[發明專利]用于螺旋切割管狀薄膜的方法和設備

無效

• 申請號: 201080061024.8
• 申請日: 2010-11-22
• 公開（公告）號: CN102695589A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 奧利-本特·拉斯馬森;尼古拉·韋特格倫·拉斯馬森
• 申請（專利權）人: 奧利-本特·拉斯馬森
• 主分類號: B26D3/16
• 分類號: B26D3/16;B26D7/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 錢亞卓

在由可定向的聚合物材料制成的定向薄膜的交錯層合物的制造中，過程中的一個步驟通常是螺旋切割管狀薄膜，該管狀薄膜已經大體上沿其縱向方向定向。由此形成非管狀薄膜，其主要方向與薄膜的新縱向方向形成大于0°而小于90°的角度，例如45°定向。然后，可以連續地層合兩個或更多個這種偏置定向薄膜，它們的主要定向方向彼此交錯。縱向定向薄膜還可以包含在層合中。

WO08/006858（Rasmussen）中充分描述了生產交錯層合物的整個過程，從擠出到層合且包括層合，并且描述了該過程中存在的一些問題。已經在工業上用于交錯層合物的薄膜的聚合物組分主要基于HDPE、LLDPE（和這兩者的混合物）或結晶PP。

要求1954的優先權的GB816607（Rasmussen）中描述了在交錯層合物的制造過程中對定向管狀薄膜實施螺旋切割的基本專利。例如從要求保護方法的US5248366（Rasmussen）和要求保護設備的US5361469（Rasmussen），獲知實施螺旋切割的具體實踐方法以及用于該目的的設備。這兩個專利的描述實際上是相同的。

根據該方法，退繞的平折薄膜使得退繞裝置處于轉動狀態，并且通過控制充氣至確實的管狀（圓柱形）形狀。管通過空氣的壓力而得到加強。該管前進至中空切割心軸且在中空切割心軸上繼續前進，該中空切割心軸的直徑稍稍小于充氣的管的直徑。用于充氣的空氣通過該中空心軸吹入到管狀薄膜中，并且通過心軸表面和薄膜之間的窄空間流出。由此，在心軸上運動的薄膜變得是空氣潤滑的。

管狀薄膜與退繞器件一起轉動，從而，管狀薄膜上的每個點在心軸的表面上沿螺旋路徑運動。相對于心軸處于穩定位置的刀具將薄膜切割成非管狀形狀，并且薄膜從心軸排出。其新的縱向方向將與其起始縱向方向形成一定的角度。

已知的螺旋切割過程中的這些步驟與本發明結合使用，并且它們將在主要的方法權利要求的引言中被更精確地描述。將會看到，具有兩種可供選擇的方式，標記為a）和b），以實現管狀薄膜繞其軸線的轉動。就這一點而言，上述美國專利中附圖的研究將方便理解權利要求的語言。每個專利的圖1中示出了途徑a），而每個專利的圖2和3中示出了途徑b）。

根據上述美國專利的方法和設備還包括用于控制平折管在充氣區域中的前進和伸展的器件。如所述專利中所描述的，這些器件被驅動并且包括一對從動帶，或者包括平行從動帶的兩個陣列，或者包括具有小直徑（至少在被驅動的每個陣列中的下游輥子）的平行輥子的兩個陣列，或者對于較窄的平折管而言簡單地包括一對從動圓筒狀輥子。在各種情況下，這些被驅動的支撐器件傳送薄膜，使得薄膜從平折形式伸展為橢圓形形式。在已經離開支撐器件的情況下，薄膜在不受支撐的情況下、在內部空氣壓力的影響下從橢圓形逐漸變化成圓形形狀。與本發明有關的是，這種傳送器件僅僅只是可選的，然而在某些情況下是優選的。

對螺旋切割縱向定向的管狀聚合物薄膜的改進在WO09/090208（Rasmussen）中有所提及，并且是WO2010/015512的目的，WO2010/015512在本申請的優先權日當天或之前還沒有公開。根據該改進，管狀平折薄膜在從卷軸排出與開始充氣之間在“轉鼓式”退繞架中被縱向地拉伸，并且薄膜在螺旋切割之后被穩定。與本發明有關的是，在“轉鼓式”退繞架中的拉伸也是可選的，但是如以下將要解釋的，當以偏置的單軸定向方向制造特別薄的薄膜時，這兩個發明的組合可能是非常有利的。

上述螺旋切割方法（不考慮“轉鼓式”退繞機中的拉伸）已經在工業上成功應用了超過20年，然而，當待切割的薄膜的規格已經低于大約20-30微米或充氣的管狀薄膜管的半徑已經高時，出現了問題。在這種情況下，發現在管內側需要太高的空氣壓力來重復強化薄膜，“太高”意思是不管所述傳送器件，該壓力將產生不規則的橫向拉伸或者甚至撕裂管狀薄膜。這對于利用交錯層合技術而言是嚴重的限制，原因是交錯層合提供的強度特性的增大理想地應當用來通過生產非常薄但仍然足夠強的薄膜材料而節省原材料。

根據本發明的方法的特征在于，當充氣的薄膜朝向心軸前進時或當充氣的薄膜經過心軸的上游端時，或者在這兩種情況下，該充氣的薄膜由運動支撐器件支撐，該運動支撐器件圍繞管狀薄膜的外側設置成大致圓形布置。

通過這種預防措施，可以極大地減小充氣的管上的扭矩效果，并且可以基本上降低管內側的壓力。此外，顯著地增大了螺旋切割的精度，從而可以減少由邊緣修整形成的廢料。這具有重要的經濟意義。