聚合物薄膜的热处理的制作方法

专利名称：聚合物薄膜的热处理的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚合物薄膜，尤其涉及聚合物薄膜的热处理。
背景技术：
通过以挤出来生产聚合物薄膜而制成拉伸膜；然后可对如此生产的膜进行拉伸以 改变其机械特性。通过向用于生产拉伸膜的聚合物添加增粘剂，可赋予这种膜以“粘附”特 性。在一些情况下，在将包含增粘剂的膜卷绕到辊上之前，对该膜进行拉伸，在其它情况下， 在不进行任何拉伸的情况下将膜卷绕到辊上，当将膜展开并包绕其货物(如叠置在货盘上 的若干箱子)时，进行拉伸。与具有通过添加增粘剂获得的粘附特性的拉伸膜的传统制造相关联的显著问题 在于，通常认为有必要在拉伸之前(不论通过在卷绕之前或在包裹期间进行预拉伸)使聚 合物薄膜在温度受控的环境中“老化”，以允许增粘剂“喷霜(bloom) ”，即到达聚合物薄膜的 表面。据信如果在增粘剂喷霜至表面之前对膜进行拉伸，例如当聚合物薄膜匹在生产之后 不久就被传送至拉伸机构时，则膜的粘附特性常常失去。

发明内容
根据本发明的一个方面，通过优选在生产聚合物薄膜不久之后，有效地使增粘剂 喷霜至表面，可以去除对聚合物薄膜进行老化直至增粘剂喷霜的时间和成本。具体地，通过 对包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜施加合适的热量，可使该包含增粘剂的、未喷霜的聚 合物薄膜快速地喷霜。聚合物薄膜可以是但不限于是单层膜、共挤出多层膜、包括多个单独 膜层的多层膜、或挤出涂层层叠件。在一个方面中，本发明涉及一种处理聚合物薄膜的方法。该方法包括在包含增粘 剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹到达串联过程中的下一步骤之前，将该薄膜匹加热到足以使 增粘剂喷霜的温度，从而在该包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹到达串联过程中的下 一步骤之前，该薄膜匹成为包含增粘剂的、喷霜的聚合物薄膜匹。该聚合物薄膜克在被拉伸 之前、被拉伸之后、或在省去任何拉伸的过程中(除聚合物薄膜的生产中固有的拉伸之外) 被加热。因而，该过程中在将包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜进行加热以引起喷霜之后 的下一步骤可以是拉伸步骤，或可以是卷绕步骤。在一个实施方式中，通过使薄膜匹经过加热器来对该薄膜匹进行加热。加热器可 以包括至少一个被加热辊、红外线加热器组件、或电阻元件烤箱组件。任选地，该方法可以包括较早的步骤首先生产包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄 膜匹。在该实施方式中，例如，可以通过吹膜生产工艺或流延膜生产工艺来生产包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹。此外，该方法还可以包括任选的步骤在对包含增粘剂的、未喷 霜的聚合物薄膜匹进行加热之前，对该薄膜匹进行拉伸(例如通过使该薄膜匹经过拉伸机 构)。该方法还可以包括任选的步骤在对包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹进行加热 并因而使其喷霜之后，对该薄膜匹进行拉伸(例如通过使该薄膜匹经过拉伸机构)。还是任 选地，可以对包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹进行拉伸、加热以使增粘剂喷霜，然后 对该薄膜匹进行再次拉伸。在一些实施方式中，可以生产包含增粘剂的、拉伸的、未喷霜的聚合物薄膜匹，然 后在生产之后不久对该薄膜匹进行加热(即传递至作为串联过程中下一步骤的加热器)， 省去使包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜经过拉伸机构的任何步骤。在另一方面，本发明涉及一种将图案应用至聚合物薄膜的方法。该方法包括使被 定向的聚合物薄膜匹经过包括至少一个被加热辊的辊机构。在该至少一个被加热辊的表面 上雕刻有图案的一部分，以在该表面上限定面区域和浮雕区域，并且面区域和浮雕区域共 同地符合该图案。