单向层合物及其制备系统、无纬布及防护制品的制作方法_4

文档序号:10256564阅读:来源:国知局
周期,降低成本。
[0102]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:一冷却处理子系统6,冷却处理子系统6用于对经所述粘合控制子系统处理后的所述单向层合物进行冷却处理。通过冷却处理子系统可提高单向层合物的冷却处理效率。进一步的,所述冷却处理子系统可包括至少一冷却辊61,经所述粘合控制子系统处理后的所述单向层合物经所述冷却辊61传送以在传送过程中进行冷却。例如,所述至少一冷却辊61可包括依次设置的至少2个冷却辊,经所述粘合控制子系统处理后的单向层合物依次经过至少2个冷却辊向前传送(即向后道工序传送),每经过一个冷却辊,单向层合物上的热量就会部分传递给该冷却辊,通过多个冷却辊进行多级冷却,可保证冷却效果。此夕卜,可选的,所述冷却处理子系统还包括一冷媒循环管路,所述冷媒循环管路设置于所述至少一冷却辊上,用于通过冷媒以对经所述冷却辊传送的所述单向层合物进行冷却处理。所述冷媒循环管路可作为但不限于所述冷却辊的伴冷管路,通过冷媒循环管路可提高热交换效率,进而保证冷却效果。所述冷媒可根据实际需要选择,相应的,所述冷媒循环管路也可根据冷媒的性能进行相应的设计。可选的,所述冷媒可包括但不限于冷水,所述冷水可包括但不限于不超过常温的水,如不超过25°C的自来水,冷水依次流经各冷却辊后循环流回,反复循环,可有效提高冷却效率,该方案简单方便易实现,冷却效果好。
[0103]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:一收卷装置7,收卷装置7用于收卷经所述粘合控制子系统处理后的所述单向层合物或经所述冷却处理子系统处理后的所述单向层合物。通过放卷装置和收卷装置的配合,可实现制备系统原材料(超高分子量聚乙烯薄膜或条带)的自动放卷和单向层合物的自动收卷,使得从原材料的放卷及单层制备、涂胶、粘合和单向层合物收卷等这个制备工序连续自动进行,中间过程无需停顿或过滤,方案简单易行,操作方便,进一步提高了单向层合物的制备效率。
[0104]本申请实施例提供的技术方案中,自所述放卷装置到所述收卷装置的所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带、所述单层或所述单向层合物可处于一定张力的受力状态,如此处理的好处在于,通过对单层或单向层合物进行一定的张力控制,可使放卷时超高分子量聚乙烯薄膜或条带处于表面伸直平行、无褶皱的状态,便于涂胶的精确控制,也使得各个单层更好的粘合。
[0105]为了便于进行精准和/或灵活的张力调节,可选的,任一所述放卷装置111还包括至少一个滑差轴和至少一组导向辊,所述滑差轴对应设置在所述放卷轴上,所述导向辊和所述筒管对应设置。每组所述导向辊可包括多个所述导向辊,每个放卷轴上可包括至少一组筒管,每组筒管包括多个筒管,可选的,一组导向辊和一组筒管对应设置。至少通过控制设置在所述放卷轴上的滑差轴对所述放卷轴上套设的各筒管施加的力和/或对应所述管筒设置的导向辊的位置和/或数量,调整所述放卷轴对各筒管缠绕的所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带处于一定张力的受力状态。也就是说,在位于放卷之后的后道工序的设备(如冷却控制子系统、收卷装置等)提供的前进动力的基础上,通过对放卷装置的滑差轴和导向辊的转速等进行调整,可改变张力大小。由于采用滑差轴和导向辊配合的方案,可实现多个卷筒张力的统一调整,也可实现不同卷筒张力的单独调整,由此提高了张力调节的精准性和/或灵活性。可选的,所述张力的大小为0.1克/旦?8克/旦,进一步的,所述张力为0.4克/旦?5克/旦,优选的,所述张力为0.5克/旦?3克/旦,通过不断优化张力控制参数,可以在不损伤超高分子量聚乙烯薄膜或条带性能的基础上,伸直铺展所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带,由此避免因超高分子量聚乙烯薄膜或条带未伸直或发生褶皱而影响单层制备、涂胶和/或单向层合物不同单层的粘合等处理。
[0106]可选的,所述超高分子量聚乙烯薄膜的相关参数满足以下一个或多个条件:线密度大于或等于5000旦;宽度大于或等于100mm;厚度小于或等于0.2mm;断裂强度大于或等于10克/旦;拉伸模量大于或等于800克/旦;断裂伸长率小于或等于6 % ο较佳的,所述超高分子量聚乙烯薄膜满足以下一个或多个条件:厚度为0.001-0.2mm,断裂强度为10-50克/旦,拉伸模量为800-2600克/旦,断裂伸长率为0.5-6 %。进一步,较佳的,所述超高分子量聚乙烯薄膜的线密度为5000-30000旦,宽度为100-400mm,厚度为0.005-0.15mm,断裂强度为12-48克/旦,拉伸模量为1000-2500克/旦,断裂伸长率为0.8-4%。较佳的,所述超高分子量聚乙烯薄膜满足以下一个或多个条件:线密度为5500-20000旦,宽度为105-300mm,厚度为
0.008-0.12mm,断裂强度为15-45克/旦,拉伸模量为1200-2500克/旦,断裂伸长率为1_3 %。较佳的,所述超高分子量聚乙烯薄膜满足以下一个或多个条件:线密度为6000-12000旦,宽度为110-220mm,厚度为0.01-0.1mm,断裂强度为16-42克/旦,拉伸模量为1400-2400克/旦,断裂伸长率为1.5-2.5%。通过对所述超高分子量聚乙烯薄膜参数的优化设置,可获得用于制备单向层合物的较高性能的带材,由此提高单向层合物的整体性能。
