CN105050927A - 毛圈膜卷芯 - Google Patents

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Abstract

本公开一般涉及用于卷绕聚合物膜的毛圈膜卷芯，在所述毛圈膜卷芯上卷绕膜的方法，以及包括所述毛圈膜卷芯的膜卷。本公开描述了用于减少由紧邻芯的相邻卷材层上的卷材起始端产生的芯压痕的制品和工艺。在一个具体实施例中，本公开通过减少卷绕好的卷材的相邻层中的应力的量可导致卷绕好的聚合物膜上的这种芯压痕的量和严重程度减小。

Description

毛圈膜卷芯
背景技术
在制备诸如光学膜这样的聚合物膜的工艺中，需要将卷材卷绕到芯上以形成用于售卖的材料卷。通常，使用切割转移工艺来开始将卷材卷绕到芯上。在切割转移工艺中，用一条胶带或一条双面胶带将卷材始端粘附到芯。因为这个附接方案，卷材前缘被卷绕好的卷材的后续层搭盖，并引起芯表面上的明显不一致，这可能增大相邻卷材层中的应力。该不一致可能将压痕蔓延到卷材的若干相邻层，导致通常被称为芯压痕的缺点。这些芯压痕可能在每个卷上卷绕好的卷材材料的许多初始层上观察到，并可被认为是废损的产品。
发明内容
本公开一般涉及用于卷绕聚合物膜的毛圈膜卷芯，在毛圈膜卷芯上卷绕膜的方法，以及包括毛圈膜卷芯的膜卷。本发明描述了用于减少由芯旁边的相邻卷材层上的卷材始端产生的芯压痕的制品和工艺。在一个具体实施例中，本发明通过减少卷绕好的卷材的相邻层中的应力的量可导致卷绕好的聚合物膜上的这种芯压痕的量和严重程度减小。在一个方面，本公开提供膜卷芯，其包括具有外表面的柱形管和包括弹性毛圈织物的接合覆盖物，该接合覆盖物设置在柱形管的外表面上。
在另一方面，本公开提供包括将膜切向地接近膜卷芯设置的卷绕膜的方法，具有包括外表面的柱形管和包括弹性毛圈织物的接合覆盖物的膜卷芯，该接合覆盖物设置在柱形管的外表面上；将膜粘附到接合覆盖物；维持膜上的张力；且围绕中心轴线旋转膜卷芯，从而卷绕膜到膜卷芯上。
在另一方面，本公开提供包括膜卷芯的膜卷，其具有具有外表面的柱形管和包括弹性毛圈织物的接合覆盖物，该接合覆盖物设置在柱形管的外表面上；和围绕接合覆盖物卷绕的膜片，其中膜片的第一膜边缘压紧接合覆盖物，使得随后卷绕的膜片的各层包括第一膜边缘和/或固定到第一膜边缘的转移带的最小限度的压痕。
上述发明内容并非旨在描述本发明的每个所公开实施例或每种实施方案。以下附图和具体实施方式更具体地举例说明了示例性实施例。
附图说明
整个说明书参考附图，在附图中，类似的附图标号表示类似的元件，并且其中：
图1A-1B示出了现有技术的膜卷芯的示意性剖视图；
图2示出了膜卷芯的侧面剖面图；
图3A示出了膜卷芯的横截面端视图；
图3B示出了具有膜包裹物的膜卷芯的横截面端视图；
图4A示出了膜卷芯的横截面端视图；并且
图4B示出了具有膜包裹物的膜卷芯的横截面端视图。
附图未必按比例绘制。附图中使用的类似标号是指类似组件。然而，应当理解，使用标号来指代给定附图中的组件并非旨在限制在另一附图中以相同标号标记的组件。
具体实施方式
本公开描述制品和减少芯压痕的方法，其在紧挨着芯的相邻卷材层上由卷材的起始端部创建。通常，卷材(例如，膜)在卷绕过程中使用双面转移带连同其他类型的带，例如硅氧烷带连接到芯。然而，一些膜诸如聚酯膜具有非常高的模量，使得转移带的不规则部分和卷材的起始边缘通过卷绕膜的相邻层转移。这些不规则部分通常被称为芯压痕，其使膜有缺点且不可用。这些芯压痕可导致在膜卷绕的每个卷上的材料上高达400码的报废。
在一个具体实施例中，本公开通过减少卷绕好的卷材的相邻层中的应力的量可导致卷绕好的聚合物膜上的这种芯压痕的量和严重程度减小。制品可描述为具有提供弹性接合表面的毛圈外部的膜卷芯，使得起始端部和转移带在后续卷绕膜层上赋予最小限度的应力。
本公开的一个影响是成本节约，成本节约可通过能够使用更多紧靠着芯的膜而不是由于芯压痕的报废它获得。另外，当前技术留下转移带和粘合剂残余在钢芯上，其必须在再使用芯之前移除。然而，使用本公开，转移带保持在膜上而非芯上，因此不需要清洁该芯。
