ТЕХНИЧЕСКИЙ УПАКОВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
TECHNICAL PACKAGING MATERIAL

Изобретение относится к применению полотна из микрофиламентов в качестве технического упаковочного материала. Также изобретение относится к техническому упаковочному материалу, который содержит полотно из микрофиламентов, а также к способу его получения.
Уровень техники
Для предметов, которые имеют чувствительную поверхность, такую как лакированная наружная поверхность, существует опасность того, что во время транспортировки поверхность может быть повреждена. Так, в производстве автомобилей необходимо транспортировать элементы с чувствительной поверхностью от места производства далее, что влечет за собой риск повреждений.
Например, получение бамперов автомобилей включает следующие производственные участки: на первом производственном участке изготавливают бампера из металла. На втором производственном участке их снабжают полимерной поверхностью. Комбинированный элемент на одной или нескольких окрасочных станциях снабжают лакокрасочным покрытием и затем на следующем производственном участке покрывают прозрачным лаком. При каждом переходе от производственного участка к следующему необходимо обеспечить, чтобы не произошло никакого повреждения, так как иначе высококачественную поверхность придется получать снова. При больших повреждениях высококачественную поверхность нельзя отремонтировать. Соответственно, тогда весь конструктивный элемент дальше нельзя использовать. Возникающие по причине таких повреждений расходы существенны.
Для того чтобы снизить опасность повреждения, пробовали наносить на поверхность данных компонентов клейкую пленку, которую затем после монтажа конструктивного элемента на автомобиль удаляли. В случае комплексных конструктивных элементов такое нанесение и удаление клеевой пленки является трудоемким, если не вообще невозможным. Кроме того, такие клеевые пленки полностью непригодны для нанесения на конструктивные элементы, которые имеют большой вес. При ударе таких тяжелых конструктивных элементов о препятствие, как правило, именно тонкие клеевые пленки прорываются.
Лучшую защиту обеспечивают технические упаковочные материалы, которые применяют для обертывания конструктивных элементов, например, в качестве защиты при монтаже и транспортировке и, таким образом, снижают опасность загрязнения или повреждения во время производства. При этом упаковочный материал по существу должен удовлетворять двум требованиям, а именно: во-первых, обеспечивать достаточную защиту от внешних механических нагрузок, и, во-вторых, обеспечивать достаточную защиту от различных частиц загрязнений, таких как, например, пыль, или масло, или прочие жидкости.
Технические упаковочные материалы применяют для самых разных предметов с чувствительной поверхностью, таких как лакированные кузовные детали, лакированная мебель (например, рояли), картины, изделия из стекла, объективы, хромированные емкости или емкости с блеском, улучшенным другим способом.
Технические упаковочные материалы часто содержат грубоволокнистые ткани. У этих тканей есть недостаток, который состоит в том, что разорванные волокна могут привести к нарушениям лакокрасочного покрытия (см. ниже) Ткани чаще всего основаны на смеси хлопка и сложного полиэфира и, как правило, окрашены для того, чтобы облегчить распознавание, а также часто покрыты PVC. Преимуществом PVC-покрытия является то, что оно хорошо очищается (струя воды высокого давления). Однако данное покрытие не позволяет испаряться остаткам растворителя лакокрасочного материала, что может приводить к круглым пятнам на бампере, похожим следы стакана на деревянном столе. Отсутствие PVC-покрытия имеет недостаток, состоящий в том, что загрязнения из производственного процесса, (например, металлическая стружка из процесса обработки бампера) могут застревать в ткани, что приводит к царапинам. Не в последнюю очередь разрывы волокон транспортировочного текстиля могут приводить к дефектам лакокрасочного покрытия, что обусловлено тем, что частицы в поперечном сечении больше 10 мкм при перекрашивании разбухают до 40 мкм и, таким образом, приводят к видимым дефектам. Процент возврата в вышеупомянутом процессе окрашивания бамперов, которые необходимо переделывать в окрасочном цехе, составляет в среднем около 30%.
