CN1839033A - 利用聚烯烃类裂膜纱线的防水布及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用聚烯烃类树脂的防水布，包括将聚烯烃类树脂分离、拉伸并织造而成的聚烯烃类织物层和通过在聚烯烃类织物的两面堆积聚烯烃类树脂而制成的聚烯烃类树脂涂层，该防水布包括用于构成聚烯烃类织物的聚烯烃类纱线，将该聚烯烃类纱线纵切成预定的宽度和数量、通过拉伸板拉长7～8倍、进行初次分离、通过定形板利用热进行再次定形、搓转、然后织造；聚烯烃类树脂涂层包括涂敷成预定厚度和颜色的第一聚烯烃类树脂涂层和通过在该第一聚烯烃类树脂涂层上堆积熔融聚烯烃类树脂而制成的第二聚烯烃类树脂涂层。

Description

利用聚烯烃类裂膜纱线的防水布及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种利用聚烯烃类裂膜纱线(split yarn)的防水布及其制造方法，尤其涉及这样的利用聚烯烃类裂膜纱线的防水布及其制造方法：即将聚烯烃类树脂纵切、接着进行初次拉伸、然后分离并通过热进行二次定形、由此织造成织物。首先利用聚烯烃类树脂在织物上涂敷用于阻断热和紫外线的阻挡层，然后利用聚烯烃类树脂在阻挡层上再次涂敷用于增强织物强度的加强层。

背景技术

根据所用材料的不同，用于防水帐篷的防水布分为PVC(聚氯乙烯)防水布和PE(聚乙烯)防水布。在此，PVC防水布是通过在PET织物的两面涂敷PVC材料而制成的，其中PET织物由复丝构成；而PE防水布是通过在HDPE(高密度聚乙烯)扁丝的两面涂敷LDPE(低密度聚乙烯)而制成的。US专利No.4,298,645中详细公开了制造PVC防水布的过程。

但是，在HDPE下，很明显不可能通过上述专利的方法制造织物，因为从本质上说，它在加工时的熔融张力很大。也就是说，在加工时熔融状态的张力与可拉伸性紧密相关。因此，如果在丝线的加工范围内适当维持树脂的熔融张力，则可以获得熔融状态下的良好可拉伸性。通常，复丝加工设备中所用的喷嘴的直径约为0.5mm(500μm)，但复丝在拉伸后的直径约为10μm，因此，与早期的复丝相比，直径变化为缩小50倍或更多。

但是，因为HDPE具有很大的熔融张力，所以它的可拉伸性受到限制。也就是说，在使用HDPE制造单丝的情况下，喷嘴和丝线间的直径比率变化20倍或者更少，因而难以制造复丝。

而且，在通常的PE防水布中，一个缺点是HDPE和LDPE的比率平均是60∶40，当比率超过这个平均数时，HDPE织物层的强度会因进行LDPE涂敷时的加热而急剧下降，并且织物的表面也不平整。

为了改进上述问题，下面将参照图1至3说明由本发明的申请人提交的一种利用HDPE裂膜纱线的常规PE防水布及其制造方法。

图1a到1e示出构成常规PE防水布的裂膜纱线的制造过程，图2是常规PE防水布的结构的剖视图。首先参照图1对HDPE裂膜纱线的制造过程进行说明。

首先，如图1a所示，利用切割器将高密度聚乙烯树脂20切割成多股22，然后通过分离过程沿纵向将每个狭长扁丝的表面切割成适当的尺寸，由此获得裂膜纱线，如图1b所示。接下来，利用拉伸板26将裂膜纱线24拉长7～8倍。然后，使已拉伸的裂膜纱线24经过定形板28以便维持拉伸状态。因此，已拉伸的裂膜纱线维持其状态。接下来，将多股裂膜纱线24捻转多次，由此得到捻转的裂膜纱线30，如图1e所示。

