厚度不均匀的筒仓袋及其生产方法与流程

文档序号:26099196发布日期:2021-07-30 18:09阅读:167来源:国知局
厚度不均匀的筒仓袋及其生产方法与流程
相关申请的交叉引用本申请要求于2018年12月11日提交的美国临时专利申请第62/777,978号的优先权,所述申请的全部公开内容特此通过引用并入。本文所述的实施方案总体上涉及筒仓袋,并且具体地涉及具有不均匀厚度的筒仓袋。
背景技术
:筒仓袋(其可以被称为“青贮袋”)可以包括用于存储溶液的袋,其可以由聚合物膜制成。筒仓袋通常可用于农业应用。例如,筒仓袋可用于谷物的大容量存储或农田中的“青贮饲料”。技术实现要素:在使用过程中,筒仓袋可能变形,例如,由于用青贮饲料填充筒仓袋。筒仓袋的这种变形可能在筒仓袋上施加应变。在某些情况下,放置在筒仓袋上的应变可能局限在筒仓袋的特定区域。该局部应变可以被称为“颈缩”。在这些颈缩区域中,可发生聚合物膜的纵向变薄。纵向变薄可以指由于过度变形而沿着筒仓袋的长度发生的局部变薄。在一些实例中,受纵向变薄影响的区域的厚度减小可大于50%。另外,纵向变薄可导致筒仓袋出现其他各种性能问题。例如,纵向变薄可降低筒仓袋的抗穿刺性。因此,需要具有改进的对局部应变的抵抗力和改进的对纵向变薄的抵抗力的筒仓袋。本公开的实施方案通过提供具有不均匀厚度的筒仓袋来满足那些需求。与具有均匀厚度的筒仓袋相比,当前公开的筒仓袋的厚度不均匀可以改善筒仓袋的性能。当前描述的具有不均匀厚度的筒仓袋的实施方案可以进一步提高筒仓袋的性能,而不需要额外的材料。如本文所述,在一些实施方案中,筒仓袋的厚度可以在筒仓袋的最容易受到应力的区域中增加。另外,在一些实施方案中,可以在筒仓袋的不易受应力影响的区域中减小筒仓袋的厚度。这样,在本公开的实施方案中,用于制造不均匀的筒仓袋的材料的量可以保持恒定。根据本公开的至少一个实施方案,提供一种多层筒仓袋。多层筒仓袋的实施方案可包括具有至少两层的管,该管具有第一开口端、第二开口端、设置在第一开口端和第二开口端之间的第一区域以及设置在第一开口端和第二开口端之间的第二区域。所述至少两层的每一层可包括:乙烯/α-烯烃互聚物,其具有根据astmd792测量时0.90克/立方厘米(g/cc)至0.965g/cc的密度和根据astmd1238测量时0.1至6.0克(g)/10分钟的熔体指数(i2);低密度的基于乙烯的聚合物,其密度为0.917g/cc至0.935g/cc,熔体指数(i2)为0.1至2.0g/10分钟;或其组合。第一区域的厚度可以比第二区域的厚度大至少10%。第一区域的表面积可以是所述多层筒仓袋的总表面积的至少50%。管的总厚度可为50微米(μm)到350微米μm。根据本公开的至少另一个实施方案,提供了一种制造多层筒仓袋的方法。该方法的实施方案可以包括形成多层吹塑膜泡并切割该多层吹塑膜泡以形成多层筒仓袋。多层吹塑膜泡可包括至少三层。所述至少三层的每一层可包括:乙烯/α-烯烃互聚物,其具有0.90g/cc至0.965g/cc的密度和0.1至6.0g/10分钟的熔体指数(i2);低密度的基于乙烯的聚合物,其密度为0.917g/cc至0.935g/cc,熔体指数(i2)为0.1至2.0g/10分钟;或其组合。多层筒仓袋可以包括具有第一开口端、第二开口端、第一区域和第二区域的管。第一区域的厚度可以比第二区域的厚度大至少10%。第一区域的表面积可以是所述多层筒仓袋的总表面积的50%。管的总厚度可为50μm到350μm。这样,与具有均匀厚度的常规筒仓袋相比,本公开的实施方案可以提供具有改进的性能的筒仓袋,而不需要额外的材料。在以下具体实施方式中结合附图更详细地描述这些和其它实施方案。附图说明以下对本公开的具体实施方案的详细描述在结合以下附图阅读时可最佳地理解,其中相似的结构用相似的附图标记指示,并且其中:图1是根据本公开的一个或多个实施方案的厚度不均匀的筒仓袋的示意图;图2a是模型的筒仓袋,其在变形之前具有均匀的厚度;图2b是模型的筒仓袋,其在变形之后原本具有均匀的厚度;图2c是模型的筒仓袋,其在变形之后原本具有均匀的厚度;图3a是模型的筒仓袋,其在变形之前具有不均匀的厚度;图3b是变形后厚度不均匀的模型筒仓袋的半视图,示出了厚度减小;图4a是模型的筒仓袋,其在变形之前具有不均匀的厚度;图4b是变形后厚度不均匀的模型筒仓袋,示出了厚度减小;图4c是变形后厚度不均匀的模型筒仓袋,示出了应变场;图5a是半视图模型筒仓袋,其在变形之前具有不均匀的厚度;图5b是变形后厚度不均匀的半视图模型筒仓袋,示出了厚度减小;图6a是模型的筒仓袋,其在变形之前具有不均匀的厚度;图6b是变形后厚度不均匀的半视图模型筒仓袋,示出了厚度减小;图7a是模型的筒仓袋,其在变形之前具有不均匀的厚度;和图7b是变形后厚度不均匀的半视图模型筒仓袋,示出了厚度减小。