制造依序拉伸聚合物膜的方法、用于这类方法的设备及由此获得的产品技术

方法包括在圆形或螺旋形槽辊之间进行的至少一个依序拉伸步骤，并且根据本发明专利技术的六个方面中的至少一个执行所述依序拉伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及方法和该方法生产的产品，其中，所述方法包括在圆形或螺旋形槽辊或经修改的圆形或螺旋形槽辊之间的至少一个依序拉伸步骤。更具体地，本专利技术的实施例涉及方法和该方法生产的产品，其中，所述方法包括在这类圆形或螺旋形槽辊之间的至少一个依序拉伸步骤并且可根据在本文中更全面地描述的至少六个方面之一执行所述依序拉伸。
技术介绍
依序拉伸产品是众所周知的。利用在互相啮合的槽辊之间的一个或多个拉伸步骤获得所述产品。这类辊的凹槽可以是圆形、盘旋形的或平行于辊的轴线。在此槽辊拉伸之前和/或之后，膜可沿其纵向和/或横向方向被均匀地拉伸。依序拉伸产品由彼此穿插的取向不同的区域构成。这对撕裂扩展和刺穿特性有重要作用。公布的专利申请的以下例子论述这种技术并且与本专利技术相关：Rasmussen&Rasmussen的美国专利申请No.14023120；Fraser等人的美国公开No.2012/0033900A1；McPherson等人的美国公开No.2012/0039550A1；Borchardt等人的WO 2013/116264A2；Dorsey等人的美国公开No.2012/0269466A1；以及Borchardt等人的美国公开No.2013/0209711A1。在根据以上提及的美国专利申请No.14023120的方法中，在槽辊之间沿与每个膜中的取向的主要初始方向不同但最高不同80°的方向拉伸一个膜或位于彼此之上的若干个膜。槽辊上的脊足够尖锐，以在于脊之间被拉伸的膜材料和经拉伸的膜材料的条带之间形成明确的分割(如该申请中进一步限定的)，所述条带已被铺设在脊上并跟随脊。脊的尖锐边缘防止了拉伸这些条带。此现有技术专利申请详细说明了在取向的初始方向和拉伸方向之间获得低于80°的角的3种不同方法，即：膜被挤制成纵向取向占优势的管状形状。它可以或可以不沿此方向被进一步拉伸。它被呈盘旋形地撕开，以形成在与新的机器方向成角度的情况下具有大体单轴向取向的网状物，并且膜最终在具有圆形凹槽的槽辊(也被称作环辊)之间被分段地拉伸。两个或更多个这种呈盘旋形地被撕开的管在沿十字交叉方向或方位被“夹置”之后在此可被环轧在一起。(在一些文献中，“交叉层压”和“交叉夹置”之间存在区别，在前者中层通常被联结在一起，在后者中层可以或可以不被联结在一起)。常见的环轧方法通常足以形成联结/无联结的图案，其声称适合用于撕裂扩展阻力。替代利用盘旋形切割来在环轧之前在网状物中获得成角度的取向，挤制模具的出口可旋转，以在挤制膜中形成螺旋形熔体取向。这可坍塌以形成“交叉夹置”或交叉层压。如在第一个描述的程序下，具有成角度取向或交叉夹置的单个膜最终在具有边缘尖锐的脊的环辊之间被拉伸。作为第三个选项，所提及的专利申请声称可通过利用具有螺旋形凹槽的互相啮合槽辊获得未被拉伸的条带的延伸方向和拉伸方向之间的小于80°的角。此第三个选项对于本专利技术特别重要。本专利技术涉及与这些专利技术相关的对分段式拉伸聚合物膜的相关技术的改进。
技术实现思路
第一方法实施例本专利技术的实施例提供分段拉伸膜或膜组件的方法，所述方法包括步骤：在纵向拉力下将所述膜或所述膜组件供给到互相啮合的旋转的第一槽辊(1)和(2)之间的夹持部中，所述第一槽辊(1)和(2)具有与辊轴线成在10度(10°)和75度(75°)之间的角的第一盘旋形凹槽，并且在所述膜或组件穿过所述第一槽辊(1)和(2)时拉伸所述膜或组件。所述方法还包括抵消盘旋形槽辊的螺旋运动作用，其中，所述螺旋运动作用倾向于在所述膜或组件穿过所述辊时向第一侧移动所述膜或组件，其中，抵消步骤包括：(a)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上供应细小的凹口，以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力，或(b)在所述夹持部的紧邻前方，使绷紧的膜或组件越过具有细小盘旋形凹槽的辊，该凹槽适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向，或(c)在所述夹持部的紧邻前方，使绷紧的膜或组件越过固定棒的圆形表面，其中，所述圆形表面包括适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向的细小的成角度定向的凹槽，或(d)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上供应细小的凹口，以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力，并且在所述夹持部的紧邻前方，使绷紧的膜或组件越过具有细小盘旋形凹槽的绷紧辊，该凹槽适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向，或(e)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上供应细小的凹口，以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力，并且在所述夹持部的紧邻前方，使绷紧的膜或组件越过固定棒的圆形表面，其中，所述圆形表面包括适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向的细小的成角度定向的凹槽。