已描述具有使用提供弹性接合表面的毛圈外部的覆盖物的膜卷筒，与卷材线中的传送卷筒一起使用，例如，在PCT专利公开号WO2011/038279，名称为WEBCONVEYANCEMETHODANDAPPARATUSUSINGSAME(卷材传输方法及其使用装置)；WO2011/038248，名称为METHODFORMAKINGENGAGMENTCOVERFORROLLERSFORWEBCONVEYANCEAPPARATUS(用于制备用于用于卷材传输装置的卷筒的接合覆盖物的方法)中；且另外在名称为ADAPTABLEWEBSPREADINGDEVICE(合适的卷材传播设备)的共同未决的美国专利申请序列号61/694300(2012年8月29日提交的代理人案卷号70032US002)中。现已惊奇地发现，使用提供弹性接合表面的毛圈外部的类似覆盖物可在膜卷芯的表面上使用，以提供减少困扰卷材加工的芯压痕的意料不到的有益效果。在一些情况下，以弹性接合表面的正确选择，也可有对于“轮辐”(即，在卷绕膜卷中的径向变形)和其他卷绕缺点的趋势的减少。
在一个具体实施例中，毛圈膜卷芯可通过用弹性材料覆盖膜芯构造，其可用作弹性接合表面。在一个具体实施例中，弹性材料可以是针织织物，该针织织物包括具有第一面和第二面的基底层、和从第一面伸出的弹性毛圈。
在一些情况下，具有毛圈的圆形针织聚酯套筒可定位在芯上，该芯为钢、塑料、纤维或它们的组合，以减少在膜的卷绕卷筒的中心处所见芯压痕的量。如本文所用，“毛圈”是对于针织毛圈织物的一些形式的流行术语，但该术语“毛圈”并非旨在以任何方式限制针织毛圈织物。具有毛圈层的圆形针织聚酯套筒允许足够的符合，以减少中心材料上的径向应力，但它足够坚固以不允许卷绕材料倒塌以及创建轮辐和其他卷绕缺点。具有毛圈材料的圆形针织聚酯套筒也允许双面转移带粘着到膜而不是芯，因此钢芯不需要清洁带粘合剂残余，且纤维芯不受损坏并可再使用。
本公开不限于钢芯，但也可在纤维芯、复合材料芯等等上使用。所述具有毛圈材料的圆形针织聚酯套筒可穿上纤维芯，以帮助减少芯压痕，并且防止转移带损坏纤维芯。因为材料覆盖芯面，转移带不能损坏芯，因此它们可再使用。当前，转移带可粘着到纤维芯，且如果移除转移带，则可从芯上剥离纤维材料，从而损坏芯。
本文所述的芯可具有超过泡沫封装芯的优势，诸如在当前正使用的名称为OPENGAPFILMROLLCORE(开放间隙膜卷芯)的PCT公开申请WO2012/083019中所述的那些优势。泡沫封装芯和双面带芯仅可使用一次，因为如果要移除它，泡沫或带将损坏纤维芯。具有毛圈封装芯的圆形针织聚酯套筒可在针织表面显示磨损迹象之前使用若干次，部分地因为存在减少的应力集中系数和具有本文所述芯的径向应变的更多控制。
以下术语作为具有指示的含义在本文中使用；其他术语在说明书中的别处定义。
“传输”用来指卷材从第一位置移动至第二位置，其中卷材通过与辊接合接触进行传送。
“接合接触”用来指卷材与辊之间的接触，这种接触可使得卷材在传输时与辊的接合覆盖物接合，通过与卷材接触而压紧覆盖物。
“接合表面”是接合覆盖物的径向向外部分，当卷材传输时它直接与卷材接触。
“接合区”是在特定时刻直接与卷材接触的接合表面部分。
“弹性”用来指变形或压缩并随后恢复先前形状或蓬松度的能力。
“卷材”是指柔性的细长带状物或片材。
在以下说明中参考附图，附图形成说明的一部分并且通过举例说明的方式示出。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，设想并可做出其它实施例。因此，以下的具体实施方式不具有限制性意义。
除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，这些近似值可以变化。
除非本文内容另外清楚指明，否则如本说明书和所附权利要求中使用，单数形式“一种”、“一个”和“该”涵盖了具有多个指代物的实施例。如本说明书以及附加的权利要求中所使用，术语“或”一般以包括“和/或”的意思使用，除非内容另外清楚声明。
与空间相关的术语(包括但不限于“下面”、“上面”、“在...下面”、“在...之下”、“在...之上”和“在顶部”)，如果在本文中使用，则用于便于描述一个元件相对于另一个元件的空间关系。此类空间相关术语涵盖除示于附图中并且描述于本文中的特定取向之外的装置在使用或运行中的不同取向。例如，如果图中所描绘的对象翻过来或翻转过来，那么先前描述的在其他元件之下或下面的部分就在这些其他元件之上。
如本文所用，例如当元件、组件或层描述为与另一元件、组件或层形成“一致界面”，或在另一元件、组件或层“上”、“连接到”、“耦合到”或“接触”另一元件、组件或层时，其可以直接在所述元件、组件或层之上，直接连接到，直接耦合到，直接接触所述特定元件、组件或层，或者居间的元件、组件或层可能在所述特定元件、组件或层之上，或连接到、耦合到或接触所述特定元件、组件或层。例如，当元件、组件或层被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接耦合到”另一元件或“直接接触”另一元件时，则没有居间的元件、组件或层。
卷材材料通常以卷筒形式提供，例如，在自身或在芯上卷绕，但如果需要，其可以其他构型提供。本公开可与多种卷材材料一起使用，例示性示例包括塑料、纸材、金属和复合膜或箔。
在一些实施例中，卷材材料从中间存储状态，例如，从原材料和/或中间材料的库存提供。在其它实施例中，卷材材料可直接从前体处理提供给本公开的过程，例如，诸如从成膜过程卸料。卷材材料可以是单层或多层，在一些情况下，所述发明用于通过一个或多个附加层中的制造操作输送卷材材料，和/或一种或多种处理施加到卷材材料。
将卷材材料配置到合格配置只是指编排卷材材料到位置和取向，使得其可以与根据本公开卷筒的接合表面接合接触。在多个实施例中，这仅包括展开卷筒形式的卷材的一部分，使其可以与接合表面接合接触。在其他例示性实施例中，卷材材料形成于操作的前体部分中，即，在直线上，且直接通过卷材输送装置，其不卷绕到卷形式，例如，聚合物材料在直线上挤出或浇铸以形成膜，其，在其点处附带配置，而永远不卷绕到卷形式，是通过本公开的装置输送的卷材材料。
图1A示出了现有技术的膜卷芯100的示意性剖视图。在图1A中，现有技术的膜卷芯100包括柱形管110，其具有内表面112、外表面114和旋转中心115。内表面112通常安装在膜卷绕设备(未示出)的轴柄上。聚合物膜120的始端122设置在柱形管110的外表面114上，并且所述聚合物膜120卷绕在柱形管110周围。聚合物膜120的始端122可利用涂布在芯的外表面114上的粘合剂层或通过双面胶带(未示出)而被附接到芯。随着聚合物膜120的第一卷绕搭盖部分124搭盖所述始端122，通过施加到聚合物膜120上的张力“T”产生应力增大的区域130。应力增大的区域130可导致聚合物膜中的可见的变形。第一卷绕搭盖部分124通常符合第一卷绕搭盖部分卷绕于其上的表面的轮廓，并且始端122在柱形管的外表面114上产生对应于聚合物膜的厚度“t”的台阶变化部分。后续的第二卷绕搭盖部分126搭盖第一卷绕搭盖部分124和始端122，在应力增大的区域130中再次在聚合物膜120中导致可见的变形。
图1B示出了现有技术的膜卷芯101的示意性剖视图。在图1B中，现有技术膜卷芯101包括柱形管110，其具有内表面112、外表面114和旋转中心115。内表面112通常安装在膜卷绕设备(未示出)的轴柄上。聚合物膜120的始端122设置在柱形管110的外表面114上，并且所述聚合物膜120卷绕在柱形管110周围。聚合物膜120的始端122可在芯的外表面114上利用胶带123附接到芯。随着聚合物膜120的第一卷绕搭盖部分124搭盖始端122和胶带123，通过施加到聚合物膜120上的张力“T”产生应力增大的区域130。应力增大的区域130可导致聚合物膜中的可见的变形。第一卷绕搭盖部分124通常符合第一卷绕搭盖部分卷绕于其上的表面的轮廓，并且始端122在柱形管的外表面114上产生对应于聚合物膜的厚度“t”的台阶变化部分，并且在所述外表面上产生对应于胶带123的厚度的第二台阶变化部分。后续的第二卷绕搭盖部分126搭盖所述第一卷绕搭盖部分124、始端122和胶带123，在应力增大的区域130中再次在聚合物膜120中导致可见的变形。
根据本公开的膜芯卷包括膜芯卷外部上的接合覆盖物。接合覆盖物可从兼容且可适形的材料构造，诸如针织毛圈织物，如别处所述。卷材可通过精确地切割卷材的切割转移过程转移到芯，且使用单面粘合带或双面粘合带将卷材的起始端部粘附到接合覆盖物。因为接合覆盖物的织物材料可不大力地粘附到粘合带，在移除材料后可发生最小限度的损坏，且在移除带和膜后，膜芯卷可重复再使用。接合覆盖物可构造成非常兼容的，使得卷绕到卷上的膜的许多后续层的压缩性效应致使卷材的起始端部压紧它位于其上的接合覆盖物的部分。这使得卷材的起始端部落在(或低于)接合覆盖物的表面，因此卷绕卷材的下一层覆盖起始卷材端部，导致最小化的应力。这些最小化的应力可减少相邻卷材层上的芯压痕，因此通过降低浪费提高卷材加工线的产率。
本发明的优点是通常在没有显著设备变化或显著重新配置下，接合覆盖物可易于安装在现有的膜芯卷上。因此，现有的卷材输送装置可易于以具有本发明接合覆盖物的膜卷芯改装，以实现随之而来的性能上的改善。
其中接合覆盖物安装在柱形管上的方式依赖于此类因素，如芯的配置和类型以及要卷绕的材料。在操作期间，接合覆盖物不应在下面管上滑动或拉伸，因为这可导致对卷材的损坏，或性能的其他损害。在许多情况下，当接合覆盖物只是如本文所述的针织织物，且具有对下面管表面的紧密贴合性时，在操作期间，接合覆盖物的第二面将保持牢固地位于芯上。在一些情况下，可使用安装装置，诸如中间粘合剂、成对的钩-环紧固件、附接到芯的刚性外壳等。