接下来，通过织造过程使所制成的PE裂膜纱线形成织物。图2示出利用裂膜纱线30制造的防水布的横截面图。根据常规PE防水布的结构，该防水布包括HDPE织物层30和LDPE涂层32、32’，在织物层30中HDPE纱线被纵切成多条、经过多次拉伸和捻转并进行织造，涂层32、32’则是通过在HDPE织物层30的两面堆积LDPE树脂而形成。为了方便，裂膜纱线和HDPE织物用相同的标号示出。

然而，在上述的利用HDPE裂膜纱线制造防水布的常规方法中，存在这样的问题：在图1b的过程中，将纵切成多条的HDPE纱线分离然后拉伸，如图1c所示；但是在这种情况下，当拉伸纱线时，许多纱线因形成在每个狭长股上的切割部而断开，因而不能制造出好的产品。

另一方面，图3a至3c示出根据常规方法制造PE防水布的过程。当如图3a所示利用传送器运送由裂膜纱线40织造的HDPE织物时，在HDPE织物的上表面堆积处于熔融状态的高温LDPE树脂。使供应到HDPE织物上的LDPE树脂通过由冷却辊和挤压辊构成的辊对并以融化状态粘附在HDPE树脂上，由此形成上部LDPE涂层42。

接下来，在HDPE织物的下侧堆积高温LDPE树脂，同时使供应到HDPE织物上的LDPE树脂经过由冷却辊和挤压辊构成的辊对，并以融化状态粘附在HDPE树脂上，由此形成下部LDPE涂层42’。结果，制成图3b中所示的防水布。切掉带涂层的防水布的两端，然后将其卷绕到筒子上，从而制出成品或者半成品。

参照图3c，在通过上述过程制造的PE防水布中，当PE防水布用于形成厚的LDPE涂层时，在LDPE层的外表面上形成第二涂层。为了改善PE防水布的外观，并且防止HDPE织物的强度因一定量或更多的熔融LDPE的热而降低，在第一LDPE涂层42的上表面以及第一LDPE涂层42’的下表面堆积熔融的LDPE树脂，由此形成第二LDPE涂层44和44’，即(形成)具有双涂层结构的防水布。

然而，如图3c所示，根据常规防水布制造方法制造的防水布的缺点是：在通过打结形成的点A(第一涂层42和织物层40相交的点)处出现许多凹部。这称作陷坑现象/麻点现象。因为涂敷到第一涂层42上的第二涂层44的厚度和第一涂层42的厚度相同，所以无法消除这种现象。这些部分表现为凹点，当用肉眼观看所述点时，好像成品有瑕疵。因此，所述凹点虽然不影响产品的质量，但却损坏了产品的外观。

另外，通常通过将两层织物折叠来制造双结构防水布，以便提高撕破强度。在这种情况下，不仅加重了陷坑现象而且在防水布的表面出现了凹凸不平的现象，从而损坏了产品的外观。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种利用聚烯烃类裂膜纱线的聚烯烃类防水布，该裂膜纱线提供了与复丝纱线相似的效果。聚烯烃类树脂价格低廉、易于加工，并且用于加工所述树脂的设备不复杂，因此设备的价格也很便宜。利用聚烯烃类纱线制造扁丝，然后进行纵切(切分)以及初次拉伸，此后分离已拉伸并且强度提高的纱线，然后利用热进行再次(二次)定形。

本发明的另一个目的是提供一种利用聚烯烃类裂膜纱线的聚烯烃类防水布，该防水布防止了因在涂敷聚烯烃类树脂例如LDPE时施加的热而在聚烯烃类织物层上产生凹坑的陷坑现象/麻点现象并具有阻断热和紫外线的效果，该防水布是这样提供的：形成具有通过以预定厚度和颜色例如黑色进行的第一次涂敷处理而加工出的结构的聚烯烃类树脂层，然后形成具有通过以预定厚度进行的第二次涂敷处理而加工出的结构的聚烯烃类树脂层，由此提高防水布的外观、阻断热和紫外线的能力并提高其强度。

