JP2006519934A - プラスチックテープのクロスプライ、並びにその製造のためのプロセスおよび装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、プラスチックテープのクロスプライ並びにクロスプライ自体の製造のための、プロセスおよび装置に関する。該プロセスは以下のものを含む。
a)合成層(1b)によって相互に接続された横方向プラスチックテープ(1a)を有する横方向ウエブ(1)を用意すること、
b)横方向ウエブ(1)から等しい長さの横方向ウエブピース(1c)を切断し、該横方向ウエブピース(1c)を接続ステーション(6)へ運搬すること、ここで、横方向ウエブピース(1c)は、それらの横方向プラスチックテープの長手軸の方向に対して、横方向に引っ張られ、
c)複数の縦方向プラスチックテープ(8)を用意すること、
d)該縦方向プラスチックテープ(8)を、平行な配置にて、接続ステーション(6)に供給すること、
e)接続ステーション(6)を通過するときに、縦方向プラスチックテープ(8)と横方向ウエブピース(1c)との間に、プラスチック溶融物層(10)を導入することによって、縦方向テープ(8)と、供給される横方向ウエブピース(1c)とを、接続ステーション(6)において接続してクロスプライ(11、19)を形成すること、そして引き続いて、プラスチック溶融物層を冷却し、縦方向プラスチックテープ(8)の長手軸の方向が、横方向ウエブピース(1c)のプラスチックテープの長手軸の方向に対して角度をなすようにすること。
a)合成層(1b)によって相互に接続された横方向プラスチックテープ(1a)を有する横方向ウエブ(1)を用意すること、
b)横方向ウエブ(1)から等しい長さの横方向ウエブピース(1c)を切断し、該横方向ウエブピース(1c)を接続ステーション(6)へ運搬すること、ここで、横方向ウエブピース(1c)は、それらの横方向プラスチックテープの長手軸の方向に対して、横方向に引っ張られ、
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Description
本発明は、好ましくは延伸されたプラスチックテープのクロスプライ、並びにプラスチックテープのクロスプライの製造のためのプロセスおよび装置に関する。
今日、延伸プラスチックテープからなるファブリックは広く用いられており、特に袋の製造において、カンバスファブリック、1000kg以上の荷重耐性能力を有する「大袋(big bag)」、ジオテキスタイルなどに使用されている。フィルムなどの他のシート材料と比較して、ファブリックは、より高い二軸強度にも関わらずより軽いユニット面積当たりの重さを有することで区別される。さらに、プラスチックテープの製造プロセスは、フィルムの製造と比べると、技術的にかなり簡易である。しかしながら、プラスチックテープからのファブリック製造プロセスには、場所と人材を多く必要とすること、騒音、汚れ、大量の廃棄物質、ウィービングなどの間でのテープの強度ロスといった、実質的な欠点が付随してくる。
WO 01/16418によって、複合プレートを製造するプロセスおよび装置が知られており、そこでは、平行な糸(yarn)の束が予め定められた方向に沿って走っている。これらの糸に、前記方向に対して横切るように方向付けられている糸の層が関係付けられており、該糸の層および/または該糸の束は、少なくとも1つの有機材料と少なくとも1つの補強材料を含んでいる。アセンブリ(組立て体)全体は、少なくとも10重量%の有機材料を含んでいる。アセンブリ全体は、予め定められた方向へ移動する間に加熱され、加熱および/または圧力によって固められ、次いで、冷却されて複合材ストリップが形成される。しかしながら、この公知の装置およびプロセスは、前記文献の図1による実施態様において、個々の糸が糸束を横方向に(transversely)横切って折り重ねられ(表示された速度:120ストローク/分)、次いで切断されなければならないため、製造プロセスが非常にゆっくりでしか実行できないという不利な点を有する。図2による実施態様においては、いくつかの糸が、同時に糸束を横方向に横切るように向けられ、糸束の連続モーションが不可能になるか、あるいは、図とは反対に、横糸(transverse yarns)の横方向速度成分に加え、糸束の縦方向速度成分が常に与えられるため、糸束の上に横糸を直交させて配置することができない。
ドイツ特許2707584A1によって、テープのネットワークで補強されたフィルムウエブが知られており、それによると、テープのネットワークは、ジグザク様式でフィルム中に延び互いに横切っているテープによって構成される。その製造プロセスは、フィルムウエブの下にレーキ(rake)または櫛を通すことを有している。レーキまたは櫛は、フィルムウエブの運搬方向に対し横方向に移動可能であり、またフィルムウエブに対して平行な配置でテープ群を適用する。この配置では、糊を同時に適用することによって、テープがフィルムウエブに固定される。フィルムウエブおよびレーキの相対運動により、テープは斜めの角度でフィルムウエブ上に置かれる。さらに、膨らみ(swelling)がフィルムウエブの縦方向の縁部に形成される。この膨らみは、テープ群の層の方向の逆転によって起こされるものである。
本発明の目的は、上述の不利点が回避されるような、好ましくは延伸(stretched)プラスチックテープからなるクロスプライ(cross ply)、並びにプラスチックテープのクロスプライの製造のためのプロセスおよび装置を提供することである。
前記目的を果たすために、本発明は、請求項1に定義したようなプラスチックテープのクロスプライの製造のためのプロセスを提供する。本発明によるプロセスの有利な実施態様は、独立サブクレームにおいて規定されている。
本発明によるプロセスは以下の利点を提供する:
・製造を通じた高い処理量
・1%未満の廃棄材料(waste material)
・場所および人材の必要正が低いこと
・高い全体的な効率
・当該プロセスによって、テープ強度のロスが無いこと。
・製造を通じた高い処理量
・1%未満の廃棄材料(waste material)
・場所および人材の必要正が低いこと
・高い全体的な効率
・当該プロセスによって、テープ強度のロスが無いこと。
