FI56331C - Naetformig produkt och foerfarande att framstaella densamma - Google Patents

Description

rr^T-JI Γηΐ m* KUULUTUSJULKAISU r c 0 0- jmA LBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT »633 1 C Patentti myönnetty 10 01 1930 ’ Patent meddelat (51) Kv.ik.*/Int.ci.» B 29 D 31/00 SUOMI —FINLAND (21) P«t*nttlh»k*mui — P»t«flt»n*öknlm 2^70/73 (22) H»k*ml*pilvl — Anteknlnpdag 07.08.73 (23) AlkupUvi —Giltlghtttdtg 07.08.73 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offsntllg 12.02.7 It

Patentti· ja rekisterihallitus (44) Nihtivlkslputon |» kuuLJulkataun pvm. —

Patent· och registerstyrelsen Antöksn utligd oeh utl.$krtft*n publicsrsd 28.09.79 (32)(33)(31) Pyydstty «tuoiksus—Bsglrd prlorltst n.o8.72

Englanti-England(GB) 37^99/72 (71) Beghin-Say, 59239 Thumeries, Ranska-Frankrike(FR) (72) 01e-Bendt Rasmussen, Gentofte, Willy Buch Madsen, Kyibenhavn,

Finn Hansen Jensen, K^benhavn, Tanska-Danmark(DK),

Guy Goldstein, Colmar, Yves Roussin-Moynier, Wettolsheim, Ranska-Frankrike(FR) (7^·) Oy Kolster Ab (5*0 Verkkomainen tuote ja menetelmä sen valmistamiseksi - Nätformig produkt och förfarande att framställa densamma

Keksinnön kohteena on verkkomainen tuote, joka käsittää säännöllisen rivin pituussuuntaisia jatkuvia polymeeriainetta olevia filämentteja ja säännöllisen rivin eri polymeeriainetta olevia poikittaisia varsia (tai säikeitä), jolloin filamentit muodostavalla polymeeriaineella on korkeampi sulamisalue kuin varret muodostavalla polymeeriaineella ja jolloin filamenttien osia on upotettu varsiin ainakin filamenttien ja varsien risteyskohdissa. Keksinnön kohteena on myös tapa tällaisen tuotteen valmistamiseksi.

Sellaisia verkkoja, joita valmistetaan kalvosta tai jotka muodostetaan suoraan suulakepuristuskoneen lähtöpäässä, käytetään nykyään pääasiallisesti paperiesi-neiden tai halpojen tekstiilien, esim. saniteettipaperituotteiden, paperikankaiden ja raskasta käyttöä varten tarkoitettujen säkkien sekä kutomattomien verhoilukan-kaiden lujitteina. Näitä verkkoja käytetään tai on ehdotettu käytettäviksi myös sellaisinaan ikkunanverhoina, koristeverkkoina, päällystysmateriaalina, hyttys-verkkoina, puutarhaa hyönteisiltä tai linnuilta suojaavina verkkoina, ruohon tai taimien kasvualustoina, urheiluverkkoina, kevyinä kalastusverkkoina ja suodatus-materiaaleina.

5633.

Suulakepuristuskoneen lähtöpäässä suoraan muodostettujen verkkojen haittoja tai rajoituksia ovat, että silmukan koko on suhteellisen suuri, että risteyspisteiden suuntaus on vaikeata, ja että verkkoja ei yleensä voida tehdä hienommiksi kuin että niiden paino on vähintään noin 20 g/m .

Kalvosta valmistettu eräs verkkotyyppi koostuu kahdesta tai useammasta ris- teilevästi laminoidusta kerroksesta yksiakselisesti suuntautunutta kalvoa, jotka kaikki kerrokset on fihrilloitu verkkomuotoon. Tämä pakottaa käyttämään fibril- loinnin jälkeistä laminointiprosessia, mikä tässä vaiheessa yleensä on monimut- .2 kaista. Saniteettipaperien lujitteilta vaaditaan yleensä hienoutta, joka on 5 g/m tai tätäkin hienompi. Tällainen hienous on kuitenkin käytännöllisesti katsoen mahdoton saavuttaa siinä tapauksessa, että kaksi kerrosta on laminoitava fibril-loinnin jälkeen.

Tämäntyyppisen verkon eräässä muunnoksessa laminointi voidaan välttää sisällyttämällä lohkaistavissa olevaan kalvoon lujitteeksi ei-lohkeavan polymeraatin filamentteja. Tämä kalvo suunnataan siten, että se muodostaa kulman siihen lisättyjen filamenttien kanssa, minkä jälkeen suoritetaan sattumanvarainen fibrillointi. Silmukkakoon sattumanvaraisuus on kuitenkin tavallisesti haitaksi, ja sattumanvaraisesti fibriHoitunut materiaali on suhteellisesti heikkoa, koska määrättyjä lisäaineita sekoitetaan siihen sattumanvaraisen fibrilloitumisen helpottamiseksi.

Eräs toisentyyppinen verkkotyyppi muodostetaan kalvosta lohkaisemalla tämä kalvo pitkin jaksottaisesti keskenään porrastettuja linjoja ja venyttämällä tätä lohkaistua kalvoa kaksiakselisesti. Tällä tavoin muodostuu suurisilmukkaisiä verkkoja, joissa on heikot risteyspisteet.

Eräs kolmas kalvosta valmistettu verkkotyyppi muodostetaan profiloimalla kalvo sopivan kuvion mukaan, minkä jälkeen kalvo venytetään kaksiakselisesti sellaisissa olosuhteissa, että kalvon ohuet alueet fibriHoituvat samalla kertaa kuin materiaali venyy. Profiloinnista riippuen voidaan saavuttaa erilaisia ominaisuuksia, mutta verkko on yleensä heikko, koska profiilin kohoumat pysyvät s uun t aut umat t omi n a.

