NO143805B - Fremgangsmaate for fremstilling av plastnett med hoeyt traadtall - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for fremstilling av plastnett med høyt trådtall.

Description

Kontinuerlig ekstrudering av plastnett startet ca.

1956 etter Mercer's fremgangsmåte ifølge US-PS 2.919.467. Fremgangsmåten utføres ved hjelp av to roterende dysedeler. Ifølge dette prinsippet har man en ytre roterende dysedel i form av en flat horisontal sirkulær plate med en åpning i sentrum og en indre roterende dysedel i form av en flat sirkulær plate som er plassert i åpningen på den ytre dysedel. Glidekontakt mellom de to dysedelene skaper et væskesegl.

Hver dysedel har flere fordelte åpninger i form av åpne spalter i kontaktflatene mellom de to dysedelene. Plasttråder ekstruderes kontinuerlig i vertikal retning i en sirkel gjennom spalteåpningene og dysedelene roterer fortrinnsvis i mot-satt retning slik at hver gang en åpen spalt i den roterende dysedel kommer på linje med den indre dysedel dannes der en sammenføyning mellom nabotråder. Det resulterende produkt er et ekstrudert rør av plastnett som vanligvis har rombeformede åpninger langs rørlengden. Mercer-prosessen har vært og er i utstrakt bruk og der er lisenstakere som anvender fremgangsmåten i alle de viktigste industriland i verden.

De amerikanske og franske lisenstakere i Mercer-prosessen har hver uavhengig gjort en modifikasjon ved fremgangsmåten idet den dyse som er ytterst holdes stille mens den indre dysedel føres opp og ned i vertikal retning for å skille kontaktflatene mellom de to dysedelene. I en foretrukket ut-førelse er der ingen åpne spalter i kontaktflaten i én av dysedelene. Flere atskilte plasttråder ekstruderes kontinuerlig vertikalt i en sirkel gjennom de åpne, skilte spalteåpninger i den faste ytre dysedelen. Den indre dysedelen skilles periodisk fra den ytre dysedelen for å skille kontaktoverflåtene og derved ekstrudere en tversgående sirkelformet tråd som danner en sammenføyning som forbinder den tversgående sirkelfor-mede tråden med alle de atskilte vertikale trådene. Som et resultat av dette ekstruderes et plastnett som stort sett har kvadratiske åpninger langs rørlengden. Den kontinuerlige ekstrudering av et nett med kvadratiske masker er beskrevet i US-PS 3.252.181, US-PS 3.384.692 og US-RE 28.600. Nett med kvadratiske masker ekstruderes også kommersielt i alle de viktige industriland i verden.

Der er også flere andre modifikasjoner av Mercer-prosessen i bruk. I en utførelse ekstruderes plasttrådene kontinuerlig gjennom flere separate åpninger som er plassert i en rett linje i en stillestående dysedel. Der er flere atskilte samvirkende dysemunnstykker som har åpninger som beveges frem og tilbake mellom to naboåpninger i den stillestående dysedelen. Plastikktråder ekstruderes kontinuerlig gjennom dyseåpningene og hver gang dysemunnstykket kommer i kontakt med en åpning i den stillestående dyse, festes de to trådene til hverandre og når dysemunnstykket beveger seg bort, vil trådene skilles inntil dyseåpningen kommer i kontakt med den neste naboåpning i den stillestående dysedel når disse to trådene igjen bindes sammen. Som et resultat dannes der et plastnett med rombeformede åpninger langs lengden av det ekstruderte nett. Nettet kan ekstruderes som en flat plate eller som et rør ved å anvende en sirkulær stillestående dysedel. Denne modifiserte form av "den grunnleggende Mercer-prosess er beskrevet i US-PS 3.127.298. Det er ikke nødvendig å anvende dyseåpningene etter Nalle. F.eks. kan flere atskilte åpne spalteåpninger plasseres i kontaktoverflåtene i hver av de flate plate-dysedelene. Minst én av platene innstilles slik at den kan gli frem og tilbake slik at en spalteåpning i den bevegelige plate vil komme i kontakt med og bevege seg mellom to nærliggende spalteåpninger i den stillestående platen mens plasttrådene kontinuerlig ekstruderes mellom åpningene. Som et resultat vil trådene fra en hvilken som helst spalteåpning i den bevegelige plate kontinuerlig danne forbindelsesledd mellom to nabotråder ekstrudert fra den stillestående plate og danne en nettstruktur. Dette modifiserte apparat er vist i fig. 8 i US-PS 2.919.467. I stedet for å la den bevegelige plate gli, kan den periodisk forskyves i forhold til den stillestående plate for å skille de to kontaktoverflater. I dette tilfelle kan kontaktoverflaten i den bevegelige plate være glatt uten spalteåpninger. Når overflaten i platen er i kontakt med den første, vil flere atskilte tråder ekstruderes fra den stillestående plate og når kontaktoverflåtene periodisk skilles fra hverandre, vil der ekstruderes en tversgående tråd som forbinder alle de første atskilte trådene i en nettstruktur med felles forbindelser. Denne modifikasjon er vist i fig. 21 i US-PS 3.252.181.

I andre modifiserte apparater ekstruderes plast kontinuerlig gjennom en åpen spalteåpning som kan plasseres i en sirkel eller en rett linje i den første, stillestående dysedel. En annen, samvirkende bevegelig dysedel anvendes for å stoppe strømmen av plast ved ett eller flere atskilte områder langs de faste åpninger i den stillestående dysedelen. I sin enkle-ste form foreligger den bevegelige dysedel i form av en kam som glir frem og tilbake over spalteåpningen i den stillestående dysedelen. Når tennene i kammen trekkes bort fra spalten, ekstruderes en kontinuerlig plasttråd, og når tennene i kammen stenger for spalten, vil flere atskilte tråder ekstruderes på tvers i forhold til den kontinuerlige tråd fra spalten. Alle trådene festes til hverandre i den resulterende nettstruktur. Denne modifikasjon er vist i fig. I i US-PS 3.252.181. Det samme prinsipp kan anvendes ved å ekstrudere et nett i form av et rør fra en ringformet spalteåpning som illustrert i fig. 12 i US-PS 3.252.181. I stedet for en kam, kan den bevegelige dysedel foreligge i form av en flat plate med en åpen spalte i form av en kam eller en annen konfigurasjon. Spalten i den bevegelige plate avbryter regelmessig den faste spalteåpning i den stillestående dysedel og danner en nettstruktur. Denne modifikasjon er vist i fig. 10 i US-PS 3.252.181.