在优选的实施例中，接合覆盖物是如例如共同未决的PCT公开号WO2011/038279和WO2011/038284中所述的针织织物，且其可作为可移除的套筒安装在芯上。优选地，套筒是无缝的，且其应具有紧密地围绕芯贴合的适当尺寸，而没有开发任何松散的凸起或脊。在许多实施例中，套筒将经配置以充分远地延伸超过芯的两端，其可被系紧并捆绑；如果芯具有适当的维度，通常，该行为趋于拉紧套筒。通常，芯应至少和卷材一样宽，优选地，比卷材更宽以便于顾及到移动卷材的对齐。
在芯上安装接合覆盖物可通过部分依赖于接合覆盖物实质的常规装置和其输送装置实现。优选地，在操作期间，接合覆盖物不在芯上滑动。在许多实施例中，盖呈紧密地贴合在芯上的套筒的形式，任选地，充分延伸超过芯的端部以在那里系紧。在一些实施例中，芯的接合覆盖物和表面表现出足够的摩擦效应，在一些情况下，可使用附加装置，诸如粘合剂或钩-环类型紧固件装置。
当通常需要待拉伸接合覆盖物的套筒的基座以实现在芯上的紧密贴合性时，在操作期间，基座不应拉伸以致使在卷绕卷材下的聚束。另选地，芯可与如本文所述的接合覆盖物一起制造，其更牢固地连接到其外表面。另外，可移除实施例的优点是，它通常对于替换在芯上的可移除接合覆盖物是更简单且更便宜的，以替换接合表面而不是整修具有根据本公开的集成接合表面的芯。
在典型实施例中，用每一针处具有毛圈的针织织物制备覆盖物。在示例性实施例中，每英寸有25针(1针/毫米)。用于制作织物的纤维材料可以是单股丝、多股丝(例如，两股或多股丝卷绕在一起以产生单线)或它们的组合。
在许多实施例中，毛圈具有约0.4mm至约3.0mm或更大、或约1.0mm至约3.0mm、优选地约1.25mm至约2.7mm的环高度(即，来自由基底层的顶部到绒环的顶点定义的平面的尺寸)。应当理解，在某些实施例中，可以使用毛圈高度超出该范围的接合覆盖物。如果环高度不足，盖不能为卷材提供有效的缓冲效应，以实现本公开的全部益处。如果环高度太高，绒可趋于变得松软，且在卷绕期间不合需要地影响卷材、或损坏卷绕卷材。
绒应充分致密以在卷绕期间支持卷材，以可靠地实现本公开的益处。例如，毛圈的纤维应选择为具有适合所述应用的纤度，较厚的纤维可提供相对较大的抗施压性。例示性示例包括具有约50至约500、或约50至约300、或优选地约70至200的旦尼尔的纤维。如将理解，具有在该范围之外旦尼尔的纤维可在根据本公开的一些实施例中使用。
在例示性实施例中，纤维材料可选自：聚(四氟乙烯)(PTFE，诸如，例如，纤维)、芳族聚酰胺(例如，)、聚酯、聚丙烯、尼龙、羊毛、竹纤维、棉或它们的组合。然而，本领域的技术人员能够很容易地选择可有效针织并可用于本发明覆盖物的其他纤维。在一些情况下，纤维材料可包括当暴露于热、水分或它们的组合时收缩的材料，诸如羊毛、棉、聚乙烯醇(PVA)、聚酯或它们的组合。
基座通常是针织物，以提供期望的特性允许它要置于卷筒上，且根据本公开而使用，例如，在卷上充分易于拉伸和滑动，以允许它在操作期间当未不合需要地拉伸时被安装。
可用作套筒以制作本公开接合覆盖物的材料的一些例示性示例包括：HS4-16和HS6-23聚酯套管，得自Syfilco公司(SyfilcoLtd.,Exeter,Ontario，Canada)；WM-0401C、WM-0601和WM-0801聚酯套筒，得自ZodiacFabrics公司(ZodiacFabricsCompany,London,Ontario,Canada)，或其子公司Carriff公司(CarriffCorp.,Midland,NC)；以及BBW3310TP-9.5和BBW310TP-7.5套筒，得自DrumFilterMedia公司(DrumFilterMedia,Inc.,HighPoint,NC)。
通常，针织织物使用已用润滑剂处理以有利于针织方法的纤维材料制作。当所得针织织物在根据本公开的卷材传输操作中使用时，此类润滑剂可趋于磨损掉在对卷材的摩擦性能中导致的变型和潜在污染问题。因此，通常优选地洗涤或擦洗用作本文辊覆盖物的织物。
所选材料应与卷材材料和操作条件相容，例如，在例如温度、湿度、材料呈现等环境操作条件下的稳定和耐用。已经观察到，如果接合覆盖物材料具有对卷材材料的对比色，例如在要与透明膜卷材一起使用的接合覆盖物中使用黑色聚酯纤维有利于通过接合覆盖物观察碎片捕获。
通常，由于需要用于制作它们的针织方法，针织织物用已限制弹性体特性的纤维材料制成，使得纤维可四处移动与彼此接触，以形成期望的针织物。在许多情况下，将润滑剂施加到纤维上，以有利于针织操作。优选的是从在本公开中使用的针织物移除此类润滑剂，例如，通过清洁或擦洗材料，诸如通过在使用前洗涤它。在一些情况下，针织物可作为具有磨损掉润滑剂的本公开的接合表面交付使用。
通常，优选的是接合覆盖物的毛圈与卷材的摩擦系数为约0.25至约2，通常优选地为约1.0或更大，但如果需要，也可以使用摩擦系数超出该范围的接合覆盖物。
在一些情况下，为了同时实现具有卷材的期望摩擦特性、耐磨性、径向弹性模量和环绒的弹性，所选聚合物相对弹性体(相比于纤维绒材料)材料的量可施加到接合表面，以形成握持增强元件，其如果需要可提高接合表面和卷材之间的有效摩擦系数(COF)。
所述发明可与包括例如橡胶芯、金属芯(例如，铝、钢、钨等)、聚合物芯、复合材料芯和纸材芯的已知卷材芯一起使用。芯可以是实心或中空的，但中空芯(即，管)是优选的。
图2示出根据本公开一个方面的膜卷芯200的侧面剖面图。膜卷芯200包括具有内表面212、外表面214和长度“L”的柱形管210。该柱形管210可释放地附接到具有轴203的芯轴205，其在轴承(未示出)内围绕旋转轴215旋转。在一个具体实施例中，柱形管210可使用例如多个能够膨胀组件207释放地附接到芯轴205，其当附接柱形管210时延伸超过外芯轴表面206，且回缩到外芯轴表面206以释放柱形管210。包括弹性毛圈织物268和基底层264的接合覆盖物260设置在柱形管210的外表面214上方，使得基底层264与外表面214相邻。在一些情况下，附加层(未示出)诸如包括橡胶、闭合或开放多室泡沫等的兼容层可设置在基底层264和柱形管210的外表面214之间。
使用包括例如施压、粘附、机械附接或它们的组合的任何合适的技术，接合覆盖物260可附接到柱形管210的外表面214。通常，可优选释放地附接接合覆盖物到柱形管210的外表面214，使得不同的芯可在相同的管上使用；然而，在一些情况下，可更永久性地制成附接。在一些情况下，接合覆盖物260可使用通过包括在接合覆盖物260中的纤维的施压附接，其在暴露于热和/或水分时收缩，诸如，例如羊毛纤维、棉纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维等。在一个具体实施例中，PVA纤维可纺成纱且然后织造，诸如以商品名称从日本东京Nitivy公司(NitivyCo.Ltd.,Tokyo,Japan)购得的那些物质，可对于在暴露于热和水分时收缩的材料特别优选。在一些情况下，接合覆盖物可使用包括例如双面转移带、溶剂涂覆的PSA、热熔化粘合剂等的粘合剂不可释放地附接到柱形管210的外表面214。在一些情况下，接合覆盖物260可使用多个任选机械附接元件230附连到外表面214。在一个具体实施例中，机械附接元件230可以是钩-环机械紧固件，诸如，例如，从3M公司(3MCompany)购得的ScotchmateTM钩-环带的钩部分&其粘结性地附接靠近外表面214的端部。
图3A示出根据本公开一个方面的膜卷芯300的横截面端视图。图3A中所示的元件310-368的每一个对应于图2中所示的具有相似编号的元件，其先前已描述。例如，图3A中的柱形管310对应于图2中的柱形管210等。膜卷芯300包括具有内表面312、外表面314和旋转轴315的柱形管310。包括弹性毛圈织物368和基底层364的接合覆盖物360设置在柱形管310的外表面314上方，使得基底层364与外表面314相邻。在一些情况下，附加层(未示出)诸如包括橡胶、闭合或开放多室泡沫等的兼容层可设置在基底层364和柱形管310的外表面314之间。
在一个具体实施例中，要在膜卷芯300上卷绕的卷材(例如，膜)320可使用压敏带(例如，转移带)323附连到接合覆盖物360的弹性毛圈织物368，其延伸超过聚合物膜320的起始端部322。具有厚度“t”的聚合物膜320然后可以张力“T”围绕膜卷芯300卷绕。在一些情况下(未示出)，聚合物膜320可使用双面带相反地附接到弹性毛圈织物368，其可完全放置于聚合物膜320和弹性毛圈织物368之间，且其延伸不超过起始端部322。在一些情况下，粘合带323到弹性毛圈织物368的附接可强效地足以开始卷绕过程，且在材料已退绕后其仍易于从芯移除，使得膜卷芯300在不替换接合覆盖物360的情况下可再使用。
图3B示出根据本公开一个方面的具有膜包裹物的膜卷芯301的横截面端视图。图3B中所示的元件310-368的每一个对应于图3A中所示的具有相似编号的元件，其先前已描述。例如，图3B中的柱形管310对应于图3A中的柱形管310等。具有膜包裹物的膜卷芯301包括第一层包裹物332、第二层包裹物334和第三层包裹物336。
