CN101365575B - 用于生产定向切膜带的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于生产定向的切膜带的方法，包括：从模具(2)挤出熔融聚合物；在冷却设备中对熔融聚合物同时进行淬火和熔化拉拔，以形成薄膜片材(3)；将原始的薄膜片材切割为多个较窄的切膜带(4)；通过使切膜带穿过温度仅低于切膜带的软化温度的加热介质(7)而在高温下进行拉伸(8)；对定向的切膜带(10，11)进行退火和冷却；缠绕切膜带(13)；其特征在于，在拉伸步骤之前，该方法具有预拉伸级(108)，即，使切膜带穿过一组以给定速度转动的热的支撑滚筒(107)以及速度高于热的支撑滚筒速度的一组冷却的预拉伸滚筒(109)，其中一组支撑滚筒中的至少一个滚筒被加热，而一组预拉伸滚筒中的至少一个滚筒被冷却。本发明还涉及用于实现该方法的装置以及由该方法获得的产品。

Description

用于生产定向切膜带的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于生产定向切膜带的方法、用于完成该方法的装置以及通过该方法获得的产品。
背景技术
切膜带，也称作薄膜带(film band)、条(strip)、切膜带(slit filmtape)、酒椰带(raffia tape)、扁丝(tape yarn)。而单轴定向带(mono-axially oriented tape)被定义为具有高的宽度-厚度比率的单向定向热塑性产品。
由聚烯烃例如聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)以及其他类似的聚合物材料制成的切膜带，广为人知并有多种应用。主要的应用范围包括编织袋、大的工业麻布袋和包装袋、土地织物(geo-textiles)、绳索和细绳以及各种工业织物。
切膜带可由挤压浇注(cast)的平的或管状的(吹塑)薄膜制成。对于某些类型的薄切膜带丝，吹塑薄膜是最好的。大多数切膜带由挤塑薄膜(cast films)制成。通常，切膜带是这样形成的：切开挤出的薄膜片材，接着用两种公知工艺(将单捆的切膜一起拉伸或者在几组/捆的条中单独拉伸)中的一种将其拉伸。
多级拉伸的实例可以参见文献US4,113,935，其涉及用于生产低收缩薄膜带的工艺。在该方法中，在切膜带中所需的定向通过一系列具有渐增的速度和渐增的温度的滚筒实现。在已经将切膜带在机器方向上拉伸之后，切膜带会在一组加热滚筒上被再加热，并且在一组冷却滚筒上冷却，以减少剩余收缩。文献US4,113,935中的多级拉伸工艺很少使用，尽管如此，其主要用于低收缩率切膜带。大多数切膜带通过单级拉伸制成。
使用多捆切膜带的方法和设备可以参见WO 2006/037571。按照这种方法，在拉拔(draw)工艺之前，将这组切膜带(条)分为几个切膜带的子组，然后分别对该子组进行高速拉拔。然而，这种方法需要新的昂贵的设备。
上述方法不应与采用传统的较低成本的设备、将所有切膜带一起作为单个组进行拉伸的工艺相混淆。
现有技术的传统单级制造设备和方法包括以下如图1所示的工艺。
通常，熔融的聚烯烃通过适当的挤出模具挤压以形成所需厚度的片材，该片材由如同水淬或冷铸铁滚筒的设备进行适当地冷却。然后，基本上无定形的片材在张力下传送至适当的切割设备，以被切割为薄膜带。切膜带通过在加热的状态下在纵向上拉拔而被单轴地定向，以得到可以根据定向比(有时也称为拉拔或拉伸比)定义的切膜带。因此，现有技术提供的方法包括：
Figure GSB00000177049400021
通过模具挤压出熔融聚合物；
Figure GSB00000177049400022