Fremgangsmåten fra de ovennevnte patenter inntas i form av referanser i den foreliggende spesifikasjon.

I alle disse fremgangsmåter for å ekstrudere plastnett ekstruderes minst ett sett tråder gjennom flere atskilte, individuelle åpninger. Det annet sett av tråder i nettstrukturen kan ekstruderes gjennom et annet sett av atskilte, individuelle åpninger, eller det annet sett av tråder kan eventuelt ekstruderes periodisk gjennon en kontinuerlig spalteåpning plassert i en rett linje eller i en sirkel. I alle tilfeller ekstruderes de to trådsett slik at individuelle tråder skjærer hverandre i en vinkel og danner sammenknytningene i det ekstruderte plastnett. Resulterende flate nett eller rør av plastnett avkjøles for å herde plasten i trådene f.eks. i vannbad og nettet trekkes bort fra ekstruksjonsåpningene ved valser eller passende innretninger. Når et rør av nett er ekstrudert, trekkes det vanligvis ned over en sylindrisk spindel som kan strekke trådene og forstørre åpningene i nettstrukturen. Strekking av trådene over spindelen orienterer delvis plasten, men i praksis er nettet karakterisert ved at det er uorientert.

For mange formål er det ønskelig ytterligere å strekke nett-trådene og i større grad orientere plasten, og dette kan gjøres ved såkalt reporientering hvor, når det dreier seg om et nett med rombeformede hull, røret med ekstrudert nett oppvarmes og strekkes i lengderetningen for ytterligere å forlenge og orientere trådene. Strekking av røret gjør at det faller sammen mens røret strekkes ut i repform. Nett med kvadratiske nettmasker orienteres fortrinnsvis i en totrinns-prosess. En flat flate av ekstrudert nett oppvarmes her og ett sett av tråder strekkes ytterligere og orienteres i én retning og i et, nytt, separat trinn, strekkes det annet sett av tråder for å orientere trådene i en annen retning. Denne totrinns-orienteringsprosess er beskrevet i GB-PS 1.235.901. Noe plastnett kan orienteres ved værelsestemperatur, men det

er praktisk å oppvarme nettet for å øke hastigheten for nett-orienteringen og å lette denne.

Vanligvis klassifiseres ekstrudert plastnett etter trådtall og vekt. Trådtallet er antall tråder pr. lengdeenhet (tomme) i hvert trådsett. Trådtallet i ett nett med kvadra-tisk eller rombeformede hull kan lett bestemmes ved å telle antall hull og deler av hull pr. lengdeenhet nett (tomme). Målingen gjøres i rett vinkel til et av trådsettene på tvers

av åpningene og en annen måling gjøres i rett vinkel til det annet trådsett på tvers av åpningene i nettstrukturen. Hvis der f.eks. er 18 hull pr. 10 cm nett for et trådsett og. 22

hull pr. 10 cm nett for det annet trådsett pr. 10 cm nettstruktur, vil det være 18 tråder pr. 10 cm av det ene trådsettet og 22 tråder pr. 10 cm av det annet trådsett. (Dvs. henholdsvis 4,5 tråder pr. tomme og 5,5 tråder pr. tomme). For enkelhets skyld karakteriseres det som et 18 x 22 eller 22 x 18 trådtallsnett (eller 4,5 x 5,5 eller 5,5 x 4,5). Et 24 x 24 trådtallsnett har 24 tråder (hull) pr. 10 cm i hvert av trådsettene i hver av de to retninger. Uttrykket 16 x 20 trådtallsnett og 25 x 25 trådtallsnett osv. anvendes i spesifikasjonen og krav-ene og betyr antall tråder pr. 10 cm i hver av de to trådsettene pr. 10 0 cm 2 nett. Vekten av nettet angis vanligvis i kg pr. 100 m 2(lb pr. 100 kvadratfot).

Plastnett fremstilles også som en ekstrudert flat plate av plast ved oppsplitting, kutting, perforering eller preging av platen på en bestemt måte for å tilveiebringe en mengde, små, atskilte åpninger med en på forhånd bestemt geo-metrisk konfigurasjon. I pregeprosessen dannes et stort antall små fordypninger som ikke står i forbindelse med hverandre med bare en meget tynn membran av plast i bunnen av fordypningene som kan strekke seg over hele eller deler av bunnen av hver fordypning. Nettet dannes ved å strekke platen vanligvis i to forskjellige retninger som f.eks. i en lengderetning og en retning på tvers i rett vinkel til denne. Strekningen i to retninger kan utføres samtidig eller i to separate trinn etter hverandre. Strekning av platene forårsaker at de pregede mem-braner sprekker og fibrillierer og det forstørrer og utvider åpningene med en korresponderende forlenging og fortynning av de delene av platen som har full tykkelse. Plastnett fremstilles fra ekstruderte hele plastplater av en rekke sel-skaper i De Forenede Stater og fremgangsmåtene er beskrevet i GB-PS 1.075.487 (US-PS 3.441.638). Se også US-PS 982.036, US-PS 3.881.381 og US-PS 3.666.609.