本发明的再一个目的是提供一种利用聚烯烃类裂膜纱线的聚烯烃类防水布的制造方法，这种方法(使防水布)具有光滑整洁的表面、彻底提高防水布的强度、改善防水布的外观并且(使防水布)能阻断热和紫外线。该方法包括：对聚烯烃类树脂进行纵切然后进行初次拉伸，将已伸长并且强度增加的纱线分离，通过定形板利用热使裂膜纱线再次定形，通过捻转已经利用热定形并维持的纱线来形成聚烯烃类织物，在聚烯烃织物层的两面形成具有预定厚度和颜色例如黑色的第一聚烯烃类树脂涂层(覆盖层)，通过涂敷在该第一聚烯烃树脂涂层的外侧形成第二聚烯烃类树脂层。

为实现上述目的，本发明提供了一种利用聚烯烃类树脂的防水布，其包括将聚烯烃类树脂纵切、拉伸并织造而成的聚烯烃类织物层和通过在聚烯烃类织物的两面堆积(层叠)聚烯烃类树脂而制成的聚烯烃类树脂涂层，该防水布包括：用于构成聚烯烃类织物的聚烯烃类纱线，将该聚烯烃类纱线纵切成预定宽度和数量、通过拉伸板拉长7～8倍、首先进行分离、其次通过定形板利用热进行定形、捻转、然后织造，该聚烯烃类树脂涂层包括以预定厚度和颜色涂敷的第一聚烯烃类树脂涂层和通过在该第一聚烯烃类树脂涂层上堆积熔融聚烯烃类树脂而制成的第二聚烯烃类树脂涂层。

优选地，在均具有预定宽度的复数个经过纵切的聚烯烃纱线树脂中，每隔3～5个裂膜纱线安放有一个高强度聚烯烃类树脂或者聚丙烯纱线。

更优选地，第二涂层的厚度为第一涂层的厚度的两倍以上。

更优选地，第一涂层涂敷成黑色或者添加有黑色颜料以阻挡紫外线。

更优选地，第一涂层起到阻热层的作用，以用于阻断在形成第二涂层时所施加的热。

在本发明的另一方面，本发明提供了利用聚烯烃类纱线的防水布的制造方法，包括步骤：纵切、然后拉伸聚烯烃类树脂、将经过纵切和拉伸的纱线织造成聚烯烃类织物、在聚烯烃类织物层的两面堆积熔融聚烯烃类树脂并由此形成聚烯烃涂层，该方法包括以下步骤：将纵切成预定宽度和数量的聚烯烃纱线分离，并首先拉长7～8倍；通过热使聚烯烃类裂膜纱线再次定形；在织物形成步骤中对通过热定形维持恒定温度的裂膜纱线进行捻转和织造；在所织造的织物的上、下表面形成预定厚度和颜色的第一聚烯烃类树脂涂层；通过在第一聚烯烃类树脂涂层的外表面上堆积预定厚度的熔融聚烯烃类树脂来形成第二聚烯烃类树脂涂层。

附图说明

图1a-1e示出用于构成常规PE防水布的裂膜纱线的制造过程；

图2是常规PE防水布的结构的横截面图；

图3a-3c示出根据常规现有技术制造PE防水布的过程；

图4a-4e示出根据本发明制造构成聚烯烃类防水布的裂膜纱线的过程；

图5是根据本发明的聚烯烃类防水布的结构的横截面图。

具体实施方式

下面将参照附图详细说明根据本发明的利用聚烯烃类裂膜纱线的防水布及其制造方法。

图4a至4e示出根据本发明的构成聚烯烃类防水布的裂膜纱线的制造过程，图5示出根据本发明的聚烯烃类防水布的结构的横截面图。首先，参照图4说明聚烯烃类裂膜纱线的制造过程。