Eräässä neljännessä verkkotyypissä käytetään myös profilointia, mutta profiilin kohoumat tehdään poikittaisvarsiksi, jotka sitten suunnataan ja jotka muodostavat lujuuden pääsuunnan. Profiloidun kalvon ohuet suoraviivaiset alueet suunnataan ja lohkaistaan yleensä pituussuunnassa, niin että poikittaisten varsien väliin muodostuu suhteellisen heikkoja siltoja. Tämä verkko on useimpia käyttötarkoituksia varten ristilaminoitava jonkin muun verkon tai rainan kanssa, ja tämä johtaa taas siihen rajoitukseen, että on sangen vaikeata saavuttaa niitä hyvin pieniä neliömetripainoja, joita vaaditaan, saniteettituotteiden lujitteelta.

Lopuksi on tunnettua, että verkkorakenteita voidaan valmistaa suulake- 3 56331 puristamalla eri polymeraattien vuorottelevia virtoja, yhdistämällä nSm» virrat suulakkeessa, jossa on liikkuvat osat, jotka kääntävät virrat poikittaissuuntaisiksi samalla kuin ne vetävät virrat ohuiksi rakenteiksi, joita sanotaan laulelleiksi. Yhä suulakkeessa sijaitsevan nestemäisessä olotilassa olevan rainan toinen raja tai molemmat rajat saatetaan tällöin menemään kamman ylitse, joka vetää pituussuuntaisia suikaleita näiden lamellien reunoista ja yhdistää nämä suikaleet kimpuiksi. Jähmetyttyään raina saatetaan mekaanisesti repeytymään suulakkeessa muodostuneiden kerrostuneiden ja kuitumaisten rakenteiden mukaan, ja täten saadaan kudos, jossa on kaksi toisiinsa liittynyttä langansuuntaa. Tällä tavoin valmistetut kudokset ovat kuitenkin monta kertaa raskaampia kuin mitä tavallisesti vaaditaan saniteettituotteiäsa käytettäviltä verkoilta, kuten edellä mainittiin.

Yhteistä edellä esitetyille verkoille on, että pituussuuntaiset filamentit ja poikittaiset varret on kiinnitetty toisiinsa risteyskohdissa. Paikallisten rasitusten kohdistuessa verkkoon filamentit saattavat helposti katketa, koska ne eivät voi millään tavalla joustaa.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan alussa mainittua lajia oleva verkkomainen tuote, jossa tätä epäkohtaa ei ole. Tuotteelle on tunnusomaista, että ainakin ne varsien osat, jotka ovat kosketuksessa filamentteihin, on tehty polymeeriaineista, jotka eivät tartu filamenttien aineeseen, jolloin filamentit voivat liukua varsiosien suhteen risteyskohdissa. Tämän rakenteen ansiosta filamentit voivat liukua varsien suhteen esim. paikallisten rasitusten kohdistuessa verkkoon, minkä ansiosta tuotteella on entistä suurempi vetolujuus ja parempi joustavuus.

Keksinnön mukaisen verkon eräässä suoritusmuodossa on näissä varsissa niihin yhdysrakenteisina liittyvät nauhamaiset haarat, jotka muodostavat filamenttien upotus alitan erään osan, jolloin jokaisen haaran kokonaispaksuus on pienempi kuin vastaavan varren paksuus. Suuntautuneessa varressa ne ontelot, joihin filamentit upotetaan, ovat tietenkin myös pitkänomaisia. Haarat vastustavat kuitenkin filamenttien liiallisia liikkeitä varsien pitkänomaisissa onteloissa.

Nämä haarat voivat sopivasti yhdistää viereiset varsiryhmät toisiinsa.

Keksinnön kohteena on siis myös tapa valmistaa edellä selitetty verkkomainen tuote, jonka tavan mukaan ensimmäistä kestomuovipolymeeriainetta oleva lähtökalvo puristetaan kuvioksi, jossa on suhteellisen paksuja poikittaisia osia ja niiden välissä suhteellisen ohuita osia, lämpötilassa, jossa kalvo on ainakin osaksi sulanut, minkä jälkeen ohuet osat halkaistaan, jolloin muodostuu verkkomainen tuote. Tavalle on tunnusomaista, että ensimmäistä kestomuovipolymeeri ainett^olevaan lähtökalvoon upotetaan ennen puristusta rivi jatkuvia, 1+ 66 33 1 välimatkojen päähän toisistaan sovitettuja, pituussuuntaisia filamentteja, jotka ovat eri polymeeriainetta (A), jolla on korkeampi sulamisalue kuin ensimmäisellä poly-meeriaineella ja joka ei tartu viimeksi mainittuun, jolloin puristuslämpötila säädetään arvoon, jossa ensimmäinen polymeeriaine on sulanut tai puolisulanut, mutta toinen polymeeriaine on vielä jähmeänä, ja filamentteja pidetään oleellisesti muuttumattomina puristuksen aikana. Filamentit ja varret muodostavat täten keskenään liukuvan liitostyypin, niin että saavutetaan edellä jo selitetyt edut.

Filamentit voidaan upottaa matriisiin monella eri tavoin, mutta parhaimmaksi menetelmäksi on todettu tämän upotuksen aikaansaaminen siten, että suulakepuris-tetaan välikerros, joka muodostetaan (A):n virroista ja niiden välissä vuorot-televista toisen polymeraatin (B):n virroista, jolloin nämä (B):n muodostamat virrat ovat osana matriisissa, ja muodostetaan matriisin muu osa samanaikaisesti suulakepuristamalla tämän välikerroksen molemmin puolin pintakerroksia (B):sta ja/tai yhdestä tai useammasta muusta polymeraatista.

