CN105164088A - 拉垫 - Google Patents

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Abstract

提供结合高拉伸强度和高透气性的隧道堆肥用拉垫，其包含直单向取向线层和至少一个开放材料层。

Description

拉垫
本发明涉及用于隧道堆肥的拉垫。
拉垫用于隧道堆肥中，其中将可堆肥材料堆肥，同时放在拉垫上。拉垫用于将混合肥料从堆肥隧道中拉出。
堆肥公司使用堆肥隧道，其中用于蘑菇栽培的基质可例如由稻草、马粪、鸡粪和石膏的混合物制备。该堆肥方法要求三个连续阶段，其中控制各个阶段的加工条件。隧道的地板包含格栅，空气可通过所述格栅吹入可堆肥材料中。
在各堆肥阶段以后，将混合肥料从堆肥隧道中拉出，使得可将可堆肥材料混合。可将堆肥材料增湿和/或可将菌丝加入混合肥料中。随后使用拉垫以使可堆肥材料从堆肥隧道中离开。
拉垫在所谓的滑移垫上滑动，所述滑移垫附着在堆肥隧道地板中的格栅上。应用滑移垫以与拉垫与堆肥隧道地板中的格栅直接接触相比降低摩擦。
拉垫必须将对伸长和断裂的高抗性以使可堆肥材料容易从隧道中取出，与尽可能最高的透气性以促进堆肥方法结合。
拉垫还优选使与滑移垫接触的摩擦最小化。
US7,501,360B2、BE1016731A3和NL1026898C都公开了用于隧道堆肥的拉垫，其包含经线和纬线的织物，所述织物在纵向上具有至少一个条，其具有比与至少一个条相邻的织物面积更高的拉伸强度和更低的拉伸。
NL1034567C公开了包含多层次开放(Ajour)型机织物的堆肥垫，其中将经线和纬线集合在一起。
本发明的目的是提供具有对拉伸和断裂的高抗性，同时具有高透气性的拉垫。
本发明的目的通过根据权利要求1的拉垫实现。
包含以拉垫的纵向取向的直单向线层与开放材料层组合的复合拉垫确保拉垫具有高拉伸强度和/或高模量与高透气性组合。
以拉垫的纵向取向的直单向线层应当理解由基本相互平行地置于单一平面中的多个直单线组成。直单向线层明确不包含与单向线相同平面中以不同于纵向的方向取向的线。因此，直单向线层例如不包含纬线。
包含以拉垫的纵向取向的直单向线的单一平面的厚度优选基本等于各个直单向线的厚度。包含含有以拉垫的纵向取向的直单向线的单一平面的厚度与各直单向线的厚度的比优选为至多1.50，更优选至多1.25，更优选至多1.10，甚至更优选至多1.05。最优选，包含含有以拉垫的纵向取向的直单向线的单一平面的厚度与各直单向线的厚度的比为1.00。
术语基本平行应当理解意指相邻各个线的取向相差至多5°的角，优选相差至多2°的角，更优选相差至多1°的角，甚至更优选相差至多0.5°的角。最优选，相邻各个线确切地相互平行取向。
单向取向线优选与开放材料层连接以确保单向取向线间隔预定的间距并确保单向取向线保持为直的，使得在拉垫的纵向上施加于拉垫上的力由单向取向线直接传送。拉垫拉伸的量降低，由此降低在将可堆肥材料从堆肥隧道中取出时拉垫颈缩的量。
拉垫中的直单向取向线层提供给拉垫高拉伸强度，这降低在将可堆肥材料从堆肥隧道中取出时拉垫破裂的机会。直单向取向线层因此充当拉垫的承载层。已知的拉垫具有充当拉垫的承载层的机织物。然而，该机织物有效地充当必须吹过可堆肥材料的空气屏障。
单向取向线可包含单丝、复丝和/或带。优选，单向取向线具有至少1000分特，更优选至少5000分特，甚至更优选至少10000分特，最优选至少12500分特的线密度以提供给拉垫高拉伸强度和/或高模量。
