專利名稱：塑料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)整體雙軸向分子取向的塑料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括提供一種塑料起始材料，它在其最厚點(diǎn)的厚度不小于約2毫米并且具有孔洞結(jié)構(gòu)圖樣，該結(jié)構(gòu)圖樣在相應(yīng)的相鄰的孔洞之間限定了線股成形區(qū)，在線股成形區(qū)之間限定了假想連接區(qū);沿副方向拉伸該材料，使副線股成形區(qū)伸展、變薄和取向以形成副取向的線股;沿一般與副方向垂直的主方向拉伸該材料，使主線股成形區(qū)伸展、變薄和取向以形成一般與副線股垂直延伸的主取向的線股，連續(xù)進(jìn)行所述拉伸直至拉薄完全穿過(guò)所述假想連接區(qū)延伸到假想連接區(qū)另一邊的成一直線排列的主線股，并且圍繞著岔口延伸到相應(yīng)的副線股，使得在岔口中，取向是在圍繞相應(yīng)的岔口方向上延伸的，從而形成帶有連接相應(yīng)的主線股和副線股的取向的岔口的取向的連接部。合成的主方向拉伸基本上大于合成的副方向拉伸。在每個(gè)連接部，都有一個(gè)中央或較厚的區(qū)，該區(qū)一般已變薄成不比主線股的中點(diǎn)薄。在所述中央或較厚的區(qū)的每邊都有一個(gè)區(qū)，該區(qū)一般比連接部中心要薄。
本發(fā)明還涉及一種整體雙軸向分子取向的塑料材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)類型，這種類型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在其最厚點(diǎn)處的厚度不小于約1毫米，并且它在主方向上的強(qiáng)度基本上大于副方向上的強(qiáng)度。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括沿主方向延伸的主取向線股;沿副方向延伸的副取向線股;以及在相應(yīng)的主取向線股和副取向線股之間的取向連接部，相應(yīng)的主取向線股和副取向線股由以圍繞相應(yīng)的岔口方向延伸的取向岔口互相連接的，在每個(gè)連接部處有一個(gè)較厚的區(qū)，該區(qū)基本上厚于其每側(cè)邊上的區(qū)，這些區(qū)都在相應(yīng)的副線股的軸上，并且該較厚的區(qū)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。
本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)可用于這樣的應(yīng)用，其中主方向是機(jī)器運(yùn)行方向，在該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中，主拉伸力將施加在沿機(jī)器運(yùn)行方向上，并且該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在機(jī)器運(yùn)行方向上的強(qiáng)度基本上大于橫向上的強(qiáng)度;例如，當(dāng)將該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)固定到直墻飾面上時(shí)，主拉伸力將與該飾面垂直。主線股是那些接受主拉伸力的線股，而橫線股一般與該主線膠垂直。
希望盡可能多地在機(jī)器運(yùn)行方向上取向，但可在機(jī)器運(yùn)行方向上施加的拉伸程度受到很大限制，因?yàn)橛行纬赡茉跈M向彎曲時(shí)發(fā)生沿機(jī)器運(yùn)行方向破裂或裂口的連接部的風(fēng)險(xiǎn)，或形成在其中心部分有顯著下陷的連接部。這種下陷會(huì)大大降低該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的橫向強(qiáng)度。
US4，374，798和EP-A-0，418，104公開了所提到那種方法和網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
“MD”是沿機(jī)器運(yùn)行方向，而“TD”是橫向于機(jī)器運(yùn)行方向。沿機(jī)器運(yùn)行方向是在生產(chǎn)過(guò)程中制得的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度或卷繞的縱向方向。
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，則在該孔洞中的薄膜或膜將在拉伸時(shí)破裂，或者也可以仍舊保持為薄膜?？锥吹拇笮≡谙鄳?yīng)的切線之間測(cè)量(見下文)。
術(shù)語(yǔ)“取向的”是指分子取向的。通常，當(dāng)提到取向線股時(shí)，優(yōu)選的取向方向是指該線股的縱向。
“單軸向”和“雙軸向”分別是指單軸向取向和雙軸向取向?；旧蠁屋S向取向是指在該結(jié)構(gòu)的表面上，材料沿一個(gè)方向延伸，但在垂直的方向上，該材料基本上沒有合成的延伸。
術(shù)語(yǔ)“厚”和“薄”是指垂直于該材料或網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的平面的尺寸大小。除非另外指明，厚度是在最厚點(diǎn)的兩端面之間的距離。然而，凸邊或斜邊或刨薄邊以及在表面中的任何小溝和由表面突出的任何突出物均可忽略不計(jì)。若將變薄的一部分與變薄的另一部分比較，則變薄是拉伸的百分率(與初始厚度有關(guān))而不是變薄的絕對(duì)測(cè)量值。
“寬度”是垂直于所述區(qū)的主軸的尺寸，“窄”涉及該尺寸。
“連接部較厚的區(qū)下陷”是在連接部主方向中心線上的下陷，在該下陷的每個(gè)端部有在同一中心線上和同一連接部?jī)?nèi)的幾個(gè)較厚部分。
“切線”是線股成形區(qū)的每一側(cè)上的孔洞邊緣的假想切線。在擠塑起始材料中以及在壓花或模塑起始材料中，該孔洞通常不具垂直側(cè)邊的(即垂直于起始材料的平面)。對(duì)于擠塑起始材料，作為很好的近似性，可取通過(guò)平面圖看到的孔洞即垂直于材料的平面所觀察的但忽略薄膜或刨薄邊的最小孔洞的尺寸的切線作為假想切線。對(duì)于壓花或模塑起始材料，孔洞一般有傾斜的側(cè)面，作為很好的近似性，可取孔洞側(cè)邊上的中間點(diǎn)的切線作為假想切線，或者，如果孔洞在各個(gè)面上不相同，則取在相應(yīng)孔洞的斜面上的中間點(diǎn)之間的中點(diǎn)的切線作為假想切線，在盲孔中的薄膜或膜均可忽略不計(jì)。
“假想連接區(qū)”或“n.j.z.”是在各對(duì)平行于沿機(jī)器運(yùn)行方向的切線和各對(duì)平行于橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的切線之間限定的起始材料區(qū)。在該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，假想連接區(qū)是由起始材料的假想連接區(qū)形成的該結(jié)構(gòu)的表面區(qū)。
“嚴(yán)格的單平面的”是指該材料或結(jié)構(gòu)相對(duì)于平行于其表面的中間平面是對(duì)稱的。通常，單平面的起始材料經(jīng)拉伸后將給出單平面的結(jié)構(gòu)。
“嚴(yán)格的偏平的”起始材料具有單一平面的平行表面。
“沖切”是在規(guī)定的方向上孔洞(即相應(yīng)的切線之間)的最大尺寸與在同一方向上的孔距的比例，而不管該孔洞是通過(guò)沖孔還是通過(guò)另一種甚至可不包括除去材料的方法形成的。
“總拉伸比例”是施加到該材料總長(zhǎng)度上的拉伸比?！昂铣衫毂取笔窃诳僧a(chǎn)生的任何收縮以后，在最終產(chǎn)品中的拉伸比?！昂铣擅娣e拉伸比”是在沿機(jī)器運(yùn)行方向和橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上的總合成拉伸比的乘積。對(duì)假想連接區(qū)或連接部所給出的所有拉伸比是在沿機(jī)器運(yùn)行方向的表面上，一般是在連接部中心線上測(cè)定的。如果指出一個(gè)具體點(diǎn)的拉伸比(或取向)，則該拉伸比在以該點(diǎn)為中心的有限長(zhǎng)度或區(qū)內(nèi)為已確定。所有合成拉伸比是在松弛以后或者如果進(jìn)行退火則在退火以后測(cè)定的。
“屈服”是取向的初始以及其發(fā)展到產(chǎn)生顯著取向程序的進(jìn)程。
“侵蝕”是顯著的取向由已基本上取向的區(qū)發(fā)展到未取向或基本上未取向的區(qū)的進(jìn)程，它一般由厚度的突增來(lái)表示。
“PP”是聚丙烯，“PE”是聚乙烯，“HDPE”是高密度聚乙烯，“PET”是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(聚酯)。
術(shù)語(yǔ)“土壤”包括由粘合劑例瀝青粘著在一起的巖石、石頭、卵石、沙、泥土、粘土或集料。
“網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度”是在標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試驗(yàn)中測(cè)定的單位寬度的最大沿機(jī)器運(yùn)行方向強(qiáng)度，例如以千牛頓/米為單位。
“經(jīng)濟(jì)效益”是產(chǎn)品在沿機(jī)器運(yùn)行方向上測(cè)定的單位重量單位面積每米寬度的沿機(jī)器運(yùn)行方向強(qiáng)度以千牛頓/米/公斤/平方米為單位。
“真實(shí)線”是通常以分別平行于沿機(jī)器運(yùn)行方向和橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的兩個(gè)方向附加在(通常通過(guò)印刷或畫圖)起始材料上的平行線。
“45°角點(diǎn)”是這樣一個(gè)點(diǎn)，該點(diǎn)在一條與沿機(jī)器運(yùn)行方向成45°的角通過(guò)連接部中心的線上。
在通過(guò)所述方法制備所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的工業(yè)生產(chǎn)十二年后，發(fā)現(xiàn)了一種方法，該方法可顯著提高沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸比而不會(huì)造成不可接受的裂紋或在連接部中心的顯著下陷。本發(fā)明提供了制造一種整體的、雙軸向分子取向的塑料材料的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述的方法包括提供一種在其最厚點(diǎn)處其厚度不低于2毫米的塑料起始材料，該塑料起始材料具有在一假想的、基本上呈方形或矩形柵的多個(gè)孔洞的圖樣，限定在相應(yīng)的相鄰孔洞間的線股成形區(qū)和在線股成形區(qū)間的假想連接區(qū);
在橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上將材料拉伸，以便將之伸展、變薄和沿所述橫向線股成形區(qū)取向以形成橫向于機(jī)器運(yùn)行方向取向的線股;
在機(jī)器運(yùn)行方向上將材料拉伸，以便將之伸展，變薄和沿所述主線股成形區(qū)取向以形成沿機(jī)器運(yùn)行的主方向上取向的線股，該沿機(jī)器運(yùn)行主方向上取向的線股與該沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上取向的線股相互成直角，在假想連接區(qū)開始變薄及該主線股成形區(qū)的變薄達(dá)到該假想連接區(qū)的端部前，該相應(yīng)的主線股成形區(qū)已先有一定程度上變薄，在假想連接區(qū)不致形成下陷的情況下繼續(xù)對(duì)材料進(jìn)行拉伸，直至變薄完全伸展到通過(guò)該假想連接區(qū)而到在該假連接區(qū)的另一端部成一直線排列的主線股為止，使得拉伸在該假想連接區(qū)的端部部分的拉伸比大于在該假想連接區(qū)的中心的拉伸比約100%，直至變薄伸展到圍繞相應(yīng)橫向線股的岔口，使得在該岔口中該取向是在環(huán)繞該相應(yīng)的岔口的方向上延伸，直至該假想連接區(qū)的最厚部分的厚度減少至小于30%，并直至該假想連接區(qū)在主方向上的長(zhǎng)度增長(zhǎng)的比例至少為約2.5∶1，整個(gè)假想連接區(qū)基本上變窄，從而形成一個(gè)取向連接部和連續(xù)取向岔口，連接相應(yīng)的主和橫向線股，在每個(gè)連接部有一個(gè)中央?yún)^(qū)，該連接部在沿機(jī)器運(yùn)行方向上基本上取向成基本上單軸向，以便從該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的一個(gè)端部到另一個(gè)端部提供在機(jī)器運(yùn)行方向上基本上連續(xù)單軸向取向，并在中央?yún)^(qū)的兩側(cè)區(qū)及在相應(yīng)橫向線股成形區(qū)或在相應(yīng)橫向線股成形區(qū)附近形成基本上雙軸向取向，合成的沿機(jī)器運(yùn)行方向上的拉伸基本上大于合成的橫向拉伸，至少在沿機(jī)器運(yùn)行方向上拉伸的部分，該假想連接區(qū)基本上伸展在該拉伸部分，該拉伸部分是在該橫向拉伸之后拉伸的，使得橫向拉伸在沿機(jī)器運(yùn)行方向上拉伸的部分的拉伸過(guò)程中影響該結(jié)構(gòu)的取向性能，以及在沿機(jī)器運(yùn)行方向上拉伸的部分的拉伸過(guò)程中發(fā)生基本上橫向收縮。
本發(fā)明的另一方面提供一種整體的、雙軸向分子取向塑料材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，在其最厚點(diǎn)處其厚度不小于約1毫米，在沿機(jī)器運(yùn)行方向上的強(qiáng)度基本上大于在沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上的強(qiáng)度，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括多個(gè)主取向線股伸展在沿機(jī)器運(yùn)行方向上;
多個(gè)橫向取向線股伸展在橫向上;
在相應(yīng)的主取向線股和橫向取向線股之間取向的多個(gè)連接部，該連接部的最厚部分在拉伸過(guò)程中其厚度減少至少約30%，相應(yīng)的主線股和橫向線股由以環(huán)繞相應(yīng)的岔口的方向延伸的連續(xù)取向岔口相互連接，在每個(gè)連接部上有一個(gè)較厚的區(qū)，該區(qū)的厚度基本上厚過(guò)其兩側(cè)的、各在一相應(yīng)橫向線股的軸線上的雙軸向取向區(qū)的厚度，每個(gè)雙軸向取向區(qū)逐漸地與環(huán)繞該雙軸向取向區(qū)的該岔口匯合，由垂直于該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的平面的截面并沿穿過(guò)該連接部的中心與機(jī)器運(yùn)行方向成45°的直線觀察，該較厚的區(qū)在平行于機(jī)器運(yùn)行方向的尺寸基本上大于在平行于橫向的尺寸，該較厚的區(qū)在沿機(jī)器運(yùn)行方向上已基本上取向成基本上單軸向，該較厚的區(qū)基本上沒有形成下陷，在該連接部的端部部分的機(jī)器運(yùn)行方向的拉伸比大于在該連接部的中心的機(jī)器運(yùn)行方向的拉伸比不超過(guò)100%，從而對(duì)該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)從一端部到另一端部提供在沿機(jī)器運(yùn)行方向上連續(xù)的基本上單軸向取向。
本發(fā)明又另一方面，還提供一種整體的、雙軸向分子取向塑料材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，在其最厚點(diǎn)處其厚度不小于約1毫米，在沿機(jī)器運(yùn)行方向上的強(qiáng)度基本上大于在沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上的強(qiáng)度，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括多個(gè)主取向線股伸展在沿機(jī)器運(yùn)行方向上;
多個(gè)橫向取向線股伸展在橫向上;
在相應(yīng)的主線股和橫向線股之間取向的多個(gè)連接部，該連接部的最厚部分在拉伸過(guò)程中其厚度減少至少約30%，相應(yīng)的主線股和橫向線股由以在環(huán)繞相應(yīng)的岔口的方向延伸的連續(xù)取向岔口相互連接，在每個(gè)連接部上有一個(gè)較厚的區(qū)，該區(qū)的厚度基本上厚過(guò)其兩側(cè)的、各在一相應(yīng)橫向線股的軸線上的雙軸向取向區(qū)的厚度，該較厚的區(qū)在平行于機(jī)器運(yùn)行方向的尺寸基本上大于在平行于橫向的尺寸，該較厚的區(qū)在沿機(jī)器運(yùn)行方向上已基本上取向成基本上單軸向，該較厚的區(qū)基本上沒有形成下陷，每個(gè)所述雙軸向取向區(qū)最薄點(diǎn)的厚度不小于環(huán)繞相應(yīng)的雙軸線區(qū)的岔口上成45°角的點(diǎn)的厚度的約40%，或如果在該45°角點(diǎn)的厚度不同時(shí)，不小于環(huán)繞相應(yīng)的雙軸線區(qū)的岔口上成45°角的點(diǎn)的最薄的厚度約40%，而在該連接部的端部部分沿機(jī)器運(yùn)行方向上的拉伸比大于在該連接部的中心沿機(jī)器運(yùn)行方向上的拉伸比不超過(guò)100%，從而對(duì)該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)從一端部到另一端部提供在機(jī)器運(yùn)行方向上連續(xù)的基本上單軸向取向。
本發(fā)明的產(chǎn)品可應(yīng)用于公共工程建筑結(jié)構(gòu)中以加固和增強(qiáng)土壤，包括在其中埋設(shè)本發(fā)明的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)物以便加固由大量顆粒材料組成的組合公共工程建筑結(jié)構(gòu)物。
網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的單位寬度的拉伸性能可顯著地提高。用HDPE和PP可使其經(jīng)濟(jì)效益分別達(dá)到255和316千牛頓/米/公斤/平方米。當(dāng)以連續(xù)的生產(chǎn)方法制備時(shí)，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的整體(除了可能是邊緣部分外)可以是非常均勻的，具有非常相似的連接部形式和非常相似的連接部拉伸比。該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有高的抗蠕變性，這是因?yàn)樗倪B接部具有高的取向性及在單個(gè)連接部和整個(gè)結(jié)構(gòu)中有更均勻的取向，從而提供了非常好的應(yīng)力傳遞途徑。
本發(fā)明能使橫向于機(jī)器運(yùn)行方向沖切降低至約20%、25%或30%而不會(huì)在生產(chǎn)過(guò)程中有一產(chǎn)生裂口的危險(xiǎn)或在最終的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生明顯的破裂。橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的沖切和假想連接區(qū)寬度的降低均影響最終產(chǎn)品的寬度。較低的橫向于機(jī)器運(yùn)行方向沖切給出較大的單位寬度的沿機(jī)器運(yùn)行方向強(qiáng)度。然而，具有較大的橫向于機(jī)器運(yùn)行方向沖切以及施加較低的沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸(因此橫向于機(jī)器運(yùn)行方向收縮較小)，可得到較寬但強(qiáng)度較低的材料。通常，采用合適的孔洞尺寸和孔矩以及適宜的橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸比，便可以得到較寬的產(chǎn)品。
通常，可以達(dá)到合成的沿機(jī)器運(yùn)行方向總拉伸比大于約5∶1或6∶1以上，而合成面積拉伸比大于約5∶1，8∶1或10∶1以上。在主(即沿機(jī)器運(yùn)行方向)線股的中點(diǎn)或最薄點(diǎn)處的合成拉伸比例可以大于約7∶1，8∶1，9∶1或11∶1。使用HDPE，合成的沿機(jī)器運(yùn)行方向總拉伸比可以達(dá)到約7∶1或以上，在主線股的中點(diǎn)的合成沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸比為約6∶1，8∶1，10∶1或以上，在連接部的中心表面上的合成的沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸比為約3.5∶1或4.5∶1。使用PP，可以達(dá)到合的成沿機(jī)器運(yùn)行方向總拉伸比約7∶1或8∶1或以上。使用通?？少I到的PET樹脂，合成的沿機(jī)器運(yùn)行方向總拉伸比可以達(dá)到約3.5∶1或以上。對(duì)于聚烯烴例如HDPE或PP，其拉伸比是PET拉伸比的兩或三倍。通常，合成的沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸比可以至少約為合成橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸比的兩倍，而對(duì)于聚烯烴來(lái)說(shuō)，至少約為2.5、3、4或5倍;如果在最終產(chǎn)品中的橫向于機(jī)器運(yùn)行方向孔距小于初始材料中的橫向于機(jī)器運(yùn)行方向孔距，則合成的面積拉伸比將低于合成的沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸比。
在至少其中假想連接區(qū)有明顯延伸的那部分沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸過(guò)程中，在假想連接區(qū)上確有明顯的收縮，而在假想連接區(qū)開始變薄以前，主線股成形區(qū)變薄至明顯或較高的程度，并且主線股的變薄達(dá)到或進(jìn)入假想連接區(qū)的端部。
橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸使橫向線股成形區(qū)和在橫向線股成形區(qū)端部或其鄰近處的較寬區(qū)取向，而對(duì)假想連接區(qū)只有較小的或沒有影響。在沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸過(guò)程中，在假想連接區(qū)開始延伸以前，主線股成形區(qū)可在很大的程度上拉伸，即延伸假想連接區(qū)比延伸主線股成形區(qū)需要基本上更大的拉伸力或拉伸時(shí)間，然后，假想連接區(qū)的兩側(cè)端部開始延伸或者整個(gè)假想連接區(qū)作為一個(gè)整體延伸，假想連接區(qū)特別是其中心部分基本上不會(huì)變薄形成明顯的下陷，即假想連接區(qū)不會(huì)由其中心明顯屈服。在假想連接區(qū)明顯延伸以前，主線股可完全展伸，或者在拉伸假想連接區(qū)的過(guò)程中或以后，可繼續(xù)拉伸該主線股。
由于繼續(xù)拉伸，使整個(gè)假想連接區(qū)取向并且有較大的假想連接區(qū)延伸。由于保證明顯的橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的收縮，整個(gè)假想連接區(qū)在其雙軸向產(chǎn)品中將總是明顯窄于其初始材料的假想連接區(qū)。寬度的降低可以為至少約30、40或50%。事實(shí)上，假想連接區(qū)的明顯變窄表明在假想連接區(qū)的長(zhǎng)度有顯著的增長(zhǎng)以及連接部中央或較厚的區(qū)有顯著的單軸向取向，造成部分地明顯的橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的收縮。
在每個(gè)連接部形成的中央或較厚的區(qū)，特別是有關(guān)沿機(jī)器運(yùn)行方向端部，一般相當(dāng)于假想連接區(qū)。中央或較厚的區(qū)的側(cè)邊可包含最初在橫向線股成形區(qū)端部中的一些材料。
在產(chǎn)品中的中央或較厚的區(qū)或假想連接區(qū)優(yōu)選的是沒有明顯地比其端部部分更寬的部分，并且更優(yōu)選的是在沿機(jī)器運(yùn)行方向上通常有平行的側(cè)邊，雖然也不排除有輕微的變窄、凸出或呈愛神丘比特之弓狀。沿平行于沿機(jī)器運(yùn)行方向并垂直于結(jié)構(gòu)的中心軸線穿過(guò)最終連接部的截面明顯不同于沿平行于橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的軸線的截面。連接部中心已變薄得比橫向線股中點(diǎn)更多。
中央或較厚的區(qū)基本上沿沿機(jī)器運(yùn)行方向上單軸向取向。這提供了在沿機(jī)器運(yùn)行方向上從網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的一端部到另一端部的連續(xù)的、基本上單軸向取向，并且主線股和所述中央或較厚的區(qū)形成完全穿過(guò)該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的平行肋條。對(duì)于嚴(yán)格偏平的起始材料來(lái)說(shuō)，連接部的中心基本上不比沿機(jī)器運(yùn)行方向中心線上的假想連接區(qū)的其它部分變得更薄，即基本上沒有更多的取向。更一般地說(shuō)，在中央或較厚的區(qū)中沒有明顯的下陷。優(yōu)選的是，連接部中心變薄最小，即是最少取向的部分(如果起始材料是嚴(yán)格偏平的，它將是連接部的最厚部分)，但在某些情況下，它可以比假想連接區(qū)的一個(gè)或兩個(gè)端部或端部分稍微更薄一些，即稍微更加取向。在沿機(jī)器運(yùn)行方向中心線的整個(gè)假想連接區(qū)的長(zhǎng)度上有程度比較均勻的取向。因此，在假想連接區(qū)的一個(gè)或兩個(gè)端部或端部部分上的拉伸比比中心處的拉伸比優(yōu)選的不大于約100%、60%或50%，更優(yōu)選的是不大于約40%或20%(例如，如果中心處的拉伸比為5∶1，則在端部的拉伸比為6∶1，后者比前者要大20%)。在一個(gè)或兩個(gè)端部或端部分上的厚度降低(用百分比表示)比中心處的厚度降低優(yōu)選的不大于約2倍或1.75倍，或?qū)τ赑P來(lái)說(shuō)可高達(dá)約2.5倍。至少在表面上，從假想連接區(qū)的中心到假想連接區(qū)的端部或端部部分(沿機(jī)器運(yùn)行方向上考慮)，沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸比可以有一個(gè)漸進(jìn)增加或基本上沒有增加，甚至可漸進(jìn)增加至主線股的中心的拉伸比，并且在其增加速率上可以沒有突變。所述假想連接區(qū)或連接部會(huì)延伸較大的距離變成通常所稱的線股。
中央或較厚的區(qū)的長(zhǎng)度可至少約為其寬度的2倍或2.5倍。中央或較厚的區(qū)在每個(gè)端部處可以有凹腔，這是因?yàn)槎瞬康闹行谋榷瞬康倪呌懈嗟乃芰媳磺治g。該凹腔可以是延伸性，每個(gè)延伸超過(guò)較厚的區(qū)長(zhǎng)度的約三分之一，使得該較厚的區(qū)有一個(gè)大致呈H字的形狀。
沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸使明顯的沿機(jī)器運(yùn)行方向取向進(jìn)入在已基本上橫向于機(jī)器運(yùn)行方向取向的橫向線股成形區(qū)的端部的或與其鄰近的區(qū)中，從而在這些區(qū)中形成明顯的雙軸向取向，以這種方式，橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸在的沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸過(guò)程的后半部分中影響該結(jié)構(gòu)的拉伸行為;這些區(qū)是在中央或較厚的區(qū)的兩側(cè)邊上并在相應(yīng)的橫向線股的軸線或中心線上，并且可以比較小。這些雙軸向區(qū)當(dāng)橫向于機(jī)器運(yùn)行方向屈撓時(shí)具有高的抗裂性。這些區(qū)全部或主要在假想連接區(qū)外邊，至少是在表面上，并且在橫向線股的端部和連接部中央或較厚區(qū)之間，雖然它們?cè)谘貦C(jī)器運(yùn)行方向的最終拉伸過(guò)程中是向連接部拉伸的。通常，這些雙軸向區(qū)將比連接部中心區(qū)薄。較薄的雙軸向區(qū)可以在沿機(jī)器運(yùn)行方向給出更大橫向撓性并且提高了抗裂性。
當(dāng)沿橫向線股中心線進(jìn)展到相應(yīng)的雙軸向區(qū)中時(shí)，厚度可能會(huì)有所降低;直至達(dá)到較厚的或中央?yún)^(qū)至少仍沒有明顯的變厚。
在主線股的端部和相應(yīng)的橫向線股的端部之間形成了取向岔口。通常，岔口的材料不是來(lái)自假想連接區(qū)，因此該岔口不會(huì)形成連接部本身的部分。該岔口可以具有與橫向線股的厚度同一量級(jí)或基本上相同的厚度;為了很好的近似性，可在任何斜邊或刨薄邊或凸起邊向內(nèi)測(cè)量該岔口的厚度，但更準(zhǔn)確的作法是，由于岔口將單軸向取向，則可以進(jìn)行X-射線衍射試驗(yàn)來(lái)測(cè)定，并且可以取鄰近邊緣的單軸向取向區(qū)的最厚部分作為岔口的厚度測(cè)量值;如果岔口具有不同的厚度，則測(cè)量較薄的岔口。通常，岔口部分將明顯薄于連接部中央?yún)^(qū)。該雙軸向區(qū)在其最薄點(diǎn)或在沿相應(yīng)的橫向線股的軸線上的最薄點(diǎn)比環(huán)繞相應(yīng)區(qū)的岔口的45°角點(diǎn)要薄，但應(yīng)該避免出現(xiàn)明顯的下陷或薄的部分，該雙軸向區(qū)的厚度不小于(較薄的)岔口45°角點(diǎn)厚度的約40%、50%、60%或70%。如果雙軸向區(qū)太薄，則該薄的部分可能出現(xiàn)裂口并作為撕裂起始點(diǎn);一旦撕裂開始，它可能會(huì)沿著相應(yīng)的線股擴(kuò)展并使該結(jié)構(gòu)破裂開。對(duì)于沿機(jī)器運(yùn)行方向上以及橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上的抗拉應(yīng)力，沒有撕裂起始點(diǎn)是很重要的。一旦將該結(jié)構(gòu)埋設(shè)在土壤中，沿機(jī)器運(yùn)行方向的抗應(yīng)力是一個(gè)極重要的要求，但在生產(chǎn)過(guò)程中和在搬運(yùn)處理時(shí)以及在壓實(shí)土壤時(shí)，該結(jié)構(gòu)將受到假想連接區(qū)應(yīng)力的作用。而且，在壓實(shí)土壤時(shí)，顆粒材料可使該雙軸向區(qū)破裂。正如從垂直于該結(jié)構(gòu)的平面的截面所看到的那樣在沿與機(jī)器運(yùn)行方向成45°角通過(guò)連接部中心的一條線上岔口逐漸地與雙軸向區(qū)匯合;也就是說(shuō)，當(dāng)從岔口進(jìn)入雙軸向區(qū)，并沒有明顯的梯度變化且有一個(gè)光滑的過(guò)渡，厚度的變化率變化得不快;可以看到，岔口并不取與雙軸向區(qū)明顯不同的細(xì)線形式。
橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上的拉伸不應(yīng)該太大，使得在沿機(jī)器運(yùn)行方向上拉伸時(shí)，未取向或僅僅輕微取向的假想連接區(qū)的強(qiáng)度在其端部部分屈服以前不足以抵抗其中心部分的明顯伸展。在假想連接區(qū)拉伸過(guò)程中可以施加的最大程度的取向是這樣的取向，它能保證較少取向材料(即比橫向線股的剩余部分較少取向材料)仍保持在橫向線股成形區(qū)的端部以及鄰近假想連接區(qū)的地方，并且保證假想連接區(qū)在橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上不會(huì)明顯地屈服，雖然在假想連接區(qū)與橫向線股成形區(qū)會(huì)合處可能產(chǎn)生某些侵蝕。這避免了假想連接區(qū)的明顯頸縮以及在最終拉伸過(guò)程中于假想連接區(qū)的中心部分形成明顯的下陷。盡管如此，在橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上的拉伸量必須足以形成所述雙軸向區(qū);即在橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸操作結(jié)束時(shí)，取向材料必須存在于鄰近橫向線股處但不是必需在橫向線股的端部，這種取向材料是在橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上取向。在最終拉伸過(guò)程中形成的雙軸向區(qū)包括所述較少取向材料。如果進(jìn)行一個(gè)兩階段加工程序(見下文)，在第一次拉伸過(guò)程中可以施加的最大拉伸量是這樣的量，它在第二次或最終拉伸中，在假想連接區(qū)延伸以前仍可提供主線股成形區(qū)的明顯取向或變薄，雖然在假想連接區(qū)與主線股成形區(qū)的會(huì)合處可能產(chǎn)生某些侵蝕;一般說(shuō)來(lái)，最大取向是這樣的量，它能保證在橫向于機(jī)器運(yùn)行方向平面中連接部的區(qū)域內(nèi)的截面面積大于主線股成形區(qū)在其屈服點(diǎn)的截面面積。
當(dāng)橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸時(shí)，該取向可超過(guò)該切線，但不太強(qiáng)烈。橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸可以使該取向完全由一個(gè)橫向線股成形區(qū)穿過(guò)假想連接區(qū)到達(dá)假想連接區(qū)另一邊上的橫向線股成形區(qū)，或使得那種貫穿比在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)表面的每一側(cè)邊上的假想連接區(qū)寬度大25%。然而，不必超過(guò)該切線或者甚至不必在離切線等于該切線處的材料厚度的約10%、25%或40%(或假想連接區(qū)寬度的約5%、10%或20%)的距離內(nèi)。橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上的總拉伸比可以高達(dá)約2.5∶1、3∶1、4∶1或5∶1，或者更高。
在假想連接區(qū)開始明顯地拉伸以前，可明顯地拉伸主線股或?qū)⑵淅熘凛^高的程度(例如主線股的中點(diǎn)或最薄點(diǎn)可變薄至少約50%或60%)。
通常，當(dāng)由一端部測(cè)到另一端部時(shí)，假想連接區(qū)或連接部的拉伸比至少約為2.5∶1;對(duì)于PET來(lái)說(shuō)，2.5∶1可能是最大值;對(duì)于聚烯烴例如PP、PE和I、HDPE來(lái)說(shuō)，通過(guò)假想連接區(qū)或連接部的拉伸比可至少約為3.5∶1、4∶1或4.5∶1，并且該拉伸比可至少約為5∶1或5.5∶1。假想連接區(qū)或連接部中央或較厚的區(qū)的一個(gè)或兩個(gè)端部或端部部分的拉伸比最好為至少約4∶1或5∶1。連接部或假想連接區(qū)中心的取向度(約為3∶1至5∶1或更大)可以低于線股的中點(diǎn)的取向度。假想連接區(qū)或連接部的最厚部分例如對(duì)于嚴(yán)格偏平的起始材料來(lái)說(shuō)就是其中心的厚度降低超過(guò)30%，并且厚度的降低可由約40%高達(dá)約50%或60%或更高。在主線股中點(diǎn)的拉伸比常常大于假想連接區(qū)中心的拉伸比不超過(guò)約233%或150%或100%，特別是對(duì)于PE、HDPE或PET來(lái)說(shuō)，更是如此。如果該起始材料是嚴(yán)格偏平的，則連接部最厚點(diǎn)處的厚度與主線股中點(diǎn)的厚度的比率可不超過(guò)約2.5∶1或2∶1。連接部最厚點(diǎn)的厚度與橫向線股中點(diǎn)的厚度的比率可不超過(guò)約5∶1、4∶1、3∶1、2.5∶1或2∶1，但該比率可低至例如近似1∶1或更低，即橫向線股中點(diǎn)可以比連接部的最厚點(diǎn)更厚;對(duì)于以型材作為起始材料來(lái)說(shuō)，該比率可以更大，例如10∶1或8∶1或6∶1。
在沿機(jī)器運(yùn)行方向上拉伸，至少當(dāng)對(duì)假想連接區(qū)施加明顯的拉伸時(shí)，恰會(huì)受到設(shè)備固有的制約，這使得橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上的收縮例如可高達(dá)約20%、25%、30%、40%或50%或更高;然而，在拉伸長(zhǎng)度和寬度之間有一個(gè)關(guān)系，如果拉伸長(zhǎng)度相對(duì)于寬度來(lái)說(shuō)太短，則在該結(jié)構(gòu)的中央?yún)^(qū)由于收縮不足可能會(huì)產(chǎn)生某些不規(guī)則的連接部。在收縮過(guò)程中，由于假想連接區(qū)沿機(jī)器運(yùn)行方向伸長(zhǎng)，則材料由其最初在橫向線股成形區(qū)的端部的材料拉向連接部。這也有降低橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上的合成的總拉伸比的作用，在最終產(chǎn)品中的橫向于機(jī)器運(yùn)行方向間距甚至可比起始材料的橫向于機(jī)器運(yùn)行方向間距中要小，即可以有一個(gè)橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的合成收縮。
通常，雖然可以施加較小的最終的第二次橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸，但最終的拉伸將是沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸。
在一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程中，在橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上對(duì)起始材料進(jìn)行第一次拉伸，然后在沿機(jī)器運(yùn)行方向上進(jìn)行第二次拉伸。
在一種優(yōu)選方法中，對(duì)起始材料進(jìn)行沿機(jī)器運(yùn)行方向第一次拉伸，隨后進(jìn)行橫向于機(jī)器運(yùn)行方向第二次拉伸，然后進(jìn)行沿機(jī)器運(yùn)行方向第三次拉伸(本文中命名為三階段加工程序)。如果這樣做，進(jìn)行橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸時(shí)，拉伸機(jī)所需的功率較小，因?yàn)楫?dāng)材料到達(dá)該拉伸機(jī)時(shí)比較輕，此外，沿機(jī)器運(yùn)行方向第三次拉伸所施加的拉伸比可以較小，總體來(lái)說(shuō)，例如1.2∶1，2∶1，2.5∶1或3∶1，并且在保持應(yīng)變率在合格限度內(nèi)的條件下，可以保持高的生產(chǎn)速率。在沿機(jī)器運(yùn)行方向第一次拉伸時(shí)可以施加的最大取向度就是使得在橫向于機(jī)器運(yùn)行方向第二次拉伸時(shí)仍許可橫向線股成形區(qū)屈服和取向，同時(shí)不使假想連接區(qū)有顯著的屈服，雖然，在假想連接區(qū)與橫向線股成形區(qū)會(huì)合處可發(fā)生某些侵蝕。
一般，最大取向是指這樣的量，該量離開在連接部區(qū)域中取向或較小取向材料的沿機(jī)器運(yùn)行方向上的橫截面仍然大于橫向線股成形區(qū)最小橫截面。其拉伸程度應(yīng)當(dāng)不使沿機(jī)器運(yùn)行方向第三次拉伸不能按上述方式進(jìn)行，或使得不能得到本發(fā)明的產(chǎn)品。要求作到的是，在第一沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸時(shí)，假想連接區(qū)的所有部分都不應(yīng)有顯著的延伸，但可以有一些取向貫穿進(jìn)入到該假想連接區(qū)的中部。最好使沿機(jī)器運(yùn)行方向第一次拉伸達(dá)到這樣的程度，在相應(yīng)切線之外，沒有顯著的減薄或取向。然而，在沿機(jī)器運(yùn)行方向第一次拉伸時(shí)，主線股可以變薄或取向到這樣的程度，使得在最后的沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸時(shí)，在該主線股進(jìn)一步變薄或取向之前，使假想連接區(qū)延伸，并且不需要發(fā)生主線股的進(jìn)一步變薄或取向。
在一般制造實(shí)施中，所形成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是以長(zhǎng)的沿機(jī)器運(yùn)行方向長(zhǎng)度卷取成圈。在各次拉伸之間不需冷卻，并且全部或任意的二次或任意的三次拉伸作業(yè)可以聯(lián)機(jī)進(jìn)行，不需冷卻。
