RS58345B1

RS58345B1 - Postupak za dobijanje vlakana veštačke trave

Info

Publication number: RS58345B1
Application number: RS20190158A
Authority: RS
Inventors: Jürgen Morton-Finger
Original assignee: Tarkett Inc
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2019-03-29
Also published as: US8999213B2; EP2769008B1; PL2769008T3; IN2014DN03046A; BR112014009635A2; AU2012324547A1; US20130098531A1; EP2769008A4; EP2769008A2; JP2015501391A; KR20140102648A; WO2013057583A2; WO2013057583A3; RU2014120181A; ES2711673T3; JP6190815B2; CA2852849A1; CN103906866A

Description

Opis

OBLAST PRONALASKA

[0001] Pronalazak se donosi na vlakana koja se upotrebljavaju zajedno sa sistemom za veštačku travu i određenije na postupak dobijanja vlakana.

STANJE TEHNIKE PRONALASKA

[0002] Sistemi za veštačku travu (takođe poznati kao sintetčka trava za polja) su postala popularna alterativa poljima prirodne trave. Ovi sistemi veštačke trave tipično obuhvataju vlakana uvučena u snopovima kroz materijal podloge i posebno ispunu izloženu na vrhu materijala podloge i između vlakana.

[0003] Generalno, postoje dve vrste vlakana koja se uobičajeno koriste u takvim sistemima veštačke trave: monofilamentna vlakna i, rascepljena film-vlakna (engl.slit film fibers).

[0004] Monofilamentna vlakna su sastavljena od jednostrkog materijala. Ovaj materijal je ekstrudiran kroz disk sa višestrukim otvorima (engl. spinneret) da bi se stvorile jednostruke niti (ili više pojedinačnih niti iz jednog diska sa višestrukim otvorima). Posle hlađenja, nit se čuva na kalemu do trenutka kada je spreman da bude u snopovima uvučen u materijal podloge. Tipično više niti koje su u snopu uvučene zajedno kroz materijal podloge u grupi vlakana se uobičajeno naziva snop (engl. tuft).

[0005] Nit može imati različite oblike i geometriju uključujući geometriju kao što ravna, okrugla, u obliku krila slepog miša, igličasta, ili druge poznate geometrije. S obzirom da monofilamentna vlakna mogu biti ekstrudirana u različitim poznatim geometrijama, veruje se da neka monofilamentna vlaka imaju prirodniji izgled i povećani strukturni integritet.

[0006] S obzirom da su monofilamentna vlakna pojedinačno proizvedena, povezivanje snopova pojednačnih monofilamentih vlakana za materijal podloge može biti kompleksan naročito kada se poredi sa povezivanjem rascepljenih film vlakana za materijal podloge.

[0007] Dalje, kada se koriste monofilamentna vlakna, mnogo proizvođača proizvodi gotov proizvod koji ima nižu čvrstoću vezivanja snopa od one koji dobijaju proizvođači kada se koriste rascepljena film vlakana.

[0008] Ovi potencijalni nedostaci mogu biti rezultat lepljivih slojeva koje se tipično nanose na snopove sa donje strane materijala podloge. Ovaj lepak je korišćen da osigura/veže snop monofilamentih vlakana na mestu. S obzirom da se svaki snop sastoji od mnoštva pojedinačnih monofilamentnih vlakana, materijal za oblaganje može imati teškoće da prodre u različite unutrašnje prostore između nekih pojednačnih vlakana. Ovo može dovesti do toga da pojedinačna vlakna ustvari ne budu uopšte povezana za materijal podloge, i prema tome, dobijeni snop može imati nižu čvrstoću vezivanja snopa.

[0009] Nasuprot monofilamentnim vlaknima, rascepljeno film vlakno je tipično ekstrudirano u široku ravnu ploču koja je isečena u tanje trake i zatim fibrilizovane, i koje zatim mogu biti čuvane na kalemu. Pojedinačne trake su provučene u snopu kroz materijal podloge. Pošto je ispuna postavljena, trake su mehanički isčetkane tako da su krajevi traka iznad materijala podloge parcijalno odvojeni i, obrazuju površinu veštačkog sistema trave, javljaju se kao snopovi monofilamentnih vlakana.