在某些实施例中，所述凹口的深度小于或等于所述辊(1)和(2)的脊的相互啮合尺寸的50％，并且优选地，所述凹口的深度小于或等于所述辊(1)和(2)的脊的相互啮合尺寸的25％。在其他实施例中，所述凹口包括在与所述辊中的所述第一凹槽基本垂直地布置的所述脊中的细小的第二凹槽。在其他实施例中，所述方法还包括：在与具有凹槽的拉伸辊(1)和(2)相遇之前，将所述膜或组件加热至第一拉伸温度，以及保持所述具有凹槽的拉伸辊(1)和(2)处于显著低于所述第一拉伸温度的保持温度，使得所述膜或组件在所述膜或组件与所述具有凹槽的拉伸辊(1)和(2)接触的区域中被冷却。在其他实施例中，所述方法还包括：在所述供给步骤之前，在低于膜的熔化温度的第二拉伸温度下基本沿纵向方向均匀地或分段地拉伸所述膜或所述组件中的至少一个膜，优选地，所述第二拉伸温度基本处于环境温度。在其他实施例中，所述第一槽辊上的每个脊具有两个不同的基本盘旋形的边缘。第二方法实施例本方面的实施例提供依序拉伸膜或膜组件的方法，所述方法包括步骤：将所述膜或所述膜组件供给到互相啮合的旋转槽辊(1)和(2)之间的夹持部中，其中，所述凹槽在与辊轴线成10度(10°)和75度(75°)之间的角的情况下被塑造成盘旋形，并且其中，一个槽辊上的脊的第一轴向位置相对于另一个槽辊上的脊的第二轴向位置是可变化和可调节的，经由可调节的马达彼此独立地驱动两个辊，使得可独立地调节每个辊的速度，或容许所述辊(1)和(2)中的一个沿轴向滑动。在某些实施例中，通过弹簧控制装置、气动装置或液压装置在可滑动的辊上施加受控的轴向力。在某些实施例中，所述槽辊上的每个脊具有两个不同的基本盘旋形的边缘。第三方法实施例本专利技术的实施例提供依序拉伸膜或膜组件的方法，所述方法包括步骤：在纵向拉力下沿机器方向将膜或膜组件供给到具有第一凹槽的互相啮合的旋转的第一槽辊(1)和(2)之间的夹持部中，所述第一凹槽在与辊轴线成10度(10°)和75度(75°)之间的角的情况下被塑造成盘旋形，在所述膜或组件穿过所述第一槽辊(1)和(2)时依序拉伸所述膜或组件，以及在沿机器方向被拉伸时并且在基本避免了横向收缩时从所述槽辊(1)和(2)上拉下所述膜或组件，机器方向拉伸在所述槽辊和与所述第一槽辊紧邻地分开的至少一个辊之间执行。在某些实施例中，所述第一槽辊中的一个或两个在一个或多个圆柱形部段内不具有凹槽，以避免所述膜或组件的一个或多个纵向延伸区域中的任何成角度拉伸。在其他实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分段拉伸膜或膜组件的方法，包括步骤：在纵向拉力下将所述膜或所述膜组件供给到互相啮合的旋转的第一槽辊(1)和(2)之间的夹持部中，所述第一槽辊(1)和(2)具有与辊轴线成在10度(10°)和75度(75°)之间的角的第一盘旋形凹槽，在所述膜或组件穿过所述第一槽辊(1)和(2)时拉伸所述膜或组件，以及抵消盘旋形槽辊的螺旋运动作用，其中，所述螺旋运动作用倾向于在所述膜或组件穿过所述辊时向第一侧移动所述膜或组件，并且其中，抵消步骤包括：(a)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上供应细小的凹口，以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力，或(b)在所述夹持部的紧邻前方，使绷紧的膜或组件越过具有细小盘旋形凹槽的辊，该凹槽适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向，或(c)在所述夹持部的紧邻前方，使绷紧的膜或组件越过固定棒的圆形表面，其中，所述圆形表面包括适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向的细小的成角度定向的凹槽，或(d)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上供应细小的凹口，以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力，并且在所述夹持部的紧邻前方，使绷紧的膜或组件越过具有细小盘旋形凹槽的绷紧辊，该凹槽适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向，或(e)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上供应细小的凹口，以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力，并且在所述夹持部的紧邻前方，使绷紧的膜或组件越过固定棒的圆形表面，其中，所述圆形表面包括适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向的细小的成角度定向的凹槽。