Keksinnön eräs suoritusmuoto tunnetaan siitä, että ainakin yksi pintaker-soksesta on muodostettu yhdysrakenteisena (B):n mainittujen vuorottelevien virtojen kanssa, sopivasti (B):n suulakkeen profiloidun aukon avulla. Tämä on eräs erikoisen yksinkertainen tapa aikaansaada upotettu rakenne.

Voidaan soveltaa ennestään tunnettuja profilointimenetelmiä, esim. käyttää profiloitua valssia ja tätä vastaan sileätä valssia. Tämän keksinnön yhteydessä on myös ehdotettu käytettäväksi värähtelevää reunaa ja laakaa tai lieriömäistä alasinta. Joka tapauksessa on edullista käyttää hyödyksi suhteellisen täyteläisten filamenttien materiaalin kuljetusvaikutusta ja täten aikaansaada voimakkaampi vaikutus kuin muuten olisi mahdollista.

Niinpä keksinnön eräs suosittu suoritusmuoto tunnetaan siitä, että profilointi suoritetaan profiloidulla sopivasti kovalla valssilla, joka painautuu sileään sopivasti kovaan valssiin, jolloin nämä molemmat valssit kuljettavat kalvoa (rainaa) samaan suuntaan, mutta näitä valsseja pyöritetään eri kehä-nopeuksilla, niin että profilointitehoa korostetaan leikkaustehon avulla, jolloin sileä valssi sopivasti on nopeammin pyörivä valssi.

Pituussuuntaisten nauhamaisten filamenttien upottaminen matriisiin on edellä selitetty tapahtuvan seka-suulakepuristusprosessin avulla, jossa eri polymeraatit saatetaan vuorottelemaan keskenään ja pintakerrokset muodostetaan samassa suulakkeessa. Vaikka tämä on todettu erikoisen sopivaksi prosessiksi, niin on kuitenkin olemassa muitakin keinoja tämän upotuksen suorittamiseksi.

Niinpä keskenään vuorottelevien virtojen muodostama kalvo (raina) voidaan muotoilla prosessin ensimmäisessä vaiheessa, kun taas pintakerrokset suulake- 5 56331 puristetaan tai kalanteroidaan tämän kalvon päälle erillisessä vaiheessa.

Kolmantena keinona upotetun rakenteen muodostamiseksi voidaan pituussuuntaiset nauhamaiset filamentit valmistaa ja sovittaa rivinä lohkaisemalla ja vetämällä kalvoa, ja matriisi voidaan tämän jälkeen sovittaa rivin molempiin sivuihin ja liittää yhteen nauhojen välillä kalenterissa. Filamentit voidaan myös muodostaa tavalliseen tapaan suulakepuristamalla rivistä aukkoja sen sijaan että ne muodostetaan kalvoa lohkaisemalla. On lopuksi vielä olemassa eräs tarvittavan laitteiston kannalta erittäin yksinkertainen keino muodostaa upoksissa oleva rakenne, jolloin kuitenkin saadaan lopullinen tuote, jonka lujuus on jonkin verran pienempi. Voidaan näet menetellä siten, että muodostetaan tavanomainen kalvo (raina) kolmesta tai useammasta kerroksesta, niin että materiaali (A) on sisäkerroksena ja matriisin yksi tai useampi materiaali on tämän kerroksen molemmin puolin. Tämän jälkeen tämä yhdysrakenteinen kalvo (raina) lohkaistaan riviksi nauhoja, jotka venytetään tavalliseen tapaan, ja tämän jälkeen matriisin materiaali puserretaan pois nauhojen kummastakin pinnasta ja saatetaan sitoutumaan yhteen nauhojen välisissä tiloissa. Tämä pusertaminen voidaan suorittaa samalla kertaa kuin varret muodostetaan edellä mainittua profilointia käyttäen, mutta sopivasti tätä ennen kalanteroidaan sopivassa lämpötilassa.

Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin oheisten piirustusten perusteella.

Kuvio 1 esittää kuvion 2 viivan I-I kohdalta tehtynä poikkileikkauksena puristussuulaketta keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseksi.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 viivan II-II kohdalta tehtynä pituusleikkauksena tätä samaa suulaketta.

Kuvio 3 esittää poikkileikkauksena kaivorakennetta, joka on eräs välituote keksinnön mukaisen verkon valmistuksessa, ja joka valmistetaan kuvioiden 1 ja 2 näyttämän suulakkeen avulla.

Kuyiot U ja 5, jotka vastaavat kuvioita 1 ja 2, esittävät suulakkeen erästä muunnosta.

Kuvio 6, joka vastaa kuviota 3, näyttää kuvioiden U ja 5 esittämän suulakkeen avulla valmistettua kaivorakennetta.

Kuvio T, joka myös vastaa kuviota 3, esittää kaivorakenteen erästä toista muunnosta.

Kuvio 8 esittää kaaviollisena perspektiivikuviona koko valmistuslinjaa keksinnön mukaisen verkon valmistamiseksi, paitsi että viimeistä vaihetta eli poikit-taisvenytystä ei ole näytetty.

Kuvio 9 esittää profilointiprosessia ja näyttää perspektiivikuviona kalvoa ja profiloitua valssia eri leikkauksin^, joista III vastaa kuvion 3 leikkausta III-III, IV vastaa kuvion 3 leikkausta IV-IV.

6 Si 33 1

Kuvio 10 esittää suurennetussa mittakaavassa tehtynä perspektiivikuviona keksinnön mukaisen verkon osaleikkauksia ennen lopullista pituussuuntaista venytystä ja poikittaissuuntaista venytystä.