[0010] US 2005/0008793 A1 opisuje sklopove sintetičke trave sa fleksibilnim površinama podloge i redovima uspravnih sintetičkih traka, koje su provučene kao snopovi kroz podlogu i štrče uspravno sa podloge. Uspravne sintetičke trake su oko jedan inč široke i uzdužno su naizmenično rascepljene u nekoliko redova proreza duž njihove širine tako da predstavljaju vlasi trave.

[0011] US 2006/0093783 A1 opisuje sintetički snop pri čemu je snop napravljen od kompozitnog prediva obrazovanog od bar jednog fibrilizovanog prediva zajedno sa brojnim pojedinačnim filamentima prediva . Fibrilizovano predivo je proizvedeno polazeći od ekstrufiranog filma koji je prvo isečen u trake. U ovim trakama napravljeni su uzdužni prorezi tako da obrazuju lateralno međusobno povezane filamente.

[0012] U cilju obezbeđivanja da su rascepljena film vlakana relativno trajna i nisu abrazivna, ekstrudirane ploče ili moraju biti podvrgnute biaksijalnom postupku istezanja ili se sastoje od linearnog polietilena niske gustine sa visokom cenom (LLDPE od engl. linear low density polyethylene). Obe ove opcije za dobijanje prihvatljivih rascepljenih film vlakana su skupe – što može povećati ukupnu cenu u vezi sa veštačkim sistemima trave.

[0013] Pri ekstruziji ploče, nit koja prolazi kroz centar ploče je mnogo drugačija u poređenju sa nitima na spoljašnjoj površini ploče. Ovo dovodi do stvaranje nejednoobraznog proizvoda u odnosu na trake koje se prave sa spoljašnje površine ploče kada se porede sa trakma napravljenim od centra ploče.

[0014] Pored toga, zbog toga što se niti rascepljenog filma seku u tanje trake (koje se čuvaju na kalemu), postupak proizvodnje je duži i veća je oprema u poređenju sa postupkom i opremom za dobijanje monofilamentih vlakana.

[0015] Pored toga, mada su one isečene u tanje trake (koje uglavnom imaju širinu 5-12 mm, ova širina je često suviše velika za igle u mašini za provlačenje snopova. Ovo povećava rizik da će se igle za provlačenje slomiti u toku postupka proizvodnje. Prema tome da bi se smestila vlakna velike širine u igle, vlakna treba da budu uvijena. Ovo pretvara pravougaoni oblik vlakna u okrugli oblik koji može biti efikasno provučen kroz iglu za provlačenje. Međutim, ovo uvijanje izaziva dodatni stres na vlakna (koji nije poželjan). Dalje, to je dodatni korak u postupku proizvodnje koji zahteva dodatnu mašineriju. Prema tome, to povećava vreme i cenu u vezi sa proizvodnjom veštačkih sistema trave.

[0016] Dok ova vlakna i postupci dobijanja istih su pogodni za njihovu primenu , postoji potreba za vlaknima i postupkom dobijanja istih koji kombinuju prednosti monofilamentih vlakana i rascepljenih film vlakana.

[0017] Prikazani pronalazak se odnosi na rešavanje gornjih razmatranja/problema.

SUŠTINA PRONALASKA

[0018] Prikazani pronalazak se odnosi na postupak pripremanja rascepljenih film vlakana koji obuhvata korake: ekstrudiranje rascepljenog film vlakna koje ima dužinu (L) i širinu (W), dužina (L) je veća od širine (W) i uzdužna osa prolazi duž dužine (L); fibrilizaciju razdeljenih film vlakana i zatim skladištenje razdeljenih film vlakana, gde razdeljena film vlakna nisu isečena duž cele uzdužne ose u tanje trake između korka ekstrudiranja i koraka čuvanja .