本発明のプロセスの有利な実施態様によれば、次のようにすることによって、横方向ウエブが用意される。即ち、先ず、複数の横方向プラスチックテープを、好ましくは巻き戻しクリール上のボビンに用意し、次いで、それらは、平行な配置にてコーティングステーションへ導かれ、そこで、それぞれ隣り合った横方向プラスチックテープは、合成層を該横方向プラスチックテープの少なくとも一方の表面につけることによって、相互に接続される。プラスチックテープからなるクロスプライ全体の製造を1つの一体化された製造工程で行うことができるように、前記プロセスを、接続ステーションへの縦方向プラスチックテープの供給と同期的に実施してもよい。
望ましい性質をクロスプライに与えるため、または、そのさらなる処理をサポートするために、クロスプライを製造するためのプロセスの改善された成果では、縦方向プラスチックテープが、接続ステーションに供給される前に、コーティングステーションにて、少なくともその一方の表面を合成層でコートされるようになっている。その結果、所望の性質を有する5層のクロスプライが得られる。
クロスプライ製造のための本発明によるプロセスの好ましく改善された成果は、縦方向プラスチックテープおよび横方向プラスチックテープの両方が、接続ステーションに供給される前に、単一の共通コーティングステーションにおいてコートされることであって、請求項3に規定されている。この方法では、5層のクロスプライは、単一のコーティングステーションおよび接続ステーションを用いて製造されうる。
補強された横方向のエッジ(該エッジは、同時にスプライシングに対して保護されている)を有するクロスプライを得ることができる。それは、縦方向プラスチックテープから横方向にはみ出している横方向プラスチックテープの端部が折り重ねられ、そしてその横方向プラスチックテープの折り重ねられた端部が、それ自体と、または縦方向プラスチックテープと、好ましくは熱風溶接や押出溶接によって接続された場合にである。
本発明のプロセスによって得られたクロスプライは、好ましくは、クロスプライの外表面をインプリントすることによって、または、該クロスプライをチューブの形にし、任意には、引き続いて、切断およびバッグ底の形成をすることによって、さらに処理することができる。
上記目的を達成するため、本発明はさらに、請求項7に定義されるような、プラスチックテープのクロスプライの製造のための装置を提供する。
本発明の装置の特徴は、高い効率であること、スペースの必要性が低いこと、操作スタッフの必要性が低いこと、メンテナンスの必要性が低いこと、および、環境に与える影響が可能な限り小さいことである。
プレス手段が、一組のプレスロールを有し、好ましくは、プレスロールの少なくとも一方が冷却されていることは有利なことである。
好ましい実施態様では、プラスチック溶融物ダイは、スロットダイとして設計される。
横方向ウエブピースの運搬手段が、コンベヤーベルト、好ましくは真空コンベヤーベルトを有することは、好ましいことである。それによって、高い運搬速度が達成でき、同時に、横方向ウエブピースはベルト上の規定位置に保持される。
装置によって製造工程を一体化して行うことを目的として、切断手段は、例えば、往復吸引バーなどの移し換え手段と組み合わせてよい。これは、横方向ウエブピース(切断されたものである)を直接に運搬手段へ移し換えるためにである。この方法によって、装置のスペースの要求はより少なくなる。
切断手段が移動可能なナイフまたはホットワイヤとして設計される場合、横方向ウエブにおけるクリーンな切断が保証される。
さらに、プラスチックテープのクロスプライを製造するための本発明の装置は、1つまたは複数のコーティングステーションを備えていてもよく、そのコーティングステーションは、縦方向プラスチックテープおよび/または横方向プラスチックテープに対し、それらが接続ステーションに供給される前に、それらの少なくとも一方の表面を合成層によってコートするためのものである。それにより、製造されたクロスプライの特性は、幅広く変化し得る。同様に、横方向ウエブが製造プロセスにおいて製造され、それと同時に、(コートされた、もしくはコートされていない)縦方向プラスチックテープが接続ステーションに供給され、高度に一体化された装置が作られる。好ましくは、横方向プラスチックテープのためのコーティングステーションおよび/または縦方向プラスチックテープのためのコーティングステーションは、プラスチック溶融物を排出するためのダイを少なくとも1つ、並びに、下流に配置された押圧しかつ冷却する手段、好ましくは一対のプレスかつ冷却のロールを有する。
プラスチックテープのクロスプライを製造するための本発明による装置の特に好ましい実施態様は、可能な限り高い処理量を提供すると同時に確実に良品質を与えるものであって、該態様は、コーティングステーションを有し、これは、互いに平行となって供給される複数のプラスチックテープをプラスチック溶融物でコートすることによってプラスチックウエブを製造するためのものであり、かつ、該態様は、その下流に、プラスチックウエブを横方向ウエブと縦ウエブへ縦に分離するための分離手段を有し、ここで、横方向ウエブを切断手段に供給するために方向変換手段が具備され、そして、縦方向ウエブは接続ステーションへ供給されうる。この実施態様により、5層クロスプライが、たった1つのコーティングステーションと接続ステーションを必要とするだけで、製造可能となる。
前記の目的を達成するために、本発明は、請求項17または18に定義したような、プラスチックテープのクロスプライを提供する。
本発明のクロスプライは、4層または5層の設計を有していてもよい。それは、互いに角度をなして配置された、横方向プラスチックテープと縦方向プラスチックテープ(これらは有利にも単軸的に延伸されて強度が増している)の層によって、2軸方向の機械的強度を享受している。横方向プラスチックテープと縦方向プラスチックテープのこれら2つの層は、内部の合成層によって相互に接続されており、それによって、内部の合成層自体は、実質的な機械的ストレスにさらされることがなく、横方向プラスチックテープと縦方向プラスチックテープとの層のスプライシングを妨げることが主な役目となる。一方で、1つまたは2つの外側の合成層は、その下に配置された横方向プラスチックテープおよび縦方向プラスチックテープの層を保護する役割を果たす。また他方で、これらはさらに、例えば、スリップ抵抗、紫外線に対する耐性、空気もしくは埃に対する不透過性、良好な印刷適性などといった所望の性質をクロスプライに与える役目を果たす。横方向プラスチックテープおよび縦方向プラスチックテープは、異なる材料および/または仕様でできていてもよい。穿孔によって、通気性のあるクロスプライを製造することができる。
