CN117083427A - 网状结构和形成该网状结构的方法 - Google Patents
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Abstract
一种由热塑性材料形成网状物的方法,该方法包括以下步骤:提供包括粉碎机和结合站的设备;促使热塑性材料通过粉碎机以形成粉碎的材料的条带;以及然后将粉碎的热塑性材料传送通过结合站,以由粉碎的热塑性材料形成更一体的网状构型。这种网状材料可以用于多种应用、比如缓冲等。
Description
技术领域
本发明的各实施方式涉及网状结构和形成该网状结构、特别是由热塑性材料制成的网状结构的方法。
背景技术
采用机械粉碎塑料材料的步骤的塑料材料再利用技术通常是已知的。
例如,US6623676描述了一种用于再利用废聚氨酯的连续方法,该方法涉及在加热的同时移动热固性聚氨酯泡沫的碎片并使碎片经受热和压力以形成网的阶段。所得到的材料据说在包括填料、垫圈和绝缘材料的许多工业应用中是有用的。
US7514026在另一示例中描述了一种用于回收使用过的地板覆盖件的方法,所述地板覆盖件被粉碎以形成纤维分散体。粉碎的纤维分散体被输送到斜槽进料器中,该斜槽进料器将粉碎的纤维分散体转化成棉絮,该棉絮被加热、压缩和冷却以形成特别适用于地板应用的耐用背衬。
热塑性柔性膜、比如层压材料、聚乙烯、聚丙烯、PET、聚酯、聚酰胺(等)可能经常成为不能用于其预期目的的废料。这种结果的原因可能是不适当的储存条件,其中,热塑性材料可能暴露于自然环境,这又降低了热塑性材料的性能,从而使得它们不能用于其预期用途。其他原因可能是由于在这些材料上的错误印刷或过时印刷,使得膜不能用于其预期用途。这种不可用的废料的其他原因可能是由于例如在印刷、切割或包装过程(等)中产生的废料。这样的材料可以呈材料片材卷筒的形式、热塑性材料包的形式(等)。
从商业和环境二者的角度来看,找到这种劣化的低成本(或可能免费)热塑性材料中仍然存在的性能有用的替代用途是有利的。
发明内容
结合旨在是示例性和说明性的而非限制范围的系统、工具和方法来描述和说明以下实施方式及其方面。
在实施方式中,提供了一种由热塑性材料形成网状结构的方法,该方法包括以下步骤:提供包括粉碎机和结合站的设备;促使热塑性材料通过粉碎机以形成粉碎的材料的条带;以及然后将粉碎的热塑性材料传送通过结合站以由粉碎的热塑性材料形成更一体的网状构型。
除了上述示例性方面和实施方式之外,通过参照附图并通过研究以下详细描述,其他方面和实施方式将变得明显。
附图说明
在参照图中图示了示例性实施方式。旨在将本文中所公开的实施方式和附图视为说明性的而非限制性的。然而,当结合附图阅读时,通过参照下面的详细描述,可以最好地理解本发明的组织和操作方法二者以及本发明的目的、特征和优点,在附图中:
图1A示意性地示出了根据本发明的实施方式的用于由热塑性材料的卷材形成网状物的设备;
图1B示意性地示出了可以在图1A的设备中使用的可能的结合站;
图2示意性地示出了接纳进入材料的设备、比如图1中所示出的设备的粉碎机的实施方式的视图;
图3示意性地示出了图2中所示出的粉碎机的一部分的放大截面;
图4示意性地示出了由粉碎机、比如图3中所示出的粉碎机粉碎之后的热塑性材料的条带;以及
图5示意性地示出了根据本发明的实施方式的网状物的截面。
将理解的是,为了说明的简洁和清楚,附图中所示的元件不一定按比例绘制。例如,为了清楚起见,元件中一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大。此外,在认为合适的情况下,附图标记在附图中可以重复,以指示相似的元件。
具体实施方式
首先关注图1,其示意性地图示了根据本发明的实施方式的用于形成网状物12的设备10。在该示例中,设备10布置成向下游传送热塑性材料14(可能是热塑性层压材料),这里可选地从线圈16朝向设备的粉碎机18传送。可以用于本公开的各种实施方式的热塑性材料的示例可以包括热塑性柔性膜、比如层压物、聚乙烯、聚丙烯、PET、聚酯、聚酰胺(等)。
如在例如图1中所看到的,热塑性材料14可以呈材料片材的形式,这里可以卷在卷轴上。在其他实施方式中,包含热塑性材料的包(未示出)可以用于供应例如热塑性材料14的材料。这种包中的热塑性材料可以是从材料回收设施(等)接收的回收塑料。
