RU2007145716A

RU2007145716A - Перекрестный слоистый пластик из ориентированных пленок и способ и устройство для его изготовления

Info

Publication number: RU2007145716A
Application number: RU2007145716/12A
Authority: RU
Inventors: Оле-Бентт РАСМУССЕН (CH); Оле-Бентт РАСМУССЕН
Original assignee: Оле-Бентт РАСМУССЕН (CH); Оле-Бентт РАСМУССЕН
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2009-06-20
Also published as: NZ587884A; CA2607835A1; US20090233041A1; BRPI0611230A2; CN101203372A; ES2411680T3; RU2490126C2; JP2008544873A; CN101837638A; AU2006245742B2; CN101203372B; AU2006245742A1; BR122016029567B1; CA2607835C; US9090018B2; US20120292819A1; WO2006120238A2; IL186990A; KR20080012351A; MX2007013901A

Abstract

1. Перекрестный слоистый пластик, включающий, по меньшей мере, два ориентированных слоя А и В, где каждый состоит из термопластичного полимерного материала, каждый двуосно-ориентированный с одним доминирующим направлением, и в котором слой А соединен со слоем В термосваркой через один или несколько слоев ламинирования, за счет которой создано слабое соединение по всей поверхности, или структура соединения, чередующегося с не соединением, или относительно сильного соединения, чередующегося с относительно слабым соединением, и при этом слои А и В содержат каждый матрицу выпуклостей, распределенных по поверхности пленки с разделением не более около 2 мм, интегрированно соединенных с помощью тонких линейных сеток (4), (9), которые каждая по объему меньше 50% среднего объема двух смежных выпуклостей, при этом разграничение между выпуклостью и смежной тонкой зоной, понимается как место, где толщина слоя является средним значением между наиболее толстой частью указанной выпуклости и наиболее тонкой частью указанной сетки, и при этом главная часть поперечного сечения каждой выпуклости является достаточно одноосно-ориентированной для обеспечения доминирующего направления ориентации слоя А, в то время как тонкие сетки являются двуосно-ориентированными, отличающийся тем, что при равномерным распределении по площади слоистого пластика, по меньшей мере, 50% площадей тонких линейных тканей в слоях А и В соединены или слабо соединены так, что соединение может быть устранено посредством повторного сгибания и трения рукой, и большинство каждого соединения выпуклости с выпуклостью является таким сильным, как наиболее сильн

Claims

1. Перекрестный слоистый пластик, включающий, по меньшей мере, два ориентированных слоя А и В, где каждый состоит из термопластичного полимерного материала, каждый двуосно-ориентированный с одним доминирующим направлением, и в котором слой А соединен со слоем В термосваркой через один или несколько слоев ламинирования, за счет которой создано слабое соединение по всей поверхности, или структура соединения, чередующегося с не соединением, или относительно сильного соединения, чередующегося с относительно слабым соединением, и при этом слои А и В содержат каждый матрицу выпуклостей, распределенных по поверхности пленки с разделением не более около 2 мм, интегрированно соединенных с помощью тонких линейных сеток (4), (9), которые каждая по объему меньше 50% среднего объема двух смежных выпуклостей, при этом разграничение между выпуклостью и смежной тонкой зоной, понимается как место, где толщина слоя является средним значением между наиболее толстой частью указанной выпуклости и наиболее тонкой частью указанной сетки, и при этом главная часть поперечного сечения каждой выпуклости является достаточно одноосно-ориентированной для обеспечения доминирующего направления ориентации слоя А, в то время как тонкие сетки являются двуосно-ориентированными, отличающийся тем, что при равномерным распределении по площади слоистого пластика, по меньшей мере, 50% площадей тонких линейных тканей в слоях А и В соединены или слабо соединены так, что соединение может быть устранено посредством повторного сгибания и трения рукой, и большинство каждого соединения выпуклости с выпуклостью является таким сильным, как наиболее сильное соединение непосредственно примыкающей тонкой сетки с тонкой сеткой, определяемой с помощью отслаивания при комнатной температуре.

2. Перекрестный слоистый пластик по п.1, отличающийся тем, что соединение ограничивается лишь одними выпуклостями, или соединение выпуклости с выпуклостью является сильнее, чем соединение между смежными тонкими выпуклостями.