Другие известные технические упаковки представляют собой основанные на полиолефинах нетканые материалы, полученные способом флешспиннинга. Данные нетканые материалы имеют обусловленные способом получения волокна с длиной в несколько сантиметров и в принципе удовлетворяют всем требованиям по защите от царапания и загрязнения и после повышающей поверхностное натяжение обработки (плазма, коронный разряд и.т.п.) на них можно наносить печать. Однако недостатком у данных нетканых материалов является то, что они при продолжительном применении сильно изнашиваются, что ограничивает их повторное применение (в большинстве случаев такие материалы являются одноразовыми). В то же время применение ограничено, принимая во внимание допустимые механические нагрузки и устойчивость к износу. Наконец, недостатком является то, что полиолефины, несмотря на возможность термической вторичной переработки, не являются пригодными для вторичной переработки и вторичного использования.
Также известно применение микрофиламентных нетканых материалов со средним титром от 0,2 дтекс до 2 дтекс в качестве технических упаковок. Эти нетканые материалы проявляют себя как сохраняющие чувствительные к царапанию поверхности, однако чаще всего их необходимо утилизировать после нескольких циклов применения, так как они недостаточно пиллингоустойчивы и недостаточно устойчивы к абразивному действию (например, происходит разрыв волокон при загрузке и разгрузке тяжелых транспортируемых грузов, таких как двери автомобилей).
Раскрытие изобретения
В основе данного изобретения лежит задача предложить технический упаковочный материал, в частности для защиты при транспортировке и монтаже, у которого упомянутые недостатки устранены, по меньшей мере, частично. В частности упаковочный материал должен показывать достаточную защиту от внешних механических нагрузок и одновременно хорошую продолжительность применения, в частности высокую устойчивость к образованию пилинга и абразивному действию, так чтобы его можно было применять многократно, не нанося ущерба окружающей среде и уменьшая реинвестиции.
Данную задачу решают применением полотна из микрофиламентов, включающего по меньшей мере один слой A, который содержит
а) сформованные из расплава, уложенные в нетканый материал и закрепленные с помощью струй жидкости, в частности струй воды, микрофиламенты со средним титром меньше 0,15 дтекс, предпочтительно меньше 0,1 дтекс, еще предпочтительнее от 0,03 дтекс до 0,06 дтекс, и/или
b) сформованные из расплава и уложенные в нетканый материал комбинированные филаменты, которые с помощью струй жидкости, в частности струй воды, по меньшей мере частично расщеплены на элементарные филаменты со средним титром меньше 0,15 дтекс, предпочтительно меньше 0,1 дтекс, еще предпочтительнее от 0,03 дтекс до 0,06 дтекс, и закреплены,
в качестве поверхностного слоя в техническом упаковочном материале.
Неожиданно согласно данному изобретению обнаружили, что применяемое содержащее очень тонкие микрофиламенты или элементарные филаменты полотно из микрофиламентов превосходно пригодно в качестве поверхностного слоя в техническом упаковочном материале и при этом показывает очень хорошую защиту от поверхностных нагрузок, таких как пилинг и абразивное действие. При этом целесообразно, чтобы слой A был обращен к упакованному объекту и/или касалтся его.
То, что полотно из микрофиламентов можно применять в качестве поверхностного слоя в техническом упаковочном материале, было неожиданным потому, что ожидалось, что применяемые в полотне из микрофиламентов очень тонкие микрофиламенты или элементарные филаменты будут приводить к очень плохой стойкости к абразивному действию. При этом под абразивным действием понимают механическое воздействие на материал, вследствие чего обрабатываемое изделие на месте обработки из-за удаления абразивной пыли становится тоньше вплоть до образования дыр. Образование дыр является абсолютным показателем и поэтому может привлекаться для оценки стойкости к абразивному действию (ISO 12947-2 заимствованный из теста Мартиндаля, BS 5690). Прежний общий опыт работы показывает, что в случае данного материала уменьшается стойкость к абразивному действию с уменьшением титра волокон. Это также понятно, если представить себе, что износ у толстых волокон сначала вызывает надрыв волокон, в то время как в случае волокон с маленьким диаметром приводит сразу к разрыву волокон.