单向取向线可以为具有足够高的拉伸强度和/或模量以防止拉垫断裂和/或使拉垫由于在将可堆肥材料从堆肥隧道中取出时施加在拉垫上的力导致的伸长最小化的任何线。优选拉垫包含具有至少8GPa的模量的单向取向线。
优选选择拉垫中直单向取向线的数目使得拉垫具有至少300kN/m，更优选至少350kN/m，甚至更优选至少500kN/m，最优选至少1000kN/m的拉伸强度。
拉垫可包含间隔一定距离的单向取向线，所述距离取决于线的类型和线的线密度以及放在拉垫上的可堆肥材料的量在大范围内变化。优选单向取向线以0.25mm至250mm，更优选1mm至100mm，甚至更优选3mm至50mm，甚至更优选5mm至20mm，最优选10-15mm的距离间隔。
在堆肥方法的第一阶段中，将约80℃的温度施加在堆肥隧道中达约60小时的时间。在该阶段中，可堆肥材料仍具有较高的密度。在第一阶段结束时，拉垫必须仍具有足够的强度以使能够将大质量的可堆肥材料从堆肥隧道中拉出。因此，堆肥方法的第一阶段中所用拉垫优选具有至少1000kN/m的拉伸强度。
在堆肥方法的第二和第三阶段中，可堆肥材料的密度可降低，其结果是存在于堆肥隧道中的拉垫上的可堆肥材料的质量小于第一阶段中的。因此，堆肥方法的第二和/或第三阶段中所用拉垫具有至少350kN/m的拉伸强度。
尽管单向取向线可以为具有足够高的拉伸强度和/或模量的任何线，单向取向线优选由具有对可能存在于堆肥方法中的酸性环境的高热和化学品抗性的材料制成。优选，单向取向线优聚烯烃制备。
单向取向线可有利地由聚丙烯制备，因为聚丙烯线可提供给拉垫足够的拉伸强度，特别是对于堆肥方法的第二和/或第三阶段。
单向取向线可有利地由超高分子量聚乙烯制备，特别是以提供对堆肥方法的第一阶段而言足够的拉伸强度和/或模量。
至少一个开放材料层用于这一目的：为可堆肥材料的载体材料以防止可堆肥材料降落通过堆肥隧道地板中的格栅。由于堆肥方法在空气吹过可堆肥材料时加速，拉垫具有高透气性。本领域中已知的拉垫具有在100Pa压力差下约1500l/m2的透气性(根据ISO9237-1995)。
本发明拉垫中的至少一个开放材料层具有开放性，使得拉垫具有至少1200l/m2sec，优选至少2000l/m2sec，优选至少2500l/m2sec，更优选至少3000l/m2sec，甚至更优选至少3500l/m2sec，最优选至少4000l/m2sec的透气性。
至少一个开放材料层可以为机织物、非织造网布(laidscrim)、非机织物或穿孔膜。
优选，至少一个开放材料层在分开测量时具有至少1200l/m2sec，更优选至少2000l/m2sec，更优选至少2500l/m2sec，更优选至少3000l/m2sec，甚至更优选至少3500l/m2sec，最优选至少4000l/m2sec的透气性。
术语非机织物应当理解意指任何性质或来源的片、连续长丝或短切纱，其通过任何方法形成基本随机铺设的纤维网，并通过任何方法粘合在一起，编织或针织除外，且纸除外。
开放材料层的开放性应当理解为开放材料层的总开放面积除以由层的长度和宽度的乘积限定的开放材料层的总面积。例如，当开放材料层为机织物时，总开放面积为经线与纬线之间形成的所有开口的面积之和。当开放材料层为穿孔膜时，总开放面积为所有孔的面积之和。当开放材料层为非机织物时，总开放面积为非机织物的纤维和/或长丝之间形成的所有孔的面积之和。
形成至少一个开放材料层的机织物可具有提供足够的开放性以容许拉垫具有至少2000l/m2sec的透气性的任何结构。
