用於在固態中縱向拉伸薄膜的方法和實現該方法的裝置的製作方法

2023-12-03 07:28:31

專利名稱：用於在固態中縱向拉伸薄膜的方法和實現該方法的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於熱塑性薄膜材料的縱向定向的方法和裝置，具體是涉及已被在相對低溫下單軸拉伸的薄膜的交錯積層的製造。
背景技術：
已知在交錯積層中的最佳全方位強度性能是通過如下的定向步驟來獲得首先在由擠出模下抽時進行強烈的幾乎單軸熔化定向，或更好是當該聚合材料半熔化時進行幾乎單軸的定向，然後在更低的溫度下進行進一步定向。「全方位強度性能」這裡是指抗拉強度、 屈服點、抗破裂延伸性和抗刺穿性的組合。很難給出滿意的說明為何這些定向步驟的組合是優選的，但可以簡要地說，當在這些步驟中進行定向時，分子鏈將會展現不同定向程度的寬光譜，且那些相對較低定向的在該薄膜受到撕裂或刺穿力時將會幫助其重新定向而不是裂開。但是，在低溫拉伸會造成重大問題，例如在主要由高密度聚乙烯(HDPE)或等規或間規的聚丙烯(PP)所構成的薄膜中。這個問題的一個方面是，當薄膜被縱向拉伸時，其具有很高的傾向會在橫向收縮，同時其厚度會減少。此傾向在溫度低時最高，例如在10-40°C 之間，考慮到所實現的性質，這是HDPE和PP的最佳拉伸溫度。該問題的另一方面是，在這些低溫度下，該材料將會「縮幅」，而不是在合理的長區域中逐漸地形成定向。這意味著拉伸必須在緊密間隔的拉伸輥或拉伸杆之間發生，而除非採取特殊的預防措施，這將會阻止該薄膜在橫向進行所需的收縮。在公開於大約40年前的US 3233029 (Rasmussen)中，提出了解決該問題的建議， 即通過在拉伸之前在一個或更多個短拉伸區域中縱向打褶，來「預期」薄膜會橫向收縮的大部分，這在本發明的權利要求1的前序部分中更精確地表述出。在US 32330 中，所述的打褶機構由兩組盤組成，它們相間隔開地安裝在軸上， 一組在要被打褶的薄膜上方且另一組在薄膜下方，使得一組中的盤咬合在另一組中的盤之間。由此薄膜會被迫來形成皺褶或褶皺。該專利還公開了薄膜優選通過一冠狀輥，該冠狀輥適於使這些邊緣上的應力等同於薄膜的中間的應力。冠狀意指該輥在其中間具有最大的直徑，該直徑會朝其兩端逐漸地減小。最後該專利公開了薄膜優選在該拉伸區域中被冷卻， 這可通過以毛氈覆蓋拉伸杆並保持該毛氈溼潤來方便地實現。水分也由於其潤滑作用來協助使得薄膜橫向收縮，這將會消除該皺褶。沒有皺褶會保留在最終產品中。本發明人成功地將蓋舊發明應用於柔性化的HDPE和PP，但僅在相對窄的寬度中， 不足以用於例如交錯積層的工業用袋或交錯積層的保護層的工業生產。當嘗試將該發明應用於較硬薄膜，譬如由平HDPE或PP製成的薄膜，或嘗試將其應用於更大寬度(例如Im寬) 的薄膜上時，薄膜所施加的橫向力總會造成薄膜的以縱向延伸線形式的橫向拉伸。似乎應用縱向打褶以容許薄膜在縱向拉伸時橫向收縮的原理迄今為止只能在某些條件下被工業性地實施，這些條件還會造成橫向拉伸並沿細窄的縱向線變薄。也公開於大約40年前的GB 1062936 (Rasmussen)由另一角度解決有關HDPE或等規PP薄膜的低溫拉伸問題。這包括通過使得薄膜在張力下經過沿薄膜的移動方向起皺褶的表面上方，而使該薄膜在均勻間隔的縱向區域中受到初始拉伸，情況是薄膜在經過在薄膜與皺褶的隆起部分相接觸的區域中的表面時開始定向，而在中間的區域中基本上不會。該專利作出以下解釋，這產生呈「橫跨薄膜的整個寬度的剪切線或微觀頸縮區域的基本規則的圖案」形式的定向，這「有利於用以產生強定向的後續拉伸程序」。該專利在發明內容和權利要求中陳述，該起皺褶表面可為凹槽杆，或交叉溝紋輥。 但是，具體實施例部分只描述了使用凹槽杆，該專利並未包含可應用的凹槽輥的尺寸和實際構造的任何指示。在具體實施方式