聚合物膜320的起始端部322设置在柱形管310的外表面314上，且聚合物膜320卷绕在柱形管310上。聚合物膜320的起始端部322可使用在弹性毛圈织物368上的粘合带323附接到芯。另选地，可使用双面带，如别处所述。由于聚合物膜320的第二层包裹物334覆盖第一层包裹物332的起始端部322和粘合带323，重叠区域335通过施加到聚合物膜320上的张力“T”产生。重叠区域335没有产生增加应力的区域(类似于图1B中所示的增加应力的区域130)，其可导致在聚合物膜中可见的变形，因为重叠压紧弹性毛圈织物368。第三层包裹物336和后续层包裹物大体沿循包裹在其上的表面的轮廓，且平滑包裹物沿循柱形管的外表面314。
图4A示出根据本公开一个方面的膜卷芯400的横截面端视图。在图4A和图4B中，接合覆盖物是颠倒的，使得毛圈表面在基底层和柱形管的外表面之间。图4A中所示的元件410-468的每一个对应于图3A中所示的具有相似编号的元件，其先前已描述。例如，图4A中的柱形管410对应于图3A中的柱形管310等。包括弹性毛圈织物468和基底层464的接合覆盖物460设置在柱形管410的外表面414上方，使得弹性毛圈织物468与外表面414相邻。在一些情况下，附加层(未示出)诸如包括橡胶、闭合或开放多室泡沫等的兼容层可设置在弹性毛圈织物468和柱形管410的外表面414之间。
在一个具体实施例中，要在膜卷芯400上卷绕的卷材(例如，膜)420可使用压敏带(例如，转移带)423附连到接合覆盖物460的基底层464，其延伸超过聚合物膜420的起始端部422。具有厚度“t”的聚合物膜420然后可以张力“T”围绕膜卷芯400卷绕。在一些情况下(未示出)，聚合物膜420可使用双面带相反地附接到基底层464，其可完全放置于聚合物膜420和基底层464之间，且其延伸不超过起始端部422。在一些情况下，粘合带423到基底层464的附接可强效地足以开始卷绕过程，且在材料已退绕后其仍易于从芯移除，使得膜卷芯400在不替换接合覆盖物460的情况下可再使用。
图4B示出根据本公开一个方面的具有膜包裹物的膜卷芯401的横截面端视图。图4B中所示的元件410-468的每一个对应于图4A中所示的具有相似编号的元件，其先前已描述。例如，图4B中的柱形管410对应于图4A中的柱形管410等。具有膜包裹物的膜卷芯401包括第一层包裹物432、第二层包裹物434和第三层包裹物436。
聚合物膜420的起始端部422设置在柱形管410的外表面414上，且聚合物膜420卷绕在柱形管410上。聚合物膜420的起始端部422可使用在基底层464上的粘合带423附接到芯。另选地，可使用双面带，如别处所述。由于聚合物膜420的第二层包裹物434覆盖第一层包裹物432的起始端部422和粘合带423，重叠区域435通过施加到聚合物膜420上的张力“T”产生。重叠区域435没有产生增加应力的区域(类似于图1B中所示的增加应力的区域130)，其可导致在聚合物膜中可见的变形，因为重叠压紧基底层464下面的弹性毛圈织物468。第三层包裹物436和后续层包裹物大体沿循包裹在其上的表面的轮廓，且平滑包裹物沿循柱形管的外表面414。
在一些情况下，膜卷芯可包括具有多个接合覆盖物的管，其用其他兼容材料，诸如开放或闭合单元兼容泡沫，安装在其上，同心或另选地安装在管表面和接合覆盖物之间。这可完成以产生较厚的衬垫深度，因此增加接合覆盖物的压缩性效应。在一些情况下，较不兼容的材料，例如刚性外壳，如果需要可安装在管表面和接合覆盖物之间。
膜卷芯可结合各种卷材材料使用。它非常合适并可以提供与高质量聚合物材料(如光学膜)卷材的制造和处理相关的独特优点。通常包括选择聚合物材料，例如辐射-固化组合物的一层或多层的此类膜通常需要宽度、厚度、膜特性等精确且均匀的说明书，其具有很低的缺点率。卷材材料可以具有单层或多层构造。
在一些实施例中，卷材是例如聚酯(例如来自杜邦薄膜公司(DuPontFilms)的光学级别聚对苯二甲酸乙二酯和MELINEXTMPET)或聚碳酸酯的简单膜。在一些实施例中，膜包含如下的这些材料：例如，苯乙烯-丙烯腈、乙酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、基于萘二甲酸的共聚物或共混物、多环烯烃和聚酰亚胺。
本文所述的接合覆盖物具有低径向弹性模量，同时摩擦学特性增强。因此，本公开提供了便利、低成本的方式以减少卷材卷绕期间对卷材的不期望效应。