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.27 US 61/945,7551.一种分段拉伸膜或膜组件的方法，包括步骤：在纵向拉力下将所述膜或所述膜组件供给到互相啮合的旋转的第一槽辊(1)和(2)之间的夹持部中，所述第一槽辊(1)和(2)具有与辊轴线成在10度(10°)和75度(75°)之间的角的第一盘旋形凹槽，在所述膜或组件穿过所述第一槽辊(1)和(2)时拉伸所述膜或组件，以及抵消盘旋形槽辊的螺旋运动作用，其中，所述螺旋运动作用倾向于在所述膜或组件穿过所述辊时向第一侧移动所述膜或组件，并且其中，抵消步骤包括：(a)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上供应细小的凹口，以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力，或(b)在所述夹持部的紧邻前方，使绷紧的膜或组件越过具有细小盘旋形凹槽的辊，该凹槽适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向，或(c)在所述夹持部的紧邻前方，使绷紧的膜或组件越过固定棒的圆形表面，其中，所述圆形表面包括适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向的细小的成角度定向的凹槽，或(d)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上供应细小的凹口，以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力，并且在所述夹持部的紧邻前方，使绷紧的膜或组件越过具有细小盘旋形凹槽的绷紧辊，该凹槽适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向，或(e)在所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个的脊上供应细小的凹口，以建立抵抗所述螺旋运动作用的摩擦阻力，并且在所述夹持部的紧邻前方，使绷紧的膜或组件越过固定棒的圆形表面，其中，所述圆形表面包括适于给予所述膜或组件沿与所述第一侧相反的方向移动的倾向的细小的成角度定向的凹槽。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述凹口的深度小于或等于所述辊(1)和(2)的脊的相互啮合尺寸的50％，并且优选地，所述凹口的深度小于或等于所述辊(1)和(2)的脊的相互啮合尺寸的25％。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述凹口包括在与所述辊中的所述第一凹槽基本垂直地布置的脊中的细小的第二凹槽。4.如权利要求1所述的方法，还包括：在与具有凹槽的拉伸辊(1)和(2)相遇之前，将所述膜或组件加热至第一拉伸温度，以及保持所述具有凹槽的拉伸辊(1)和(2)处于显著低于所述第一拉伸温度的保持温度，使得所述膜或组件在所述膜或组件与所述具有凹槽的拉伸辊(1)和(2)接触的区域中被冷却。5.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：在所述供给步骤之前，在低于膜的熔化温度的第二拉伸温度下基本沿纵向方向均匀地或分段地拉伸所述膜或所述组件中的至少一个膜，优选地，所述第二拉伸温度基本处于环境温度。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一槽辊上的每个脊具有两个不同的基本盘旋形的边缘。7.一种依序拉伸膜或膜组件的方法，包括步骤：将所述膜或所述膜组件供给到互相啮合的旋转槽辊(1)和(2)之间的夹持部中，其中，所述凹槽在与辊轴线成10度(10°)和75度(75°)之间的角的情况下被塑造成盘旋形，并且其中，一个槽辊上的脊的第一位置相对于另一个槽辊上的脊的第二位置是能够变化和能够调节的，经由能够调节的马达彼此独立地驱动两个辊，使得能够独立地调节每个辊的速度，或容许所述辊(1)和(2)中的一个沿轴向滑动。8.如权利要求7所述的方法，其中，通过弹簧控制装置、气动装置或液压装置在能够滑动的辊上施加受控的轴向力。9.如权利要求8所述的方法，其中，所述槽辊上的每个脊具有两个不同的基本盘旋形的边缘。10.一种依序拉伸膜或膜组件的方法，包括步骤：在纵向拉力下沿机器方向将膜或膜组件供给到具有第一凹槽的互相啮合的旋转的第一槽辊(1)和(2)之间的夹持部中，所述第一凹槽在与辊轴线成10度(10°)和75度(75°)之间的角的情况下被塑造成盘旋形，在所述膜或组件穿过所述第一槽辊(1)和(2)时依序拉伸所述膜或组件，以及在沿机器方向被拉伸时并且在基本避免了横向收缩时从所述槽辊(1)和(2)上拉下所述膜或组件，机器方向拉伸在所述槽辊和与所述第一槽辊紧邻地分开的至少一个辊之间执行。