参见图4a，首先用切割器将聚烯烃类树脂200纵切成多个股220，然后利用拉伸板260进行初次拉伸，如图4b所示。此后，在已分开并拉伸的每个扁丝表面以恒定尺寸形成裂痕，由此形成裂膜纱线，如图4c所示。接下来，利用定形板280通过热使裂膜纱线240再次定形，由此使裂膜纱线240维持恒定的温度，如图4d所示。因此，裂膜纱线240维持拉伸状态。接下来，对每个裂膜纱线进行多次捻转，由此制成加捻裂膜纱线300，如图4e所示。

接着，通过织造过程将由上述方法制造的聚烯烃类裂膜纱线300织造成织物。

上述过程的详细说明如下：

1)沿纵向切分树脂(纵切)；

2)将狭长树脂放置到拉伸板上一其中树脂的温度从50℃顺次上升到100℃并且长度约为1m，然后在拉伸树脂时通过热使其长度伸长7～8倍。此时，树脂(准确地说是薄膜)的强度加强并且其物理特性提高。

3)使狭长且被拉伸的纱线(这种纱线是从薄膜分出的线，其直径一般是30旦尼尔或更多)沿纵向分开(裂开)。

4)当拉伸过的纱线在进行压力涂敷并制成成品后长时间暴露在热的外部温度中时，该纱线的长度会缩短并收缩，因而会降低其物理特性和外观。为了防止这些问题，使拉伸过的纱线通过温度大约100℃的热板。此时，其物理特性固化。

5)通过捻转过程对通过上述过程获得的裂膜纱线进行自捻以提高其强度和外观。

参见图4a，本发明的另一个特征是聚烯烃类树脂200中的多个狭长树脂(处于分成多股的裂膜纱线中)由高强度的聚烯烃类树脂或者聚丙烯纱线形成。也就是说，一个接一个地每隔3～5个裂膜纱线来放置高强度聚烯烃类树脂或者聚丙烯纱线220’(即，在多个经纱中，每隔3～5个裂膜纱线就有一个用聚烯烃类树脂或者聚丙烯纱线代替)，由此加强了所织造的防水布的撕破强度。

另外，根据本发明，将树脂纵切，然后首先利用拉伸板拉伸其后进行分离。接下来，使裂膜纱线再次经过热定形板，然后对强度增加的纱线进行捻转，由此制成织物。此时，在织造裂膜纱线时，其强度得到了保证。如果不将纱线分开，则不能在捻转过程中进行平稳的捻转。因为可在单位面积上(线的宽度大约是1mm)对裂膜纱线进行稠密的织造，所以可织造出稠密的产品并从而增加产品的强度。也就是说，可如复丝纱线那样对每个裂膜纱线进行卷绕和织造。这样，可利用PE等制造高强度的防水布，其中制造设备的价格远远低于复丝纱线的制造设备的价格。

另一方面，聚烯烃类树脂不仅包括PE(聚乙烯，例如高密度聚乙烯和低密度聚乙烯)，而且包括EVA(乙烯醋酸乙烯共聚物)和EMA(甲基丙烯酸乙脂)等。所有这些材料都是被美国FDA认可的可再生并且无害的材料。

此外，图5a-5c示出根据本发明的聚烯烃类防水布的制造过程。当如图5a所示利用传送器传送由裂膜纱线400织成的聚烯烃类织物时，在聚烯烃类织物的上表面堆积处于熔融状态的高温聚烯烃类树脂。然后使聚烯烃类树脂经过包括冷却辊和挤压辊的辊对并在熔融状态下粘附在织物上，由此形成上部聚烯烃类树脂涂层420。

接下来，在聚烯烃类织物的下表面堆积高温聚烯烃类树脂，同时使供应到聚烯烃类织物上的树脂经过由冷却辊和挤压辊构成的辊对，并在熔融状态下粘附到织物上，由此形成下部聚烯烃类涂层420’。这样就制成了如图5b所示的防水布。切去带涂层的防水布的两端然后将其卷绕到筒子上，由此制成成品或者半成品。上述过程是第一次涂敷过程，聚烯烃类涂层420和420’可以具有预定的颜色例如黑色、预定的厚度(约20μm到30μm)、以及阻热效果。特别地，在(颜色为)黑色的情况下，能够完全阻挡紫外线。