部分中，該凹槽杆安裝成緊鄰於輸送薄膜的輥。其例子涉及拉伸Im寬的添加10%聚異丁烯的HDPE薄膜。此例子現在被重複，使用以吹脹率1 1擠出的管狀膜，而該舊專利的所聲稱的優點被再次證實。但是，若使用類似的薄膜但以吹脹率1.4 1來擠出，則定向會變得不規則。當進一步改變來吹出由平HDPE 製成的薄膜時，該工藝會對薄膜造成損害。值得注意的是，吹脹率1 1並非在擠出薄膜時通常使用的，部分是因為該擠出模的所需尺寸，且部分是由於該薄膜的厚度的較差控制。另一缺點應被提出，即當拉伸以工業速度在固定杆上進行時，會發生摩擦熱的無限發展。在W02009/056601 (Rasmussen等人)中，其在本案申請時尚未被公開，上述的第一個發明已被進一步發展。其改良的特徵是在於，寬度的減少在減小區域內逐漸地發生，該減小區域不短於原始薄膜寬度的一半，該區域被上遊輥組件及以不同的轉軸方向安裝的下遊輥或輥組件所限制，此方向在該薄膜中央會與該機器方向形成90°的角度，且在該減小區域內會朝其邊緣逐漸地改變從而以收斂方式遞送薄膜。優選該寬度減小區域形成於兩同心設置的「香蕉」輥之間，且優選有多對互相嚙合的凹槽式香蕉輥引導薄膜通過此區域。所有的這些凹槽式香蕉輥都與在該寬度減小區域的上遊和下遊端的這些香蕉輥同心。W02009/056601還具有這樣的特徵，即打褶可在多個步驟中通過多組凹槽式輥來實施，其中各組中的凹槽的節距可互相不同從而由較粗的打褶發展至較細的打褶。在薄膜表面不會太摩擦性且該薄膜不會太厚的情況下，在W02009/056601中記載的方法通常將足以實現完全令人滿意的拉伸結果，即使當平HDPE或PP薄膜在大約室溫被拉伸時。但是，為了迭層目的，薄膜可具有低熔點且因而較具摩擦性的表面層。這可能會阻抗這些皺褶的消除，其應在該薄膜變成縱向定向時會因橫向收縮而發生。該拉伸主要在薄膜被拉曳通過在該拉伸區域的上遊端中的輥時來發生，因此在薄膜與該輥間的高摩擦力會是有害的。為克服此問題這些皺褶在這種情況下必須在實際中儘可能地細微。

發明內容
本發明的、通過在固態中拉伸來為熱塑性聚合物薄膜提供縱向定向的改進方法包含以下已知的特徵該方法的至少一個拉伸操作在薄膜於一個或更多個短區域中前進時發生，所述短區域在兩個或更多個拉伸輥上及/或之間，其中由邊緣至邊緣沿直線測得的寬度在該拉伸之前呈縱向延伸的皺褶圖案的形式而減少。在使用凹槽輥的情況下，至少部分形成這些皺褶，凹槽輥即具有呈圓形頂部和凹槽的圖案的波紋狀表面的輥。本發明的特徵在於在所述拉伸操作中，皺褶的形成在至少兩個步驟中產生，最後的步驟通過使前進的薄膜在縱向張力下卷繞凹槽式小輥來執行，該凹槽式小輥安裝在光滑拉伸輥上遊並緊鄰該光滑拉伸輥，該小輥由以下測量值來限定a)從一凹槽的中央測至相鄰凹槽的中央(或一頂部的中央至相鄰頂部的中央)的凹槽的節距為20mm或更小；b)從一頂部的中央至各相鄰頂部的中央、沿波紋狀輥表面所測的周長，在圖1的實施例中為(S1+S2+2XS3)，除以凹槽的節距在1. 10至1.80之間的範圍內；和c)在波紋的頂部所測的該輥的直徑最高為凹槽節距的4倍。以此方式，皺褶將被製成比迄今所可能的更細及/或更均勻，因此克服拉伸時的不規則。