在冷却设备中对该熔融聚合物同时进行淬火(quench)和熔化拉拔(melt-drawing)，以形成薄膜片材；
Figure GSB00000177049400023
将该薄膜片材切割为多个较窄的切膜带；
Figure GSB00000177049400024
通过使切膜带穿过温度仅低于切膜带的软化温度的加热介质而在高温下拉伸；
Figure GSB00000177049400025
对定向切膜带进行退火和冷却；
Figure GSB00000177049400026
缠绕切膜带。
由于聚合物、技术以及市场需求的提高，因而切膜带拉伸生产线的处理速度一直在提高。五十年前，最高的操作速度约为240m/min，然而根据材料处方(聚合物和添加剂)以及最终产品(即切膜带)的规范，如今用于处理切膜带的传统设备可以在高达450m/min的速度工作。
在拉拔或拉伸工艺过程中，未拉伸的切膜带通过干烤箱加热至仅低于软化温度的温度。随着处理速度的提高，为了提高停留时间(residential time)，干烤箱的长度也从约4米增加至约6米。然而，干烤箱的长度受到实际限制，这取决于烤箱中不受支撑的切膜带长度的处理。因此，现有技术方法的基本方法学是遵循于在高温下进行单级或多级拉伸的工艺，并且受限于在450m/min的最高速度下操作，当处理速度提高至超过450m/min时，这会导致多种缺点。
此外，本领域技术人员公知的是，当处理速度提高时，在拉伸过程中单个切膜带断裂的倾向增加。切膜带通常“穿”(thread)回，该工艺一直继续而不会产生大的中断，但在可以由操作员穿回之前的断裂的切膜带变为废料，并且因此降低了机器效率并产生了无用的废料。
在高于450m/min的情况下，单个切膜带断裂的倾向增加超过可接受的限制，有时导致操作的完全停工并造成生产损失以及增加浪费。
现有技术的方法的另一缺点在于，在更高的速度和可用总拉伸率时，颈缩的开始或所谓的“几何拉伸初始”(geometrical stretchinitiation)逐渐地漂移回温度低于所需拉伸温度的干烤箱外部。这导致未受控制的“冷拉伸”，并且除了如上所述的断裂之外，还导致聚合物分子链的不充分定向以及力学性能(例如切膜带的坚韧性、延伸率和其他相关的质量参数)下降。
发明内容
因此，需要这样一种加工切膜带的方法，其在当前的正常处理速度下提高加工稳定性，并允许处理速度超过450m/min(例如高达750m/min)而不带来任何缺点。
本发明的一个目的在于，提供一种使用传统且较低成本的设备加工在一起作为一组的切膜带的方法。
本发明的另一目的在于，提供一种用降低的带断裂率衡量的提高了加工稳定性的加工切膜带的方法。
本发明的还一目的在于，提供一种允许加工速度超过450m/min，比如达到750m/min的加工切膜带的方法。
本发明的又一目的在于，提供一种改进的切膜带加工设备，所述设备与现存的并且广泛应用的现有技术的设备没有根本上的不同，因此能够以合理的成本制造。
本发明的目的是由根据所附权利要求的方法和设备实现的。
本发明涉及用于加工切膜带的方法，并包括以下步骤：
Figure GSB00000177049400041
从模具挤出熔融聚合物；
Figure GSB00000177049400042
在冷却设备中对所述熔融聚合物同时进行淬火和熔化拉拔，以形成薄膜片材；
Figure GSB00000177049400043
将所述原始的薄膜片材切割为多个较窄的切膜带；
Figure GSB00000177049400044
通过将所述切膜带穿过温度仅低于所述切膜带的软化温度的加热介质而到达一组拉伸滚筒以进行拉伸；
对所述定向的切膜带进行退火和冷却；
Figure GSB00000177049400046
缠绕所述切膜带；