[0019] U poželjnom izvođenju, disk sa višestrukim otvorima daje vlakna koja imaju širinu od 11 mm i debljinu od 0.13 mm, i dalje je poželjno da disk sa višestrukim otvorima proizvodi simultano 12 vlakana.

[0020] Takođe je poželjno da pošto su slobodni krajevi vlakana rascepljeni (kada se ugrađuju na materijal podloge i ispuna se smešta u prostor između vlakana), odvojene niti imaju širinu između 1-2 mm. Bez obzira na gore navedeno, kao što prosečan stručnjak iz ove oblasti zna, ostale dimenzije u vezi sa inicijalnom širinom ekstrudiranih vlakana, debljnom, brojem niti i dimenzijama niti može biti modifikovan kako je poželjno za posebnu primenu.

[0021] Takvo vlakno se veruje da ima bolje konzistento molekulsko poravnjanje (u poređenju sa fibrilizovanim trakama koje su ekstrudirane u veliku ploču) što će doprineti boljem trajanju vlakna. Specifično, različite osobine spoljašnjih traka i srednjih traka zasnovane na raličitim nitima ekstruzije će biti izbegnute, i zauzvrat će umesto toga dovesti do vlakana koji imaju više konzistentnih i relativno jednoobraznih molekulskih poravnjanja.

[0022] Pored toga, veruje se da upotreba ekstruzije doprinosti niskoj abrazivnosti (ili mekoći) vlakna čineći ga pogodnim za upotrebu bez dalje obrade.

[0023] Pored toga, kada su slobodni krajevi vlakana odvojeni, neki od odvojenih slobodnih krajeva (tj., dva na kraju vlakna) će imati zaobljene ivice, slične monofilamentnim vlakima, koja stvaraju manje rizika od povreda u poređenju sa oštrim ivicama konvencionalno dobijenih rascepljenih film vlakana.

[0024] Pored toga, jedno od više izvođenja pronalaska obezbeđuje postupak savijanja vlakna duž njegove uzdužne ose i umotavanje sa nitima . Savijanje i umotavanje može da se desi posle koraka ekstruzije, što će eliminisati potrebu za dodatnim korakom i korišćenjem dodatnih mašina u postupku dobijanja veštačke trave. Dalje, savijanje i umotavanje smanjuje mehanički stres (u poređenju sa uvijanjem).

[0025] Dalje, pored dobijanja vlakna koje ima neke prednosti oba, i monofilamentnog vlakna i konvencionalnog rascepljenog film vlakna, opisani postupak može povećati proizvodne sposobnosti dozvoljavajući da se jedna linija ili aparat proizvode obična monofilamentna vlakna dozvoljavajući, ukoliko je poželjno, ili ovde opisana rascepljena film vlakna kao monofilamentna vlakna.

[0026] Razume se da aspekti i ciljevi gore prikazanog pronalaska mogu kombinovati i da druge prednosti i apsekti prema pronalasku će biti očigledni prosečnim stručnjacima u ovoj oblasti nakon čitanja sledećeg opisa slika i njihovog detaljnog opisa.

KRATAK OPIS SLIKA NACRTA

[0027] Prikazani pronalazak će biti potpuniji i očigledniji iz sledećeg opisa i priloženih zahteva, uzetih zajedno priloženim nacrtom. Razume se da priloženi nacrti prikazuju samo tipična izvođenja i prema tome se ne smatra da su ograničavajući za obim datog opisa, izvođenja će biti opisana i objašnjena sa specifičnostima i detaljima pozivanjem na ovde priložene nacrte.

Slika 1 je bočni prikaz vlakna prema izvođenju prikazanog pronalaska.

Slika 2 prikaz odozgo na vlakno prema izvođenju prikazanog pronalaska.

Slika 3 je još jedan prikaz odozgo vlakna prema izvođenju prikazanog pronalaska .

Slika 4 je bočni parcijalni prikaz sistema veštačke trave koji ima vlakna prema izvođenju prikazanog pronalaska.

