FI64535C - Foerfarande foer framstaellning av ett taettraodigt orienteratplastnaet - Google Patents

Description

Ιτ/WTI ral KUULUTUSJULKAISU f /, Γ Ύ C

JM|A ® (11) UTLÄGCNI NGSSKRIFT o4j_3 5 2*3® C (4¾ Paten III pySnnc-tty 12 12 1933 ^ (51) K*.ik.^m.a.3 B 29 D 31/00 SUO M I—FI N LAND (2i) i%»«ii^tmw-p*Mnt«ekniBf 770293 (22) HmksmtopaM—AiaBIcningsdag 28.01.77 ‘ (23) AMnipUvi—GlMgbatadag 28.01.77 (41) Tulluc (ulklMlcxI — Bllvtt ofFandlg 30 . 07. 77

Patentti- ja rekisterihmllitu· ___________ ._, ._,,_ _ · (44) Nlhttvtkslpanon j* kutiLJulkitaun pvm. —

Patent· och registerttyrelMn ' ' AnaMcan utlagd och utUkiiften publkwrad 31.08.83 (32)(33)(31) Pyri·**/ *tuelk«u«—Begird prlorhat 29.01.76 USA(US) 653^7^ Toteennäytetty-Styrkt (71) Conwed Corporation, 332 Minnesota Street, St. Paul, Minnesota 55101, USA(US) (72) Ronald L. Larsen, Minneapolis, Minnesota, USA(US) (7¾) Berggren Oy Ab (5*0 Menetelmä korkea-säielukuisen, orientoidun muoviverkon valmistamiseksi -Förfarande för framställning av ett tättr&digt, orienterät plastnät Tämä keksintö koskee menetelmää korkea-säielukuisen, orientoidun muoviverkon valmistamiseksi.

Muoviverkon jatkuvatoiminen suulakepuristus alkoi noin 1956 US-patenttijulkaisun 2 919 467 mukaisena. Menetelmä suoritetaan kahden pyörivän suulake-elimen avulla. Olennaista tällöin on ulkoinen, pyörivä suulake-elin, joka on litteän, vaakasuoran ympyrälaatan muodossa, jossa on keskellä aukko, sekä sisäinen, pyörivä suulake-elin, joka on litteän ympyrälaatan muodossa, joka on sovitettu ulkoisen suulake-elimen reiän sisään. Liukukosketus näiden kahden suulake-elimen välissä saa aikaan nestetiivistyksen. Kummassakin suulake-elimessä on matkan päässä toisistaan lukuisia aukkoja, jotka muodostuvat suulake-elinten välisissä kosketuspinnoissa olevista avoimista uurteista. Muovisäikeitä suulake-puristetaan jatkuvasti pystysuunnassa, ympyrässä, avointen uurteiden muodostamien suulakkeiden läpi ja suulake-elimiä mieluimmin pyöritetään vastakkaisiin suuntiin, niin että joka kerta, kun ulkoisessa, pyörivässä suulake-elimessä oleva avoin uurresuulake joutuu sisäisessä suulake-elimessä olevan avoimen uurresuulakkeen kohdalle, viereisten säikeiden välille muodostuu yhdistävä liitos. Saatu tuote on suulakepuristettu muoviverkkoputki, jossa yleisesti on vinoneliön muotoiset silmät putken pituussuunnassa. Tätä menetelmää on käytetty ja; käytetään edelleenkin laajalti, ja menetelmää käyttäviä lisenssin haltijoita on kaikissa tärkeinmissä mailman teollisuusmaissa.

{

S

64535 Tämän menetelmän yhdysvaltalaiset ja ranskalaiset lisenssinhaltijät ovat molemmat, toisistaan riippumattomasti, tehneet modifikaation, jonka mukaan ulkoinen suulake-elin pysytetään liikkumattomana, kun taas sisempää suulake-elintä liikutetaan edestakaisin pystysuunnassa suulake-elinten välisten kosketuspintojen erottamiseksi toisistaan. Ensisijaisessa rakenteessa toisen suulake-elimen kosketuspinnassa ei ole lainkaan avoimia uurresuulakkeita. Joukko muovisäikeitä suulakepuristetaan jatkuvasti, matkan päässä toisistaan, pystysuunnassa, ympyrässä, liikkumattomassa ulkoisessa suulake-elimessä matkan päässä toisistaan olevien avointen uurresuulakkeiden läpi. Sisäinen suulake-elin erotetaan ajoittain ulkoisesta suulake-elimestä niiden kosketuspintojen erottamiseksi toisistaan ja siten poikittaisen, ympyränmuotoisen säikeen suulakepuristamiseksi, joka muodostaa yhdentävän liitoksen, joka yhdistää poikittaisen ympyräsäikeen kaikkiin pystysuoriin, matkan päässä toisistaan oleviin säikeisiin. Tämän tuloksena saadaan suulakepuristetuksi muoviverkkoputki, jossa yleisesti on neliön muotoiset silmät putken pituussuunnassa. Tämä jatkuvan, neliösilmäisen verkon suulakepuristus on selitetty US-pa-tenttijulkaisuissa 3 252 181 ja 3 384 692 sekä US-uuspainos-patentti julkaisussa RE 28 600. Neliösilmäistä verkkoa suulakepuristetaan kaupallisesti myös kaikissa tärkeimmissä teollisuusmaissa kautta koko maailman.

Käytössä on sitäpaitsi joukko muita alussa mainitun menetelmän modifioituja muotoja. Eräässä näistä muovisäikeitä suulakepuristetaan jatkuvasti useiden, matkan päähän toisistaan suoraan viivaan liikkumattomaan suulake-elimeen sovitettujen suulakeaukkojen läpi. Näihin liittyy yhteistoiminnassa useita matkan päässä toisistaan olevia, suulakeaukoilla varustettuja suuttimia, joita liikutetaan edestakaisin kahden liikkumattomassa suulake-elimessä olevan vierekkäisen suulakeaukon välillä. Muovisäikeitä suulakepuristetaan jatkuvasti suutinaukkojen läpi, ja joka kerta, kun suutinaukko on kosketuksessa liikkumattomassa suulake-elimessä olevan suulakeaukon kanssa, kyseessä olevat kaksi säiettä hitsautuvat toisiinsa, ja suuttimen siirtyessä pois säikeet eroavat toisistaan siksi kunnes suutinaukko koskettaa lähinnä viereistä liikkumattomassa suulake-elimessä olevaa suulakeaukkoa, jolloin nämä kaksi säiettä hitsautuvat kiinni toisiinsa. Tämän tuloksena muodostuu muoviverkko, jossa on vinoneliön muotoiset silmät suulakepuristetun verkon pituussuunnassa. Verkko voidaan suulakepuristaa tasolevynä tai putkena, käyttäen ympyrän- 3 \ , 64535 \ muotoista liikkumatonta suulake-elintä. Tämä alussa mainitun menetelmä modifioitu muoto on selitetty US-patenttijulkaisussa 3 127 298. Ei ole välttämätöntä käyttää tämän patenttijulkaisun mukaisia suutin-aukkoja. Esimerkiksi useita avoimia uurresuulakkeita voi olla sovitettu matkan päähän toisistaan molempien tasolevy-suulake-elinten kosketuspintoihin. Ainakin toinen näistä elimistä on sovitettu liukumaan edestakaisin, niin että mikä tahansa liikkuvassa suulake-elimessä oleva uurresuulake voi joutua kosketukseen kahden liikkumattomassa levyelimessä olevan vierekkäisen uurresuulakkeen kanssa ja liikkua niiden välillä muovisäikeitä jatkuvasti suulakepuristettaes-sa suulakkeiden läpi. Tämän tuloksena mistä tahansa liikkuvassa levyssä olevasta suulakkeesta lähtevä säie muodostaa jatkuvasti yhdistäviä lenkkejä kahdesta liikkumattomasta laatasta suulakepuris-tetun vierekkäisen säikeen välille, muodostaen verkkorakenteen. Tämä laitteen modifioitu muoto on esitetty US-patenttijulkaisun n:o 2 919 467 kuviossa 8. Liikkuvan levyn liu'uttamisen sijasta sitä voidaan ajoittain siirtää liikkumattomaan levyyn nähden levyn kosketuspintojen erottamiseksi toisistaan. Tässä tapauksessa liikkuvan levyn kosketuspinta voi olla sileä, kokonaan vailla uurresuulakkeita. Kun levyjen pinnat ovat kosketuksessa, ensimmäinen joukko säikeitä tulee matkan päässä toisistaan suulakepuristetuksi liikkumattomasta levystä, ja kun kosketuspinnat ajoittain erotetaan toisistaan, poikittainen säie tulee suulakepuristetuksi kosketukseen kaikkien ensiksi mainittuun matkan päässä toisistaan olevien säikeiden joukkoon kuuluvien säikeiden kanssa, niin että muodostuu verkkorakenne yhdentävin liitoksin. Tämä modifikaatio on esitetty US-patentti-julkaisun 3 252 181 kuviossa 21.