具体实施方式现在将描述本申请的具体实施方案。提供这些实施方案以使本公开将是彻底和完整的,并且将本主题的范围充分地传达给本领域技术人员。术语“聚合物”指通过聚合相同或不同类型的单体而制备的聚合化合物。因此,通用术语聚合物涵盖术语“均聚物”,其通常指仅由一种类型的单体制备的聚合物,以及“共聚物”,其指由两种或更多种不同单体制备的聚合物。如本文所用,术语“互聚物”指通过至少两种不同类型的单体的聚合而制备的聚合物。因此,通用术语互聚物包括由两种以上不同类型的单体(如三元共聚物)制备的共聚物或聚合物。“聚乙烯”或“基于乙烯的聚合物”应意指包含大于50摩尔%的衍生自乙烯单体的单元的聚合物。这包括基于乙烯的均聚物或共聚物(意指衍生自两种或更多种共聚单体的单元)。本领域已知的乙烯类聚合物的常见形式包含但不限于:低密度聚乙烯(ldpe);线性低密度聚乙烯(lldpe);超低密度聚乙烯(uldpe);极低密度聚乙烯(vldpe);单位点催化的线性低密度聚乙烯,其包含线性低密度树脂和基本上线性低密度树脂(m-lldpe)两者;中密度聚乙烯(mdpe);和高密度聚乙烯(hdpe)。术语“ldpe”也可以被称为“高压乙烯聚合物”或“高度支化的聚乙烯”,并且被定义成意指所述聚合物在使用自由基引发剂(如过氧化物(参见例如美国专利第4,599,392号,所述美国专利通过引用的方式并入本文))的情况下在高压釜或管式反应器中在高于14,500psi(100mpa)的压力下部分或完全均聚或共聚。ldpe树脂的密度通常在0.916g/cc到0.940g/cc的范围内。术语“lldpe”包含:使用齐格勒-纳塔催化剂体系制得的树脂以及使用单位点催化剂制得的树脂,包含但不限于双茂金属催化剂(有时被称为“m-lldpe”)、膦亚胺、几何结构受限催化剂;和使用后茂金属分子催化剂制得的树脂,包含但不限于双(联苯基苯氧基)催化剂(也被称为多价芳氧基醚催化剂)。lldpe包含线性、基本上线性或非均相乙烯类共聚物或均聚物。lldpe含有比ldpe少的长链支化,并且包含:基本上线性乙烯聚合物,所述基本上线性乙烯聚合物在美国专利第5,272,236号、美国专利第5,278,272号、美国专利第5,582,923号和美国专利第5,733,155号中进一步限定;均相支化线性乙烯聚合物组合物,如美国专利第3,645,992号中的那些;非均相支化乙烯聚合物,如根据美国专利第4,076,698号中公开的工艺制备的那些;以及其共混物(如美国专利第3,914,342号和美国专利第5,854,045号中公开的那些)。可以使用本领域已知的任何类型的反应器或反应器配置,通过气相、溶液相或淤浆聚合或其任何组合来制得lldpe树脂。“多层结构”意指具有多于一层的任何结构。例如,多层结构(例如,膜)可以具有两层、三层、四层、五层或更多层。可将多层结构描述为具有用字母命名的层。例如,指定为a/b/c的三层结构可以具有芯层b和两个外层a和c。同样,将具有两个芯层b和c以及两个外层a和d的结构表示为a/b/c/d。在一些实施方案中,本公开的多层膜包括至多13层。现在将详细提及本文所述的具有不均匀厚度的筒仓袋的实施方案。当前描述的筒仓袋的实施方案可包括形成具有两个开口端的管状结构的一层或多层,其在本文中可称为“管”。在一些实施方案中,管可包括一层或多层。该管可以具有第一开口端、第二开口端,其中第一区域和第二区域可以设置在第一开口端和第二开口端之间。在一些实施方案中,筒仓袋可以是“单层筒仓袋”,其是指其中单层膜可以形成管的筒仓袋。在一些实施方案中,筒仓袋可以是“多层筒仓袋”,其是指其中具有形成管的多层膜的筒仓袋。用于形成管的膜可具有一层或多层、两层或多层、三层或多层或最多十五层。在一些实施方案中,多层筒仓袋可以经由挤出工艺形成,如本公开中随后描述的。现在将详细提及具有不均匀厚度的各种筒仓袋的实施方案。参考图1,多层筒仓袋100可包括具有至少两层的管,该管具有第一开口端110、第二开口端120以及设置在第一开口端110和第二开口端120之间的第一区域101和第二区域102。所述至少两层的每一层可包括:乙烯/α-烯烃互聚物,其具有根据astmd792测量时0.905g/cc至0.935g/cc的密度和根据astmd1238测量时0.1至2.0g/10分钟的熔体指数(i2)。至少两层中的每一层还可以包括低密度的基于乙烯的聚合物,其密度为0.917g/cc至0.935g/cc,熔体指数(i2)为0.1至2.0g/10分钟;或其组合。