Кроме того, неожиданно оказалось, что полотно из микрофиламентов также отличается превосходной стойкостью к пилингу. Под пилингом следует понимать захват петли на поверхности плоского изделия граничащей поверхностью из-за шероховатости поверхности, и при этом волокна со временем вытаскиваются из структуры плоского изделия. Это чаще всего происходит с образованием клубка ниток, так называемого пилинг-шарика. Если нити состоят из кристаллических или хрупких материалов (например, хлопка), пилинг-клубок отрывается, и вследствие этого поверхность может выглядеть неповрежденной, даже после изначального внешнего вида с пилингом. Пилинг-шарики из обычно применяемых для получения микроволокнистых нетканых материалов полимеров, например, сложнополиэфирные и полиамидные пилинг-шарики, напротив, не отрываются, вследствие чего клубки увеличиваются и качество поверхности ухудшается. Однако согласно данному изобретению неожиданно обнаружили, что при снижении титра волокон (при сохранении веса единицы поверхности и полимерной композиции) получаются лучшие значения пилинга. Таким образом, оказалось, что устойчивость к пилингу при переходе от филаментов полиэтилентерефталат/полиамид 6 (PET/PA6), 70/30, PIE16, 0,2 дтекс к филаментам PET/PA6, 70/30, PIE32, 0,1 дтекс примерно удваивается.
Согласно данному изобретению, без привязки к механизму, предполагается, что превосходные свойства полотна из микрофиламентов в отношении пилинга основаны на том, что очень тонкие микрофиламенты или элементарные филаменты по причине их низкой жесткости при изгибе на стадиях расщепления и закрепления с помощью закрепления струями жидкости, в частности закрепления струями воды, особенно хорошо переплетаются друг с другом, вследствие чего повышается внутреннее трение в полотне и улучшается устойчивость к пилингу.
Под техническим упаковочным материалом согласно данному изобретению понимают материал, который применяют для частичного или полного обертывания объекта в частности для его защиты, в частности для защиты при монтаже и транспортировке, или для улучшения обслуживания. При этом упаковочный материал должен по существу обеспечивать достаточную защиту объекта от внешних механических воздействий, а также от частиц загрязнений и/или жидкостей.
В практических исследованиях было обнаружено, что дополнительного улучшения свойств относительно пилинга и абразивного действия можно достичь, если полотно из микрофиламентов больше уплотнено. Этого можно достичь увеличением количества энергии, воздействующей на поверхность на стадии закрепления.
Согласно данному изобретению слой A содержит микрофиламенты со средним титром меньше 0,15 дтекс и/или по меньшей мере частично расщепленные на элементарные филаменты со средним титром меньше 0,15 дтекс комбинированные филаменты. Последние также можно рассматривать как вид микрофиламентов и образовывать из них полотно из микрофиламентов.
Под понятием филаменты согласно данному изобретению понимают волокна, которые в отличие от штапельных волокон имеют теоретически неограниченную длину. Комбинированные филаменты состоят из по меньшей мере двух элементарных филаментов и могут с помощью традиционных способов расщепления, таких как закрепление струями жидкости, расщепляться на элементарные филаменты и закрепляться. Комбинированные филаменты слоя A согласно данному изобретению по меньшей мере частично расщеплены на элементарные филаменты. При этом степень расщепления составляет больше 80% еще предпочтительнее больше 90% и в частности около 100%.
В предпочтительном варианте осуществления данного изобретения доля микрофиламентов и/или элементарных филаментов в слое A составляет от 80 масс.% до 100 масс.%, предпочтительно от 90 масс.% до 100 масс.%, в частности около 100 масс.%, по отношению ко всему весу слоя A.
В случае комбинированного полотна из микрофиламентов доля микрофиламентов и/или элементарных филаментов слоя A по отношению ко всему весу комбинированного полотна из микрофиламентов составляет предпочтительно по меньшей мере 5 масс.%, например, от 5 масс.% до 30 масс.% и/или от 5 масс.% до 25 масс.%.
Согласно данному изобретению полотно из микрофиламентов включает по меньшей мере один слой A в качестве поверхностного слоя, при этом в простом варианте осуществления данного изобретения полотно из микрофиламентов состоит только из слоя A. Однако для оптимизации свойств предпочтительно слой A интегрировать в многослойный материал (комбинированное полотно). В этом случае относительно долговременных свойств (пилинг и абразивное действие) предпочтительно, чтобы по меньшей мере один внешний слой комбинированного полотна из микрофиламентов был образован слоем A. При этом также предпочтительно, чтобы слой A был обращен к упаковываемому объекту и/или касался его.
.