可以任何適當(dāng)方式形成孔洞，例如可以沖孔、模制或壓印，或在擠塑時(shí)制成，例如公開在FR2131842或US3252181中的方式。所要求的是這樣的孔洞形狀，將位于其角落或拱肩部位(即，在假想連接區(qū)之外)的材料留下，以便有助于形成雙軸向區(qū)，也在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中在圍繞連接部形成良好的岔口，并在最后沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸時(shí)可減小橫向線股的端部出現(xiàn)裂口或破裂的趨向;適宜的孔洞形狀包括桶形和準(zhǔn)橢圓形。一般而言，借助于使橫向線股成形區(qū)的端部加寬，在進(jìn)行橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸過(guò)程中，該區(qū)在與其端部適當(dāng)間隔開的位置處(離開其相關(guān)切線)屈服，并可達(dá)到更好地對(duì)橫向于機(jī)器運(yùn)行方向取向進(jìn)行控制;然而，對(duì)于所述控制而言，該橫向線股成形區(qū)不應(yīng)太寬(沿機(jī)器運(yùn)行方向尺寸)。如果橫向線股成形區(qū)或其端部部分的寬度太大，在進(jìn)行沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸時(shí)，橫向線股的端部附近會(huì)發(fā)生裂口，事實(shí)上，橫向線股的端部在沿機(jī)器運(yùn)行方向上被拉開。另一方面，如果橫向線股成形區(qū)的寬度太小，會(huì)使雙軸向區(qū)不能形成。由于具有較寬橫向線股的連接部的剪切測(cè)試結(jié)果較佳，該橫向線股成形區(qū)可具有達(dá)致合格取向的最大寬度。
對(duì)于優(yōu)選的起始材料，所有的孔洞都是在基本上正方形或矩形的假想的網(wǎng)格上。然而，本發(fā)明亦可使用適當(dāng)?shù)木吒鼜?fù)雜的孔洞的圖樣，其中各孔洞并非在同一個(gè)正方形或矩形網(wǎng)格上。
起始材料并不必是嚴(yán)格偏平的，例如可以是EP-A-0418104中所公開的那一種。此外，起始材料不必基本上單平面的。若該假想連接區(qū)比橫向線股成形區(qū)的端部更厚或偏離橫向線股成形區(qū)的端部(可見于沿機(jī)器運(yùn)行方向所取的截面上)，其厚度或偏離變化的程度或速率(例如，具傾斜表面)必須不可太大，以致在該雙軸向區(qū)不能達(dá)致雙軸向取向-變化太快或變化過(guò)大會(huì)使橫向線股的端部的約束效應(yīng)減小，從而引致在此區(qū)中單軸向(在沿機(jī)器運(yùn)行方向)取向占優(yōu)勢(shì)。
起始材料最好基本上不取向，雖然，可以存在有熔體流動(dòng)取向。起始材料可以是任何適當(dāng)?shù)臒崴苄圆牧希鏟ET，或聚烯烴如HDPE，PP和HDPE與PP的共聚物。可以附加以表皮或表面層，例如為防紫外光或許可進(jìn)行層壓。
一種優(yōu)選的起始材料，其主線股成形區(qū)和假想連接區(qū)要比其橫向線股成形區(qū)更厚;該起始材料可具有平行的肋條，該肋條包括主線股成形區(qū)和假想連接區(qū);該肋條可以從起始材料的一個(gè)表面或兩個(gè)表面向外凸出。
提供了這樣一種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其中每一橫向取向線股全部或部分地分為二個(gè)一般為疊加的線股，從該結(jié)構(gòu)的平面圖來(lái)看，各線股在沿機(jī)器運(yùn)行方向在一定程度上可以互相移位，該結(jié)構(gòu)是由一種擠塑的起始材料所形成，其中，穿過(guò)橫向線股成形區(qū)的中部，形成在沿機(jī)器運(yùn)行方向上的槽縫。本發(fā)明可以應(yīng)用于這樣的起始材料。預(yù)料以此方式形成的結(jié)構(gòu)將具有本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)?？梢哉J(rèn)為它們具有按本發(fā)明所要求的連接部、橫向線股和雙軸向區(qū)。
無(wú)論該起始材料的形狀為何，其主線股成形區(qū)可以具有較窄的部分以提供屈服點(diǎn)，例如US4，590，029或US4，743，486中所記載，從而使這種材料在三階段加工程序沿機(jī)器運(yùn)行方向第一次拉伸階段中可以更容易地均勻拉伸至較小的拉伸比。為了提供上述帶肋條的起始材料的屈服點(diǎn)，在主線股成形區(qū)中那些孔洞可使該肋條變得更窄一些。
對(duì)于用作地柵的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其起始材料具有足夠的厚度，例如其最厚點(diǎn)處的厚度不小于約2，2.5或3毫米，或至少約4或6毫米，并且可以采用大至10毫米或更大的厚度，特別在采用三階段加工程序時(shí)，更是如此。粗略來(lái)講，在常規(guī)生產(chǎn)中可預(yù)期的最大減厚程度為約50%或60%或更大，因此厚度為2，2.5或3毫米的起始材料可以生產(chǎn)厚度分別為約1，1.25或1.5毫米或更小的產(chǎn)品?？梢韵嘈?，至少對(duì)于通常用于制造網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的塑料而言，在材料厚度較小時(shí)材料的性能有變化，而在所用起始材料的厚度比本文中所設(shè)想的厚度小很多的情況下，就未必能得到如本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，對(duì)于常規(guī)所用的起始材料、拉伸溫度和拉伸率而言，起始材料所取的最小厚度的安全值是2毫米。
由于起始材料的性能隨多種因素而改變，諸如所用樹脂、其厚度、拉伸溫度、孔洞的形狀和孔距，須先制造試樣件以落實(shí)是否達(dá)致所要求的取向性能。
在進(jìn)行生產(chǎn)線試驗(yàn)之前，可以制造和測(cè)試實(shí)驗(yàn)室試樣。應(yīng)用真實(shí)線對(duì)于考察其取向性能有很大幫助。
下面通過(guò)實(shí)例并參照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，其中

圖1 是第一種起始材料的等角視圖;
圖2 是圖1所示起始材料的俯視圖，顯示出其中的真實(shí)線;
圖3 是沿機(jī)器運(yùn)行方向第一次拉伸后所形成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的俯視圖;
圖4 是對(duì)圖3中所示的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)沿機(jī)器橫向方向拉伸后所形成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的俯視圖;
圖5 是對(duì)圖4所示的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)沿機(jī)器方向拉伸后所形成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的俯視圖;
圖6 是圖5中所示網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的俯視圖，但示出輪廓線;
圖7 是圖5所示網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的放大視圖，示出以毫米為單位的厚度尺寸及拉伸比;
圖8a 是沿圖7中中心線ⅧA-ⅧA截取的放大剖視圖;
圖8b 是沿圖7中橫向線ⅧB-ⅧB截取的放大剖視圖;
圖9 是沿圖7中45°線Ⅸ-Ⅸ的放大剖視圖;
圖10 是在兩階段加工程序中對(duì)圖1中所示的起始材料進(jìn)行沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向第一次拉伸后所形成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的俯視圖;
圖11 是對(duì)圖10中所示的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸后所形成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的俯視圖;
圖12至14與圖3至5相對(duì)應(yīng)，所示為按照三階段加工程序中，使用相同的起始材料但采用不同的拉伸比，所獲得的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的俯視圖;
圖15 是第二種起始材料的剖視圖;
圖16 是第三種起始材料的等角視圖;
圖17 是沿圖16中線ⅩⅦ-ⅩⅦ截取的剖視圖;
圖18 是按照兩階段加工程序?qū)D16中所示起始材料先沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸，然后沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸后，所形成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的等角視圖;
圖19 是圖18中所示網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的俯視圖，示出以毫米為單位的不同厚度尺寸及拉伸比;
圖20至23與圖16至19相對(duì)應(yīng)，但使用第四種起始材料所獲得網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的視圖;
圖24 是另一種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的俯視圖;
圖25 是第五種起始材料的俯視圖，示出以毫米為單位的厚度值;
圖26a、26b、27a及27b分別為沿圖25中的線ⅩⅩⅥA-ⅩⅩⅥA、ⅩⅩⅥB-ⅩⅩⅥB、ⅩⅩⅦA-ⅩⅩⅦA及ⅩⅩⅦB-ⅩⅩⅦB截取的剖視圖;
圖28a及28b是在兩階段加工程序中對(duì)圖25中所示起始材料沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向第一次拉伸后所形成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)其雙面上的俯視圖;
圖29a和29b是對(duì)圖28a和28b中所示網(wǎng)格結(jié)構(gòu)沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸后所產(chǎn)生的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的兩個(gè)面的俯視圖，圖29a示出拉伸比，而圖29b示出以毫米為單位的厚度值;
圖30a 是沿圖29a中的中心線ⅩⅩⅩA-ⅩⅩⅩA截取的放大剖視圖，示出以毫米為單位的厚度值;
圖30b和30c是沿圖29a中的橫向線ⅩⅩⅩB-ⅩⅩⅩB和45°線ⅩⅩⅩC-ⅩⅩⅩC截取的放大剖視圖;
圖31 示出可以采用的幾種孔洞形狀。
在使用輪廓陰影線時(shí)，表示陡峭的斜坡(厚度增加)，這些輪廓陰影線延伸該斜坡向上。
當(dāng)要顯示已拉伸材料的多個(gè)假想連接區(qū)或連接部，通常將所有的假想連接區(qū)或連接部顯示成一樣的，盡管實(shí)際上在各假想連接區(qū)或連接部之間可能有很小的區(qū)別。顯示順次階段或其放大細(xì)節(jié)的各附圖中所給出的各連接部，通常不是相同的連接部，并且各真實(shí)線位于稍許不同的位置上，例如可以對(duì)圖5和圖2進(jìn)行比較。
后面列表中對(duì)圖1至14和圖16至30c中所描述的內(nèi)容給出其典型細(xì)節(jié)。
圖2至5中所示的各真實(shí)線，表示至少在結(jié)構(gòu)表面上取向的進(jìn)程。如圖1和2所示，嚴(yán)格偏平的起始材料1在一個(gè)假想矩形柵格上設(shè)有孔洞2，圖2中示出了待切邊緣3。機(jī)器運(yùn)行方向是南北方向(沿圖面上下方向)，橫向于機(jī)器運(yùn)行方向是東西方向(橫過(guò)圖示方向)。圖中示出沿機(jī)器運(yùn)行方向的切線4、5以及沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的切線6、7。在橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的相應(yīng)兩相鄰孔洞2之間有機(jī)器運(yùn)行方向或主線股成形區(qū)8，而在機(jī)器運(yùn)行方向的相應(yīng)兩相鄰孔洞2之間有機(jī)器橫向或橫向線股成形區(qū)9。圖中示出在相應(yīng)一對(duì)切線4、5和一對(duì)切線6、7之間形成的一個(gè)假想連接區(qū)10。
如圖3所示，將起始材料1首先在機(jī)器運(yùn)行方向上拉伸，形成單軸向網(wǎng)格結(jié)構(gòu)11。從各真實(shí)線的移動(dòng)可以看出從已形成的機(jī)器運(yùn)行方向線股12貫穿到假想連接區(qū)中，但這種貫穿并不明顯。在表面上，真實(shí)線已經(jīng)移動(dòng)在假想連接區(qū)各端上，該真實(shí)線已在假想連接區(qū)10的40%長(zhǎng)度的中央部分上稍許移動(dòng)。待切邊緣3作為整體或多或少已被拉伸，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)對(duì)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)施加3∶1總拉伸時(shí)，待切邊緣厚度將減小約50%。在進(jìn)行沿機(jī)器運(yùn)行方向第一次拉伸時(shí)沒有橫向約束，但由于不存在顯著的取向貫穿橫過(guò)各假想連接區(qū)10，就不存在顯著的橫向收縮。
為了實(shí)現(xiàn)橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的第二次拉伸，將各相應(yīng)的待切邊緣3夾持在展幅機(jī)的夾子上，以便形成一個(gè)第一次雙軸向網(wǎng)格結(jié)構(gòu)13。如圖4所示，沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向或橫向線股14的取向貫穿到各假想連接區(qū)10中，但其貫穿程度并未達(dá)到中心，并且不顯著。在表面上，真實(shí)線已經(jīng)移動(dòng)在假想連接區(qū)10的各端上，但該真實(shí)線未在假想連接區(qū)10的40%寬度的中部中移動(dòng)。
圖5示出一個(gè)進(jìn)一步沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸之后的最終雙軸向網(wǎng)格結(jié)構(gòu)15。此時(shí)，不存在沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的約束并發(fā)生很顯著的沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的收縮，當(dāng)沿機(jī)器運(yùn)行方向線股12變長(zhǎng)形成較長(zhǎng)的沿機(jī)器運(yùn)行方向的或主線股12′時(shí)，沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向的線股14變短形成較短的橫向線股14′。圖7給出了由測(cè)量各真實(shí)線之間的間距計(jì)算出的各厚度尺寸并給出了沿機(jī)器運(yùn)行方向的拉伸比。厚度值以毫米為單位給出，多數(shù)至小數(shù)點(diǎn)一位。
從觀察圖5中的真實(shí)線可以看出，沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向線股成形區(qū)9已經(jīng)伸展、變薄和取向以形成沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向取向線股14′。而沿機(jī)器運(yùn)行方向線股成形區(qū)8已經(jīng)伸展、變薄和定向以形成沿機(jī)器運(yùn)行方向取向線股12′，其延伸方向與橫向線股14′的方向成直角。如圖3所示，在假想連接區(qū)10開始變薄之前，沿機(jī)器運(yùn)行方向的線股12已在很大程度上取向。在圖5中，變薄的沿機(jī)器運(yùn)行方向線股12′進(jìn)入到假想連接區(qū)10的兩端，拉伸繼續(xù)進(jìn)行，直至變薄完全延伸通過(guò)假想連接區(qū)10到假想連接區(qū)10另一側(cè)邊上成一直線的沿機(jī)器運(yùn)行方向線股12′。此外，形成將相應(yīng)的機(jī)器方向線股12′和橫向線股14′的相鄰端緣互相連接的岔口16，取向以圍繞相應(yīng)岔口16的方向延伸環(huán)繞通過(guò)該岔口16。拉伸繼續(xù)進(jìn)行，直至假想連接區(qū)10在沿機(jī)器運(yùn)行方向上的長(zhǎng)度增加至一個(gè)顯著的比例，從而使各連接部都被取向。
在各連接部中，有中央或較厚的區(qū)17(見圖5)，該區(qū)或多或少相當(dāng)于假想連接區(qū)10，并且基本上比在兩側(cè)上和在該橫向線股14′的軸線上的雙軸向區(qū)18厚些。較厚的區(qū)17在平行于機(jī)器運(yùn)行方向線股12′的尺寸基本上比平行于橫向線股14′的尺寸大，并且在沿機(jī)器運(yùn)行方向上有大致平行的兩側(cè)邊。如從在起始材料1和在雙軸向網(wǎng)結(jié)構(gòu)15上相應(yīng)切線4和5之間以及相應(yīng)切線6和7之間的距離之間的差值所顯示的那樣，該假想連接區(qū)10的長(zhǎng)度增長(zhǎng)的比例為4.38∶1，而整個(gè)假想連接區(qū)已變窄，或相對(duì)于其原始寬度減小了51%。上述距離是在沿機(jī)器方向和橫向線股中心線或軸線上進(jìn)行測(cè)量的。整個(gè)較厚的區(qū)17基本上在基本上單軸向地平行于機(jī)器運(yùn)行方向上取向。這可由各橫向真實(shí)線的很大程度移動(dòng)和各沿機(jī)器運(yùn)行方向的真實(shí)線的最終位置來(lái)確定;在沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸(圖4)之后，橫向真實(shí)線的任何輕微展開已經(jīng)被完全消除，機(jī)器運(yùn)行方向真實(shí)線在較厚的區(qū)17的整個(gè)長(zhǎng)度上比起始材料1變得更為接近。較厚的區(qū)17比主線股12′和橫向線股14′的中點(diǎn)更厚。假想連接區(qū)10的中心基本上沒有比假想連接區(qū)10的其他部分變薄很多，并且可比網(wǎng)格結(jié)構(gòu)15的剩余部分稍厚。雙軸向區(qū)18比橫向線股14′薄，比岔口16的45°角點(diǎn)處薄，如從圖9的45°角點(diǎn)處的剖視圖上看，雙軸向區(qū)18逐漸與岔口匯合。圖9示出測(cè)量岔口45°角點(diǎn)處的厚度的位置。由沿機(jī)器運(yùn)行方向線股12′進(jìn)入到連接部中心時(shí)的厚度增加速率是規(guī)則的，不會(huì)太快或突變，使得假想連接區(qū)的取向比較均勻，厚度的緩慢增加情況可以從圖7中所給出的拉伸比和從圖8a中看出。從網(wǎng)格結(jié)構(gòu)15的一端部到另一端部在沿機(jī)器運(yùn)行方向上有連續(xù)單軸向取向。
在圖7中，機(jī)器運(yùn)行方向線股的中點(diǎn)用線19表示。
圖10和11顯示使用圖1和2中的起始材料的另一種兩階段加工程序，其中不過(guò)是在開始時(shí)進(jìn)行橫向拉伸以形成橫向取向網(wǎng)格結(jié)構(gòu)21，隨后進(jìn)行最終的沿機(jī)器運(yùn)行方向的拉伸。最終網(wǎng)格結(jié)構(gòu)15(圖11)的連接部形式與圖5至9中所示的相同。
圖12至14中所示的三階段加工程序與圖3至5中所示的相當(dāng)，它使用了圖1和2中所示的起始材料。但是，在圖12中，首先，進(jìn)行沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸到這樣的程度，使得取向至少在假想連接區(qū)的表面上已完全貫穿假想連接區(qū)10。其次，進(jìn)行橫向于機(jī)器運(yùn)行方向拉伸(圖13)，橫向取向已貫穿到稍為超過(guò)圖4中所示的情況。最終網(wǎng)格結(jié)構(gòu)15(圖14)的連接部形式與圖5至9中所示的相同。
圖15示出第二種起始材料1，該材料1在其一面上呈具肋條結(jié)構(gòu)形式，設(shè)有肋條32和凹槽33。凹槽33中設(shè)有孔洞2，孔洞2稍寬于凹槽33的底部，但不使肋條32明顯變窄。肋條32和凹槽33之間的傾斜度，應(yīng)使得雙軸向區(qū)18(見圖5)可以構(gòu)成適宜的雙軸向取向。
圖16至19示出第三種起始材料1和制成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)15，其中，起始材料1在其一個(gè)面上具有肋條32。肋條32沿線股成形區(qū)和假想連接區(qū)的中心延伸，但具有傾斜的肩部，使得可以形成雙軸向區(qū)18(見圖5)，雖然各連接部具有沿其中心延伸的沿機(jī)器運(yùn)行方向的肋條，連接部的總的形式及其取向與圖5至9中所示的相同。