DETALJNI OPIS NACRTA

[0028] Dok je pronalazak moguće izvesti u mnogo različitih oblika, prikazan je na nacrtima i biće opisan detaljno u jednom ili više izvođenja pri čemu se podrazumeva da se priloženi opis smatra samo primerom principa pronalaska i nema nameru da ograniči pronalazak na prikazana izvođenja.

[0029] Pozivanje u opisu na karakteristike, prednosti, ciljeve ili slično ne znači da sve karakteristike i prednosti koje mogu biti realizovane sa prikazanim pronalaskom treba da su ili su u jednom izvođenju pronalaska. Pre, pri pozivanju na karakteristike i prednosti razume se da znači da specifične karakteristike, prednosti ili karakteristike opisane u vezi sa izvođenjem su obuhvaćene u bar jednom izvođenju prikazanog pronalaska. Prema tome, bilo koja diskusija karakterisika i prednosti i slični izrazi kroz specifikaciju mogu, ali ne neophodno, se odnositi na isto izvođenje.

[0030] Kao što je prikazano na sl. 1 i 2, vlakno 10, prema izvođenju prikazanog pronalaska, ima dužinu L i širinu W i uzdužnu osu koja se proteže duž dužine L. Dužina L je veća nego širina W. U poželjnom izvođenju, širina je približno 11 mm.

[0031] Vlakno 10 takođe ima debljinu T, koja je poželjno približno 0.13 mm.

[0032] U cilju pravljenja vlakna 10 prema jednom ili više izvođenja prema prikazanom pronalasku, materijal je ekstrudiran kroz disk sa višestrukim otvorima. U jednom izvođenju pronalaska, disk sa višestrukim otvorima proizvodi dvanaest (12) vlakana 10 simultano. Disk sa višestrukim otvorima može proizvesti vlakno 10 koje ima širinu 11 mm i debljinu 0.13 mm. Naravno, druge dimenzije mogu biti korišćene, i ove navedene mere su samo poželjno izvođenje.

[0033] Posle ekstrudiranja, vlakno 10 može biti ohlađeno i zatim rastegnuto. Prosečan stručnjak iz ove oblasti će znati da takođe mogu biti korišćeni neki drugi koraci obrade.

[0034] Posle ekstrudiranja, vlakno 10 se fibrilizuje sa naizmeničnim fibrilima 12. Poželjno je da je vlakno 10 fibrilizovano valjanjem vlakna 10 preko valjka za fibrilizaciju.

[0035] Kao što je pokazano na sl.3, fibril može imati dužinu LFpribližno 20 mm. Dalje, rastojanje D1između susednih fibrila 12 duž uzdužne ose vlakna 10 je poželjno približno 5 mm.

[0036] Vraćanjem na sl.2, rastojanje D2između susednih fibrila 12 duž širine W vlakna 10 je poželjno približno 1-2 mm. Ponovo, druge dimenzije su takođe razmatrane prikazanim pronalaskom.

[0037] Kao što je prikazano na slici 4, vlakno 10 fibrilzovano tako da slobodni krajevi 14 vlakna 10 (koji se protežu iznad ispune 16) mogu biti rascepljeni u pojedinačne niti 18 pošto se vlakno 10 provuče kroz materijal podloge 20.

[0038] Vraćajući se na postupak dobijanja vlakna 10, nakon fibrilizacije, vlakno 10 može biti žareno, a zatim osušeno. Alternativno, vlakno 10 može biti razvučeno, žareno i kasnije fibrilizovano.

[0039] Pored toga, pošto je ekstrudirano, vlakno 10 može biti presavijeno i umotano obmotavanjem niti.

[0040] Na kraju, vlakno 10, je poželjno presavijeno i umotano, može biti namotano na kalem i čuvano dok ne zatreba. U toku celog postupka, vlakno 10 nije isečeno u uzdužnom smeru u tanje trake. Ovde korišćeno, "sečenje" ima nameru da uključi druge obrade da bi se napravilo vlakno 10 u tanje trake. Proizvodnja na ovaj način eliminiše ili smanjuje razlike stvorene u toku ekstruzije niti u koje se javlju u konvencionalnom postupku proizvodnje rascepljenih film vlakana.

