製造由塑料制的片狀部件尤其是網狀部件等的方法
2023-05-21 12:52:36
專利名稱：製造由塑料制的片狀部件尤其是網狀部件等的方法
技術領域：
本發明涉及製造塑料制的片狀部件，尤其是網狀部件等的方法。
背景技術：
已知由塑料製成的片狀部件尤其是網狀部件，現在是使用先擠壓，隨後進行拉伸的步驟製得，這兩個步驟都是在較高的溫度下進行的。
這些操作條件在塑料製品的正確生產中造成了很大的困難，並會迅速損壞所用設備。
通常，擠壓製造塑料網狀部件和/或格柵分成四步，即擠壓塑性材料、模塑擠出物、縱向和有時還有橫向拉伸和任何其它附加的步驟。
在擠壓步驟中，通過擠壓噴嘴加熱並拉伸塑性材料(固體顆粒形式)，直到其塑化。由於噴嘴內部溫度上升(因噴嘴部位的摩擦作用，出口溫度可達到約200℃)，發生塑化。
按照各種已知的製造方法，離開擠壓機的熔融聚合物液體成形為所需構造的網狀部件，對於聚烯烴溫度可達到240℃，此時讓塑化的產物穿過例如保持相對運動的模頭。
接著產物通過在35-50℃之間某一溫度的水中冷卻，然後穿過在一具有圓形截面的心軸上通過進行穩定化；沿著母線連續切割此管狀擠出產物，然後開啟形成有孔的網狀部件。
在上述擠壓過程結束後，網狀部件形式的片狀部件可進行縱向拉伸，有時還進行橫向拉伸。
縱向拉伸過程通常在溫度為120-140℃的空氣中進行，或者在80-100℃的水中進行。
在上述溫度下的拉伸是讓片狀部件經過不同速度旋轉的軋輥來進行的。
進一步的橫向拉伸是在隨後120-140℃之間加熱的步驟中進行。
在擠壓和拉伸過程結束後，可進行另一些過程，例如與其它片狀部件接合、切割等。
在上述所有步驟中，必須保持高溫，也必須保持高壓，來擠壓和拉伸產物。現在，所用的壓力值平均為50-150巴。
通常用來製造網狀部件的混合物不能夠降低溫度或壓力，因此需要高的能量成本和較高的設備製造和運行費用，所述設備必須經得起非常高的壓力，因此需要採用合適的解決辦法同樣地，用於適當操作和保護這些設備的維護費用也很高。
使用高壓的一個不良影響是水的更快蒸發，從所用物料的觀點看，這會降低pH，結果使釋放的水蒸氣的酸性更高，還會加速變質過程和設備的磨損。
同樣地，為了達到所需的高溫來開動機器，製造時間也加長了。
而且，高壓需要合適尺寸的設備，從而需要高的能量成本來保持熔融聚合物的恆定流量。
在這些極端的條件下，在加工步驟中，產物會經受過程條件的變動，從而降低了其特性和性能。
由於熱衝擊和材料層中不同溫度梯度的影響，進行這些處理的產物通常會降解和受到表面損傷。
由於使用高溫，也不可能使用某些不能經受高溫的有機顏料，這樣也就不可避免地需要提高費用。
最後，也需要指出的是，在高溫和高壓下進行的生產過程對於設備和操作工人都有較高的風險；而且，高溫(如果不充分控制)會加速聚合物/化學材料的降解，形成影響健康的煙。
發明內容
本發明的目標是提供製造由塑料製成的片狀部件，尤其是網狀部件等的方法來解決上述問題，相比通常使用的現有技術，本發明方法可在低得多的溫度和明顯較低的壓力下進行。
本發明的一個目的是達到節約能耗和設備成本，相比現有設備，由於降低了壓力能大大減少能耗和設備成本。
本發明另一個目的是減少過程水的蒸發和減少生產時間，這是由於並且不僅由於不必達到高壓的結果。
本發明還有一個目的是提供一種方法，它可以使用不會經受由於熱衝擊和材料層中不同溫度梯度造成的降解和損壞的聚合物材料。
這個目標和這些以及其他目的將由於使用下述方法而達到，該方法是用塑料製造片狀部件，尤其是網狀部件等，其特徵是它包括通過擠壓基於完全可生物降解熱塑性材料的混合物得到擠出物的擠壓過程，在擠壓過程開始時的溫度是70-100℃，在擠壓過程末尾的溫度是120-140℃；保持擠壓壓力為20-50巴；然後在35-60℃的溫度，在一預定方向上進行至少一次拉伸。
其它特徵和優點將在對於製造由塑料製成的片狀部件，尤其是網狀部件等的較佳方法的描述中更詳細說明，此方法使用基於完全可生物降解天然和合成的熱塑性材料的混合物。
具體實施例方式
已經進行的實驗表明，市售商品Mater BI、NF和SG系列塑料對於進行本方法來說都是理想的。
