周期,降低成本。
[0102]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統,可選的,所述單向層合物的制備系統還可包括:一冷卻處理子系統6,冷卻處理子系統6用于對經所述粘合控制子系統處理后的所述單向層合物進行冷卻處理。通過冷卻處理子系統可提高單向層合物的冷卻處理效率。進一步的,所述冷卻處理子系統可包括至少一冷卻輥61,經所述粘合控制子系統處理后的所述單向層合物經所述冷卻輥61傳送以在傳送過程中進行冷卻。例如,所述至少一冷卻輥61可包括依次設置的至少2個冷卻輥,經所述粘合控制子系統處理后的單向層合物依次經過至少2個冷卻輥向前傳送(即向后道工序傳送),每經過一個冷卻輥,單向層合物上的熱量就會部分傳遞給該冷卻輥,通過多個冷卻輥進行多級冷卻,可保證冷卻效果。此夕卜,可選的,所述冷卻處理子系統還包括一冷媒循環管路,所述冷媒循環管路設置于所述至少一冷卻輥上,用于通過冷媒以對經所述冷卻輥傳送的所述單向層合物進行冷卻處理。所述冷媒循環管路可作為但不限于所述冷卻輥的伴冷管路,通過冷媒循環管路可提高熱交換效率,進而保證冷卻效果。所述冷媒可根據實際需要選擇,相應的,所述冷媒循環管路也可根據冷媒的性能進行相應的設計。可選的,所述冷媒可包括但不限于冷水,所述冷水可包括但不限于不超過常溫的水,如不超過25°C的自來水,冷水依次流經各冷卻輥后循環流回,反復循環,可有效提高冷卻效率,該方案簡單方便易實現,冷卻效果好。
[0103]結合本申請實施例提供的任一種單向層合物的制備系統,可選的,所述單向層合物的制備系統還可包括:一收卷裝置7,收卷裝置7用于收卷經所述粘合控制子系統處理后的所述單向層合物或經所述冷卻處理子系統處理后的所述單向層合物。通過放卷裝置和收卷裝置的配合,可實現制備系統原材料(超高分子量聚乙烯薄膜或條帶)的自動放卷和單向層合物的自動收卷,使得從原材料的放卷及單層制備、涂膠、粘合和單向層合物收卷等這個制備工序連續自動進行,中間過程無需停頓或過濾,方案簡單易行,操作方便,進一步提高了單向層合物的制備效率。
[0104]本申請實施例提供的技術方案中,自所述放卷裝置到所述收卷裝置的所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶、所述單層或所述單向層合物可處于一定張力的受力狀態,如此處理的好處在于,通過對單層或單向層合物進行一定的張力控制,可使放卷時超高分子量聚乙烯薄膜或條帶處于表面伸直平行、無褶皺的狀態,便于涂膠的精確控制,也使得各個單層更好的粘合。
[0105]為了便于進行精準和/或靈活的張力調節,可選的,任一所述放卷裝置111還包括至少一個滑差軸和至少一組導向輥,所述滑差軸對應設置在所述放卷軸上,所述導向輥和所述筒管對應設置。每組所述導向輥可包括多個所述導向輥,每個放卷軸上可包括至少一組筒管,每組筒管包括多個筒管,可選的,一組導向輥和一組筒管對應設置。至少通過控制設置在所述放卷軸上的滑差軸對所述放卷軸上套設的各筒管施加的力和/或對應所述管筒設置的導向輥的位置和/或數量,調整所述放卷軸對各筒管纏繞的所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶處于一定張力的受力狀態。也就是說,在位于放卷之后的后道工序的設備(如冷卻控制子系統、收卷裝置等)提供的前進動力的基礎上,通過對放卷裝置的滑差軸和導向輥的轉速等進行調整,可改變張力大小。由于采用滑差軸和導向輥配合的方案,可實現多個卷筒張力的統一調整,也可實現不同卷筒張力的單獨調整,由此提高了張力調節的精準性和/或靈活性。可選的,所述張力的大小為0.1克/旦?8克/旦,進一步的,所述張力為0.4克/旦?5克/旦,優選的,所述張力為0.5克/旦?3克/旦,通過不斷優化張力控制參數,可以在不損傷超高分子量聚乙烯薄膜或條帶性能的基礎上,伸直鋪展所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶,由此避免因超高分子量聚乙烯薄膜或條帶未伸直或發生褶皺而影響單層制備、涂膠和/或單向層合物不同單層的粘合等處理。
[0106]可選的,所述超高分子量聚乙烯薄膜的相關參數滿足以下一個或多個條件:線密度大于或等于5000旦;寬度大于或等于100mm;厚度小于或等于0.2mm;斷裂強度大于或等于10克/旦;拉伸模量大于或等于800克/旦;斷裂伸長率小于或等于6 % ο較佳的,所述超高分子量聚乙烯薄膜滿足以下一個或多個條件:厚度為0.001-0.2mm,斷裂強度為10-50克/旦,拉伸模量為800-2600克/旦,斷裂伸長率為0.5-6 %。進一步,較佳的,所述超高分子量聚乙烯薄膜的線密度為5000-30000旦,寬度為100-400mm,厚度為0.005-0.15mm,斷裂強度為12-48克/旦,拉伸模量為1000-2500克/旦,斷裂伸長率為0.8-4%。較佳的,所述超高分子量聚乙烯薄膜滿足以下一個或多個條件:線密度為5500-20000旦,寬度為105-300mm,厚度為
0.008-0.12mm,斷裂強度為15-45克/旦,拉伸模量為1200-2500克/旦,斷裂伸長率為1_3 %。較佳的,所述超高分子量聚乙烯薄膜滿足以下一個或多個條件:線密度為6000-12000旦,寬度為110-220mm,厚度為0.01-0.1mm,斷裂強度為16-42克/旦,拉伸模量為1400-2400克/旦,斷裂伸長率為1.5-2.5%。通過對所述超高分子量聚乙烯薄膜參數的優化設置,可獲得用于制備單向層合物的較高性能的帶材,由此提高單向層合物的整體性能。
[0107]可選的,所述超高分子量聚乙烯條帶的相關參數滿足以下一種或多種要求:線密度大于或等于100旦、小于5000旦;寬度1-1OOmm;厚度小于或等于0.2mm;斷裂強度大于或等于10克/旦;拉伸模量大于或等于800克/旦;斷裂伸長率小于或等于6%。較佳的,所述超高分子量聚乙烯條帶滿足以下一種或多種要求:厚度為0.001-0.2mm,斷裂強度為10-50克/旦,拉伸模量為800-2600克/旦,斷裂伸長率為0.5-6 %。較佳的,所述超高分子量聚乙烯條帶滿足以下一種或多種要求:線密度為150-4000旦,寬度為2-90mm,厚度為0.003-0.1mm,斷裂強度為12-48克/旦,拉伸模量為1000-2500克/旦,斷裂伸長率為0.8-4% 0較佳的,所述超高分子量聚乙烯條帶滿足以下一種或多種要求:線密度為200-3500旦,寬度為3-80mm,厚度為0.005-0.06mm,斷裂強度為15-45克/旦,拉伸模量為1200-2400克/旦,斷裂伸長率為1-3%。較佳的,所述超高分子量聚乙烯條帶滿足以下一種或多種要求:線密度為300-3000旦,寬度為5_60mm,厚度為0.008-0.03mm,斷裂強度為16-42克/旦,拉伸模量為1400-2400克/旦,斷裂伸長率為1.5-2.5%。通過對所述超高分子量聚乙烯條帶參數的優化設置,可獲得用于制備單向層合物的較高性能的帶材,由此提高單向層合物的整體性能。
[0108]可選的,任一片所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的鋪展方向為其寬度方向,較佳的,所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的寬度方向為垂直所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的分子鏈伸直方向。所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的分子鏈伸直方向為超高分子量聚乙烯的縱向拉伸方向,是指超高分子量聚乙烯縱向被拉伸后,其大分子鏈自覺的沿著縱向受力方向而排列的方向。由于超高分子量聚乙烯具有線性結構,超高分子量聚乙烯薄膜或條帶沿其分子鏈伸直方向的強度最大,故沿其分子鏈伸直方向鋪設超高分子量聚乙烯薄膜或條帶,有利于提高超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的強度利用率,進而提高單向層合物的強度等性能。
[0109]如圖5所示,本申請實施例還提供了一種單向層合物的制備方法,包括:
[0110]S501:制備多個單層,其中,任一單層采用依次連續鋪展多片超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的方式制得,每二片連續鋪展的所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的相鄰處為一鄰區。
[0111]S502:在至少一所述單層的至少一面涂布膠合劑。
[0112]S503:以至少一涂布有所述膠合劑的面為相鄰面,在一所述單層的各所述鄰區與相鄰的另一所述單層的各所述鄰區彼此錯開、多個所述單層分別平行且任二個相鄰的所述單層至少局部重疊的狀態下,將多個所述單層粘合為一單向層合物。
[0113]本申請實施例提供的單向層合物的制備方法,工藝簡單易行,生產效率高,對設備精度要求較低,有利于降低設備購置成本。采用本申請實施例提供的制備方法進行單向層合物的制備過程中,可將多片超高分子量聚乙烯薄膜或條帶按照某一方向依次連續平行鋪展,使得所述多片超高分子量聚乙烯薄膜或條帶處于沿同一方向的伸直狀態以形成一單層,制備的單層柔軟,具有較高的抗拉強度;在制備好多個所述單層之后,以至少一涂布有所述膠合劑的面為相鄰面,在一所述單層的各所述鄰區與相鄰的另一所述單層的各所述鄰區彼此錯開、多個所述單層分別平行且任二個相鄰的所述單層至少局部重疊的狀態下,將多個所述單層粘合為一單向層合物,如此得到的單向層合物,可對各單層單獨制備的缺陷進行一定程度上的彌補(如粘合之后,一單層中如二個相鄰超高分子量聚乙烯薄膜或條帶之間的縫隙等鄰區,可通過相鄰的另一單層彌補等),使得得到的所述單向層合物整體性好,利于后道應用加工。
[0114]此外,本申請實施例單向層合物制備的每個單層制備過程中,是將超高分子量聚乙烯薄膜或條帶作為一個整體進行處理,結構整體性好、制備工藝簡單,省去了對多根纖維絲進行分別整理的復雜工藝,明顯降低了薄膜或條帶的表面產生毛刺的概率,也明顯降低薄膜或條帶內部出現斷絲、扭曲、纏繞等現象的概率,由此有利于保證所制備的單向層合物獲得強度、防彈等方面的較高性能。
[0115]多個單層可通過不同的放卷裝置同時制備,制備好后至少一個單層的至少一面進行涂膠處理,之后在一所述單層的各所述鄰區與相鄰的另一所述單層的各所述鄰區彼此錯開、多個所述單層分別平行且任二個相鄰的所述單層至少局部重疊的狀態下,將多個所述單層粘合為一體即得到所述單向層合物,如圖3所示,整個制備過程從單層的制備、涂膠以及多個單層的粘合等單向層合物的整個制備工序連續進行,中間過程無需停頓或過渡,方案簡單易行,操作方便,極大提高了單向層合物的制備效率。多個單層的任二個相鄰的單層中,至少一個單層的至少一面涂有膠合劑,如二個相鄰的單層中至少一個單層的上表面或下表面涂有膠合劑,可選的,可在至少一個單層的下表面涂有膠合劑,可采用微凹涂布的方式進行涂膠量的精準控制,對下表面涂膠對如微凹涂膠控制設備等涂膠控制子系統而言,控制最為簡單、方便。進一步的,可在每個單層的至少一面涂有膠合劑,如可在每個單層各自的下表面涂有膠合劑,如此處理形成單向層合物的下表面有膠合劑,便于基于單向層合物的后道應用工序,如便于將多片單向層合物疊合制備其他產品等。
[0116]任一所述單層中,至少二片相鄰的所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶至少部分重疊、或鄰接、或二者間隙小于一設定閾值,如圖2a_圖2b所示。也就是說,可選的,任二片相鄰的所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶之間無間隙或者有很小的間隙,所述無間隙包括二片相鄰的超高分子量聚乙烯薄膜或條帶邊緣緊密相鄰或邊緣處局部重疊等情形。由于超高分子量聚乙烯薄膜