第一区域101的厚度可以比第二区域102的厚度大至少10%。第一区域101的表面积可以是所述多层筒仓袋100的总表面积的至少50%。管的总厚度可为50μm到350μm。在一些实施方案中,一层或多层的每一层可包括乙烯/α-烯烃互聚物。在实施方案中,当根据astmd792测量时,乙烯/α-烯烃互聚物的密度可以为约0.860g/cc至约0.965g/cc。在其他实施方案中,乙烯/α-烯烃互聚物的密度可以为约0.860g/cc至约0.940g/cc、约0.860g/cc至约0.930g/cc、约0.905g/cc至约0.965g/cc、约0.905g/cc至约0.940g/cc、约0.905g/cc至约0.930g/cc、约0.910g/cc至约0.965g/cc、约0.910g/cc至约0.940g/cc、或约0.910g/cc至约0.930g/cc。在实施方案中,当根据astmd1238测量时,乙烯/α-烯烃互聚物可具有约0.1至约2.0g/10分钟的熔体指数(i2)。在其他实施方案中,乙烯/α-烯烃互聚物可具有约0.1至约1.5g/10分钟的熔体指数(i2)。在一些实施方案中,乙烯/α-烯烃互聚物可以是线性低密度的基于乙烯的聚合物(lldpe)。考虑了用于生产乙烯/α-烯烃互聚物的各种方法。举例来说,乙烯/α-烯烃互聚物通常使用齐格勒-纳塔催化剂、铬催化剂或单中心催化剂(包括但不限于双金属茂催化剂和几何形状受限催化剂)来制备。在实施方案中,一层或多层的每一层可包括低密度的基于乙烯的聚合物(ldpe),当根据astmd792测量时其可具有0.917g/cc至0.935g/cc的密度。在其他实施方案中,低密度的基于乙烯的聚合物(ldpe)的密度可以为约0.917g/cc至约0.93g/cc、约0.917g/cc至约0.920g/cc、约0.917g/cc至约0.910g/cc、约0.920g/cc至约0.935g/cc、约0.920g/cc至约0.930g/cc、约0.930g/cc至约0.935g/cc。在实施方案中,当根据astmd1238测量时,低密度的基于乙烯的聚合物(ldpe)可具有约0.1至约6.0g/10分钟的熔体指数(i2)。在其他实施方案中,低密度的基于乙烯的聚合物(ldpe)可以具有约0.1至约5.0g/10分钟、约0.1至约4.0g/10分钟、约0.1至约3.0g/10分钟或约0.1至约2.0g/10分钟或约0.1至约1.5g/10分钟的熔体指数(i2)。在一个或多个实施方案中,ldpe组合物可包含防粘剂、增滑剂或两者。各种商业ldpe产品被认为适用于一层或多层。这样的商业ldpe产品可以包括agilitytmec7000、agilitytmec7220、dowtmldpe7008和dowtmldpe7004,所有这些都可以从陶氏化学公司(密歇根州密德兰)获得。在可以包含吹塑膜或流延膜的单层膜和多层膜中,具有可加工性、刚度和韧性的膜可以是有利的。在实施方式中,因为ldpe可以改善熔体强度,从而改善可加工性,所以ldpe可以与乙烯/α-烯烃互聚物共混。考虑一层或多层可以包括乙烯/α-烯烃互聚物、低密度的基于乙烯的聚合物(ldpe)或其组合。如上所述,基于一层或多层的总重量,考虑筒仓袋的一层或多层可以包括至少40重量%的乙烯/α-烯烃互聚物。在其他实施方式中,基于一层或多层的总重量,一层或多层可包括约40重量%至约95重量%、约40重量%至约80重量%、约40重量%至约70重量%、约40重量%至约60重量%、约40重量%至约50重量%、约50重量%至约95重量%、约50重量%至约80重量%、约50重量%至约70重量%、约50重量%至约60重量%、约60重量%至约95重量%、约60重量%至约80重量%、约60重量%至约70重量%、约70重量%至约95重量%、约70重量%至约80重量%或约80重量%至约95重量%的乙烯/α-烯烃互聚物。在一些实施方案中,乙烯/α-烯烃互聚物可以是线性低密度的基于乙烯的聚合物(lldpe)。在其他实施方案中,一层或多层可包含约40重量%至约95重量%的lldpe。在一些实施方案中,考虑一层或多层可以包括低密度的基于乙烯的聚合物。考虑,基于一层或多层的总重量,一层或多层可以包括至少10重量%的低密度的基于乙烯的聚合物。在其他实施方案中,基于一层或多层的总重量,一层或多层可包括约10重量%至约60重量%、约10重量%至约50重量%、约10重量%至约40重量%、约10重量%至约30重量%、约10重量%至约20重量%、约20重量%至约60重量%、约20重量%至约50重量%、约20重量%至约40重量%、约20重量%至约30重量%、约30重量%至约60重量%、约30重量%至约50重量%、约30重量%至约40重量%、约40重量%至约60重量%、约40重量%至约50重量%或约50重量%至约60重量%的低密度的基于乙烯的聚合物。如前所述,筒仓袋的实施方案可包括管,该管具有设置在第一开口端与第二开口端之间的第一区域和第二区域。在实施方案中,第一区域可以具有与第二区域的厚度不同的厚度。这样,筒仓袋的厚度可以被认为是“不均匀的”。不受理论的束缚,本文所述的具有不均匀厚度的筒仓袋可以更耐颈缩。如本文所使用的,“颈缩”可以指相对大量的应变,该应变不成比例地局限在筒仓袋的特定区域中。颈缩区域可以进一步指的是具有纵向变薄的膜的区域。纵向变薄可以指局部厚度减小大于15%、大于25%、大于50%或大于75%的区域。颈缩区域还可以指膜的局部应变大于15%、大于25%、大于50%或大于75%的区域。如果筒仓袋包括颈缩,则可认为该筒仓有故障。根据本公开的实施方案,与具有均匀厚度的筒仓袋相比,具有不均匀厚度的筒仓袋可以更耐故障。对于具有均匀厚度的常规筒仓袋,应变可能不成比例地局限在筒仓袋的特定区域中,这称为颈缩。例如,当具有均匀厚度的筒仓袋被谷物或青贮饲料填充时,谷物的重量可导致填充的袋可能变形。如前所述,“筒仓袋”可以可替代地称为“青贮袋”。当筒仓袋充满青贮饲料时,谷物在重力作用下的运动通常导致筒仓袋在袋的顶部拉伸。当装满的袋子变形时,应变可能局限于厚度均匀的筒仓袋的顶部,导致缩颈,随后导致筒仓袋故障。在本公开的实施方案中,具有不均匀厚度的筒仓袋可以抵抗局部应力或颈缩。在本文所述的筒仓袋的实施方案中,第一区域可更容易应变。这样,在实施方案中,可以增加第一区域的厚度以加强筒仓袋,使得应变不会变得局部化而导致颈缩和随后的故障。例如,增加筒仓袋的顶部区域的厚度可以导致在已填充的筒仓袋的顶部中青贮饲料的横截面更高,这可以减小局部变薄的趋势并提高负载能力。当填充袋子时,袋子的接触地面的区域(可以称为袋子的底部区域)可能由于颗粒而处于压缩应力下。减小该区域的厚度不会显著改变袋的性能。筒仓袋底部故障的原因之一可包括诸如石头和其他杂物之类的物体刺穿。但是,如果袋子下面有石头或尖锐的物体,则将底部区域的厚度减小约10%至约20%可能不会导致性能的显著变化。此外,例如当筒仓袋可以长时间存储时,第一区域的较大厚度可以提供改善的抗蠕变性并防止袋变平。如前所述,在实施方案中,第一区域可以具有与第二区域的厚度不同的厚度。在一些实施方案中,第一区域的厚度可以比第二区域的厚度大至少约10%。在其他实施方案中,第一区域的厚度可以比第二区域的厚度大大约10%至大大约50%、比第二区域的厚度大大约10%至大大约40%、比第二区域的厚度大大约10%至大大约30%、比第二区域的厚度大大约10%至大大约20%、比第二区域的厚度大大约20%至大大约50%、比第二区域的厚度大大约20%至大大约40%、比第二区域的厚度大大约20%至大大约30%、比第二区域的厚度大大约30%至大大约50%、比第二区域的厚度大大约30%至大大约40%、或者比第二区域的厚度大大约40%至大大约50%。在实施方案中,具有不均匀厚度的筒仓袋可以抵抗局部应力或颈缩。但是,如果第一区域的厚度比第二区域的厚度大50%以上,则当填充青贮饲料时,在重力作用下的谷粒运动可在第一区域与第二区域接触的地方引起拉伸。这样,在这些区域中的拉伸可导致局部应力或颈缩。第一区域的表面积可以是筒仓袋的总表面积的至少50%。在其他实施方案中,第一区域的表面积可以是筒仓袋的总表面积的至少65%、75%、85%或95%。在实施方案中,第二区域的表面积可以小于筒仓袋的总表面积的50%。在其他实施方案中,第二区域的表面积可以小于筒仓袋的总表面积的35%、25%、15%或5%。在一些实施方案中,第一区域可具有约50μm至约350μm的厚度。在其他实施方案中,第一区域的厚度可以为约50μm至约300μm、50μm至约250μm、约50μm至约200μm、约50μm至约150μm、约50μm至约100μm、约100μm至约300μm、约100μm至约250μm、约100μm至约200μm、约100μm至约150μm、约150μm至约300μm、约150μm至约250μm、约150μm至约200μm、约200μm至约300μm、约200μm至约250μm或约200μm至约250μm。在一些实施方案中,第二区域可具有约50μm至约350μm的厚度。