带材轧制和拉伸组合工艺制造技术

根据本发明专利技术的工艺将对片材（101）的轧制和拉伸相结合而在压延机上形成带材。在压延机的两个辊子（111，112）之间的压辊间隙中将片材轧制成轧制片材，随后立即在两个压延机辊子其中之一（111）的表面上将轧制片材拉伸形成带材。轧制片材在压延机辊子（111）表面上的速度（V3）高于压延机辊子（111）的速度。轧制片材的收缩起点的位置和收缩速率可以由提出的工艺容易地控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带材轧制和拉伸组合工艺
本专利技术涉及一种用于在压延机上通过轧制和拉伸相结合而将片材/薄板形成带材(tape)的工艺。此外，本专利技术涉及具有改进的特性的带材。
技术介绍
在带材的制造中，所使用的其中一种方法是:在压延机的压辊间隙(nip)中轧制片材，随后在一个或多个单独的拉伸阶段中将轧制片材拉伸，其中轧制片材是在两组辊子之间在空气中被拉长/拉伸的，正如在WO 2008/127562中披露的。在拉伸期间，片材在宽度和厚度上都减小。在拉伸期间，轧制片材的宽度的减小被称作颈缩或收缩。片材在两组辊子之间在空气中的宽度的减小一般体现为非常快速的收缩，即，在非常有限的距离上片材的宽度极度地减小。快速的收缩可以导致片材宽度上的拉伸行为的不同，这是因为片材的变形速率/变形率例如可以从中心到片材的外边缘增加。快速的收缩还可以导致在拉伸带材的宽度上的聚合物定向力(orientation)的不同。颈缩宽度上的拉伸行为的不同可以造成在获得的拉伸带材的宽度上的厚度的变化。此外，拉伸带材在被拉紧时可以呈现出应力的不同，从而可以造成带材中形成不想要的褶皱。这些不利的影响随着轧制片材的宽度的增加将带来更多的问题。还可以在一个或多个凸起的板上拉伸轧制片材。在现有工艺中可以即时改变收缩的开始位置，从而导致机械性能的即时的、并且因而是在制造好的带材的长度上的变化。
技术实现思路
根据本专利技术的工艺将对片材的轧制和拉伸相结合而在压延机上形成带材。在压延机的两个辊子之间的压辊间隙中将片材轧制成轧制片材，随后立即在两个压延机辊子其中之一的表面上将轧制片材拉伸形成带材。轧制片材在压延机辊子表面上的速度高于压延机辊子的速度。轧制片材的收缩起点的位置和收缩速率/收缩率可以由所提出的工艺进行控制。【附图说明】图1是片材的示意图。图2是本专利技术的一个实施方式的示意图，其中在压延机上将片材轧制和拉伸成带材。图3是正被拉伸成带材的轧制片材的收缩的示意图。图4是本专利技术的另一个实施方式的示意图，其中在压延机上将片材轧制和拉伸成带材。【具体实施方式】本专利技术的一个实施方式涉及一种用于将片材轧制和拉伸成带材的工艺，其特征在于，在压延机的两个辊子之间的压辊间隙中将片材轧制成轧制片材，并且在这两个压延机辊子其中之一的表面上将轧制片材拉伸成带材。从而在将轧制片材拉伸成带材期间，轧制片材与压延机辊子的表面接触。将对片材的轧制与轧制片材的拉伸结合在单个设备(即压延机)上，这能够使带材的生产更加经济。根据本专利技术的工艺能够实现由片材到拉伸带材的更稳定的生产，因为带材的最开始的拉伸可以更好地被控制。在拉伸带材的宽度和/或长度上，拉伸带材具有更均匀的厚度和/或更均匀的机械特性，这使得在一个或多个随后的拉伸阶段中进一步拉伸带材的工艺更不敏感。在许多带材制造工艺中，带材在一系列随后的拉伸阶段中被拉伸，其中每个拉伸步骤的工艺条件(例如张力和温度)必须非常仔细地被控制。已经发现，将两个或多个拉伸阶段结合在一起是非常困难的，因为这种结合后的拉伸阶段的第一部分中的小的偏差可能会由于带材中的不均匀性而导致结合后的拉伸阶段的第二部分中的重大的质量问题。在压延机辊子表面上拉伸轧制片材之后，根据本专利技术的工艺提供了具有改进的均匀性的拉伸带材，这实现了两个或多个另外的拉伸阶段的结合。这里使用的“轧制”必须理解成是指，通过减小片材的厚度而实现的片材长度的增力口，也称做片材的拉长，但不显著减小片材的宽度。例如由于在压延机的压辊间隙中的压缩力的作用下发生的片材的褶皱而使得可能存在一些边缘效应，但是这些边缘效应相比于片材的宽度而言是不明显的，并且被限制在轧制片材的厚度的大约20倍。由根据本专利技术的工艺制造出的带材在拉伸带材的宽度上具有更均匀的厚度和/或更均匀的机械特性。从拉伸带材上切下受到上述边缘效应影响的边缘，并且当考虑拉伸带材的均匀性时不将这些边缘考虑在内。这里使用的“拉伸”也称作拉延，必须理解成是指，通过片材宽度和片材厚度两者的减小而实现的片材长度的增加。如图1中所示的片材(101)是具有三个尺寸的材料:长度(LI)、宽度(Wl)和厚度(Dl)0该片材具有两个主要表面Sla和Slb，这两个主要表面各自由片材的长度LI和宽度Wl限定。该片材还具有由片材的宽度Wl和厚度Dl限定的横截面积(Al)。该片材在平行于尺寸LI方向的生产方向上以速度Vl运动到压延机的两个辊子之间的压辊间隙中。片材的长度LI是片材生产方向(也称做机器方向)上的片材尺寸，并且在连续生产的情况下可以是不定的。