Nett dannet ved å ekstrudere plasttråder har inntil

nå ikke vært fullt konkurransedyktig med nett fremstilt fra ekstruderte hele plastplater. Når man produserer nett ved ekstruderte tråder, ekstruderes trådene som tydelig definerte, atskilte enkelttråder for å opprettholde integriteten av de enkelte tråder i nettstrukturen. Som et resultat, har det endelige, uorienterte, ekstruderte nett et maksimalt trådtall på ca. 72 x 72, som er en hulltetthet ved dyseleppene på

ca. 80 eller mindre åpninger pr. cm 2. Når det er fullt orientert, har dette kommersielle nett et maksimalt trådtall på ca.

24 x 24. Der er ingen spesiell begrensning i trådtallet i et nett dannet fra en ekstrudert, hel plate av plast og fullt orienterte kommersielle produkter kan ha et trådtall på.36 x 36 eller mer. I noen kommersielle anvendelser er det viktig

å ha et nett med et trådtall som ligger høyere enn det som hittil er blitt fremstilt av nett ved å ekstrudere enkelttråder.

Man har nå oppdaget at det ikke er nødvendig å ekstrudere skarpt definerte individuelt atskilte tråder for å opprettholde trådenes integritet i den orienterte nettstruktur og man har nå kunnet fremstille et fullstendig tilfredsstillen-de orientert nett med høyt trådtall. I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse ekstruderes trådene så nær hverandre at det oppnås en porøs masse der trådene er forenet over i det minste en vesentlig del av lengden og med en netthulltetthet på o minst 19200 pr. 100 cm 2og den porøse masse strekkes deretter til et ferdig orientert produkt med en netthulltetthet på 784 pr. 100 cm<2>.

Hvis nettet ekstruderes som et rør, skjæres fortrinnsvis røret opp i lengderetningen og den resulterende plate oppvarmes og strekkes i minst én retning og fortrinnsvis i to retninger. De beste resultater oppnås ved å strekke platen i en første retning langs lengden av et sett av regenererte tråder og ved å strekke platen i et annet, separat trinn i en annen retning langs lengden av det annet sett av regenererte tråder.

Det var helt uventet å oppdage at når platen strekkes, regenereres trådene som ved fortynning av knutepunktene og skilles i veldefinerte, atskilte, individuelle tråder langs trådlengden mellom knutepunktene i de to trådsettene. Selv om nabotrådene er sammenføyd på ekstruksjonstidspunktet eller like etter dette, opprettholdes åpenbart trådenes integritet i den ekstruderte struktur i tilstrekkelig grad til at de regenereres når de trekkes fra hverandre under strekkingen og danner veldefinerte, individuelle tråder i den fullt orienterte nettstruktur. Selv om den foretrukne fremgangsmåte for å strekke den ekstruderte plate omfatter en totrinns-prosess, er det underforstått at den ekstruderte struktur kan strekkes i to retninger samtidig eller bare i én retning eller den ekstruderte struktur kan eventuelt strekkes mens den foreligger i form av et rør.

Det orienterte nett med høyt trådtall fremstilt av ekstruderte tråder har en bedre strekkfasthet og motstand mot brudd enn sammenlignbare nett fremstilt fra en ekstrudert plastplate og de ekstruderte tråder er godt definerte sammenlignet med trådene fremstilt fra en plastplate som har en tendens til å være oppsplittet.

Ytterligere detaljer av oppfinnelsen og en foretrukket type ekstruderingsapparat kan lett forstås ved å studere den følgende beskrivelse og tegningene. Fig. 1 er en skisse av halvparten av et foretrukket ekstruderings-dysehode for å utføre den foreliggende oppfinnelse gjengitt delvis i snitt for bedre å få frem de forskjellige deler. Fig. 2 er et fotografi av en ekstrudert struktur fremstilt i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 er et fotografi av trådene og knutepunktene i det orienterte nett fremstilt fra den ekstruderte struktur i fig. 2 ved at denne strekkes åpen til et nett. Fig. 4 er et fotografi av et orientert nett fremstilt av en preget plastplate.

Flg. 5 er en'skjematisk fremstilling av en foretrukket type orienteringsapparat sett fra siden. Fig. 6 er en skjematisk fremstilling av apparatet i fig. 5 sett ovenfra. Fig. 7 viser knutepunktet i et ekstrudert orientert plastnett med hinnedannelse.

Ekstruderings-dysehodet i fig. 1 består av en ytre ringformet, stillestående dysedel 24 med en sirkulær indre åpning 26. En flerhet atskilte, individuelle, åpne spalteåpninger 2 8 er plassert i dysedelen 24. Et opp- og nedadgå-ende stempel 30, fortrinnsvis uten åpninger, er plassert i åpningen 27 og som vist i fig. 1 danner den glatte overflate av den forreste del av stemplet 30 et segl med feltene mellom spaltene 28 som ved 32 når stemplet er i sin laveste stilling som vist. Spalteåpningene 28 forblir åpne hele tiden og eks-truderer kontinuerlig flere atskilte tråder 34 i maskinretningen i en sirkel. Plasten tilføres kontinuerlig til åpningene 28 ved hjelp av en ringformet matekanal 36. Stemplet 30 er også i glidende og forseglende kontakt med den indre veggen i den faste, ringformede spindel 38 og den ytre ringformede overflate av spindelen 38 danner den indre ringformede vegg i matekanalen for plast 36. Stemplet 30 er knyttet fast til en stang 40 som får stemplet til å gå opp og ned inn og ut av kontakt med feltene mellom spaltene i den faste dysen 24.