本発明のクロスプライの重要な利点は、ユニット当たりの重量に基づいたその非常に高い機械的強度、その性質の広範囲な多様性、そのユニバーサルな適用、個々のプラスチックテープの置換に対するその高い耐性、並びに、その後のプロセス、例えば袋の製造などにおける優れたさらなる加工性にある。
クロスプライの生産性に関して優れた利点を提供するクロスプライの好ましい実施態様では、横方向プラスチックテープの層は、個々の横方向ウエブピースからなり、それらのピースは、エッジとエッジをつけて連続して配置され、そして、外側の合成層によって相互に接続されたプラスチックテープからなる。
クロスプライの改善された成果では、縦方向プラスチックテープから横方向にはみ出した横方向プラスチックテープのエッジが折り重ねられ、それ自体に、または、縦方向プラスチックテープに接続されて、効果的なエッジ補強が達成される。
好ましくは、プラスチックテープおよび個々の合成層のための合成材料は、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、特にHDPE、LDPEもしくはLLDPE、またはそれらの混合物から選択される。紫外線に対する耐性、スリップ抵抗、良好な溶接性、静電気防止性質などの所望の性質を得るために、カラーバッチ、炭酸カルシウム、充填剤、UV保護剤などの添加物を合成材料に添加してもよい。高強度のクロスプライを得るため、プラスチックテープの基材は、フィルムテープ、好ましくは、単−または共押出フィルムテープ、単押出テープ、PETもしくはPAのモノフィラメントといったモノフィラメント、並びにマルチフィラメント糸から選択されるべきである。テープは、延伸加工(stretching process)を受けるのが好ましい。クロスプライの外側のラミネーションおよび中央部の合成接続層は、異なる厚さおよび組成を有していてもよい(例えば、溶接性を高めるために、中央部の層が、高いホモポリマー含有量を有し、外側の層が高いコポリマー含有量を有する、など)。機械的方法(例えば、ニードルフェルティング)を用いることによって、クロスプライの、気体および液体のそれぞれに対する規定の透過性をさらに調節することが可能となる。
ここで、本発明を、図を参照して、限定されない実施態様によってさらに詳述する。
図1および2には、本発明による装置、並びにその上で進行するプラスチックテープのクロスプライの製造のためのプロセスの第1実施態様が、それぞれ斜視図および側面図にて概略的に示されている。
ベアリング(図示せず)に、ベールに巻かれた横方向ウエブ(transverse web)1が備えられている。該横方向ウエブ1は、平行に配置された複数の横方向プラスチックテープ1aからなり、そのぞれぞれは、合成層(synthetic layer)1bを介して、隣合った横方向プラスチックテープ1aに接続されている。好ましくは、横方向プラスチックテープは、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、(特に、HDPE、LDPE、もしくはLLDPE)またはそれらの混合物の、単軸的に延伸されたプラスチックテープである。合成層1b、好ましくはポリオレフィン層は、横方向プラスチックテープ1aがオフセットにならないような、分離しないような、あるいはプロセス中にスプライスしないような強度を示すことだけはしなければならない。しかしながら、合成層1bは荷重に耐えるようには要求されていない。送り方向(矢印A)に対して横方向に配置された2つの吸引バー3を有する一体化された切断と移し換えのステーション2へと、横方向ウエブ1が、様々な方向変換ローラー14a、14b、14c、14dを通って導かれる。かかる吸引バーは、切断手段(図示せず)と同様、スライド4によって往復運動できる。前記切断手段はホットワイヤまたは固定のあるいは可動のナイフを含む。スライド4は、吸引バー3に接着した横方向ウエブ1を、コンベヤーベルト5の形態となっている移し換え手段を横断するように引く。該コンベヤーベルトは真空コンベヤーベルトとして設計されているのが好ましい。横方向ウエブが、コンベヤーベルト5上の予め定められた位置に置かれるとすぐ、規定の長さの横方向ウエブピース1cが切断され、コンベヤーベルト5へ移し換えられる。あるいは、横方向ウエブピース1cを、スライド4がコンベヤーベルト5上を横切る前に既に切断し、スライドが横方向ウエブピースのみを運搬するようにしてもよい。
コンベヤーベルト5が連続的に矢印Bの方向へ動き、横方向ウエブピース1cをコンベヤーベルト5へ供給するサイクルが調整され、その調整は、該横方向プラスチックテープの長手軸(longitudinal axes)がコンベヤーベルト5の運搬方向に対して直角に延びた状態で、該横方向ウエブピースが、コンベヤーベルト上に連続した関係にて、エッジからエッジまで横たわる状態となるような調整である。連続して並べられた横方向ウエブピース1cは、接続ステーション(connecting station)6に供給され、そして、横方向プラスチックテープの長手軸が引き込み方向を横切って横たわるような状態にて、接続ステーション6の中へ引き込まれる。
切断手段、移し換え手段および運搬手段の図示された実施態様がこれまでのところ好ましいとされている例示的実施態様であるということを注意すべきである。しかしながら、本発明の範囲はこれらの例に決して限定されず、添付の特許請求の範囲に独占的に由来する。
横方向ウエブの供給、横方向ウエブピースの切断、およびそれらを接続ステーションに送達する処理と同時に、巻き戻しクリール(図示せず)に配置された複数のボビン7から、各々の複数の(好ましくは単軸的に延伸された)縦方向プラスチックテープ8が巻き戻され、互いに隣合って並行に置かれる(エッジとエッジとをつけて、またはテープの間に小さい間隔をもって)。それらは様々な方向変換(deflection)ローラー13a、13b、13cを介して接続ステーション6へ供給される(矢印C参照)。縦方向プラスチックテープは、その長手軸が引き込み方向に配置されるように引き込まれる。