適於實施本發明的該方面的裝置在權利要求15中限定。使用具有這種深波紋廓形和這種小直徑(該兩者皆相關於該圓形表面波紋的節距)的凹槽輥，將會有令人驚訝的效果。從圖1中可知尺寸的這些與眾不同的關係。被拉緊的薄膜在被卷繞在小輥上時，將具有被朝向這些凹槽的底部拖曳的高度傾向，因而形成特別細且均勻的皺褶。如前所述的情況是，薄膜在接近小輥時已被預先打褶，但這些皺褶可能是較粗且較不均勻，因為細度和均度此後會由小輥來調整。該預打褶優選是利用一對或更多對交互嚙合的凹槽輥來實施，如在前述的US3233(^9和W02009/056601中所述的。由該預打褶所造成的寬度(該寬度直接由邊緣測至邊緣)減小不應顯著低於當薄膜離開小輥時所測得的寬度減小(即與薄膜離開前面打褶裝置時的寬度之差)，否則小輥將會引起橫向定向，通常表現為縱向延伸的「細線」。由該預打褶造成的寬度減小可以較低一些，但不可能規定關於此的任何百分比，因為其取決於多個參數，例如在初始薄膜中的狀態定向。然而，準則是必須避免形成「細線」。至於薄膜卷繞小輥，這也取決於多個參數，但針對小輥的給定應用實際上較容易建立。一般而言，對於大部分應用，在頂部上測量，卷繞應不小於20°，優選不小於45°，且最優選不小於60°。在本說明書中，卷繞意指薄膜遵循圍繞小輥的一部分的路徑。在該小輥表面上的波紋的切線優選不應在任何位置相對於該輥的軸線形成比 60°更陡的角度。在大部分情況下，在該波紋形圖案的各節距內，表面的大部分優選相對於軸線形成30° -50°之間的角度(在切線與軸線之間測量，在圖1中的α為45° )，而底部且尤其是頂部優選應為平坦或圓曲的。對此請參見圖1。優選在頂部與凹槽之間的至少一部分表面為截頭錐形，即軸向截面具有直的(直線)部分。上文已經說過，由一頂部的中央至一相鄰頂部的中央的周長除以凹槽的直接節距在1. 10至1.80的範圍內。但是，通常該比率優選限制在1.20至1.30的範圍內(在圖1 中為1. 24) 0上文也已經說過，在波紋的頂部所測的小輥的直徑最高為波紋的節距的4倍。但是，優選其最高為波紋節距的3倍，且更優選在波紋節距的1. 5至2. 5倍之間。在整個拉伸過程中的每一個操作期間，打褶的程度(即由邊緣至邊緣的直接距離減少的比率)通常應被調配成使全部的皺褶在整個拉伸過程結束時消失。它們會消失是由於縱向拉伸時的固有橫向收縮。因此，在小輥拉伸操作期間的打褶程度能被限制成使這些皺褶在該操作期間消失。或者一些皺褶也可在此操作之後被保留，但會在一後續的拉伸操作中被消除。
雖然上文已經提及小輥直徑的上限，但下限由實際限制來設定。為使其儘可能最小，本發明的非常重要的實施例的特徵如權利要求7中所述，其有關小輥的支撐。為快速了解此實施例請參照圖2。其中貼抵小輥的短空轉支撐輥成對地安裝，一個支撐輥在小輥的一側而另一支撐輥在另一側，這是最實用的布置。但是，它們也可以被個別地安裝，在小輥一側的支撐輥從在小輥另一側的支撐輥沿它們的軸向移置。它們一起吸收伸張薄膜施加於小輥上的力，其會傾向於使該小直徑的小輥彎曲。為分配薄膜圍繞小輥的所選擇的纏繞，這些短支撐輥的直徑不能比該小輥的直徑大很多。短支撐輥優選塗覆有硬橡膠或類似物，以避免小輥被磨損。為用來拉伸熱塑性聚合物薄膜的窄輥提供這些支撐輥被認為是新穎的，並獨立地在權利要求9作為本發明的另一方面要求權利。當熱塑性薄膜材料被縱向地拉伸時，在許多情況下使用具有實際上儘可能小的直徑的輥將會是有利的，因為該輥因此最佳地抓住薄膜。