其特征在于，在所述拉伸步骤之前，所述方法具有预拉伸级，即，使所述切膜带穿过一组以给定速度转动的支撑滚筒以及一组速度高于所述支撑滚筒速度的预拉伸滚筒，其中所述一组支撑滚筒中的至少一个滚筒被加热，而所述一组预拉伸滚筒中的至少一个滚筒被冷却。
相比于公知的标准工艺和设备，所述新工艺和设备的贡献在于：提高了切膜带的加工稳定性以及加工速度，而至今为止用传统的设备还未获得所述改进。
根据本发明，所述一组支撑滚筒中的至少一个滚筒在高达85℃的温度中加热，优选为高达70℃，并且所述一组预拉伸滚筒中的至少一个滚筒的温度冷却至15℃至45℃，优选为20℃至40℃。
根据本发明，预拉伸率为总拉伸率的20％至80％，优选为35％至70％，并且所述总拉伸率为3至12，优选为4至8。
在优选的实施方式中，处理速度大于425m/min且优选为大于600m/min。相比于公知的标准配置，所述新配置的贡献在于：提高了至今为止还未实现的切膜带的加工速度。通过本发明的方法，能够以大于425m/min的速度加工切膜带，除了其它的优点之外，还能够提高生产速度并有助于节约成本。
本发明还涉及用于实现上述方法的设备。所述设备包括以下部件：具有模具的挤出机、冷却设备、薄膜切割器单元、支撑单元、加热设备以及用于拉伸和退火的单元；其中所述支撑单元包括用于被加热的支撑滚筒。此外，所述设备在所述支撑单元和所述加热设备之间还包括预拉伸单元，所述预拉伸单元由用于被冷却的预拉伸滚筒组成。
所述冷却设备为包括淬火滚筒的水槽；作为一种替换，所述冷却设备为冷铸铁滚筒。
在给定的一组参数(聚烯烃的类型和等级、切膜带的特性以及高达450m/min的速度)的情况下，与标准的工艺和设备相比，本发明的设备及其操作方法能达到更好的工艺稳定性以及切膜带更好的力学性能，并且允许处理速度超过450m/min，优选为600m/min。
本发明还涉及以上述方法或者使用上述设备获得的产品。
优选地，本发明的方法适用于聚烯烃材料，如聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)以及其它类似的聚合物材料。
这种材料可作为“原始聚合物”使用，或者混合有添加剂，如抗纤化剂、紫外稳定剂、颜色母料、循环的聚合物等。
定义
除非另有说明，所有的“拉拔”、“拉拔率”、“拉伸”、“拉伸率”、“定向”或“定向率”都指聚合物带在纵向或机器方向上的拉伸或拉拔。
所述纵向或机器方向的定向可以通过使用两组连续放置的滚筒实现，第二或较快一组滚筒相对于较慢的一组滚筒的速度与期望的定向率对应。应当理解，一组滚筒包括两个或多个的滚筒。
当在机器方向上拉伸切膜带时，所述切膜带由加热设备加热，如加热滚筒或电炉，或者优选为传统加热设备，通常为干烤箱，温度范围是95℃至175℃。
在通过干烤箱拉拔切膜带时，所述一组慢支撑滚筒能够在生产线中以任意适当的速度运转，通常为10至120m/min。所述一组快拉伸滚筒能够在生产传送带中以适当的速度运转，典型地在生产线中为120至500m/min，以提供约为所述一组慢支撑滚筒的表面速度的三至四倍的表面速度，从而将所述切膜带在机器方向上定向。
“总拉伸率”为将较快拉伸滚筒的表面速度除以较慢支撑滚筒的表面速度而得到的比率，一般其值为3至12，优选为4至8。
然后拉拔的切膜带被退火：通常通过采用一组以和拉伸滚筒基本相同的速度运转的、室温的或优选为热的退火滚筒，并且然后在一组以低于所述拉伸滚筒的表面速度运转的冷却退火滚筒上冷却，使得最终的生产线速度为100至450m/min。
“退火率”为冷却退火滚筒相对于加热退火滚筒的表面速度的比率，其值通常为0.90至0.98。
“加工速度”等于冷却退火滚筒的表面速度。
切膜带通常具有0.8mm至60mm的宽度、0.015mm至0.1mm的厚度且250至45,000的丹尼尔(denier)。优选地，宽度为2mm至5mm、厚度为0.025mm至0.07mm，旦尼尔为500至1500。