Принципиально также возможно, чтобы слой A наряду с микрофиламентами и/или элементарными филаментами содержал другие волокна, например, волокна с металлическим напылением. Эти волокна предпочтительны для хорошего отведения электростатического заряда, или даже для электрической проводимости. Однако особенно хорошие потребительские свойства получаются, если, как пояснялось выше, доля микрофиламентов и/или элементарных филаментов в слое A составляет по меньшей мере 80 масс.%
Предпочтительно при применении комбинированных филаментов в качестве исходного материала для получения элементарных филаментов, чтобы титр образованных из них элементарных филаментов регулировался просто вариацией числа содержащихся в комбинированных филаментах элементарных филаментов. При этом титр комбинированных филаментов остается постоянным, что технологически является преимуществом. Кроме того предпочтительно при применении комбинированных филаментов, чтобы дополнительно вариацией степени расщепления комбинированных филаментов можно было просто регулировать соотношение толстых и тонких филаментов в комбинированном полотне из микрофиламентов.
Практические исследования показали, что полотно из микрофиламентов с особенно высокой стойкостью к абразивному действию в комбинации с хорошими потребительскими свойствами можно получить, если средний титр микрофиламентов и/или элементарных филаментов слоя A составляет от 0,01 до 0,15 дтекс, предпочтительно от 0,01 до 0,1 дтекс, в частности от 0,03 дтекс до 0,06 дтекс. Элементарные филаменты с данным титром можно например, получить расщеплением комбинированных филаментов с титром от 1 до 6,4 дтекс, предпочтительно от 1,2 до 3,8 дтекс.
При этом элементарные филаменты в поперечном сечении могут иметь форму сегмента круга, прямоугольника, или многоугольника с вогнутыми сторонами и скругленными вершинами.
Предпочтительным является полотно из микрофиламентов, у которого комбинированные филаменты в поперечном сечении имеют структуру подобную сечению апельсина или называемую структурой "пирога" мультисегментную структуру, при этом сегменты могут содержать различные, чередующиеся, несовместимые полимеры. Также пригодна структура полого пирога, которая может иметь ассиметрично аксиально расположенные полости. Структура пирога, в частности структура полого пирога особенно легко расщепляется.
При этом структура пирога предпочтительно имеет 2, 4, 8, 16, 24, 32, 48 или 64 сегментов, особенно предпочтительно 16, 24, 32 или 48 сегментов.
Для того чтобы получить легкую расщепляемость предпочтительно, чтобы комбинированные филаменты одержали по меньшей мере два термопластичных полимера. Предпочтительно комбинированные филаменты содержат по меньшей мере два несовместимых полимера. Под несовместимыми полимерами следует понимать такие полимеры, которые в комбинации образуют несклеивающееся или условно склеивающееся соединение. Такие комбинированные филаменты имеют хорошую расщепляемость на элементарные филаменты и дают в итоге благоприятное соотношение прочности и веса единицы поверхности. Условно или несклеивающееся соединение имеется тогда, когда расщепление имеющих такое соединение комбинированных филаментов происходит проще, чем расщепление комбинированных филаментов, которые состоят только из одного применяемого полимера.
В качестве несовместимых полимерных пар предпочтительно применяют полиоефины, сложные полиэфиры, полиамиды и/или полиуретаны в таких комбинациях, которые образуют несклеивающиеся или условно склеивающиеся соединения.
Применяемые полимерные пары особенно предпочтительно выбирают из полимерных пар с по меньшей мере одним первым полиолефином, предпочтительно полипропиленом, и/или по меньшей мере полиамидом, предпочтительно полиамидом 6, с одной стороны и по меньшей мере вторым полиолефином, предпочтительно полипропиленом или по меньшей мере сложным полиэфиром, предпочтительно полиэтилентерефталатом с другой стороны.
Особенно предпочтительны полимерные пары с полипропиленом, такие как полипропилен/полиэтилен, полипропилен/полиамид 6, и/или полипропилен/полиэтилентерефталат.
Также особенно предпочтительны полимерные пары с по меньшей мере одним сложным полиэфиром, предпочтительно полиэтилентерефталатом и/или по меньшей мере одним полиамидом, предпочтительно полиамидом 6.
Полимерные пары с по меньшей мере одним полиамидом и/или по меньшей мере одним полиэтилентерефталатом из-за их условной клейкости применять предпочтительно, а полимерные пары с по меньшей мере одним полиолефином из-за их тяжелой клейкости применять особенно предпочтительно.
