了对多根纤维丝进行分别整理的复杂工艺,明显降低了薄膜或条带的表面产生毛刺的概率,也明显降低薄膜或条带内部出现断丝、扭曲、缠绕等现象的概率,由此有利于保证所制备的单向层合物获得强度、防弹等方面的较高性能。
[0089]所述制备控制子系统I可同时或分时制备多个所述单层,实现方式非常灵活。可选的,如图1b所示,所述制备控制子系统I包括用于分别制备多个所述单层的多套放卷装置11,多套所述放卷装置11的放卷方向平行,且经二套所述放卷装置分别放卷的二个所述单层的投影至少局部重叠。采用该方案可通过多套放卷装置同时制备多个单层,且便于进行后续的邻区错开、粘合等工艺控制,进而有利于实现单向层合物的自动化连续制备。
[0090]可选的,如图4所示,任一所述放卷装置11包括至少一个放卷轴111,每个所述放卷轴111上依次套设有多个筒管。每个筒管可缠绕超高分子量聚乙烯薄膜或条带,控制放卷轴111上多个筒管分别放卷,相当于将各筒管的超高分子量聚乙烯薄膜或条带依次连续铺展,提尚放卷效率。
[0091]可选的,所述放卷装置可包括平行设置的二个放卷轴11,例如可上下平行设置二个放卷轴11。在实际使用过程中,可将其中一个放卷轴11作为工作的放卷轴,另一放卷轴11作为备用的放卷轴,结构紧凑,并尽可能减少卷筒更换可能造成的中断时间或故障概率。或者,在实际应用过程中,可通过二个放卷轴11的相互配合,如每个所述放卷轴上依次套设有多个筒管,筒管的宽度大于或等于超高分子量聚乙烯薄膜或条带的宽度,可将二个所述放卷轴套设的位置交错的筒管上分别缠绕的所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带放卷,如一放卷轴奇数序号的筒管和另一放卷轴偶数序号的筒管上缠绕的超高分子量聚乙烯薄膜或条带同时放卷,以将多片超高分子量聚乙烯薄膜或条带依次连续铺展,从而实现单层中任二片相邻的超高分子量聚乙烯薄膜或条带尽可能小的间隙或重叠铺设,使得制备得到的单层中,任二片相邻的所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带至少部分重叠、或邻接、或二者间隙小于一设定阈值,也即任二片超高分子量聚乙烯薄膜或条带尽可能小的间隙或部分重叠铺设,提高所制备的单层的整体性。
[0092]通过表面改性处理可有效降低超高分子量聚乙烯薄膜或条带的表面惰性,提高胶合剂与超高分子量聚乙烯薄膜或条带之间的粘结力。对所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带表面改性处理的方式,可根据实际需要确定,例如可采用但不限于等离子体处理法、辐照表面接枝法、电晕放电处理法、化学交联处理法等,实现方式非常灵活。结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述单向层合物的制备系统还可包括一表面改性处理子系统4。表面改性处理子系统4设于所述制备控制子系统I和所述涂胶控制子系统2之间,用于对至少一所述单层的所述至少一面进行表面改性处理。采用电晕放电处理法等方法对超高分子量聚乙烯薄膜或条带进行表面改性处理,即电晕处理待涂覆所述胶合剂的所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的上表面和/或下表面,处理方法简单,便于控制,且表面改性效果好。所述表面改性处理子系统4可包括至少一套表面改性处理设备。可选的,表面改性处理设备的数量与放卷装置的数量相同且对应设置,以对相应的放卷装置放出的单层的至少一面进行表面改性处理。