Способ изготовления сетчатых пластиковых конструкций с ромбовидными ячейками

Союз Советскнк Социалистических Республик(5)М. Кл. В 29 Р 31/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.1(181(72) Автор изобретения Иностранецфрэнк Брайан Иерсер (Великобритания) Иностранная фирмаП.Л.Г. Рисерч Лимитед (Великобритания)(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕТЧАТЫХ ПЛАСТИКОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ С РОИБОВИДНЫИИ ЯЧЕЙКАМИ Изобретение относится к областипереработки пластмасс в изделие и мо.жет быть использовано в химической кполимерной проьешленности для изготовления пластмассовых сеток экструзией, в сельском хозяйстве, в садоводстве,Известен способ изготовления сетчатых пластиковых конструкций с четырехугольными или прямоугольнымиячейками, заключающийся в полученииэкструзией исходного трубчатого материала с ячейками заданной формы,имеющими стренги, соединенные междусобой узлами, разрезании исходногоматериала по.винтовой линии и намотке плоского полотна (1). Однако в этом способе не предусмотрено ориентирование получаемого эк струзией материала, в результате чего не обеспечивается достаточная прочность сетчатых конструкций.Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к изобре тению является способ изготовления сетчатых пластиковых конструкций с ромбовидными ячейками, заключающийся в получении одноплоскостного исходного материала, содержащего си стему отверстий, расположенных рядами в шахматном порядке, и вытяжке исходного материала до образования ячеек, ограниченных ориентированными в направлении вытяжки стренгами, соединенными между собой узлами, которые образованы участками материала, расположенными между парами смежных в направлении вытяжки отверстий, и имеют среднюю неориентированную или частично ориентированную зону к боковые ориентированные зоны 2.Однако изготавливаемые этим способом сетчатые конструкции не облают необходимыми прочностными характеристиками, что обусловлено отсутствием точной и направленной ориентации в том числе и в узлах ячеек, а также видом исходного подвергаемого вытяжке матеркала и расположением в нем отверстий.Цель изобретения - улучшение прочностных характеристик сетчатыхконструкций. Это достигается тем, что в способе изготовления сетчатых пластиковых конструкций с ромбовидными ячейками, заключающемся в получении одноплоскостного исходного материала, содержащего систему отверстий расположенных рядами в шахматном порядке, и вытяжке исходного материала до образования ячеек, ограниченных ориентированными в направлении вытяжки стренгами, соединенными между собой узлами, которые Образо ваны участками материала, расположенными между парами смежных в направлении вытяжки отверстий. среднюю неориентированную илн но ооиентированную зону и боковь- ориентированные зоны, расстояние м;=.: ду стенками двух смежных отверстий В Одном рядур перпендикулярнОм направлению вытяжки, выбрано, по мень шей мере, в 1,5 раза большим, чем расстояние между стенкой одного из отверстий и стенкой расположенного с ним на одной прямой в направлении вытяжки через ряд отверстия, а вытяжку осуществляют до получения нспрерывных ориентированных в направлении вытяжки линий, образованных ориентированными стренгами и боковыми зонами узлов.Кроме того, осуществляют дополнительную вытяжку исходного материала в направлении, перпендикулярном направлению основной вытяжки.Отверстия в исходном материале имеют эллиптическую Форму.Исходный материал имеет криволи-" нейную кромку.На фиг. 1 показан исходный материал; на Фиг. 2 - готовая сетчатая конструкция; на Фиг, 3 - 5 - узел готовой сетчатой конструкции на трех различных этапах вытяжки; на Фиг. 6 различные Формы Отверстий или углублений в исходном материале; на Фиг,7- способ пробивки исходного материала на Фиг. 8 - готовая конструкция, предназначенная для конкретной цели; на фиг. 9 - 11 - различные Формы кромок исходного материала; на Фиг 12 установка для изготовления сетчатой конструкции.Исходный материал дан в виде листа 1 пластика, имеющего плоские параллельные поверхности и содержащего систему отверстий 2 или углублений, центры которых находятся на ромбической сетке иэ двух групп параллельных линий, расположенных под значительным углом.Отверстия 2 или углубления располокены в шахматном порядке рядами, и хотя отверстия или углубления соседних рядов предпочтительно перекрывают друг друга, это не имеет существенного значения.