3. Перекрестный слоистый пластик по п.2, отличающийся тем, что указанная система соединения ограничена зонами, которые содержат несколько выпуклостей и тонких сеток, в то время как остальная площадь слоистого пластика не соединена.

4. Перекрестный слоистый пластик по п.2, отличающийся тем, что тонкие сетки полностью не соединены, а выпуклости полностью соединены, но это соединение выпуклости с выпуклостью является более сильным в зонах, где каждая содержит несколько выпуклостей и несколько тонких сеток, чем прочность соединения выпуклости с выпуклостью вне этих зон.

5. Перекрестный слоистый пластик по любому из п.2 или 3, отличающийся тем, что имеется две последовательности выпуклостей Х и Y, где выпуклости Х толще выпуклостей Y, при этом каждая тонкая сетка (4) является смежной одной выпуклости Х и одной выпуклости Y, и что соединение ограничено одними выпуклостями Х, или соединение выпуклости Х с выпуклостью Х сильнее, чем соединение выпуклости Y с выпуклостью Y.

6. Перекрестный слоистый пластик по п.1, отличающийся тем, что внутри зон, равномерно распределенных по площади слоистого пластика и содержащих каждая несколько выпуклостей и несколько тонких сеток, слои соединены настолько сильно, что соединенные части не расслаиваются после повторного сгибания и трения, в то время как остальные зоны слоев А и В слоистого пластика не соединены или соединены так слабо, что соединение может быть устранено с помощью такой обработки.

7. Перекрестный слоистый пластик по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что слоистый пластик содержит не соединенные зоны, которые образуют слабину, при этом слабина ограничена так, что при рассматривании в сечении, перпендикулярном прохождению выпуклостей и сеток, ширина слабины, измеренная вдоль фактической поверхности пленки, максимально на 0,5 мм, предпочтительно максимально на 0,3 мм и более предпочтительно максимально на 0,2 мм больше прямого расстояния между границами мест слабины.

8. Перекрестный слоистый пластик по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что средняя толщина каждой указанной тонкой сетки не больше и предпочтительно составляет в основном между 25-50% максимальной толщины смежных выпуклостей.

9. Перекрестный слоистый пластик по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что ширина выпуклостей в основном не больше около 1 мм, предпочтительно в основном не больше около 0,5 мм и еще более предпочтительней в основном находится в диапазоне примерно 0,05-0,2 мм.

10. Перекрестный слоистый пластик по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что ширина каждой тонкой зоны составляет, по меньшей мере, 50% максимальной толщины двух смежных выпуклостей, предпочтительно не меньше 25% средней ширины двух смежных выпуклостей.

11. Перекрестный слоистый пластик по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что степень одноосной ориентации в выпуклостях и температура, при которой она осуществляется, ограничены так, что во время медленного распространения разрыва каждый из слоев А и В повторно ориентируется вместо фибриллирования в месте, где распространяется разрыв.

12. Перекрестный слоистый пластик по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что его средняя толщина не более чем 0,05 мм.

13. Перекрестный слоистый пластик по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что слой ламинирования является совместно экструдируемым со слоем А и/или В слоем.

14. Перекрестный слоистый пластик по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что слой ламинирования нанесен с помощью ламинирования при экструдировании.

15. Перекрестный слоистый пластик по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что слои А и/или В состоят в основном из HDPE с высоким или средне высоким молекулярным весом или кристаллического РР с высоким или средне высоким молекулярным весом.

16. Перекрестный слоистый пластик по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что слои А и В снабжены микропустотами, которые в тонких сетках могут пронизывать слои для обеспечения воздухопроницаемости перекрестного слоистого пластика.

17. Перекрестный слоистый пластик по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен микроперфорациями, предпочтительно заключенными в тонких тканях.