Hver gang stemplet løftes ut av kontakt med den faste dysedelen 24, vil en ringformet åpning definert av avstanden mellom feltene mellom åpningene 28 og den forreste del av stemplet 30 periodisk ekstrudere en ringformet tversgående tråd 42 av plast som danner et annet sett av tversgående tråder 42 som er knyttet til det langsgående trådsett 34 på hvert punkt hvor trådene krysses. Det resulterende rør av nett trekkes nedover bort fra ekstruderingshodet over en sylindrisk spindel og gjennom et vannbad fortrinnsvis av et par valer (ikke vist). Etter at plasttrådene er herdet skjæres nettet fortrinnsvis opp på langs og åpnes til en flat plate som rulles opp på en valse (ikke vist)..

I overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse presses trådene som er ekstrudert med dysehodene fra fig. 1 sammen og danner integrerte, konsoliderte sammenknytninger slik at der er fysisk kontakt mellom nabotråder gjennom hele eller store deler av den ekstruderte trådlengden mellom knutepunktene. Denne sammenpresning for å føre trådene sammen i integrerte, konsoliderte sammenføyninger finner sted i dysemunningen eller nær denne og i nettet med høyt trådtall ifølge den foreliggende oppfinnelse vil den ekstruderte, porøse stru-tur målt ved dyseåpningen ha en hulltetthet på minst 19 200

2

hull pr. 100 cm nettstruktur.

Uttrykket netthulltetthet på 19200, 28800 osv. slik det benyttes i beskrivelse og krav er definert til å være

det spesifiserte antall hull pr. 100 cm 2 ekstrudert struktur ved dysemunningene uten noen ekspansjon av strukturen slik den kan inntre ved trekking bort fra dysene. Det er åpenbart at strukturen kan ha et likt eller ulikt antall tråder i hvert trådsett pr. flateenhet ekstrudert struktur målt ved dyseleppene før ekspansjon. F.eks. kan et rettvinklet rutenett (rek-tangulære åpninger) med en netthulltetthet på 19200 hull pr. 100 cm<2> ha et trådtall på 138,5 x 138,5; 120 x 160 eller 80

x 240 .

I et eksempel for fremstilling av plastnett i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse hadde den ringformede, stillestående dyse i fig. 1 en diameter på 20,0 cm ved dysemunningen. Dette tilsvarer en omkrets på dysemunningen på 62.8 cm og 1080 åpne spalteåpninger (28) var jevnt fordelt rundt omkretsen i dysedelen 24. Bredden av hver spalt var 0,28 mm med en dybde på 0,2 8 mm. Den ekstruderte porøse struktur hadde en hulltetthet i det balanserte nett ved dysemunningen før en ekspansjon på 30 40 0 hull pr. 100 cm 2 struktur med et trådtall på ca. 17 4,8 x 174,8 tråder pr. 10 cm omkrets av dysemunningen ble ekstrudert i maskinretningen ved de åpne spalteåpningene 28 og ca. 174,8 tversgående tråder pr. 10 cm ekstrudert struktur ble ekstrudert gjennom den ringformede spalteåpning mellom feltene mellom åpningene 28 og den forreste del av spindelen når den ble skilt fra feltene mellom spaltene 28.

Polypropylen ble anvendt til ekstruderingen av den rør-formede nettlignende struktur som ble trukket bort fra dysemunningen over en spindel i et vannbad. Spindelen ekspanderte den porøse struktur til den endelige ekstruderte hulltetthet på ca. 10800 hull pr. 100 cm . Røret ble deretter skåret opp og den porøse plate rullet opp på en valse.

Fig. 2 er et fotografi av den ekstruderte polypropylen-' struktur som er porøs i dette eksemplet". Fotografiet i fig. 2 er en prøve av platen tatt fra opprullingsvalsen og forstør-ret 50 ganger. Som vist i fotografiet er den ekstruderte poly-propylenstruktur en porøs plate hvor nabotrådene går sammen og er integrert i knutepunktene.

Polypropylenstrukturen i fig. 2 ble deretter tatt fra opprullingsvalsen og orientert for å fremstille et nett som har en hulltetthet på 1312 og et trådtall på 38,8 x 34. Dette orienterte nett er vist i fig. 3 som er et fotografi av en prøve av det orienterte nett forstørret 50 ganger. Som man kan se ved å sammenligne fotografiene i fig. 2 og 3, ble de individuelle tråder regenerert fra det porøse ekstruderte ark og trukket ut og fraskilt fra knutepunktene under-orienteringen og selv om trådene ble trukket fra hverandre var de fortsatt meget godt definerte. Strekkingen under orienteringen av den ekstruderte porøse struktur ifølge den foreliggende oppfinnelse ekspanderer og forlenger strukturen, noe som resulterer i et orientert nett med høyt trådtall med en orientert netthulltetthet på minst 784, helst 1024 og større.

Uttrykket orientert netthulltetthet på 784, 1024 osv. slik det er brukt i beskrivelse og krav, er definert til å

være det spesifikke antall hull i en orientert nettstruktur i et rettvinklet orientert nett pr. 100 cm 2 av nettet i det ferdige kommersielle produkt etter orientering. Antallet tråder i hvert trådsett pr. 100 cm 2nettstruktur for en gitt spesifisert orientert netthulltetthet kan være likt eller ulikt.