当该薄膜匹与该至少一个辊的表面接触时，与薄膜匹位于该至少一个辊 的面区域上方的部分相比，薄膜匹位于浮雕区域上方的部分从该至少一个辊接收相对较少 热量，从而使该薄膜匹的各部分经历差别的、因热量引起的收缩，由此该差别的、因热量引 起的收缩将该图案赋予聚合物薄膜。该图案可以是线的排列、相似或相异几何形状的图案， 或可以包括单词、图像或单词、图像的组合，如商标、公司名或公司标志。在一个实施方式 中，被加热辊可以被配置为具有可更换活字，并且可用于将过期日应用至用于包裹易腐坏 物品的聚合物薄膜。在又一方面，本发明涉及处理拉伸膜并将图案应用至该拉伸膜的方法。该方法包 括使聚合物薄膜匹经过至少一个被加热辊。该至少一个被加热辊在其表面上雕刻有图案， 以在该表面上限定面区域和浮雕区域，并且面区域和浮雕区域共同地符合该图案。当该薄 膜匹与该至少一个辊的表面接触时，与薄膜匹位于该至少一个辊的面区域上方的部分相 比，薄膜匹位于浮雕区域上方的部分从该至少一个辊接收相对较少热量，从而使该薄膜匹 的各部分经历差别的、因热量引起的收缩，由此该差别的、因热量引起的收缩将该图案赋予 聚合物薄膜。在一个实施方式中，薄膜匹包含增粘剂，当该薄膜匹经过该至少一个被加热辊的 第一被加热辊时，该薄膜匹未喷霜，并且在薄膜匹到达卷绕器之前，将该薄膜匹位于该至少 一个辊的面区域上方的部分加热至足以使增粘剂喷霜的温度。或者在包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹进行拉伸之前、拉伸之后、两个拉伸 步骤之间，或者在不包括任何拉伸的过程中，使该薄膜匹经过至少一个被加热辊。在其它方面，本发明涉及实施上述方法的设备，并且涉及通过上述方法生产的产
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通过下面参照附图所进行的描述，本发明的这些特征和其它特征将变得更加显而 易见，其中图1是根据本发明一个方面的用于处理聚合物薄膜的第一设备的示意图；图2是根据本发明一个方面的用于将图案应用至聚合物薄膜的设备的第一实施方式的一部分的立体图；图2A是根据本发明一个方面的用于将图案应用至聚合物薄膜的设备的第二实施 方式的一部分的立体图；图3是根据本发明一个方面的用于处理薄聚合物并将图案应用至该薄聚合物的 第二设备的示意图；图4是根据本发明一个方面的用于处理聚合物薄膜的第三设备的示意图；图5是根据本发明一个方面的用于处理聚合物薄膜的第四设备的示意图；图6是根据本发明一个方面的用于处理聚合物薄膜的第五设备的示意图；以及图7是根据本发明一个方面生产的聚合物薄膜卷的立体具体实施例方式现在参照图1，设备100的示例性实施方式包括串行排列的膜生产单元112、拉伸 机构114、加热器116、以及卷绕器118。在所示实施方式中，膜生产单元112是作为本领域 公知的吹膜生产单元，其包括挤出机120，挤出机120将熔融聚合物供给至模具122，使得聚 合物薄膜的吹起泡(blown biAble)lM从模具122中出现。冷却单元130通过本领域公知 的吹风技术使吹起泡1 冷却；可替换地(未示出)，冷却单元可位于膜生产单元112的下 游。如同在图1所示的实施方式中那样，在聚合物薄膜被挤出的位置，聚合物薄膜将由于挤 出过程而被至少部分地定向；这被称为基本定向。膜生产单元112还包括使泡IM破裂的破裂框架126以及第一组拉辊128，从而在 操作中，包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹(web) 140在第一组拉辊1 处从膜生产单 元112中出现。尽管在生产聚合物薄膜的过程中可能产生一些拉伸，但是薄膜匹140可以被 认为是“未拉伸的”。而且，本文中使用的用语“未喷霜”并不要求不存在任何喷霜，而是指 存在足够少量喷霜从而相关的薄膜匹具有极少或根本不具有因增粘剂而产生的粘附特性。 因而，当该术语在本文中使用时，经历一些很少量喷霜的薄膜匹仍被认为“未喷霜”。在生产之后，对包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹140进行拉伸。更具体地， 通过第二组拉辊152使该薄膜匹140经过拉伸机构114，在所示实施方式中，拉伸机构114 包括一组拉伸辊154。