18. Способ изготовления перекрестного слоистого пластика, содержащего, по меньшей мере, два ориентированных слоя А и В, где каждый состоит из термопластичного полимерного материала, при этом в способе каждый из слоев двуосно ориентируют в несколько стадий с одним доминирующим направлением, и в котором слой А соединяют со слоем В термосваркой через слой ламинирования, за счет чего создается слабое соединение по всей поверхности, или структура соединения, чередующегося с не соединением, или относительно сильного соединения, чередующегося с относительно слабым соединением, и за счет чего слои А и В сегментально растягиваются с образованием матрицы линейных выпуклостей, распределенных по поверхности пленки с разделением не более около 2 мм, интегрированно соединенных с помощью тонких линейных сеток, которые каждая по объему меньше 50% среднего объема двух смежных выпуклостей, и которые после завершения операций растяжения имеют приобретенную двуосную ориентацию, при этом разграничение между выпуклостью и смежной тонкой зоной понимается как место, где толщина слоя имеет среднее значение между наиболее толстой частью указанной выпуклости и наиболее тонкой частью указанной сетки, и при этом в способе главная часть поперечного сечения каждой выпуклости становится достаточно одноосно-ориентированной для обеспечения доминирующего направления ориентации слоя А, отличающийся тем, что равномерно распределенные по площади слоистого пластика, по меньшей мере, 50% площадей тонких линейных тканей в слоях А и В таковы, что соединение может быть устранено посредством повторного сгибания и трения рукой, и большинство каждого соединения выпуклости с выпуклостей является таким сильным, как наиболее сильное соединение непосредственно примыкающей тонкой сетки с тонкой сеткой, определяемое с помощью отслаивания при комнатной температуре.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что перед ламинированием слой А полностью растягивают в продольном направлении в основном одноосно, в то время как слой В полностью растягивают в поперечном направлении в основном одноосно, и слой А сегментально растягивают поперечно предпочтительно между перекрещивающимися роликами, имеющими круговые канавки или имеющими спиральные канавки с небольшим шагом по сравнению с радиусом роликов, в то время как слой В сегментально растягивают продольно, предпочтительно между пересекающимися роликами, имеющими канавки, которые проходят в осевом направлении или слегка спирально, при этом указанное сегментальное растяжение слоев А и В выполняют перед или после полного растяжения слоя, или же между двумя стадиями полного растяжения слоя, и, не обязательно, слой А и/или В подвергают тепловой стабилизации перед их ламинированием.

20. Способ по п.18, отличающийся тем, что перед ламинированием каждый из слоев А и В полностью растягивают в продольном направлении в основном одноосно, в то время как он находится в трубчатом виде или плоско уложенном трубчатом виде, и слой в плоско уложенном трубчатом виде подвергают сегментальному растяжению в поперечном направлении предпочтительно между перекрещивающимися роликами, имеющими круговые канавки или имеющими спиральные канавки с небольшим шагом по сравнению с радиусом роликов, при этом указанное сегментальное растяжение выполняют перед или после полного растяжения, или же между стадиями полного растяжения, и, необязательно, слой А и/или В подвергают тепловой стабилизации после завершения стадий растяжения, а затем каждый из слоев А и В разрезают по спирали с образованием полотна, имеющего свою главное направление ориентации под углом к своему продольному направлению, и затем непрерывно выполняют ламинирование слоев А и В, расположенных под углом друг к другу.

21. Способ по любому из пп.18, 19 и 20, в котором тонкие линейные сетки создают с помощью перекрещивающихся роликов с канавками, которые выполняют в основном продольное или в основном поперечное сегментальное растяжение слоя, отличающийся тем, что каждый гребень канавочных поверхностей роликов имеет две кромки, каждая из которых является достаточно острой для создания указанной тонкой линейной сетки в слое.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что указанные две кромки выступают для ограничения контакта между слоем и роликами с канавками к краевым частям гребней.

23. Способ по п.22, отличающийся тем, что ролики с канавками нагревают, предпочтительно до около 60-80°С, в то время как полотно подают на ролики с более низкой температурой, например, около 20-45°С, для избирательного нагревания слоя на краевых частях гребней роликов с канавками.

24. Способ по п.21, отличающийся тем, что шаг роликов с канавками меньше 5 мм, предпочтительно между примерно 0,8-1,2 мм, и расстояние от одной до другой указанных двух кромок на гребне составляет предпочтительно между примерно 0,3-0,5 мм, и радиус кривизны острых кромок находится предпочтительно в диапазоне от 20 до 50 мкм.

25. Способ по п.21, в котором сегментальное растяжение является поперечным растяжением между первыми роликами с круговыми канавками, отличающийся тем, что перед или после этого сегментального растяжения слой подвергают второму сегментальному растяжению между вторыми роликами с круговыми канавками, при этом указанные вторые ролики с канавками

а) создают лишь одну зону растяжения на каждом гребне,

b) имеют в рабочих условиях точно тот же шаг, что и первые ролики с канавками, и

с) находятся в точном совмещении с первыми роликами с канавками, так что каждая зона растяжения, образованная вторыми роликами с канавками, находится между или примыкает к двум зонам растяжения, образованным на кромках одного гребня первых роликов с канавками.

