專利名稱：聚合物網(wǎng)狀平面材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一聚合物平面材料，包括根據(jù)網(wǎng)的類型通過連接點(diǎn)構(gòu)成網(wǎng)眼互相連接的絲線，連接點(diǎn)上的絲線至少部分彼此熔接。本發(fā)明還涉及一種制造該類型平面材料的方法。
用熱塑性人造材料可以加工網(wǎng)狀或織物類結(jié)構(gòu)的技術(shù)是公知的(在1962年出版的“人造材料”第52卷，第492-494頁和慕尼黑Carl Hanser出版社1963第二出版的“人造材料的擠壓技術(shù)”的446-450頁有概述)。作為擠壓噴出件或噴嘴可使用多孔圓或平面結(jié)構(gòu)，其中各噴孔由兩半孔組成，它們置于兩可分開的并相對接觸運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件中。這些件可由多孔頭，具有零間隙的吹膜頭以日轉(zhuǎn)動(dòng)的口嘴和必要時(shí)相對的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸組成作為交叉點(diǎn)。其運(yùn)動(dòng)可以是連續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)或是周期變換地轉(zhuǎn)動(dòng)。通過其運(yùn)動(dòng)，孔相規(guī)則地被封蓋并再被分開。封蓋時(shí)形成網(wǎng)的“結(jié)”，即連接點(diǎn)，而在另一階段形成網(wǎng)眼。
所得到的人造材料網(wǎng)接著還可以被縱向和/或橫向延伸，以賦予該網(wǎng)理想的機(jī)械特性，此類方法例如在GB-A-9111304、GB-A-8920843、GB-A-8509498，GB-A-8219477和GB-A-8110472中曾有過說明。
擠出的人造材料網(wǎng)具有許多用途，如可作為食品的包裝、易壞表面的保護(hù)網(wǎng)、用于加強(qiáng)建筑工業(yè)用紡織物等。
可用熱塑聚合物和聚乙烯和聚丙烯制造人造材料網(wǎng)，通過熔接成焊接聚合物纖維形成結(jié)。然而，這些聚合物并不是可自然降解的，以致于必須把上述的產(chǎn)品清除掉。
本發(fā)明的目的在于提供一種可生物降解的聚合物的網(wǎng)狀平面材料。
本發(fā)明的平面材料具有絲線，它們根據(jù)網(wǎng)的類型通過連接點(diǎn)彼此構(gòu)成網(wǎng)眼，在連接點(diǎn)上的絲線至少部分彼此熔接，其特征在于，聚合物基本上是纖維素。
本發(fā)明的平面材料可以通過會(huì)有聚合物不成形成紡絲材料借助擠出嘴制造，其擠出嘴包括兩組噴絲口，它們這樣相對運(yùn)動(dòng)和設(shè)置，即可以形成網(wǎng)眼，作為成形材料將纖維素溶液的入含水第三氨基氧化物，在其離開擠出嘴后，通過氣隙進(jìn)入水沉淀槽。
因此本發(fā)明具有這樣的特點(diǎn)，在含水第三氨基氧化物中的纖維素噴絲液與制造熱塑人造材料網(wǎng)陣間的相同方法和相同裝置制造網(wǎng)狀材料，經(jīng)氣隙被拉入沉淀槽，在該槽中纖維素被沉淀并被定形成網(wǎng)。
該實(shí)施方案的結(jié)網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)是這樣達(dá)到高度穩(wěn)定的，借助劑出嘴構(gòu)成網(wǎng)的纖維素液在氣隙由延伸，其中不僅在擠出方向而且在垂直于擠出方向的方向延伸而不會(huì)撕壞成形的纖維素液。