该设备还包括可选的输送机20,该输送机20用于将穿过粉碎机18之后的呈其粉碎形式22的热塑性材料沿下游方向朝向结合站24输送,在结合站24处,粉碎的材料22可以转换成适用于各种应用的网状物12。
在图1A中所看到的示例中,结合站是呈加热站的可选形式,在该加热站处,粉碎的热塑性材料22可以形成为网状物12。在图1B中所看到的示例中,结合站是呈包装站、比如流水包装机器或包装器的可选形式,在该包装站处,粉碎的热塑性材料22可以形成为网状物12。
根据本发明的各个方面,粉碎机18可以是各种类型、比如双辊单轴粉碎机类型、双辊转子双单轴(等)。在下文中详细描述的示例中,将讨论实施为双轴剪切型粉碎机的粉碎机18的选择。
关注图2,其提供了热塑性材料14在其被向下游传送以进入粉碎机18时的视图。在本发明的实施方式中,粉碎机18可以是呈双轴剪切型粉碎机的优选形式,这里所看到的粉碎机包括上轴构件181和下轴构件182。
关注图3,其提供了粉碎机18的截面III的放大视图,轴构件181、182在截面III处接合。在该图示的示例中,轴构件中的每一个轴构件包括间隔开的齿17的相应阵列171、172;并且每个阵列的齿梢部区域1布置成位于形成在另一个轴构件的相对阵列的齿17之间的间距2内,轴构件181、182在齿梢部区域1处接合。
穿过其中轴构件181、182接合的该区域的材料14可能经受由接合齿施加的相当大的剪切力F,由此形成粉碎材料的基本上连续的条带,所述条带基本上彼此分离。
在本发明的方面中,在形成每个条带时施加至材料的剪切力F使每个条带内的热塑性材料变形,从而在每个条带处产生类似卷曲弹簧的构型。
关注图4,其图示了一系列放大的截面,截面开始于穿过粉碎机18之后的呈其粉碎形式22的热塑性材料,并且然后该截面的放大图示出了单个条带221,并且然后进一步的放大图示出了条带221的近视图,其显示了由于穿过粉碎机18而在每个条带内形成的类似弹簧的卷曲结构2210。
因此,呈其粉碎形式22的热塑性材料由于其由相互缠绕的条带形成而表现出类似弹簧的弹性,并且因此粉碎形式22可以被视为具有类似泡沫的弹簧结构,其中,在相互缠绕的条带之间形成有气穴。
返回关注图1A,可以看到呈其粉碎形式22的热塑性材料然后经由结合站24被传送在设备10内以形成网状物12。在本发明的方面中,结合站24可以用于至少稍微稳定呈其粉碎形式的热塑性材料,使得它呈现出可以具有各种用途的更有用的结构。
呈加热站的可选形式的结合站24被实施为呈一对热轮的形式,粉碎的材料穿过所述热轮,然而在其他实施方式(未示出)中,加热站可以是呈适用于熔化至少部分热塑性材料(例如,通过施加热、超声波振动等)的任何装置的形式。
关注图5,其图示了网状物12的实施方式,其中,网状物12的上侧部和下侧部121二者由于暴露于加热站而轻微熔化。通过促使热塑性材料轻微熔化并且然后硬化对网状物12内的热塑性材料中的至少一些热塑性材料重新成形将网状物12转换成稍微更一体的构型,从而使其相应地适用于各种应用。
如前所述,结合站24可以呈各种形式,比如图1A中所看到的加热站、图1B中所看到的包装站、或者有助于形成更一体且可用的网状物的结构的任何其他合适的解决方案。
在非约束性示例中,网状物12可以用作用于各种物体类型的绝缘材料和/或衬里材料和/或缓冲材料和/或包装材料。
在本申请的说明书和权利要求书中,动词中的每个动词“包括”、“包含”和“具有”及其同源词用于指示动词的一个或多个宾语不一定是动词的一个或多个主语的构件、部件、元件或部分的完整列表。
此外,尽管本申请或技术已经在附图和前述描述中被详细地图示和描述,但是这样的图示和描述应当被认为是说明性的或示例性的而非限制性的;因此,本技术不限于所公开的实施方式。本领域技术人员和实践所要求保护的技术的技术人员通过研究附图、技术和所附权利要求来理解和实现所公开的实施方式的变型。
在权利要求中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,并且不定冠词“一”或“一种”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中陈述的若干项目的功能。仅在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。
在这里这样的术语、特征、数值或范围等指的是与诸如“大约、约、基本上、大致、至少”等术语相结合的情况下,本技术还被理解为包括确切的术语、特征、数值或范围等。换句话说,“大约3”也应当包括“3”,或者“基本上垂直”也应当包括“垂直”。权利要求中的任何附图标记不应被认为是对范围的限制。
