CN104105768A - 用于制备可手撕纺织胶带的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于制备可手撕纺织胶带的方法和装置。在此，首先用纤维侵蚀性加工液体(4)处理纺织载带(T)直至其撕裂强度小于100N/cm。然后洗涤和中和纺织载带(T)。最后用粘合剂至少单侧地在纺织载带(T)上施加涂层。

Description

用于制备可手撕纺织胶带的方法和装置
技术领域
本发明涉及制备可手撕纺织胶带的方法。
背景技术
可手撕纺织胶带通常用于缠绕汽车中的电缆束。在此方面，可手撕性保证了装配工人可以从相关胶带卷将这样设计的胶带开卷并且通常垂直于纵向延伸方向地无问题地用手以所需的长度撕开，而无需额外的辅助工具例如剪子或刀具。为了保证要求的可手撕性，现有技术中寻求各种不同的开发线路。
申请人的EP 2 050 802 B1实际上描述了一种混纺机织物，所述混纺机织物在经线方向上使用聚酯纤维或聚酯丝线操作而在纬线方向上使用棉线。因此所述已知的胶带可以在横向(即纬线方向)上特别容易地撕裂。
根据DE 10 2005 044 942 B4(本发明以其为出发点)的上位教导，在聚酯的情况下用碱液处理纺织载带而在聚酰胺的情况下用酸处理纺织载带，从而以该方式提供期望的载体材料的降低的纤维撕裂强度。然而在所述在先公开文献中仅涉及一般性陈述并且对于方法以及所达到或可达到的纤维撕裂强度的降低的细节总体上保持空白。
在该方面同样相关的DE 31 43 064 A1涉及丝绒，所述丝绒可以被涂布并且预先经受碱化。其中也提及了碱液处理的各种不同的参数，但是在该处理结束时实际上是否存在或达到所需的可手撕性方面保持空白。
US 6 790 505 B1涉及作为胶带的基础的聚酯机织物载带。在该上下文中，通过机织物的特定参数选择观察到小于10N的撕裂力。然而这以特定的织造过程为前提。
DE 102 59 616 A1涉及胶带，其中载带由热固结的纤维网构成。通过引入的粘合剂固结载带材料，使得应可以垂直于载体的纵向方向地良好地用手撕开，其中观察到15至30N/cm的撕裂强度。
DE 747 117一般性涉及聚酰胺纤维的纺织精整。在此，在实施例9中描述了用温度为20至25℃的甲酸处理聚酰胺纤维。在3分钟的处理时间之后洗涤和干燥聚酰胺纤维。以这种方式使强度降低约2％至约40％。
现有技术目前为止仅提供了如下所述如何原则上可以降低例如作为用于制备胶带的起始材料的聚酯机织物载带的撕裂强度的方案。然而始终没有关于如下方面的针对性信息：应当如何调节在此相关的参数和哪种撕裂强度是总的来说可接受的或者撕裂强度必须降低多少程度从而实现所需的可手撕性。本发明从这一点出发。
发明内容
本发明所基于的技术问题在于，进一步开发开头所述类型的方法，使得在保持可实行标准的情况下总是实现所需的可手撕性。
为了解决所提出的技术问题，在本发明的范围内用于制备可手撕纺织胶带的所述类型的方法具有如下方法步骤：
-用纤维侵蚀性加工液体处理纺织载带直至其撕裂强度小于约100N/cm；
-然后洗涤和中和纺织载带；
-最后用粘合剂至少单侧地在载带上施加涂层。
在本发明的范围内，这样首先使用利用纺织载带(即载带)的纺织胶带，所述载带由柔性纤维复合材料组成。也就是说，在本发明的范围内，原则上术语“纺织载带”包括机织物、针织物或编织物。然而根据有利的实施方案，纺织载带通常为机织物载带。
在现有技术中，根据DE 20 2007 006 816 U1也已经将小于100N/cm的撕裂强度定性为“可手撕的”。然而为了调节该撕裂强度，已知的和上述的教导使用特定的机织物载体，其中纵向丝线的纤度为至少2600dtex/cm并且基于长度计的横向丝线的纤度为至少4700dtex/cm。此外，横向丝线的丝线密度为至少28根丝线/cm长度。