Kuvio 11 esittää kuvion 10 kaltaisena kuviona mutta vähemmän suurennetussa mittakaavassa verkkoa sen jälkeen kun on suoritettu lopullinen pituussuuntainen venytys ja poikittaisvenytys.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaan korkeammalla sulavaa polymeraattia (A) ja kaksi alempana sulavaa polymeraattia (B) ja(Bl) suulakepuristetaan erillisistä suulakepuristimista ja jakelukanavista (ei-näytetty) kolmeen lovimaiseen johtoon, kuten kolmella nuolella on näytetty.

(B) ja (Bl) voivat olla samaa polymeraattia, jotka kuitenkin syötetään erikseen, tai saman polymeraatin kahta eri muunnosta, tai kahta eri polymeraattia, jotka ovat kemiallisesti erilaisia mutta kykenevät lujasti sitoutumaan toisiinsa. (A) on sopivasti sopeutumatonta polymeraatteihin (B) ja (Bl) nähden.

Suulake on muodostettu sisäosasta 1 ja kahdesta ulko-osasta 2 ja 3. Polymeraatin (A) rakomainen johto on jaettu suureen lukumäärään yhdensuuntaisia kanavia tämän osan vyöhykkeessä U. Kuten erikoisesti nähdään kuviossa 2, päättyy osa 1 kampamaiseen profiiliin, ja (A):n kanavat menevät kamman jokaisen hampaan läpi.

(A), (B) ja (Bl) liittyvät yhdysrakenteiseksi rainaksi kammiossa 5* (A) suulakepuristetaan tähän kammioon rivistä erillisiä aukkoja, kun taas (B) suulakepuristetaan kampamaisesta aukosta ja (Bl) suulakepuristetaan suorasta lovesta. Täten saadaan muodostumaan kuvion 3 näyttämä rakenne, paitsi että (A):n muodostavat virrat (filamentit) eivät vielä ole nauhamaisia.

Yhdysvirta kurotaan ja suulakepuristetaan lähtöraosta 6, ja tämän jälkeen nestemäisessä tilassa oleva raina vedetään alaspäin, jolloin (A):n filamentit muuttuvat nauhamaisiksi. Nauhamaisten filamenttien suhteelliset kerrospaksuudet ja näiden filamenttien leveyden ja niiden välisen etäisyyden suhde määräytyvät suhteellisista suulakepuristetuista materiaalimääristä ja (B):n hammasmaisen aukon suhteellisista mitoista.

Nauhamaisten filamenttien kuti s tumi s vaikut uksen ansiosta nämä filamentit pyrkivät kapenemaan reunoistaan, kuten on näytetty. Tämä muoto on edullinen, ja sitä voidaan edistää sopivasti muotoilemalla (A):n kanavat.

Kuvioiden k ja 5 mukaan ja kuvion 6 näyttämän rakenteen perusteella on suulaketta muunnettu siten, että muodostuu kaksi pintakerrosta kolmannesta polymeraatista (C), jota syötetään kolmannesta suulakepuristimesta. (C) voi olla esim. sellaista polymeraattia, joka kykenee sitoutumaan selluloosaan. Kalvossa polymeraatin (C) on sitouduttava lujasti polymeraatteihin (B) ja (Bl) mutta ei välttämättä polymeraat-tiin (A). Näin ollen ei ole mitään tarvetta peittää nauhamaisten filamenttien pintoja polymeraatilla (B), vaan tämä polymeraatti (B) saatetaan vuorottelemaan (A):n kanssa suurena lukumääränä erillisiä virtoja.

^ 56331 Tämän saavuttamiseksi (B) suulakepuristetaan yhteiseen kammioon 5 rivistä aukkoja, jotka sijaitsevat (A):n aukkojen välissä, sensijaan että (B) suulakepuristetaan kampamaisesta aukosta.

Toisaalta voi myös olla edullista saattaa molemmat komponentit (B) ja (Bl) sijoittumaan (A):n virtojen väliin kuvion 7 näyttämällä tavalla. Tämän aikaansaamiseksi suulakeosan 1 siihen sivuun, joka kuviossa 2 on näytetty suorana, tehdään urat, niin että (Bl)in aukko tulee kampamaiseksi samalla tavalla kuin (B):n aukko.

Kuvion Θ mukaan kalvo suulakepuristetaan samalla kertaa komponenteista (A), (B) ja (Bl) suulakkeesta 9» joka on kuvioiden 1 ja 2 näyttämä suulake (lämmityselementtejä ei ole näytetty tässä kuviossa Θ, eikä myöskään kuvioissa 1 ja 2), Kalvo jäähdytetään ensin ilmalla (ei-näytetty) ja tämän jälkeen veto- ja jäähdytysvalssin 10 avulla. Kaikki kuvion 8 näyttämät valssit ovat pyöritettyjä valsseja. Tämän jälkeen kalvo venytetään ensimmäisessä pituussuuntaisessa venytyskäsittelyssä, joka tapahtuu vyöhykkeessä 13 puristusvalssiparien 11, 12 välissä, jotka pidättävät venytettävää kalvoa ja valssin 14 avulla, joka vetää yhdessä profiloidun valssin 16 ja sen sileän vastavalssin 13 kanssa. Valssi 12 lämmitetään venytyksen kannalta sopivaan lämpötilaan. Tällä käsittelyllä on kaksi päämäärää. Toinen on osittain suunnata filamentit (toinen pituussuuntainen venytys profiloinnin jälkeen) ja toinen on saattaa filamentit lähemmäksi toisiaan. Venytysvyö-hykkeen pituuden on tästä syystä oltava niin suuri, että kalvo pääsee melkein vapaasti kutistumaan, joten tämän vyöhykkeen pituuden on oltava esim. noin 3-4 kertaa niin suuri kuin kalvon leveys.