26. Способ по любому из пп.18, 19 или 20, отличающийся тем, что устройство для ламинирования, давление и температура приспособлены для создания соединения в точках или линейных зонах, так что внутри каждой точки или линейной зоны слои А и В становятся либо полностью равномерно соединенными друг с другом, либо становятся соединенными друг с другом со структурой соединения/не соединения или сильного соединения/слабого соединения, соответствующей структуре выпуклости/тонкие сетки, в то время как остальная часть слоистого пластика остается не соединенной или слабее соединенной, чем среднее соединение внутри указанных точек или линейных зон, относительно испытаний на отслаивание при температуре 20°С.

27. Способ по любому из пп.18, 19 или 20, отличающийся тем, что указанный соединительный слой или слои совместно экструдируют на слое А и/или В.

28. Способ по любому из пп.18, 19 или 20, отличающийся тем, что указанный соединительный слой наносят в процессе ламинирования при экструдировании.

29. Способ по п.28, отличающийся тем, что структуру соединения в точках или в линейных зонах обеспечивают посредством совместной экструзии слоя ламинирования на слое А и слое В в виде матрицы близко расположенных узких полос, необязательно, с совместным экструдированием второго непрерывного слоя ламинирования между указанными полосами и остатком слоя, за счет чего в конечном слоистом пластике полосы в слое А образуют угол с полосами в слое В, в то время как устройство ламинирования приспособлено для ламинирования слоев при в основном постоянной температуре по всей поверхности, и указанный слой или слои ламинирования и температура и давление выбирают так, что внутри каждой точки или линейной зоны слои А и В становятся либо равномерно соединенными друг с другом по всей поверхности, либо становятся соединенными друг с другом со структурой соединения/не соединения или сильного соединения/слабого соединения, соответствующей структуре выпуклостей/тонких сеток, в то время как остаток слоистого пластика сохраняется не соединенным или слабее соединенным, чем среднее соединение внутри точек или линейных зон, относительно испытания на отслаивание при температуре 20°С.

30. Способ по любому из пп.18, 19 или 20, отличающийся тем, что степень одноосной ориентации в выпуклостях и температура, при которой она осуществляется, ограничены так, что во время медленного распространения разрыва каждый из слоев А и В повторно ориентируется вместо фибриллирования в месте, где распространяется разрыв.

31. Способ по любому из пп.18, 19 или 20, отличающийся тем, что во время или после ламинирования с помощью тепла, слоистому пластику позволяют или подвергают его усадочной деформации вдоль, по меньшей мере, одного из главных направлений ориентации.

32. Способ по п.31, отличающийся тем, что между стадиями растяжения и стадией ламинирования тонкие сетки в слое А и/или в слое В избирательно подвергают стабилизации посредством нагревания горячим воздухом, в то время как выпуклости сохраняют при более низкой температуре за счет контакта с охлаждаемой поверхностью, при этом стабилизацию выполняют в такой степени, что она вызывает или облегчает образование слабины во время указанной усадочной деформации, например, сетки могут плавиться во время нагревания.

33. Способ по любому из пп.18, 19 или 20, отличающийся тем, что слабины, образующиеся в слоистом пластике, удаляют посредством нагревания горячим воздухом при одновременном охлаждении остатка слоистого пластика за счет контакта слоистого пластика с охлаждаемым роликом.

34. Способ по любому из пп.18, 19 или 20, отличающийся тем, что слой А и/или слой В снабжают микропустотами посредством подмешивания подходящего порошка и/или выбора условий стадий растяжения, при этом способ можно выполнять так, что пустоты пронизывают тонкие сетки для обеспечения воздухопроницаемости перекрестного слоистого пластика.

35. Способ по любому из пп.18, 19 или 20, отличающийся тем, что слой А и/или слой В состоят в основном из HDPE или РР с высоким или средне высоким молекулярным весом, и большую часть ориентации в твердом состоянии в направлении выпуклостей в указанном слое выполняют при температуре около или ниже 50°С.

