專利名稱：柔軟的中型散裝容器的制作方法
柔軟的中型散裝容器本發(fā)明涉及柔軟的中型散裝容器(FIBC，F(xiàn)lexibleIntermediate Bulk Container), 其具有由聚合物條編織而成的柔軟編織物制成的主體及必備的裝卸裝置。這樣的柔軟的中型散裝容器例如在“工業(yè)材料用包裝、容器”，Kirk-Othmer Encyclopediaof Chemical Technology, John Wiley & Sons, Inc (2005)中有述；該文獻(xiàn)可得 自 DOI 10.1002/0471238961.0315142015121919.a01.pub2oFIBC被界定為具有由柔軟織物制成的主體的中型散裝容器。這樣的柔軟的容器 在裝填時(shí)無法通過人工操作；意圖用于裝運(yùn)粉末、薄片或顆粒形式的固體材料；無需進(jìn) 一步包裝；且被設(shè)計(jì)成通過必備的永久附接設(shè)備(如提環(huán)或吊帶)而從頂部操作或提起。FIBC亦被稱為大型袋、散裝袋、散裝包或超大包。這樣的散裝袋用于干燥的、 可流動(dòng)的產(chǎn)品，典型的容量為約500至2000千克。使用FIBC的工業(yè)的實(shí)例包括食物、化 學(xué)品、聚合物、耐火材料及農(nóng)產(chǎn)品。該柔軟的中型散裝容器提供該包裝所獨(dú)有的特征， 因?yàn)槠淇杀黄秸囟褩＜把b載以供運(yùn)送至使用者。其提供低包裝/產(chǎn)品重量比。其成本 與其它包裝形式相比具有競爭性且FIBC通?？稍跓o貨盤(pallet)的情況下使用。FIBC 在倉庫中易于貯存及可用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備如叉架起貨機(jī)或起重機(jī)操作，且被設(shè)計(jì)成在卡車或輪 船集裝箱中適合雙交叉排列。標(biāo)準(zhǔn)袋及符合使用者特殊需求的定制袋二者均可使用。此 外，許多國家要求FIBC須由獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證其符合性能標(biāo)準(zhǔn)。FIBC在編織物的表面通常具有印刷圖文，包括公司名稱及標(biāo)志，而且具關(guān)于于 袋子的性質(zhì)或認(rèn)證或者關(guān)于所包裝的產(chǎn)品的信息。例如當(dāng)危險(xiǎn)產(chǎn)品以散裝袋裝運(yùn)時(shí)，產(chǎn) 品的UN標(biāo)記必須印刷在容器主體上。目前FIBC主要由平紋編織聚丙烯(PP)條制成；該編織物在低重量下提供良好 的機(jī)械強(qiáng)度，且比由PP多絲纖維制成的織物不復(fù)雜且便宜。取決于必需的容器強(qiáng)度及安 全因素，提出由不同聚合物制成的其它織物。在本申請(qǐng)的上下文中，應(yīng)了解條或帶意指塑料材料的無支撐段，其厚度相對(duì)于 其長度及寬度而言極薄。條的尺寸可廣泛變化，但其厚度通常在5至2000 μ m的范圍 內(nèi)，且其寬度可從0.5mm變化至50mm。條的長度可為無限的，因?yàn)榇藯l通常由連續(xù) 擠出方法制造。該條可經(jīng)由擠出而容易制成其寬度，但是同時(shí)制造多條帶，需要多個(gè)昂 貴的模頭或噴絲頭及拉制/卷繞設(shè)備，如同多絲纖維紡織技術(shù)一樣。所以，當(dāng)以工業(yè) 規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，帶通常是通過擠出較寬的片或薄膜，繼而將其切割成具有期望寬度的節(jié)段 (segment)而制造。該切割技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是所得到的帶具有良好受控的長方形橫切面， 這對(duì)于均勻拉制行為來說是所期望的。具有由聚丙烯條編織而成的柔軟織物所制成的主體的已知FIBC的缺點(diǎn)為印刷 時(shí)，通常需要對(duì)聚丙烯編織物進(jìn)行預(yù)處理步驟，如電暈放電處理，以確保印刷物具有適 當(dāng)附著性。已知FIBC的再一缺點(diǎn)為聚丙烯對(duì)于UV降解敏感，意味著需要引入相對(duì)昂貴 的穩(wěn)定劑。所以本發(fā)明的目的是提供一種FIBC，其不呈現(xiàn)由聚丙烯條制成的編織物的所述 缺點(diǎn)，但呈現(xiàn)良好的可印刷性以及高對(duì)比性，同時(shí)保持強(qiáng)度性質(zhì)。
