專利名稱：邊緣層壓的成卷制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉層壓庫存材料，尤其是，本發(fā)明涉及在邊緣層壓
的成巻制品(roll goods)。
背景技術(shù)：
成巻制品是已知的。成巻制品通常作為相對較長片的材料提供給 用戶，該較長片的材料繞自身巻繞或者繞筒芯巻繞。在加工成最終或 中間產(chǎn)品期間，該成巻制品的片材是未巻起的，并被裁成后續(xù)工藝所 需的長度。
這種最終產(chǎn)品的一個示例是用于流體的筒式過濾器(cartridge filter)。筒式過濾器可包括打褶的過濾介質(zhì)單元。過濾介質(zhì)可為兩個 或多個材料層的層壓制件。其中一個材料層可為層壓到布襯底(無紡布 或紡布)的可膨脹聚四氟乙烯(ePTFE)膜。ePTFE膜在流體過濾應(yīng)用中
提供許多優(yōu)點，并且用在此類應(yīng)用中是非?？扇〉摹?br> ePTFE膜相對較易破壞并難于操縱和加工。為便于操縱和加工，
通常需要層壓制件。然而，層壓制件典型地減少了可用流動面積。
因而，需要提供能被操縱和加工而不會不利地影響成巻制品流動
面積的多層成巻制品。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個方面的層壓制品包括具有第一寬度的第一幅(web)材 料。第二幅材料具有大體上等于第一寬度的第二寬度。第二幅與第一 幅同延伸。第二幅層壓在外側(cè)部層壓至第一幅?？蓾B透的非層壓部分 在層壓外側(cè)部的橫向延伸。層壓外側(cè)部的寬度小于第一寬度的一半。
層壓制品包括具有第一寬度的第一層可膨脹聚四氟乙烯(ePTFE)。第二層熔融吹塑(meltblown)乙烯三氟氯乙烯布具有大體
上等于第一寬度的第二寬度。第一層與第二層同延伸。第一層在對立 外側(cè)部連續(xù)層壓至該第二層?？蓾B透的非層壓部分在層壓外側(cè)部之間
延伸。各層壓外側(cè)部的寬度小于第一寬度的一半。
另 一個方面是一種層壓片材的方法。該方法包括提供具有第 一寬 度的第一幅材料的步驟。提供第二幅材料，其具有大體上等于第一寬 度的寬度。第二層在對立外側(cè)部連續(xù)層壓到第一層?？蓾B透的非層壓 部分在層壓外側(cè)部之間延伸。各層壓外側(cè)部的寬度小于第一寬度的一 半。


當參考附圖閱讀以下的描述時，本發(fā)明的這些和其它特征以及優(yōu) 點將得到更好地理解，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個方面的層壓制品的俯視圖2是沿圖1中的線2-2剖取的根據(jù)本發(fā)明一個方面的圖1中的 層壓制品的橫斷面視圖3是^^據(jù)本發(fā)明另一個方面的類似于圖2的層壓制品的橫斷面 視圖4是根據(jù)本發(fā)明再一個方面的類似于圖2的層壓制品的橫斷面 視圖5是根據(jù)本發(fā)明一個方面的層壓過程的側(cè)視示意圖； 圖6是用于圖5所示的層壓過程的軋輥的正視圖； 圖7是用于圖5所示的層壓過程的另一個軋輥的正視圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明另一個方面的層壓制品的平面圖； 圖9是沿圖8中的線9-9剖取的圖8中的層壓制品的橫斷面視圖； 圖10是^f艮據(jù)本發(fā)明再一個方面的層壓制品的平面圖； 圖ll是沿圖10中的線11-11剖取的圖IO中的層壓制品的橫斷面 4見圖；以及圖12是沿圖10中的線12-12剖取的圖10中的層壓制品的橫斷面 視圖。
部件列表
20層壓制品24層壓邊緣部
22層壓邊緣部26中間層壓部
42第一幅102巻軸
44第二幅104巻軸
46非層壓部106巻軸
62非層壓外側(cè)部120突起部
80下軋輥122絕緣體
82上軋輥
具體實施例方式
過濾介質(zhì)通常包括至少一層材料，比如可膨脹聚四氟乙烯(ePTFE) 膜，其相對易破壞并難于在下游轉(zhuǎn)變工藝中進行操縱和加工。使用此 過濾介質(zhì)的產(chǎn)品的一個示例是筒式過濾器。ePTFE膜通常層壓到無紡 布(no匿oven fabric )或紡布(woven fabric )襯底。然而，層壓工藝 減少了過濾介質(zhì)的流體可滲透性。為了使可在下游工藝中易于操縱的 層壓制件的流體可滲透性最大化，開發(fā)了具有至少一個層壓在一起的 外緣的多層成巻制品產(chǎn)品。成巻制品的剩余部分未層壓，以提供通過 其的最大的流動或流體滲透性。
本發(fā)明的一個方面提供了 一種至少在一個邊緣22或24層壓在一 起的、優(yōu)選地在其兩個最外側(cè)邊緣22和24處層壓的多層層壓制品(圖 1)。這樣一種層壓制品20作為過濾介質(zhì)允許方便:操縱和加工，其具有 位于兩個最外側(cè)邊緣22和24之間的相對較高的流動面積。
層壓制品20包括具有第一寬度W的第一層或幅42的材料。層 壓制品20還包括具有大體上等于第一寬度W的第二寬度的第二層或 幅44的材料。第一幅42覆蓋在第二幅44的上面，并與第二幅同延伸(coextensive)。優(yōu)選地，第二幅44在對立外側(cè)部或其最外側(cè)邊緣 22、 24處連續(xù)地層壓到第一幅42。明顯地是，層壓邊緣部22、 24可 以非連續(xù)方式形成?？蓾B透的非層壓部46延伸在該層壓外側(cè)部之間。 盡管僅兩幅42、 44示出為組成層壓制品20， 4艮明顯，任何適宜數(shù)目 的幅或?qū)涌梢氲綄訅褐破分小?br> 用語"幅(web)"、"層壓制品"、"成巻制品"用來指具有 沿與寬度W橫切的方向延伸的長度L的片材。長度L相當大地大于 寬度W。例如，寬度W可在10.5英寸到26英寸之間的范圍內(nèi)，并且 長度L可約為100碼或更多碼。
層壓制品20的第一幅42由任何適宜的用于過濾襯底的材料制 成，比如無紡熔融吹塑乙烯三氟氯乙烯。其它可使用的適宜材料的示 例是無紡布，如紡粘型(spunbonded)、水刺型(spunlaced)、干法 成網(wǎng)的(dry laid),或熱粘合的熱塑性塑料，比如熔融吹塑聚丙烯、 聚酯、聚乙烯或尼龍。層壓制品20具有層壓在一起的第一幅材料42 和第二幅材料44,其中在兩外側(cè)邊緣部22、 24處層壓了該層壓制品 的長度L。層壓邊緣部22、 24優(yōu)選地連續(xù)延伸該層壓制品20的大體 上全部的長度。
優(yōu)選地，層壓制件由熱層壓完成，如圖2所示，但是可使用任何 適宜的層壓過程，比如超聲波、射頻(RF)、激光和粘合劑。層壓制 品20具有第一幅材料42和第二幅材料44，它們層壓幅的相應(yīng)最外側(cè) 邊緣處連續(xù)地層壓在一起。各層壓外側(cè)部22、 24的寬度E1、 E2小于 第一寬度W的一半，優(yōu)選地小于第一寬度的25%,甚至更優(yōu)選地小 于第一寬度的15%。非層壓部46具有通過其的相對較高的流率或滲 透性，因而非常適合用作過濾介質(zhì)。非層壓部46可適當?shù)匦纬蔀橛?于筒式過濾器的打褶過濾介質(zhì)。
層壓制品20的第二幅44優(yōu)先地為多微孔膜的形式。多微孔膜優(yōu) 選地由例如是可膨脹聚四氟乙烯(ePTFE)的材料制成。第二幅44可由 任何適宜的材料制成，例如聚四氟乙烯、聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚砜、聚醚、丙烯酸和曱基丙烯酸聚合物、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯、 聚乙烯、聚對^5風以及它們的混合物。
ePTFE膜典型地包括多個由小纖維互連的節(jié)點，以形成多微孔柵 格型的結(jié)構(gòu)，這是已知的。多微孔ePTFE膜中的孔的合適平均尺寸可 在0.001微米到10微米的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在0.005到5.0微米的范圍 內(nèi)。典型地，多微孔膜的孔隙度(膜體積中的空隙百分比)在大約50% 至大約98%之間。通常，適于任何過濾應(yīng)用的層壓制品20的多微孔 膜的孔隙度在大約70%至大約95%之間的范圍內(nèi)變化，優(yōu)選地在大約 80%至大約95%之間的范圍內(nèi)變化。多微孔膜可"官能化"成親水性 的，因而非常適合液體過濾使用。
根據(jù)一個方面的層壓制品20由第 一幅42的熔融吹塑襯底和第二 幅44的ePTFE膜組成。熔融吹塑襯底由每平方米100克的來自 Monadnock的商品名為Halar⑧的乙烯三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)無紡 布組成。第二幅44的ePTFE膜具有0.2微米的平均孔大小。層壓制 品20非常適合加工成液體濾筒。
層壓制品20根據(jù)所需的最終產(chǎn)品尺寸可具有大約10.5英寸至大 約12英寸的寬度W。層壓邊緣部22、 24的寬度E1、 E2優(yōu)選地在大 約半英寸至大約l英寸的范圍內(nèi)，但可具有任何適宜的寬度。第二幅 44的ePTFE膜在邊緣部22、 24處連續(xù)地層壓到第一幅42的熔融吹 塑襯底。因而，層壓制品20通過非層壓部46的最大流體滲透性提供 有可在比如將層壓制品轉(zhuǎn)變成用于濾筒的打褶過濾介質(zhì)的操作中進 行操縱的結(jié)構(gòu)。
在圖3所圖示的方面中，層壓制品20a具有第一幅42a的熔融吹 塑襯底。第二幅44a的ePTFE膜在層壓邊緣部22a連續(xù)地并粘附地層 壓到第一幅42a的熔融吹塑襯底?？蓾B透非層壓部46a仍然存在于外 側(cè)部22a的橫向內(nèi)側(cè)，以提供最大的流動面積。盡管僅一個層壓制品 20a的邊緣部22a示出為粘附地層壓，很明顯地是，邊緣部24a(未示 出)也可以粘附地層壓。層壓制品20a可具有大約10.5英寸至大約12英寸的寬度W。層壓邊緣部22a、 24a的寬度El、 E2優(yōu)選地是在大約 半英寸至大約l英寸，但可具有任何適宜的寬度。
在圖4所圖示的方面中，層壓制品20b具有第一幅42b的熔融吹 塑襯底。第二幅44b的ePTFE膜可通過任何適宜的方法在層壓邊緣部 22b處連續(xù)地層壓到第一幅42b的熔融吹塑村底，因而相對較小的非 層壓外側(cè)部62存在于層壓邊緣部的^t向外側(cè)?？蓾B透非層壓部46b 仍然存在于邊緣部22b的橫向內(nèi)側(cè)，以提供最大的流動面積。盡管僅 一個邊緣部22b示出為被層壓，很明顯地是，邊緣部24b(未示出)也可 層壓成在橫向外側(cè)具有相對較小的非層壓部。層壓制品20b可具有大 約10.5英寸至大約12英寸的寬度W。層壓邊緣部22a、 24a的寬度 El、 E2優(yōu)選地在大約0.375英寸至大約0.75英寸的范圍內(nèi)，但可具 有任何適宜的寬度。