Vielä eräässä modifioidussa laitemuodossa muovia suulakepuristetaan jatkuvasti avoimen rakosuulakkeen läpi, joka voidaan sovittaa ympyräksi tai suoraksi viivaksi ensimmäiseen, liikkumattomaan suulake-elimeen. Toista, yhteistoiminnallista, liikutettavaa suulake-elintä käytetään pysäyttämään muovin virtaus yhdellä tai useammalla liikkumattoman suulake-elimen kiinteän suulakeaukon alueella. Rakenteen yksinkertaisimmassa muodossa toinen, liikutettava suulake-elin on kamman muodossa, joka liikkuu edestakaisin liikkumattomassa suulake-elimessä olevan suulakeraon poikki. Kun kamman hampaat peräytetään aukosta, jatkuva muovisäie tulee suulakepuristetuksi, ja kun kamman hampaat katkaisevat raon, joukko säikeitä tulee suulakepuristetuksi matkan päässä toisistaan poikittaisina raon jatkuvaan säikeeseen nähden. Kaikki säikeet ovat yhdentyneesti toisiinsa liittyneinä näin 4 64535 saadussa verkkorakenteessa. Tämä modifikaatio on esitetty US-patent-tijulkaisun 3 252 181 kuviossa 1. Samaa periaatetta voidaan käyttää verkkoputken suulakepuristuksessa rengasmaisesta rakosuulakkeesta, niin kuin US-patenttijulkaisun 3 252 181 kuviossa 12 on esitetty.

Kamman sijasta liikkuva suulake-elin voi olla tasolevyn muodossa, jossa on avoin, kamman tai muuta sopivaa muotoa oleva rako. Liikkuvassa levyssä oleva rako katkaisee ajoittain liikkumattomassa suulake-elimessä olevan kiinteän rakoaukon, verkkorakenteen muodostamiseksi.

Tämä modifikaatio on esitetty US-patenttijulkaisun 3 252 181 kuviossa 10.

Edellä mainittujen patenttiasiakirjojen sisältö sisällytetään niihin viittaamalla tähän patenttiselitykseen.

Kaikissa näissä muoviverkon suulakepuristusmenetelmissä ainakin toinen säikeiden joukko suulakepuristetaan useiden, matkan päässä toisistaan olevien erillisten suulakkeiden kautta. Toinen verkkorakenteen säiejoukko voidaan suulakepuristaa toisen, matkan päässä toisistaan olevien suulakkeiden joukon kautta tai toinen säiejoukko voidaan suulakepuristaa myös jaksottain jatkuvan suulakeraon kautta, joka on sovitettu suoraksi viivaksi tai ympyräksi. Kaikissa tapauksissa nämä kaksi säiejoukkoa suulakepuristetaan siten, että yksityiset säikeet leikkaavat toisiansa kulmassa ja muodostavat yhdentyvät liitokset suulakepuristettuun muoviverkkoon. Näin saatu suulakepuristettu muo-viverkko-tasolevy tai -putki jäähdytetään säikeiden muovin kovetta-miseksi, esimerkiksi vesikylvyssä, ja verkko vedetään pois puristus-suulakkeista nipistysteloilla tai jollakin muulla sopivalla veto-laitteella. Kun suulakepuristetaan verkkoputkea, se tavallisesti vedetään alas sylinterin muotoisen sydämen yli, joka voi venyttää säikeitä ja suurentaa verkkorakenteen silmiä. Säikeiden venyttäminen sydämen ylitse osaksi orientoi muovin, mutta käytännössä verkkoa pidetään orientoimattomana.

Monia käyttötarkoituksia varten on edullista venyttää verkkosäikeitä edelleen ja orientoida muovi täysin, ja tämä voidaan tehdä niin sanottua köysiorientointia käyttäen, jolloin, kuten vinoneliön muotoisilla silmillä varustetun verkon tapauksessa, suulakepuristettu verkko-putki lämmitetään ja venytetään pituussuunnassa säikeiden edelleen pidentämiseksi ja orientoimiseksi. Putken venyttäminen aiheuttaa sen lomahtamisen putkea köyden muodossa venytettäessä. Neliösilmäi-nen verkko orientoidaan mieluimmin kaksivaiheisessa prosessissa. Täi- 5 l 64535 löin tasolevy suulakepuristett.ua verkkoa lämmitetään ja toista säie-joukkoa venytetään edelleen ja orientoidaan yhteen suuntaan, ja toisessa, erillisessä vaiheessa toista säiejoukkoa venytetään säikeiden orientoimiseksi toiseen suuntaan. Tämä kaksivaiheinen orientoimis-prosessi on selitetty brittiläisessä patenttijulkaisussa 1 235 901, joka sisällytetään tähän selitykseen siihen viittaamalla. Joitakin muoviverkkoja voidaan orientoida huoneen lämpötilassa, mutta käytännössä verkko lämmitetään sen orientoitumisen nopeuttamiseksi ja helpottamiseksi.

Suulakepuristettu muoviverkko luokitellaan yleisesti säieluvun ja painon mukaan. Säieluku on säikeiden lukumäärä pituusyksikköä kohti kummassakin säiejoukossa. Säieluku verkossa, jonka silmät ovat neliön tai vinoneliön muotoiset, voidaan helposti määrittää laskemalla silmien ja niiden osien lukumäärä verkon pituusyksikköä kohti. Mittaus suoritetaan suorassa kulmassa toiseen säiejoukkoon nähden silmien poikki, ja toinen mittaus suoritetaan suorassa kulmassa toiseen säie-joukkoon nähden verkkorakenteen silmien poikki. Niinpä, jos verkossa on 18 reikää verkon 10 cm kohti toisen säiejoukon osalta ja 22 silmää toisen säiejoukon osalta verkkorakenteen 10 cm kohti, säieluku on 18 säiettä 10 cm kohti ensimmäisen säiejoukon osalta ja 22 säiettä 10 cm kohti toisen säiejoukon osalta. Käytännöllisyyden vuoksi tämän verkon säieluku ilmaistaan tunnuksella 18 x 22 tai 22 x 18. Verkossa, jonka säieluku on 24 x 24, on 24 säiettä (silmää) 10 cm . kohti kummassakin säiejoukossa, kumpaankin suuntaan. Säieluku 18 x 22 tai 24 x 24 jne. tässä patenttiselitvksessä ja oheisissa patenttivaatimuksissa käytettäessä tarkoittaa Scjkeiden lukumäärää 10 cm kohti kummassakin kahdessa säiejoukossa verkon neliödesimet-rid kohti. Verkon paino ilmoitetaan tavallisesti kilogrammoina verkon 100 m kohti.

Muoviverkkoa tehdään myös suulakepuristetusta muovisesta tasolevystä uurtamalla, leikkaamalla, revittämällä tai pakottamalla levy ennalta määrätyllä tavalla lukuisten pienten, valittua geometrista muotoa levien aukkojen muodostamiseksi matkan päähän toisistaan. Pako-tusprosessissa muodostetaan joukko pieniä syvennyksiä, jotka eivät ole kosketuksessa keskenään ja joiden syvennysten pohjalle jää vain varsin ohut muovikalvo, joka voi ulottua kunkin syvennyksen pohjan yli joko kokonaan tai vain osaksi. Verkko muodostetaan venyttämällä levyä, tavallisesti kahteen eri suuntaan, esimerkiksi pituussuuntaan ja poikkitaissuuntaan, joka on suorassa kulmassa pituussuuntaan nähden. Kahteen suuntaan venytys voidaan suorittaa yhtä aikaa tai 6 \ j 64535 / kahdessa perättäisessä eri vaiheessa. Levyn venytys saattaa pakotetut kalvot halkeamaan ja harventumaan ja lisiksi suurentaa ja laajentaa silmiä levyn täysipaksujen osien samalla pidentyessä ja venyessä. Muoviverkkoa valmistaa suulakepuristetusta kiinteästä muovi-levystä suuri joukko yhtiöitä Yhdysvalloissa, ja näitä prosesseja on selitetty brittiläisessä patenttijulkaisussa 1 075 487 (US-patentti-julkaisu 3 441 638), joka täten sisällytetään tähän patenttiselityk-seen. Katso myös brittiläistä patenttijulkaisua 9 82036 päivämäärältä 3.2.1965 ja US-patenttijulkaisuja 3 881 381 ja 3 666 609.