本發(fā)明的方法優(yōu)選采用N-甲基嗎啡堿-N-氧化物(N-Methyl-morpholin-N-oxid)作為第三氨基氧化物。
此外本發(fā)明涉及一種公知用生產(chǎn)塑料網(wǎng)的本身已公知紡絲裝置由纖維素網(wǎng)狀平面材料的應(yīng)用。
在含水第三氨基生產(chǎn)氧化物由制造噴絲成成形纖維素的方法例如由EP-A-035419中公開。根據(jù)在公開文件首先將懸浮作用的纖維素在含水第三氧化物中處理，氨基氧化物含有重量百分比為40％的水。加熱含水纖維素懸浮物并通過減壓脫水直到纖維素溶解。
DE-A-2844163公開了為了在噴絲噴和沉淀槽之間制造纖維素纖維，設(shè)置空氣隙成氣縫，以達(dá)到噴射延遲，其噴射延遲是必要的，因?yàn)樵诔尚蔚募徑z溶液與水式沉淀槽接觸后會(huì)大大阻礙絲線的伸展。在沉淀槽中，設(shè)置在氣縫中的絲線結(jié)構(gòu)被定形。
WO93/13670公開了無縫管膜的設(shè)備和其制造方法。根據(jù)其公開的方法，纖維素液通過具有環(huán)形擠出縫的擠出嘴成形管，它通過圓柱心軸拉伸并被置入沉淀槽。
WO95/35340公開了通過在沉淀槽中噴制纖維素液制造定向纖維素膜的吹制方法，其溶解通過膜吹嘴和外氣縫向下被擠入沉淀槽中。
DE-A-19515137公開了制造管膜的方法，根據(jù)該方法纖維素液首先擠成管，其管在沉淀介質(zhì)中從環(huán)嘴出口到進(jìn)口在擠出方向延伸并通過作用于管內(nèi)腔的過氣壓按此后擴(kuò)至1∶1至1∶10，即延伸。通過氣延伸其管在垂直于擠出方向延伸。
WO95/07811也公開了通過將第三氨基氫化物中的纖維素液擠到位于設(shè)備下方的沉淀裝置中而制造纖維素管膜的設(shè)備，其設(shè)備包括具有基本呈環(huán)形擠出縫的擠出嘴，在由擠出縫構(gòu)成的環(huán)內(nèi)設(shè)置沉淀裝置的輸入通道和輸出通道。在其設(shè)備中在輸出通道的下面設(shè)置定位盤，它防止擠出管膜一同落入沉淀槽中。
本發(fā)明平面材料的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的特征在于，部分充滿網(wǎng)眼，也可以全部充滿網(wǎng)眼。此時(shí)本發(fā)明的平面材料是一種具有網(wǎng)狀加強(qiáng)的膜。
本發(fā)明平面材料的另一結(jié)構(gòu)的特征在于，它具有膜狀部分。
含有纖維素的平面材料優(yōu)選要洗滌，在洗滌時(shí)或以后可以加入不同輔料如甘油，擠著平面材料要烘干和/或整型。需要說明的是，還要在最終烘干前加入輔料，因?yàn)樵谌軤顟B(tài)下吸收能力較高。對于有些輔料如確定的顏料和軟化劑還最好在噴絲料定型前加入輔料。
借助附

圖1和2進(jìn)一步描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1示出了噴絲嘴的下側(cè)，它在現(xiàn)有技術(shù)中用于制造熱塑聚合物網(wǎng)。該技術(shù)例如由慕尼黑維也納Carl Hanser出版社出版的“塑料和生橡膠的擠壓件”一書的第二版第207至208頁和1963中慕尼黑Carl Hanser出版社出版的“塑料擠壓技術(shù)”(G.Schenkel)第二版第446至339頁闡述。制造此類型網(wǎng)的噴絲嘴例如由英國Blaokbun Netlon有限公司提供。