Особенно предпочтительными компонентами оказались сложные полиэфиры, предпочтительно полиэтилентерефталат, полимолочная кислота и/илиполибутилентерефталат с одной стороны, полиамид, предпочтительно полиамид 6, полиамид 66, полиамид 46, с другой стороны, при необходимости особенно целесообразно в комбинации с одним или несколькими дополнительными к упомянутым компонентам несовместимыми полимерами, которые предпочтительно выбирают из полиолефинов. Данные комбинации имеют превосходную расщепляемость auf. Особенно предпочтительными комбинациями оказались комбинации из полиэтилентерефталата и полиамида 6 или из полиэтилентерефталата и полиамида 66.
Возможность получения микрофиламентных слоев из расщепленных комбинированных филаментов известна специалистам и описана, например, в издании EP 0814188 A1 и EP 1619283 A1.
Также принципиально возможно, чтобы слой A имел поверхностную обработку, и/или покрытие, например, PVC-покрытие. Однако в предпочтительном варианте осуществления данного изобретения слой A не имеет никакого покрытия, в частности никакого PVC-покрытия. В данном варианте осуществления предпочтительно, чтобы испарение газов и пара из упакованных объектов не ограничивалось.
,
Вес единицы поверхности слоя A может варьировать в зависимости от применяемых материалов и желаемых свойств упаковочного материала. Как правило, вес единицы поверхности оказывается благоприятным в области от 5 г/м² до 150 г/м²,предпочтительно от 10 г/м² до 100 г/м²еще предпочтительнее от 10 г/м² до 50 г/м².
Толщина слоя A также может варьировать в зависимости от применяемых материалов и желаемых свойств упаковочного материала. Как правило, благоприятной оказывается толщина по меньшей мере 0,1 мм, например, от 0,1 мм до 1 мм, предпочтительно от 0,2 мм до 0,8 мм и в частности от 0,3 мм до 0,5 мм.
Согласно данному изобретению предпочтительно полотно из микрофиламентов имеет по меньшей мере с той стороны, которая обращена к упакованному объекту, пилинг, измеренный согласно DIN 53867 по меньшей мере 4 балла, предпочтительно более 4,5.
Также предпочтительно полотно из микрофиламентов по меньшей мере с той стороны, которая обращена к упакованному объекту имеет износ по Мартиндалю (9 кПа), измеренный согласно EN 12947 по меньшей мере 35000 циклов, предпочтительно более 40000 циклов.
В особенно предпочтительном варианте осуществления данного изобретения полотно из микрофиламентов применяют для защиты при монтаже и/или транспортировке, в частности для изделий с чувствительной поверхностью, таких как лакированные кузовные детали, лакированная мебель, картины, стекла, линзы из стекла, хромированные емкости или емкости с блеском, улучшенным другим способом.
В другом особенно предпочтительном варианте осуществления данного изобретения полотно из микрофиламентов применяют в качестве защиты при транспортировке для транспортируемых товаров с необходимостью отведения паров, например, лакированные конструктивные элементы или продукты питания, такие как хлеб или овощи. При этом с помощью структуры согласно данному изобретению можно достичь воздухопроницаемости или возможности обмена другими газами или паром, а также одновременно защиты от пыли, а также защиты от пыльцы или других аллергенов.
Полотно из микрофиламентов может иметь самые разные благоприятные для соответствующих целей применения варианты осуществления. Например, полотно из микрофиламентов можно применять в качестве листового материала, например, в качестве промежуточных слоев для штабелируемых товаров. В предпочтительном варианте осуществления упаковочный материал получают в виде упаковки и/или сумок. При этом упаковка и/или сумка целесообразно по форме и размерам подходит к упаковываемым предметам. Вследствие этого упаковочный материал можно особенно хорошо фиксировать на предмете и становится возможным штабелировать предметы с защитой от царапания.
В особенно предпочтительном варианте осуществления данного изобретение упаковка и/или сумка имеет ручки для переноски и/или петли для помещения на переносные штанги, что в частности предпочтительно для применения в качестве подвесной защиты для транспортировки.
Для применения по изобретению в качестве упаковочного материала можно применять полотно из микрофиламентов самостоятельно. Однако также возможно, чтобы на той стороне слоя A, которая повернута от упаковываемого материала, располагался еще по меньшей мере один другой слой, вследствие чего образовывалось применяемое по изобретению комбинированное полотно из микрофиламентов.