Valssi 15 lämmitetään lämpötilaan, joka soveltuu kalvon profilointiin, toisin sanoen lämpötila-alueelle, jossa komponentti (A) on yleensä kiinteässä tilassa, kun taas komponentit (B) ja (Bl) ovat puolisulassa tai sulassa tilassa, sopivasti kuitenkin puolisulassa tilassa, jolloin lämpötila on niiden sulamisalueen alapäässä. Kalvoon tapahtuvan lämmönsiirron edistämiseksi ja täten käsittelyn nopeuttamiseksi lämmitetään myös valssia 14» mutta alempaan lämpötilaan, jossa kalvolla ei ole mitään pyrkimystä tarttua kiinni tähän valssiin. Profiloitua valssia 16 jäähdytetään vedellä, niin että verkko voidaan helpommin irrottaa profiloinnin jälkeen.

Profiloinnin tehostamiseksi ja kalvon saattamiseksi samanaikaisesti lohkeamaan verkkorakenteeksi aikaansaadaan leikkausvaikutus pyörittämällä vastavalssia 15 suuremmalla kehänopeudella kuin profilointivalssia 16. Tämä on osoitettu pitemmällä nuolella 1? ja lyhyemmällä nuolella 18. Näiden nopeuksien suhteen on yleensä oltava rajoissa 1,25:1 - 2:1. Valssin 16 vie- β So 331 reisten kohoumien välisen etäisyyden on yleensä oltava rajoissa 1-5 mm.

Yksityiskohtaisemman kuvion 9 perusteella todetaan, että eri nopeudet kehittävät leikkausvaikutuksen, jonka ansiosta materiaali puristuu jokaisen hampaan (ulkoneman) 20 toista reunaa li) vasten ja täten tulee tavallaan pumputuksi hampaiden välisiin uriin, niin että varret sangen ylimalkaisesti kuvattuna muotoutuvat ympyrämäisiksi-neliömäisiksi. Riittävän puristuksen ja leikkausvoiman avulla voidaan komponentit (b) ja (Bl) murtaa ja pusertaa pois kokonaan varsien välisiltä alueilta, lukuunottamatta komponentin (a) muodostamien filamenttien ohutta päällystystä. Huolimatta siitä, että (B) ja (Bl) tällä tavoin katkotaan, pysyvät (A):n muodostamat filamentit vahingoittumattomina, kun puristus- ja leikkausvoimat säädetään sopivasti.

Kuten kuviossa 9 on näytetty, sijaitsevat komponentin (A) muodostamat filamentit upoksissa lähempänä sitä pintaa, joka on kohti profiloitua valssia kuin toista pintaa. Tällä tavoin ne jäähtyvät jonkin verran enemmän kuin matriisin (B ja Bl) pääosa, johon ne ovat uponneet. Tämä jäähdytys vähentää myös nauhamaisten filamenttien muodonmuutosta.

Filamenttien sijoittaminen lähelle toista pintaa on eduksi siinä tapauksessa, että profiloidaan suhteellisen paksua kalvoa, jonka paino on esim. yli 100 g/m . Ohutta kalvoa, jonka paino on esim. pienempi kuin 50 g/m , profiloitaessa on filamentit parhaiten sijoitettava kalvon keskelle, koska liitäntä muuten voi tulla liian heikoksi.

Profiloidun valssin jäähdyttäminen helpottaa verkon irroittamista, kuten edellä jo mainittiin. Samasta syystä on jokaisen hampaan poikkileikkaus muodoltaan trapetsimainen. Koska kuuman vastavalssin 17 pinta on sileä, voidaan verkko tavallisesti irroittaa tästä pinnasta ilman erikoisia varotoimenpiteitä. Jos tässä kalvossa kuitenkin käytetään takertuvaa pinta-komponenttia, voi olla välttämätöntä levittää tälle valssille jotain irroi-tusainetta.

Tuote, joka nyt on verkkomainen, vedetään profiloidulta valssilta ja sen vastavalssilta hyvin pientä venytyssuhdetta käyttäen puristusvals-sien 24 ja 25 avulla, ja venytetään lopuksi pituussuunnassa näiden valssien ja puristusvalssien 26 ja 27 välistä. Sijoittamalla valssi 26 hyvin lähellä valssia 25 estetään melkein täydellisesti verkon sivusuuntainen kutistuminen, ja varsien tarkasti kohtisuora asento saadaan säilymään. Kohdassa 2Θ verkko syötetään pingoituskehykseen varsien suuntaamiseksi. Laakavarsia haluttaessa verkko voidaan kalanteroida sopivassa lämpötilassa ennen poikit-taisvenytystä.

-c • ' v. * 9 56331

Kuvion K näyttämä verkko on esitetty valssien 17, 18 ja valssien 24» 25 välisessä vaiheessa, jossa (B):n ja (Bl)tn muodostamat varret ovat suuntaamattomat, ja (A):n muodostavat pituussuuntaiset nauhamaiset filamentit ovat suunnatut ainoastaan ensimmäisessä vaiheessa. Rakenteen tunnusmerkkien esittämiseksi selvemmin on (A):n muodostamat filamentit näytetty huomattavan välin päissä toisistaan sijaitsevina, vaikka ne todellisuudessa tavallisesti sijaitsevat paljon lähempänä toisiaan, (a):n muodostamat filamentit on upotettu varsiin, ja näissä on ohuet "haarat" 22, jotka myös ovat matriisimate-riaalia ja siis myös muodostavat osan filamenttien upotusalustästä. Näiden haarojen edullinen vaikutus on se, että ne pitävät (A):n filamentit paremmin paikallaan. Matriisimateriaalia olevat haarat on tässä näytetty fila-mentteja ympäröivinä, mutta riippuen profiloinnin aikana vallitsevista olo-suhteista ne voivat myös sijaita jokaisen filamentin toisella puolella. Tässä tapauksessa on syytä levittää pieni määrä liimaa, sopivasti ennen poikit-taisvenytystä.