拉伸机构114执行拉伸操作，使得包含增粘剂的、未喷霜的、未拉伸的 聚合物薄膜匹140成为未喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹160。该拉伸操作产生或被单轴向地 定向或被双轴向地定向的膜(即在一个或两个方向上被定向)。第三组拉辊156与第二组 拉辊1 协作，以当该薄膜匹移动并经过拉伸机构114时增加该薄膜匹的速度并因此对该 薄膜匹进行拉伸；该第三组拉辊156还使未喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹160在其离开拉伸 机构114并被传送至加热器116时保持恒定的速度。在所示具体实施方式
中，加热器116 包括被加热辊170 ；还可以使用多个被加热辊、或其它合适的加热装置。加热器116被配置 以使得当薄膜匹经过加热器时，在该薄膜匹到达图1所示串联(in-line)过程中的下一阶 段之前，将薄膜匹加热至足以使增粘剂在薄膜匹的表面上喷霜的温度，在此情况下下一阶 段为卷绕器118。可基于若干因素选择该温度，因素包括聚合物薄膜的类型、加热器116至 卷绕器118的距离、以及该薄膜匹移动的速度。通常，该温度可显著高于普通室温。例如， 可将薄膜匹160加热至与相关聚合物的维卡(Vicat)软化点接近的温度。因而，通过从加 热器116进行加热，使未喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹160转换为喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹180，该薄膜匹180在离开加热器116之后被传送至卷绕器118并被卷绕成卷190。因而，通过以下生产具有因增粘剂产生的粘附特性的聚合物薄膜首先生产包含 增粘剂的、未拉伸的、未喷霜的聚合物薄膜，通过使薄膜匹140经过拉伸机构(如拉伸机构 114)来对薄膜匹140进行拉伸以生产包含增粘剂的、未喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹160， 然后通过使薄膜匹160经过加热器(如加热器116)来对薄膜匹160进行加热，使得薄膜匹 160在薄膜匹到达卷绕器之前被加热至足以使增粘剂喷霜的温度，从而薄膜匹在其到达卷 绕器(如卷绕器118)之前成为包含增粘剂的、喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹180，薄膜匹在 卷绕器处被卷绕成卷。根据本发明的另一方面，可向聚合物薄膜应用图案。聚合物薄膜可以是但不限于 是单层膜、共挤出多层膜、包括多个单独膜层的多层膜、或挤出涂层层叠件(laminate)。此 外，待应用有图案的聚合物薄膜可以包含增粘剂，但不是必须。例如，可以使用具有外层的 拉伸膜，该外层由粘性聚合物如EVA或茂金属制成。现在参照图2，在根据本发明一个方面的方法中，使被定向的聚合物薄膜匹210经 过辊机构，辊机构包括至少一个被加热辊222，被加热辊222在其表面上雕刻有至少一部分 图案。聚合物薄膜匹210可以被单轴向地定向或双轴向地定向。图案可以例如是但不限 于如图2所示的排列的线，或可以包括相似或相异的几何形状，或可以包括单词、图像或单 词、图像的组合，如商标、公司名称或公司标志。在一个实施方式中，如图2A所示，被加热辊 可被配置为具有可更换活字(type)，并且可用于将过期日应用至待用于包裹易腐坏物品的 聚合物薄膜上。在图2A中，部件与图2中的部件大体上相同，除了被加热辊在其外部构造 上存在些许差异。就此而言，附带有后缀A的相同参考标号被用来指相应的部件。在图2所示的实施方式中，整个图案被雕刻在单个辊222的表面上；在其它实施方 式(未示出)中，例如在图案大于单个辊的表面积的情况下，多个辊可各自都具有雕刻在其 表面上的图案的一部分，使得辊可彼此协作以应用整个图案。虽然薄膜匹210必须在与被 加热辊222接触之前被定向，但是挤出过程所产生的定向通常足够，并且对于根据示例性 方法将图案应用至聚合物薄膜而言，在薄膜匹210与被加热辊222接触之前所执行的附加 拉伸操作虽然可能有利，但是通常不必要。图案被雕刻在被加热辊222的表面上以在辊的表面上限定至少一个面区域2M和 至少一个浮雕(relief)区域226，面区域2 和浮雕区域2 共同地符合图案。在图2所 示的具体实施方式