圖20和21中所示的第四種起始材料1，為嚴(yán)格單平面的，其兩面上具有肋條32，但是在其他方面，該起始材料與圖16和17中所示的相同，并且最終的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)15(圖22和23)與圖18和19中所示的相同。圖23中未示出各真實(shí)線，但沿著機(jī)器運(yùn)行方向的中心線上可見到許多小圓點(diǎn)，它們相應(yīng)于起始材料1的機(jī)器運(yùn)行方向中心線上的等距點(diǎn)。沿著連接部的機(jī)器運(yùn)行方向中心線上的拉伸比只有很小的變化。
圖24說(shuō)明下面列表中實(shí)例8的制品。較厚的區(qū)17的兩側(cè)邊不嚴(yán)格地平行，其形狀有點(diǎn)象愛神丘比特之弓，其端部比中心稍寬。
圖29a和圖29b說(shuō)明下述列表中實(shí)例11的制品。通過(guò)在芯模內(nèi)擠塑和膨脹可以形成多孔材料，以便提供如圖25至27中所示的起始材料1。起始材料1的厚度不均勻，相對(duì)橫向線股成形區(qū)9的中心線并不嚴(yán)格對(duì)稱。并且，起始材料1在其兩面上的輪廓形狀不同。然而起始材料1基本上為單平面。如圖28a至29b中所示，各面上的拉伸性能相似但不相同。因?yàn)樵跈C(jī)器運(yùn)行方向上，圖27中的假想連接區(qū)10的最厚部分偏離假想連接區(qū)10的中心(中點(diǎn))，因此在機(jī)器運(yùn)行方向上，圖29中的連接部17的最厚部分便偏離中心41，如圖30a所示。圖30c示出雙軸向區(qū)18與環(huán)繞相應(yīng)雙軸向區(qū)18的岔口16逐漸匯合，并示出測(cè)量岔口45°角點(diǎn)處的厚度的位置。
圖31示出孔洞2的一些最佳形狀?？锥?的形狀將角落或拱肩的材料留下，以便形成岔口16。
下述列表中給出多個(gè)實(shí)例。
在實(shí)例1至3、6至10和12中，起始材料嚴(yán)格偏平;實(shí)例4和5中的起始材料分別如圖17和21所示;實(shí)例11的起始材料如圖25所示;所有的孔洞，除圖11中的孔洞是在擠塑過(guò)程中制成外，都是用沖壓方法形成的。拉伸比是指對(duì)總體而言，除非與一具體的區(qū)相關(guān)。
各孔洞的細(xì)節(jié)如下圓形-直徑為12.7毫米;
桶形(圖31中上行左起第二個(gè))-橫向尺寸9.5毫米，機(jī)器運(yùn)行方向尺寸15.9毫米;
空竹形(31中上行中央)-每邊上橫向尺寸9.5毫米，機(jī)器運(yùn)行方向尺寸25.4毫米，腰部0.5毫米;
橢圓形-橫向尺寸10毫米，機(jī)器運(yùn)行方向尺寸19毫米;
卵形(圖31，上下行右邊示出兩種典型形狀，在越過(guò)起始材料處，其形狀有不同的變化)-橫向尺寸6.4-6.6毫米，機(jī)器運(yùn)行方向尺寸4.4至4.5毫米。
在每個(gè)實(shí)例中，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在沿機(jī)器運(yùn)行方向上顯然比在橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上具有較大的強(qiáng)度。
“-”表示沒有進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量“MD”為沿機(jī)器運(yùn)行方向“TD”為沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向
美國(guó)專利第4，374，798號(hào)中圖11所示的設(shè)備可用于該兩階段加工程序。美國(guó)4，374，798號(hào)中圖11a所示的設(shè)備如果其后有第二機(jī)器運(yùn)行方向拉伸器便可用于三階段加工程序。對(duì)于在拉伸開始時(shí)為4米寬的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，最終機(jī)器運(yùn)行方向上拉伸的拉伸長(zhǎng)度可為5，10或15米或以上。
本發(fā)明的網(wǎng)結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于多種不同的用途上，尤其是那種在機(jī)器運(yùn)行方向上要求具有高拉伸強(qiáng)度的用途上。然而，其主要應(yīng)用是作為在加固或增強(qiáng)土壤的應(yīng)用中諸如直墻、陡峭斜坡和提防地基的地柵那樣，以形成具有大量顆粒材料和由地柵提供的增強(qiáng)作用的組合公共工程建筑結(jié)構(gòu)物。歐洲專利-0，418，104A的圖36及其說(shuō)明提供泥土加固和增強(qiáng)應(yīng)用的適宜實(shí)例;所示出單軸向地柵可用本發(fā)明的地柵來(lái)代替。概括地說(shuō)，將該撓性、整體地柵適宜地定位，例如在一直墻或陡峭斜坡后的增強(qiáng)的土壤內(nèi)，在平面圖上看，其主線股一般垂直于該直墻或斜坡。該網(wǎng)格開孔在平行于主線股的方向上的尺寸為該主線股中點(diǎn)處的寬度的數(shù)倍。在工程結(jié)構(gòu)中，該地柵是埋設(shè)在大量顆粒材料中，以該大量顆粒材料的一部分在相應(yīng)的該地柵的下方，另一部分大量顆粒材料在該地柵上方，還有一部分大量顆粒材料在該網(wǎng)格開孔中并與該網(wǎng)格開孔相互鎖定。這樣，該大量顆粒材料的一部分與地柵的上部和下部表面直接接觸，也與該網(wǎng)格開孔的邊緣直接接觸。該地柵可相對(duì)于該顆粒材料具有良好的抗滑(互鎖)特性并提供良好的應(yīng)力傳輸途徑。此外，該主線股和連接部相結(jié)合，具有在機(jī)器運(yùn)行方向上的拉伸變形特征，該拉伸變形特性使得該顆粒材料在負(fù)荷下發(fā)生有限度的變形，使得該顆粒材料和地柵皆對(duì)該工程結(jié)構(gòu)建物的總強(qiáng)度做出重大的貢獻(xiàn)。
上述專利說(shuō)明書中公開的內(nèi)容作為資料通過(guò)引用而結(jié)合到本發(fā)明中。以上僅作為實(shí)例來(lái)闡述本發(fā)明，在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)可對(duì)之作修改或改型。
權(quán)利要求
1.用以制造一種整體的、雙軸向分子取向的塑料材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，包括提供一種在其最厚點(diǎn)處其厚度不低于2毫米的塑料起始材料，該塑料起始材料具有在一假想的、基本上呈方形或矩形柵的多個(gè)孔洞12的圖樣，限定在相應(yīng)相鄰孔洞間的線股成形區(qū)和在線股成形區(qū)間的假想連接區(qū)；在橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上將材料拉伸，以便將之伸展、變薄并取向于所述于橫向線股成形區(qū)以形成橫向于機(jī)器運(yùn)行方向取向的線股；在機(jī)器運(yùn)行方向上將材料拉伸，以便將之伸展開，變薄并取向于沿所述主線股成形區(qū)以形成在機(jī)器運(yùn)行主方向取向的線股，該在機(jī)器運(yùn)行主方向取向的線股與上述橫向于機(jī)器運(yùn)行方向取向的線股相互成直角，在假想連接區(qū)開始變薄及該主線股成形區(qū)的變薄過(guò)程達(dá)到該假想連接區(qū)的端部前，該相應(yīng)的主線股成形區(qū)已先在一定程度上變薄，在假想連接區(qū)不致形成下陷的情況下繼續(xù)對(duì)材料進(jìn)行拉伸，直至變薄完全伸展到通過(guò)該假想連接區(qū)而到在該假連接區(qū)的另一端部成一直線排列的主線股為止，使得拉伸在該假想連接區(qū)的端部部分的拉伸比大于在該假想連接區(qū)的中心的拉伸比約100%，直至變薄伸展到圍繞相應(yīng)橫向線股的岔口，使得在該岔口中該取向是在環(huán)繞該相應(yīng)岔口的方向上延伸的，直至該假想連接區(qū)的最厚部分的厚度減少至小于30%，并直至該假想連接區(qū)在主方向上的長(zhǎng)度增長(zhǎng)的比例至少為約2.5∶1，整個(gè)假想連接區(qū)基本上變窄，從而形成一個(gè)取向連接部和連續(xù)取向岔口，連接相應(yīng)的主和橫向線股，在每個(gè)連接部有一個(gè)中央?yún)^(qū)，該連接部在沿機(jī)器運(yùn)行方向上基本上取向成基本上單軸向，以便從該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的一個(gè)端部到另一個(gè)端部提供在機(jī)器運(yùn)行方向基本上連續(xù)單軸向取向，并在中央?yún)^(qū)的兩側(cè)區(qū)及在相應(yīng)橫向線股成形區(qū)或在相應(yīng)橫向線股成形區(qū)附近形成基本上雙軸向取向，合成的沿機(jī)器運(yùn)行方向的拉伸基本上大于合成的橫向拉伸，至少在機(jī)器運(yùn)行方向拉伸的部分，該假想連接區(qū)基本上伸展在該拉伸部分，該拉伸部分是在該橫向拉伸之后拉伸的，使得橫向拉伸在沿機(jī)器運(yùn)行方向上拉伸的部分的拉伸過(guò)程中影響該結(jié)構(gòu)的取向性能，以及在沿機(jī)器運(yùn)行方向拉伸的部分的拉伸過(guò)程中發(fā)生基本上橫向收縮。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將該材料在機(jī)器運(yùn)行方向拉伸直至該假想連接區(qū)在機(jī)器運(yùn)行方向上其長(zhǎng)度的增長(zhǎng)比例至少約為3.5∶1。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述孔洞的最大橫向尺寸約為該孔洞在橫向上孔距的30%或更小。
4.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述在沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上拉伸之前，先在機(jī)器運(yùn)行方向上將該材料拉伸。
5.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述在機(jī)器運(yùn)行方向拉伸的部分是在該材料上進(jìn)行的最后拉伸。