Fig. 4 er et fotografi av en prøve av et kommsersielt nett fremstilt ved Smith og Nephews-prosessen ved preging av en ekstrudert fast plate som er orientert for å danne et nett som beskrevet i GB-PS 1.075.487. I dette fotografiet er prø-ven forstørret 50 ganger. Som vist i fotografiet, vil strekkingen av den pregede plate for å åpne den opp til en nettstruktur med sammenhengende tråder forårsake ekstrem fiberdannelse og derfor ingen veldefinerte tråder slik som de som ble fremstilt i det orienterte nett ifølge den foreliggende oppfinnelse. I begge tilfeller fortynnes plastmaterialet når strukturen strekkes for å åpnes til et nett, men i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse fremstilles veldefinerte tråder i orienteringsprosessen sammenlignet med de oppsplittede tråder fremstilt fra den pregede platen. Den type fiberdannelse fra en preget plate som er vist i fig. 4 opp-trer også når orienterte nett fremstilles fra en ekstrudert plastplate som er blitt skåret, kuttet eller perforert med eller uten preging. Strekking av den ekstruderte, porøse struktur ifølge den foreliggende oppfinnelse for å ekspandere den og fremstille »det orienterte nett utføres på i og for seg kjent måte. Som kjent, kan strekkingen utføres bare i én retning eller i to forskjellige retninger enten samtidig eller i to forskjellige trinn mens platen oppvarmes over værelsetemperatur og, om man ønsker dette, kan strukturen orienteres mens den foreligger i form av et rør. For å oppnå de beste resultater strekkes den ekstruderte struktur ifølge den foreliggende oppfinnelse først i én retning, som f.eks. i lengderetningen, langs lengden av et sett av regenererte tråder og i et annet trinn, som følger etter, strekkes den i en annen retning langs lengden av de tversgående tråder.

En passende form for apparat som kan anvendes for å orientere den ekstruderte, porøse plate ifølge den foreliggende oppfinnelse anvendes nå i en orientering av vanlige kommersielle nett i to etterfølgende trinn og dette apparatet er vist i fig. 5 og 6 og er beskrevet nedenunder.

Fig. 5 viser skjematisk orienteringsinnretningen som består av en valseholder 110 for å holde innmatningsvalsen 122 med det ekstruderte nett 120. Fra høyre til venstre i fig. 5 er de etterfølgende elementer i innretningen etter valsehol-deren 110, en langsgående strekkemekanisme 112, en ovn og en tversgående strekkemekanisme 114, en avkjølingsmekanisme 116, og en opptaksmekanisme 118. Valsen 12 2 med nettmaterialet er avtakbart opphengt ved 124 og rammen 126 som også holder forskjellige førevalser 128. Nettet 120 føres fra valsen 122 rundt førevalsene 128 og inn i den langsgående strekkemekanisme 112 som består av en ramme som holder forskjellige førevalser 13 2 og tre store oppvarmede valser 134, 136 og 138. Plassert mellom de to store oppvarmede valsene 136 og 138 er et sett av fire valser som består av to førevalser 142 og 144 og to langsgående strekkevalser 146 og 148.

Etter at nettet har forlatt den langsgående strekke-seksjon 112. med de forskjellige valser i denne, føres det til og gjennom en tversgående strekkemekanisme 114 som består av en ovn 140 og to atskilte, horisontalt plasserte transportkje-der 150 og 152 (se fig. 6). Transportkjedene 150 og 152 har passende gripere (ikke vist) som griper kantene 154 og 156 i nettet 120 for å transportere dette gjennom ovnen 140 og for å trekke nettet i tversgående retning som beskrevet i det etter-følgende .

Etter at nettet kommer ut av den langsgående strekkemekanismen 114, føres det av transportkjedene 150, 152 over en avkjølingsdel 116 som består av én eller flere blåsere 158 som blåser kjøleluft gjennom nettet 120.. Etter at nettet passerer kjøleseksjonen 116, passerer det over passende føreval-ser som illustrert, f.eks. valsene 162 og 164, og tas opp på valsen 160 i opptaksseksjonen 118. Valsen 160 er plassert på en aksel 166 som drives av en mekanisme som ikke er vist for å ta opp nettet 120. På vanlig måte vil begge kanter av nettet renskjæres før opprullingen.

Det er underforstått at forskjellige førevalser kan anvendes og at de som er vist bare er vist som illustrasjoner siden kravet til plassering og utstyr kan gjøre det nødvendig med forskjellig fremføring nettet 120. Vanligvis drives valsene 134, 136, 138, 146 og 148 og akselen 166 med passende hastigheter for å føre nettet gjennom innretningen. Transportkjedene 150 og 152 drives også i den retning som er vist av pilene 168 og 172. De andre valsene som er vist i innretningen er vanligvis førevalser som ikke behøver å drives bortsett fra å fjerne spenning eller friksjon fra nettet og, hvis de er drevet, vil de drives med den hastighet nettet har på det punkt hvor nettet kommer i kontakt med en gitt valse. Den lineære hastigheten på nettet 120 gjennom innretningen er imidlertid ikke konstant som man vil se.

Drivvalsene 134, 136 og 148 drives med slike rotasjons-hastigheter at deres perifere hastigheter er omtrent like. Valsene 138 og 146 drives imidlertid med perifere hastigheter som er større enn hastigheten på valsene 13 4, 136 og 148. Vanligvis er den perifere hastighet på valsene 134, 136 og 148 den samme som den lineære hastighet på nettet 120 når det forlater valsen 122 og passerer over de forskjellige førevalsene til og gjennom valsene. 134, 136 og 148.

Valsene 138 og 146 drives med den samme perifere hastighet, og denne hastigheten er hastigheten på nettet 120 når det passerer over disse valsene og gjennom resten av apparatet deriblant den tversgående strekkemekanismen 140, avkjølings-mekanismen 116 og opptaksmekanismen 118.

Man vil forstå at siden valsene 146 og 138 drives med høyere perifer hastighet enn valsene 134, 136 og 148, vil nettet 120, hvis det er korrekt oppvarmet, strekkes i lengderetningen i rommet mellom valsene 146 og 148 på grunn av hastig-hetsforskjellen på disse to valsene. Valsene 142 og 144 kan også, om man ønsker dette, være drevet slik at valsene 142 drives med den samme perifere hastighet som valsene 138 og 146 og valsen 144 drives med den samme perifere hastighet som

valsene 134, 136 og 148.