中，图案包括一系列平行线，并且图案已经以螺旋形式被雕刻在辊222 的表面上，使图案符合辊222的弯曲产生该螺旋。因此，被雕刻的螺旋成为单个的、连续的 浮雕区域226，并且未被雕刻的部分(更宽的螺旋)成为单个的、连续的面区域224。面区 域和浮雕区域的数目、形状配置和位置当然由图案确定。例如，如图2A所示，辊222A上的 图案由雕刻的单词“EXPIRES”与各件可移动活字242 —起形成，从而形成过期日，在可移动 活字242上雕刻有刻字(lettering) M4。可以理解，可移动活字允许过期日更新。可移动 活字242可以通过可滑动地安装在通道中、或通过磁性附接、或通过对于本领域技术人员 显而易见且目前通过本文公开的其它合适的技术固定于辊222A。此外，辊222上的雕刻被设计为防止空气残存在辊222与聚合物薄膜匹210之间； 如果空气确实残存在薄膜匹210与辊222之间，则薄膜匹210可能开始打滑并且可能在某 些速度下与辊222失去接触并侧向偏移。
如上所述，辊222被加热；可以通过任何合适的装置对辊222进行加热。基于聚合 物的类型以及聚合物薄膜匹210的行进速度选择被加热辊222的温度，以在聚合物薄膜的 相关部分中引期望的收缩量。在操作中，当薄膜匹210与辊222的表面接触时，与薄膜匹210位于辊222的面区 域2M上方的那些部分相比，薄膜匹210位于浮雕区域2 上方的那些部分从辊接收相对 较少的热量。具体地，薄膜匹210位于浮雕区域2 上方的部分与辊222的热量部分地隔 绝，而薄膜匹210位于辊222的面区域2M上方的部分与面区域2M直接接触，以辊222的 表面直接接收热量。由于与薄膜匹210位于辊222的面区域2M上方的那些部分相比，薄 膜匹210位于浮雕区域2 上方的部分从辊接收相对较少的热量，因此薄膜匹210的各部 分经历不同的、因热量引起的收缩，即，与薄膜匹210位于浮雕区域2 上方的部分相比，薄 膜匹210位于辊的面区域2M上方的部分接收更多热量并因而进行更大量的收缩。正是该 差别的、因热量引起的收缩将图案赋予聚合物薄膜，因为差别的收缩使聚合物薄膜的各部 分具有不同的表面纹理。因此，与聚合物薄膜匹210的其它有些许反射性的表面对照，图案 将以无光泽部分的形式出现。因此，在薄膜匹210已经暴露于被加热辊222的部分上可见 一系列平行线230(即，图案)。可以理解，可在一个或多个被加热辊上将图案或者雕刻为正 像(positive image)或者雕刻为负像(negative image)，因为所产生的聚合物薄膜具有在 一个表面上可见的图案正像以及在相反表面上可见的图案负像。因而，已经描述了生产其中呈现有图案的聚合物薄膜的方法和设备，并且图案因 聚合物薄膜的各部分的差别的、因热量引起的收缩而产生。可以理解，由于因热量引起的收 缩影响聚合物薄膜发生收缩的区域的机械特性，因此图案的小心选择可用于对所产生的聚 合物薄膜的机械特性进行影响。将图案应用至聚合物薄膜的上述方法可以与不包含增粘剂的聚合物薄膜一起使 用，还可以与包含增粘剂的聚合物薄膜一起使用。当上述方法与包含增粘剂的聚合物薄膜 一起使用时，该方法可以与生产具有因增粘剂引起的粘附特性的拉伸膜的方法相结合。现 在参照图3，以300大体示出了设备300，该设备300包括膜生产单元、拉伸机构、呈被加热 辊形式的加热器以及卷绕器。图3所示的设备与图1所示的设备相似，除了图3所示的被 加热辊370在其上雕刻有图案。因而，使用以“3”开头代替“1”开头的类似参考标号来指 示设备300的与图1所示设备100的相似部件相对应的部件。因此，图3中的膜生产设备 312对应于图1中的膜生产设备112，图3中的拉伸机构314对应于图1中的拉伸机构114， 以此类推。在操作中，未喷霜的、未拉伸的聚合物薄膜匹340在膜生产单元312处被生产，然 后被传送至拉伸机构314，在拉伸机构314处，薄膜匹340经历拉伸操作使得其成为未喷霜 的、拉伸的聚合物薄膜匹360，然后薄膜匹360被传送至加热器316，该加热器316在此情况 下是被加热辊370，被加热辊370在其上雕刻有呈浮雕区域和面区域形式的图案(图3中未 示出)。