接合覆盖物提供弹性低径向弹性模量特性到卷筒表面，其弥补在复杂卷材传输系统中遇到的许多微扰，例如，张力变化和速度变化，由于无数原因的任一个，例如，卷材特性诸如厚度、模量等的变化、包括许多卷的系统中各个卷的性能或特征的变化、驱动卷的电力波动等。根据本公开，盖允许卷材避免扣紧和褶皱，当它另外可以时。
实例
接合覆盖物使用聚酯/合成弹力纤维共混物基座针织层和聚酯的环层制成。70旦尼尔的白色聚酯纱用于针织在直径为9.5英寸(24.1cm)且具有800针的圆筒上的材料。毛圈沉降片高度针是1.5mm。已完成的松弛接合覆盖物直径约为8英寸(20.3cm)。使用柱形管12.65英寸(32.1cm)直径乘132英寸(335cm)长钢芯，且接合覆盖物在芯的上方伸展且通过在芯端部处的3MScotchmateTM钩-环紧固件(仅有钩)固定在适当的位置。拉伸接合覆盖物，使得其非常紧，但不过度拉伸。所得毛圈膜芯具有191至216英寸之间的芯上的接合覆盖物，具有毛圈面朝芯内，且毛基座针织物面朝膜外。
接合覆盖物的四个不同变型用于确定哪种材料在减少膜处理线上的芯压痕中最有效。使用与基座针织物中的合成弹力纤维材料混合的150、100和70旦尼尔的纱和一种没有基座针织物中的合成弹力纤维的70旦尼尔的纱，改变纱的旦尼尔。接合覆盖物的大约相同长度放置于每个芯上，以得到约相同的拉伸量。所有的卷绕变量(张力、速度等)对于每个样本都是相同的。所用膜材料是全部由3M公司制造并卷绕在膜线上的VikuitiTM增强的镜面反射器(ESR)膜、窗口膜和穿刺/撕裂耐碱膜。用于示例的一些实验膜包括在对于外部销售的说明书之外的材料，然而一些是说明书中的膜。1500或2500码的材料卷绕在用于示例的芯上。使用3M双面转移带(3MTM9425双面涂覆的可重新定位带)且很好地卡到接合覆盖物材料和膜。
150旦尼尔材料示出没有朝向芯中心的芯压痕，但观察到“轮辐”卷绕缺点。还有在膜上可见的接合覆盖物压痕。100旦尼尔材料示出在离芯中心约5个包裹物处的芯压痕，且看不到轮辐标志。有和没有合成弹力纤维的70旦尼尔材料也示出在一对包裹物处没有芯压痕，具有看不到的轮辐标志。100和70旦尼尔材料效果很好，没有芯压痕；然而，具有合成弹力纤维的70旦尼尔材料是优选的，因为存在轮辐的较少机会，且盖具有在芯上更紧密的贴合性。
以下为本公开各个实施例的列表。
项1是一种膜卷芯，所述膜卷芯包括：具有外表面的柱形管；和包括弹性毛圈织物的接合覆盖物，该接合覆盖物设置在柱形管的外表面上方。
项2是根据项1所述的膜卷芯，其中所述弹性毛圈织物是针织织物，所述针织织物包括具有第一面和第二面的基底层、和从所述第一面伸出的弹性毛圈。
项3是根据项2所述的膜卷芯，其中所述基底层包括织造基底层、针织基底层、非织造基底层或它们的组合。
项4是根据项1至项3所述的膜卷芯，其中所述接合覆盖物通过施压、粘合、机械附接或它们的组合附接到所述柱形管的外表面。
项5是根据项1至项4所述的膜卷芯，其中所述弹性毛圈面向所述柱形管的外表面。
项6是根据项1至项5所述的膜卷芯，其中所述弹性毛圈面向远离所述柱形管的外表面的方向。
项7是根据项1至项6所述的膜卷芯，其中所述接合覆盖物包括管形状或矩形形状。
项8是根据项1至项7所述的膜卷芯，其中所述弹性毛圈织物包括选自下列的纤维材料：聚(四氟乙烯)、芳族聚酰胺、聚酯、聚丙烯、尼龙、羊毛、竹纤维、棉或它们的组合。
项9是根据项1至项8所述的膜卷芯，其中所述接合覆盖物还包括当暴露于热、水分或它们的组合时收缩的材料。
项10是根据项9所述的膜卷芯，其中所述收缩的材料包括羊毛、棉、聚乙烯醇(PVA)、聚酯或它们的组合。
项11是根据项9或项10所述的膜卷芯，其中所述收缩的材料包括纤维。
项12是根据项1至项11所述的膜卷芯，所述膜卷芯还包括设置在所述柱形管的至少一部分和所述接合覆盖物之间的粘合剂。
项13是根据项1至项12所述的膜卷芯，所述膜卷芯还包括邻近柱形管外表面的至少一个端部设置的钩状紧固件，从而将接合覆盖物附接到柱形管上。
项14是根据项1至项13所述的膜卷芯，其中所述弹性毛圈织物包括具有在约70旦尼尔至约200旦尼尔范围内的尺寸的纤维。
项15是根据项1至项14所述的膜卷芯，其中所述弹性毛圈织物包括具有约1.25mm至约2.7mm高度的环。
项16是根据项1至项15所述的膜卷芯，其中所述柱形管包括钢管、和铝管、聚合物管、复合材料管、或纸材管。
项17是一种卷绕膜的方法，所述方法包括：将膜切向地接近膜卷芯设置，该膜卷芯包括：具有外表面的柱形管；包括弹性毛圈织物的接合覆盖物，该接合覆盖物设置在所述柱形管的外表面上方；将膜粘附到所述接合覆盖物；维持所述膜上的张力；以及围绕中心轴线旋转所述膜卷芯，从而将所述膜卷绕到所述膜卷芯上。
项18是根据项17所述的方法，其中粘附所述膜包括将单面粘合带施加到膜以及接合覆盖物。