使用這些材料，可以在很大程度上改變生產過程參數，這是因為擠壓過程初始時的溫度可在70-100℃之間，而擠壓過程末尾時的溫度通常預期在120-140℃之間。
在上述溫度下進行本方法，可減少施加於塑性材料的熱應力，同時顯著改善機械特性。
同樣地，工作壓力(通常是20-50巴)也大大降低，因此可減少旋轉模頭的動力和減少塑性材料的磨損。
在擠壓機的出口，產物進行至少一次在35-60℃空氣中進行的縱向拉伸的步驟。
接著也可使產物隨後在35-60℃的空氣中進行橫向拉伸。
進行的試驗顯示，合成類型的完全可生物降解熱塑性材料(即基於聚酯的材料)具有更高的機械特性，從而可製造甚至具有很細絲的網狀部件，而植物原料的完全可生物降解塑性材料(例如基於玉米澱粉的)可使用非常低的工作壓力，因為所述材料具有更高的熔體指數，但是最好得到具有某一定一致性的細絲。
得到的產物，由於是基於完全可生物降解的天然或合成熱塑性材料的混合物製成的，具有可生物降解特性，因此得到的產物會受到細菌和寄生蟲的生物降解反應作用；因此，如果要保證產物的耐用性，必須加入一種添加劑，以獲得生物不可降解性。
還要指出的是，溫度降低後，可使用有機顏料，因為它們不會被這低溫度破壞，而以前有機顏料是不能使用的。
因此由上述說明可見，本發明達到了所要求的目標和目的。特別要強調的是，提供了製造塑性材料制的片狀部件，尤其是網狀部件等的一種方法，從而根本上改進了現有技術，簡化了生產步驟，極大的降低了能耗。
這樣提出的本發明可以進行許多改進和變化，這些改進和變化都包括在所附權利要求的範圍內。
所有細節還可用其它技術上等價的內容代替。
權利要求
1.一種製造由塑料製成的片狀部件，尤其是網狀部件等的方法，其特徵在於它包括通過擠壓基於完全可生物降解熱塑性材料的混合物得到擠出物的擠壓步驟，在擠壓步驟開始時的溫度是70-100℃，在擠壓步驟末尾時的溫度是120-140℃，擠壓壓力保持為20-50巴。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於它還包括在35-60℃的溫度下，在預定方向上進行至少一次對擠出物拉伸的步驟。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述完全可生物降解的熱塑性材料是合成類材料。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於所述完全可生物降解的熱塑性材料具有基於聚酯的合成類材料。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述完全可生物降解的熱塑性材料是植物類材料。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於所述植物類材料包括玉米澱粉。
7.如權利要求2所述的方法，其特徵在於所述至少一次拉伸是沿擠出物的縱向上進行的。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於所述至少一次拉伸是在35-60℃的空氣中進行的。
9.如權利要求2所述的方法，其特徵在於它包括在不同於所述至少一次拉伸的所述預定方向的方向上於35-60℃進行的另一次拉伸步驟。
10.如權利要求1所述的方法，其特徵在於它還包括加入一種添加劑，以便為片狀部件產品提供生物不可降解性的步驟。
全文摘要
一種製造由塑料製成的片狀部件，尤其是網狀部件等的方法，它包括通過擠壓基於完全可生物降解熱塑性材料的混合物得到擠出物的擠壓過程，在擠壓過程開始時的溫度是70－100℃，在擠壓過程末尾時的溫度是120－140℃；保持擠壓壓力為20－50巴；還包括在35－60℃的溫度，在預定方向上進行至少一次拉伸的過程。
文檔編號B29C47/00GK1443642SQ0312054
公開日2003年9月24日 申請日期2003年3月11日 優先權日2002年3月11日
發明者M·貝萊塔 申請人:特耐克斯股份公司