11.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一槽辊中的一个或两个在一个或多个圆柱形部段内不具有凹槽，以避免所述膜或组件的一个或多个纵向延伸区域中的任何成角度拉伸。12.如权利要求11所述的方法，其中，避免成角度拉伸包括所述膜或组件的一侧或两侧。13.如权利要求11所述的方法，其中，所述槽辊(1)和(2)中的一个或两个由多个区段组成，并且两个区段彼此接触的窄部段不具有凹槽，并且构成所述槽辊中的一个的多个区段被制成为能够在此辊的芯体上沿轴向滑动。14.一种生产膜产品的方法，包括步骤：共挤热塑性聚合物膜组件，其中，组件的一侧包括膜或一组互相强联结的膜(A)，并且另一侧包括膜或一组互相强联结的膜(B)，以及在一个或多个拉伸步骤中，膜组件在低于膜的熔化温度范围的拉伸温度下被拉伸，其中，经由圆形槽辊、盘旋形槽辊或轴向槽辊依序执行至少一个拉伸步骤，以生产至少一系列区段(G)和另一系列区段(F)，其中，区段(F)被拉伸的程度小于区段(G)，或区段(F)保留与依序拉伸之前所述组件的取向基本相同的取向，其中，所述组件的成分和方法条件被选择成使得最终膜产品中的(A)和(B)弱联结在一起，从而使得它们能够被剥离分开，通过应用比膜或一组膜(A)和(B)中的每个的厚度小的联结层或一组联结层(C)制成此弱联结，其中，(C)的成分被选择成使得它粘合性地联结到(A)和(B)但是在最终产品的剥离期间粘合失效，并且其中，所述组件的成分和所述方法条件被选择成使得在所述最终膜产品中满足以下三个条件中的至少一个：(A)和(B)在每个区段内沿每个方向显示不同的弹性系数(E)，(A)和(B)在每个(F)区段或每个(G)区段内或者在每个(F)区段和每个(G)区段内显示不同的主要取向方向，或依序拉伸完全地或实际上破坏一系列的区段(G)内的联结，同时一系列区段(F)内的联结保持足以使所述膜产品是完整的产品。15.如权利要求14所述的方法，其中，通过在拉伸期间掺合用于内部空隙的由微小颗粒形成的制剂，实现(C)中的低粘合强度。16.如权利要求14所述的方法，其中，通过掺合不兼容的聚合物实现(C)中的低粘合强度。17.如权利要求15或16所述的方法，其中，所述依序拉伸将(C)转化成纤维网。18.如权利要求14-17中的任意一项所述的方法，其中，在所述依序拉伸之前，在熔化范围以下沿挤制的机器方向进行基本连续的拉伸。19.一种膜产品，其包括经共挤依序拉伸的热塑性聚合物膜组件，其中，所述组件的一侧包括膜或一组互相强联结的膜(A)，并且另一侧包括膜或互相强联结的膜(B)，其中，所述依序拉伸已经形成被不同地拉伸的至少两系列彼此啮合的区段(F)和(G)，与(F)区段相比，(G)区段被更多地取向并且更薄，其中，在每个所述膜或膜组(A)和(B)中，每个(F)区段和每个(G)区段具有主要分子取向方向和主要取向方向，在每个(F)区段中相对于相邻的(G)区段中的主要定向方向形成值在5°和90°之间的角(u)，包括端点值，其中，(A)和(B)弱联结在一起，使得它们能够被剥离分开，通过应用比膜或一组膜(A)和(B)中的每个的厚度小的联结层或一组联结层(C)制成此弱联结，并且其中，满足以下三个条件中的至少一个或另一个或两个：(A)和(B)在每个区段内沿每个方向显示不同的弹性系数(E)，(A)和(B)在每个(F)区段或每个(G)区段内或者在每个(F)区段和每个(G)区段内显示不同的主要取向方向，或完全地或实际上破坏所述一系列区段(G)内的联结，同时所述一系列区段(F)内的联结保持足以使所述膜产品是完整的产品。20.如权利要求19所述的膜产品，其中，(C)中的粘合失效已将(C)转换成纤维网。21.如权利要求19或20所述的膜产品，其中，所述一系列区段(F)中的每个区段和所述一系列区段(G)中的每个区段线性地延伸并且互相平行。22.如权利要求21所述的膜产品，其中，所述角(u)具有在15°-75°之间的值。23.如权利要求19至22之一所述的膜产品，其中，(A)包括多于55％的HDPE，并且(B)包括多于55％的LLDPE或LDPE或两者。24.如权利要求19至22之一所述的膜产品，其中，(A)包括多于55％的PP，并且(B)包括多于55％的聚乙烯类型材料。25.如权利要求19至24之一所述的膜产品，其中，(A)是在所述膜产品的表面上包括低熔点热密封层的一组膜。26.如权利要求19至25之一所述的膜产品，其中，(B)是在所述膜产品的表面上包括低熔点热密封层的一组膜。27.一种取向方法，通过在夹持部中依序拉伸膜或膜组件的区段来进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利本特·拉斯马森，
申请(专利权)人：奥利本特·拉斯马森，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH