塑料材料网格结构及其制造方法技术

具有高强度／重量比、高机器运行方向强度且在机器运行方向的强度比横向强度大、及高抗蠕变的不易破裂的整体双轴向取向塑料网格结构，提供以具有孔洞的矩形栅格起始材料，在机器运行方向拉伸材料直至其连接部不显著取向的程度，在横向拉伸该材料直至该连接部不显著取向的程度，最终在机器运行方向拉伸至该连接部的中心厚度变薄至少３０％并在该连接部出现显著的变窄。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生产整体双轴向分子取向的塑料网格结构的方法，该方法包括：提供一种塑料起始材料，它在其最厚点的厚度不小于约2毫米并且具有孔洞结构图样，该结构图样在相应的相邻的孔洞之间限定了线股成形区，在线股成形区之间限定了假想连接区;沿副方向拉伸该材料，使副线股成形区伸展、变薄和取向以形成副取向的线股;沿一般与副方向垂直的主方向拉伸该材料，使主线股成形区伸展、变薄和取向以形成一般与副线股垂直延伸的主取向的线股，连续进行所述拉伸直至拉薄完全穿过所述假想连接区延伸到假想连接区另一边的成一直线排列的主线股，并且围绕着岔口延伸到相应的副线股，使得在岔口中，取向是在围绕相应的岔口方向上延伸的，从而形成带有连接相应的主线股和副线股的取向的岔口的取向的连接部。合成的主方向拉伸基本上大于合成的副方向拉伸。在每个连接部，都有一个中央或较厚的区，该区一般已变薄成不比主线股的中点薄。在所述中央或较厚的区的每边都有一个区，该区一般比连接部中心要薄。本专利技术还涉及一种整体双轴向分子取向的塑料材料网格结构类型，这种类型网格结构在其最厚点处的厚度不小于约1毫米，并且它在主方向上的强度基本上大于副方向上的强度。该网络结构包括：沿主方向延伸的主取向线股;沿副方向延伸的副取向线股;以及在相应的主取向线股和副取向线股之间的取向连接部，相应的主取向线股和副取向线股由以围绕相应的岔口方向延伸的取向岔口互相连接的，在每个连接部处有一个较厚的区，该区基本上厚于其每侧边上的区，这些区都在相应的副-->线股的轴上，并且该较厚的区在平行于主方向上的尺寸基本上大于平行于副方向上的尺寸。本专利技术的网格结构可用于这样的应用，其中主方向是机器运行方向，在该网格结构中，主拉伸力将施加在沿机器运行方向上，并且该网格结构在机器运行方向上的强度基本上大于横向上的强度;例如，当将该网格结构固定到直墙饰面上时，主拉伸力将与该饰面垂直。主线股是那些接受主拉伸力的线股，而横线股一般与该主线胶垂直。希望尽可能多地在机器运行方向上取向，但可在机器运行方向上施加的拉伸程度受到很大限制，因为有形成能在横向弯曲时发生沿机器运行方向破裂或裂口的连接部的风险，或形成在其中心部分有显著下陷的连接部。这种下陷会大大降低该网格结构的横向强度。US4，374，798和EP-A-0，418，104公开了所提到那种方法和网格结构。“MD”是沿机器运行方向，而“TD”是横向于机器运行方向。沿机器运行方向是在生产过程中制得的网格结构的长度或卷绕的纵向方向。在起始材料中的孔洞可以是通孔或盲孔。如果所述孔洞是盲孔，则在该孔洞中的薄膜或膜将在拉伸时破裂，或者也可以仍旧保持为薄膜。孔洞的大小在相应的切线之间测量（见下文）。术语“取向的”是指分子取向的。通常，当提到取向线股时，优选的取向方向是指该线股的纵向。“单轴向”和“双轴向”分别是指单轴向取向和双轴向取向。基本上单轴向取向是指在该结构的表面上，材料沿一个方向延伸，但在垂直的方向上，该材料基本上没有合成的延伸。术语“厚”和“薄”是指垂直于该材料或网格结构的平面的尺寸大小。除非另外指明，厚度是在最厚点的两端面之间的距离。然而，凸边或斜边或刨薄边以及在表面中的任何小沟和由表面突出的任何突出物均-->可忽略不计。若将变薄的一部分与变薄的另一部分比较，则变薄是拉伸的百分率（与初始厚度有关）而不是变薄的绝对测量值。“宽度”是垂直于所述区的主轴的尺寸，“窄”涉及该尺寸。“连接部较厚的区下陷”是在连接部主方向中心线上的下陷，在该下陷的每个端部有在同一中心线上和同一连接部内的几个较厚部分。“切线”是线股成形区的每一侧上的孔洞边缘的假想切线。在挤塑起始材料中以及在压花或模塑起始材料中，该孔洞通常不具垂直侧边的（即垂直于起始材料的平面）。对于挤塑起始材料，作为很好的近似性，可取通过平面图看到的孔洞即垂直于材料的平面所观察的但忽略薄膜或刨薄边的最小孔洞的尺寸的切线作为假想切线。对于压花或模塑起始材料，孔洞一般有倾斜的侧面，作为很好的近似性，可取孔洞侧边上的中间点的切线作为假想切线，或者，如果孔洞在各个面上不相同，则取在相应孔洞的斜面上的中间点之间的中点的切线作为假想切线，在盲孔中的薄膜或膜均可忽略不计。“假想连接区”或“n.j.z.”是在各对平行于沿机器运行方向的切线和各对平行于横向于机器运行方向的切线之间限定的起始材料区。在该网络结构中，假想连接区是由起始材料的假想连接区形成的该结构的表面区。“严格的单平面的”是指该材料或结构相对于平行于其表面的中间平面是对称的。通常，单平面的起始材料经拉伸后将给出单平面的结构。“严格的偏平的”起始材料具有单一平面的平行表面。“冲切”是在规定的方向上孔洞（即相应的切线之间）的最大尺寸与在同一方向上的孔距的比例，而不管该孔洞是通过冲孔还是通过另一种甚至可不包括除去材料的方法形成的。-->“总拉伸比例”是施加到该材料总长度上的拉伸比。“合成拉伸比”是在可产生的任何收缩以后，在最终产品中的拉伸比。“合成面积拉伸比”是在沿机器运行方向和横向于机器运行方向上的总合成拉伸比的乘积。对假想连接区或连接部所给出的所有拉伸比是在沿机器运行方向的表面上，一般是在连接部中心线上测定的。如果指出一个具体点的拉伸比（或取向），则该拉伸比在以该点为中心的有限长度或区内为已确定。所有合成拉伸比是在松弛以后或者如果进行退火则在退火以后测定的。“屈服”是取向的初始以及其发展到产生显著取向程序的进程。“侵蚀”是显著的取向由已基本上取向的区发展到未取向或基本上未取向的区的进程，它一般由厚度的突增来表示。“PP”是聚丙烯，“PE”是聚乙烯，“HDPE”是高密度聚乙烯，“PET”是聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）。术语“土壤”包括由粘合剂例沥青粘着在一起的岩石、石头、卵石、沙、泥土、粘土或集料。“网格结构的强度”是在标准的拉伸试验中测定的单位宽度的最大沿机器运行方向强度，例如以千牛顿/米为单位。“经济效益”是产品在沿机器运行方向上测定的单位重量单位面积每米宽度的沿机器运行方向强度以千牛顿/米/公斤/平方米为单位。“真实线”是通常以分别平行于沿机器运行方向和横向于机器运行方向的两个方向附加在（通常通过印刷或画图）起始材料上的平行线。“45°角点”是这样一个点，该点在一条与沿机器运行方向成45°的角通过连接部中心的线上。在通过所述方法制备所述网格结构的工业生产十二年后，发现了一种方法，该方法可显著提高沿机器运行方向拉伸比而不会造成不可接受的裂纹或在连接部中心的显著下陷。本专利技术提供了制造一种整体的、双-->轴向分子取向的塑料材料的网格结构，所述的方法包括：提供一种在其最厚点处其厚度不低于2毫米的塑料起始材料，该塑料起始材料具有在一假想的、基本上呈方形或矩形栅的多个孔洞的图样，限定在相应的相邻孔洞间的线股成形区和在线股成形区间的假想连接区;在横向于机器运行方向上将材料拉伸，以便将之伸展、变薄和沿所述横向线股成形区取向以形成横向于机器运行方向取向的线股;在机器运行方向上将材料拉伸，以便将之伸展，变薄和沿所述主线股成形区取向以形成沿机器运行的主方向上取向的线股，该沿机器运行主方向上取向的线股与该沿横向于机器运行方向上取向的线股相互成直角，在假想连接区开始变薄及该主线股成形区的变薄达到该假本文档来自技高网...