横方向ウエブピース1cおよび縦方向プラスチックテープ8の引き込みは、1対のロールの間で行われ、そこで、1つのロール5aはコンベヤーベルト5に属し、その他のロール9は冷却されたプレスロールである。接続ステーション6は、ダイ6a(好ましくは、スロットダイ)を有し、そこからプラスチック溶融物層10が横方向ウエブピース1cと縦方向プラスチックテープ8との間に、それらがロール対5a、9へ引き込まれるにつれて、導入される。冷却されたプレスロール9によって、プラスチック溶融物層10が冷却され固められる。プラスチック溶融物層10は、横方向ウエブピース1cと縦方向プラスチックテープ8とを接続し、クロスプライ11を形成する。該クロスプライは、単軸的に延伸された横方向プラスチックテープと縦方向プラスチックテープの2つの層のため(これらは互いにおおよそ直角に配置されている)、高い二軸強度を示す。こうして製造されたクロスプライ11は、図17に図示したように、4つの層、すなわち、合成層1b、横方向プラスチックテープ1a、プラスチック溶融物層10および縦方向プラスチックテープ8からなる。クロスプライ11は、引き続いて、例えば、縦方向の縁部を折り重ね、それらを折り重ねおよび糊付けステーション30において熱溶接することによって、またはインプリントすることなどによって、さらに処理されてもよい。そこで、クロスプライ11はベール12に巻き上げられる。
以下に、さらなる例示的な実施態様を図解するが、同様のエレメント、もしくは同様の機能を有するエレメントは、第1実施態様と同じ参照番号で図に提供されている。
図3および図4では、本発明による装置、並びにその上で進行する、プラスチックテープのクロスプライの製造のためのプロセスの第2実施態様が、それぞれ斜視図および側面図にて概略的に図示されている。
第1実施態様に見られるように、前の製造プロセスにて製造された、ベールに巻き戻された横方向ウエブ1が提供される。前記横方向ウエブ1は、複数の平行に並んだ横方向プラスチックテープ1aからなり、そのぞれぞれは合成層1bを介して隣合った横方向プラスチックテープ1aと接続されている。様々な方向変換ローラーを介して、横方向ウエブ1が、一体化された切断と移し換えのステーション2へと導かれる。そこで横方向ウエブは、コンベヤーベルト5を横断するように引かれ、等しい規定の長さの横方向ウエブピース1cへと切断される。これらは、連続的に動くコンベヤーベルト5に、エッジとエッジをつけて、連続した関係にて移し換えられ、横方向プラスチックテープの縦方向(長手)軸はコンベヤーベルト5の運搬方向に対し直角に延びている。連続して並んだ横方向ウエブピース1cは、コンベヤーベルト5上の接続ステーション6へ運搬され、横方向プラスチックテープの縦方向軸が引き込み方向に対し横向きになるように、接続ステーションの中へ引き込まれる。
第1実施態様に見られるように、前の製造プロセスにて製造された、ベールに巻き戻された横方向ウエブ1が提供される。前記横方向ウエブ1は、複数の平行に並んだ横方向プラスチックテープ1aからなり、そのぞれぞれは合成層1bを介して隣合った横方向プラスチックテープ1aと接続されている。様々な方向変換ローラーを介して、横方向ウエブ1が、一体化された切断と移し換えのステーション2へと導かれる。そこで横方向ウエブは、コンベヤーベルト5を横断するように引かれ、等しい規定の長さの横方向ウエブピース1cへと切断される。これらは、連続的に動くコンベヤーベルト5に、エッジとエッジをつけて、連続した関係にて移し換えられ、横方向プラスチックテープの縦方向(長手)軸はコンベヤーベルト5の運搬方向に対し直角に延びている。連続して並んだ横方向ウエブピース1cは、コンベヤーベルト5上の接続ステーション6へ運搬され、横方向プラスチックテープの縦方向軸が引き込み方向に対し横向きになるように、接続ステーションの中へ引き込まれる。
横方向ウエブの供給、横方向ウエブピースの切断、およびそれらを接続ステーションに送達する処理と同時に、単軸的に延伸された縦方向プラスチックテープ8が、複数のボビン7から巻き戻され、互いに隣合って並行に置かれる。それらは様々な方向変換ローラーを経て接続ステーション6に供給される。縦方向プラスチックテープは、その長手軸が引き込み方向に配置されるように引き込まれる。しかしながら、第1実施態様とは対照的に、縦方向プラスチックテープ8は、接続ステーション6に引き込まれる前にコーティングステーション15を通過する。そのコーティングステーションにて、縦方向プラスチックテープは合成層16でコートされ、個々のテープ8がつなげられる。コーティングステーション15は少なくとも1つのダイ15a(好ましくはスロットダイ)を含み、そこから合成層16がテープ8へ溶融物として付けられる。これにより、合成層が既に付けられたテープが、一組のプレスロール17、18(そこでは、少なくとも1つのロールが冷却されている)を通過する。
該クロスプライ製造のさらなる処理は、第1実施態様のものと一致している。すなわち、横方向ウエブピース1cと、縦方向プラスチックテープ8とが、そのコーティング16を伴って一組のロール5a、9の間に引き込まれる。そのため、合成層16および合成層1bが外側に置かれていることを考えなければならない。すなわち、これらはロール表面に面して置かるため、接続ステーション6から横方向ウエブピース1cと縦方向プラスチックテープ8の間に導入されるプラスチック溶融物層10とは接触しない。冷却されたプレスロール9によって、プラスチック溶融物層10が冷却されて固められる。プラスチック溶融物層10は、横方向ウエブピース1cと縦方向プラスチックテープ8を接続してクロスプライ19を形成する。該クロスプライは、単軸的に延伸された横方向プラスチックテープと縦方向プラスチックテープとの2つの層のため(これらは互いにおおよそ直角に配置されている)、高い二軸強度を示す。こうして製造されたクロスプライ19は、図13〜16に図解されたように、5つの層、すなわち、合成層1b、横方向プラスチックテープ1a、プラスチック溶融物層10、縦方向プラスチックテープ8および合成層16からなる。クロスプライ19は、引き続いて、ベール20に巻き上げられる。