或者,可选的,表面改性处理设备的数量可少于放卷装置的数量,以实现多套放卷装置共用一表面改性处理设备。可选的,所述表面改性可通过电晕方法实现,所述电晕功率为0.1Kw?3Kw,采用该功率范围对超高分子量聚乙烯薄膜或条带进行表面改性处理,可有效在不损伤超高分子量聚乙烯薄膜或条带表面性能的基础上,降低超高分子量聚乙烯薄膜或条带的表面惰性,提高其与胶合剂的粘结力。进一步的,所述电晕处理的功率为0.3Kw?2Kw,优选的,所述电晕处理的功率为0.5Kw?lKw,通过对电晕处理的功率控制参数的不断优化,可进一步改善超高分子量聚乙烯薄膜或条带表面处理的效率和效果,由此进一步提高超高分子量聚乙烯薄膜或条带与其表面涂覆的胶合剂的粘结力,也有利于提高单向层合物各单层间的粘结力。
[0093]所述涂胶控制子系统2可包括多套涂胶设备20,涂胶设备20可采用但不限于刮刀、喷涂、浸渍、热恪胶转移或微凹涂布(micro gravure)等方式进行涂胶控制,实现方式非常灵活。可选的,涂胶设备20的数量与放卷装置11的数量相同且对应设置,以对相应的放卷装置放出的单层的至少一面进行涂胶处理。或者,可选的,涂胶设备的数量可少于放卷装置的数量,以实现多套放卷装置共用一涂胶设备。
[0094]可选的,涂胶设备20可为但不限于微凹涂布控制设备21,也就是说,所述涂胶控制子系统2包括至少一微凹涂布控制设备21,用于采用微凹涂布的方式对至少一所述单层的至少一面涂布所述胶合剂。所述微凹涂布控制设备21可采用直径一般在Φ 20mm?Φ 50mm之间的网纹涂布辊进行胶合剂的反向、接触式涂布,即涂布辊的旋转方向与超高分子量聚乙烯薄膜或条带的走料方向相反,微凹涂布方式相对传统凹版涂布方式而言,无需背压辊,因此在涂布面上不会形成胶印、褶皱等缺陷,还可以对涂布料膜的边缘上胶,特别是针对本申请实施例提供的单层的结构,可精密、有效、便利地控制超高分子量聚乙烯薄膜或条带表面胶合剂的含量,尽可能避免发生因胶合剂涂布不当而造成粘辊、缠辊、断丝等故障。
[0095]所述胶合剂可包括但不限于采用以下一种或几种的混合物:聚苯乙烯异戊二烯共聚物、聚苯乙烯三嵌段共聚体、氢化聚苯乙烯三嵌段共聚体、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、聚氨酯乳液。这些胶合剂不会影响超高分子量聚乙烯薄膜或条带本身的性能,还有利于相邻单层的超高分子量聚乙烯薄膜或条带一定条件下粘合。优选的,所述胶合剂包括以下一种或几种的混合物:Kraton D1161、G1650、Estane 5703和聚氨酯乳液,这些胶合剂取材方便,且涂胶过程中不会损坏超高分子量聚乙烯薄膜或条带的性能。所述胶合剂的含量是指涂覆的所述胶合剂与涂覆有所述胶合剂的单片所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的重量比值,可选的,所述胶合剂的含量为0.3 %?20 %,较佳的,胶合剂的含量为1%?15%,进一步较佳的,胶合剂的含量为3%?12%,通过将所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的表面涂覆的胶合剂的含量控制在上述尽可能优选的范围,有利于实现在尽可能少的胶合剂的情况下,提高单向层合物不同单层间的粘结力。