当未喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹360经过被加热辊370上时，与该薄膜匹位于浮 雕区域上方的部分相比，薄膜匹位于被加热辊370的面区域上方的部分接收更多热量并因 而进行更大量的收缩，从而如上所述将图案赋予聚合物薄膜。此外，选择被加热辊370的温 度以使得仅薄膜匹位于面区域上方的部分将喷霜，而该薄膜匹位于浮雕区域上方的部分维 持未喷霜，因为与薄膜匹位于面区域上方的部分相比，薄膜匹位于浮雕区域上方的部分接收更少热量未喷霜。因而，通过适当选择雕刻在被加热辊370上的图案，可以对聚合物薄膜 的那些区域变得有粘性进行控制，使得完成的拉伸膜的粘附量可以适应于将使用拉伸膜的 具体应用。当至少部分喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹380从加热器316中出现时，薄膜匹380 行进至卷绕器318，在卷绕器318处，薄膜匹380被卷绕成卷390。因而，通过以下生产这样的聚合物薄膜，该聚合物薄膜具有因增粘剂引起的粘附 特性并具有因聚合物薄膜的各部分的差别的、因热量引起的收缩所产生的呈现于聚合物薄 膜中的图案首先生产包含增粘剂的、未拉伸的、未喷霜的聚合物薄膜匹340，通过使薄膜 匹340经过拉伸机构(如拉伸机构314)来对薄膜匹340进行拉伸以生产包含增粘剂的、未 喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹360，然后通过使薄膜匹360经过包括其上雕刻有图案的被加 热辊370的加热器316来对薄膜匹360进行加热，使得薄膜匹在其到达卷绕器(如卷绕器 318)之前被加热至足以使增粘剂在薄膜匹的至少一些部分上喷霜并通过因热量引起的、差 别的收缩来赋予薄膜匹以图案的温度，薄膜匹在卷绕器处被卷绕成卷390。现在参照图4，以400大体示出了设备400，该设备400包括膜生产单元412、拉伸 机构414、加热器416以及卷绕器418。图4所示的设备400与图1所示的设备大体相同， 除了设备400的加热器包括烤箱(oven)组件470以代替被加热辊，烤箱组件470例如可以 是红外线烤箱组件或使用电阻元件来产生热量的传统烤箱组件。使用以“4”开头代替“ 1，， 开头的类似参考标号来指示设备400的与图1所示设备100的相似部件相对应的部件。因 此，图4中的膜生产设备412对应于图1中的膜生产设备112，图4中的拉伸机构414对应 于图1中的拉伸机构114，以此类推。因此，通过以下生产具有因增粘剂引起的粘附特性的聚合物薄膜首先生产包含 增粘剂的、未拉伸的、未喷霜的聚合物薄膜匹440，通过使薄膜匹440经过拉伸机构(如拉伸 机构414)来对薄膜匹440进行拉伸以生产包含增粘剂的、未喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹 460，然后通过使薄膜匹460经过加热器416(在此情况下为烤箱组件470)来对薄膜匹460 进行加热，使得薄膜匹460在薄膜匹到达卷绕器(如卷绕器418)之前被加热至足以使增粘 剂喷霜的温度，从而薄膜匹在其到达卷绕器418之前成为包含增粘剂的、喷霜的、拉伸的聚 合物薄膜匹480，薄膜匹在卷绕器418处被卷绕成卷490。还可以理解，在通过挤出工艺生产聚合物薄膜的一些情况下，由于挤出过程本身， 对于使用聚合物薄膜的应用而言，聚合物薄膜可能被充分地拉伸和定向。换句话说，在这种 情况下，不必进行附加拉伸来将期望的机械特性赋予从膜生产单元出现的聚合物薄膜，尽 管这种膜具有内在拉伸，但是被认为是“未拉伸的”。可替换地，在聚合物薄膜仅当其正在围 绕货物卷绕时而被拉伸的情况下，生产过程中的附加拉伸也是不需要的。在这些情形下，在 膜生产设备中不需要包括任何拉伸机构。通常，在聚合物薄膜的厚度小于10-20微米的情 况下，使用附加拉伸来获得期望的厚度，在聚合物薄膜的厚度大于10-20微米的情况下，不 进行任何附加拉伸。现在参照图5，以500大体示出了设备500，该设备500包括膜生产单元512、加热 器516以及卷绕器518。图5所示的设备500与图1所示的设备大体相同，除了以下设备 500不包含与拉伸机构114类似的任何拉伸机构，并且第二组拉辊152和第三组拉辊156相 应地由单个第二组拉辊558代替。