При вытяжке в вертикальном наъравлении (если смотреть на Фиг. 1) зоны, обозначенные Х, будут вытягиваться первыми и образовывать ориентированные в направлении вытяжки стренги 3 (Фиг. 2), соединенные узлами 4, образованными иэ зон, укаэанных воображаемым прямоугольникомУ Х. Стренги 3 вытягивают до такойстепени, чтобы ориентация проходила по каждой стороне узла 4, Образуябоковые Ориентированные зоны 5(фиг,3)идущие параллельно направлению вытяжки и проходяи.ие по обеим сторонам Одиночных сседних эон 6 или масс,неориентированнс;о или менее Ори -ентированного пластическогс матери 7 .ким образом, промежности межтс укыими соседними стрен - ла 4 будут ориентиЗОЗЕНБ . ,3 1: : ЛЬ:Нс:ЯЛЕНИИпеченияги 3 до. Им,: дность.Вообра каемый .оямдолжен вь т явив "ь я:,- 1ременно с зонами Хи;:О, ру:яжет быть не получена, да,-.Ображаемый прямоугольник ,;, . вь"застся после зсь Х, Размр у д кенбыть значительно большим, чем рамер 7, а соотношение У: 2 должно бытьпо крайней мере 1,5:1, а лучше, еслионо будет настолько большим, насколько это практически возможно,На Фиг. 3 показан первый тип получаемого узла 4, имеющий шестиугольную утолщенную одиночную среднюю зсну 6 (каплю), которая тянется отверхней промежности к нижней и служит препятствием раздиру в укаэанныхпромежностях при использовании конструкции при ее натяжении в направлении,. перпендикулярном к направлению вытяжки при изготовлении, Имеются непрерывные линии ориентированного пластического материала, проходящие по конструкции в направлении вытяжки, причем каждая линия включаетв себя последовательно стренгу 3 одной ячейки 7, боковую зону 5 узла 4,стренгу 3 следующей ячейки и т,д.На Фиг. 4 показан узел 4 последальнейшей вытяжки в первом направлении, в результате которой средняязона б стала несколько уже, а боковые зоны 5 - несколько шире. Центральная средняя эона б может,содержать некоторую часть неориентированного пластического материала или, поменьшей мере, пласгический материал,менее ориентированный, чем материалбоковых зон 5.Вытяжка в первом направлении должна быть закончена прежде, чем буДет вытянут центр средней зоны б, еслиже вытяжку продолжать, то средняя эона б может быть полностью вытянута и ориентирована.Ддя повьпаения прочности конструкции в направлении, перпендикулярном к первому Основному направлению вытяжки, конструкция может быть вытянута дополнительно во втором направлении, в результате чего будет осуществлена ориентация верхнего и нижнего концов средней зоны б, показанной на фиг. 3 или 4, и получен узел 4, показанный на фиг. 5На фиг. 5 показана средняя зона 6, имеющая квадратную Форму с углами квад" рата, напраьленными в сторону промежностей между соседними стренга" ми 3, но она может иметь и более закругленную форму. Имеются боковые зоны 5, полностью окружавшие средььюю зону б, причем каждая промежность имеет ориентированный пластический материал, проходящий вдоль промежности. Здесь также имеются непрерывные линии ориентированного пластического материала, проходящие по конструкции в направлении, перпенди,улярном к первому направлению вытяжки, Такая конструкция может быть ис.ольэована, например для рыболовУных сеткъй.з узле : в , любой из Фигур 3-5 средняя зон:,. 6 может иметь такую же толщину, как у исходного материала, и будет, по меньшей мере, вдвое толще, чем боковые зоны.П р и м е р 1. На листе в 3 мм из полипропилена были пробиты круглые отверстия диаметром 3,18 мм с шагом 9,78 мм в поперечном направлении и 5,54 мм - в продольном. Центры отверстий расположены на двух группах воображаемых параллельных линий, . каждая из которых проходила под 30 к поперечному направлению. Расстояния (,и 2 2;54 мм, 6,60 мм и 2,36 мм соответственно, а отношение2,8:1. Листу была дана вытяжка 7,5:1 (измеренная после релаксации) в продольном направлении при 97 ОС без ограничения в поперечном направлении. Степень вытяжки определена путем сравнения продольных размеров отверстий до и после вытяжки, Полученная конструкция аналогична показанной на фиг. 3. Толщина середины стреиг 3 составляла 1,12 мм, толщина средней зоны 6-2,93 мм и толщина боковых зон 5 - 1,12 мм.П р и м е р 2. На лйсте в 1,5 мм иэ НРПЕ(полиэтилен повышенной плотности) были пробиты круглые отверстия диаметром 1,5 мм с диагональным шагом 3 мм и поперечным шагом 5,3 мм после чего листу была дана полная вытяжка при 97 С до степени 7:1 (измеренная после релаксации) в продольном направлении без ограниченияЪв поперечном направлении, и получена конструкция, аналогичная показанной на Фиг. 4.