図5、6および7には、プラスチックテープのクロスプライの製造のための本発明による装置が図示されており、これは、第1実施態様の改変としてみなされるべきものである。この実施態様は、横方向ウエブがすでに前もって加工されているのではなく、クロスプライの製造中にインラインで製造されるという点で、最初の2つの実施態様と異なる。このために、横方向プラスチックテープ1aは、ボビン7のサブグループ7bから巻き戻され、平行な配置にてコーティングステーション21に供給され、そこで、ダイ21aからの合成層1bによってコートされる。合成層1bを含むコーティングプロセスに続いて、横方向テープは、合成層1bを固めるために、一組のプレスロール22、23(そこでは、少なくとも1つのロールが冷却されている)を通過する。このようにして製造された横方向ウエブ1は、ターニングバー24において90°だけ方向変換され、引き続いて、コンベヤーベルト5の下を、切断と移し換えのステーション2へと供給され、該ステーションにおいて横方向ウエブピース1cへと切断され、コンベヤーベルト5へと移し換えられ、接続ステーション6へ運搬される。第1実施態様で既知の方法で、縦テープ8はボビン7のサブグループ7aから巻き戻され、接続ステーション6へ導かれる。そこで、第1実施態様と同様に、プラスチック溶融物層10を間に導入することにより、それらは横方向ウエブピース1cと接続され、4層のクロスプライ11(図17に図解する)が形成され、そのクロスプライは、ベール12に巻き上げられる。図7には、切断と移し換えのステーションを含んだ第3実施態様の詳細を、さらに詳しく斜視図で図示している。該図では、吸引バー3が、スライド4によってコンベヤーベルト5の上のポジションへと動かされている。吸引バー3のうちの1つの後方エッジに付けられたナイフ28によって、横方向ウエブピース1cが横方向ウエブ1から切断され、そのピースは吸引バー3によって保持される。その後すぐに、コンベヤーベルトの上方に配置されたスライド4の一部が角度αだけ下方へ傾き、こうして横方向ウエブピース1cがコンベヤーベルト5へ移し換えられる。
図8、9および10には、プラスチックテープのクロスプライの製造のための、本発明による第4実施態様が図示されている。該図については、縦方向プラスチックテープ8がボビン7の第一サブグループ7aから引き出され、それと同時に、横方向プラスチックテープ1aがボビン7の第二サブグループ7bから引き出されている。縦方向プラスチックテープ8と横方向プラスチックテープ1aとは、平行な方向付けをされて一緒にコーティングステーション25へ供給され、そこで(また一緒に)合成層27でコートされる。引き続き、該テープはコーティングを伴って一対のプレスロール28、29(そこでは、少なくとも1つのロールが冷却されている)を通して引かれる。このようにして製造されたウエブは、その後、固定(stationary)ナイフ26に到達し、そこで長手方向に2つの部分ウェブ、すなわち、縦方向プラスチックテープ1とコーティング27(これは第2実施態様の合成層16と機能的に同等である)とからなる縦方向ウエブ8aと、横方向プラスチックテープ1aとコーティング27(これは第1〜第3実施態様の合成層1bと機能的に同等である)とからなる横方向ウエブ1とに分割される。さらなる処理は、第2実施態様のようにして行われる。つまり、一方では、コートされた縦方向ウエブ8aがコーティングステーション6へ供給され、他方では、横方向ウエブ1がターニングバー24で回転し、コンベヤーべルト5の下を切断と移し換えのステーション2へと運搬される。そこで、横方向ウエブは横方向ウエブピース1cへと切断され、該ウエブピースがコンベヤーべルト5へ移し換えられ、次々にコーティングステーション6へ運搬される。コーティングステーション6では、縦方向プラスチックテープ8と横方向ウエブピース1cとが、それらの間にプラスチック溶融物層10を導入することによって接続され、5層のクロスプライ19が形成される。このクロスプライを図13〜16に詳細に図示する。図10には、切断と移し換えのステーションを含む第4実施態様の詳細がより詳しく斜視図で図示されている。該図では、吸引バー3がスライド4によってコンベヤーベルト5の上方のポジションへ動かされている。吸引バー3のうちの1つの後方エッジに付けられたナイフ28によって、横方向ウエブピース1cが横方向ウエブ1から切断され、そのピースは吸引バー3によって保持される。その後すぐに、コンベヤーベルトの上方に配置されたスライド4の一部が角度αだけ下方へ傾き、こうして横方向ウエブピース1cがコンベヤーベルト5へ移し換えられる。
図11および12には、プラスチックテープのクロスプライの製造のための、本発明による第5実施態様が図示されている。この実施態様は、別個のコーティングステーションが縦方向テープ8をコートするため、並びに横方向テープ1aをコートするために具備されていること、即ち、合成層16を縦方向テープ8へ付けるためのコーティングステーション31と、合成層1bを横方向テープ1aに適用するためのコーティングステーション32とを具備している点において、前述の実施態様のそれぞれの場合と異なる。当該クロスプライのためのさらなる製造プロセスは、第2実施態様のところで前述したようにして進行するので、本明細書を参照するだけで十分である。この装置によって、図13〜16に図示されるような5層のクロスプライ19が製造される。
図13には、本発明による装置の第2、第4または第5の実施態様によって製造されたクロスプライ19が斜視図にて図示されている。それは5つの層を有しており、即ち、横方向ウエブピース1cの合成層1bから形成される外側の合成層、横方向ウエブピース1cの横方向プラスチックテープ1aの層、接続ステーションにおいて導入されたプラスチック溶融物層10から形成された内部合成層、縦方向プラスチックテープ8の層、および合成層16または27(ぞれぞれ、その層によって縦方向プラスチックテープ8をコートしている)である。縦方向プラスチックテープ8は、クロスプライ19の縦方向に延び、横方向プラスチックテープ1aはそこへ横向きに(すなわち直角に)延びている。内部の合成層10は、横方向プラスチックテープ1aと縦方向プラスチックテープ8とを接続するが、該内部の合成層自体は、荷重に耐える強度を示す必要はない。クロスプライの荷重に耐える強度は、延伸された縦方向および横方向のプラスチックテープの強度に、ほとんどもっぱら基づいており、これが、それらの直交配置により、クロスプライに所望の二軸強度を与えている。延伸の結果、プラスチックテープは配向分子を示し、それによって強度は何倍にも上がる。テープの層と外側の合成層1bとを接続するプラスチック溶融物層10は、不配向の分子鎖を示す。外側の合成層1bは、例えば、紫外線に対する耐性、スリップ抵抗、良好な印刷適性などの特定の所望の性質をクロスプライへ与えるのに役立つ。
ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)(特に、HDPE、LDPE、またはLLDPE)、またはそれらの混合物といったポリオレフィンは、プラスチックテープおよび個々の合成層の材料に適している。カラーバッチ(colour batch)、炭酸カルシウム、充填材料、UV保護剤などの添加物をさらに加えてもよい。本発明によるクロスプライの例としては、混合物(添加物)を含む高延伸PP(ホモポリマー)が挙げられ、場合によっては、LDPEの混合成分、PPとLDPEの混合物のコーティング(ホモ、またはコポリマー)を伴い、場合によっては、溶接性および接着性を高めるための添加物、並びに、染色もしくは様々な性質(紫外線に対する保護、静電気防止性質、伝導性など)を調整するための添加物が加えられる。
用途によっては、フィルムテープ、単押出テープ、その他のモノフィラメント並びにマルチフィラメント糸が代替材料になりうる。さらに、単または共押出フィルムテープ、あるいはPETまたはポリアミド(強度上げるため)のモノフィラメントが考えられる。ポリオレフィンの共押出マルチ層フィルムテープもまた可能である。当該クロスプライにおけるテープまたはモノ/マルチフィラメントの領域網羅範囲(areal coverage)は、約100%とネット状構造との間で変化しうる。さらに、1つのクロスプライにおいて異なる基材(例えば、充填のための薄ポリオレフィンテープで、それらの間にPET糸を強度のために有するもの)を用いることも可能である。当該クロスプライの外側の積層および中央部の接着層(合成接続層10)は異なる厚さと組成(例えば、溶接性を改善するために、中央部の層が高いホモポリマー含有量を有し、外側層が高いコポリマー含有量を有するなど)を有していてもよい。原則的に、すべての改変は意図する用途に準拠する。機械的方法(例えば、ニードルフェルティング)を用いることによって、気体および液体のそれぞれに対する規定の透過性をさらに調節することが可能となる。袋のためのチューブへのさらなる処理は、基本的に、縦方向および横方向の接着または溶接を含むチューブ形成プラントを通じて行われる。
個々の材料層の厚さは、クロスプライの意図する用途によって選択される。本発明によるクロスプライは、例えば、カンバスファブリックのための袋、「大袋」、ジオテキスタイルなどに使用される。クロスプライのユニット当たりの重量は、通常の袋及びカンバス用の約70〜80g/m2から、コンテナ、技術的および特殊用途用で通常値の倍数までの範囲であってよい。所望であれば、空気透過性を得るために当該クロスプライに穿孔を施してもよい。それぞれの層のテープはエッジからエッジまで置かれている必要はなく、それらは互いに間をおいて配置されていてもよい。
図14は、図13のクロスプライ19の拡大されたエッジ部分を示している。横方向プラスチックテープ1aのエッジ(これが、縦方向プラスチックテープ8から横方向にはみ出している)が、該テープを接続する合成層1bと一緒に折り重ねられ、それぞれ合成層16または27と接続されているがわかる。このようにして、クロスプライの補強されたエッジ19aが形成され、これはスプライシングを防ぐ。当然に、補強されたエッジを4層のクロスプライの場合に形成することもできる。この場合、プラスチックテープ1aは縦方向プラスチックテープ8と接続される。
図5には、5層のクロスプライ19が斜視図で示されており、該クロスプライは、本発明による装置の第2、第4、第5の実施態様によって製造されており、チューブの形とされている。図16は、形作られたチューブの断面を示している。図15および16のクロスプライは、上述のように、5つの層を有している。即ち、横方向ウエブ1の合成層1bから形成された外側の合成層、横方向ウエブ1の横方向プラスチックテープ1aの層、接続ステーションに導入されたプラスチック溶融物層10から形成された内部の合成層、縦方向プラスチックテープ8の層、および合成層16または27(ぞれぞれに、その層で縦方向プラスチックテープ8がコートされている)である。合成層16または27は、それぞれ、クロスプライによるチューブ形成の間に、内部層を形成し、これによって、例えば、袋の製造において、エンドレスな織物チューブを伴なう製造プロセスと比較して、明らかな利点が得られる。なぜなら、その後で内部層を製造する必要がないからである。
本発明によれば、さらに、横方向および縦方向プラスチックテープの複数の層をクロスプライへと成形し、なお一層高い、荷重に耐える強度を達成することができる。例えば、2つのクロスプライの間に一度にプラスチック溶融物層を導入することによって、2つ以上の4および5層のクロスプライを接続することができる。本発明による装置の第1または第3の実施態様においては、前の製造工程で製造されたクロスプライを横方向ウエブとして用いてもよい。
本発明による装置の第1または第3の実施態様によって製造されたクロスプライ11を図17に斜視図にて図示する。これは4つの層、すなわち、横方向ウエブ1の横方向ウエブピース1cの合成層1bから形成される外側の合成層、横方向ウエブ1の横方向ウエブピース1cの横方向プラスチックテープ1aの層(図1および図3参照)、接続ステーションに導入されたプラスチック溶融物層10から形成される内部の合成層、および縦方向プラスチックテープ8の層を有している。縦方向プラスチックテープ8はクロスプライ11の縦方向に伸びており、横方向プラスチックテープ1aはそこへ横向き(すなわち直角)に伸びている。内部の合成層10は、横方向プラスチックテープ1aと縦方向プラスチックテープ8とを接続するが、内部の合成層自体は、荷重に耐える強度を示す必要はない。クロスプライの荷重に耐える強度は、延伸された縦方向および横方向のプラスチックテープの強度に、ほとんどもっぱら基づいており、これが、それらの直交配置により、クロスプライに所望の二軸強度を与えている。延伸の結果、プラスチックテープは配向分子を示し、それによって強度は何倍にも上がる。テープの層と外側の合成層1bとを接続するプラスチック溶融物層10は不整列の分子鎖を示す。クロスプライの材料および性質に関しては、上記の5層の実施態様が参照され、その記載は4層の実施態様にも適用される。