而且，包含增粘剂的、未喷霜的、未拉伸的聚合物薄膜匹140从膜生产单元112中出现并进入拉伸机构114从而成为行进至加热器116的包含增粘 剂的、未喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹160，作为聚合物薄膜匹140的代替，包含增粘剂的、 未喷霜的、未拉伸的聚合物薄膜匹550在第一组拉辊5 处出现并通过第二组拉辊558直 接传送至加热器516。此外，加热器516被示为包括被加热辊570 ；被加热辊570可任选地 在其上雕刻有图案以将图案应用至聚合物薄膜。除了上述区别以外，使用以“5”开头代替 “1”开头的类似参考标号来指示设备500与图1所示设备100的相似部件相对应的部件。 因此，图5中的膜生产设备512对应于图1中的膜生产设备112，图5中的加热器516对应 于图1中的加热器116，以此类推。因而，通过以下生产具有因增粘剂引起的粘附特性的聚合物薄膜首先生产包含 增粘剂的、未拉伸的、未喷霜的聚合物薄膜匹阳0，通过使薄膜匹550经过加热器516(在此 情况下为被加热辊570)来对薄膜匹550进行加热，使得薄膜匹550在薄膜匹到达卷绕器 518之前被加热至足以使增粘剂喷霜的温度，从而薄膜匹在其到达卷绕器518之前成为包 含增粘剂的、喷霜的、未拉伸的聚合物薄膜匹580，薄膜匹在卷绕器518处被卷绕成卷。在被 加热辊570在其上雕刻有图案的情况下，如此生产的聚合物薄膜在其中呈现图案，该图案 因聚合物薄膜的各部分的差别的、因热量引起的收缩所产生，并且增粘剂喷霜可能仅存在 于聚合物薄膜的某些部分上。在一些情况下，可能有利的是，在通过热量引起增粘剂喷霜之前和之后都对聚合 物薄膜进行拉伸。现在参照图6，以600大体示出了设备600，该设备600包括膜生产单元 612、第一拉伸机构614A、加热器616、第二拉伸机构614B、以及卷绕器618。图6所示的设 备600与图1所示的设备大体相同，所不同的是，设备600除了包括处于加热器616上游且 与图1中的拉伸机构114类似的第一拉伸机构614A以外，设备600还包括位于加热器616 下游的第二拉伸机构614B。因而，包含增粘剂的、未拉伸的、未喷霜的聚合物薄膜匹640从 膜生产单元612中出现以通过第一拉伸机构614A被拉伸，从而成为包含增粘剂的、拉伸的、 未喷霜的聚合物薄膜匹660，聚合物薄膜匹通过经过加热器616行进而被加热，从而成为包 含增粘剂的、拉伸的、喷霜的聚合物薄膜匹680，然后通过经过第二拉伸机构614B行进而被 进一步拉伸以作为包含增粘剂的、喷霜的、被进一步拉伸的聚合物薄膜匹685，然后薄膜匹 685由卷绕器618卷绕成卷690。加热器616被示为包括被加热辊670 ；被加热辊670可任 选地在其上雕刻有图案以将图案应用至聚合物薄膜。除了上述区别以外，使用以“6”开头 代替“1”开头的类似参考标号来指示设备600的与图1所示设备100的类似部件相对应 的部件。因此，图6中的膜生产设备612对应于图1中的膜生产设备612，图4中的加热器 616对应于图1中的加热器116，以此类推。第一拉伸机构614A的部件通过后缀“A”指示， 第二拉伸机构614B的部件通过后缀“B”指示。因而，通过以下生产具有因增粘剂引起的粘附特性的聚合物薄膜首先生产包含 增粘剂的、未拉伸的、未喷霜的聚合物薄膜匹640，通过使薄膜匹640经过第一拉伸机构 614A来对薄膜匹640进行拉伸以生产包含增粘剂的、未喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹660， 通过使薄膜匹660经过加热器616 (在此情况下为被加热辊670)来对薄膜匹660进行加 热，使得薄膜匹660在薄膜匹到达串联过程的下一阶段之前被加热至足以使增粘剂喷霜的 温度，从而成为包含增粘剂的、喷霜的、拉伸的聚合物薄膜匹680。然后，包含增粘剂的、喷霜 的、拉伸的聚合物薄膜匹680行进至该过程的下一阶段，该下一阶段在此情况下为第二拉伸机构614B，第二拉伸机构614B对薄膜匹进一步拉伸，使得薄膜匹成为包含增粘剂的、喷 霜的、被进一步拉伸的聚合物薄膜匹685，然后薄膜匹685行进至卷绕器618，薄膜匹在卷绕 器618处被卷绕成卷690。在被加热辊670在其上雕刻有图案的情况下，如此生产的聚合物 薄膜将在其中呈现图案，该图案印聚合物薄膜的各部分的差别的、因热量引起的收缩所产 生，并且增粘剂喷霜可能仅存在于聚合物薄膜的某些部分上。尽管图1、3、4、5和6中的上述实施例仅示出单个加热器，但是一旦本领域技术人 员由本文公开所告知，那么其可以理解在串联过程中的多个阶段可以使用多个加热器。例 如，聚合物薄膜可被加热以引起增粘剂喷霜、可被拉伸(这可减少膜的粘附特性)、然后可 被再次加热以引起进一步的增粘剂喷霜。其它相似变型也在发明人的考虑之内。在上面描述以及在图1、3、4、5和6中示出的示例性实施方式中，初始的未喷霜的、 未拉伸的聚合物薄膜被描述和被示出为通过吹膜工艺来生产。一旦本领域技术人员由本文 所包含的公开告知，那么其可以理解，在不背离本发明的范围的情况下，通过适当的调整， 还可以使用流延膜技术。可以理解，根据本发明的设备无需包括膜生产单元，并且可以包括或可以不包括 拉伸机构。例如，未喷霜的聚合物薄膜可以在第一位置被生产以及被卷绕(在进行或不进 行预拉伸的情况下)，并且被输送至第二位置。在第二位置，未喷霜的聚合物薄膜可被引至 适于接收未喷霜聚合物薄膜匹并包括加热器和卷绕器的设备，使得未喷霜的聚合物薄膜匹 被该设备接收、通过经过加热器而被充分加热以引起增粘剂喷霜以使得该薄膜匹成为喷霜 的聚合物薄膜匹、然后被传送至卷绕器以被卷绕成卷。任选地，这种设备可以包括拉伸机 构，拉伸机构可以处于加热器上游、加热器下游或处于加热器上游和下游，从而可以执行一 个或多个拉伸步骤，在该薄膜匹到达串联过程的下一阶段之前引起增粘剂喷霜。因而，可通过以下生产具有因增粘剂引起的粘附特性的聚合物薄膜接收包含增 粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹，通过使薄膜匹经过加热器来对该薄膜匹进行加热，使得该 薄膜匹在到达串联过程的下一阶段(可以是拉伸机构或卷绕器)之前被加热至足以使增粘 剂喷霜的温度，从而薄膜匹在其到达下一阶段之前成为包含增粘剂的、喷霜的聚合物薄膜 匹。可以应用本发明的方面所涉及的聚合物薄膜可以是但不限于是单层膜、共挤出多 层膜、包括多个单独膜层的多层膜、或挤出涂层层叠件。根据本发明的一个方面生产的示例 性聚合物薄膜卷在图7中示出，并且大体由参考标号700指示。通常，聚合物薄膜可以足够薄，并其可以以足够的速度运动，从而在膜经过加热器 如被加热辊170、222、370、570和670、或烤箱组件470之后，无需额外冷却。然而，任选地， 可以在加热器下游设置冷却站。由于上述方法和设备避免在使用或拉伸包含增粘剂的聚合物薄膜之前对其进行 老化，因此可以在单个串联操作中生产具有因增粘剂引起的粘附特性的完成拉伸膜卷。这 可以或者通过生产聚合物薄膜然后对其进行加热、或者通过对在不同设备上生产的聚合物 薄膜进行加热来完成。具体地，由于因热量引起的喷霜使聚合物薄膜相对地立刻变得有粘 性，因此膜可以以间隙模式(gap mode)被卷绕，从而有助于软卷的形成。因而，可以去除老 化工艺，即去除在温度受控的仓库中存储。此外，可将图案应用至聚合物薄膜。用于生产聚合物薄膜的合适的聚合物包括聚烯烃如聚乙烯及其共聚物，以及增塑聚氯乙烯(PVC)。还可以使用合适的生物聚合物如聚乳酸(PLA)，作为能够合适的热塑性树 脂。合适的膜厚度为约0.2微米至约0.5微米。合适的增粘剂包括低分子量聚烯烃如聚异 丙烯(polyisopropylene)，以及如乙二醇和邻苯二甲酸盐的大分子单体有机化合物。
已经通过示例描述了一个或多个当前优选的实施方式。对本领域技术人员显而易 见的是，在不背离本发明的范围的情况下，可以进行多种变型和修改。
权利要求
1.一种处理拉伸膜并将图案应用至该拉伸膜的方法，所述方法包括 使被定向的聚合物薄膜匹经过至少一个被加热辊；在所述至少一个被加热辊的表面上雕刻有所述图案以在所述表面上限定面区域和浮 雕区域，并且所述面区域和浮雕区域共同地符合所述图案；从而当薄膜匹与所述至少一个辊的表面接触时，与薄膜匹位于所述至少一个辊的面区 域上方的部分相比，薄膜匹位于所述浮雕区域上方的部分从所述至少一个辊接收相对较少热量；因而使薄膜匹的各部分经历差别的、因热量引起的收缩，由此所述差别的、因热量引起 的收缩将所述图案赋予聚合物薄膜。
2.如权利要求1所述的方法，其中 薄膜匹包含增粘剂；当使薄膜匹经过所述至少一个被加热辊的第一被加热辊时，薄膜匹未喷霜；以及 在薄膜匹到达卷绕器之前，薄膜匹位于所述至少一个辊的面区域上方的部分被加热至 足以使增粘剂喷霜的温度。