Valsene 134 og 136 oppvarmes til en slik temperatur som kreves av forholdene ved den bestemte orienteringsmekani-smen som anvendes og av harpikssammensetningen i nettet 120. For visse polypropylenharpikser har man oppdaget at en passende temperatur for disse valsene ligger i området fra ca. 9 2° ca. 150°C. Innretningen for å oppvarme disse valsene kan om-fatte anvendelse av vann, olje eller andre væsker som oppvarmes og pumpes gjennom valsene og disse innretninger er ikke vist i tegningen siden slike mekanismer er kjent.

Valsen 138 oppvarmes likeledes, men til en lavere temperatur enn valsene 134 og 136 for å herde harpiksen i nettet 120 for å gjøre det mulig å føre den fra valsen 138 over det område som er angitt med nr. 170 og over i den tversgående strekkemekanisme 114 hvor nettet 120 gripes av transportkjedene 150 og 152. Man vil forstå at i området 170 er nettet 120 stort sett ikke understøttet og det må derfor være selvbærende. Følgelig er ikke valsen 138 så varm som valsene 134 og 136 for at nettet 120 kan bli svakt avkjølt for å herde harpiksen og derved gjøre det mulig å overføre nettet gjennom området 170.

Som angitt ovenfor strekkes nettet 120 i lengden og strekkorientert på denne måten ved passering gjennom den langsgående strekkemekanisme 112, finner strekkingen sted mellom valsene 146 og 148 på grunn av den forskjellige perifere hastighet på valsene 146 og 148 og oppvarmingen av nettet på det tidspunkt hvor det passerer over og mellom disse valser. Dette er vist skjematisk i fig. 6 hvor nettet 120 består av de tversgående tråder 180 og langsgående tråder 190. Som man kan se i området mellom innføringsmekanismen 110 og den langsgående strekkemekanisme 112 i fig. 6, vil de tversgående trådene 180 og de langsgående tråder 190 definere åpne maskeområder i nettet 120 som stort sett er kvadratiske i den viste utførelse. Etter å ha passert gjennom den langsgående strekkemekanisme 112, er de langsgående tråder 190 blitt strukket i vesentlig grad og de kan være strukket til to eller flere ganger sin opprinnelige lengde mens de tversgående tråder 180 har beholdt sin opprinnelige lengde som vist i området 170 i fig. 6.

Den tversgående strekkemekanisme 114 omfatter ovnen 140 som inneholder tre deler som vist i 174, 176 og 178. Disse delene i ovnen 140 oppvarmes på passende måte ved f.eks. inn-blåsning av varm gass som angitt ved 182. Vanligvis er området 174 en forvarmingsdel, området 176 er den tversgående strekkedel og området 178 er en varmt-herdende del som kan holdes på en høyere temperatur. For en typisk polypropylen-harpiks holdes de forskjellige deler 174, 176 og 178 på temperaturer i området fra ca. 121 - 16 2°C. Justering av temperaturen i disse tre delene er kjent.

Når nettet går inn i den tversgående strekkemekanisme 11, gripes det på kantene 154 og 156 av passende gripere eller pinner (ikke vist) på henholdsvis transportkjedene 150 og 152. Transportkjedene 150, 152 er plassert på et passende spor (ikke vist) som fører kjedene først langs to parallelle rette baner i delen 174 av ovnen og deretter langs divergerende baner i delen 176 i ovnen som vist i fig. 6 og deretter igjen langs parallelle rette baner i delen 178 av ovnen. Banene på kjedene 150 og 152 i delen 178 har større avstand enn i delen 174.

Transportkjedene 150 og 152 fører nettet 120 gjennom og ut av ovnen 140 og over kjøleviftene 158 som blåser luft med værelsetemperatur gjennom nettet for å avkjøle det til eller nær opp til værelsetemperatur. Ved eller nær punktet hvor kjedene 150 og 152 trekkes rundt kjedehjulene 184 og 186, frigjøres nettet 120 fra griperne på kjedene 150 og 152 og føres deretter over på valsen 160 som drives av drivakselen 166 .

Man vil se av fig. 6 at når nettet 120 passerer gjennom delen 176 av ovnen, strekkes de tversgående tråder 180 i lengde siden kjedene 150 og 152 divergerer på dette punkt i sin bane. I den viste utførelse strekkes trådene 180 til ca. tre ganger sin opprinnelige lengde. Samtidig økes ikke de langsgående tråder 19 0 i lengde, men beholder den lengde de har fått ved passering gjennom den langsgående strekkeinnret-ning 112. Det fremgår av fig. 6 når man sammenligner nettet 120 vist i området 170 med nettet vist etter at det har passert gjennom del 176 av ovnen. Ved punktet 170, definerer de tversgående og langsgående tråder 180 og 190 relativt forlengede rektangler forlenget i nettets bevegelsesretning. Etter at nettet er kommet ut av del 176 i ovnen, definerer imidlertid trådene 180 og 190 relativt store, kvadratiske åpninger i nettet 120 med samme form, men med forskjellig dimensjon sammenlignet med det opprinnelige nett 120 når det kommer ut fra valsen 122.

Det er selvsagt ikke nødvendig at nettet 120 starter med kvadratiske åpninger som deretter omdannes til forlengede rektangler for endelig å bli store, kvadratiske åpninger og dette er bare vist for klarere å illustrere prinsippet. Det er åpenbart at passeringen av nettet gjennom innretningen er slik at man får en strekking av nett-trådene først i en retning i den langsgående strekkemekanismen 112 og deretter i en retning på tvers av denne i den tversgående strekkemekanismen 114.

Selv om den ovenstående beskrivelse vedrører orientering av vanlig nett, kan den ekstruderte, porøse plate ifølge den foreliggende oppfinnelse orienteres slik at trådene trekkes ut og skilles ved hjelp av den totrinns-prosess som er beskrevet ovenfor. Vanligvis utføres strekkingen når "dét dreier seg

om veldefinerte tråder i den orienterte struktur ifølge den

foreliggende oppfinnelse på en slik måte at man forsøker å unngå vesentlig synlig hinnedannelse på knutepunktene mellom trådene. Synlig hinnedannelse unngås ved å justere hastigheten som strukturen strekkes med for å forlenge den og ved å justere

temperaturene når strukturen strekkes i to retninger. Strekke-hastigheten og temperaturen for å unngå synlig hinnedannelse vil være forskjellig for forskjellige plastmaterialer og for forskjellige trådtykkelser og trådtall.