Piirustus näyttää edelleen, että filamentit ovat suoristuneet, vaikka ne profilointivalssilla taipuvat uriin (kuvio 9). Filamenttien tämän suoristumisen vaikutuksesta varret saavat risteyspisteissä näytetyn epäsäännöllisen muodon. Tällä muodonmuutoksella ei kuitenkaan ole mitään tai juuri mitään vaikutusta niiden lujuuteen, koska varsien poikkileikkausala säilyy. Sensijaan tämä muodonmuutos aiheuttaa verkossa mielenkiintoisen optisen ilmiön, niin että se muistuttaa kudottua kangasta.

Siinä tapauksessa, että (A) on sopeutumatonta matriisimateriaaleihin nähden, on näiden komponenttien yhteenliittyminen luonteeltaan liukuva kuten kudotuissa rakenteissa, ja täten saadaan syntymään samankaltainen diago-naalisuuntainen taipuisuus ja laskostumiskyky. Näiden kudottua kangasta muistuttavien ominaisuuksien ansiosta verkkoa voidaan käyttää ennen sen poikittaisvenytystä erikoisesti koristetarkoituksiin ja senkaltaisiin.

Siinä tapauksessa, että matriisi tehdään elastomeeristä, on varsien suuntaaminen mahdotonta, ja tässä tapauksessa kuvio 10 edustaa varsien kannalta lopullista vaihetta. Tällaista verkkomateriaalia voidaan esim. käyttää verhoilussa, jossa joustavuus on eräs tärkeä etu. Esimerkkeinä sopivista elastomeereistä mainittakoon segmenttisekapolymeraatit, jotka ovat polyuretaania tai polystyreeni-butadieeniä tai sellaista polypropyleenia, jonka jokaisessa molekyylissä on sekä iso- eli syndioktaktisia segmenttejä ja ataktisia segmenttejä.

Kuvion 10 matriisimateriaalin haarat 22 muodostavat varsien välisiä "siltoja". Lopullisen pituussuuntaisen venytyksen aikana nämä sillat voivat 10 56331 murtua varsien välissä, mutta niillä tulee silti olemaan hyödyllinen vaikutus siinä mielessä, että ne pitävät (A)tn filamentit oikeassa asennossaan.

Kuviossa 11 on pituussuuntainen venytys suoritettu loppuun, ja varret on suunnattu poikittaisvenyttämällä verkkoa pingoituskehyksessäi Verkon paino voidaan täten pienentää alle arvon 5 g/m · ja vetolujuus saavuttaa molemmissa suunnissa arvoja, jotka melko läheisesti vastaavat sellaisen tavallisen kudotun kankaan arvoja, joka on valmistettu samojen komponenttien tavanomaisista filamenteista. Siinä tapauksessa, että filamentit eivät ole tarttuneet kiinni varsiin, toisin sanoen kun (A) ja matriisin yksi tai useampi materiaali ovat keskenään sopeutumattomia, tapahtuu sekä filamenttien että varsien suuntaus vaikeuksitta myös risteyskohdissa.

Tässä tapauksessa ovat ne varsissa sijaitsevat aukot, joihin pituussuuntaiset filamentit on sijoitettu, tietenkin samalla tavoin pitkänomaisia, mutta filamentit tulevat silti pysymään paikoillaan haarojen 22 vaikutuksesta. Kaksisuuntaisen venytyksen ansiosta nämä haarat muodostavat eräänlaisen kalvon varsien luona olevilla alueilla, kuten on näytetty.

Jos sensijaan, että kalvo lohkaistaan profiloinnin aikana varsinaiseksi verkoksi, varsien väliin jätetään ohut kalvo, tulee tämä kalvo usein fibrilloitumaan poikittaisvenytyksen aikana ja muodostamaan hienoja kuituja, jotka yhdistävät viereiset varret toisiinsa. Näillä hienoilla kuiduilla voi usein olla sopiva koristeellinen vaikutus, koska ne edustavat eräänlaista sattumanvaraisuutta muuten sangen säännöllisessä rakenteessa. Niillä voi lisäksi olla kiinnitarttumista edistäviä ominaisuuksia , siinä tapauksessa, että verkko liitetään katkokuituihin, tällöin myös paperikuituihin, ja lisäksi ne voivat olla edullisia suodatuskäytössä.

Edellä mainittuja poikkeuksia lukuunottamatta on yleensä eduksi aikaansaada sekä filamenttien että kuitujen voimakas suuntaus. Siinä tapauksessa, että filamentit ovat jotain polyamidia tai polyesteriä, on koko pituussuuntaisen venytyssuhteen oltava sopivasti rajoissa 3*5sl - 6:1. Jos varret ovat polypropyleeniä tai erittäin tiheätä polyetyleeniä, on poikittaisen venyty&suhteen sopivasti oltava rajoissa 5s 1 - 10:1.

Koko pituussuuntainen suuntaus voidaan suorittaa ennen profilointia, mutta tällöin tulee varsien välinen etäisyys valmiissa tuotteessa olemaan pienempi, ja on vaikeata saavuttaa erittäin pieniä neliömetripainoja. Toisaalta on myös mahdollista suorittaa koko pituussuuntainen suuntaus profiloinnin jälkeen, mutta tällöin on vaikeata pysyttää varsien suoraviivainen sijainti. Yleensä on eduksi suorittaa noin puolet suuntauksesta ennen profilointia ja puolet siitä profiloinnin jälkeen.