【技术保护点】
用以制造一种整体的、双轴向分子取向的塑料材料网格结构，包括：提供一种在其最厚点处其厚度不低于２毫米的塑料起始材料，该塑料起始材料具有在一假想的、基本上呈方形或矩形栅的多个孔洞１２的图样，限定在相应相邻孔洞间的线股成形区和在线股成形区间的假想连接区；在横向于机器运行方向形将材料拉伸，以便将之伸展、变薄并取向于所述于横向线股成形区以形成横向于机器运行方向取向的线股；在机器运行方向上将材料拉伸，以便将之伸展开，变薄并取向于沿所述主线股成形区以形成在机器运行主方向取向的线股，该在机器运行主方向取向的线股与上述横向于机器运行方向取向的线股相互成直角，在假想连接区开始变薄及该主线股成形区的变薄过程达到该假想连接区的端部前，该相应的主线股成形区已先在一定程度上变薄，在假想连接区不致形成下陷的情况下继续对材料进行拉伸，直至变薄完全伸展到通过该假想连接区而到在该假连接区的另一端部成一直线排列的主线股为止，使得拉伸在该假想连接区的端部部分的拉伸比大于在该假想连接区的中心的拉伸比约１００％，直至变薄伸展到围绕相应横向线股的岔口，使得在该岔口中该取向是在环绕该相应岔口的方向上延伸的，直至该假想连接区的最厚部分的厚度减少至小于３０％，并直至该假想连接区在主方向上的长度增长的比例至少为约２．５∶１，整个假想连接区基本上变窄，从而形成一个取向连接部和连续取向岔口，连接相应的主和横向线股，在每个连接部有一个中央区，该连接部在沿机器运行方向上基本上取向成基本上单轴向，以便从该网格结构的一个端部到另一个端部提供在机器运行方向基本上连续单轴向取向，并在中央区的两侧区及在相应横向线股成形区或在相应横向线股成形区附近形成基本上双轴向取向，合成的沿机器运行方向的拉伸基本上大于合成的横向拉伸，至少在机器运行方向拉伸的部分，该假想连接区基本上伸展在该拉伸部分，该拉伸部分是在该横向拉伸之后拉伸的，使得横向拉伸在沿机器运行方向上拉伸的部分的拉伸过程中影响该结构的取向性能，以及在沿机器运行方向拉伸的部分的拉伸过程中发生基本上横向收缩。...