尽管已经在一定程度上描述了本实施方式,但是应该理解的是,在不脱离如所要求保护的本发明的范围的情况下,可以进行各种改变和修改。
Claims (23)
1.一种由热塑性材料形成网状结构的方法,所述方法包括以下步骤:
提供包括粉碎机和结合站的设备,
促使热塑性材料通过所述粉碎机以形成粉碎的材料的条带,以及然后将粉碎的热塑性材料传送通过所述结合站,以由所述粉碎的热塑性材料形成所述网状结构的更一体的网状构型。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述粉碎机是双轴剪切型粉碎机。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述粉碎的热塑性材料的条带中的大多数是基本上连续的。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述粉碎的热塑性材料的条带包括类似弹簧的构型。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述粉碎的热塑性材料的条带在所述网状结构中缠绕。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述结合站是加热站。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述加热站适于熔化所述粉碎的热塑性材料的一个或更多个外侧部,以形成所述网状结构的更一体的网状构型。
8.根据权利要求5所述的方法,其中,所述结合站是包装站。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述包装站适于包裹所述粉碎的热塑性材料,以形成所述网状结构的更一体的网状构型。
10.根据权利要求4所述的方法,其中,所述粉碎机包括一对轴构件,并且所述热塑性材料在所述一对轴构件之间穿过所述粉碎机。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,每个轴构件包括间隔开的齿的阵列,并且每个阵列的齿梢部区域布置成位于形成在另一个轴构件的相对阵列的齿之间的间距内,所述轴构件在所述齿梢部区域处接合。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,促使所述热塑性材料通过所述粉碎机使所述材料暴露于由接合齿施加的剪切力,由此形成所述粉碎的热塑性材料。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,在所述粉碎的材料内形成每个条带时施加至所述材料的所述剪切力使每个条带内的热塑性材料变形,从而在每个条带处产生类似卷曲弹簧的构型。
14.根据权利要求5或13所述的方法,其中,所述网状结构用作绝缘材料和/或衬里材料和/或缓冲材料和/或包装材料。
15.一种由网状结构形成的缓冲材料,所述网状结构包括热塑性材料的条带,其中,所述条带包括类似卷曲弹簧的构型。
16.根据权利要求15所述的缓冲材料,其中,所述热塑性材料的条带通过使热塑性材料的片材穿过粉碎机而形成。
17.根据权利要求15或16所述的缓冲材料,其中,粉碎的热塑性材料的条带中的大多数是基本上连续的。
18.根据权利要求17所述的缓冲材料,其中,所述粉碎的热塑性材料的条带包括类似弹簧的构型。
19.根据权利要求18所述的缓冲材料,其中,所述粉碎的热塑性材料的条带在所述网状结构中缠绕。
20.根据权利要求19所述的缓冲材料,其中,所述热塑性材料的条带在作为加热站和/或包装站的结合站中进行结合。
21.根据权利要求17所述的缓冲材料,其中,所述粉碎机是包括一对轴构件的双轴剪切型粉碎机,并且所述热塑性材料在所述一对轴构件之间穿过所述粉碎机。
22.根据权利要求21所述的缓冲材料,其中,每个轴构件包括间隔开的齿的阵列,并且每个阵列的齿梢部区域布置成位于形成在另一个轴构件的相对阵列的齿之间的间距内,所述轴构件在所述齿梢部区域内处接合。
23.根据权利要求22所述的缓冲材料,其中,促使所述热塑性材料通过所述粉碎机使所述材料暴露于由接合齿施加的剪切力,由此形成所述粉碎的热塑性材料。
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