因此，如權利要求10所述，與拉伸輥相關的該支撐系統將有更廣泛的用途，包括支撐較小直徑的光滑拉伸輥，且本身被認為是一項發明。在實際中，小輥將由許多短段製成。該各短段可固定於一共同的軸，該軸旋轉， 軸承安裝在其末端。這種組合通常是優選的，但可選的，軸可被固定而各段在其上旋轉。通常不需要為小輥提供驅動器，但在有驅動器的情況下，這些段當然必須固定於該軸。本發明的另一實施例的特徵是在於當通過小輥時，薄膜的張力被調整至這樣的水平，使薄膜的定向在該小輥上開始。這作為在從擠出模拉出後拉伸薄膜第一步驟，或換言之作為「預拉伸」過程，特別地有用。其會結合圖3進一步地說明。又另一實施例的特徵如權利要求9中所述。此實施例在進行最後拉伸之前的最後打褶步驟中特別有用。該薄膜以較深打褶的形式來配合小輥的設置，其中皺褶可以是相對較粗且/或不均勻的。沿其軸向布置兩個小輥使一個輥的凹槽相對於另一輥的凹槽偏置，意即一個輥上的頂部的中央與另一輥上的凹槽的中央對準。此偏置與該往復運動結合會使進入的粗的及 /或不均勻的皺褶轉變成較細及/或更均勻的皺褶。此作用結合圖4進一步說明。在本發明的實施例背後的概念有更廣的範圍，因為優選是但不是必須這些往復運動的凹槽輥為小輥，即優選是但不是必須使它們的尺寸在權利要求1所述的限制內。該更廣的範圍由權利要求11顯現，其限定獨立於權利要求1但與其緊密相關的發明。適於實現本發明該方面的裝置在權利要求20中限定。


現在將參照附圖更詳細地說明本發明。圖1以穿過軸線的橫截面示出小輥，其尺寸具有通常最優選的範圍。該圖本身已註明。圖2為示出小輥貼抵在多個短支撐輥上的圖片。圖3為示出小輥設置在用於預拉伸的生產線中的示意圖。圖如和4b為示出一工藝的示意圖，在該工藝中，一對凹槽輥沿橫向於該薄膜的方向一起往復運動，使進入的皺褶更細或更均勻。圖如示出該往復運動布置的一個外側位置，圖4b示出該往復運動布置的另一外側位置。
具體實施例方式在圖2中，小輥1貼抵(nest)在支撐輥對2和3上。只有一對支撐輥被完整示出，而該小輥可能有幾米長以拉伸非常寬的薄膜，這就需要大量的短支撐輥。這些支撐輥由小框架保持並在其末端具有小軸承。小軸承可在支撐輥內或小框架內。各支撐輥的表面塗覆有硬橡膠。這些支撐輥被安裝以使它們能吸收拉緊的薄膜施加於小輥上的力(見圖3和 4)。在圖3中，例如可主要由HDPE或PP構成並且可為壓平管的薄膜20除了熔化定向以外沒有定向，所述熔化定向相關於擠出及由擠出模拉出而產生。薄膜經歷預定向程序，拉伸率例如介於1.5 1至2.0 1之間，起始於從動的曳阻輥4及其塗覆有橡膠的配對輥 5之間的輥縫中。該薄膜中的張力由從動輥9建立。該薄膜經過冠狀空轉輥6，且在經過不小於該薄膜寬度的一路徑之後，薄膜進入該兩嚙合的凹槽空轉輥7中，該輥7的凹槽具有較大的節距，例如為後面的小輥1的凹槽節距的大約10倍。該嚙合被設成能使得薄膜具有較粗皺褶，對應於由邊緣至邊緣測量的其寬度的大約15%的減少。若沒有該冠狀輥6，則該寬度的減小會具有這樣的效果，即該薄膜的邊緣將會遵循從輥4到小輥1的路徑，該路徑將比在薄膜中央處的路徑長，而此差異是有害的，但冠狀輥6補償該差異。輥6的位置是可變的以使其作用可調。或者，該打褶可如在W02009/056601中所述地實施。在由粗凹槽輥7到小輥1的行程中，粗皺褶逐漸轉變成細皺褶而節距等於小輥1 的節距，小輥1是空轉的。該小輥貼抵在結合圖2所描述的多個短輥上且被這些短輥支撐。 附圖標記8表示用於這些短輥的保持部件。該保持部件優選以可調的方式安裝。