36. Способ по любому из пп.18, 19 или 20, отличающийся тем, что слоистый пластик снабжают микроперфорацией.

37. Способ по любому из пп.18, 19 или 20, отличающийся тем, что соединительный слой выбирают в виде смеси из двух или более совместимых полимеров со значительно различными диапазонами температуры плавления, при этом отношение смешивания и температуру ламинирования выбирают так, чтобы создавать желаемое равновесие между стойкостью к расслоению и стойкости к распространению разрыва.

38. Способ продольного растяжения пленки, состоящей из термопластичного полимерного материала, в основном одноосном направлении, ниже его диапазона плавления в одну или несколько стадий, и перед или после этого растяжения или между двумя такими стадиями проводят поперечного и сегментального растяжения пленки между перекрещивающимися роликами, имеющими круговые канавки или спиральные канавки с небольшим шагом по сравнению с радиусом соответствующих роликов, отличающийся тем, что каждый гребень поверхностей канавок роликов с канавками имеет две кромки, каждая из которых является достаточно острой для создания посредством растяжения одного линейного сегмента материала тонкой сетки в слое.

39. Способ по п.38, отличающийся тем, что указанные две кромки выступают для ограничения контакта между слоем и роликами с канавками к краевым частям гребней.

40. Способ по п.39, отличающийся тем, что ролики с канавками нагревают, например, до около 60-80°С, в то время как полотно вводят в ролики при более низкой температуре, например, около 20-45°С, для избирательного нагревания слоя на краевых частях гребней роликов с канавками.

41. Способ по любому из пп.38, 39 и 40, отличающийся тем, что шаг роликов с канавками меньше 5 мм, предпочтительно между примерно 0,8-1,2 мм, и расстояние от одной до другой указанных двух кромок на гребне составляет предпочтительно между примерно 0,3-0,5 мм, и радиус кривизны острых кромок находится предпочтительно в диапазоне от 20 до 50 мкм.

42. Способ по любому из пп.38, 39 или 40, в котором сегментальное растяжение является поперечным растяжением между первыми роликами с круговыми канавками, отличающийся тем, что перед или после этого сегментального растяжения слой подвергают второму сегментальному растяжению между вторыми роликами с круговыми канавками, при этом указанные вторые ролики с канавками

43. Устройство для поперечного сегментального растяжения слоя термопластика, содержащее пару перекрещивающихся растягивающих роликов, имеющих круговые или спиральные канавки для растяжения материала в направлении, в основном поперечном машинному направлению, отличающееся тем, что каждый гребень канавочной поверхности, по меньшей мере, одного из растягивающих роликов с канавками, имеет две кромки, каждая из которых является острой, на которой растягивается слой.

44. Устройство по п.43, в котором гребни обоих перекрещивающихся роликов с канавками имеют две острые кромки.

45. Устройство по любому из п.43 или 44, в котором выступают две кромки.

46. Устройство по любому из п.43 или 44, в котором растягивающие ролики нагреваются, предпочтительно до температуры поверхности около 60 - 80°С.

47. Устройство по любому из п.43 или 44, в котором шаг растягивающих роликов с канавками находится в диапазоне от 0,8 до 1,2 мм, и в котором расстояние между двумя указанными кромками находится в диапазоне 0,3-0,5 мм.

48. Устройство по любому из п.43 или 44, которое содержит также вторую пару перекрещивающихся роликов с канавками для поперечного растяжения, на каждом гребне которых создается единственная зона растяжения, имеющих при рабочих условиях идентичный шаг с канавками первой пары растягивающих роликов с канавками и находящихся в совмещении с первой парой растягивающих роликов с канавками, так что зоны растяжения слоя, проходящего между второй парой растягивающих роликов с канавками, находится между или примыкает к растянутым зонам, образованным при прохождении слоя между первой парой роликов с канавками.

49. Устройство по любому из п.43 или 44, в котором каждый ролик имеет длину, по меньшей мере, 1 м, предпочтительно до 3 м, и в котором предпочтительно каждый ролик с канавками образован из соаксиально установленных составляющих роликов.

50. Устройство по любому из п.43 или 44, в котором острые кромки обработаны с помощью процесса, включающего стадию электролитического шлифования.

51. Устройство по любому из п.43 или 44, в котором острые кромки имеют радиус кривизны в диапазоне 20-50 мкм.