圖1中標(biāo)號1表示噴絲噴成噴出裝置，包括兩環(huán)形噴口或噴嘴組2a，3a。噴嘴組2a設(shè)置在圓盤2的內(nèi)緣，而另一噴嘴組3a設(shè)置在同心圓盤3的外緣。若噴出紡織纖維素溶液，由于兩噴嘴圓盤2，3相對轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)，形成網(wǎng)狀管。噴嘴圓盤2，3的轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)用箭頭表示。由于兩噴嘴相間設(shè)置并且噴出的纖維彼此接觸，形成網(wǎng)連接，因此纖維彼此熔接或粘接。
從噴絲噴1出的纖維用標(biāo)記4表示。圖1所選擇的圖示中觀察者應(yīng)認(rèn)為纖維4在運(yùn)動(dòng)或觀察者看到了形成的管網(wǎng)。纖維4彼此粘接或熔接的連接位置，也稱網(wǎng)“結(jié)”用標(biāo)號4a表示，纖維4之間的面就是網(wǎng)的“網(wǎng)眼”。
在噴出之后，在氣隙中形成的網(wǎng)狀纖維素溶液使網(wǎng)結(jié)構(gòu)的纖維和凝固物落入水或沉淀槽中。圖2中和意示出了此類型設(shè)備的斷面圖。
圖2示出了圖1中噴絲嘴1所處某一位置在該位置由噴嘴組2a組成的噴嘴與由噴嘴組3a組成的噴嘴對置，纖維素液通過運(yùn)動(dòng)的噴嘴組2a，3a噴出，在沉淀槽表面7和噴嘴1的下側(cè)12之間形成的氣室中噴出的纖維素液形成網(wǎng)5。
由作為網(wǎng)管被擠出的溶液5對拉入沉淀槽7，在溶槽中與凝固劑接觸，由此溶解的纖維素被疑結(jié)并在溶槽中折出氨基氧化物。
網(wǎng)管5經(jīng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10拉下并在輸送方向即沉淀槽7方向被拉伸。
網(wǎng)管5經(jīng)過一定位裝置9被拉伸，該定位裝置9具有一圓形盤，它借助桿11與噴嘴1固接。該定位裝置9可以具有一用于物質(zhì)變換的通壓9a，也可用一環(huán)代替圓盤構(gòu)成定位裝置。
借助定位裝置9使用管5沿垂直于輸送方向拉伸變形。很明顯，垂直于噴出方向的拉伸變形隨著圓形定位裝置9的尺寸而增大。
定位裝置優(yōu)選這樣構(gòu)成，即其橫截面的尺寸是不變的，如圓盤成環(huán)可以具有移動(dòng)構(gòu)件，如一種孔眼光圈，其移動(dòng)部件彼此上下內(nèi)外可滑動(dòng)，從而改變外徑。
另外，改變橫截面的尺寸可以這樣實(shí)現(xiàn)，即定位裝置由可以承載氣體，水或類似物的彈性環(huán)如橡膠環(huán)構(gòu)成，通過位于其內(nèi)的介質(zhì)可控制調(diào)節(jié)彈性環(huán)的直徑。在實(shí)施例的一種變型是，不采用完整的環(huán)，而是其內(nèi)側(cè)包括一如由鋼或塑料制成的一固定件并將一彈性件固定到其固定件上。另一種實(shí)施，包括弧形的半殼體，其定位點(diǎn)是可移動(dòng)的，由此改變其外徑(雨傘原理)若在圖1示出的噴嘴1中，設(shè)置一例如均為十分之一毫米的調(diào)節(jié)滑動(dòng)隙，纖維素液就會(huì)形成充滿網(wǎng)眼的具有加強(qiáng)物的膜或網(wǎng)。此外，只要在噴嘴組2a和3a之間設(shè)置用于在網(wǎng)眼間噴出膜部分的間隙，就可以通過圖2所示的設(shè)備制造平面材料。此外必須設(shè)置輸入和輸出管，以將凝結(jié)劑8送入管內(nèi)或使其從中排出。這種輸入和輸出管已由有關(guān)制造纖維素膜的紡絲設(shè)備的WO95/07811申請文件所公開。
垂直于噴出方向的拉伸變形由定位裝置9實(shí)現(xiàn)，在使用的公知吹膜設(shè)備中其橫向拉伸變形由膜管5內(nèi)的氣壓實(shí)現(xiàn)，其氣壓嘴原理如由EP-A-0662283的公開。