[0107]可选的,所述超高分子量聚乙烯条带的相关参数满足以下一种或多种要求:线密度大于或等于100旦、小于5000旦;宽度1-1OOmm;厚度小于或等于0.2mm;断裂强度大于或等于10克/旦;拉伸模量大于或等于800克/旦;断裂伸长率小于或等于6%。较佳的,所述超高分子量聚乙烯条带满足以下一种或多种要求:厚度为0.001-0.2mm,断裂强度为10-50克/旦,拉伸模量为800-2600克/旦,断裂伸长率为0.5-6 %。较佳的,所述超高分子量聚乙烯条带满足以下一种或多种要求:线密度为150-4000旦,宽度为2-90mm,厚度为0.003-0.1mm,断裂强度为12-48克/旦,拉伸模量为1000-2500克/旦,断裂伸长率为0.8-4% 0较佳的,所述超高分子量聚乙烯条带满足以下一种或多种要求:线密度为200-3500旦,宽度为3-80mm,厚度为0.005-0.06mm,断裂强度为15-45克/旦,拉伸模量为1200-2400克/旦,断裂伸长率为1-3%。较佳的,所述超高分子量聚乙烯条带满足以下一种或多种要求:线密度为300-3000旦,宽度为5_60mm,厚度为0.008-0.03mm,断裂强度为16-42克/旦,拉伸模量为1400-2400克/旦,断裂伸长率为1.5-2.5%。通过对所述超高分子量聚乙烯条带参数的优化设置,可获得用于制备单向层合物的较高性能的带材,由此提高单向层合物的整体性能。
[0108]可选的,任一片所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的铺展方向为其宽度方向,较佳的,所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的宽度方向为垂直所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的分子链伸直方向。所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的分子链伸直方向为超高分子量聚乙烯的纵向拉伸方向,是指超高分子量聚乙烯纵向被拉伸后,其大分子链自觉的沿着纵向受力方向而排列的方向。由于超高分子量聚乙烯具有线性结构,超高分子量聚乙烯薄膜或条带沿其分子链伸直方向的强度最大,故沿其分子链伸直方向铺设超高分子量聚乙烯薄膜或条带,有利于提高超高分子量聚乙烯薄膜或条带的强度利用率,进而提高单向层合物的强度等性能。
[0109]如图5所示,本申请实施例还提供了一种单向层合物的制备方法,包括:
[0110]S501:制备多个单层,其中,任一单层采用依次连续铺展多片超高分子量聚乙烯薄膜或条带的方式制得,每二片连续铺展的所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带的相邻处为一邻区。
[0111]S502:在至少一所述单层的至少一面涂布胶合剂。
[0112]S503: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单向层合物。
[0113]本申请实施例提供的单向层合物的制备方法,工艺简单易行,生产效率高,对设备精度要求较低,有利于降低设备购置成本。采用本申请实施例提供的制备方法进行单向层合物的制备过程中,可将多片超高分子量聚乙烯薄膜或条带按照某一方向依次连续平行铺展,使得所述多片超高分子量聚乙烯薄膜或条带处于沿同一方向的伸直状态以形成一单层,制备的单层柔软,具有较高的抗拉强度;在制备好多个所述单层之后,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单向层合物,如此得到的单向层合物,可对各单层单独制备的缺陷进行一定程度上的弥补(如粘合之后,一单层中如二个相邻超高分子量聚乙烯薄膜或条带之间的缝隙等邻区,可通过相邻的另一单层弥补等),使得得到的所述单向层合物整体性好,利于后道应用加工。
[0114]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。
[0115]多个单层可通过不同的放卷装置同时制备,制备好后至少一个单层的至少一面进行涂胶处理,之后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体即得到所述单向层合物,如图3所示,整个制备过程从单层的制备、涂胶以及多个单层的粘合等单向层合物的整个制备工序连续进行,中间过程无需停顿或过渡,方案简单易行,操作方便,极大提高了单向层合物的制备效率。多个单层的任二个相邻的单层中,至少一个单层的至少一面涂有胶合剂,如二个相邻的单层中至少一个单层的上表面或下表面涂有胶合剂,可选的,可在至少一个单层的下表面涂有胶合剂,可采用微凹涂布的方式进行涂胶量的精准控制,对下表面涂胶对如微凹涂胶控制设备等涂胶控制子系统而言,控制最为简单、方便。进一步的,可在每个单层的至少一面涂有胶合剂,如可在每个单层各自的下表面涂有胶合剂,如此处理形成单向层合物的下表面有胶合剂,便于基于单向层合物的后道应用工序,如便于将多片单向层合物叠合制备其他产品等。
[0116]任一所述单层中,至少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,如图2a_图2b所示。也就是说,可选的,任二片相邻的所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带之间无间隙或者有很小的间隙,所述无间隙包括二片相邻的超高分子量聚乙烯薄膜或条带边缘紧密相邻或边缘处局部重叠等情形。由于超高分子量聚乙烯薄膜
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