一般地，长度LI至少0.5m。片材的宽度Wl定义为，在片材的运动平面内，片材垂直于生产方向(也称做横穿机器方向)的尺寸。一般地，片材的宽度Wl在0.1-5.0m的范围内，优选地在0.2-1.5m的范围内。片材的厚度Dl定义为，片材垂直于生产方向并垂直于横穿机器方向(也称做法向)的尺寸。一般地，片材的厚度在0.5-10_的范围内，优选地在1.0-4.0mm的范围内，甚至更优选地在1.5-3.0mm的范围内。所述片材可以由任何可拉伸的材料制成。优选地，该片材由聚合物或聚合物的共混物制成，比如聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚烯烃，例如聚乙烯或聚丙烯，聚酰胺，聚碳酸酯或者其任何共混物。优选地，制成该片材的聚合物是聚烯烃或聚烯烃的共混物。更优选地，该片材由聚乙烯制成，甚至更优选地由UHMWPE制成。最优选地，该片材由压模UHMWPE粉末或烧结UHMWPE粉末制成。优选地，UHMWPE具有至少为 400，000g/mol、更优选地在 500，000 和 10，000, OOOg/mo I之间的平均分子量Mw，小于10、更优选地小于8、最优选地小于6的低的缠结密度和多分散度。正如在图2中示意性示出的，在压延机的两个辊子之间的压辊间隙中通过减小片材(101)的厚度将片材(101)轧制成轧制片材(102)。在压延机的两个辊子(111，112)的压辊间隙中，在法向上向片材(101)的两个主要表面上施加力，以在其厚度方向上对该片材施压。随着压延机的至少其中一个辊子(111)以高于片材速度(Vl)的线性圆周速度/圆周线速度(VI11)转动，通过压延机辊子(111，112 )向片材(101)施加的剪切和压缩应力将片材(101)在机器方向上拉长。从压延机的两个辊子(111，112 )之间的压辊间隙中出来的轧制片材(102 )是也具有三个尺寸的材料:长度(L2，未示出)、宽度(W2，未示出)和厚度(D2)。轧制片材(102)具有由轧制片材(102)的宽度W2和厚度D2限定的横截面积(A2，未示出)。在压延机的两个辊子(111，112)之间的压辊间隙中轧制片材(101)期间，片材的宽度基本保持其原始宽度，这意味着轧制片材(102)具有宽度W2，其与原始片材(101)的宽度Wl基本相同。轧制片材(102)相比于原始片材(101)的厚度Dl具有减小的厚度D2。优选地，原始片材(101)的厚度Dl与轧制片材(102)的厚度D2的厚度比率RD12至少是3，更优选地至少是4，甚至更优选地至少是5。轧制片材(102)相比于原始片材(101)的长度LI具有增加的长度L2。优选地，轧制片材(102)的长度L2与原始片材(101)的长度LI的长度比率RL21至少是3，更优选地至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将片材轧制和拉伸成带材的方法，其中，在压延机的两个辊子之间的压辊间隙中将片材轧制成轧制片材，以通过减小片材的厚度来增加片材的长度，但不显著减小片材的宽度，其特征在于，在使轧制片材与压延机的两个辊子其中之一的表面接触的同时，将轧制片材拉伸成带材，以通过减小轧制片材的宽度和轧制片材的厚度来增加轧制片材的长度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.11 EP 11165637.71.一种用于将片材轧制和拉伸成带材的方法，其中，在压延机的两个辊子之间的压辊间隙中将片材轧制成轧制片材，以通过减小片材的厚度来增加片材的长度，但不显著减小片材的宽度，其特征在于，在使轧制片材与压延机的两个辊子其中之一的表面接触的同时，将轧制片材拉伸成带材，以通过减小轧制片材的宽度和轧制片材的厚度来增加轧制片材的长度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，压延机的两个辊子在相反的方向上转动。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，压延机的两个辊子以相同的速度转动。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，压延机的两个辊子以不同的速度转动。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，压延机的两个辊子在相同的方向上转动。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，压延机的一个辊子或两个辊子是温度受控的。7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，压延机的一个辊子或两个辊子是被加热的。8.根据前述...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·范德埃，D·威尔贝斯，
申请(专利权)人：帝人芳纶有限公司，
类型：
国别省市：