在其他实施方案中,第二区域的厚度可以为约50μm至约300μm、50μm至约250μm、约50μm至约200μm、约50μm至约150μm、约50μm至约100μm、约100μm至约300μm、约100μm至约250μm、约100μm至约200μm、约100μm至约150μm、约150μm至约300μm、约150μm至约250μm、约150μm至约200μm、约200μm至约300μm、约200μm至约250μm或约200μm至约250μm。在实施方案中,第一区域的厚度可以具有恒定的厚度。在其他实施方案中,第一区域的厚度可以从第一区域的中点向第二区域的中点逐渐减小。在实施方案中,第二区域的厚度可以具有恒定的厚度。在其他实施方案中,第一区域可以具有从第二区域的中点向第一区域的中点逐渐增加的厚度。如上所述,以最小的应力减小区域的厚度可以使具有不均匀厚度的筒仓袋的实施方案能够耐颈缩而不需要额外的材料。在实施方案中,具有不均匀厚度的筒仓袋可以具有“总重”,其包括第一区域和第二区域的总重量。与具有均匀厚度的筒仓袋相比,具有均匀厚度的筒仓袋的重量可以与具有不均匀厚度的筒仓袋的总重量相同。在实施方案中,具有不均匀厚度的筒仓袋包括管,该管可以具有约50μm至约350μm的总厚度。如本文所使用的,“总厚度”是指包括第一区域和第二区域两者的筒仓袋整体的平均厚度。在其他实施方案中,总厚度可以为约50μm至约250μm、约50μm至约150μm、约50μm至约100μm、约100μm至约350μm、约100μm至约250μm、约100μm至约150μm、约200μm至约350μm、约200μm至约250μm或约300μm至约350μm。生产筒仓袋的实施方案的各种方法对本领域普通技术人员来说是熟悉的。现在将详细提及制造具有不均匀厚度的各种筒仓袋的过程的各种实施方案。在一个或多个实施方案中,制造筒仓袋的过程可包括形成吹塑膜泡。在一些实施方案中,吹塑膜泡可以是多层吹塑膜泡。进一步根据该实施方案,多层吹塑膜泡可以包括至少两层,并且至少两层可以彼此粘附。在一些实施方案中,至少两层中的每一层可包括乙烯/α-烯烃互聚物、低密度的基于乙烯的聚合物、或它们的组合,如本公开中先前所述。在一些实施方案中,可以将过程的气泡尺寸吹到大约300英尺(ft.)(大约91.44米)的长度。在其他实施方案中,可以将气泡尺寸吹到以下的长度:约50ft.至约300ft.、约50ft.至约250ft.、约50ft.至约200ft.、约50ft.至约150ft.、约50ft.至约100ft.、约100ft.至约300ft.、约100ft.至约250ft.、约100ft.至约200ft.、约100ft.至约150ft.、约150ft.至约300ft.、约150ft.至约250ft.、约150ft.至约200ft.、约200ft.至约300ft.、约200ft.至约250ft.、或约250ft.至约300ft.。在吹塑膜过程的实施方案期间,可以形成(吹塑)来自挤出机模具的挤出膜,并将其沿塔向上拉到辊隙上。然后可以将膜缠绕到芯上。在将膜缠绕到芯上之前,可以将膜的端部切割并使用折叠设备折叠。这使得膜的各层难以分离,这对于农业应用(通常地)或青贮袋应用而言可能是重要的。在其他实施方案中,吹塑膜泡可通过长径比(“l/d”)为30比1的吹塑膜挤出生产线形成。在一些实施方案中,挤出生产线可具有约1至约5、约1至约3、约2至约5或约2至约3的吹胀比。在一些实施方案中,挤出生产线可以利用具有内部气泡冷却的模具。在一些实施方案中,模具间隙可为约1毫米(mm)至约5mm、约1mm至约3mm、约2mm至约5mm或约2mm至约3mm。在一些实施方案中,将多层吹塑膜泡挤出通过模具包括改变模具设计以内在地改变挤出膜的厚度分布。在一些实施方案中,将多层吹塑膜泡挤出通过模具包括使模具的中心偏移。在实施方案中,使模具的中心偏移可以使膜在通过模具挤出时具有不均匀的厚度。在一些实施方案中,挤出生产线可以利用膜厚度规格扫描仪。在一些实施方案中,在挤出过程中,膜厚度可以保持在约50μm至约350μm。在其他实施方案中,膜厚度可以为约50μm至约300μm、50μm至约250μm、约50μm至约200μm、约50μm至约150μm、约50μm至约100μm、约100μm至约300μm、约100μm至约250μm、约100μm至约200μm、约100μm至约150μm、约150μm至约300μm、约150μm至约250μm、约150μm至约200μm、约200μm至约300μm、约200μm至约250μm或约200μm至约250μm。在一些实施方案中,霜冻线(frostline)高度可以是约25英寸至约40英寸、约25英寸至约35英寸、约25英寸至约35英寸、约25英寸至约30英寸、约30英寸至约40英寸、约30英寸至约35英寸、或约35英寸至约40英寸。