可以看出，紡絲纖維素液不僅可加工出管狀網(wǎng)而且可加工出平面網(wǎng)，因此，可以具有不同的實(shí)施方案。也可用扁平嘴代替上述的環(huán)形嘴。只要無論是平嘴的一個(gè)或兩個(gè)產(chǎn)生移動(dòng)并由此在兩個(gè)半嘴半之間形成相對運(yùn)動(dòng)，半嘴的兩個(gè)就相互之間形成擺動(dòng)。
另一可能的情況是噴嘴由開口的噴嘴盤構(gòu)成，它們彼此直接設(shè)置并具有相對的擺動(dòng)，至少噴嘴盤的開口隨著多次的換向在一條直線上，并且兩噴嘴盤的開口線這樣分布，即在相對運(yùn)動(dòng)時(shí)它們覆蓋其整個(gè)延伸并不斷在多個(gè)點(diǎn)重疊。此類型的噴嘴例如在1962年出版的“塑料”第52卷，第8冊，第492-494頁的書中所闡述，并可以生產(chǎn)本發(fā)明的平面材料，其中可充滿網(wǎng)眼部分。另一可能是制造具有膜部分的平面材料。
另外需要說明的是，經(jīng)洗滌后要烘干本發(fā)明的平面材料。同時(shí)防止了收縮。特別是，滾筒烘干，熱汽烘干，借助外線烘干以及微波烘干和吸鼓烘干都宜于用作烘干方法。在導(dǎo)用滾筒烘干時(shí)，例如可用簡單方式通過設(shè)置運(yùn)行的帶防止平面材料收縮。
權(quán)利要求
1.聚合物平面材料，包括根據(jù)網(wǎng)的類型通過連接點(diǎn)構(gòu)成網(wǎng)眼互相連接的絲線，連接點(diǎn)上的絲線至少部分彼此熔接，其特征在于，該聚合物基本上是纖維素。
2.如權(quán)利要求1的平面材料，其特征在于，部分充滿網(wǎng)眼。
3.如權(quán)利要求1的平面材料，其特征在于，完全充滿網(wǎng)眼。
4.如權(quán)利要求1至3之一的平面材料，其特征在于，它具有膜形部分。
5.制造如權(quán)利要求1至4之一平面材料的方法，在其方法中，會(huì)有聚合物的可成型的材料借助擠壓嘴成形，其擠壓嘴具有兩組可相對運(yùn)動(dòng)的可形成網(wǎng)眼的噴絲口，其特征在于，作為成型材料，將纖維素液放入含水第三氨基氧化物中，在其離開擠壓嘴后經(jīng)氣縫進(jìn)入水式沉淀槽。
6.如權(quán)利要求5的方法，其特征在于，借助擠壓嘴成形的纖維素液在氣縫中延伸，其中，該延伸可在擠壓方向和/或垂直于擠壓方向進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求5或6的方法，其特征在于，由落下的纖維素構(gòu)成的網(wǎng)狀平面材料經(jīng)過沉淀槽被輸送，然后被烘干，對平面材料施壓以防收縮。
8.如權(quán)利要求5至7之一的方法，其特征在于，使用N-甲基嗎啡堿-N-氧化物(N-Nethyl-morpholin-N-oxid)作為第三氨基氧化物。
9.一種用生產(chǎn)塑料網(wǎng)的本身公知的紡絲裝置由纖維素生產(chǎn)網(wǎng)狀平面材料的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚合物平面材料,包括根據(jù)網(wǎng)的類型通過連接點(diǎn)構(gòu)成網(wǎng)眼互相連接的絲線,連接點(diǎn)上的絲線至少部分彼此熔接,其特征在于該聚合物基本上是纖維素。
文檔編號B29C47/24GK1229383SQ98800247
公開日1999年9月22日 申請日期1998年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月21日
發(fā)明者C·施洛斯尼克爾, H·菲爾戈 申請人:連津格股份公司