附图说明
下面将参照附图描述本发明，其中：
图1是按照现有技术的单级拉伸工艺；以及
图2是按照本发明的具有预拉伸级的工艺。
具体实施方式
单级拉伸工艺和设备
图1是传统单级切膜带拉伸设备的线路图。该操作方法包括：
配备有适当的挤出模具2的螺杆挤出机1生产出以聚合物为原料的扁平的熔融薄膜片材S。这个从模具2出来的初始熔融薄膜片材S落入冷却设备3(例如水槽中的水)中，并凝固为薄膜片材。薄膜片材S在模具唇缘2与淬火滚筒之间熔化拉拔。然后借助于水槽上方的滚筒，将薄膜S在张紧状态下输送至薄膜切割单元4。薄膜切割单元4将初始的薄膜片材S切割为多个较窄的切膜带T。
切膜带T被引导至支撑单元5，以在第一组滚筒6上输送，第一组滚筒6被称为支撑滚筒，其通常为室温。
此后，切膜带T被引导至穿过加热设备7(如电炉、加热滚筒或传统加热设备，优选地为干烤箱)，而到达一组高速滚筒8(典型地为拉伸滚筒)。总拉伸率的值在3和12之间。干烤箱通常在95℃至175℃之间工作。在该工艺中，切膜带T得到完全的拉伸，并因此被完全地拉拔/定向。
然后，将拉拔的切膜带退火：通常是使切膜带穿过一组热的或室温的滚筒(优选为以与拉伸滚筒8基本相同的速度运转的加热滚筒10)，再穿过以低于拉伸滚筒8的速度的表面速度运转的一组冷却滚筒11。
拉伸滚筒8、室温或加热退火滚筒10以及冷却退火滚筒11可以安装在各自的框架上，或者安装在共同的框架上，三者合在一起称为拉伸或退火单元9。
在正常操作时，在支撑单元5和拉伸或退火单元9的最后滚筒处，通常具有抵靠于切膜带上的辅助压力滚筒，以为更好地控制从每个单元的最后滚筒到下一操作的进给。当将切膜带穿过(threading)时，该滚筒可以升高并转向一侧。
加热退火滚筒10通常被加热至90℃到130℃的温度之间。冷却退火滚筒11通常被冷却至15℃到25℃的温度之间。退火率在0.90至0.98之间。
然后将切膜带缠绕于由多个卷绕机13组成的卷绕设备12上的圆柱形线轴上。
多级拉伸工艺
在现有技术中的用于生产切膜带的机器中，如果是多级拉伸，通常是通过连续的拉伸级来完成多级拉伸，每个级的温度均高于之前级的温度，最低温度为95℃。
发明
本发明通过增加预拉伸级而改进了现有技术的工艺。其中，切膜带在预拉伸后冷却，从而在预拉伸操作之后、单级或多级拉伸之前稳定了切膜带的分子结构。因此甚至在加工速度提高至750m/min情况下(更优选地为600m/min)也能够获得符合要求的产品质量，并保持了工艺稳定性。
图2是按照本发明的装置的线路图。
配备有适当的挤出模具2的螺杆挤出机1生产出以聚合物为原料的扁平的熔融薄膜片材S。这个从模具2出来的初始熔融薄膜片材S落入冷却设备3(例如水槽中的水)中，并凝固为薄膜片材。薄膜片材S在模具唇缘2与水槽中的淬火滚筒之间熔化拉拔。然后借助于水槽上方的滚筒，将薄膜S在张紧状态下输送至薄膜切割单元4。薄膜切割单元4将初始的薄膜片材S切割为多个较窄的切膜带T。
切膜带T被引导至支撑单元5，以在第一组滚筒107上输送，第一组滚筒107被称为支撑滚筒。根据本发明，该组支撑滚筒107中的至少一个滚筒被加热至达到85℃的温度。
切膜带T被引导至穿过预拉伸单元108，在此处切膜带T穿过一组比支撑滚筒107旋转得更快的预拉伸滚筒109，并且预拉伸滚筒中的至少一个滚筒被冷却至温度为15℃和45℃之间。
因此，切膜带通过穿过温度明显低于切膜带T的软化温度的一组加热支撑滚筒107以及一组冷却的预拉伸滚筒109而被预拉伸，其中该组支撑滚筒中的至少一个滚筒被加热，而该组预拉伸滚筒中的至少一个滚筒被冷却。