机织物中的各个开口优选具有至少0.5mm2，更优选至少0.75mm2，最优选至少1mm2的面积，其中开口的边缘由机织物的经线和纬线形成。
机织物可例如具有平织结构或者纱罗结构以提供给开放织物高稳定性。机织物也可以为斜纹织物以提供与滑移网或煅的较低静摩擦以降低在拉引织物时的摩擦和/或改进在拉引缸上的悬垂性。机织物也可包含这些结构的组合以得到性能的最佳组合。这些结构可在一个机织物层中或者在与互连线保持在一起的分开层中组合。
形成至少一个开放材料层的穿孔膜可包含具有任何截面形状，例如正方形、三角形、菱形或圆形截面的孔。穿孔膜中的孔优选具有至少0.5mm2，更优选至少0.75mm2，最优选至少1mm2的面积。
穿孔膜可包含具有不同截面面积和/或不同截面形状，例如正方形、三角形、菱形和/或圆形截面的孔。
形成至少一个开放材料层的非织造网布可以为任何已知类型的非织造网布，条件是开放性，使得拉垫的透气性为至少2000l/m2sec。非织造网布可以为例如双轴向稀布、三轴向稀布或具有多于3个轴的多轴向稀布。
形成至少一个开放材料层的非机织物可以为任何已知类型的非机织物，例如短纤维非机织物，例如粗梳非机织物或气流铺设非机织物或丝状非机织物，条件是开放性使得拉垫的透气性为至少2000l/m2sec。
拉垫可包含任何上述类型的另一开放材料层。优选，至少一个开放材料层和另一开放材料层位于直单向取向线层的相对侧上。
可选择面对堆肥隧道的地板的开放材料层以使拉垫与连接在堆肥隧道地板中格栅上的滑移垫之间的摩擦最小化。直单向取向线不与滑移垫直接接触，这降低由磨损导致的对直单向取向线的损害机会，这改进拉垫的耐久性。
通过使拉垫与滑移垫之间的摩擦最小化，在将可堆肥材料从堆肥隧道中取出时施加在拉垫上的拉伸力降低，这使得能够使用具有较低拉伸强度和/或较低模量的直单向取向线和/或降低每米拉垫宽度的直单向取向线数目。
可选择面对滑移垫的开放材料层以具有平表面，即不是与形成已知拉垫的机织物一样的起伏表面。可制造非机织物、非织造网布和穿孔膜以具有平表面。
可选择面对可堆肥材料的开放材料层使得可堆肥材料不会通过拉垫落入堆肥隧道地板中的格栅中，同时屏蔽直单向取向线以防与可堆肥材料直接接触，这对改进拉垫的耐久性而言是有利的。
直单向取向线与至少一个开放材料层和/或与另一开放材料层的连接可以以不同的方法实现。
直单向取向线与至少一个开放材料层和/或与另一开放材料层的连接可通过将粘合剂应用于直单向取向线与至少一个开放材料层和/或另一开放材料层之间而实现。
直单向取向线与至少一个开放材料层和/或与另一开放材料层的连接也可通过聚合物粘合剂实现。聚合物粘合剂可源自待与直单向取向线连接的开放材料层，例如当开放材料层为非机织物时，源自双组分短纤维或双组分长丝。当开放材料层为机织物时，聚合物粘合剂可存在于双组分经线和/或纬线中，或者机织物可包含充当粘合剂线的经线和/或纬线。例如，机织物可包含两类纬线，例如以交替结构，其中一类纬线充当粘合剂线。当开放材料层为穿孔膜时，膜可以为共挤出膜，其中面对直单向取向线的表面提供聚合物粘合剂。
作为选择，可将聚合物粘合剂薄膜分开地引入开放材料层与直单向取向线之间。
直单向取向线与至少一个开放材料层和/或与另一开放材料层的连接也可通过一个或多个缝合线实现。
各个缝合线可以为通过已知类型的缝纫机加入的单独线。
