柔性层合结构制造技术

本发明专利技术提供了柔性、非多孔层合膜结构，其包含氟化膜层合至其上的织物基材，其在低于含氟聚合物纤维的主要聚合物组分的软化点的温度下进行层合。所得的产品可以抗脱层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了柔性、非多孔层合膜结构，其包含氟化膜层合至其上的织物基材，其在低于含氟聚合物纤维的主要聚合物组分的软化点的温度下进行层合。所得的产品可以抗脱层。【专利说明】柔性层合结构相关申请 本申请要求2012年4月19日提交的，题为“Flexible Laminate Structure”(柔性层合结构)的美国临时专利申请N0.61/635，721和题为“Dispers1n Spun FluoropolymerFiber Prepared from Non-Melt-Processible Polytetrafluroethylene andPerfluroalkoxy”(由非-恪体-加工的聚四氟乙稀和全氟烧氧基制备的分散体纺丝含氟聚合物纤维)的美国临时专利申请N0.61/635,521的利益。上述申请的整个公开内容经此引用并入本文。专利技术背景专利
本专利技术涉及柔性层合结构，并且特别地涉及可以承受宽范围的温度和pH值的柔性、耐流体的层合结构。相关领域说明 对于食品加工带和工厂和电厂中的伸缩接头来说，其需要可以承受宽范围的温度和PH的柔性、耐流体的材料。日益严峻的工业环境要求比迄今为止得到的材料更稳健的材料。连续加工食品的方法是已知的，并且通常具有传输食品经过加热加工的传送机。在某些连续加热输送炉中，辐射热量由加热板提供至上述带经过的区域。此类带材料通常必须耐受500 0F -550 0F，偶尔偏移至600 0F的连续使用温度。如果传输系统使用快速降解的带会导致生产能力的损失。传送带的更新和传输系统的校准耗时且昂贵。停工期在损失制造产量方面是极其昂贵的，并且可能需要额外的备用生产线。用于加工食品的传送带必须满足特定的FDA标准，包括CFR 177.1550，其禁止制备的食物与某些材料接触，如玻璃纤维。不幸的是，用于加工此类食物的传统传送带是在保护性含氟聚合物PTFE中浸涂和饱和的脆性织造玻璃纤维基材的复合物。此类复合物结构的扫描电子显微镜(SEM)图像提供了棒状玻璃丝和使复合物内部饱和的PTFE聚合物之间不良粘合性的视觉证据(图1和2)。SEM放大倍率下的横截面分析显示玻璃纤维容易与PTFE分离，并且易于断裂。常称为PTFE涂布的玻璃纤维带由于表面破裂或弱的抗撕裂性经常过早地报废，导致玻璃纤维暴露接触到食品。在常规生产中，由PTFE涂布的玻璃纤维制成的传送带只能维持一两周。在所有实例中破坏的根本原因是存在玻璃纤维。织造玻璃纤维基材由工业标准，Style 1528或7628玻璃纤维织物组成，该织物具有大约每英寸13镑的撕裂强度(切口)，使用ASTM D2261-07测定。然而，上述带通常受到至少每英寸I镑的张力，这表示在典型的45英寸宽的带上，总的幅张力(web tens1n)是45镑。如果部分或所有的总负荷集中在裂缝的一点上，其远远超过了玻璃纤维织物的撕裂强度，且该基材通常会失效。同样，对于伸缩接头，选择的材料类似地是PTFE涂布的玻璃纤维。根据定义，伸缩接头要求柔韧性，且经常要求抗振性，因为在内部玻璃纤维会将其自身切割成碎片，因此玻璃纤维只有非常有限的寿命。在图3和4中可以从视觉上明显地看出这一点，其中(作为用于SEM分析的样品制备的结果)横截面视图显示出一团混乱的脆性玻璃纤维，某些已断裂，且其余的纤维在弯曲过程中相互磨损而无法受到保护。确实，含氟聚合物以前已经应用于PTFE基材(例如，参见Bragaw USP 4877683、Denny USP 4025679、Fagan USP 4324574、Griffin USP 6517919、Kelmartin USP6770577、Sassa USP 4983434)，但是这些制成包含多孔膜和粘合剂的多孔层合材料。