虽然申请人不希望由任何理论所限制，但是有理由相信当切膜带在明显低于软化温度的温度下拉伸时，能量被释放，因此切膜带通常(但并不总是)自加热至高于加热支撑滚筒的温度。通过冷却第二组滚筒(预拉伸滚筒)，所述热量被除去，从而在正常的拉伸之前将切膜带稳定，这样能达到更高的工艺稳定性，使得带断裂率降低和/或提高加工速度。
在本发明的结构之内，“预拉伸率”定义为预拉伸滚筒109与支撑滚筒107的表面速度之比。并且根据本发明，预拉伸率为，总拉伸率的20％和80％之间。
在优选的实施方式中，预拉伸率为总拉伸率的35％和70％之间。此外，该组支撑滚筒中的至少一个滚筒被加热至温度达到85℃，优选为达到70℃。并且该组预拉伸滚筒中的至少一个滚筒被加热至温度为15℃至45℃之间，优选为20℃至40℃之间。
此后，被部分定向(orient)的预拉伸的切膜带T被引导至穿过加热设备7(例如电炉、加热滚筒或传统加热设备，优选地为干烤箱)，而到达一组更高速的拉伸滚筒8。
总拉伸率的值在3和12之间。干烤箱7通常在95℃和175℃之间工作。在该工艺中，切膜带T得到完全的拉伸，并因此完全的拉拔/定向。
然后，将拉拔的切膜带退火：通常是使切膜带穿过一组热的或室温的滚筒(优选为以与拉伸滚筒8基本相同的速度运转的加热滚筒10)，再穿过以低于拉伸滚筒8的速度的表面速度运转的一组冷却退火滚筒11。
拉伸滚筒8、室温或加热退火滚筒10以及冷却退火滚筒11可以安装在各自的框架上，或者安装在共同的框架上，三者合在一起称为拉伸或退火单元9。
在正常操作时，在支撑单元5以及拉伸或退火单元9的最后滚筒处，可以具有抵靠于切膜带上的辅助压力滚筒，以更好地控制每个单元的最后滚筒到下一操作的进给。当将切膜带穿过时，该滚筒可以升高并转向一侧。
加热退火滚筒10通常被加热至90℃至130℃的温度之间。冷却退火滚筒11通常被冷却至15℃至25℃的温度之间。退火率为0.90至0.98。
然后将切膜带缠绕在由多个卷绕机13组成的卷绕设备12上的圆柱形线轴上。
因此，按照最终使用的应用，根据形成薄膜的聚烯烃、添加剂以及切膜带的所需性质的不同，参数可变化如下：
Figure GSB00000177049400091
支撑滚筒的温度高达85℃，
预拉伸率为总拉伸率的20％至80％，
Figure GSB00000177049400093
预拉伸滚筒的温度为15℃至45℃，以及
Figure GSB00000177049400094
总拉伸率为3至12。
本发明还涉及用于实现上述方法的装置。所述装置包括以下部件：具有模具2的挤出机1、冷却设备3、薄膜切割器单元4、支撑单元5、加热设备7以及用于拉伸和退火的单元9。其中所述支撑单元包括用于被加热的加热滚筒107。此外，在支撑单元6和加热设备8之间，所述装置还包括预拉伸单元108，所述预拉伸单元108由用于被冷却的预拉伸滚筒109组成。
以下的实施例旨在说明并且更好地理解本发明，而非限制或限定本发明的范围。
实施例
在实验中使用的聚丙烯聚合物是由印度的瑞来恩斯工业有限公司(Reliance Industries Limited)出售的，名称为REPOL，等级为H030SG，批号为JO610090，按照ASTM D1238，其熔体流动指数为3g/10min。抗纤化剂由印度的超级包装(Superpack)公司出售，等级为PLASTWHITE。
在实验中，使用了按照本发明改进的下述设备：
带拉伸生产线(tape stretching 1ine)：由路海达林有限公司(LohiaStarlinger Limited)生产的LOREX；该带拉伸生产线包括螺杆挤出机、挤出模具、水槽、薄膜切割单元、支撑单元、干烤箱、拉伸和退火单元。
卷绕机：由路海达林有限公司生产的LS250HS。
在实验中，断裂强度和断裂伸长率根据BS EN ISO 2062：1995确定。
对比实施例1