3.如权利要求1所述的方法，其中，通过可更换活字在辊上形成所述图案。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述可更换活字被设置为产品的过期日，所述产品 待由聚合物薄膜匹包裹。
5.如权利要求1所述的方法，其中，在拉伸薄膜匹之前，使薄膜匹经过所述至少一个被 加热辊。
6.如权利要求1所述的方法，其中，在拉伸薄膜匹之后，使薄膜匹经过所述至少一个被 加热辊。
7.如权利要求1所述的方法，其中，使薄膜匹在未拉伸状态下经过所述至少一个被加 热辊并且使薄膜匹在未拉伸状态下传递至所述卷绕器。
8.一种聚合物薄膜，其带有由至少一个第一区域限定的图案，相比至少一个第二区域， 所述至少一个第一区域已经历更大的因热量引起的收缩。
9.如权利要求8所述的聚合物薄膜，其中 所述聚合物薄膜包含增粘剂；处于所述至少一个第一区域中的增粘剂喷霜；以及 处于所述至少一个第二区域中的增粘剂未喷霜。
10.一种处理聚合物薄膜的方法，所述方法包括在包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹到达串联过程中的下一步骤之前，将该薄膜 匹加热到足以使增粘剂喷霜的温度；从而在所述包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹到达所述串联过程中的所述下一步 骤之前，该薄膜匹成为包含增粘剂的、喷霜的聚合物薄膜匹。
11.如权利要求10所述的方法，其中，在对所述包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹 进行拉伸之前，执行对该薄膜匹进行加热的步骤。
12.如权利要求10所述的方法，其中，在对所述包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹 进行拉伸之后，执行对该薄膜匹进行加热的步骤。
13.如权利要求10所述的方法，其中，在所述包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹处于未拉伸状态的情况下，执行对薄膜匹进行加热的步骤，并且将所产生的包含增粘剂的、喷 霜的聚合物薄膜匹在未拉伸状态下传递至卷绕器。
14.如权利要求10所述的方法，其中，对所述包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹进 行加热的步骤包括使所述包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹经过加热器。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述加热器包括至少一个被加热辊。
16.如权利要求14所述的方法，其中，所述加热器包括红外线加热器组件。
17.如权利要求14所述的方法，其中，所述加热器包括电阻元件烤箱组件。
18.如权利要求10所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤在对所述包含增粘剂 的、未喷霜的聚合物薄膜匹进行加热之前，作为所述串联过程的一部分，生产所述包含增粘 剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹。
全文摘要
通过以下来处理拉伸膜使包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹经过加热器，从而在该包含增粘剂的、未喷霜的聚合物薄膜匹到达串联过程中的下一阶段之前，将该薄膜匹加热至足以使增粘剂喷霜的温度。而且，可将图案应用至聚合物薄膜。使被定向的聚合物薄膜匹经过至少一个被加热辊，在被加热辊上雕刻有图案以限定面区域和浮雕区域，面区域和浮雕区域共同地符合该图案。当薄膜匹与各辊的表面接触时，相比薄膜匹位于面区域上方的部分，该薄膜匹位于浮雕区域上方的部分接收较少热量，因而使薄膜匹的各部分经历差别的、因热量引起的收缩，该收缩将图案赋予聚合物薄膜。
文档编号B29C61/02GK102123847SQ200980132102
公开日2011年7月13日 申请日期2009年8月12日 优先权日2008年8月18日
发明者麦洛斯雷乌·布兰尼塔 申请人:马科工程及技术公司