Vanligvis bør ikke et orientert trådsett underkastes vesentlig høyere temperaturer i de gjenværende trinn av prosessen enn den temperatur hvorunder trådsettet var orientert hvis man skal unngå hinnedannelse. Når tråden strekkes for å orientere den, settes det opp spenninger i den forlengede tråd mens plasten i knutepunktet stort sett forblir uorientert og orienteringen i knutepunktet er mindre enn i tråden mellom naboknutepunkter. Hvis den orienterte tråd mens den holdes under strekk i orienteringsapparatet underkastes en vesentlig høyere temperatur enn temperaturen hvorunder tråden ble orientert, har tråden en tendens til å krympe i lengde og vil da danne synlige hinner i skjæringspunktet mellom trådene og knutepunktet. Nettet med høyt trådtall som er vist i fig. 2 ble f.eks. orientert i apparatet i fig. 5 mens man hadde en temperatur på de oppvarmede valser i strekkedelen 112 på ca. 132°C og i ovnen 114 som omgir den tversgående strekkedel på ca. 143°C. Det resulterende orienterte nett på fig. 3 har ikke synlig hinnedannelse i knutepunktene. Fig. 7 viser knutepunktet av et plastnett med synlig hinnedannelse i knutepunktet, noe som har en tendens til å gjøre knutepunktet i nettet svak-ere. Når man sammenligner knutepunktet 200 i fig. 7 med knutepunktet i fig. 3, ser man at trådene 202 og 204 er blitt redusert i lengde på grunn av at man har anvendt vesentlig høyere temperaturer (såsom ca. 177°C) i etterfølgende prosess-trinn i forhold til den temperatur hvorunder tråden ble orientert og som et resultat er plastmaterialet blitt trukket bort fra det i store trekk uorienterte knutepunkt og danner hinner 206 og 208. Arbeidsbetingelsene for det utstyr som anvendes under orienteringen bestemmes empirisk for å unngå synlig hinnedannelse ved knutepunktet. Det er åpenbart at hinnedannel-ser ved knutepunktene kan unngås ved å tillate nettstrukturen å krympe uten belastning for-å kompensere for krympingen som forårsakes ved at spenningen i trådene frigjøres.

I visse kommersielle anvendelser, kan det orienterte nett bli underkastet temperaturer som nærmer seg de temperaturer hvorunder nettet ble orientert. Som et resultat vil nettet krympe hvis det ikke er varmeherdnet under fremstilling-en. I overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse, kan det orienterte nett bli varmeherdet ved å underkaste nettet en temperatur som er høyere enn den som ble anvendt i orienteringen samtidig som nettkrympingen som skriver seg fra frigjøring av spenning i trådene ved den høyere temperatur kontrolleres. F.eks. når det gjelder nettet i fig. 2 og 3, ble nettet etter orienteringen varmeherdet ved en temperatur på 171°C og nettet ble holdt under delvis belastning for å begrense krympningen av de tversgående tråder til mindre enn 10% av deres orienterte lengde. Dette fjerner belastningen i de orienterte tråder slik at når nettet senere underkastes temperaturer som nærmer seg temperaturene ved orientering under kommersiell anvendelse, reduseres krympingen til akseptable kommersielle nivåer. Men det er foretrukket å la nettet krympe mindre enn 10% undér varmeherdingen, er dette ikke nødvendig, og nettet kan holdes under belastning for å opprettholde dimensjonene i det orienterte nett.

Selv om polypropylen er spesielt nevnt i beskrivelsen, er det åpenbart at et hvilket som helst plastmateriale som lett kan orienteres, kan anvendes ved utførelsen av den foreliggende oppfinnelse.

For å ekstrudere en rørformet, porøs plate med en netthulltetthet på 19200, utstyres den ringformede stillestående dysedel 24 i fig. 1 med 13,6 fordelte åpne spalter pr. cm av omkretsen av dysedelen 24. For en netthulltetthet på 21200, utstyres den ringformede, stillestående dyse med ca. 14,3

jevnt fordelte åpninger pr. cm omkrets. Anvendelse av ca.

16,2 jevnt fordelte åpne spalter pr. cm omkrets på dysedelen 24 vil gi en ekstrudert struktur med en netthulltetthet på.ca. 27200 og ca. 22,9 jevnt fordelte åpne spalter pr. cm omkrets i dysedelen 24 vil gi en ekstrudert struktur med en netthulltetthet på 54200. Hvis det er ønskelig å ha det samme antall tråder i hvert trådsett i den ekstruderte struktur ved munningen av dyseåpningen, vil munningene ha det samme antall tråder i hver retning, og stemplet 30 i dysen i fig. 1 føres frem og tilbake med en syklisk hastighet som gir det samme antall tversgående tråder pr. lengdeenhet ekstrudert struktur som antall tråder i maskinretningen ekstrudert av de åpne spaltene 28. F.eks. vil man for en netthulltetthet på 54200 føre stemplet frem og tilbake med en syklisk hastighet som er nødvendig for å ekstrudere ca. 22,9 tversgående tråder pr. cm omkrets av dysedelen 24. Når det dreier seg om en ekstrudert struktur med ulike antall tråder i hvert trådsett kan den sykliske hastighet på stemplet 30 være slik at det vil være flere eller færre tversgående tråder i den ekstruderte struktur pr. lengdeenhet ekstrudert struktur enn pr. lengdeenhet omkrets i den ekstruderte rørformede struktur. Det samme forhold mellom balanserte og ubalanserte ekstruderte nettlignende strukturer gjelder for forskjellige andre former kommersielle ekstruderte beskre-

vet ovenfor som anvendes for å fremstille plastnett ved ekstrudering av tråder for å danne en struktur. F.eks. fremstilles det i Mercer-apparatet i US-PS 2.919.467 en balansert nettstruktur når der er et likt antall åpninger i hver av de roterende dysedeler. Hvis en dysedel har flere eller færre åpninger enn den andre dysedel, fremstilles det en ubalansert nettstruktur.