[0096]结合本申请实施例提供的任一种单向层合物的制备系统,可选的,所述单向层合物的制备系统还可包括一烘箱5。烘箱5设于所述涂胶控制子系统2和所述粘合控制子系统3之间,用于以对涂布有所述胶合剂的所述单层进行干燥处理。该方案可共用一套烘箱,以简化系统结构,降低成本,提高设备利用率。可选的,烘箱5用于将处于涂布有所述胶合剂的一面朝上的状态下的所述单层经一烘箱进行烘干处理,也就是说,将处于涂布有所述胶合剂的一面朝上的状态下的所述单层穿越烘箱5传送以进行烘干处理。该方案在进行烘干处理过程中,将待烘干处理的单层涂布有胶合剂的一面朝上进行烘干,有利于胶液中的溶剂或水分挥发,提高烘干效率,且胶液不会粘在烘箱中的托辊上,降低了故障发生率。烘箱的温度可低于超高分子量聚乙烯薄膜或条带熔点的温度,以在干燥胶合剂期间尽可能不会损伤超高分子量聚乙烯薄膜或条带的性能。可选的,所述烘箱的烘干温度低于150°C,进一步的,所述烘箱的烘干温度低于120°C,优选的,所述烘箱的烘干温度低于100°C,通过合理设置烘箱的烘干温度,可在胶合剂的烘干效率和超高分子量聚乙烯薄膜或条带性能保护等二者之间进行权衡,以获得更好的产品性能。
[0097]可选的,经烘箱5传送出来的多个所述单层,可利用烘干处理的余热或整机张力将多个所述单层粘合在一起,由此尽可能减少对超高分子量聚乙烯薄膜或条带原材料可能造成的损伤。
[0098]或者,涂胶控制完成后的多个所述单层(包括经烘箱5烘干处理后的多个所述单层,也包括未经烘箱烘干处理的多个单层等)可通过一定的热压条件进行粘结控制。可选的,所述粘合控制子系统3包括:一热压控制装置31。热压控制装置31用于在温度小于或等于150°C、线压力小于或等于5Mpa的控制条件下,以至少一涂布有所述胶合剂的面为相邻面,在一所述单层的各所述邻区与相邻的另一所述单层的各所述邻区彼此错开、多个所述单层分别平行且任二个相邻的所述单层至少局部重叠的状态下,将多个所述单层粘合为一所述单向层合物。该方案有利于提高二个单层之间的粘合力,使得二个单层在受到外力冲击时不易分散开。
[0099]进一步的,所述热压控制装置31可包括一热辊和一压辊,可将一所述单层的各所述邻区与相邻的另一所述单层的各所述邻区彼此错开、多个所述单层平行且任二个相邻的所述单层至少局部重叠、并以至少一涂布有所述胶合剂的面为相邻面的多个所述单层,经温度小于或等于150°C的热辊传送,并经压辊向其施加小于或等于5MPa的线压力。该方案通过热辊和压辊的配合实现单向层合物的热压控制,操作控制简单方便。所述压辊可包括但不限于橡胶辊。可通过气缸等动力机构作用压辊,使得压辊与热辊压合以向二者之间的单向层合物施加压力,而采用橡胶辊作为压辊,有利于减少热量传递量,且具有一定的缓冲,尽可能减少热压过程中可能对单向层合物表面的损伤。
[0100]或者,所述热压控制装置31可包括二个热辊,将一所述单层的各所述邻区与相邻的另一所述单层的各所述邻区彼此错开、多个所述单层平行且任二个相邻的所述单层至少局部重叠、并以至少一涂布有所述胶合剂的面为相邻面的多个所述单层,经温度小于或等于150°C的一热棍传送,并经另一热棍向其施加小于或等于5Mpa的线压力,以将多个所述单层粘合为一所述单向层合物。该方案通过二个热辊的配合实现单向层合物的热压控制,操作控制简单方便。
[0101]所述热辊可包括但不限于加热钢辊,所述加热钢辊的加热方式可包括但不限于电加热、油加热、电磁加热等,相应称为电加热钢辊、油加热钢辊、或电磁加热钢辊,采用上述加热钢辊控制简单方便,热传递效率高。此外,所述热辊表面有防粘层,相当于对所述热辊表面做防粘处理,所述防粘层可包括但不限于在所述热辊表面涂覆形成的一特氟龙层,或者,在所述热辊表面缠绕离型纸等具有防粘作用的物质等,避免加热过程中因胶合剂受热软化等原因而粘结在所述热辊表面,由此有利于降低故障率、延长维护
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1