Claims (24)
- プラスチックテープ好ましくは延伸プラスチックテープのクロスプライの製造のためのプロセスであって、
a)平行に配置された複数の横方向プラスチックテープ(1a)を含む横方向ウエブ(1)を用意し、ここで、該テープのそれぞれは隣り合った横方向プラスチックテープ(1a)と合成層(1b)を介して接続されており、
b)横方向ウエブ(1)から等しい長さの横方向ウエブピース(1c)を切断し、そして該横方向ウエブピース(1c)を接続ステーション(6)へ連続して運搬し、ここでは、横方向ウエブピース(1c)は、横方向プラスチックテープの長手軸の方向が引き込み方向(矢印B)に対して角度をなしているように、好ましくは略直角をなしているように引き込まれるものであり、
c)複数の縦方向プラスチックテープ(8)を用意し、好ましくは巻き戻しクリール上のボビン(7)に用意し、
d)該縦方向プラスチックテープ(8)を、平行な配置にて、接続ステーション(6)へ供給し、
e)縦方向プラスチックテープ(8)と横方向ウエブピース(1c)とが接続ステーション(6)を通過するときに、それらの間にプラスチック溶融物層(10)を導入することによって、縦方向テープ(8)と各場合で供給された横方向ウエブピース(1c)とを、接続ステーション(6)において接続して、クロスプライ(11、19)を形成し、そして引き続いて、プラスチック溶融物層を冷却し、それによって、縦方向プラスチックテープ(8)の長手軸の方向が、横方向ウエブピース(1c)のプラスチックテープの長手軸の方向に対して角度をなして、好ましくは略直角をなして延びるようにし、
f)以上のようにして製造されたクロスプライ(11、19)を、さらに処理し、および/または、巻き上げること、
を特徴とする、前記プロセス。 - 横方向ウエブを用意することが、
複数の横方向プラスチックテープ(1a)を用意すること、好ましくは巻き戻しクリール上のボビン(7)に用意すること、
横方向プラスチックテープ(1a)を、平行な配置ににて、コーティングステーション(21、32)へ供給すること、および、
合成層(1b)を横方向プラスチックテープ(1a)の少なくとも一方の表面に付けることによって、コーティングステーション(21、32)において、それぞれ隣り合った横方向プラスチックテープ(1a)を接続すること、
を有することを特徴とする、請求項1に記載のプロセス。 - 縦方向プラスチックテープ(8)が、接続ステーション(6)に供給される前に、コーティングステーション(15、31)において、少なくともそれらの一方の表面を、合成層(16)でコートされることを特徴とする、請求項1または2に記載のプロセス。
- 横方向ウエブ(1)を用意すること、および縦方向プラスチックテープ(8)をコーティングすることが、
複数のプラスチックテープ(1a、8)を、好ましくは巻き戻しクリール上のボビン(7)内に用意すること、
プラスチックテープ(1a、8)を、平行な配置にて、コーティングステーション(25)へ供給すること、
合成層(27)を、プラスチックテープ(1a、8)の少なくとも一方の表面に付けることによって、コーティングステーション(25)において、プラスチックテープ(1a、8)を接続してウエブを形成すること、
そのようにして得られたウエブを、接続ステーション(6)に供給される縦方向ウエブ(8a)と、横方向ウエブ(1)になるように、縦に分割し、該横方向ウエブは、予め定められた角度、好ましくは直角にターンさせられ、そして等しい長さの横方向ウエブピース(1c)へと切断され、該横方向ウエブピース(1c)が連続した関係にて接続ステーション(6)へ運搬されること、
を有することを特徴とする、請求項3に記載のプロセス。 - クロスプライ(11、19)のさらなる処理が、
横方向プラスチックテープ(1a)の端部を折り重ねることを有し、該端部は縦方向プラスチックテープから横方向にはみ出しており、かつ、
横方向プラスチックテープの折り重ねられた端部を、それ自体と、または縦方向プラスチックテープ(8)と、好ましくは熱風溶接または押出溶接によって、接続することを有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロセス。 - クロスプライ(11、19)のさらなる処理が、
該クロスプライの外側の表面をインプリントすること、または、該クロスプライをチューブの形とし、任意には、引き続いて切断およびバッグ底の形成をすること、
を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のプロセス。 - プラスチックテープ、好ましくは延伸プラスチックテープのクロスプライの製造のための装置であって、
a)平行に配置された複数の横方向プラスチックテープ(1a)を有する横方向ウエブから横方向ウエブピースを切断するための手段切断であって、該プラスチックテープのそれぞれは隣接する横方向プラスチックテープ(1a)と合成層(1b)を介して接続されている、前記手段切断と、
b)横方向ウエブピース(1c)を次々と接続ステーション(6)へ供給するための運搬手段(5)であって、横方向プラスチックテープの長手軸の方向が、横方向ウエブピース(1c)の運搬方向(矢印B)に対し基本的に横方向であるように供給する、前記運搬手段(5)と、
c)横方向ウエブピース(1c)を複数の縦方向プラスチックテープ(8)に接続するための接続ステーション(6)であって、該接続ステーション(6)は、縦方向プラスチックテープ(8)と横方向ウエブピース(1c)とが該接続ステーション(6)を通過するときに、それらの間にプラスチック溶融物層(10)を導入するためのプラスチック溶融物ダイ(6a)を有し、縦方向プラスチックテープ(8)と横方向ウエブピース(1c)とを中間にあるプラスチック溶融物層(10)によって互いに押圧するためのプレス手段(5a、9)を有し、そして、プラスチック溶融物層(10)を冷却し固形化するための冷却手段(9)を有するものである、前記接続ステーションと、