在一些实施方案至,多层吹塑膜泡步骤的形成可在350至500°f或375至475°f的温度下进行。输出速度可为约5lb/hr/in至约25lb/hr/in、约5lb/hr/in至约20lb/hr/in、约5lb/hr/in至约15lb/hr/in、约5lb/hr/in至约10lb/hr/in、约10lb/hr/in至约25lb/hr/in、约10lb/hr/in至约20lb/hr/in、约10lb/hr/in至约15lb/hr/in、约15lb/hr/in至约25lb/hr/in、约15lb/hr/in至约20lb/hr/in、或约20lb/hr/in至约25lb/hr/in。在其他实施方案中,制造多层筒仓袋的过程可以进一步包括将第二膜层压到多层筒仓袋的表面的至少一部分上。在实施方案中,第二膜可导致筒仓袋具有不均匀的厚度。在一些实施方案中,具有不均匀厚度的一个或多个前述筒仓袋可用于存储溶液应用中。在另外的实施方案中,具有不均匀厚度的一个或多个前述筒仓袋可用于农业应用中。测试方法测试方法包括以下内容:熔体指数(i2)为了测试熔体指数(i2),根据astmd1238在190℃,2.16kg下测量乙烯基聚合物样品。数值以g/10min报告,其与每10分钟洗脱的克数相对应。丙烯基聚合物根据astmd1238在230℃和2.16kg下进行测量。密度为了测试密度,根据astmd4703制备和测量样品,并且以克/立方厘米(g/cc或g/cm3)报告。使用astmd792、方法b在样品压制的一小时内进行测量。astmd1922md(纵向)和cd(横向)b型elmendorf撕裂elmendorf撕裂测试使用elmendorf型撕裂测试仪确定在撕裂开始后撕裂在指定长度的塑料膜或非刚性片材中传播的平均力。从待测样品生产膜后,按照astm标准,将膜在23℃(+/-2℃)和50%r.h(+/-5)下放置至少40小时。根据astm标准,标准测试条件为23℃(+/-2℃)和50%r.h(+/-5)。使用精确校准的摆锤装置测量了在膜或片状样品上传播撕裂所需的力(以克为单位)。在测试中,在重力作用下,摆锤摆动成弧形,将样本从预切缝中撕裂。样本的一侧被摆锤固定,另一侧被固定构件固定。摆锤的能量损失由指针或电子秤指示。刻度指示是撕开样本所需的力的函数。elmendorf撕裂试验中使用的样品试样几何形状为astmd1922中规定的‘恒定半径几何形状’。通常对从膜md和cd方向切割的样品进行测试。在测试之前,在样品中心测量膜样品的厚度。每个膜方向总共测试了15个样品,并报告平均撕裂强度和平均厚度。将平均撕裂强度以平均厚度归一化。astmd882md和cd,1%和2%割线模量根据astmd882测定膜md(纵向)和cd(横向)割线模量。报告的割线模量值是5次测量的平均值。穿刺强度穿刺测试以标准的低速率、单个测试速度确定膜对探针穿透的抵抗力。穿刺测试方法基于astmd5748。在生产膜后,按照astm标准,将膜在23℃(+/-2℃)和50%r.h(+/-5)下放置至少40小时。根据astm标准,标准测试条件为23℃(+/-2℃)和50%r.h(+/-5)。在拉伸试验机上测量穿刺。将正方形样品从一张纸上切成“6英寸乘6英寸”大小。将样品夹在“4英寸直径”圆形样品架中,然后将穿刺探针以10英寸/分钟的十字头速度推入被夹持的膜的中心。内部测试方法遵循astmd5748,但有一个修改。它与astmd5748方法不同,因为使用的探针是在“0.25英寸”支撑杆上的“0.5英寸直径”抛光钢球(而不是d5748中指定的0.75英寸直径的梨形探针)。最大行程长度为“7.7英寸”,以防止损坏测试夹具。没有规格长度;在测试之前,探头应尽可能靠近样品,但不要接触样品。在样品中心进行单次厚度测量。对于每个样品,确定最大力、断裂力、穿透距离和断裂能量。总共测试了五个样品以确定平均穿刺值。在每个样品之后使用“kim-wipe”清洁穿刺探针。astmd882md和cd,断裂应力、峰值载荷、断裂应变、屈服应变、屈服应力根据astmd882确定膜md(纵向)和cd(横向)拉伸性能:断裂应力、峰值载荷、断裂应变和屈服应变、屈服应力。报告的拉伸性能是五次测量的平均值。实施例以下实施例说明了本公开的特征,但不意图限制本公开的范围。以下实验分析了本文所述的筒仓袋的实施方案的性能。与具有均匀厚度的谷物填充筒仓袋相比,使用3d模拟来测试具有不均匀厚度的谷物填充筒仓袋的实施方案的变形。使用abaqusunifiedfeaexplicit(dassault的simuliatm产品)对模拟进行建模。