相反，本发明的教导省去这样的预先规定。而唯独重要的是，用纤维侵蚀性加工液体有目的地处理纺织载带和特别是机织物载带，更确切地说是直至机织物载带具有小于100N/cm的撕裂强度，因此原则上是可用手撕的。当最后用粘合剂单侧地或两侧地在这样处理的载带上配置涂层时，也适用该情况。其原因是粘合剂涂层几乎不影响撕裂强度，即影响程度低于10％。
在本发明的范围内，通常在机织物载带的纵向方向，即经线方向上观察到所述小于100N/cm的撕裂强度。因此，所提及的机织物载带当然还有由其制备的根据本发明的纺织胶带可以不困难地垂直于经线方向(在纬线方向上)撕裂。大多数情况下这样操作。
根据有利的实施方案，之前所述的使用加工液体的处理过程还这样进行和控制，使得经处理的纺织载带的撕裂强度相比于供应状态降低了至少约5％，通常约10％或更多。通常地，在本发明的范围内在该方面使用特定的机织物载带，即聚酯机织物载带。
在随后使用根据本发明的胶带缠绕汽车中的电缆组的情况下，这种聚酯机织物载带具有特别的优点。这样，聚酯机织物载带具有高的耐磨强度以及良好的电绝缘性能连同显著的尺寸稳定性。通过在本发明的范围内进行的用纤维侵蚀性加工液体的处理，由于撕裂强度被调节至小于100N/cm(在胶带的纵向方向上)的值，此时还可以提供在供应状态下自身差的或有时完全不具有的可手撕性。也就是事实上聚酯机织物载带在供应状态下通常具有明显大于100N/cm的撕裂强度。在此可看出重要的优点。
根据有利的实施方案，可以以连续或不连续方法用加工液体处理纺织载带。通常地，纺织载带以预定的速度连续地导引通过处理浴或通常是通过处理设备至少一次。在此，约20m/min，特别是30m/min，和更大的速度，被证明是适宜的。优选地甚至可以以40m/min的速度进行操作。
此外，在本文中通常这样设计：用加工液体处理纺织载带至少4分钟的处理时间。原则上也可以以更长的处理时间进行操作。此外可以在浴比为约1:20和更大的处理浴中进行处理。也就是说，纺织载带在具有约1:20和更大的上述浴比的处理浴中进行处理。
浴比通常表示纺织载带的量相比于处理浴中的加工液体的量的比例。在连续处理纺织载带时，可以用辊桶进行操作，所述辊桶可以安装入处理浴中。所述辊桶是本身已知的并且其特征在于，其中纺织载带通过至少两排转向辊以曲折形式导引前进，所述至少两排转向辊相互并排紧靠并且彼此上下相隔一定距离布置。通过这种方式一方面实现纺织载带在处理浴中的相对长的停留时间或处理时间，更确切地说另一方面在小的外壳尺寸下。因此载带仅导引通过处理浴一次(也就是说在一次通行的范围内)通常是足够的，尽管当然也可以进行多次处理。
在处理浴中处理纺织载带之后，纺织载带通常经过具有饱和蒸汽的汽蒸器。汽蒸器为处理室，所述处理室加载饱和的水蒸汽，使得根据该处理室的尺寸和因此根据纺织载带在连续过程中在处理室内的停留时间，可以改变加工液体对纺织载带的作用时间。
代替之前初始所述的连续过程，也有可能用加工液体使纺织载带经受不连续过程。在此通常在浸渍方法的过程中用可控量的加工液体润湿纺织载带。然后湿润的载带可以被卷起并且考虑到已经提到的处理时间的情况下在停留站例如持久转动。通过这种方式保证了加工液体均匀地处理纺织载带并且不会由于重力而聚集在例如载带的一侧上。然而在本发明的范围内通常根据连续过程进行操作，因为连续过程与制备上的成本优点相关联。
所使用的用于纺织载带的加工液体有利地为碱液或酸。这取决于纺织载带的材料。如果纺织载带为聚酯机织物载带，则通常对其进行碱化，更确切地说用苛性钠溶液进行。相反如果使用基于聚酰胺的载带或机织物载带作为载带或机织物载带，则用酸和特别是甲酸进行操作。