通過調整從動輥9相對於從動輥4的速度，在該薄膜中設定張力，這會在薄膜通過小輥1及通過輥1和9之間的短空間時造成定向，而在小輥1的上遊處實際上不會產生定向。設置靠近於輥9的輥10也是從動的，而輥11是塗覆有橡膠的夾輥。輥10可以與輥9相同的圓周速度旋轉，由此實際上所有的定向產生於小輥1上和在小輥1與輥9之間的空間中；或者輥10可較快地運動，例如最高比輥9快大約10%。在這種情況下，在輥9上及輥9與輥10之間會產生進一步的拉伸。在圖如和4b中，小輥用來使較粗且不均勻的皺褶變得更細且更均勻，從而有利於並改善後續的縱向拉伸。從凹槽輥12離開的薄膜具有相對深的皺褶，對應於係數為大約 1.5 1的寬度減小，但認為這些皺褶在某些地方會處於密集分布而在某些地方會處於較不密集的分布。兩個小輥1及它們的支撐輥上下往復運動，圖如示出上迴轉位置而圖4b 示出下迴轉位置；其它輥不往復運動。該兩個小輥1沿它們的軸向互相移置，使一個小輥上的頂部的中央與另一小輥上的凹槽的中央對應，但優選它們不會彼此互相嚙合。在圖如所示的位置，薄膜由上部的小輥輸送至空轉的導引輥14，由此再到另一個空轉導引輥15，並又再到該從動的曳阻拉伸輥16。輥17是壓靠在輥16上的塗覆有橡膠的夾輥，而輥18是第一從動的牽引拉伸輥。 一個或多個另外的牽引拉伸輥會跟隨於後，但未被示出。沿著由小輥至拉伸輥16的全部路線，相鄰輥之間的空間被最小化。而且輥14、15、 16,18的直徑儘可能地小，而不會由於這些輥的彎曲產生問題。
在圖4b中薄膜將會被由該下小輥直接輸送至輥16。該往復運動系統的平衡效果可簡要地說明如下考慮在其遇到在圖如中所示位置的小輥上的一頂部時，薄膜寬度的某一較窄部分具有密集的皺褶分布。該密集打褶的薄膜則將會傾向於朝向鄰近該頂部的兩個凹槽的底部被拖曳。因此皺褶會變得較不密集。另一方面，考慮在其遇到在圖如中所示的小輥上的凹槽時，薄膜寬度的較窄部分具有密集的皺褶分布。則該分布將保持密集直到往復運動達到圖4b中的情況。在這種情況下皺褶會變成較不密集。處於相對於該薄膜的速度以實驗確定的節奏的往復運動可以最小化這些皺褶的不規則性，同時皺褶的圖案比兩小輥的每一個的節距更細。
權利要求
1.一種在一個或更多個拉伸操作中通過在固態中拉伸來為熱塑性聚合物薄膜提供縱向定向的方法，在至少一個這種操作中的拉伸在薄膜於一個或更多個短區域中前進期間發生，所述短區域在兩個或更多個拉伸輥上或之間，或部分在這些輥上且部分在這些輥之間， 在該方法中，由邊緣至邊緣沿直線所測得的寬度在該拉伸之前會減小，該減小呈縱向延伸的皺褶圖案的形式，其中在使用凹槽輥的情況下至少部分地形成皺褶，所述凹槽輥具有呈圓形頂部和凹槽的圖案的波紋狀表面，其特徵在於在所述拉伸操作中，皺褶的形成在至少兩個步驟中產生，最後的步驟通過使前進的薄膜在縱向張力下卷繞凹槽式小輥來執行， 該凹槽式小輥安裝在光滑的拉伸輥上遊並緊鄰該光滑的拉伸輥，該小輥由以下測量值來限定a)從一頂部的中央測至各相鄰頂部的中央的波紋的節距為20mm或更小；b)從一頂部的中央至各相鄰頂部的中央、沿波紋狀輥表面所測的周長除以所述節距在 1. 10至1.80之間的範圍內；和c)在波紋的頂部所測的該小輥的直徑最高為所述節距的4倍。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於在該小輥的頂部上測量，所述卷繞圍繞該小輥表面的不小於20°來進行。