В предпочтительном варианте осуществления данного изобретения комбинированное полотно из микрофиламентов наряду со слоем A включает по меньшей мере один слой B, предпочтительно слой B, который обладает демпфирующим действием к ударам и столкновениям. В данном варианте осуществления предпочтительно, чтобы благодаря дополнительному демпфирующему слою особенно хорошо можно было предотвращать повреждения упакованных материалов. Кроме того слой B может иметь свойство отводить электростатические заряды, амортизирующее действие и/или высокую прочность.
В особенно предпочтительном варианте осуществления данного изобретения слой B имеет такую прочность, что комбинированное полотно из микрофиламентов имеет максимальную разрывную нагрузку, измеренную согласно DIN EN 13934-1, более 400 Н/5 см, например, от 400 Н/5 см до 3000 Н/5 см, предпочтительно от 600 Н/5 см до 3000 Н/5 см и в частности от 700 Н/5 см до 3000 Н/5 см. Это предпочтительно в таких случаях, когда в упаковочный материал упаковывают тяжелые материалы и транспортируют их.
Для комбинации слоя A со слоем B специалистам предоставляются различные возможности. Например, можно слой B обрабатывать встроенным способом в процессе производства. В данном варианте осуществления, например, можно слой A после формования и вытягивания сразу укладывать на слой B. Затем слой В вместе со слоем А могут поступать на следующие стадии способа. Альтернативно можно слой A и B соединять только непосредственно перед закреплением струями воды и/или расщеплением, и данные процессы проводить для двух слоев вместе. Этот вариант осуществления в частности целесообразен тогда, когда слой B, предпочтительно представляет собой сматываемое в рулон полотно, которое имеет воздухопроницаемость > 80 л/м²с при 100 Па, измеренную согласно ISO 9237, и предпочтительно при высоком давлении в процессе закрепления струями воды не разрушается, а также не растворяется в воде. Также возможно слой A со слоем B комбинировать только после стадии закрепления струями жидкости. Для этого можно применять обычные технологии соединения, например, сшивание, склеивание, сваривание.
Комбинированное полотно из микрофиламентов наряду со слоем A и B может иметь также другие слои, например, другие слои A и/или B или также другой слой (C). Таким образом, упаковочный материал, например, может иметь последовательность слоев ABA.
Для того чтобы избежать повторений для разъяснения особенно предпочтительного варианта осуществления применяемого согласно данному изобретению полотна из микрофиламентов и/или комбинированного полотна из микрофиламентов, и в частности для разъяснения особенно предпочтительного варианта осуществления слоя A и B дополнительно ссылаются на разъясненные в дальнейшем варианты осуществления технического упаковочного материала.
Кроме того, данное изобретение относится к техническому упаковочному материалу, включающему комбинированное полотно из микрофиламентов, которое
- имеет по меньшей мере один поверхностный слой A, который
а) содержит сформованные из расплава, уложенные в нетканый материал и с помощью струй жидкости, в частности струй воды, закрепленные микрофиламенты со средним титром меньше 0,15 дтекс, предпочтительно меньше 0,1 дтекс, еще предпочтительнее от 0,03 дтекс до 0,06 дтекс, и/или
b)содержит сформованные из расплава и уложенные в нетканый материал комбинированные филаменты, которые с помощью струй жидкости, в частности струй воды, по меньшей мере частично расщеплены на элементарные филаменты со средним титром меньше 0,15 дтекс предпочтительно меньше 0,1 дтекс, еще предпочтительнее от 0,03 дтекс до 0,06 дтекс и закреплены, а также
- по меньшей мере один слой B, который имеет такую прочность, что комбинированное полотно из микрофиламентов имеет максимальную разрывную нагрузку, измеренную согласно DIN EN 13934-1 более 400 Н/5 см.
Для того чтобы избежать повторений для разъяснения особенно предпочтительного варианта осуществления комбинированного полотна из микрофиламентов и в частности для разъяснения особенно предпочтительного варианта осуществления слоев A и B дополнительно ссылаются на описанные выше относительно применения по изобретению варианты осуществления.