由于聚酯机织物载带通常具有相比于聚酰胺机织物载带的成本优点，下文主要描述在碱化过程中用苛性钠溶液处理这样的聚酯机织物载带。碱化在此通常表示ph-值升高的过程，使得总体上环境被碱化，这通常通过使用苛性钠溶液来成功实现。在此通常使用浓度为至少10g/l的苛性钠溶液。原则上也可以使用20g/l至约40g/l的更高浓度进行操作。也就是说，根据本发明的特别有利使用的苛性钠溶液的浓度通常在10g/l至约40g/l的范围内变化。
本发明的主题还有如权利要求13和之后的从属权利要求14和15中详细描述的用于制备可手撕纺织胶带的装置。在本发明中该装置连续操作。
结果提供了用于制备可手撕纺织胶带的方法和相关的装置。本发明在此首次公开了可实行的参数，借助于所述参数可以例如使聚酯机织物载带的撕裂强度降低至少约5％。因此的结果是观察到通常小于100 N/cm的撕裂强度，所述撕裂强度使得这样制备的胶带总体上可用手撕裂。
下文借助于一个描述唯一一个实施例的附图更详细地解释本发明。
附图说明
该唯一一个附图显示了用于制备可手撕纺织胶带的装置。
该图中显示了一种装置，借助于所述装置原则上可以制备胶带。出于该目的，所述装置首先具有储存单元1，纺织载带T卷绕在所述储存单元1上并被供给至下文待进一步描述的处理过程。纺织载带T可以在储存单元1上以纺织幅料的形式存在，所述纺织幅料在待进一步描述的制备过程结束时切割成在纵向方向上具有预定宽度的单个胶带条。
在箭头所示的操作方向A上，用于纺织载带T的储存单元1之后是处理设备3，在所述处理设备3中用加工液体4处理由储存单元1供给的纺织载带T。可以看到，加工液体4描述在处理设备3或在那里的处理浴中的由虚线所示的液面，其中载带T通过加工液体4或以曲折形式通过所形成的液面。为此，处理设备3具有辊桶，所述辊桶使纺织载带T通过相应的转向辊以曲折形式多次通过加工液体4。
在处理设备3中用加工液体4处理纺织载带T直至其撕裂力或撕裂强度小于100N/cm。实际上加工液体4侵蚀纺织载带T的纤维。
在该实施例中纺织载带T为聚酯机织物载带，其用苛性钠溶液作为加工液体碱化。苛性钠溶液以至少10g/l的浓度存在并且通常具有至少约50℃和更高的温度。苛性钠溶液的浓度最大可以为40g/l并且温度最大为约80℃。此外，纺织载带T在处理设备3中的处理进行至少4分钟的时间。
也就是说，纺织载带T在处理设备3内的处理时间调节为至少4分钟或更长。所述处理时间一方面取决于纺织载带T在操作方向A上通过该图中所示装置的速度。所述速度为约10m/min并且可以升高至约40m/min。
通过这种方式，另一方面根据处理设备3的空间尺寸或长度，可以预先规定和调节4分钟或更长的处理时间。总体上而言，在此上下文中，当以约40m/min的速度在操作方向A上操作时，在处理设备3的末端实现小于100N/cm的撕裂强度和相比于供应状态的至少5％的撕裂强度降低量，其中加工液体4或浓度为40g/l的苛性钠溶液的温度为大于50℃，优选为约80℃。停留时间在该情况下为约4分钟。
因此，在处理设备3的末端，例如纺织载带T的撕裂强度从在供应状态下或在储存单元1上的状态下的约105N/cm降低至约100N/cm或95N/cm和更小的值。这解释了至少5％，在实施例的情况下10％和更大的撕裂强度降低百分比。
所述撕裂强度的降低在核心上可归因于已知的事实：在处理设备3内的所述碱化过程中，通过纤维侵蚀性加工液体4总体上使单个纤维的直径变小。其原因是碱化造成纺织载带T在其表面上剥落，其在化学上表现为由碱催化的皂化而造成的聚酯链的降解。由此观察到纺织载带T的结构变化和同时单个纤维的质量损失。
在操作方向A上，处理设备3的上游设置有清洗站2。所述清洗站特别用于从纺织载带T中除去可能的由于上游织造过程而仍然粘附的油或脂类。如上所述，处理设备3总体上并且在实施例中以碱化单元3的形式形成。原则上清洗站2也可以与处理设备或碱化单元3相似地操作。在该情况下处理设备3和清洗站2必须被视为单元2、3，所述单元2、3总体上确保纺织载带T在所述单元2、3的出口侧或在处理设备3的出口侧的如上文所述的性能。这当然不是强制性的。