De som kjenner de foreliggende teknikker vil ikke ha noen vanskelighet med å ekstrudere det høye trådtall ifølge den foreliggende oppfinnelse. Det er imidlertid vel verdt å legge merke til at den spesielt valgte plastikk vil utvise dysesvelling når den forlater dyseåpningen. Plasten vil svel-le når den forlater åpningen slik at den resulterende tråd kan ha større diameter enn diameteren i åpningen. Plast med meget høy dysesvelling vil ha en tendens til å fremstille en ekstrudert struktur med større fysisk kontakt mellom trådene enn plast fremstilt fra den samme dysen med lav dysesvelling. Hastigheten som den ekstruderte struktur trekkes bort fra dysemunningen med, vil ha en virkning på dysesvellingen og når borttrekkingshastigheten øker, vil dysesvellingen minke. Det er en fordel å anvende en plast som har dysesvelling under

■ekstruderingen siden dysesvellingen er korrelert med molekylvektfordeling og dess høyere dysesvelling, dess bredere er denne fordeling. Plaster med en bred molekylvektfordeling for-bedrer vanligvis ekstruderingseffektiviteten og slike plaster er mindre vanskelige å kontrollere.

Svellingen av de ekstruderte plasttråder når de kommer ut fra munningen av atskilte individuelle dyseåpninger er et meget komplekst fenomen som omfatter et stort antall gjensi-dig avhengige parametere. Dysesvellingen kan imidlertid økes på empirisk måte ved å justere ekstruderingsbetingelsene eller konfigurasjonen av de fordelte åpninger som anvendes under ekstruderingen. Temperaturen på plastmaterialet ved munningen av dyseåpningene påvirker dysesvellingen og en reduksjon i temperatur vil øke dysesvellingen i harpikstrådene.

Trykket som harpikstrådene ekstruderes med gjennom de fordelte, individuelle dyseåpninger er en annen faktor som påvirker dysesvellingen hos trådene. Økende trykk vil øke dyse-

svellingen.

Ekstruderingshastigheten av harpiks påvirker dysesvellingen av trådene fra de fordelte individuelle dyseåpninger. En økning i ekstruderingshastigheten vil øke dysesvellingen.

Forandring av en eller flere av de ovenfor nevnte parametere som temperatur, trykk, ekstruderingshastighet, borttrek-kingshastighet, konfigurasjon og antall åpninger i dysedelen kan anvendes for å forandre dysesvellingen i de ekstruderte tråder.

Dysesvellingn av en spesielt valgt harpiks er beskrevet som forholdet:

D o er gjennomsnittsdiameteren av den ekstruderte

tråd og D er diameteren av den valgte åpning. En prøvet harpikstråd med en dysesvelling på 100% ekspanderer ikke overhode under ekstruderingen gjennom åpningen. En prøvet harpikstråd med dysesvelling på 200% har ekspandert til to ganger diameteren av prøveåpningen. Et hvilket som helst vanlig prøveapparat kan anvendes for å teste dysesvellingen av en valgt plast. F.eks. kan et sylindrisk rør utstyrt med varmeelementer og utstyrt med en åpning på bunnen og med trykkinnretninger for å tvinge en oppvarmet, flytbar plast gjennom åpningen anvendes. Hvis åpningen og temperaturen og trykket ved prøven er sterkt relatert til åpningen og temperaturen og trykket og ekstruderingshastigheten som anvendes i det kommersielle ekstruderingsapparat, vil deri testede dysesvelling hos plasten være relatert til dysesvellingen ved den kommersielle ekstrudering. Dysesvellingen i plasttråd ekstrudert av et prøveapparat vil vanligvis ikke være den samme som dysesvelling av tråder ekstrudert gjennom de atskilte åpninger i et kommersielt apparat. Men en korrelasjon mellom den testede dysesvelling og et gitt kommersielt apparat kan etableres empirisk etter et antall

prøver. Dysesvelling bestemmes i prøveapparatet ved å ekstrudere en tråd av en valgt plast og ved å måle diameteren på tråden ekstrudert ved prøveapparatet. Ved ekstrudering av en nett-

lignende struktur av polypropylen i apparatet som er gjengitt i fig. 1 i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse, var dysesvellingen av plast ekstrudert fra dysemunningen minst 125% for de beste resultater og i noen tilfeller var dysesvellingen 150% og mer.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av plastnett med høyt trådtall ved kontinuerlig ekstrudering av minst to sett tråder, hvori de individuelle tråder i ett trådsett krysser de individuelle tråder i det andre trådsett i en vinkel, og der i det minste trådene i ett trådsett ekstruderes gjennom et antall individuelle i avstand anordnede munninger, hvorved det ekstruderte produkt avkjøles for å herde plastmaterialet og det deretter oppvarmes og strekkes, karakterisert ved at trådene (34 eller 42) ekstruderes så nær hverandre at det oppnås en porøs masse der trådene er forenet over i det minste en vesentlig del av lengden og med en netthulltetthet p* å minst 19200 pr.. 100 cm2- og den porøse masse deretter strekkes til et ferdig orientert produkt med en netthulltetthet på 784 pr. 100 cm<2>.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de individuelle tråder i minst ett trådsett (34 eller 42) kleber seg til hverandre ved eller nær de individuelle dysemunninger (28) som et resultat av svellingen av plastmaterialet.