模拟筒仓袋为直径12ft.(约3.65m)、长3ft.(约0.91m)的筒仓袋,在刚性的地面上,约95%的袋容积填充了谷物(具有上述特性)。为以下实施例建模的膜具有7层和以下组成:45重量%的lldpe树脂共混物,其密度为0.919g/cc、熔体指数为0.53g/10分钟;和55重量%的ldpe树脂,其密度为0.92g/cc、熔体指数为0.25g/10分钟。表1-3中提供了用于模型的吹塑膜性质。表1:吹塑膜性质归一化的撕裂(md)492gf归一化的撕裂(cd)588gf穿刺强度30ft*lbf/in^3割线模量–md,在2%应变下21830psi割线模量–cd,在2%应变下25751psi表2:横向(cd)拉伸cd-断裂应力1787psicd-峰值载荷16.6lbfcd-断裂应变478%cd-屈服应变14.2%cd-屈服应力1678psi表3:纵向(md)拉伸md-断裂应力2105psimd-峰值载荷19.3lbfmd-断裂应变453%md-屈服应变15.5%md-屈服应力1629psi具有上述性质的膜是通过配备有凹槽进料段、30/1l/d比的料筒;阻挡螺钉和alpine空气环的alpine挤出机生产的。挤出生产线有一个带有内部气泡冷却的250mm模具。挤出生产线还具有膜厚度规格扫描仪。膜的制造条件如下:膜厚9.0密耳;吹胀比(bur)2.39;模具间隙2mm;和霜冻线高度(flh)34英寸,输出速率约为400磅/小时,以及约450华氏度的聚合物熔融温度。使用模拟以观察在用谷粒填充后每个筒仓袋的厚度减小和应变场。使用mohr-coulomb模型模拟在准静态载荷下重力引起的袋子中的谷物流动。使用“一般接触”相互作用参数对谷物与袋子以及袋子与刚性地面之间的接触进行建模。对于mohr-coulomb模型,所使用的参数涉及具有低内聚行为的通用粒状材料。实施例1–均匀厚度的筒仓袋设计(对照例)在实施例1中,样品1是具有230μm的均匀袋厚度的筒仓袋。根据表1-3中所述的参数对样品1的筒仓袋材料特性和谷粒特性进行建模。样品1变形后的最终厚度和应变场分别示于图2b和2c。图2b示出了四个子区域(区域211,厚度约为221μm;区域221,厚度约为213μm;以及区域231和241,厚度约为137μm)的变形后样品1的厚度。厚度减小结果汇总于表4中:表4:样品1的厚度减小如表4呈现的结果所示,变形后,样品1的厚度在区域231和241中减小了初始厚度的大约40%。如图3c所示,变形后也观察到样品1的应变场。表5提供了样品1的应变场结果:表5:样品1的应变场区域应变区域2518.6%区域26113%区域27113%区域28152%如图2c和表5所示,样品1的变形后袋上的最大应变约为52%(区域281)。这样,在样品1的变形袋中观察到颈缩,其在变形之前最初具有230μm的均匀厚度。实施例2–恒定厚度差为14%的不均匀厚度筒仓袋设计在实施例1中,根据本文所述的实施方案对筒仓袋进行建模,该筒仓具有不均匀的厚度(样品2)。根据上面和表1-3中所述的参数对样品2的筒仓袋材料特性和谷粒特性进行建模。样品2的整体质量与样品1相同。图3a示出了在被填充谷物之前的样品2(厚度不均匀的筒仓袋)。如图3a所示,样品1的第一区域301的厚度为约240μm,样品1的第二区域302的厚度为约210μm。总体而言,第一区域301和第二区域302之间的厚度差约为14%。样品2变形后的最终厚度在图3b中示出。图3b示出了变形后的七个子区域的样品2的厚度。厚度减小结果汇总于表6中:表6:样品2的厚度减小如表6呈现的结果所示,变形后,样品2的最大厚度减小对于区域301约为初始厚度的22%。这样,由于厚度减小小于30%,因此没有观察到样品2的失效。实施例3–恒定厚度差为31.5%的不均匀厚度筒仓袋设计在实施例3中,根据本文所述的实施方案对筒仓袋进行建模,该筒仓具有不均匀的厚度(样品3)。根据上面和表1-3中所述的参数对样品3的筒仓袋材料特性和谷粒特性进行建模。样品3的整体质量与样品1相同。图4a示出了在被填充谷物之前的样品3(厚度不均匀的筒仓袋)。如图4a所示,样品3的第一区域401的厚度为约250微米(μm),样品1的第二区域402的厚度为约193μm。总体而言,第一区域401和第二区域402之间的厚度差约为31.5%。样品3变形后的最终厚度在图4b中示出。图4b示出了变形后的六个子区域的样品3的厚度。厚度减小结果汇总于表7中:表7:样品3的厚度减小如表4呈现的结果所示,变形后,样品3的最大厚度减小对于区域401约为初始厚度的9%。如图4c所示,变形后也观察到样品3的应变场。