当开放材料层为机织物时，缝合线也可源自待与直单向取向线连接的开放材料层。机织物的经线和/或纬线可以以预定的间隔包封直单向取向线以将单向取向线与机织物连接。包封直单向取向线的机织物的该经线和/或纬线的取向与以拉垫的纵向取向的直单向线层的平面呈特定角，其中实际的角由待与直单向取向线连接的机织物的经线和/或纬线的量和粘合方式决定。优选，包封直单向取向线的机织物的经线和/或纬线与包含直单向取向线的平面之间的角为至少10°，更优选至少20°，甚至更优选至少30°，最优选至少45°。
当直单向取向线待与至少一个开放材料层以及与另一开放材料层连接时，其位于直单向取向线层的相对面上，形成至少一个开放层的机织物的经线和/或纬线可包封直单向取向线并继续成为形成另一开放层的机织物的一部分，因此产生夹着直单向线层的互连机织物结构。由此以拉垫的纵向取向的直单向线层与至少一个开放材料层以及与另一开放材料层连接，其中不包含任何其它线和/或不以与纵向取向单向线层相同的平面中的纵向不同的方向取向。在该实施方案中，认为拉垫为包含纵向取向的直单向线作为填充经线的双织物，其中直单向线嵌入两个交织机织物层之间，而不具有贡献于双织机织物的粘结的嵌入直单向线。
形成至少一个开放材料层的机织物也可以以一定方式编织使得在直单向取向线待与开放材料层连接的位置上，机织物形成两个分开的机织物层，其中机织物的各个机织物层位于直单向取向线的相对面上。机织物因此包含交替的单一机织物层段与两个机织物层段。
至少一个开放材料层和/或另一开放材料层也可通过一个或两个针织物形成。
具有机织物作为承载层的已知拉垫通常在梭织布机上制造以确保机织物的镶边是足够强的且不擦断。在梭织布机上，单一纬线从织物的一侧插入另一侧上并且再返回，由此在机织物的镶边上形成线圈。这类编织方法是缓慢且昂贵的。
本发明拉垫不需要在梭织布机上制造，但可例如在抛射体引纬织机或剑杆织机上制造，这能够降低拉垫的生产成本。
实施例
实施例1
生产包含相互间隔1.33cm距离的由超高分子量聚乙烯制成的直单向取向线层的拉垫。线为1876分特的复丝Dyneema纱。
在该单向取向线层的两侧上，缝合具有95g/m2的重量的机织物，BonarTechnicalFabrics的BontecHF1300型号。机织物包含约1mm2的开口。
拉垫的平均透气性根据ISO9237-1995在100Pa的压差下使用TextestFX3300试验设备以20cm2的计量表面测定为3980l/m2sec。平均透气性由10次单独测量计算。
实施例2
生产包含相互间隔1.50cm距离的由超高分子量聚乙烯制成的直单向取向线层的拉垫。线为1408分特的复丝Dyneema纱。
在该单向取向线层的两侧上，包含宽度为0.39mm的115特聚乙烯单丝的平织机织物作为经线和纬线，其中机织物包含5根经线/cm和8根纬线/cm。
拉垫为夹着直单向线层的互连编织结构，其中从包封直单向取向线的第一机织物以及继续为形成另一开放层的机织物一部分的线的数目为5.33根/cm2。
拉垫的平均透气性根据ISO9237-1995在100Pa的压差下使用TextestFX3300试验设备以20cm2的计量表面测定为4127l/m2sec。平均透气性由5次单独测量计算。
实施例3
生产包含相互间隔0.50cm距离的由超高分子量聚乙烯制成的直单向取向线层的拉垫。线为1408特的复丝Dyneema纱。
在该单向取向线层的两侧上，包含宽度为0.39mm的115特聚乙烯单丝的平织机织物作为经线和纬线，其中机织物包含5根经线/cm和8根纬线/cm。
拉垫为夹着直单向线层的互连编织结构，其中从包封直单向取向线的第一机织物以及继续为形成另一开放层的机织物一部分的线数目为16根/cm2。