在操作方向A上，处理设备3之后是汽蒸器或汽蒸设备5。汽蒸设备5具有处理室，所述处理室填充有饱和蒸汽，即填充有饱和的水蒸汽。汽蒸设备5的该处理室的入口侧和出口侧分别设置有密封件6，所述密封件6在该实施例中以液体密封件的形式设计。
如开头已述，汽蒸设备5确保纺织载带T的处理时间总体上可以变化。纺织载带T在汽蒸设备5的处理室中停留的时间越长，最终处理时间越短，因为在汽蒸设备中加载纺织载带T的饱和的水蒸汽在核心上确保减小(减轻)加工液体或苛性钠溶液4对纺织载带T的作用。合乎逻辑的是，使用加工液体4的加工时间最终仅为这样的时间，在所述时间内纺织载带T单独停留在处理设备3中。
在经过汽蒸设备5之后，纺织载带T进入洗涤单元7，所述洗涤单元7由单个洗涤腔7'组成。纺织载带T重新以曲折形式导引通过单个洗涤腔7'，其中在洗涤单元7中不仅由纺织载带T冲洗加工液体4，而且同时也对载带T进行中和。其原因是至少在出口侧的洗涤腔7'中调节比例，使得该处的ph-值为约7，即总体上观察到ph-中性条件。洗涤单元7在入口侧和出口侧还具有喷射设备8，借助于所述喷射设备8直接在入口和出口处在纺织载带T上喷射水。
在用加工液体4处理之后的用于洗涤和中和纺织载带T的洗涤单元7上连接干燥单元9。在此可以用辊桶干燥进行操作。实际上干燥单元9具有多个加热辊桶，所述加热辊桶例如可以具有约100℃至130℃的温度。通过干燥单元9的单个辊桶，纺织载带T在离开洗涤单元7之后以曲折形式前进和干燥。最后将经干燥的载带T卷绕在卷绕单元10上。
从该卷绕单元10出发，随后可以在进一步的步骤中用粘合剂至少单侧地涂布纺织载带T。为此在该实施例中设置涂布设备11，所述涂布设备11通过喷射将例如热熔体形式的相关粘合剂施加在纺织载带T的一侧上。当然这应理解为仅是示例性的。这样涂布的载带T之后可以在纵向方向上进行切割并且卷绕在胶带辊12上。
如唯一的附图中已经显示，根据本发明的可手撕纺织胶带的制备的单个阶段可以在地点和时间上彼此分开地进行。因此有可能首先织造纺织载带T。然后将该纺织载带T提供在储存单元1上用于进一步的加工。在补充性第二制备步骤中进行所述碱化过程，之后进行洗涤、中和和干燥，在干燥结束时在卷绕单元10上提供有可手撕纺织载带T。在进一步的第三步骤中，然后可以用粘合剂至少单侧地涂布该可手撕纺织载带T，如该图上部中示意性显示的。在该过程结束时提供有单个胶带辊12。当然整个过程也可以以连续生产线的形式实现。
如已经阐述的，所使用的纺织载带为聚酯机织物载带。其可以染成黑色。其透气性通常小于500mPa/秒。(EN ISO 9237：1995；2.0毫巴)。纵向方向上的断裂伸长率为约25+/-5％(DIN EN 14410：2003)。借助于载带T制备的胶带的厚度在约0.1mm的范围内。单位面积重量为约70g/m2。
机织物由约31根经线/cm和约27根纬线/cm组成。经线的细度大于2500dtex/cm。纬线的情况相当。
最后还应强调的是，这样控制在处理设备3中用加工液体4进行的处理，使得纺织载带T基本上在处理设备3的出口侧处具有小于100N/cm的撕裂强度。为了详细实现这一点，在本发明的范围内绝大部分按经验方式进行，其中考虑到之前给出的参数调节在处理设备3内的处理时间、加工液体或苛性钠溶液4的浓度、其温度和在操作方向A上的前进速度并且测量相应的撕裂强度。
但是原则上也有可能在调节的意义上例如改变纺织载带T在操作方向A上的速度。然后，在处理设备3的入口侧处测量纺织载带T在供应状态下的撕裂强度，同样地测量在经过处理设备3之后纺织载带T的撕裂强度。根据在处理设备3的出口侧处的撕裂强度是否小于100N/cm，可以随后提高纺织载带T在操作方向A上的前进速度并且因此提高生产率。