在根据技术发展水平的该实施例中，切膜带以90％的聚丙烯和10％的抗纤化剂制造。
由配备有挤出模具的合适装置生产的原始薄膜片材在260℃的融熔温度下从0.4mm的模具唇缘缝隙中挤压出来，落入水槽中，并在水中凝固为薄膜片材。模具唇缘和水位之间有约40mm的间隙。此后，薄膜在水槽中的淬火滚筒周围被拉拔，并通过其它的滚筒输送至薄膜切割单元。挤出的薄膜被切割为单捆170个的切膜带。切膜带在拉拔之前的厚度为0.064mm，宽度为5.7mm。
然后，薄膜通过进入6米长、165℃的干烤箱而被单级单向拉伸。在干烤箱之前，支撑滚筒以83.8m/min的速度转动；而在干烤箱之后，拉伸滚筒以424m/min的速度转动，总的拉伸率为5.06。此后，切膜带在温度为130℃的加热退火滚筒处退火，并且然后退火率衰减(relax)至0.94。维持在25℃的冷却退火滚筒的速度为400m/min。最后，将切膜带交叉缠绕在卷绕设备中的卷绕机上。该工艺的处理速度为400m/min。该工艺每小时平均断裂为8至10次。
得到的切膜带具有以下性质：
宽度：2.5mm
厚度：0.029mm
尺寸610旦尼尔(denier)
断裂强度：5.3gr/denier
断裂伸长率：23％
对比实施例2
在该实施例中，切膜带以95.2％的聚丙烯和4.8％的抗纤化剂制造。
由配备有挤出模具的合适的装置生产出的原始薄膜片材于260℃的融熔温度下从0.4mm的模具唇缘缝隙中挤压出来，落入水槽中，并且在水中凝固为薄膜片材。模具唇缘和水位之间具有约40mm缝隙。此后，薄膜在水槽中的淬火滚筒周围拉拔并通过其它的滚筒输送至薄膜切割单元。挤压出的薄膜切割为呈单捆的170个切膜带。切膜带在拉拔之前的厚度为0.089mm，宽度为5.8mm。
然后薄膜通过进入保持于165℃的6米长的干烤箱而受到单级单向拉伸。在于烤箱之前，支撑滚筒以80m/min的速度转动；而在干烤箱之后，拉伸滚筒以424m/min的速度转动，使得总的拉伸率为5.31。
此后，切膜带在温度为130℃的加热退火滚筒上退火，并且然后退火率衰减至0.94。维持在25℃的冷却退火滚筒的速度为400m/min。最后，将切膜带交叉缠绕在卷绕设备中的卷绕机上。该工艺的处理速度为400m/min。该工艺平均每小时有6至8次中断。
获得的切膜带具有以下性质：
宽度：2.5mm
厚度：0.039mm
尺寸804denier
断裂强度：5.2gr/denier
断裂伸长率：25％
实施例1
在本发明的该实施例中，与对比实施例1相同，切膜带以90％的聚丙烯和10％的抗纤化剂制造。挤压出的薄膜被切割为呈单捆的170个切膜带。切膜带在拉拔之前的厚度为0.064mm且宽度为5.7mm。
然后薄膜通过进入6米长、保持于154℃的干烤箱被单向拉伸。在干烤箱之前，48℃的所有支撑滚筒都以84.0m/min的速度转动；30℃的所有预拉伸滚筒都以206.7m/min的速度转动且预拉伸率为2.46。而在干烤箱之后，拉伸滚筒以424m/min的速度转动，总的拉伸率为5.05。
此后，切膜带在温度为130℃的加热退火滚筒上退火，然后退火率衰减至0.95。维持在25℃的冷却退火滚筒的速度为401m/min。最后，将切膜带交叉缠绕在卷绕设备中的卷绕机上。该工艺的处理速度为401m/min。该工艺平均每小时有1至2次中断，并且表明在保持相同的处理速度下可大大减少平均中断次数。
获得的切膜带具有以下性质：
宽度：2.5mm
厚度：0.029mm
尺寸(纤度)611denier
断裂强度：5.9gr/denier
断裂伸长率：25％
实施例2
在本发明的该实施例中，与对比实施例1相同，切膜带以90％的聚丙烯和10％的抗纤化剂制造。挤压出的薄膜切割为呈单捆的166个切膜带。切膜带在拉拔之前的厚度为0.066mm，宽度为5.5mm。