项19是根据项17所述的方法，其中粘附所述膜包括将双面粘合带施加在所述膜和所述接合覆盖物之间。
项20是一种膜卷，所述膜卷包括：膜卷芯，所述膜卷芯包括：具有外表面的柱形管；包括弹性毛圈织物的接合覆盖物，所述接合覆盖物设置在所述柱形管的外表面上方；和围绕接合覆盖物卷绕的膜片，其中所述膜片的第一膜边缘压紧接合覆盖物，使得随后卷绕的膜片的各层包括第一膜边缘和/或固定到所述第一膜边缘的转移带的最小限度的压痕。
除非另外指明，否则在说明书和权利要求中使用的表示结构尺寸、数量和物理特性的所有数字应当被理解为由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的指示，否则在上述说明书和所附权利要求中提出的数值参数为近似值，所述近似值可根据本领域内的技术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性而变化。
本文中引用的所有参考文献和出版物均明确地以全文引用方式并入本发明中，但其可能与本发明直接冲突的部分除外。尽管本文中已示出和描述了具体实施例，但本领域的普通技术人员应该明白，在不脱离本公开的范围的情况下，大量的替代形式和/或同等实施方式可以替代所示出和描述的特定实施例。本专利申请旨在覆盖本文论述的具体实施例的任何改动和变化。因此，预期本发明应仅由权利要求书和其等同形式限制。

Claims (20)

1.一种膜卷芯，所述膜卷芯包括：
具有外表面的柱形管；和
包括弹性毛圈织物的接合覆盖物，所述接合覆盖物设置在所述柱形管的外表面上方。
2.根据权利要求1所述的膜卷芯，其中所述弹性毛圈织物是针织织物，所述针织织物包括具有第一面和第二面的基底层、和从所述第一面伸出的弹性毛圈。
3.根据权利要求2所述的膜卷芯，其中所述基底层包括织造基底层、针织基底层、非织造基底层或它们的组合。
4.根据权利要求1所述的膜卷芯，其中所述接合覆盖物通过施压、粘合、机械附接或它们的组合附接到所述柱形管的外表面。
5.根据权利要求2所述的膜卷芯，其中所述弹性毛圈面向所述柱形管的外表面。
6.根据权利要求2所述的膜卷芯，其中所述弹性毛圈面向远离所述柱形管的外表面的方向。
7.根据权利要求1所述的膜卷芯，其中所述接合覆盖物包括管形状或矩形形状。
8.根据权利要求1所述的膜卷芯，其中所述弹性毛圈织物包括选自下列的纤维材料：聚(四氟乙烯)、芳族聚酰胺、聚酯、聚丙烯、尼龙、羊毛、竹纤维、棉或它们的组合。
9.根据权利要求1所述的膜卷芯，其中所述接合覆盖物还包括当暴露于热、水分或它们的组合时收缩的材料。
10.根据权利要求9所述的膜卷芯，其中所述收缩的材料包括羊毛、棉、聚乙烯醇(PVA)、聚酯或它们的组合。
11.根据权利要求9所述的膜卷芯，其中所述收缩的材料包括纤维。
12.根据权利要求1所述的膜卷芯，所述膜卷芯还包括设置在所述柱形管的至少一部分和所述接合覆盖物之间的粘合剂。
13.根据权利要求1所述的膜卷芯，所述膜卷芯还包括邻近所述柱形管外表面的至少一个端部设置的钩状紧固件，从而将所述接合覆盖物附接到所述柱形管上。
14.根据权利要求1所述的膜卷芯，其中所述弹性毛圈织物包括具有在约70旦尼尔至约200旦尼尔范围内的尺寸的纤维。
15.根据权利要求1所述的膜卷芯，其中所述弹性毛圈织物包括具有约1.25mm至约2.7mm高度的环。
16.根据权利要求1所述的膜卷芯，其中所述柱形管包括钢管、和铝管、聚合物管、复合材料管、或纸材管。
17.一种卷绕膜的方法，所述方法包括：
将膜切向地接近膜卷芯设置，所述膜卷芯包括：
具有外表面的柱形管；
包括弹性毛圈织物的接合覆盖物，所述接合覆盖物设置在所述柱形管的外表面上方；
将所述膜粘附到所述接合覆盖物；
维持所述膜上的张力；以及
围绕中心轴线旋转所述膜卷芯，从而将所述膜卷绕到所述膜卷芯上。
18.根据权利要求17所述的方法，其中粘附所述膜包括将单面粘合带施加到所述膜以及所述接合覆盖物。
19.根据权利要求17所述的方法，其中粘附所述膜包括将双面粘合带施加在所述膜和所述接合覆盖物之间。
20.一种膜卷，所述膜卷包括：
膜卷芯，所述膜卷芯包括：
具有外表面的柱形管；
包括弹性毛圈织物的接合覆盖物，所述接合覆盖物设置在所述柱形管的外表面上方；和
围绕所述接合覆盖物卷绕的膜片，
其中所述膜片的第一膜边缘压紧所述接合覆盖物，使得随后卷绕的所述膜片的各层包括所述第一膜边缘和/或固定到所述第一膜边缘的转移带的最小限度的压痕。
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