6.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于該拉伸操作由兩階段加工程序來(lái)完成，即在完成橫向拉伸后，緊跟著進(jìn)行機(jī)器運(yùn)行方向的拉伸。
7.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于該拉伸操作由三階段加工程序來(lái)完成，即在機(jī)器運(yùn)行方向上拉伸后，緊跟著進(jìn)行橫向拉伸，再緊跟著又進(jìn)行機(jī)器運(yùn)行方向上拉伸。
8.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于整個(gè)假想連接區(qū)相對(duì)于其原來(lái)寬度變窄至少30%。
9.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在機(jī)器運(yùn)行方向拉伸上完畢后，在假想連接區(qū)的端部部分的拉伸比大于該假想連接區(qū)的中心的拉伸比不超過(guò)約50%。
10.如權(quán)利要求1至8的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在機(jī)器運(yùn)行方向上拉伸完畢后，在假想連接區(qū)的端部的拉伸比大于該假想連接區(qū)的中心的拉伸比不超過(guò)約40%。
11.如權(quán)利要求1至8的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在機(jī)器運(yùn)行方向拉伸完畢后，在假想連接區(qū)的端部的拉伸比例大于該假想連接區(qū)的中心的拉伸比不超過(guò)約20%。
12.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于該主線股的中點(diǎn)在機(jī)器運(yùn)行方向上的拉伸比大于該假想連接區(qū)的中心在機(jī)器運(yùn)行方向拉伸比不超過(guò)約100%。
13.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在橫向拉伸過(guò)程中，取向貫穿超越相應(yīng)的機(jī)器運(yùn)行方向的切線。
14.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在制成的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中，假想連接區(qū)上沒有一個(gè)部分的橫向尺寸基本上大于該假想連接區(qū)的端部部分的尺寸。
15.用上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法制成的一種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
16.一種整體的、雙軸向分子取向塑料材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，在其最厚點(diǎn)處其厚度不小于約1毫米，在沿機(jī)器運(yùn)行方向上的強(qiáng)度基本上大于在沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上的強(qiáng)度，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括多個(gè)主取向線股伸展在機(jī)器運(yùn)行方向上;多個(gè)橫向取向線股伸展在橫向上;在相應(yīng)的主線股和橫向線股之間聚同的多個(gè)連接點(diǎn)，該連接點(diǎn)的最厚部分在拉伸過(guò)程中其厚度減少至少約30%，相應(yīng)的主線股和橫向線股由以在環(huán)繞相應(yīng)的岔口的方向延伸的連續(xù)取向的岔口相互連接，在每個(gè)連接部上有一個(gè)較厚的區(qū)，該區(qū)的厚度基本上厚過(guò)其兩側(cè)的、各在一相應(yīng)橫向線股的軸線上的雙軸向取向區(qū)的厚度，每個(gè)雙軸向取向區(qū)逐漸地與環(huán)繞該雙軸向取向區(qū)的該岔口匯合，由垂直于該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的平面的截面并沿穿過(guò)該連接部的中心與機(jī)器運(yùn)行方向成45°的直線觀察，該較厚的區(qū)在平行于沿機(jī)器運(yùn)行方向的尺寸基本上大于在平行于橫向的尺寸，該較厚的區(qū)在機(jī)器運(yùn)行方向上已基本上取向成基本上單軸向，該較厚的區(qū)基本上沒有形成下陷，在該連接部的端部部分的機(jī)器運(yùn)行方向的拉伸比大于在該連接部的中心的機(jī)器運(yùn)行方向的拉伸比不超過(guò)100%，從而對(duì)該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)從一端部到另一端部提供在機(jī)器運(yùn)行方向上連續(xù)的基本上單軸向取向。
17.一種整體的、雙軸向分子取向塑料材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，在其最厚點(diǎn)處其厚度不小于約1毫米，在沿機(jī)器運(yùn)行方向上的強(qiáng)度基本上大于在沿橫向于機(jī)器運(yùn)行方向上的強(qiáng)度，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括多個(gè)主取向線股伸展在沿機(jī)器運(yùn)行方向上;多個(gè)橫向取向線股伸展在橫向上;在相應(yīng)的主線股和橫向線股之間取向的多個(gè)連接部，該連接部的最厚部分在拉伸過(guò)程中其厚度減少至少約30%，相應(yīng)的主線股和橫向線股由以在環(huán)繞相應(yīng)的岔口的方向延伸連續(xù)取向岔口相互連接，在每個(gè)連接部上有一個(gè)較厚的區(qū)，該區(qū)的厚度基本上厚過(guò)其兩側(cè)的、各在一相應(yīng)橫向線股的軸線上的雙軸向取向區(qū)的厚度，該較厚的區(qū)在平行于機(jī)器運(yùn)行方向的尺寸基本上大于在平行于橫向的尺寸，該較厚的區(qū)在沿機(jī)器運(yùn)行方向上已基本上取向成基本上單軸向，該較厚的區(qū)基本上沒有形成下陷，每個(gè)所述雙軸向取向區(qū)最薄點(diǎn)的厚度不小于環(huán)繞相應(yīng)的雙軸線區(qū)的岔口上成45°角的點(diǎn)的厚度的約40%，或如果在該45°角點(diǎn)的厚度不同時(shí)不小于環(huán)繞相應(yīng)的雙軸線區(qū)的岔口上成45°角的點(diǎn)的最薄的厚度約40%，而在該連接部的端部部分沿機(jī)器方向上的拉伸比大于在該連接部的中心沿機(jī)器方向上的拉伸比不超過(guò)100%，從而對(duì)該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)從一端部到另一端部提供在機(jī)器運(yùn)行方向上連續(xù)的基本上單軸向取向。
18.如權(quán)利要求16或17所述的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于所述連接部較厚的區(qū)在平行于機(jī)器運(yùn)行方向的尺寸至少為在平行于橫向的尺寸的兩倍。
19.如權(quán)利要求16至18中任意一項(xiàng)所述的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于該連接部較厚的區(qū)在拉伸過(guò)程中在機(jī)器運(yùn)行方向上的長(zhǎng)度增長(zhǎng)的比例約為3.5∶1。
20.如權(quán)利要求16至19中任意一項(xiàng)所述的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其特征在于所述連接部的較厚的區(qū)沒有哪一部分比所述較厚的區(qū)的端部部分更寬。
21.一種制造一種整體的、雙軸向分子取向的塑料材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的方法，該方法基本上如本文參照附1至9、或10和11、或12至14、或15、或16至19、或20至23、或24、或25至30c，或參照前述列表的各實(shí)例所述述。
22.一種整體的、雙軸向分子取向的塑料材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)為基本上如本文參照附5至9、或11、或14、或18和19、或22和23、或24、或29至30c中的任意一個(gè)附圖，或前述列表的實(shí)例中的任意一個(gè)實(shí)例所敘述的，或?yàn)槿缁旧蠀⒄崭?5所敘述而制造的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
23.一種加固土壤的方法，其特征包括將權(quán)利要求15至20、或22中任意一項(xiàng)所述的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)埋設(shè)在土壤中。
24.一種組合的公共工程建筑結(jié)構(gòu)，其特征在于包括通過(guò)在大量的顆粒材料中埋設(shè)權(quán)利要求15至20或22所述的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)而加固該大量的顆粒材料。
全文摘要
具有高強(qiáng)度/重量比、高機(jī)器運(yùn)行方向強(qiáng)度且在機(jī)器運(yùn)行方向的強(qiáng)度比橫向強(qiáng)度大、及高抗蠕變的不易破裂的整體雙軸向取向塑料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，提供以具有孔洞的矩形柵格起始材料，在機(jī)器運(yùn)行方向拉伸材料直至其連接部不顯著取向的程度，在橫向拉伸該材料直至該連接部不顯著取向的程度，最終在機(jī)器運(yùn)行方向拉伸至該連接部的中心厚度變薄至少30％并在該連接部出現(xiàn)顯著的變窄。
文檔編號(hào)B29K23/00GK1069225SQ9210408
公開日1993年2月24日 申請(qǐng)日期1992年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月24日
發(fā)明者F·B·默塞爾, K·F·馬丁, K·加德納 申請(qǐng)人:內(nèi)朗有限公司