然后薄膜通过进入6米长、保持于160℃的干烤箱被单向拉伸。在干烤箱之前，50℃的所有支撑滚筒都以130.6m/min的速度转动；30℃的所有预拉伸滚筒都以311.7m/min的速度转动且预拉伸率为2.39。而在干烤箱之后，拉伸滚筒以630m/min的速度转动，总的拉伸率为4.82。
此后，切膜带在温度为140℃的加热退火滚筒上退火，然后退火率衰减至0.95。维持在25℃的冷却退火滚筒的速度为600m/min。最后，将切膜带交叉缠绕在卷绕设备中的卷绕机上。该工艺的处理速度为600m/min。该工艺平均每小时有6至8次中断，并且表明在保持相同的平均中断次数的情况下，可大大提高处理速度。
获得的切膜带具有以下性质：
宽度：2.5mm
厚度：0.028mm
尺寸(纤度)606denier
断裂强度：5.4gr/denier
断裂伸长率：27％
实施例3
在本发明的该实施例中，与对比实施例2相同，切膜带以95.2％的聚丙烯和4.8％的抗纤化剂制造。挤压出的薄膜切割为呈单捆的170个切膜带。切膜带在拉拔之前的厚度为0.090mm且宽度为5.7mm。
然后薄膜通过进入6米长、保持于155℃的干烤箱中被单向拉伸。在干烤箱之前，49℃的所有支撑滚筒都以82m/min的速度转动；28℃的所有预拉伸滚筒都以204m/min的速度转动且预拉伸率为2.49，而在干烤箱之后，拉伸滚筒以424m/min的速度转动，总的拉伸率为5.17。
此后，切膜带在温度为130℃的加热退火滚筒上退火，然后退火率衰减至0.95。维持在25℃的冷却退火滚筒的速度为402m/min。最后，将切膜带交叉缠绕在卷绕设备中的卷绕机上。该工艺的处理速度为402m/min。该工艺平均每小时1至2次中断，并且表明在保持相同的处理速度下可大大减少平均中断次数。
获得的切膜带具有以下性质：
宽度：2.5mm
厚度：0.039mm
尺寸(纤度)806denier
断裂强度：5.5gr/denier
断裂伸长率：27％
实施例4
在本发明的该实施例中，与对比实施例2相同，切膜带以95.2％的聚丙烯和4.8％的抗纤化剂制造。挤压出的薄膜切割为呈单捆的166根切膜带。切膜带在拉拔之前的厚度为0.092mm且宽度为5.6mm。
然后薄膜通过进入6米长、保持于160℃的干烤箱中被单向拉伸。在干烤箱之前，50℃的所有支撑滚筒都以129.5m/min的速度转动；28℃的所有预拉伸滚筒都以320m/min的速度转动，产生2.47的预拉伸率，而在干烤箱之后，拉伸滚筒以634m/min的速度转动，总的拉伸率为4.90。
此后，切膜带在温度为140℃的加热退火滚筒上退火，然后退火率衰减至0.95。维持在25℃的冷却退火滚筒的速度为601m/min。最后，将切膜带交叉缠绕在卷绕设备中的卷绕机上。该工艺的处理速度为601m/min。该工艺平均每小时4至6次中断，并且表明在保持相同的平均中断次数的情况下，可大大提高处理速度。
获得的切膜带具有以下性质：
宽度：2.5mm
厚度：0.039mm
尺寸(纤度)805denier
断裂强度：5.3gr/denier
断裂伸长率：26％
工业应用性
按照本发明的方法和装置可用于高速生产切膜带，该切膜带用于制造编织袋、大的工业麻布袋和包装袋、土地织物(geo-textiles)、绳索和细绳以及各种工业织物。
应当认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以基于以上公开的内容作出改进和变化。
标号列表
1-螺杆挤出机             10-加热退火滚筒
2-挤出模具               11-冷却退火滚筒
3-冷却设备，水槽         12-卷绕设备
4-薄膜切割单元           13-卷绕机