使PTFE 膜层合成其它的膜(Tippett, USP 7087136, Bragaw USP 4877683)，和显示为使PTFE 膜层合成 PTFE 涂布的玻璃纤维(Tippett, USP 7087136、Matthiessen US Pat.Pub.2005/0164581)或暗示地层合成 PTEF 织造基材(Matthiessen US Pat.Pub.2005/0164581)，但是在高于PTFE熔点的如此高的温度下使得材料完全不是柔性的。将PTFE膜层合成PTFE基材以制成柔性、非多孔结构的概念因为充分的理由在此之前没有公布。基于PTFE纤维的基材通常不被考虑为目前所设想的层合材料的良好的候选者，因为似乎不可能使其层合成氟碳膜，并获得良好的结果。即使不考虑层合困难，还应理解的是在各个加工过程中没有适当的热稳定性，当暴露在食品加工带的500 0F -550 0F的操作温度下时，该含氟聚合物基材会发生20-25%的收缩，导致在层合材料自身内部的不均勾收缩和所述带驱动和转动时的跟踪问题(tracking problems)。因此，对于包括但不限于食品传送带和伸缩接头的用途，存在对于可以承受宽范围的温度和PH值，并且可以抗撕裂、耐流体和具有高度柔性的稳健材料的需求。公开内容概述 根据一个或多个实施方案，提供了一种柔性、非多孔层合膜结构，其包含氟化膜层合至其上的织物基材，其在低于含氟聚合物纤维的主要聚合物组分的软化点的温度下进行层合。所得的产物可以抗脱层。根据一个或多个实施方案，提供了一种层合膜结构，其包含与柔性，抗撕裂含氟聚合物织物基材层合的一个或多个含氟聚合物膜。来自含氟聚合物膜的材料填充了基材的至少部分纤维之间的空隙，从而形成杂混层合材料，该材料更抗撕裂、抗冲击，并且相较于传统PTFE涂布的玻璃纤维复合材料更柔韧。根据一个或多个实施方案，提供了一种层合膜结构，其包含层合至织物基材表面的含氟聚合物膜，所述织物基材包含含氟聚合物纤维。根据一个或多个实施方案，提供了一种层合膜结构，其包含层合至织物基材反面的含氟聚合物膜，所述织物基材包含含氟聚合物纤维。这些示例性方面和实施方案的其它方面、实施方案和益处还将在下文中详细论述。此外，应理解的是上文的信息和下文的详细说明都仅仅是各种方面和实施方案的说明性实例，并且意在提供对于理解上述要求保护的方面和实施方案的性质和特征的概述或构架。包含的附图用来提供图解和各种方面和实施方案的进一步理解，并且被并入和组成本说明书的一部分。上述附图，与说明书的其余部分一起，用来解释所描述的层合结构和要求保护的方面和实施方案的原理。附图简要说明 当结合附图阅读时，上文的概述，以及下文的具体实施方案的详细说明将得到更好的理解。为了说明本专利技术的目的，在附图中显示了具体的实施方案，尽管应理解的是本专利技术不限于所显示的确切的排列和工具。图1-4是由织造玻璃纤维基材形成的传统复合物结构的扫描电子显微镜照片，所述玻璃纤维基材在保护性含氟聚合物PTFE中浸涂和饱和。图5和6是本文所述的柔性层合膜结构的扫描电子显微镜照片，其中图6显示了处于轻微透视角度的横截面。图7是在本文所述的层合膜结构中改性的PTFE纤维的扫描电子显微镜照片。图8、9和10是易于脱层的传统层合结构的扫描电子显微镜照片。图11是双带式压制层合机(double belt press laminator)的示意性图解。专利技术详述 本文所本文档来自技高网...

【技术保护点】
柔性、非多孔层合膜结构，其包含由含氟聚合物纤维形成的织物基材，和至少一个含氟聚合物膜层，其中含氟聚合物膜层与织物基材紧密结合，并且来自含氟聚合物膜层的材料填充了基材的至少部分纤维之间的空隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PB托恩顿，AR内斯森，
申请(专利权)人：斯特恩和斯特恩工业有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US