此外，具有预定颜色的聚烯烃类涂层420和420’还起着多种作用：维持了作为本发明的一个特征而添加的高强度聚烯烃类扁丝或者PP纱线220’的强度，而且完全阻热。因为聚烯烃类扁丝和PP纱线220’易于受到紫外线的损害，所以为了完全阻挡紫外线，预定颜色的涂层例如黑色涂层420和420’起到了维持聚烯烃类织物的强度的重要作用。可通过向第一次涂敷的聚烯烃类树脂层添加颜料来形成黑色涂层420和420’。

通常在树脂层中添加紫外线阻挡剂，但是在这种情况下，因为紫外线阻挡剂中包括油分，所以当在织物上涂敷聚烯烃类树脂时，这两种材料可能不会相互粘附(剥离现象)；而在本发明中，由于通过向聚烯烃类树脂中添加一定量的颜料而非紫外线阻挡剂来使两种材料相互粘附，所以带涂层的防水布具有阻热效果以及保护位于涂层内的聚烯烃(包括HDPE)裂膜纱线、聚烯烃类扁丝和PP纱线织物层免受紫外线照射的效果。特别地，PP很容易受紫外线的损害，但却由于涂层而得到了很好的保护。

参见图5c，在通过上述过程制造的聚烯烃类防水布中，涂敷有厚的聚烯烃类树脂涂层(例如LDPE，但不仅限于此)，即，在聚烯烃类树脂涂层的外表面上形成有第二涂层(通常约为70μm～80μm或者更多)。基于此，为了提高防水布的外观并且在需要时制造具有恒定厚度的产品，通过利用上述方法在第一聚烯烃类树脂涂层420的上表面堆积熔融聚烯烃类树脂以形成第二聚烯烃类涂层440并且在第一聚烯烃类树脂涂层420’的下表面堆积聚烯烃类树脂以形成第二聚烯烃类涂层440’，而形成具有双涂层结构的防水布。

在已完成的聚烯烃类防水布中，具有预定颜色例如黑色的第一聚烯烃类树脂涂层完全被第二涂层覆盖，从而该第一涂层从外部不可见。尽管在防水布的外观方面，该防水布与常规防水布相比没有区别，但它能够彻底阻断熔融过程所施加的热和外部的紫外线。而且因为初次形成的涂层和再次形成的涂层的厚度不同，所以不会产生由于凹部而出现的陷坑现象。

下面对作为本发明的特征的聚烯烃类树脂涂层进行详细说明。众所周知，实际中不可能使厚度为80μm～100μm的聚乙烯/聚丙烯(PE/PP)熔化并将其涂敷到织物层上。当具有这种厚度的熔融树脂接触到织物(织物的材料和熔融树脂的材料相同，而织物的强度比熔融树脂大)时，织物的强度因为热而显著恶化。所以，尽管需要具有一定厚度或更大厚度的产品，但却无法生产。因此，(本发明)首先涂敷厚度为30μm～50μm的涂层。(然后使该涂层固化)，这样，第一涂层起到阻断进行第二次涂敷时所施加的热的作用。因而，可以生产出厚度为200μm或更大的产品。同时，可在第一涂层树脂内形成黑色涂层(可加入颜料)而非含油分的紫外线阻断剂，由此获得阻断紫外线的效果。

而且，如上所述，如果不将涂敷过程分成第一和第二过程，则熔融树脂会深深地嵌入织物上纱线相交的凹点处，从而产生类似陷坑(如同井)的陷坑现象。然而，利用上述的本发明的方法，在进行第一涂敷过程时产生的陷坑自然在进行第二涂敷过程时被添充，因而显著提高了产品的外观。

第二聚烯烃树脂涂层(可将LDPE、LLDPE(线性低密度聚乙烯)、EMA、EVA、软PP等用作第二聚烯烃树脂涂层的原材料)具有可自由添加不同的颜色的效果。

正如可在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下以多种方式实施本发明一样，应当理解，上述实施例不局限于上面说明的细节。

工业适用性

正如先前所讨论的，相比于常规防水布及制造方法，本发明的优点是可显著提高防水布的撕破强度。而且，可制造出无陷坑现象的具有平滑结构的防水布。

而且，可利用经过纵切、拉伸、分离以及热定形的纱线织造出具有更高的强度和更紧凑的结构的防水布。此外，形成有涂层以便完全隔开在形成第一涂层之后进行第二次涂敷时所施加的热和来自外部的紫外线，由此增强防水布的强度。

Claims (10)

1.一种利用聚烯烃类树脂的防水布，包括将聚烯烃类树脂纵切、拉伸并织造而成的聚烯烃类织物层和通过在聚烯烃类织物的两面堆积聚烯烃类树脂而制成的聚烯烃类树脂涂层，该防水布包括：

用于构成聚烯烃类织物的聚烯烃类纱线，将该聚烯烃类纱线纵切成预定的宽度和数量、通过拉伸板拉长7～8倍、进行初次分离、通过定形板利用热进行再次定形、搓转、然后织造；以及

该聚烯烃类树脂涂层包括涂敷成预定厚度和颜色的第一聚烯烃类树脂涂层和通过在该第一聚烯烃类树脂涂层上堆积熔融聚烯烃类树脂而制成的第二聚烯烃类树脂涂层。

2.根据权利要求1的防水布，其特征在于，在所述均具有预定宽度的复数个经过纵切的聚烯烃纱线树脂中，每隔3～5个裂膜纱线安放有一个高强度聚烯烃类树脂或者聚丙烯纱线。

3.根据权利要求1的防水布，其特征在于，第二涂层的厚度为第一涂层的厚度的两倍以上。

4.根据权利要求1的防水布，其特征在于，第一涂层涂敷成黑色或者添加有黑色颜料以阻挡紫外线。

5.根据权利要求1的防水布，其特征在于，第一涂层起到阻热层的作用，以用于阻断在形成第二涂层时所施加的热。

6.一种利用聚烯烃类纱线的防水布的制造方法，包括步骤：纵切、然后拉伸聚烯烃类树脂、将经过纵切和拉伸的纱线织造成聚烯烃类织物、在聚烯烃类织物层的两面堆积熔融的聚烯烃类树脂并由此形成聚烯烃类涂层，该方法包括以下步骤：

将纵切成预定宽度和数量的聚烯烃纱线分离，并初次拉长7～8倍；

通过热使聚烯烃类裂膜纱线再次定形；

在织物形成步骤中对通过热定形维持在恒定温度的裂膜纱线进行捻转和织造；

在所织造的织物的上、下表面上形成预定厚度和颜色的第一聚烯烃类树脂涂层；

通过在第一聚烯烃类树脂涂层的外表面堆积预定厚度的熔融聚烯烃类树脂来形成第二聚烯烃类树脂涂层。

7.根据权利要求6的方法，其特征在于，在所述均具有预定宽度的复数个经过纵切的聚烯烃纱线树脂中，每隔3～5个裂膜纱线安放一个高强度聚烯烃类树脂或者聚丙烯纱线。

8.根据权利要求6的方法，其特征在于，第二涂层的厚度为第一涂层的厚度的两倍以上。

9.根据权利要求6的方法，其特征在于，第一涂层涂敷成黑色或者添加有黑色颜料以阻挡紫外线。

10.根据权利要求6的方法，其特征在于，第一涂层起到阻热层的作用，以用于阻断在形成第二涂层时所施加的热。

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