Технический упаковочный материал по изобретению имеет по меньшей мере один слой B, который имеет такую прочность, что комбинированное полотно из микрофиламентов имеет максимальную разрывную нагрузку, измеренную согласно DIN EN 13934-1 более 400 Н/5 см. Как разъяснено выше это предпочтительно, чтобы упаковывать в упаковочный материал тяжелые материалы и транспортировать их.
В особенно предпочтительном варианте осуществления данного изобретения слой B имеет такую прочность, что комбинированное полотно из микрофиламентов имеет максимальную разрывную нагрузку, измеренную согласно DIN EN 13934-1 от 400 Н/5 см до 3000 Н/5 см, предпочтительно от 600 Н/5 см до 3000 Н/5 см и в частности от 700 Н/5 см до 3000 Н/5 см Н/5 см.
В ходе практических исследований обнаружили, что благоприятно, если слой B содержит одно или несколько их следующих продуктов и/или состоит из них: открытопористая и предпочтительно вязкоупругая пена, перфорированная пленка, сетчатое текстильное полотно, нетканый материал, ткань, трикотажное полотно, вязаное полотно и/или объемный трикотаж. Данные продукты могут состоять из самых различных материалов, если только слой B имеет описанную выше прочность.
Вес единицы поверхности комбинированного полотна из микрофиламентов может варьировать в зависимости от особенностей области применения. Для многих случаев благоприятным оказался вес единицы поверхности комбинированного полотна из микрофиламентов от 80 г/м² до 280 г/м², предпочтительно от 100 г/м² до 250 г/м, и в частности от 100 г/м² до 250 г/м.
Комбинированное полотно из микрофиламентов по изобретению наряду со слоями A и B может иметь дополнительные слои, например, дополнительные слои A и/или B или также дополнительные слои (C). Так упаковочный материал может иметь, например, последовательность слоев ABA. В данном варианте осуществления обе поверхности упаковочного материала показывают описанные выше относительно слоя A предпочтительные свойства. Вследствие этого возможно простое, материалосберегающее и экономичное комплектование, которое, однако, обеспечивает оптимальную защиту упаковываемых материалов.
В качестве дополнительного слоя возможны, например, следующие слои C: электрический проводимое и/или эластичное и/или предварительно пропитанное и/или термоусадочное, воздухопроницаемое полотно.
Как разъяснялось ранее, комбинированное полотно из микрофиламентов отличается превосходными механическими свойствами, такими как высокая долговечность и хорошая стойкость к абразивному действию в сочетании с хорошей защитой чувствительной поверхности.
Кроме того, предпочтительно комбинированное полотно из микрофиламентов отличается просто регулируемой силой разрывания согласно DIN EN ISO 155797.
Толщина комбинированного полотна из микрофиламентов может варьировать в зависимости от применяемых материалов и желаемых свойств технического упаковочного материала. Как правило, благоприятной оказывается толщина в области больше 0,3 мм, например, от 0,3 мм до 20 мм, предпочтительно от 1 до 5 мм, еще предпочтительнее от 2 до 4 мм.
Технический упаковочный материал по изобретению можно получать, например, следующим образом:
- подготавливают по меньшей мере один слой A, который
а) содержит сформованные из расплава, уложенные в нетканый материал и с помощью струй жидкости, в частности струй воды, закрепленные микрофиламенты со средним титром меньше 0,15 дтекс, предпочтительно меньше 0,1 дтекс, еще предпочтительнее от 0,03 дтекс до 0,06 дтекс, и/или
b) содержит сформованные из расплава и уложенные в нетканый материал комбинированные филаменты, которые с помощью струй жидкости, в частности струй воды, по меньшей мере частично расщеплены на элементарные филаменты со средним титром меньше 0,15 дтекс, предпочтительно меньше 0,1 дтекс, еще предпочтительнее от 0,03 дтекс до 0,06 дтекс, и закреплены;
- подготавливают по меньшей мере один слой B, который имеет такую прочность, что получаемое в итоге комбинированное полотно из микрофиламентов имеет максимальноую разрывную нагрузку, измеренную согласно DIN EN 13934-1 более 700 Н/5 см;
- слои A и B располагают друг над другом, при этом по меньшей мере один поверхностный слой образован слоем A;
- слои A и B соединяют друг с другом, при этом образуется комбинированное полотно из микрофиламентов.
Особенно простым оказался способ, в котором слой(слои) A и B получают раздельно и соединяют друг с другом известными способами соединения, например, закрепление струями воды и/или склеивание.