П р и м е р 3, Конструкция, полученная в примере 1, вытягиваЛась при 97 С в поперечном направлении без ограничения в продольном направлении до тех пор, пока толщина всех боковых зон 5, полностью окружающих среднюю зону б, не стала одинаковой55 ЬО 65 Исходный материал может иметь любую толщину,предпочтительно 0,125- 12,5 мм, а более узко 0,5 мм - 5 мм, причем исходный материал может быть в виде листа или рукава Исходным материалом является строго унипланарный материал, что означает, что за исключением перемычки (которая может быть расположена не в середин- ной плоскости) все зоны исходного материала симметричны относительно серединной плоскости исходного ма-Полученная конструкция была аналогична показанной на фиг. 5.На фиг. 11 показана предпочтительная форма отверстий 2 или углублений, а именно продольная, а точнееэллиптическаяДругой предпочтительной Формой является прорезь с закругленными концами, показанная нафиг. б, с левой стороны второго ряда, Эти формы обеспечивают снижениепотребного количества исходного материала. Если в процессе осуществля.ют одну единственную операцию вытяжки, ее предпочтительно осуществляютв направлении обработки, причем основные (большие) оси отверстий 215 или углублений предпочтительно проходят параллельно направлению вытяжки, Это обеспечивает возможностьполучения более широкой ячеистой конструкции из исходного материала защ данной ширины. При осуществлениидвух последовательных операций вытяжки первая может быть проведена впоперечном направлении, причем в этомслучае основные оси отверстий 2 илиуглублений могут проходить перпенди-;кулярно к первому направлению вытяжки.На Фигб показано много различных форм отверстий 2 или углублений,которые могут быть использованы.ЗО Отверстия или углубления занимаютменее 50 или 25 Ъ площади .листа 1.Для повышения сопротивления раздиру каждая стренга 3 должна быть достаточно высокой (по отношению к ее35 ширине) в том месте, где она входитв узел, поэтому середина (обычносамая узкая часть) каждой стренги 3должа иметь ширину, не превышающуюболее чем в 1,5 раза ее высоту. Относительно высокие стренги служатпрепятствиями раздиру в узлах. Дляэтой цели необходимо должным образомподбирать размер Х по отношению длиста 1, при этом отношение Х:д должно быть 1,5:1 или менее, например1:1 или 1:1,5,Теоретически безразлично, осуще,ствляют или первую вытяжку в поперечном направлении или в направленииобработки в установке непрерывного50 действия.Исходный материал может быть плос"ким или рукавным, а может быть в виде ячеистой или рифленой конструкции.териала. Однако, незначительные отключения от унипланарности не исключены.Отверстия 2(или углубления, если они больше подходят) могут бытьполучены путем пробивкой или формованием во время получения самого исходного материала. Если исходным материалом является рукавный материал, он может быть пробит в плоском виде, или в виде сплющенного рукава. Как показано на фиг. 7, могут быть пробиты и краевые складки сплющенного рукава 8, так что система отверстий по всей периферии рукава будет одинаковой.Вообще лучше избегать любых выступов по периферии отверстий или углублений.Если вместо отверстий 2 предусмотрены углубления, то перекрывающая их перемычка может быть разорвана во время вытяжки, и оставшийсяпосле этого пленкообразный материалудален. Исходный материал должен быть неориентированным, хотя может иметьместо и ориентация в расплаве.Исходным материалом может бытьлюбой подходящий термопластическийматериал например НЭРЕ (полиэтиленповышенной плотности), полиэтиленпониженной плотности, полипропилен,сополимеры НЮРЕ и полипропилена иполиамиды. Исходный материал можетиметь на каждой лицевой поверхностиповерхностный слой, содержащий стабилизатор ультрафиолетового излучения, причем,чем больше отношение ширины ориентированных стренг- в изделии к их высоте, тем более эффектнастабилизация ультрафиолетового излучения, поскольку нестабилизированные боковые стороны стренг и узлов составляют меньшую часть общей площади поверхностиПосле вытяжки конструкции могут быть отпущены известным способом.