Muovisäikeitä suulakepuristamalla valmistettu verkko ei tähän mennessä ole ollut täysin kilpailukykyinen suulakepuristetusta, täysi-aineisesta muovilevystä valmistetun verkon kanssa. Valmistettaessa verkkoa säikeitä suulakepuristamalla säikeet suulakepuristetaan terävästi rajoitettuina matkan päässä toisistaan olevina erillisinä säikeinä yksityisten säikeiden eheyden ylläpitämiseksi verkkorakenteessa. Tämän johdosta lopullisen orientoimattoman suulakepuristetun verkon maksimisäieluku on noin 72 x 72, joka vastaa tasapainotetun verkon silmätiheytenä suulakkeen huulilla noin 80 tai alle silmää neliösenttiä kohti. Täysin orientoituna tämän tavallisen verkon raak-simisäieluku on noin 24 x 24. Mitään erityistä rajoitusta ei ole suulakepuristetusta, täysiaineisesta muovilevystä muodostetun verkon säieluvussa, ja täysin orientoidun kaupallisen tuotteen säieluku voi olla 36 x 36 tai ylikin. Eräissä kaupallisissa sovellutuksissa on tärkeätä, että säieluku on korkeampi kuin mitä tähän mennessä on saatu aikaan verkoissa, jotka on muodostettu yksityisiä säikeitä suulakepuristamalla .

Nyt on havaittu, että ei ole välttämätöntä suulakepuristaa terävästi rajoitettuja yksityisiä, matkan päässä toisistaan olevia säikeitä, jotta säikeiden eheys saataisiin säilönään orientoidussa verkkorakenteessa, ja täysin tyydyttävää, orientoitua, korkea-säielukuista verkkoa onkin valmistettu. Esillä olevan keksinnön mukaan suulakepuristetaan vierekkäisiä säikeitä ja tiivistetään ne niin, että ne tulevat fyysiseen kosketukseen mainittujen kahden säiejoukon välisten liitosten välisellä säikeen koko pituudella tai osalla siitä. Säikeet sulautuvat ja yhdentyvät toisiinsa liitoksissa, niin että itse asiassa suulakepuristettu rakenne on levy, jossa joko on tai ei ole reikiä liitosten väleissä. Jos verkko suulakepuristetaan putkena, putki mieluimmin halkaistaan pituussuunnassaan, ja saatu levy lämmite- 7 64535 tään ja venytetään ainakin yhteen suuntaan, mieluimmin kahteen suuntaan. Parhaat tulokset saavutetaan venyttämällä levy ensimmäiseen suuntaan pitkin toisen regeneroitujen säikeiden joukon pituutta ja venyttämällä toisessa, erillisessä vaiheessa toiseen suuntaan pitkin regeneroitujen säikeiden toisen joukon pituutta.

Keksintö koskee siis menetelmää korkeasäielukuisen, orientoidun muoviverkon valmistamiseksi jatkuvasti suu-lakepuristamalla ainakin kaksi säiejoukkoa (34, 42), niin että ensiksi muodostetaan välituote näistä säikeistä, jolloin yhden säiejoukon yksittäiset säikeet leikkaavat toisen joukon yksittäiset säikeet eräässä kulmassa ja ainakin yhden säiejoukon yksittäiset säikeet suulakepuristetaan yksittäisistä, välimatkan päässä toisistaan olevista aukoista (28 tai 32) muodostuvan aukkojoukon läpi, jonka jälkeen suulakepuristettu välituote jäähdytetään muovi-aineen kovettamiseksi ja sen jälkeen kuumennetaan ja venytetään ainakin yhteen suuntaan ja menetelmälle on tunnusomaista, että ainakin yhden säiejoukon säikeet suulakepuristetaan niin lähelle toisiaan, että saadaan huokoinen välituote, jossa säikeet ovat sivuttaisessa kosketuksessa toisiinsa tai sijaitsevat niin lähellä toisiaan niiden olennaiselta pituudelta että välituotteen reikä-tiheys on ainakin 19 200 reikää 100 neliösenttiä kohti ja että säikeet välituotteen venytyksen jälkeen erottuvat toisistaan muodostaen selvästi määritellyt yksittäiset säikeet vailla olennaista fibrillien muodostusta säikeiden väliin ja korkeasäielukuisen, orientoidun verkon, jonka reikätiheys on ainakin 784 reikää 100 neliösenttiä kohti.

Oli täysin odottamatonta huomata, että kun levyä venytetään, säikeet regeneroituvat liitosten ohentumisen kautta, ja erottuvat selvästi rajoitetuiksi, matkan päässä toisistaan oleviksi yksityisiksi säikeiksi mainittujen kahden säiejoukon välisten liitosten välisellä koko pituudellaan. Siitä huolimatta, että naapurisäikeet liittyvät toisiinsa suulakepuristushetkellä tai heti sen jälkeen, säikeiden yksilöllisyys ilmeisesti säilyy suulakepuristetussa rakenteessa hyvin, niin että ne regeneroituvat kun niitä vedetään eroon toisistaan venytyksen aikana, ja muodostavat selvästi rajoitettuja yksityisiä säikeitä täysin orientoidussa verkkorakenteessa. Ensisijainen suulakepuristetun 64535 levyn venytysmenetelmM tosin käsittää kaksivaiheisen prosessin, mutta selvää on, että suulakepuristettu rakenne voidaan venyttää kahteen suuntaan yhtä aikaakin, tai vain yhteen suuntaan, tai suulakepuristettu rakenne voidaan venyttää sen ollessa putken muodossa.

Säikeitä suulakepuristamalla valmistetun, korkeasäielukuisen, orientoidun verkon vetolujuus ja repäisyvastus ovat paremmat kuin siihen verrattavan suulakepuristetusta muovilevystä valmistetun verkon, ja suulakepuristetut säikeet ovat selvästi rajoitetut verrattuna muovilevystä valmistetun verkon säikeisiin, joilla on taipumus olla halventuneita.

Lisää keksinnön yksityiskohtia sekä eräs ensisijainen keksinnön mukainen suulakepuristuslaitetyyppi selviää seuraavasta selityksestä ja oheisesta piirustuksesta, jossa:

Kuvio 1 esittää luonnosteltuna puolta eräästä ensisijaisesta suulakepuristus-suulakepäästä, joka sopii esillä olevan keksinnön suorittamiseen, osaksi leikattuna jotta osat olisivat havainnollisemmin näkyvissä, kuvio 2 on valokuva esillä olevan keksinnön mukaan valmistetusta suulakepuristetusta rakenteesta, 9 64535 kuvio 3 on valokuva kuvion 2 mukaisesta suulakepuristetusta rakenteesta, sitä venyttämällä sen avaamiseksi verkoksi, valmistetun orientoidun verkon säikeistä ja liitoksista, kuvio 4 on valokuva orientoidusta verkosta, joka on valmistettu pakotetusta muovilevystä, kuvio 5 on kaaviollinen esitys, sivukuvantona, eräästä orientoimis-laitteen ensisijaisesta sovellutusmuodosta, kuvio 6 on kaaviollinen esitys, ylhäältä nähtynä, kuvion 5 mukaisesta laitteesta, ja kuvio 7 havainnollistaa suulakepuristetun, orientoidun muoviverkon liitosta, joka on venähtänyt.