Далее данное изобретение разъясняется подробнее с помощью нескольких неограничивающих примеров:
Пример 1: Получение применяемого согласно данному изобретению полотна из микрофиламентов и сравнительного полотна.
Далее в качестве примера описано получение нетканого материала с двухкомпонентным слоем фильерного нетканого материала из двухкомпонентных филаментов с формой поперечного сечения типа "пирог" ("PIE").
Сравнивали применяемый согласно данному изобретению нетканый материал с 32 элементарными филаментами ("PIE32") с весом единицы поверхности 240 г/м² с идентично полученным идентичным нетканым материалом, но на основе PIE16.
Исходные материалы - Количество:
Сложный полиэфир- 70
Полиамид 6-30
Экструдер:
PET, Зоны 1-7 270-295°C
PA6, Зоны 1-7 260-275°C
Прядильный насос:
Общая пропускная способность 1,3 г/л в мин
Соотношение полимеров: внешние, расщепляемые слои: PET/PA6, 71/29 (об.%), средний, 110 г/м², нерасщепляемый: PET/PA6, >90/<10 (об%.)
Сопла:
Вид сопла - сравнительный PIE16, согласно данному изобретению PIE32
Вытягивание - пневматическое, 5000-5500 м/мин
Кладка нитей:
Кладка нитей происходила на укладочной ленте с предварительно установленной скоростью, которая давала вес единицы поверхности 240 г/м².
Закрепление:
Предварительное закрепление происходило прокалыванием с 35 проколов/см² и последующим каландрированием на стальных вальцах гладкий/гладкий. Конечное закрепление и расщепление расщепляемых филаментов происходило с помощью закрепления струями воды с от 4 до 6 чередующимися проходами с верхней стороны A и нижней стороны B нетканого материала с последовательностью ABAB(AB).
Сушка:
Нетканый материал при 190°C в цилиндрической проходной сушилке сушили и термофиксировали.
Скорость производства устанавливали в зависимости от требуемого веса единицы поверхности.
Получали два идентичных нетканых материала с идентичными условиями, которые относительно слоя A отличались только применением PIE 16 или PIE 32 сопел.
Пример 2: Сравнение различных значимых параметров у полученных в примере 1 полотен из микрофиламентов
С помощью пригодных способов измерения исследовали различные значимые для применения по изобретению в качестве упаковочного материала свойства полученных в примере 1полотен из микрофиламентов.
В основе испытаний лежали следующие нормы в действующих редакциях на день подачи заявки, если не указано по другому:
Свойство
Единицы
Нормы
Вес единицы поверхности
г/м²
EN 965
Толщина
мм
EN 964-1
Максимальная разрывная нагрузка
Н/5 см
EN 13934-1
Максимальное удлинение при растяжении
%
EN 13934-1
Сила разрывания
Н
EN 13937-2
Пилинг
Баллы
на основе DIN 53867
Износ по Мартиндалю (9кПа)
Циклы
EN 12947
Получили представленные в следующей таблице параметры:
PIE - тип
PIE 16
PIE 32
Вес единицы поверхности
(г/м²)
237
239
Толщина
(мм)
0,83
0,81
Максимальная разрывная нагрузка
L
(Н/5 см)
770
745
Q*
(Н/5 см)
880
863
Максимальное удлинение при растяжении
L*
(%)
49
47,5
Q
(%)
53
54
Стойкость к деламинированию
L
(Н/5 см)
16
19
Стойкость к разрыванию
L
(Н)
40
38
Q
(Н)
44
41
Пилинг
(сверху/снизу)
3/3
4/4,5
Стойкость к износу по Мартиндалю (9 кПа)
Образование дыр при
25000
45000
* L - продольное направление, Q - поперечное направление
Из таблицы видно, что при переходе от PIE16 к PIE32, то есть с уменьшением титра волокон происходят следующие изменения:
- существенное повышение стойкости к деламинированию
- очень сильное повышение устойчивости к абразивному действию
- очень сильное повышение устойчивости к пилингу.
Эти изменения свойств демонстрируют, что содержащее очень тонкие микрофиламенты полотно из микрофиламентов по изобретению превосходно пригодно в качестве технического упаковочного материала и одновременно предлагает очень хорошую защиту от внешних механических нагрузок, а также очень хорошую устойчивость к абразивному действию.