11 5633, 2

On valmistettu verkkoja, joiden painot ovat rajoissa noin 3 g/m -2 ja 30 g/m . Erikoisen kevyitä suhteellisen tasalujia verkkoja käytettäessä soveltuu keksinnön mukainen tuote erikoisen hyvin lujitteeksi saniteettipa-pereissa, muissa kevyissä papereissa, joilta vaaditaan lujuutta, edelleen lujitteena kutomattomissa kankaissa ja hyönteisiltä ja linnuilta suojaa-vissa verkoissa. Raskaampaa käyttöä varten, kuten tavaran suojapeitteissä, raskaita kuormia varten tarkoitetuissa säkeissä ja matonalustoissa on usein välttämätöntä laminoida useita keksinnön mukaisia verkkoja. Tässä yhteydessä on usein eduksi valmistaa tasapainoton verkko, jossa pituussuuntaisten filamenttien osuus on niinkin pieni kuin 5 $ tai tätä pienempi, ja laminoida useita tällaisia tasapainottomia verkkoja sellaisten kerrosten kanssa, joiden päälujuus on pituussuunnassa, ja joista mainittakoon fibrilloi-dut kalvokerrokset.

Edellä selitettyjä menetelmiä ja rakenteita voidaan tietenkin vaihdella monella tavoin, ilman että silti poiketaan keksinnön ajatuksesta.

Seuraavissa esimerkeissä sulamisindeksit ovat normin ASTM D 1238-62T mukaiset, ja koeolosuhteet on esitetty erikseen joka tapauksessa.

Esimerkki 1

Valmistetaan verkko käyttämällä kuvion 8 näyttämää valmistuslinjaa ja kuvioiden 1 ja 2 näyttämää purlstussuulaketta. Suulakkeen lähtöpäässä on filamenttien jakoväli keskeltä keskelle mitattuna 1,2 mm, ja suulakkeen pituus on 220 mm. Profilointivalssi ja sileä vastavalssi on valmistettu kiilloitetusta teräksestä. Edellisen valssin kohoumien (hampaiden) leveys on 0,5 mm, syvyys on 0,25 mm, ja näiden kohoumien välinen etäisyys on 0,6 mm.

Komponentit (B) ja (Bl) ovat samaa materiaalia, eli polypropyleeniä, jonka sulamisindeksi ehdon L mukaan on 5* Komponentti (a) on nylonia 6, jonka viskositeettia säädetään sekoittamalla seuraavalla tavalla:

Likimääräinen säätö suoritetaan mittaamalla sulamisindeksi, jolloin (A):lie annetaan sama sulamisindeksi olosuhteessa K kuin (B):llä on todettu olevan samassa olosuhteessa. (A):n viskositeetin lopullinen säätö suoritetaan samanaikais-ruiekupuristusta käynnistettäessä mittaamalla filamenttien muoto. Tämä riippuu viskositeeteista, ja nyt (A):n viskositeetti säädetään siten, että filamenttien leveys tulee olemaan 0,8 mm (ennen pituussuuntaista suuntausta). (A);n pienemmät viskositeetit tekevät filamentit litteäm-miksi, jolloin on vaara siitä, että varret eivät lohkea toisistaan profiloin-tiprosessin aikana, kun taas suuremmat viskositeetit muuttavat filamenttien muotoa enemmän neliömäiseksi, minkä tuloksena varsissa esiintyvä lovivaiku-tus suurenee.

12 56331

Komponenttien suhde on seuraava: (A):a 2C (B):a 50 (Bl):a 50 Suulakepuristuslämpötila: 260°C, 2

Suulakepuristetun kalvon paino:100 g/m

Ensimmäinen pituussuuntainen suuntaus: venytyssuhde 2,0:1 150°C:ssa Leveyssuuntainen kutistumasuhde: 1:1,4 Profilointilämpötila: 150°C

Leikkaussuhde (^pituussuuntainen kutistuma) korkoprofiloinnin aikana 1:1,4 Toinen pituussuuntainen suuntaus: venytyssuhde 2,8:1 150°C:ssa Tämän profiloinnin aikana viereiset varret lohkeavat täysin toisistaan, niin että muodostuu verkkorakenne. Toisen pituussuuntaisen suuntauksen jälkeen verkko kelataan rullalle. Lopuksi verkko poikittaisvenytetään suhteessa ?:1 pingoituskehyksen avulla. Poikittaisvenytyksen aikana lämpötila on 130°C.

Täten valmistettu verkko soveltuu erittäin hyvin lujitteeksi kevyissä papereissa, esim. saniteettituotteissa. Sillä on pehmeä tuntu, ja sitä voidaan käyttää kerroksena vauvan kapaloissa, jotka joutuvat suoraan kosketukseen ihon kanssa.

Esimerkki 2

Muuntamalla esimerkissä 1 selitettyä valmistustapaa seuraavasti, saadaan verkko, jossa varret sisältävät kerroksen, joka voidaan sulattaa kiinni selluloosaan, pääasiallisesti menettämättä muiden komponenttien suuntausta.

Komponentti (Bl): polypropyleeniä, jonka ataktinen sisältö on suuri, ja joka on valmistettu kaasufaasissa polymeroimalla, sulamisindeksi sama kuin esimerkissä 1 (kauppanimi: "Novolen")·

Komponentti (B): etyleenin ja akryylihapon sekapolymeraattia, jolla on sama sulamisindeksi kuin komponentilla (Bl).

Komponentti (A): sama kuin esimerkissä 1, mutta sen viskositeetti säädetään valmistuksen käynnistysvaiheessa vastaamaan uusia komponentteja samalla tavoin kuin esimerkissä 1.