На фиг. 8 показано, что конструкция не обязательно должна быть однородной по всей ее длине, и что может быть введена определенная неоднородность, например, с целью изготовления сумок, В случае, показанном на фиг. 8, конструкция 9 имеет форму рукава, имеющего расположенные с правильными интервалами невытянутые участки 10 неперфорированного материала и невытянутые участки11 пластического материала с отверстиями 12 для ручек. Рукав разрезают по штрихпунктирным линиям 13 и спаривают либо на участке 10, либо на участке 11 (по желанию), в результате чего получают сумки с заполнением сверху или с заполнением снизу.На фиг. 9-11 показано, что, на-. пример для рыболовной сети кромка14 (см. фиг. 2) может быть обеспе бО формула изобретения 1. Способ изготовления сетчатых пластиковых конструкций с ромбовидными ячейками, заключающийся в получении одноплоскостного исходного материала, содержащего систему отчена путем формования криволинейной волнистой кромки 15 на исходном материале (на фиг. 9 пунктирными линиями показан альтернативный вариант), В этом случае кромка 14 не подвергается чрезмерной вытяжке, Кромка 14 может быть сделана более широкой или более высокой, чем стренги 3,,путем расширения волнистой кромки 15или утолщения ее.Готовые конструкции упаковываютдля продажи, например, в виде рулона.На Фиг. 12 показана установка дляпромышленного производства ячеистыхконструкций.Установка содержит отпускное устройство 1 б, несущее рулон 17 неперфорированного исходного материала,который проходит через установку потраектории, показанной пунктирнымилиниями и стрелками. Исходный мате риал проходит через выравнивающеелист устройство 18, дыропробивнуюмашину 19, машину 20 для ориентации(вытяжки) в поперечном направлении,машину 21 для ориентации (вытяжки) 5 в направлении обработки и наматывается на приемно-намоточное устройство 22; В машине 21 необходимо избегать слишком малого расстояниямесяцу захватами для обеспечения возможности некоторой боковой усадкиячеистой конструкции. Если нужнополучить конструкцию, показанную наФиг. 3 или 4, машину 20 для ориента-.ции можно убрать.Теоретически безразлично, в каком направлении - поперечном или внаправлении обработки, осуществлятьпервую вытяжку в установке непрерывного действия.Изобретение обеспечивает. высокую 4 О прочность конструкции в одном на-правлении, позволяющую использоватьее как сетку, например, для упаковки или в сельском хозяйстве и садоводстве за счет получения непрерывных линий ориентированного пластического материала, проходящих по конструкции в направлении, перпендикулярном к первому направлению вытяжки, что особенно важно для конструк 5 рций, которые могут быть использованы для изготовления например, рыболовных сетей. Способ обеспечиваетунравление точным положением ориентации материала конструкции, позволяяоставлять в узлах ячеек утолщенныезоны, более стойкие к ударным нагрузкам.871726 иа 2 иг. 3 5 верстий, расположенных рядами вшахматном порядке, и вытяжке исходного материала до образования ячеек, ограниченных ориентированнымив направлении вытяжки стренгами,соединенными между собой узлами, которые образованы участками материала, расположенными между парами смеж.ных в направлении вытяжки отверстий,и имеют среднюю неориентированнуюили частично ориентированную зону ибоковые ориентированные зоны, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюулучшения прочностных характеристиксетчатых конструкций, расстояние между стенками двух смежных отверстий водном ряду, перпендикулярном направлению вытяжки, выбрано,по меньше мере,в 1,5 раза большим, чем расстояниемежду стенкой одного из отверстий истенкой расположенного с ним на однойпрямой в направлении вытяжки через 20ряд отверстия, а вытяжку осуществляют до получения непрерывных ориентированных в направлении вытяжки линий, образованных ориентированнымистренгами и боковыми зонами узлов.2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что осуществляютдополнительную вытяжку исходного материала в направлении, перпендикулярном направлению основной вытяжки,3, Способ по пп, 1 и 2 о т л ич а ю щ и й с я тем, что отверстия висходном материале имеют эллиптическую форму.4. Способ по пп. 1-3, о т л и "ч а ю щ и й с я тем, что исходныйматериал имеет криволинейную кромку.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ССР У 356837,кл. В 29 О 23/04 1969.2. Патент ФРГ 1504700,кл. В 29 Р 31/00, опублик. 1970871726 Фиг.8 и Составитель Л. КольцоваРедактор Т. Колодцева Техред Т.Маточка Корректор Н. каз 8495/31ВНИИП е 13030, М лиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 697 Государстве елам изобре ква, Ж, Подписного комитета СССений и открытийаушская Наб., д,