Niin kuin kuviosta 1 näkyy, puristussuulakepää käsittää ulkoisen, rengasmaisen, liikkumattoman suulake-elimen 24, jossa on ympyrän muotoinen sisäinen aukko 26. Joukko yksityisiä, avoimia uurresuulakkeita 28 sijaitsee matkan päässä toisistaan suulake-elimessä 24. Edestakaisin liikkuva mäntä 30, jossa mieluimmin ei ole lainkaan suulakkeita, on aukon 27 sisässä, ja niin kuin kuviosta 1 näkyy, männän 30 päädyn sileä pinta muodostaa tiivisteen puristussuulakkeiden 28 välisten täysien pintojen kanssa, kuten kohdassa 32, männän ollessa alimmassa asemassaan kuten kuvassa. Suulakeuurteet 28 pysyvät aina avoinna joukon koneen suuntaisia säikeitä 34 suulakepuristamiseksi jatkuvasti matkan päässä toisistaan ympyräkuvion mukaisesti. Muovia syötetään jatkuvasti suulakkeisiin 28 rengasmaista syöttökanavaa 36 myöten.

Mäntä 30 on myös liuku- ja tiivistyskosketuksessa liikkumattoman rengasmaisen sydämen 38 seinän kanssa, ja sydämen 38 ulkoinen rengas-pinta muodostaa muovin syöttökanavan 36 sisemmän rengasseinän. Mäntä 30 on kiinnitetty liikkumattomaksi käyttökankeen 40, joka saattaa männän liikkumaan edestakaisin ylös ja alas ja kosketukseen ja siitä pois liikkumattoman suulakkeen 24 ehjien pintojen kanssa. Joka kerta kun mäntä nousee pois kosketuksesta liikkumattoman suulake-elimen 24 kanssa, rengasmainen rakosuulake, jonka muodostaa suulakkeiden 28 ehjien pintojen ja männän 30 päätypinnan väli, suulakepuristaa jaksoittain rengasmaisen, poikittaisen muovisäikeen 42, toisen, nimittäin poikittaisista säikeistä 42 koostuvan säiejoukon, jotka ovat yhdistyneinä koneen suuntaisten, pituussuuntaisten säikeiden 34 joukon 10 64535 säikeiden kanssa jokaisessa säikeiden leikkauskohdassa. Näin saatua verkkoputkea vedetään alaspäin, poispäin puristussuulakepäästä sylinterinmuotoisen sydämen yli, ja vesikylvyn läpi, mieluimmin nipistys-telaparin avulla (esittämättä). Sen jälkeen kun muovisäikeet ovat kovettuneet, verkkoputki mieluimmin halkaistaan pituussuunnassaan, ja avataan tasolevyksi, joka kerätään rullaustelalle, (esittämättä).

Esillä olevan keksinnön mukaan kuvion 1 mukaisella suulakepäällä suu-lakepuristetut säikeet puristuvat ja sulautuvat yhteen, muodostaen yhtenäistyneet liitokset, niin että vierekkäisten säikeiden välillä on fyysinen kosketus suulakepuristetun säikeen liitosten välisellä koko pituudella tai olennaisella osalla siitä. Tämä tiivistäminen säikeiden yhteensulauttamiseksi yhtenäistyneiden liitosten muodostamiseksi tapahtuu suulakkeen huulilla tai lähellä niitä, ja esillä olevan keksinnön mukaisesti valmistetussa korkeasäielukuisessa verkossa suulakepuristetun reiällisen rakenteen tasapainotetun verkon silmä-tiheys, mitattuna suulakkeen huulilla on vähintään 19200 reikää rakenteen neliödesimetriä kohti.

Sanonta tasapainotetun verkon silmätiheys 19200, 28800 jne. tässä patenttiselityksessä ja -vaatimuksissa käytettynä tarkoittaa määritelmän mukaan luvun ilmaiseman silmämäärän tasapainotetussa neliö-silmäisessä verkkorakenteessa, jossa on sama lukumäärä säikeitä kummassakin säiejoukossa, suulakepuristetun rakenteen yhtä neliödesimetriä kohti, suulakkeen huulilla, kun rakenne ei ole vielä lainkaan laajentunut, niin kuin sitä suulakkeelta pois vedettäessä voi käydä. Suulakepuristetun rakenteen, jonka tasapainotetun verkon silmätiheys on 19200, säieluku on noin 138,5 x 138,5 suulakkeen huulilla ennen verkon laajentumista. Tasapainottomat suulakepuristetut rakenteet, joissa eri suuntaisten säiejoukkojen säieluvut ovat eri suuret rakenteen kullakin neliödesiinetrillä, ja jotka vastaavat tasapainoisen verkon silmälukua 19200, ovat itsestään selviä alan ammattimiehil-le. Esimerkiksi neliösilmäinen verkko (silmät suorakulmaiset), jonka säieluku on 120 x 160 tai 80 x 240, vastaa tasapainoisen verkon silmätiheyttä 19200 suulakkeen huulilla ennen laajentumista.

Eräässä esillä olevan keksinnön mukaisen muoviverkon valmistusmenetelmän sovellutusesimerkissä kuvion 1 mukaisen liikkumattoman, rengasmaisen suulake-elimen läpimitta oli 20 cm suulakkeen huulilta mitattuna. Tämä vastaa 62,8 cm kehän pituutta huulten kohdalla, ja 1080 avoimia uurresuulakkeita (28) oli tasaisesti jaettuna 11 64535 suulake-elimen 24 kehälle. Jokaisen uurresuulakkeen leO^s oli 0,28 mm, ja syvyys 0,23 mm. Suulakepuristetun reiällisen raken-* teen tasapainoisen verkon silmätiheys suulakkeen huulten kohdalla ennen mitään laajentamista oli 30400 silmää rakenteen neliödesimetriä kohti, ja säieluku noin 175 x 175. Likimäärin 175 säiettä suulakkeen kehän 10 cm kohti suulakepuristettiin koneen suuntaan avointen uurresuulakkeiden 28 kautta ja likimäärin 175 poikittaista säiettä suulakepuristetun rakenteen 10 cm . kohti suulakepuristettiin rengasmaisen, suulakkeiden 28 ehjien pintojen ja sydämen päädyn välisen rakosuulakeaukon kautta, kun pääty oli erillään suulakkeiden 28 ehjistä pinnoista.

Putkimaisen, verkkomaisen rakenteen suulakepuristamiseen käytettiin po-lypropyleeniä, ja rakenne vedettiin pois suulakehuulilta vesikylvys-sä olevan sydämen yli. Sydän laajensi reiällisen rakenteen sen lopulliseen suulakepuristettuun verkkosilmätiheyteen, joka oli noin 10800 silmää neliödesimetriä kohti. Tämän jälkeen putki halkaistiin ja reiällinen levy käärittiin rullaustelalle.

Kuvio 2 on valokuva tämän esimerkin mukaan suulakepuristetusta reiällisestä polypropyleenirakenteesta. Kuvion 2 valokuva on levynäyt-teestä, joka on otettu rullaustelalta, 50-kertaisesti suurennettuna. Niin kuin valokuvasta näkyy, suulakepuristettu polypropyleenirakenne on reiällinen levy, jossa vierekkäiset verkko^äikeet ovat liitoskohdissa toisiinsa sulautuneina ja yhdentyneinä.

Kuvion 2 mukainen polypropyleenirakenne otettiin sitten rullaustelalta ja orientoitiin tasapainottoman verkon valmistamiseksi, jonka silmätiheys oli ekvivalentti tasapainoisen, orientoidun verkon silmäti-heyden 1312 kanssa ja säieluku 38,8 x 34. Tämä orientoitu verkko on esitetty kuviossa 3, joka on valokuva orientoidun verkon näytteestä 20-kertaa suurennettuna. Niin kuin parhaiten selviää vertaamalla kuvioiden 2 ja 3 valokuvia, yksityiset säikeet regeneroituivat reiällisestä, suulakepuristetusta levystä ja vetäytyivät ulos ja erosivat liitoksista orientoinnin aikana, ja säikeet olivat erikseen vedettyinäkin varsin hyvin rajoitetut. Esillä olevan keksinnön mukaista suu-lakepuristettua reiällistä rakennetta orientoitaessa tapahtuva venytys leventää ja pidentää rakennetta, mistä on tuloksena korkeasäie-lukuinen orientoitu verkko, jonka tasapainoinen-orientoitu verkkosil-mätiheys on vähintään 784 ja mieluimmin 1024 tai sitä suurempi.