Lämpötila on profiloinnin aikana 145°C ja kolmen venytysvaiheen aikana 120°C. Muut olosuhteet samat kuin esimerkissä 1, paitsi että profiloitua valssia olisi voideltava saippuan vesiliuoksella sekapolymeraatin estämiseksi tarttumasta valssiin.

Esimerkki 3

Polyetyleeniä voidaan käyttää polypropyleenin asemesta siinä tapauksessa, että esimerkissä 1 selitettyä menetelmää muunnetaan seuraavasti: 1? 56331 Tässäkin esimerkissä 3 käytetään kerrosta, joka sulaa kiinni selluloosaan, ja polyetyleenin alemman sulamispisteen takia, verrattuna polypropyleenin sulamispisteeseen, valitaan alemmassa sulava sekapolymeraatti.

Komponentti (Bl): erittäin tiheätä polyetyleeniä, jonka sulamisindek-si on sama kuin komponentin (Bl) esimerkissä 1,

Komponentti (B): sekapolymeraatti, jossa on 20 °/o vinyyliasetaattia ja 80 i etyleeniä, sulamisindeksi sama kuin komponentin (Bl).

Komponentti (A): sama kuin esimerkissä 1, mutta sen viskositeetti säädetään vastaamaan uusia komponentteja valmistuksen käynnistysvaiheessa.

Lämpötila on profiloinnin aikana 130°C ja kolmen venytysvaiheen aikana 110°C. Muut olosuhteet samat kuin esimerkissä 1, paitsi että profiloitua valssia olisi voideltava saippuan vesiliuoksella sekapolymeraatin estämiseksi tarttumasta valssiin.

Keksintö ei tietenkään rajoitu polyolefiinien käyttöön varsia varten. Voidaan mainita esim. mahdollisuus käyttää polyamidia varsia varten ja korkeammalla sulavaa polyesteriä filamenttejä varten, ja ammattihenkilö voi keksiä lukuisia muita sopivia yhdistelmiä.

/ #

Claims (6)

1. Verkkomainen tuote, joka käsittää säännöllisen rivin pituussuuntaisia jatkuvia polymeeriainetta olevia filamentteja (A) ja säännöllisen rivin eri poly-meeriainetta olevia poikittaisia varsia (21) (tai säikeitä), jolloin filamentit muodostavalla polymeeriaineella on korkeampi sulamisalue kuin varret muodostavalla polymeeriaineella ja jolloin filamenttien osia on upotettu varsiin ainakin fila-menttien ja varsien risteyskohdissa,· tunnettu siitä, että ainakin ne varsien osat, jotka ovat kosketuksessa filamentteihin, on tehty polymeeriaineista, jotka eivät tartu filamenttien aineeseen, jolloin filamentit voivat liukua varsi-osien suhteen risteyskohdissa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen verkkomainen tuote, tunnettu siitä, että varsissa on niiden kanssa yhtenäiset sivuhaarat (22) , jotka sulkevat sisäänsä ainakin ne filamenttien (A) osat, jotka sijaitsevat filamenttien ja varsien risteyskohtien lähellä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen verkkomainen tuote, tunnettu siitä, että sivuhaarat (22) sulkevat sisäänsä koko pituudelta kunkin filamentin (A), joka sijaitsee kahden viereisen varren (21) välillä. 1+. Tapa patenttivaatimuksen 1 mukaisen verkkomaisen tuotteen valmistamiseksi, jolloin ensimmäistä kestomuovipolymeeriainetta oleva lähtökalvo puristetaan kuvioksi, jossa on suhteellisen paksuja poikittaisia osia ja niiden välissä suhteellisen ohuita osia, lämpötilassa, jossa kalvo on ainakin osaksi sulanut, minkä jälkeen ohuet osat halkaistaan, jolloin muodostuu verkkomainen tuote, tunnettu siitä, että ensimmäistä kestomuovipolymeeriainetta (B) olevaan lähtökalvoon upotetaan ennen puristusta rivi jatkuvia, välimatkojen päähän toisistaan sovitettuja, pituussuuntaisia filamentteja, jotka oyat eri polymeeriainetta (A), jolla on korkeampi sulamisalue kuin ensimmäisellä polymeeriaineella (B) ja joka ei tartu viimeksi mainittuun, jolloin puristuslämpötila säädetään arvoon, jossa ensimmäinen polymeeriaine (B) on sulanut tai puolisulanut, mutta toinen polymeeriänne (A) on vielä jähmeänä, ja filamentteja pidetään oleellisesti muuttumattomina puristuksen aikana.

5. Patenttivaatimuksen h mukainen tapa, tunnettu siitä, että filamentit aikaansaadaan suulakepuristamalla välikerros, joka muodostetaan (A):n virroista ja ensimmäisen polymeraattiaineen (B) vuorottelevista virroista, jolloin (B):n virrat ovat matriisin osana, ja muodostetaan loput matriisista samanaikaisesti suulakepuristamalla mainitun välikerroksen molemmin puolin (B):n ja/tai yhden tai useamman muun polymeraatin pintakerroksia. '5 66331

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tapa, tunnettu siitä, että ainakin yksi pintakerroksista on muodostettu yhdysrakenteiseksi (B):n mainittujen vuorot-televien virtojen kanssa, sopivasti (B):n profiloidun aukon avulla.

7. Patenttivaatimuksen k mukainen tapa, tunnettu siitä, että puristus suoritetaan profiloidulla valssilla, joka painautuu sileään valssiin, jolloin nämä molemmat valssit kuljettavat kalvoa tai rainaa samaan suuntaan, mutta niitä pyöritetään eri kehännopeuksilla profilointivaikutuksen korostamiseksi leikkausvaiku- tuksen avulla, jolloin sileä valssi sopivasti on nopeampana valssina. 56331 16