5-支撑单元               107-加热支撑滚筒
6-第一组滚筒，支撑滚筒   108-预拉伸单元
7-加热设备               109-冷却预拉伸滚筒
8-拉伸滚筒               S-薄膜片材
9-用于拉伸和退火的单元   T-切膜带

Claims (15)

1.用于生产定向的切膜带的方法，包括：
a)从模具中挤出熔融聚合物；
b)在冷却设备中对所述熔融聚合物同时进行淬火和熔化拉拔，以形成薄膜片材；
c)将所述原始的薄膜片材切割为多个较窄的切膜带；
d)通过使所述切膜带穿过温度仅低于所述切膜带的软化温度的加热介质而到达一组拉伸滚筒以进行拉伸；
e)对所述定向的切膜带进行退火和冷却；
f)缠绕所述切膜带；
其中，在所述拉伸步骤d)之前，所述方法具有预拉伸级，即，使所述切膜带穿过一组以给定速度转动的支撑滚筒以及速度高于所述支撑滚筒速度的一组预拉伸滚筒，其中所述一组支撑滚筒中的至少一个滚筒在高达85℃的温度中加热，而所述一组预拉伸滚筒中的至少一个滚筒冷却至15℃至45℃。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述一组支撑滚筒中的至少一个滚筒被加热至高达70℃。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述一组预拉伸滚筒中的至少一个滚筒在20℃至40℃之间冷却。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述一组预拉伸滚筒中的至少一个滚筒在20℃至40℃之间冷却。
5.如前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中预拉伸率为总拉伸率的20％至80％，其中所述预拉伸率为所述预拉伸滚筒与所述支撑滚筒的表面速度之比，所述总拉伸率为将较快拉伸滚筒的表面速度除以较慢支撑滚筒的表面速度而得到的比率。
6.如权利要求5所述的方法，其中预拉伸率为总拉伸率的35％至70％。
7.如权利要求1-4中的任意一项所述的方法，其中所述总拉伸率为3至12，所述总拉伸率为将较快拉伸滚筒的表面速度除以较慢支撑滚筒的表面速度而得到的比率。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述总拉伸率为3至12，所述总拉伸率为将较快拉伸滚筒的表面速度除以较慢支撑滚筒的表面速度而得到的比率。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述总拉伸率为4至8。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述总拉伸率为4至8。
11.如权利要求1-4中的任意一项所述的方法，其中处理速度大于425m/min。
12.如权利要求5所述的方法，其中处理速度大于425m/min。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述处理速度大于600m/min。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述处理速度大于600m/min。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述聚烯烃切膜带由选自于聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)中的聚烯烃获得。
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