拉垫的平均透气性根据ISO9237-1995在100Pa的压差下使用TextestFX3300试验设备以20cm2的计量表面测定为1204l/m2sec。平均透气性由5次单独测量计算。
实施例4
生产包含间隔1.50cm距离的由超高分子量聚乙烯制成的直单向取向线层的拉垫。线为1408特的复丝Dyneema纱。
在该单向取向线层的两侧上，包含宽度为0.39mm的115特聚乙烯单丝的平织机织物作为经线和纬线，其中机织物包含5根经线/cm和8根纬线/cm。
拉垫为夹着直单向线层的互连编织结构，其中从包封直单向取向线的第一机织物以及继续为形成另一开放层的机织物一部分的线数目为0.26根/cm2。
拉垫的平均透气性根据ISO9237-1995在100Pa的压差下使用TextestFX3300试验设备以20cm2的计量表面测定为4596l/m2sec。平均透气性由5次单独测量计算。
实施例5
生产包含相互间隔0.50cm距离的由超高分子量聚乙烯制成的直单向取向线层的拉垫。线为1408特的复丝Dyneema纱。
在该单向取向线层的两侧上，包含宽度为0.39mm的115特聚乙烯单丝的平织机织物作为经线和纬线，其中机织物包含5根经线/cm和8根纬线/cm。
拉垫为夹着直单向线层的互连编织结构，其中从包封直单向取向线的第一机织物以及继续为形成另一开放层的机织物一部分的线数目为0.78根/cm2。
拉垫的平均透气性根据ISO9237-1995在100Pa的压差下使用TextestFX3300试验设备以20cm2的计量表面测定为2152l/m2sec。平均透气性由5次单独测量计算。

Claims (14)

1.用于隧道堆肥的拉垫，其包含在拉垫的纵向上取向的直单向线层和至少一个开放材料层，所述直单向线层由基本相互平行地置于单一平面中的多个直单线组成，所述直单向线优选以规则距离相互隔开，所述至少一个开放材料层为机织物、非织造网布、非机织物或穿孔膜，其中拉垫具有根据ISO9237-1995在100Pa的压差下测定为至少1200l-m2sec，优选至少2000l/m2sec，更优选至少3000l/m2sec的透气性。
2.根据权利要求1的拉垫，其中单向线包括单丝、复丝和/或带。
3.根据前述权利要求中任一项的拉垫，其中单向线具有8GPa或更高的模量。
4.根据前述权利要求中任一项的拉垫，其中单向线由聚烯烃制成。
5.根据权利要求4的拉垫，其中单向线由聚丙烯制成。
6.根据权利要求4的拉垫，其中单向线由超高分子量聚乙烯制成。
7.根据前述权利要求中任一项的拉垫，其中拉垫包含另一开放材料层，其中至少一个开放材料层和另一开放材料层置于直单向线层的相对侧上。
8.根据前述权利要求中任一项的拉垫，其中直单向线与至少一个开放材料层和/或与另一开放材料层连接。
9.根据权利要求8的拉垫，其中直单向线通过施加在直单向线与至少一个开放材料层和/或另一开放材料层之间的粘合剂与至少一个开放材料层和/或另一开放材料层连接。
10.根据权利要求10的拉垫，其中直单向线通过聚合物粘合剂与至少一个开放材料层和/或另一开放材料层连接。
11.根据权利要求10的拉垫，其中直单向线通过一个或多个缝合线与至少一个开放材料层和/或另一开放材料层连接。
12.根据权利要求11的拉垫，其中缝合线源自形成至少一个开放材料层和/或另一开放材料层的机织物。
13.根据权利要求1-12中任一项的拉垫在隧道堆肥中的用途。
14.根据权利要求1-12中任一项的拉垫在蘑菇栽培中的用途。
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