3.根據權利要求1或2的方法，其特徵在於該小輥表面的波紋的切線不會在任何地方與該小輥的軸線形成比60°更陡的角度，優選在各節距的大部分長度上該角度在 30° -50°的範圍內。
4.根據權利要求3的方法，其特徵在於所述頂部是平坦或圓曲的。
5.根據以上權利要求任一項的方法，其特徵在於從一頂部的中央至各相鄰頂部的中央的周長除以所述節距在1. 20-1. 30的範圍內。
6.根據以上權利要求任一項的方法，其特徵在於該小輥的直徑最高為所述節距的3 倍，且優選在所述節距的1. 5-2. 5倍之間。
7.根據以上權利要求任一項的方法，其特徵在於該小輥由幾個短支撐輥所支撐，所述短支撐輥沿小輥的長度組裝，且所述短支撐輥的軸線以貼抵該小輥的方式而互相移置。
8.根據以上權利要求任一項的方法，其特徵在於薄膜在通過小輥上時的張力被調整至這樣的水平從而使該膜的定向在該小輥上開始。
9.根據以上權利要求任一項的方法，其特徵在於使用兩個平行的小輥，在薄膜的每一側各有一個小輥，這兩個小輥往復運動而使一個然後另一個小輥輪流地壓靠薄膜，在該往復運動的兩個小輥上遊和下遊的輥配置使薄膜輪流地卷繞一個然後另一個小輥，且該兩個小輥相對彼此布置成使一個小輥上的頂部與另一個小輥上的凹槽的底部對準。
10.一種在使用拉伸輥的情況下通過在固態中拉伸來為熱塑性聚合物薄膜提供縱向定向的方法，其中至少一個拉伸輥具有40mm或更小的直徑，其特徵在於該拉伸輥由多個短支撐輥所支撐，所述短支撐輥沿該拉伸輥的長度組裝，且所述短支撐輥的軸線互相移置以貼抵所述拉伸輥。
11.一種通過在固態中拉伸來為熱塑性聚合物薄膜提供縱向定向的方法，該拉伸在薄膜於一個或更多個短區域中前進的過程中發生，所述短區域在兩個或更多個拉伸輥上及/ 或之間，在該方法中，由邊緣至邊緣沿直線所測得的寬度在該拉伸之前減小，此減小呈縱向延伸的皺褶的規則圖案的形式，其中拉伸區域的寬度和長度的減小適於使得薄膜的皺褶通過聚合材料在被縱向拉伸時會橫向收縮的固有傾向來完全伸直開，其中在使用凹槽輥的情況下至少部分地形成皺褶，所述凹槽輥即具有呈圓形頂部和凹槽的圖案的波紋狀表面的輥，其特徵在於對具有皺褶的薄膜進行處理，該處理包括使用兩個平行的凹槽輥，在薄膜的每一側各有一個凹槽輥，這兩個凹槽輥往復運動而使一個然後另一個凹槽輥輪流地壓靠薄膜，在往復運動的兩個凹槽輥上遊和下遊的輥配置使薄膜輪流地卷繞一個然後另一個凹槽輥，且該兩個凹槽輥相對彼此偏移布置，使一個凹槽輥上的頂部與另一個凹槽輥上的凹槽的底部對準。
12.一種根據以上權利要求任一項的方法，其特徵在於該熱塑性聚合物薄膜有50% 或更多是由HDPE或結晶PP或二者的組合物構成。
13.一種根據權利要求1的方法，其特徵在於在所述拉伸操作期間的打褶程度被限制成使這些皺褶在該操作期間消失。
14.一種根據權利要求1的方法，其特徵在於在所述拉伸操作期間的打褶程度使一些皺褶在該操作終結之後被保留，而該皺褶通過後續的拉伸操作被消除。
15.一種用於熱塑性薄膜00)的縱向定向的裝置，該裝置在機器方向上按順序包括 i)包括打褶輥的寬度減小站，所述打褶輥包括相互嚙合的凹槽輥或相互嚙合的盤組，用於橫跨薄膜的寬度施加規則的縱向延伸的皺褶；和 )縱向拉伸站，用於在固態中縱向拉伸薄膜，該縱向拉伸站包括在寬度減小站下遊的至少一個光滑的拉伸輥，其特徵在於，寬度減小站包括至少兩組打褶輥，下遊組打褶輥安裝在第一光滑的拉伸輥上遊的緊鄰附近，並包括由以下測量值限定的凹槽式小輥a)從一頂部的中央測至各相鄰頂部的中央的波紋的節距為20mm或更小；b)從一頂部的中央至各相鄰頂部的中央、沿波紋狀輥表面所測的周長除以所述節距在 1. 10至1.80之間的範圍內；和c)在波紋的頂部所測的該小輥的直徑最高為所述節距的4倍。