によって特徴付けられる、前記装置。 - プレス手段が、一対のプレスロール(5a、9)を有し、好ましくは、該プレスロール(9)の少なくとも一方が冷却されていることを特徴とする、請求項7に記載のクロスプライの製造のための装置。
- プラスチック溶融物ダイ(6a)が、スロットダイとして設計されていることを特徴とする、請求項7または8に記載のクロスプライの製造のための装置。
- 横方向ウエブピース(1c)のための運搬手段が、コンベヤーベルト(5)、好ましくは真空コンベヤーベルトを有することを特徴とする、請求項7〜9のいずれか1項に記載のクロスプライの製造のための装置。
- 切断された横方向ウエブピース(1c)を運搬手段(5)へ移しかえるために、切断手段(28)が、例えば往復運動する吸引バー(3)である移し換え手段と一体になっていることを特徴とする、請求項7〜10のいずれか1項に記載のクロスプライの製造のための装置。
- 切断手段(28)が、移動可能なナイフまたはホットワイヤとして設計されていることを特徴とする、請求項7〜11のいずれか1項に記載のクロスプライの製造のための装置。
- 合成層(1b)と平行に供給される複数の横方向プラスチックテープ(1a)の少なくともそれらの一方の表面をコートするために、切断手段(28)の上流に、横方向プラスチックテープのためのコーティングステーション(21、32)が配置されていることを特徴とする、請求項7〜12のいずれか1項に記載のクロスプライの製造のための装置。
- 合成層(16)と平行に供給される複数の縦方向プラスチックテープ(8)の少なくともそれらの一方の表面をコートするために、接続ステーションの上流に、縦方向プラスチックテープのためのコーティングステーション(15、31)が配置されていることを特徴とする、請求項7〜13のいずれか1項に記載のクロスプライの製造のための装置。
- 横方向プラスチックテープのためのコーティングステーション(21、32)、および/または、縦方向プラスチックテープのためのコーティングステーション(15、31)が、プラスチック溶融物の排出のための少なくとも1つのダイ(15a、21a)と、加えて、下流に配置された加圧しかつ冷却する手段、好ましくはプレスと冷却ロールとの対(17、18;22、23)とを有することを特徴とする、請求項13または14に記載のクロスプライの製造のための装置。
- お互いに平行に供給される複数のプラスチックテープ(1a、8)を、プラスチック溶融物(27)でコーティングすることによってプラスチックウエブを製造するための、プラスチックテープコーティングステーション(25)と、
その下流の、プラスチックウエブを横方向ウエブ(1)と縦方向ウエブ(8a)とに縦に分離するための分離手段(26)であって、横方向ウエブ(1)を切断と移し換えの手段(2)へ供給するために方向変換手段(24)が具備され、縦方向ウエブ(8a)は接続ステーション(6)に供給され得るものである、前記分離手段と、
によって特徴付けられる、請求項7〜15のいずれか1項に記載のクロスプライの製造のための装置。 - プラスチックテープ、好ましくはポリオレフィンテープのクロスプライ(11)であって、
外側の合成層(1b)と、
横方向プラスチックテープ(1a)の層、好ましくは延伸プラスチックテープの層と、
内部の合成層(10)と、
縦方向プラスチックテープ(8)の層、好ましくは延伸プラスチックテープ(8)の層であって、かつ横方向プラスチックテープ(1a)に対して角度をなして、好ましくは略直角をなして配置され、内部の合成層(10)が横方向プラスチックテープ(1a)の層を縦方向プラスチックテープ(8)の層に接続している、前記縦方向プラスチックテープの層との、
アセンブリによって特徴付けられる、前記クロスプライ。 - プラスチックテープ、好ましくはポリオレフィンテープのクロスプライ(11)であって、
外側の合成層(1b、27)と、
横方向プラスチックテープ(1a)の層、好ましくは延伸プラスチックテープの層と、
内部の合成層(10)と、
縦方向プラスチックテープ(8)の層、好ましくは延伸プラスチックテープ(8)の層であって、かつ横方向プラスチックテープ(1a)に対して角度をなして、好ましくは略直角をなして配置され、内部の合成層(10)が横方向プラスチックテープ(1a)の層を縦方向プラスチックテープ(8)の層に接続している、前記縦方向プラスチックテープの層と、
さらなる外側の合成層(16、27)との、
アセンブリによって特徴付けられる、前記クロスプライ。 - 横方向プラスチックテープの層が、別個の横方向ウエブピース(1c)からなり、該ピースは、エッジとエッジとをつけて連続して配置されかつ外側の合成層(1b、27)によって相互に接続されたプラスチックテープ(1a)からなることを特徴とする、請求項17または18に記載のクロスプライ。
- 縦方向プラスチックテープ(8)から横方向にはみ出している横方向プラスチックテープ(1a)の端部が、折り重ねられ、かつ、それ自体と、または縦方向プラスチックテープ(8)と接続されていることを特徴とする、請求項17〜19のいずれか1項に記載のクロスプライ。
- プラスチックテープ(1a、8)のための、および個々の合成層(1b、10、16、27)のための合成材料が、
ポリプロピレン(PP)、
ポリエチレン(PE)、特に、HDPE、LDPE、もしくはLLDPE、
またはこれらの混合物
から選択されることを特徴とする、請求項17または18に記載のクロスプライ。 - カラーバッチ、炭酸カルシウム、充填材料、UV保護剤といった添加物が合成材料に加えられていることを特徴とする、請求項21に記載のクロスプライ。
- プラスチックテープ(1a、8)のための材料が、
フィルムテープ、好ましくは、単一押出または共押出フィルムテープ、単押出テープ、 PETもしくはポリアミド(PA)からなるモノフィラメントといったモノフィラメント、並びに、
マルチフィラメント糸
から選択されることを特徴とする、請求項17または18に記載のクロスプライ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のプロセスによって製造されることを特徴とする、請求項17または18に記載のクロスプライ。
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