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根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過具有柔軟織物所制成的主體的FIBC而實(shí)現(xiàn)的，其中 該柔軟織物是從不透明定向聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)條編織而成，該條具有500至 1300kg/m3的密度以及至少250MPa的拉伸強(qiáng)度。含有由所述不透明PET條制成的編織物的根據(jù)本發(fā)明的FIBC可用通常類型的油 墨直接印刷，且賦予優(yōu)異的對(duì)比性及良好的附著性，而無需進(jìn)行預(yù)處理如電暈處理或火 焰處理。PET織物亦呈現(xiàn)比PP更好的UV耐受性。具有基于PET的主體的大型袋的再 一優(yōu)點(diǎn)包括極佳的機(jī)械性質(zhì)如高拉伸強(qiáng)度以及有利的耐磨性、高溫耐受性及高光澤度。 基于PET的大型袋具有比基于PP的大型袋顯著更好的蠕變性，在溫度高達(dá)80°C下亦如 此，這允許例如在生產(chǎn)線上趁熱裝填工業(yè)貨品，諸如水泥。在本發(fā)明的上下文中，應(yīng)了解聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯意指基本上由至少一種可 結(jié)晶的熱塑性聚酯和常規(guī)添加劑所組成的組合物，其中熱塑性聚酯經(jīng)由聚縮反應(yīng)衍生自 乙二醇、對(duì)苯二甲酸及任選的一種或多種作為共聚單體的其它二醇及/或二元羧酸。該 組合物可含有一種或多種本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常用添加劑，如催化劑殘?jiān)环€(wěn)定劑如 熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑及光穩(wěn)定劑；加工助劑如潤滑劑、抗結(jié)塊劑及抗靜電劑；著色劑， 包括顏料及染料；以及空隙-誘生添加劑，如礦物顆?；蚍稚⒌牟幌嗳菥酆衔铩Ｒ话愣?言，這樣的添加劑中的每一種的用量可以為零點(diǎn)幾個(gè)質(zhì)量％至幾個(gè)質(zhì)量％。在本發(fā)明的 優(yōu)選實(shí)施方案中，PET含有至多10質(zhì)量％的常規(guī)添加劑，優(yōu)選至多約5、3、2或甚至1 質(zhì)量％。所述聚酯是可結(jié)晶的是指該P(yáng)ET展現(xiàn)這樣的結(jié)晶行為將熔融聚合物從融點(diǎn)快 速冷卻至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以下(稱為驟冷)而得到基本上無定形的產(chǎn)物。另一方 面，此種(緩慢地)結(jié)晶聚酯應(yīng)該能夠在拉制(drawing)或拉伸(stretching)該無定形產(chǎn)物 (優(yōu)選在高溫下)期間，得到半結(jié)晶的定向薄膜或條。本領(lǐng)域技術(shù)人員有能力選擇展現(xiàn)期 望的結(jié)晶行為的PET均聚物或共聚物或者它們的混合物。優(yōu)選地，PET的此種共聚物含 有至多約15摩爾％、更優(yōu)選至多10、6或4摩爾％的一種或多種其它二醇及/或二元羧 酸。適當(dāng)?shù)墓簿蹎误w包括脂族二醇和芳族二醇，如1，3-丙二醇(或亞丙基二醇)、1， 4_丁二醇(或亞丁基二醇)；脂環(huán)族二醇，如1，4-環(huán)己烷二甲醇；以及也可在聚縮反應(yīng) 期間形成的二醇，如二乙二醇。適當(dāng)?shù)亩人岚ǚ甲寤衔锶玳g苯二甲酸、鄰苯二 甲酸、萘_2，6-二甲酸和聯(lián)苯基-4，4’ -二羧酸，而且包括脂族二元酸如己二酸和1， 4-環(huán)己烷二羧酸。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，適當(dāng)?shù)腜ET聚合物具有的摩爾質(zhì)量導(dǎo)致使得擠出輕易 且穩(wěn)定的熔體粘度，且這導(dǎo)致擠出產(chǎn)物具有期望水準(zhǔn)的機(jī)械性質(zhì)。一般地，熱塑性聚酯 的摩爾質(zhì)量的指標(biāo)是由測量稀釋溶液的粘度而得到的；例如可表示為特性粘度(IV)。適 合的PET具有在0.5-2.5dL/g范圍的IV。IV須維持某一最小值以保持?jǐn)D出能力且較高的 IV通常導(dǎo)致較好的機(jī)械性質(zhì)，但太高的粘度可能阻礙加工行為。因此，IV優(yōu)選為至少 0.55、0.6 或甚至 0.65dL/g，且至多為 2.0、1.8 或 1.6dL/g。不透明定向PET條對(duì)人類視力而言為不透明或幾乎不透明，且若從天然色的 PET組合物制成，將具有白色或發(fā)白的顏色；但若該組合物含有一種或多種著色劑，其 可任選地呈不同的顏色。不透明的白色PET條可以以不同方式制成，例如由含有某些空隙-誘生添加劑