相反，如果在处理设备3的出口侧处纺织载带T的撕裂强度大于100N/cm，该测量直接造成降低纺织载带T在操作方向A上的前进速度。因此在处理设备3内的加工时间或停留时间增加，因此可以预期的是在其它保持不变的参数下以这种方式撕裂强度被降低。
在该上下文中相继减小前进速度，直至在处理设备3的出口侧处的撕裂强度具有小于100N/cm的所需值。当在调节意义上相比于在储存单元1上的供应状态，在处理设备3的出口侧处进行调节至少5％的撕裂力降低百分比时，也可以以相当的方式进行操作。

Claims (15)

1.制备可手撕纺织胶带(T)的方法，具有如下方法步骤：
1.1)用纤维侵蚀性加工液体(4)处理纺织载带(T)直至其撕裂强度小于100N/cm；
1.2)然后洗涤和中和纺织载带(T)；
1.3)最后用粘合剂至少单侧地在载带(T)上施加涂层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以连续或不连续方法用加工液体(4)处理纺织载带(T)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，纺织载带(T)以预定的速度连续地导引通过处理设备(3)至少一次。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，用碱液或酸作为加工液体(4)处理纺织载带(T)。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，加工液体(4)具有大于或等于50℃的温度。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，使用由塑料丝线组成的机织物载带作为纺织载带(T)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，纺织载带(T)为聚酯机织物载带。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将聚酯机织物载带碱化。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，用苛性钠溶液将聚酯机织物载带碱化。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，使用浓度为至少10g/l的苛性钠溶液。
11.根据权利要求1至10任一项所述的方法，其特征在于，用加工液体(4)处理纺织载带(T)至少4分钟的处理时间。
12.根据权利要求1至11任一项所述的方法，其特征在于，在浴比为1:20和更大的处理设备(3)中处理纺织载带(T)。
13.用于制备可手撕纺织胶带的装置，特别是用于实施根据权利要求1至12任一项所述的方法的装置，具有用于纺织载带(T)的储存单元(1)，还具有处理设备(3)，在所述处理设备(3)中用纤维侵蚀性加工液体(4)处理从储存单元(1)供给的纺织载带(T)直至其撕裂强度小于100N/cm，另外还具有用于在处理之后洗涤和中和纺织载带(T)的洗涤单元(7)，并且具有用于至少单侧地用粘合剂涂布载带(T)的最终涂布设备(11)。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，处理设备(3)以碱化单元(3)的形式形成。
15.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，处理设备(3)的上游设置有清洗站(2)，所述清洗站(2)特别用于从纺织载带(T)中除去油或脂类。
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