应变场结果在表8中提供:表8:样品3的应变场区域应变区域4618.2%区域47111%区域48112%区域49111%区域42210%区域4429.5%区域4624.3%如图4c和表8所示,样品3的变形后袋上的最大应变约为12%(区域481),最小应变约为4.3%(区域462)。这样,在样品3的变形筒仓袋中没有观察到颈缩。实施例4–可变厚度差为36%的不均匀厚度筒仓袋设计在实施例4中,根据本文所述的实施方案对筒仓袋进行建模,该筒仓具有不均匀的厚度(样品4)。根据上面和表1-3中所述的参数对样品4的筒仓袋材料特性和谷粒特性进行建模。样品4的整体质量与样品1相同。图5a示出了在被填充谷物之前的样品4(厚度不均匀的筒仓袋)。如图5a所示,样品4的厚度从第一区域(501)到第十区域(510)减小。在变形之前,样品4的第一区域501的厚度为约260μm,样品4的第十区域310的厚度为约190μm。总体上,在第一区域501和第十区域510之间存在大约36%的厚度差。样品4变形后的最终厚度在图5b中示出。图5b示出了变形后的十三个子区域的样品4的厚度。厚度减小结果汇总于表9中:表9:样品4的厚度减小如表9呈现的结果所示,变形后,样品4的厚度在区域533中减小了初始厚度的大约13%。实施例5–恒定厚度差为6.3%的不均匀厚度筒仓袋设计在实施例5中,根据本文所述的实施方案对筒仓袋进行建模,该筒仓具有不均匀的厚度(样品5)。根据上面和表1-3中所述的参数对样品5的筒仓袋材料特性和谷粒特性进行建模。样品5的整体质量与样品1相同。图6a示出了在被填充谷物之前的样品5(厚度不均匀的筒仓袋)。如图6a所示,样品1的第一区域601的厚度为约235μm,样品1的第二区域602的厚度为约220μm。总体而言,第一区域601和第二区域602之间的厚度差约为6.3%。样品5变形后的最终厚度在图6b中示出。图6b示出了变形后的六个子区域的样品5的厚度。厚度减小结果汇总于表10中:表10:样品5的厚度减小如表10呈现的结果所示,变形后,样品5的厚度在区域611中减小了初始厚度的大约33%。实施例6–恒定厚度差为45%的不均匀厚度筒仓袋设计在实施例6中,根据本文所述的实施方案对筒仓袋进行建模,该筒仓具有不均匀的厚度(样品6)。根据上面和表1-3中所述的参数对样品6的筒仓袋材料特性和谷粒特性进行建模。样品6的整体质量与样品1相同。图7a示出了在被填充谷物之前的样品2(厚度不均匀的筒仓袋)。如图7a所示,样品6的第一区域701的厚度为约258μm,样品6的第二区域302的厚度为约177μm。样品6变形后的最终厚度在图7b中示出。图7b是模型筒仓袋的半视图,示出了变形后的4个子区域的样品6的厚度。厚度减小结果汇总于表11中:表11:样品6的厚度减小如表11呈现的结果所示,变形后,样品6的厚度在区域712中减小了初始厚度的大约47%。实施例7-样品1-6厚度减小的比较为了比较样品1-6,表12提供了实施例1-6中解释的厚度减小结果的汇总。表12:样品1-6厚度减小的比较如表12所示,在变形后,具有均匀厚度的样品1由于严重的颈缩而失效,厚度减小约40%。如本公开中先前所述,厚度减小大于约30%的筒仓袋可能导致撕裂和穿刺故障。通常,观察到厚度不均匀的筒仓袋(样品1-5)的厚度减小通常比厚度均匀的筒仓袋(样品1)低。但是,如样品5和6观察到的,如果第一区域(厚度恒定)和第二区域(厚度恒定)之间的厚度差小于大约10%(样品5)或大于40%(样品6),则筒仓袋可能容易发生颈缩、撕裂和刺穿故障。因此,代表本公开的实施方案的样品2-4提供了具有相对较小的厚度减小的筒仓袋。这样,本公开的实施方案可以提供改善的蠕变性能或改善的承载性能,这对于各种应用中的功能而言可能是重要的。实施例8–对样品1和样品3观察到的应变场的比较为了比较样品1和3,表13提供了实施例1和3中解释的应变场结果的汇总。表13:样品1和3的应变场比较如样品1和3的应变场所示,与具有不均匀厚度的筒仓袋样品3相比,具有均匀厚度的筒仓袋(样品1)具有颈缩和较高的应变。此外,即使两个样品的总质量相同,与具有均匀厚度的筒仓袋(样品1)相比,具有不均匀厚度的筒仓袋(样品3)也表现出改进的性能。这样,与具有均匀厚度的常规筒仓袋相比,本公开的实施方案可以提供具有改进的强度的筒仓袋,而不需要额外的材料。显而易见的是,在不脱离所附权利要求中限定的公开内容的范围的情况下,修改和变化是可能的。更具体地说,尽管本公开的一些方面在本文中被标识为优选的或特别有利的,但是考虑了本公开不必限于这些方面。当前第1页12
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