4的聚酯組合物制成。在US 4780402中，揭示通過在PET組合物中使用特定量的具有特 定粒度的硫酸鋇，可以得到展現(xiàn)改良的不透明度和有光澤表面的薄膜；原因在于經(jīng)過拉 制(也稱作拉伸)的薄膜中添加劑顆粒的周圍產(chǎn)生了空隙。通過在拉伸過程中在薄膜內(nèi)部形成細(xì)微空隙來制造不透明聚酯薄膜的另一種 方法見于文獻(xiàn)如EP0496323A 2、US6641924B1及它們所引用的出版物中。在這些文 獻(xiàn)中，首先制造PET組合物，該P(yáng)ET組合物含有相對(duì)高數(shù)量的精細(xì)分散的聚合物顆 粒，該聚合物顆粒不與所述聚酯相容。當(dāng)由這種組合物制造的無定形薄膜隨后被拉伸 時(shí)，每一顆粒的周圍將形成空隙。不與聚酯相容的聚合物的典型例子包括非極性物質(zhì) 例如聚烯烴和聚苯乙烯。例如，在EP0300060A中，將3_40質(zhì)量％的聚丙烯加入PET 中；在EP0496323A2中，使用一般含有2_25質(zhì)量％聚甲基戊烯的聚酯組合物；和在 US6641924B1中，施加5_60質(zhì)量％的特定的環(huán)烯烴共聚物，以在拉制聚酯薄膜時(shí)的引發(fā) 空隙形成。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)無定形的PET施加高應(yīng)力拉制條件，也可在不加入拉伸 時(shí)會(huì)脫離的空隙_誘生顆粒的情況下制造不透明定向PET薄膜。高應(yīng)力條件可通過下述 方法實(shí)現(xiàn)(1)低拉制溫度、(2)高拉制比、(3)高應(yīng)變率、或它們的組合。如此制成 的薄膜將被稱為應(yīng)力致白的薄膜，以與通過空隙-誘生添加劑所制成的致白的薄膜相區(qū) 別，并與在常規(guī)較低應(yīng)力條件下制成的透明定向薄膜(常規(guī)定向PET)相區(qū)別。因此，本發(fā)明還特別涉及FIBC，其中不透明定向PET條用包含下列步驟的方法 制造a)穿過縫口模頭擠出基本上由PET和至多10質(zhì)量％的常規(guī)添加劑組成的組合 物，并驟冷以形成具有至多5%結(jié)晶度的基本上無定形的薄膜；b)將該無定形的薄膜迅速加熱到從Tg至(Tg+50)°C范圍內(nèi)的拉制溫度，同時(shí)沿 縱向施加從λ ■至λ 范圍內(nèi)的拉制比和至少為lm/min的拉制速率，以形成呈現(xiàn)應(yīng)力 致白的定向薄膜，其中λ 從透明產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成應(yīng)力致白的產(chǎn)物時(shí)的拉制比，λ駄為應(yīng) 力致白的薄膜發(fā)生失效時(shí)的拉制比；c)熱固化該定向薄膜；d)任選地，在步驟a)、b)或C)后，將該薄膜切割成條。以此方法得到的應(yīng)力致白的條優(yōu)于其它不透明或白化PET條之處包括高光澤 表面，以及此條基本上不含空隙_誘生添加劑如大量礦物細(xì)粒或分散的不混溶聚合物顆 粒，這樣的顆?？赡軙?huì)降低機(jī)械強(qiáng)度。該薄膜進(jìn)一步將良好的機(jī)械性質(zhì)與相對(duì)低的密度 加以組合，因此以質(zhì)量計(jì)時(shí)，成本與PP帶相比具有成本競爭性，而不像以常規(guī)技術(shù)制造 的PET帶。制造應(yīng)力致白的PET條的優(yōu)選方法包括穿過縫口模頭擠出聚酯組合物并驟冷以 形成基本上無定形的薄膜的步驟。典型地，使用平薄膜模頭將聚合物熔體擠出成熔體薄 膜，然后將其驟冷成固體薄膜。模頭的尺寸經(jīng)選擇以在拉制后給出所希望的薄膜厚度及 寬度。需要某一最小厚度以給出穩(wěn)定且均勻的薄膜擠出；該厚度優(yōu)選為至少約 ο μ m， 更優(yōu)選為至少20、50或100 μ m。離開模頭后熔融薄膜的厚度使得在驟冷步驟中快速且 均勻的冷卻成為可能，以給出均勻的無定形產(chǎn)品，且厚度可能高至10mm。驟冷可使用 常規(guī)方法完成，優(yōu)選為將薄膜澆鑄至一個(gè)或多個(gè)冷卻鼓或輥上，該冷卻鼓或輥優(yōu)選地被