[0041] Posle čuvanja ili u liniji sa proizvodnjom vlakna 10, vlakno 10 može biti provučeno u materijal podloge 20 da bi se napravio proizvod veštačka trava 22. Videti, sliku 4. Zatim, vlakno 10 može biti mehanički četkano, da bi se prisilili krajevi 14 vlakana 10 da štrče iznad ispune 16 da se rascepe duž fibrila 14 i odvoje u pojedinačne niti 18.

[0042] Kao što je prikazano na slici 4, bar deo 24 vlakna 10 ispod ispune, i određenije, deo 26 sa donje strane 28 materijala podloge 20, će imati istu širinu W kao vlakno 10 koje je upravo ekstrudirano. Drugim rečima, deo 24, 26 vlakna 10 zadržava širinu W vlakna 10 od proizvodnje do upotrebe. Ovo dozvoljava da se nanese lepljivi sloj na deo 26 sa donje strane 28 i materijala podloge 20, i samo će jedna nit biti potrebna da se za nju pričvrste.

[0043] Veruje se da ovo dovodi do veće jačine vezivanja snopa vlakna 10 nego kada se poredi sa snopom višestrukih monofilametnih vlakana. Ovo je zbog toga što kada se nanosi sloj, vlakno 10, je pojedinačno vlakno i neće biti potreban materijal za prevlačenje da impregnira višetruki prostor između pojedinačnih vlakana trave.

[0044] Pored toga, s obzirom da vlakno 10 nije isečeno po dužini (u tanje trake), ne postoji potreba za dodatnu opremu tkoja se tipično koristi da se naprave tanje trake, dozvoljavajući manje skupu i fizički manju opremu za proizvodnju. Pored toga, s obzirom da prikazani pronalazak smanjuje potrebnu opremu za proizvodnju rascepljenih film vlakana, prikazani pronalazak omogućava da jedna proizvodna linija proizvodi monofilamentna vlakna i fibrilizovana vlakna prema prikazanom pronalasku.

[0045] Prema tome, kompanija koja proizvodi može proizvesti i monofilamentna vlakna i rascepljena film (fibrilizovana) vlakna iz iste linije. Prema tome, prikazani pronalazak može obezbediti uštedu prostora, novca i sredstava za proizvođače što može voditi do nižih cena za potrošače.

[0046] Razume se da dodatna izvođenja prema prikazanom pronalasku koji je ovde opisan mogu biti razmatrana od strane prosečnog stručnjaka u ovoj oblasti i obim prikazanog pronalaska nije ograničen na opisana izvođenja. Dok su specifična izvođenja prikazana i opisana, brojne modifikacije se mogu osmisliti bez odstupanja od obima pronalaska, kao što je definisano priloženim zahtevima.

Claims

Patenti zahtevi

1. Postupak dobijanja vlakna (10) koji obuhvata korake:

ekstrudiranje vlakna (10) koje ima dužinu (L) i širinu (W), dužina (L) je veća od širine (W) i uzdužna osa prolazi uzduž dužine (L);

zatim fibrilizacije vlakna (10); i

zatim skladištenje vlakana (10);

gde vlakno nije isečeno duž cele uzdužne ose između koraka ekstrudiranja i koraka skladištenja.

2. Postupak prema zahtevu 1, gde je širina (W) 11 mm.

3. Postupak prema zahtevima 1 ili 2, gde korak ekstrudiranja uključuje ekstrudiranje kroz disk sa višestrukim otvorima koji simultano proizvodi 12 vlakana (10).

4. Postupak prema bilo kom od zhateva 1 do 3, gde korak fibrilizacije uključuje valjanje vlakna (10) na valjku za fibrilizaciju.

5. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 4, gde prostor između susendih fibrila (12) duž uzdužne ose je 5 mm i fibrili (12) imaju dužinu (LF) 20 mm.