16.根據權利要求15的裝置，其特徵在於該小輥表面的波紋的切線不會在任何地方與該小輥的軸線形成比60°更陡的角度，優選在各節距的大部分長度上該角度在 30° -50°的範圍內。
17.根據權利要求15或16的裝置，其特徵在於該小輥由幾個短支撐輥所支撐，所述短支撐輥沿小輥的長度組裝，且所述短支撐輥的軸線以貼抵該小輥的方式而互相移置。
18.根據權利要求15-17任一項的裝置，其特徵在於下遊組打褶輥包括兩個平行的小輥，在薄膜的每一側各有一個小輥，每個小輥如權利要求15所限定的，兩小輥各自安裝到往復運動支架上，使一個然後另一個小輥輪流地壓靠薄膜，其中薄膜輪流地卷繞一個然後另一個小輥，且該兩個小輥相對彼此布置成使一個小輥上的頂部與另一個小輥上的凹槽的底部對準。
19.根據權利要求15-18任一項的裝置，其特徵在於至少一個拉伸輥具有40mm或更小的直徑，並由多個短支撐輥所支撐，所述短支撐輥沿所述拉伸輥的長度組裝，且所述短支撐輥的軸線互相移置以貼抵所述拉伸輥。
20.一種用於熱塑性薄膜00)的縱向定向的裝置，該裝置在機器方向上按順序包括 i)包括打褶輥的寬度減小站，所述打褶輥包括相互嚙合的凹槽輥或相互嚙合的盤組，用於橫跨薄膜的寬度施加規則的縱向延伸的皺褶；和ii)縱向拉伸站，用於在固態中縱向拉伸薄膜，該縱向拉伸站包括在寬度減小站下遊的至少一個光滑的拉伸輥，其特徵在於，寬度減小站包括至少兩組打褶輥，下遊組打褶輥安裝在第一光滑拉伸輥上遊的緊鄰附近，其特徵在於，下遊組打褶輥包括兩個平行的凹槽輥，在薄膜的每一側各有一個凹槽輥， 平行的凹槽輥各自安裝到往復運動支架上，使一個然後另一個凹槽輥輪流地壓靠薄膜，其中薄膜輪流地卷繞一個然後另一個凹槽輥，且該兩個凹槽輥相對彼此布置成使一個凹槽輥上的頂部與另一個凹槽輥上的凹槽的底部對準。
21.根據權利要求20的裝置，其特徵在於下遊組的每個打褶輥由幾個短支撐輥所支撐，所述短支撐輥沿打褶輥的長度組裝，且所述短支撐輥的軸線以貼抵相應的打褶輥的方式而互相移置。
22.根據權利要求15-21任一項的裝置，其特徵在於包括在第一打褶輥上遊的冠狀輥，該冠狀輥優選定位在第一打褶輥上遊的距離不小於開始薄膜的寬度，該距離優選是可調的。
全文摘要
用於熱塑性薄膜材料(20)的縱向定向的方法和裝置，包含在該縱向拉伸區(9、10)上遊的寬度減小區，通過它時薄膜的寬度會逐漸地減小，從而容許縱向拉伸而不會頸縮。該寬度減小區包含至少兩組打褶輥(7、1)，所述打褶輥包括相嚙合的凹槽或盤用於打褶該材料。這些下遊輥(1)包括由以下測量值限定的小輥a)從一頂部的中央測至各相鄰頂部的中央的波紋的節距為20mm或更小；b)從一頂部的中央至各相鄰頂部的中央、沿波紋狀輥表面所測的周長除以所述節距在1.10至1.80之間的範圍內；和c)在波紋的頂部所測的該小輥的直徑最高為所述節距的4倍。優選該小輥組對設置在薄膜的相對兩側，在往復運動支架中，使得薄膜輪流卷繞一個然後另一個小輥。該方法能夠獲得高抗拉強度、屈服點、抗破裂延伸性及抗刺穿性，特別是針對聚乙烯和聚丙烯薄膜。
文檔編號B29C55/18GK102414010SQ201080019726
公開日2012年4月11日 申請日期2010年5月6日 優先權日2009年5月6日
發明者奧利-本特·拉斯馬森, 尼古拉·韋特格倫·拉斯馬森 申請人:奧利-本特·拉斯馬森