5拋光處理，以更好地控制薄膜的表面光滑度。任選地，將薄膜抵住輥表面進(jìn)行靜電釘扎 (electrostatic pinning)。為了能進(jìn)行迅速且均勻的冷卻，熔融薄膜優(yōu)選具有至多約3mm、 更優(yōu)選至多1000、500、250或150 μ m的厚度。模頭和熔融薄膜的寬度可廣泛地變化，例如由0.1至3000mm。因?yàn)楸景l(fā)明的拉 制方法具有用于穩(wěn)定操作的狹窄加工窗口，擠出薄膜的良好尺寸控制也很重要。考慮到 在擠出薄膜的邊緣常觀察到一些厚度和寬度變化，優(yōu)選地在拉制之前修剪薄膜的邊緣。 因此，至少約Imm的寬度為優(yōu)選的，更優(yōu)選寬度為至少5、10、50或100mm。例如， 為了制造寬度為0.5-50mm級(jí)別的條，在這方面優(yōu)選擠出較寬的薄膜，例如1至3m寬， 在拉制之前或之后，甚至于在熱固化之后，剪裁邊緣且然后將薄膜劈成具有希望寬度的條。發(fā)現(xiàn)為了確保穩(wěn)定的拉制過程，基本上無定形的薄膜應(yīng)該具有至多為5%的結(jié)晶 度，例如使用密度法進(jìn)行測量。優(yōu)選地，該無定形的薄膜具有小于3%的結(jié)晶度，更優(yōu)選 地小于2%或1%，且最優(yōu)選具有測量不到的結(jié)晶度。具有測量不到的結(jié)晶度的無定形的 PET均聚酯薄膜將是高度透明的，且一般密度為1335kg/m3，濁度小于2%。通常，聚酯薄膜的結(jié)晶度可用不同的方法測量，包括X光衍射，濁度及透明度 測量、差示掃描量熱(DSC)及密度測定。無定形PET薄膜的X光照片會(huì)顯示暈而沒有顯著的布拉格衍射峰，這是本領(lǐng)域 技術(shù)人員所熟知的。若記錄了薄膜的一維圖形(X光衍射圖)，會(huì)發(fā)現(xiàn)在2Θ =10°至 35°間(中間約20° )有非常寬的散射。即使僅有3%的結(jié)晶發(fā)生，這樣的衍射圖會(huì)開 始顯示在無定形散射上疊加的較尖銳的峰。當(dāng)無定形PET樣品在DSC儀器上以10°C /min加熱時(shí)，將會(huì)顯示在75°C附近 處的表示玻璃化轉(zhuǎn)變的熱容的階梯狀變化；放熱的冷結(jié)晶峰在約120°C至135°C，焓約 為28-47J/g，以及吸熱的熔融峰在約255°C至260°C，焓約為65J/g(對(duì)于無定形和半結(jié) 晶 PET 的典型的 DSC 曲線，參見，Bashir 等人，Polymer Engineering and Science, 40，
2442(2000))。若最初薄膜中沒有呈現(xiàn)任何結(jié)晶度，Tg將會(huì)變?nèi)?，冷結(jié)晶放熱位移至較 低溫度(即移至較靠近Tg)，且變?yōu)檩^低的強(qiáng)度，以及熔融吸熱變得更尖銳。薄膜越無定 形，Tg越強(qiáng)且冷結(jié)晶焓值越高(比28J/g更靠近47J/g)。盡管半結(jié)晶PET產(chǎn)品可為透明或不透明的，無定形PET薄膜則為透明的(除非 含有不透明添加劑)。測量結(jié)晶度的進(jìn)一步定量測試是測量無定形的薄膜的濁度。濁度 可源于表面不規(guī)則性及本體折射率的變動(dòng)。忽略表面不規(guī)則性，濁度主要的原因?yàn)榫埘?薄膜的球粒狀結(jié)晶，因?yàn)闊o定形及結(jié)晶區(qū)域具有不同的折射率。通常，PET內(nèi)的濁度隨 著球粒狀結(jié)晶度的增加而快速增加(參見S.A.Jabarin，Polymer Engineering & Science，卷 22、815(1982))。因此即使3%的結(jié)晶度，該濁度仍為人眼可見。定性地，適用于本發(fā) 明的方法的無定形的薄膜對(duì)肉眼是清澈的。濁度表示為在穿過薄膜樣品后散射大于2.5° 的全部透射光的百分比(參照ASTMD-1003-97)。適合制作應(yīng)力致白的薄膜的無定形的 薄膜優(yōu)選具有小于約2%的濁度。聚酯物品的密度對(duì)于結(jié)晶物質(zhì)的存在非常敏感，且因此為結(jié)晶度的良好量度。 無定形PET的密度的文獻(xiàn)值為Pa= 1333kg/m3 (參見J.Brandrap & E.H.Immergut， Polymer Handbook,第二版，Wiley-Interscience，1975) 對(duì) 100%結(jié)晶的 PET，最常使用的參考密度為 P c = 1455kg/m3 (參見 P.Daubeny、C.W.Bunn 和 C.J3rown，Proceedings of the Royal Society, A226，531(1954))。然而，數(shù)個(gè)作者已報(bào)道，在實(shí)驗(yàn)樣品上具有