【技术特征摘要】
GB 1991-5-24 9111304.3;GB 1992-3-9 9205112.71、用以制造一种整体的、双轴向分子取向的塑料材料网格结构，包括：提供一种在其最厚点处其厚度不低于2毫米的塑料起始材料，该塑料起始材料具有在一假想的、基本上呈方形或矩形栅的多个孔洞12的图样，限定在相应相邻孔洞间的线股成形区和在线股成形区间的假想连接区；在横向于机器运行方向上将材料拉伸，以便将之伸展、变薄并取向于所述于横向线股成形区以形成横向于机器运行方向取向的线股；在机器运行方向上将材料拉伸，以便将之伸展开，变薄并取向于沿所述主线股成形区以形成在机器运行主方向取向的线股，该在机器运行主方向取向的线股与上述横向于机器运行方向取向的线股相互成直角，在假想连接区开始变薄及该主线股成形区的变薄过程达到该假想连接区的端部前，该相应的主线股成形区已先在一定程度上变薄，在假想连接区不致形成下陷的情况下继续对材料进行拉伸，直至变薄完全伸展到通过该假想连接区而到在该假连接区的另一端部成一直线排列的主线股为止，使得拉伸在该假想连接区的端部部分的拉伸比大于在该假想连接区的中心的拉伸比约100%，直至变薄伸展到围绕相应横向线股的岔口，使得在该岔口中该取向是在环绕该相应岔口的方向上延伸的，直至该假想连接区的最厚部分的厚度减少至小于30%，并直至该假想连接区在主方向上的长度增长的比例至少为约2.5∶1，整个假想连接区基本上变窄，从而形成一个取向连接部和连续取向岔口，连接相应的主和横向线股，在每个连接部有一个中央区，该连接部在沿机器运行方向上基本上取向成基本上单轴向，以便从该网格结构的一个端部到另一个端部提供在机器运行方向基本上连续单轴向取向，并在中央区的两侧区及在相应横向线股成形区或在相应横向线股成形区附近形成基本上双轴向取向，合成的沿机器运行方向的拉伸基本上大于合成的横向拉伸，至少在机器运行方向拉伸的部分，该假想连接区基本上伸展在该拉伸部分，该拉伸部分是在该横向拉伸之后拉伸的，使得横向拉伸在沿机器运行方向上拉伸的部分的拉伸过程中影响该结构的取向性能，以及在沿机器运行方向拉伸的部分的拉伸过程中发生基本上横向收缩。2、如权利要求1所述的方法，其特征在于将该材料在机器运行方向拉伸直至该假想连接区在机器运行方向上其长度的增长比例至少约为3.5∶1。3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述孔洞的最大横向尺寸约为该孔洞在横向上孔距的30%或更小。4、如上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于所述在沿横向于机器运行方向上拉伸之前，先在机器运行方向上将该材料拉伸。5、如上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于所述在机器运行方向拉伸的部分是在该材料上进行的最后拉伸。6、如权利要求1至3中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于该拉伸操作由两阶段加工程序来完成，即在完成横向拉伸后，紧跟着进行机器运行方向的拉伸。7、如权利要求1至3中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于该拉伸操作由三阶段加工程序来完成，即在机器运行方向上拉伸后，紧跟着进行横向拉伸，再紧跟着又进行机器运行方向上拉伸。8、如上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于整个假想连接区相对于其原来宽度变窄至少30%。9、如上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于在机器运行方向拉伸上完毕后，在假想连接区的端部部分的拉伸比大于该假想连接区的中心的拉伸比不超过约50%。10、如权利要求1至8的任意一项权利要求所述的方法，其特征在于在机器运行方向上拉伸完毕后，在假想连接区的端部的拉伸比大于该假想连接区的中心的拉伸比不超过约40%。11、如权利要求1至8的任意一项权利要求所述的方法，其特征在于在机器运行方向拉伸完毕后，在假想连接区的端部的拉伸比例大于该假想连接区的中心的拉伸比不超过约20%。12、如上述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于该主线股的中点在机器运行方向上的拉伸比大于该假想连接区的中心在机器运行方向拉伸比不超过约100%。13、如上述任意一项权利要求所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：FB默塞尔，KF马丁，K加德纳，
申请(专利权)人：内朗有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]