\ 12 1 64 5 35

Termi tasapainoinen-orientoitu-verkkosilmätiheys, joka voi olla, kuten edellä, 49, 64 tms. tarkoittaa tässä patenttiselityksessä ja -vaatimuksissa luvun ilmoittamaa neliösilmäisen orientoidun verkon silmälukua tasapainoisessa, orientoidussa verkkorakenteessa, jossa verkossa on sama säieluku kummassakin säiejoukossa, verkon yhtä ne-1 iödesimetriä kohti, lopullisessa, kaupallisessa tuotteessa orientoimisen jälkeen. Tasapainottomilla, orientoiduilla verkoilla, joissa kummankin säiejoukon säieluku on erilainen verkon neliödesimetrillä, on tasapainoiselle orientoidulle verkolle ilmoitettua silmätiheyttä vastaava silmätiheys.

Kuvio 4 on valokuva näytteestä kaupallista verkkoa, joka on valmistettu brittiläisen patenttijulkaisun 1 075 487 mukaisella prosessilla pakottamalla suulakepuristettua täysaineista levyä, ja orientoitu muodostamaan verkko niin kuin mainitussa patenttijulkaisussa on selitetty. Tässä valokuvassa näyte on suurennettu viisikymmentä kertaa. Niin kuin valokuvasta näkyy, pakotetun levyn venyttäminen sen avaamiseksi yhtyneiden säikeiden muodostamaksi verkkorakenteeksi aiheuttaa äärimmäistä halventumista, eikä siinä ole lainkaan hyvin rajoitettuja säikeitä, sellaisia kuin esillä olevan keksinnön mukaiseen orientoituun verkkoon syntyy. Molemmissa tapauksissa muoviaines ohennetaan venyttämällä rakennetta sen avaamiseksi verkoksi, mutta esillä olevan keksinnön mukaan orientoimisprosessissa syntyy hyvin rajoitettuja säikeitä verrattuna pakotetusta levystä valmistettuihin harventuneisiin säikeisiin. Kuvion 4 mukaista pakotetun levyn tyyppistä halventumista esiintyy myös kun orientoitua verkkoa valmistetaan suula-kepuristetusta muovilevystä, joka on uurrettu, leikattu tai rei'itet-ty joko pakottamalla tai pakottamatta. Esillä olevan keksinnön mukaisen suulakepuristetun, reiällisen rakenteen venytys sen laajentamiseksi ja orientoidun verkon aikaansaamiseksi suoritetaan tavanomaiseen, tunnettuun tapaan. Kuten tunnettua, venytys voidaan suorittaa joko vain yhteen suuntaan tai kahteen eri suuntaan, joko yhtä aikaa tai kahdessa eri vaiheessa, muovin ollessa lämmitettynä huoneen lämpötilaa korkeampaan lämpötilaan, ja haluttaessa rakenne voidaan orientoida sen ollessa putken muodossa. Parhaiden tulosten saavuttamiseksi esillä olevan keksinnön mukainen suulakepuristettu rakenne venytetään ensiksi yhteen suuntaan, esimerkiksi pituussuuntaan, pitkin yhden regeneroitujen säikeiden joukon pituutta ja toisessa, myöhemmässä vaiheessa se venytetään toiseen suuntaan pitkin poikittaisten säikeiden pituutta.

13 64535

Erästä kätevää laitemuotoa, jota voidaan edullisesti käyttää esillä olevan keksinnön mukaisen reiällisen levyn orientoimiseen, käytetään nykyisin kaksi perättäistä vaihetta käsittävään tavanomaisen kaupallisen verkon orientointiin niin kuin kuvioissa 5 ja 6 on esitetty ja seuraa-vassa selitetään.

Piirustuksessa, joka esittää erästä ensisijaista orientoimismenetelmää kuvio 5 esittää kaaviollisesti orientoimislaitetta, joka käsittää rullan pitimen 110, suulakepuristetun verkon 120 syöttörullan 122 pitelemistä varten.

Kuviossa 5 oikealta vasemmalle siirryttäessä perättäiset laitteen elimet rullanpitimen 110 jälkeen ovat pituussuuntais-venytysmekanismi 112, uuni ja poikittaissuuntais-venytysmekanismi 114, jäähdytysmeka-nismi 116 ja rullalle käärintämekanismi 118. Verkkoainesrulla 122 on irroitettavasti laakeroitu laakereilla 124 kehykseen 126, joka myös kannattaa useita joutoteloja 128. Verkkoa 120 syötetään rullalta 122 joutotelojen 128 yli pituussuuntais-venytysmekanismiin 112, joka käsittää kehyksen, joka kannattaa useita joutoteloja 132 ja kolmea isoa lämmitettyä telaa 134, 136 ja 138. Kahden ison lämmitetyn telan 136 ja 138 välissä sijaitsee neljän telan ryhmä, joka käsittää kaksi joutotelaa 142 ja 144, ja kaksi pituussuuntaisventystelaa 146 ja 148.

Jätettyään pituussuuntais-venytysosan 112 ja sen kannattamat erilaiset telat, verkko kulkee poikittais-venytysmekanismiin 114 ja sen läpi.

Tämä mekanismi käsittää uunin 140 ja matkan päässä toisistaan kaksi vaakasuoraa päätöntä ketjuelintä 150 ja 152 (katso kuviota 6). Päättömissä ketjuelimissä 150 ja 152 on sopivat tarttuimet (esittämättä) verkon 120 reunoihin 154 ja vastaavasti 156 tarttumista varten verkon siirtämiseksi uunin 140 läpi ja verkon venyttämiseksi poikkisuunnassa niin kuin seuraavassa selitetään.

Poistettuaan pituussuuntais-venytysmekanismista 114 verkko kulkee päättömien ketjujen 150, 152 kannattamana jäähdytysosan 116 läpi, joka koostuu yhdestä tai useista puhaltimista 158, jotka puhaltavat jääh-dystysilmaa verkon 120 läpi. Jätettyään jäähdytysosan 116 verkko 120 kulkee sopivien joutotelojen yli, joita piirustuksessa edustavat telat 162 ja 164, ja kääritään rullalle 160 rullausosassa 118. Rulla 160 muodostetaan askelille 166, jota sopivasti pyöritetään mekanis- 14 i 64535 millä, jota ei ole esitetty, verkon 120 keräämiseksi. Tavanomaisessa valmistuksessa verkkolevyn molemmat reunat leikataan puhtaiksi ja poistetaan ennen rullausta.

Huomattakoon, että laitteeseen kuuluu erilaisia joutoteloja, ja että piirustuksessa esitetyt joutotelat on esitetty pelkästään havannollis-tamistarkoituksessa koska tilan ja kaluston tarpeet voivat vaatia verkolle 120 erilaisia kulkuteitä. Yleisesti sanottuna teloja 134, 136, 138, 146 ja 148 sekä akselia 166 pyöritetään sopivilla nopeuksilla niin kuin jälfempänä selitetään, verkon 120 kuljettamiseksi laitteen läpi. Päättömiä ketjuja 150 ja 152 ajetaan myös sopivalla tavalla nuolten 168 ja 172 osoittamaan suuntaan. Muut laitteeseen kuuluvat telat ovat yleensä joutoteloja, niin että niitä ei tarvitse pyörittää, paitsi jännityksen tai kitkan poistamiseksi verkosta ja jos niitä käytetään, niitä käytetään sillä nopeudella mikä verkolla on siinä kohdassa, jossa verkko koskettaa kyseessä olevaa telaa. Verkon 120 viivanopeus sen laitteen läpi kulkiessa ei kuitenkaan ole vakio, niin kuin seuraavasta selviää.

Pakkokäyttöisiä teloja 134, 136 ja 148 käytetään sellaisilla pyörin-tänopeuksilla, että niiden kehänopeudet ovat likimäärin yhtä suuret. Teloja 138 ja 146 sensijaan käytetään suuremmalla kehänopeudella kun teloja 134, 136 ja 148. Yleensä telojen 134, 136 ja 148 kehäno-peus on sama kuin verkon 120 viivanopeus tämän jättäessä telan 122 ja kulkiessa eri joutotelojen yli teloille 134, 136 ja 148 ja niiden yli.

Teloja 138 ja 146 ajetaan kehänopeudella, joka on yhtä kuin verkon 120 nopeus sen kulkiessa näiden telojen yli ja läpi laitteen loppuosan, johon sisältyy poikittais-venytysmekanismi 140, jäähdytysmeka-nismi 116 ja rullausmekanismi 118.

Selvää on, että koska telat 146 ja 138 toimivat suuremmalla kehänopeudella kuin telat 134, 136 ja 148, verkko 120, jos se on asianmukaisesti lämmitetty, venyy pituussuunnassa telojen 146 ja 148 välisessä tilassa näiden kahden telan nopeuserotuksen johdosta. Telat 142 ja 144 voivat haluttaessa myös olla pakkokäyttöiset, jolloin teloja 142 ajetaan samalla kehänopeudella kuin teloja 138 ja 146, ja telaa 144 ajetaan saunalla kehänopeudella kuin teloja 134, 136 ja 148.

\ 15 i \ 64535

Telat 134 ja 136 ovat lämmitettyinä siihen lämpötilaan, jota kulloinkin kyseessä olevan orientoimismekanismin olosuhteet ja verkon 120 koostumus vaativat. Eräiden polypropyleenihartsien tapauksessa on todettu, että sopiva lämpötila näillä teloilla on välillä 93-149°C. Näiden telojen lämmityslaitteessa voidaan käyttää vettä, öljyä tai muuta nestettä, joka lämmitetään ja pumpataan näiden telojen läpi, mutta tätä laitetta ei ole esitetty, koska monia tällaisia mekanismeja tunnetaan ennestään.

Tela 138 on myös lämmitetty, mutta alempaan lämpötilaan kuin telat 134 ja 136, verkon 120 hartsin kovettamiseksi sen käsittelyä ja kulkua varten telalta 138 sen alueen läpi, jota yleisesti on merkitty viitenumerolla 170 ja poikittais-venytysmekanismin 114 sisään, jossa verkkoon 120 tarttuvat päättömät ketjut 150 ja 152. Huomattakoon, että alueella 170 verkko 120 on olennaisesti kannattamattomana ja niin ollen sillä on oltava jonkin verran lujuutta omaa kannattamistaan varten. Näin ollen tela 138 ei ole yhtä kuuma kuin telat 134 ja 136, jotta verkko 120 pääsee hiukan jäähtymään hartsin kovettami-seksi, niin että verkko voidaan kuljettaa välin 170 poikki.

Niin kuin edellä on mainittu, verkko 120 venyy pituussuunnassa ja siten venytys-orientoituu kulkiessaan pituussuuntais-venytysmeka-nismin 112 kautta, ja tämä venyminen tapahtuu telojen 146 ja 148 välissä näiden kahden telan kehänopeuden erotuksen ja verkon lämmitettynä olemisen ansiosta sen kulkiessa näiden telojen yli ja välissä. Tämä on esitetty kaaviollisesti kuviossa 6, jossa verkko 120 on esitetty koostuvana poikittaissäikeistä 180 ja pitkittäissäikeistä 190. Niin kuin parhaiten näkyy syöttömekanismin 110 ja pituussuuntais-venytysmekanismin 112 väliseltä alueelta kuviossa 6, poikittaissäikeet 180 ja pitkittäissäikeet 190 rajoittavat verkossa 120 avoimia silmä-alueita, jotka ovat olennaisesti neliön muotoisia piirustuksen mukaisessa sovellutusmuodossa- Kuljettuaan pituussuuntais-venytysmekanis-min 112 läpi, pituussuuntaiset säikeet 190 ovat venyneet huomattavasti, jopa kaksin- tai useampikin kertaiseksi alkuperäiseen pituuteensa verrattuina, mutta poikittaissäikeet 180 ovat pysyneet alkuperäisessä pituudessaan niin kuin parhaiten näkee kuvion 6 alueelta 170.

Poikittais-venytysmekanismiin 114 kuuluu uuni 140, joka yleensä käsittää kolme osaa, joita on merkitty viitenumeroilla 174, 176 ja 178.

16 64535 Näitä uunin 140 osia lämmitetään millä tahansa sopivalla laitteella, kuten esimerkiksi kuuman kaasun puhallusmekanismilla niin kuin kohdassa 182 on osoitettu. Yleisesti sanottuna osa 174 on esilämmitysosa, osa 176 on poikittais-venytysosa ja osa 178 on lämpökovetusosa, joka voidaan pitää korkeammassa lämpötilassa. Tyypillisellä polypropyleeni-hartsilla näitä eri osia 174, 176 ja 178 pidetään 121°C ja 163°C välisissä lämpötiloissa. Lämpötilan säätö näissä kolmessa osassa kuuluu alan ammattitaitoon.

Kun verkko 120 on tullut poikittais-venytysmekanismin 114 sisään, sen reunoihin 154 ja 156 tarttuvat päättömissä ketjuissa 150 ja vastaavasti 152 olevat sopivat tarttuimet tai neulat (esittämättä). Päättömät ketjut 150, 152 on sovitettu kulkemaan sopivaa kulku-uraa (esittämättä) myöten, joka ohjaa nämä ketjut 150, 152 aluksi pitkin kahta yhdensuuntaista suoraa kulkutietä uunin osassa 174 ja sitten toisistaan loittonevia kulkuteitä myöten uunin osassa 176, niin kuin kuviosta 6 näkyy, ja sitten jälleen yhdensuuntaisia, suoria kulkuteitä myöten uunin osassa 178. Ketjujen 150, 152 kulkutiet ovat osassa 178 kauempana toisistaan kuin osassa 174.

Päättömät ketjut 150, 152 kuljettavat verkon 120 uunin 140 läpi ja siitä ulos, ja sitten jäähdytyspuhaltimien 158 yli, jotka puhaltavat huoneen lämpöistä ilmaa verkon läpi sen jäähdyttämiseksi huoneenlämpö-tilaan tai lähelle sitä. Siinä kohdassa tai lähellä sitä kohtaa, jossa ketjut 150 ja 152 kulkevat ketjupyörien 184 ja vast. 186 yli, verkko 120 irtoaa ketjujen 150 ja 152 tarttuimista ja rullataan sitten käyttöakselin 166 pyörittämälle telalle 160.

Niin kuin piirustuksen kuviosta 6 näkyy, verkon 120 kulkiessa uunin osan 176 läpi poikittaiset säikeet 180 venyvät pituudeltaan, koska ketjut 150 ja 152 loittonevat toisistaan matkansa tällä osalla. Tässä sovellutusmuodossa säikeet 180 on esitetty venytettyinä likimäärin kolminkertaiseen alkuperäiseen pituuteensa. Samaan aikaan pituussuuntaisten säikeiden 190 pituus ei suurene, vaan ne sälyttävät sen pituuden, jonka ne ovat saaneet kulkiessaan pituussuuntais-venytyslaitteen 112 läpi. Tämä käy ilmi kuviosta 6, verrattaessa verkkoa 120 sellaisena kuin se näkyy alueella 170, verkko on sellaisena kuin se on esitetty sen kuljettua uunin osan 176 läpi. Kohdassa 170 poikittaiset, ja pituussuuntaiset säikeet 180 ja vast. 190 rajoittavat entisestään verkon kulkusuunnassa pidentyneitä suorakulmioita. Niin kuin näkyy.

17 645 35 poistuttuaan uunin osasta 176 säikeet 180 ja 190 piirustuksen mukaan kuitenkin rajoittavat verraten isoja neliönmuotoisia silmiä verkossa 120, jotka ovat samanmuotoisia, mutta eri kokoisia kuin alkuperäisessä verkossa 120 tämän lähtiessä rullalta 122.

Ei tietenkään ole välttämätöntä, että verkko 120 lähtee liikkeelle neliömäisin silmin, jotka sitten muuttuvat pitkänomaisiksi suorakulmioiksi ja sitten vihdoin suuremmiksi neliösilmiksi; näin on piirustuksessa esitetty pelkästään havainnollisuuden vuoksi. Ilmeistä on, että niin kuin näkyy, verkon kulku laitteen läpi käy sillä tavoin, että verkon säikeiden vetoa ja venymistä tapahtuu ensiksi yhteen suoraviivaiseen suuntaan pituussuuntais-venytysmekanismissa 112 ja toiseen suorakulmaiseen poikittaisuuntaan poikittais-venytysmekanismissa 114.

Edellä oleva selitys tosin koskee tavanomaisen verkon orientoimista, mutta myös esillä olevan keksinnön mukainen suulakepuristettu reiällinen levy voidaan orientoida sen säikeiden vetämiseksi ulos ja erottamiseksi toisistaan edellä selitettyjen kaksi perättäistä vaihetta käsittävän prosessin avulla. Yleisesti hyvin rajoitettujen säikeiden saamiseksi esillä olevan keksinnön mukaiseen orientoituun rakenteeseen, venytys suoritetaan mieluimmin siten, että vältetään olennaisesti visuaalista venähtämistä säikeiden leikkauspisteissä ja säikeiden välisissä liitoksissa. Visuaalinen venähtäminen vältetään asettelemalla sitä suhdetta, missä rakennetta venytetään sen pidentämiseksi ja asettelemalla sitä lämpötilaa, jossa rakennetta venytetään pituus-ja poikittaisuunnissa. Se venytyssuhde ja se lämpötila, joilla visuaalinen venähtäminen vältetään, ovat erilaiset eri muoviaineilla ja eri säiepaksuuksilla ja säieluvuilla.

Yleensä repeytymisen välttämiseksi orientoitua säiejoukkoa ei pidä saattaaalttiiksi huomattavasti korkeammille lämpötiloille prosessin myöhemmissä vaiheissa, kuin se lämpötila, jossa kyseessä oleva säie-joukko on orientoitu. Kun säiettä venytetään sen orientoimiseksi, pidenneessä säikeessä kehittyy jännityksiä liitoksessa olevan muovin säilyessä olennaisesti orientoitumatta, tai orientointi liitoksessa on vähäisempää kuin säikeessä naapuriliitosten välillä. Jos orientoitu säie, ollessaan kiinnitettynä orientoimislaitteeseen, joutuu alttiiksi huomattavasti korkeammille lämpötiloille kuin se lämpötila, jossa säie on orientoitu, säie pyrkii pituudeltaan kutistumaan ja 18 64535 niin tehdessään aiheuttaa näkyvää venähtämistä säikeiden leikkaus-kohdissa liitoksissa. Esimerkiksi kuvion 5 mukaista laitetta käytettäessä kuvion 2 mukainen körkeasäielukuinen verkko orientoitiin pysyttäen lämmitettyjen telojen lämpötila pituussuuntais-venytys-osassa 112 noin 132°C:ssa, ja uunissa 114, joka ympäröi poikittais-venytysosaa, noin 143°C:ssa. Näin saadussa kuvion 3 mukaisessa orientoidussa verkossa ei ole näkyvää venähtämistä liitoksissa.

Kuvio 7 esittää liitosta muoviverkossa, jonka liitoksissa esiintyy näkyvää venähtämistä, jolla on taipumus heikentää verkon liitoksia. Vertaamalla kuvion 7 liitosta 200 kuvion 3 liitokseen nähdään, että säikeiden 202 ja 204 pituus on lyhentynyt sen johdosta, että on käytetty huomattavasti korkeampia lämpötiloja (kuten noin 17 6°C) myöhemmi ssä prosessin vaiheissa kuin se lämpötila, jossa säikeet on orientoitu, ja että tämän tuloksena muoviainesta on venähtänyt olennaisesti orientoitumattomasta liitoksesta muodostamaan välikalvot 206 ja 208. Erityiskaluston toimintaolosuhteet, joissa orientoiminen suoritetaan, määritetään empiirisesti näkyvän venähtämisen välttämiseksi liitoksessa. Ilmeistä on, että venähtäminen liitoksissa voidaan välttää sallimalla verkkorakenteen estämättä kutistua säikeissä olevien jännitysten laukeamisen aiheuttaman kutistuksen kompensoimiseksi.

Tietyissä kaupallisissa sovellutuksissa kaupallinen orientoitu verkko saattaa joutua alttiiksi lämpötiloille, jotka lähenevät niitä lämpötiloja joissa verkko on orientoitu. Tämän johdosta verkko kutistuu, ellei sitä sen valmistuksen aikana ole lämpökovetettu. Esillä olevan keksinnön mukaan orientoitu verkko voidaan lämpäko-vettaa saattamalla verkko alttiiksi lämpötilalle, joka on korkeampi kuin se, mitä sen orientoimisessa on käytetty, samalla hilliten säikeissä olevien jännitysten tässä korkeammassa lämmössä tapahtuvan laukeamisen aiheuttamaa verkon kutistumista. Esimerkiksi kuvioiden 2 ja 3 mukaisen verkon tapauksessa verkko lämpökovetettiin orientoimisen jälkeen 171°C lämpötilassa ja verkkoa pidettiin osaksi jännitettynä poikittaissäikeiden kutistumisen rajoittamiseksi alle 10 %:iin niiden alkuperäisestä pituudesta. Tämä laukaisee jännitykset orientoiduissa säikeissä, niin että kun verkko myöhemmin kaupallisessa sovellutuksessa joutuu alttiiksi sen orientoimislämpötilaa läheneville lämpötiloille, verkon kutistuminen supistuu tyydyttäville kaupallisille tasoille. Joskin verkon mieluimmin annetaan kutistua vähemmän kuin noin 10 % lämpökovetuksen aikana, tämä ei ole välttämätöntä, ja verkko voidaan pitää silläkin tavoin kiinnitet- 19 64535 ( i tynä, että orientoidun verkon alkuperäiset mitat säilyvät.

Joskin tässä selityksessä erityisesti on mainittu polypropyleeni, selvää on, että mitä tahansa muoviainetta, joka helposti voidaan orientoida, voidaan käyttää esillä oivan keksinnön suorittamiseen.

Putkimaisen, reiällisen levyn suulakepuristamiseksi, jonka tasapainoisen verkon silmätiheys on 19200, kuvion 1 mukainen rengasmainen, liikkumaton suulake-elin 24 on varustettu noin 13,6 kappaleella tasan jaettuja avoimia uurresuulakkeita 28 suulake-elimen 24 kehän senttiä kohti. Jotta tasapainoisen verkon silmätiheydeksi tulisi 21200, rengasmainen, liikkumaton suulake-elimessä on noin 14,3 tasan jaettua avointa uurresuulaketta kehän senttiä kohti. Käyttämällä noin 16,2 tasan jaettua, avointa uurresuulaketta suulake-kappaleen 24 kehän senttiä kohti saadaan suulakepuristettu rakenne, jonka tasapaino-verkkosilmätiheys on 27200 ja noin 22,9 tasan jaettua avointa uurresuulaketta suulakekappaleen 24 kehän senttiä kohti antaa suulakepuristetun rakenteen, jonka tasapainoverkkosilmätiheys on 54200.

Koska määritelmän mukaan suulakepuristetussa rakenteessa, jolla on tasapainoverkko silmätiheys suulakkeiden suulla, on sama lukumäärä säikeitä kummassakin suunnassa, kuvion 1 suulake-elimen mäntää 30 liikutetaan edestakaisin sillä iskun tiheydellä, joka on tarpeen saman lukumäärän poikittaisia säikeitä muodostamiseen suulakepuristetun rakenteen pituusyksikköä kohti kuin koneen suuntaisia säikeitä suulakepuristetaan tasaisesti jaetuista avoimista uurresuulakkeista 28. Esimerkiksi kun tasapainoverkkosilmätiheys on 54200, mäntää liikutetaan edestakaisin sillä iskutaajuudella, joka on tarpeen noin 58,2 poikittaisen säikeen suulakepuristumiseen suulakepuristetun verkkorakenteen pituustuumaa kohti, koska tasan jaettuja avoimia uurresuulakkeita on 22,9 kappaletta suulake-elimen 24 kehän senttiä kohti. Tasapainottomien, suulakepuristettujen, verkomaisten rakenteiden tapauksessa männän 30 edestakaisen liikkeen iskutaajuus voi olla sellainen, että suulakepuristetussa rakenteessa on enemmän tai vähemmän poikittaisia säikeitä suulakepuristetun rakenteen pituusyksikköä kohti kuin suulakepuristetun putkirakenteen kehän senttiä kohti. Tämä sama suhde tasapainoisen ja tasapainottoman suulakepuristetun verkkomaisen rakenteen välillä koskee myös niitä erilaisia muita kaupallisten suulakepuristinten muotoja, joita edellä on selitetty ja joita käytetään muoviverkon valmistamiseen suulakepuristamalla säikeitä rakenteen muodostamiseksi. Esimerkiksi US-patenttijulkaisun 20 64535 2 919 467 mukaisessa laitteessa, silloin kun molemmissa pyörivissä suulake-elimissä on sama lukumäärä suulakkeita, syntyy tasapainoinen verkkorakenne. Jos toisessa suulake-elimessä on enemmän tai vähemmän suulakkeita kuin toisessa suulake-elimessä, syntyy tasapainoton verkkorakenne.

Alan ammattimiehet eivät kohtaa mitään vaikeutta esillä olevan keksinnön mukaisen korkean säieluvun suulakepuristamisessa, mutta on hyvä ottaa huomioon, että kulloinkin valitussa muovissa saattaa esiintyä suulaketurpoamista sen jättäessä suulake-elimen suulakeaukon. Muovi turpoaa suulakeaukosta poistuessaan, niin että syntyneen säikeen läpimitta voi olla suurempi kuin suulakeaukon läpimitta. Muovilla, joka turpoaa erityisen paljon, on taipumus muodostaa suulakepuris-tettu rakenne, jossa säikeiden välillä on enemmän fyysistä kosketusta ja jossa reiät ovat pienemmät kuin suulakepuristetussa rakenteessa, joka on valmistettu samalla suulake-elimellä muovista, jonka suula-keturpoaminen on erityisen pientä. Sillä nopeudella, jolla suulake-puristettu rakenne vedetään pois suulakkeen huulilta on vaikutusta suulaketurpoamiseen niin, että vetonopeuden suuretessa suulaketur-poaminen pienenee. On edullista käyttää muovia, joka turpoaa suula-kepuristuksen aikana, koska suulaketurpoaminen on yhteydessä mole-kyylipainon jakaumaan niin, että mitä suurempi suulaketurpoaminen on, sitä laajempi on jakauma. Muovit, joiden molekyylipainon jakauma on laaja, yleensä parantavat suulakepuristuksen tehokkuutta ja ovat vähemmän vaikeita hallita.

Suulakepuristettujen muovisäikeiden turpoaminen niiden poistuessa matkan päässä toisistaan olevien yksityisten suulakeaukkojen suu-lakehuulista on äärimmäisen monimutkainen ilmiö, johon vaikuttaa joukko toisistaan riippuvia parametreja. Suulaketurpoamista voidaan kuitenkin suurentaa empiirisellä tavalla asettelemalla suulakepuris-tusolosuhteita tai suulakepuristukseen käytettyjen matkan päässä toisistaan olevien suulakeaukkojen muotoa.

Muoviaineen lämpötila matkan päässä toisistaan olevien suulakeaukko jen huulilla vaikuttaa suulaketurpoamiseen niin, että lämpötilan aleneminen suurentaa hartsisäikeiden suulaketurpoamista.

Se paine, jossa hartsisäikeet suulakeupuristetaan matkan päässä toisistaan olevien yksityisen suulakeaukkojen läpi on toinen tekijä, jo- 21 64535 ka vaikuttaa säikeiden suulaketurpoamiseen. Paineen suureneminen suurentaa suulaketurpoamista.

Hartsin suulakepuristusnopeus vaikuttaa säikeiden suulaketurpoamiseen niiden lähtiessä matkan päässä toisistaan olevista yksityisistä suu-lakeaukoista. Suulakepuristusnopeuden suureneminen suurentaa suulaketurpoamista .

Minkä tahansa edellä mainitun parametrin, eli lämpötilan, paineen suulakepuristusnopeuden, alasvetonopeuden, suulake-elimessä olevien suulakeaukkojen muodon tai lukumäärän muuttamista voidaan käyttää suulakepuristettujen säikeiden suulaketurpoamisen muuttamiseen.

Tietyn, valitun hartsin suulaketurpoaminen määritellään suhteena:

D

o ~^ x 100 % = suulaketurpoaminen %:na

Dq on suulakepuristetun säikeen keskimääräinen läpimitta ja D on valitun suulakkeen läpimitta. Testattu hartsisäie, jonka suulaketurpoaminen on 100 % ei paisu lainkaan sitä suulakkeen läpi puristettaessa. Testattu hartsisäie, jonka suulaketurpoaminen on 200 %, on paisunut kaksinkertaiseen testissä käytetyn suulakeaukon läpimittaan. Mitä tahansa tavanomaista testauslaitetta voidaan käyttää valitun muovin suulaketurpoamisen testaamiseen. Käyttää voidaan esimerkiksi sylinterimuotoista putkea, jonka pohjassa on suulakeaukko ja joka on varustettu lämmityselementillä ja painelaitteella lämmitetyn, juoksevan muovin pakottamista varten suulakeaukon läpi. Jos testissä käytetyllä suulakeaukolla, lämpötilalla ja paineella päästään lähelle sitä suulakeaukkoa, lämpötilaa, painetta ja suulakepuris-tusnopeutta, joita kaupallisessa suulakepuristuslaitteessa käytetään, muovin testissä saatu suulaketurpoaminen on lähellä kaupallisen suu-lakepuristuksen suulaketurpoamista. Testauslaitteella suulakepuristetun muovisäikeen suulaketurpoaminen ei yleensä ole sama kuin kaupallisen laitteen matkan päässä toisistaan olevien suulakeaukkojen läpi suulakepuristettujen säikeiden suulaketurpoaminen. Mutta korrelaatio testissä saadun suulaketurpoamisen ja minkä tahansa tietyn kaupallisen laitteen välillä voidaan empiirisesti määrittää suorittamalla useita testejä. Suulaketurpoaminen määritetään testauslaitteessa suulakepuristamalla säie valitusta muovista ja mittaamalla testaus-laitteella suulakepuristetun säikeen läpimitta. Suulakepuristettaessa 22 6 4 5 3 5 polypropyleenista verkkomaisia rakenteita kuvion 1 mukaisessa laitteessa esillä olevan keksinnön mukaan suulakepuristetun muovin suulake-turpoama sen poistuessa suulakkeen huulilta oli vähintään noin 125 % parhaiden tulosten saavuttamiseksi ja eräissä tapauksissa suulaketur-poama oli 150 % ja ylikin.

Claims (3)

23 / 64535

1. Menetelmä korkeasäielukuisen, orientoidun muoviverkon valmistamiseksi jatkuvasti suulakepuristamalla ainakin kaksi säiejoukkoa (34, 42), niin että ensiksi muodostetaan välituote näistä säikeistä, jolloin yhden säiejoukon yksittäiset säikeet leikkaavat toisen joukon yksittäiset säikeet eräässä kulmassa ja ainakin yhden säiejoukon yksittäiset säikeet suulakepuris-tetaan yksittäisistä, välimatkan päässä toisistaan olevista aukoista (28 tai 32) muodostuvan aukkojoukon läpi, jonka jälkeen suulakepuristettu välituote jäähdytetään muoviaineen ko-vettamiseksi ja sen jälkeen kuumennetaan ja venytetään ainakin yhteen suuntaan, tunnettu siitä, että ainakin yhden säiejoukon (34 tai 42) säikeet suulakepuristetaan niin lähelle toisiaan, että saadaan huokoinen välituote, jossa säikeet ovat sivuttaisessa kosketuksessa toisiinsa tai sijaitsevat niin lähellä toisiaan niiden olennaiselta pituudelta että välituotteen reikätiheys on ainakin 19 200 reikää 100 neliösenttiä kohti ja että säikeet välituotteen venytyksen jälkeen erottuvat toisistaan muodostaen selvästi määritellyt yksittäiset säikeet vailla olennaista fibrillien muodostusta säikeiden väliin ja korkeasäielukuisen, orientoidun verkon, jonka reikätiheys on ainakin 784 reikää 100 neliösenttiä kohti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että molemmat säiejoukot suulakepuristetaan yksittäisistä, välimatkan päässä toisistaan olevista aukoista (28, 32. muodostuvan aukkojoukon läpi ja että yksittäiset säikeet täten saatetaan yhtymään toisiinsa suulakeaukkojen (28) kohdalla tai lähellä näitä muoviaineen paisumisesta johtuen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korkeasäielukuinen, orientoitu verkko venytyksen jälkeen pidetään osittaisen pidätyksen ja korkeamman lämpötilan alaisena kuin lämpötila, jota käytettiin venytys-vaiheen aikana, muoviaineen lämpökovettamiseksi.