高于該參考值的密度。因此，100%結(jié)晶PET的另一個(gè)參考值為P c = 1515kg/m3(參見 S.Fakirov, E.W.Fischer 和 G.F.Scmidt，Die Makromolekulaire Chemie，176，2459(1975)。 Bashir等人已討論了 100%結(jié)晶P ET的參考值及其對(duì)計(jì)算結(jié)晶度的影響，參見Polymer Engineering and Science, 40，2442(2000)。密度通常使用校正的密度梯度圓柱來測量。用于制造應(yīng)力致白的PET條的方法包括快速加熱無定形的薄膜至拉制溫度的步 驟。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了產(chǎn)生穩(wěn)定的方法，將無定形的薄膜快速加熱至期望的拉制溫 度是必要的，其中一般用截面收縮(necking)來進(jìn)行拉制?？焖偌訜峥捎帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員 所熟知的各種不同技術(shù)來進(jìn)行，例如用紅外加熱器，或?qū)o定形的薄膜浸入加熱至所希 望的拉制溫度的液體加熱浴中，且亦在該浴中以機(jī)器方向進(jìn)行拉制。液體浴的溫度可以 被非常精確地控制(至約0.5°C )，并確保至薄膜的良好熱傳遞。適合作為加熱浴的液體 (對(duì)聚酯為惰性)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。適合的液體的例子包括水，或水/甘油混合 物。本方法中的拉制溫度在\至(Tg+50)°C的范圍內(nèi)。原則上拉制亦可以在較低的 溫度下進(jìn)行，但對(duì)于實(shí)際及經(jīng)濟(jì)應(yīng)用，拉制速率將太低。在比\大501的溫度下，熱 (或)結(jié)晶會(huì)開始干擾所希望的定向誘導(dǎo)結(jié)晶，降低拉制能力。因此，拉制溫度優(yōu)選低 于(Tg+40)°C，更優(yōu)選低于(Tg+30)、(Tg+25)或甚至低于(Tg+20)°C。優(yōu)選地，該拉制 溫度高于約(Tg+5)°C，以使得在Tg以下的溫度下可以實(shí)現(xiàn)較快拉制，更優(yōu)選地，拉制溫 度高于(Tg+10) °C。例如對(duì)于PET均聚物，優(yōu)選的溫度范圍約從約75°C至約105°C，更 優(yōu)選地為80°C至100°C或85°C至95°C。優(yōu)選地，將該拉制溫度控制于恒定值，以確定穩(wěn)定操作；浴溫例如控制在設(shè)定 值周圍士 1.0或士0.5°C的范圍內(nèi)。由所述PET組合物所制成的無定形的薄膜被快速地加熱至所要的拉制溫度，同 時(shí)沿縱向施加接近最大拉制比的拉制比(λ)，以形成顯示應(yīng)力致白的定向薄膜。發(fā)現(xiàn)在 特定條件組下且通過穩(wěn)定地增加拉制比，有一個(gè)使透明產(chǎn)物向不透明且致白的產(chǎn)物(稱 為應(yīng)力致白)的轉(zhuǎn)變可重復(fù)地且均勻地發(fā)生的某一拉制比，將該拉制比稱為入㈤始。應(yīng)力 致白的開始很容易被肉眼識(shí)別，因?yàn)槟ら_始顯示銀色條紋和斑點(diǎn)。隨著小心地進(jìn)一步增 加拉制比，應(yīng)力致白變成均勻跨過薄膜的寬度。最大拉制比(λ最大)在此被定義為應(yīng)力致 白的薄膜在普遍基準(zhǔn)上發(fā)生失敗(破損)時(shí)的拉制比。發(fā)明人因此意外地發(fā)現(xiàn)，取決于例 如聚酯的類型、拉制溫度及拉制速率(或生產(chǎn)速度，即卷動(dòng)輥的速度)，經(jīng)拉制后的應(yīng)力 致白發(fā)生在拉制比從λ _至λ 4±的相對(duì)狹窄的范圍內(nèi)。為了得到穩(wěn)定的方法，所施加 的拉制比優(yōu)選至多為(λ最大-a)，其中a為約0.05、0.1、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、 0.40、0.45, 0.50,或1。所施加的拉制比優(yōu)選至少為(λ ω臺(tái)+b)，其中b為約0.05、0.1、 0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50 或 1。施加所述拉制比時(shí)，發(fā)生薄膜的致白。顯微鏡研究表明，如此得到的薄膜含有 主要存在于其內(nèi)部的小空隙，而外部表面層則看起來基本上無空隙。雖不希望受任何理 論限制，但本發(fā)明人推想該無空隙表面是該定向薄膜具有十分類似透明的定向PET薄膜 的光澤表面外觀的原因。存在至少三個(gè)互動(dòng)影響的變量控制著應(yīng)力致白拉制比、溫度
7及拉制速度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致薄膜中高應(yīng)力的條件致使應(yīng)力致白；意味著一般來講， 相對(duì)高的拉制比、低溫度及高變形率為優(yōu)選的條件。如同前述，其中以受控且穩(wěn)定的過程發(fā)生應(yīng)力致白效應(yīng)的加工窗口是相當(dāng)狹窄 的。優(yōu)選地，所施加的拉制比因此也保持恒定。拉制通常由首先導(dǎo)引無定形的薄膜通過 一組進(jìn)料輥且接著通過一組在更高速度下操作的拉制輥來實(shí)施，伴隨著薄膜的加熱。為 了控制拉制比的變化，優(yōu)選用進(jìn)料輥和拉制輥進(jìn)行拉制，該進(jìn)料輥和拉制輥的速度能被 控制以使得發(fā)生至多為約的速度波動(dòng)，更優(yōu)選速度波動(dòng)至多為約0.7、0.5或0.3%。 再者，該薄膜厚度應(yīng)盡可能均勻。在這方面，優(yōu)選在剪裁邊緣后拉制薄膜。拉制速率(速度)應(yīng)該足以在薄膜內(nèi)產(chǎn)生引發(fā)應(yīng)力致白的應(yīng)力。由于導(dǎo)致應(yīng)力致 白的拉制通常用截面收縮來進(jìn)行，局部應(yīng)變速率可能因此顯著高于所施加的拉制速度。 拉制速率(拉制輥卷動(dòng)的速度)通常至少約lm/min，優(yōu)選地為至少約2、3、4、5、10、 15、20、50、lOOm/min。太高的拉制速率可能導(dǎo)致破裂，但實(shí)際值取決于實(shí)際的薄膜尺 寸和加工條件以及對(duì)它們的控制，且取決于聚酯組合物。使用約5至20m/min的范圍內(nèi) 的拉制速度可獲得好的結(jié)果，但高至約600、550、500、350、250或200m/min的更高的 速率在實(shí)踐中也被認(rèn)為是可行的。本發(fā)明的方法在沿縱向拉制之后可進(jìn)一步包括在提高的溫度下沿橫向施加拉制 比的步驟，以形成雙軸向的定向不透明薄膜。所施加的拉制比并不是特別重要的，且可 從約2變化至約5，取決于聚酯組合物及所需薄膜。垂直于機(jī)器方向的該第二橫向拉制步 驟一般使用所謂的拉幅機(jī)和烘箱進(jìn)行；拉制溫度與第一次拉制步驟范圍相同。常規(guī)的透明雙軸向定向PET薄膜亦可用沿兩個(gè)垂直方向同時(shí)拉制來制造，但發(fā) 現(xiàn)這種同時(shí)雙軸向拉制較不適合于上述用于制造不透明定向聚酯薄膜的連續(xù)方法。該應(yīng) 力致白的雙軸向定向薄膜接下來可被切割成帶。然而，就制造FIBC而言，通常采用由單 軸拉制的帶制成的編織物應(yīng)已足夠。從PET組合物制造應(yīng)力致白的不透明薄膜的方法也包括熱固化該定向薄膜的步 驟。若不透明薄膜未被熱固化，隨著時(shí)間增加它可能形成波紋(或波浪狀結(jié)構(gòu))。熱固 化的步驟可離線進(jìn)行，但優(yōu)選在線完成，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的設(shè)備并施加本領(lǐng)域 技術(shù)人員已知的條件。一般地，熱固化的溫度在約150至250°C的范圍，通常施加較小的 拉制比以防止松弛效應(yīng)。一旦熱固化，PET薄膜就是穩(wěn)定的且不形成波紋。在熱固化后，可用普通的方式將不透明薄膜或條卷曲成卷。該薄膜可進(jìn)一步經(jīng) 受一個(gè)或多個(gè)額外步驟以建立其它所需的性質(zhì)，如化學(xué)處理步驟或涂布步驟。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，用包括下述步驟的方法得到應(yīng)力致白的PET條a)穿過縫口模頭擠出基本上由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯組成的組合物并驟冷以形 成具有低于3%結(jié)晶度的無定形的薄膜；b)通過將無定形的薄膜浸入液體加熱浴中來快速加熱該薄膜至80到95°C的范圍 的拉制溫度，同時(shí)使用進(jìn)料輥和拉制輥的組合沿縱向施加從λ _至λ 的拉制比，且進(jìn) 料輥和拉制輥的速度可被控制以使得發(fā)生至多約的速度波動(dòng)，且拉制速率至少為Im/ min,以形成顯示應(yīng)力致白的定向薄膜，其中λ 由透明產(chǎn)物向應(yīng)力致白的產(chǎn)物的轉(zhuǎn) 變發(fā)生時(shí)的拉制比，λ 為應(yīng)力致白的薄膜發(fā)生失效時(shí)的拉制比；c)在約150_250°C的范圍內(nèi)熱固化該定向薄膜。
在根據(jù)本發(fā)明的FIBC中使用的不透明PET條具有可在強(qiáng)度與柔軟性之間 達(dá)到所期望平衡的尺寸。厚度可廣泛變化，但通常在5至ΙΟΟΟμιη的范圍內(nèi)，優(yōu)選 為10-500 μ m，更優(yōu)選為15-200或20-100μιη ；以及它們的寬度可從0.5mm變化至 50mm,優(yōu)選 1-25mm,更優(yōu)選 2-lOmm。PET條可通過使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的技術(shù)制成柔軟的編織物?？梢允?用任何類型的編織物，但優(yōu)選使用平紋編織物來制成建構(gòu)FIBC主體的織物。平紋編織 物亦被稱為泰比編織物(tabby weave)或一上針一下針(one-up-one-down)編織物；且 為編織物的最主要類型，其中經(jīng)向條和緯向條被排列以形成簡單的交叉圖案(criss-cross pattern)。更優(yōu)選地，柔軟的編織織物具有平衡的平紋織法意味著經(jīng)向條和緯向條具有 相同的尺寸和質(zhì)量。從不透明PET帶制成的編織物典型地具有25-500g/m2，優(yōu)選30_150g/m2且更優(yōu) 選50-100g/m2的單位面積密度或單位面積質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的FIBC具有由平紋或管狀紋編織(tubular woven)織物制成的主體， 該平紋或管紋編織織物是應(yīng)用已知的編織技術(shù)由不透明PET條制成。本領(lǐng)域技術(shù)人員已 知從編織物制成FIBC的各種方法，如GB 1591091及US 2004/0058604A1所述，且它們 也說明了所述必備的裝卸裝置。根據(jù)本發(fā)明的FIBC的主體是由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制成的不透明條的編 織物所制造的，該不透明條具有500-1300kg/m3的密度，優(yōu)選在600_1200kg/m3或 600-1100kg/m3的范圍內(nèi)。取決于條的結(jié)晶度，常規(guī)的透明PET條具有約1400kg/m3的 密度。由于這一密度與例如聚丙烯的密度(約900kg/m3)相比相對(duì)較高，所PET產(chǎn)品的 價(jià)格，以質(zhì)量為基準(zhǔn)表示時(shí)亦相對(duì)較高，因而可能阻礙商業(yè)應(yīng)用。在此方面，由不透明 PET條的織物所制成的FIBC具有至多1300kg/m3的密度且仍具有高拉伸強(qiáng)度，因此顯示 有利的性質(zhì)組合。根據(jù)本發(fā)明的FIBC的主體是由具有至少250MPa的拉伸強(qiáng)度的不透明的(應(yīng)力 致白的)PET條的編織物制成的。是具有低密度、高光澤、不透明性、良好的拉伸性質(zhì) 及良好的耐蠕變性的PET條的組合賦予FIBC獨(dú)特的性質(zhì)組合。低密度及高強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn) 使得編織物的厚度和FIBC的質(zhì)量進(jìn)一步減少。基于此理由，此條的拉伸強(qiáng)度優(yōu)選至少 300MPa,或甚至為 325 或 350MPa?，F(xiàn)參照下列實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步闡述本發(fā)明。方法密度薄膜樣品的密度由密度梯度圓柱來測量。由于范圍寬，使用兩個(gè)圓柱第一圓 柱設(shè)定為常規(guī)PET的密度范圍(1330kg/m3至1445kg/m3)，第二圓柱設(shè)定為聚丙烯的密度 范圍(88O 至 970kg/m3)結(jié)晶度百分比Xc由密度測量用以下公式計(jì)算
權(quán)利要求
1.柔軟的中型散裝容器(FIBC)，其具有由聚合物條編織成的柔軟織物所制成的主 體以及必備的裝卸裝置，特征在于該織物是由密度為500至1300kg/m3且拉伸強(qiáng)度為至 少250MPa的不透明定向聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)條編織而成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的FIBC，其中該P(yáng)ET含有至多6摩爾％的共聚單體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的FIBC，其中該P(yáng)ET條以包含下列步驟的方法制成a)穿過縫口模頭擠出基本上由PET和至多10質(zhì)量％的常規(guī)添加劑組成的組合物，并 驟冷以形成具有至多5%結(jié)晶度的基本上無定形的薄膜；b)將該無定形的薄膜迅速加熱到從Tg至(Tg+50)°C范圍內(nèi)的拉制溫度，同時(shí)沿縱向 施加從λ ■至λ 范圍內(nèi)的拉制比和至少為lm/min的拉制速率，以形成呈現(xiàn)應(yīng)力致白 的定向薄膜，其中λ 從透明產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成應(yīng)力致白的產(chǎn)物時(shí)的拉制比，為應(yīng)力致 白的薄膜發(fā)生失效時(shí)的拉制比；C)熱固化該定向薄膜；d)任選地，在步驟a)、b)或c)后，將該薄膜切割成條。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的FIBC，其中所述無定形的薄膜具有低于3%的結(jié)晶度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的FIBC，其中通過將所述無定形的薄膜浸入液體加 熱浴中進(jìn)行加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的FIBC，其中所述拉制速率至多為約600m/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的FIBC，其中所述拉制溫度為從(Tg+5)至 (Tg+30) "C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的FIBC，其中拉制是用進(jìn)料輥和拉制輥進(jìn)行的，該 進(jìn)料輥和拉制輥的速度被控制以使得發(fā)生至多約的速度波動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的FIBC，其中所述織物具有30-150g/m2的單位面積質(zhì)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的FIBC，其中所述條具有600-1100kg/m3的密度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的FIBC，其中所述條的拉伸強(qiáng)度至少為300MPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柔軟的中型散裝容器，其具有由柔軟的編織物制成的主體及必備的裝卸裝置，其中該織物是由密度為500至1300kg/m3且拉伸強(qiáng)度為至少250MPa的不透明定向聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)條編織而成。該FIBC的優(yōu)點(diǎn)包括可以常用類型的油墨直接印刷，提供優(yōu)異的對(duì)比及良好的粘著性，無需進(jìn)行預(yù)處理如電暈處理或火焰處理?；赑ET織物的FIBC，與常規(guī)的基于聚丙烯條的大型袋相比，亦顯示較高的光澤、更好的UV耐受性、更好的機(jī)械性質(zhì)如高拉伸強(qiáng)度及抗蠕變性、有利的耐磨性及更高的耐溫性。本發(fā)明進(jìn)一步涉及基于通過特殊拉制方法得到的應(yīng)力致白的PET帶的FIBC。
文檔編號(hào)B65D88/16GK102016141SQ200980114331
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者A·P·烏雯, G·P·湯普森, I·M·瓦德, Z·貝希爾 申請(qǐng)人:沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司