在圖5所圖示的本發(fā)明另一個方面，第一幅42和第二幅44可通 過軋輥80和82熱層壓在一起，以產(chǎn)生層壓制品20。下軋輥80是未 加熱的或者可冷卻，并具有突起部120,該突起部120的寬度大約等 于層壓制品20的層壓外側(cè)邊緣部22、 24的寬度。上軋輥82具有平 滑的外表面，并能提高到層壓溫度，其取決于制成第一幅42的材料 的熔化溫度或玻璃轉(zhuǎn)變溫度(例如對于熔融吹塑襯底為460。F)。軋輥 80、 82可以一定速度繞它們的縱向中心軸線旋轉(zhuǎn)，這就在軋輥之間保 證了足夠的駐留時間，以影響第一幅42和第二幅44之間的適當層壓。
第一幅42自巻軸102進給到層壓軋輥80、 82之間的位置。第二 幅44自巻軸104進給到層壓軋輥80、 82之間的相同位置。下軋輥80 上的一對突起部120(圖6)接合，并迫使第二幅44的一對部分壓向緊 壓在上軋輥82上的第一幅42。被第二幅44接合的第一幅42的一對 部分，由于它們與上部的熱軋輥82密切接觸，而熔融到第二幅中以 形成層壓邊緣部22、 24。可滲透的非層壓部46在層壓邊緣部22、 24 之間并且在層壓邊緣部22、 24的橫向延伸。然后，層壓制品20巻到 巻軸106上以可在下游工藝中使用。根據(jù)一個方面的圖6所示的軋輥80是由金屬(比如涂覆有高溫橡 膠的鋼)制成的中空圓筒。軋輥80具有一對由金屬制成的突起部120， 該突起部120圍繞軋輥80的整個圓周延伸。突起部120的橫向最外 側(cè)邊緣間隔開大體上等于層壓制品20寬度W的距離。突起部120還 具有大體上等于或略微大于層壓制品20的層壓邊緣部22、 24的寬度 El、 E2的各自寬度。
根據(jù)另一個方面的圖7所示的軋輥80a是由金屬(比如鋼)制成的 中空圓筒。軋輥80具有一對由耐熱帶(例如玻璃纖維增強帶)制成 的突起部120a，該突起部120a圍繞軋輥80a的整個圓周纏繞。軋輥 80a還具有一對由耐熱材料(比如Nomex⑧spunhce:)制成的絕緣體122, 該絕緣體122圍繞軋輥80a的整個圓周纏繞。絕緣體122置于各突起 部120a的徑向外側(cè)。突起部120a最外側(cè)邊緣間隔開大體上等于層壓 制品20寬度W的距離。突起部120a還具有大體上等于或略微大于層 壓制品20的層壓邊緣部22、 24的寬度E1、 E2的各自寬度。
層壓制品20c的另一個方面在圖8-9中示出。層壓制品20c在結(jié) 構(gòu)上類似于上文所描述的層壓制品20。層壓制品20c包括具有第一寬 度W的第一幅42c的材料。層壓制品20c還包括具有大體上等于第一 寬度W的第二寬度的第二幅44c的材料。第一幅"c覆蓋在第二幅 44c的上面，并與第二幅同延伸。第二幅44c在對立外側(cè)部或其最外 側(cè)邊緣22c、 24c處連續(xù)地層壓到第一幅42c。非層壓部46c延伸在層 壓外側(cè)部之間。
層壓制品20c還包括延伸該層壓制品的長度L的中間層壓部26c, 其中斷或劃分非層壓部46c。優(yōu)選地，中間層壓部26c為第一幅42c 和第二幅44c之間的連續(xù)層壓。中間層壓部26c可具有大于各層壓外 側(cè)部22c、 24c的寬度El、 E2的寬度E3。中間層壓部26c還可具有小 于各層壓外側(cè)部22c、 24c的寬度El、 E2的寬度E3。
層壓制品20d的另一個方面在圖10-12中示出。層壓制品20d在 結(jié)構(gòu)上類似于上文所描述的層壓制品20。層壓制品20d包括具有第一寬度W的第一幅42d的材料。層壓制品20d還包括具有大體上等于第 一寬度W的第二寬度的第二幅44d的材料。第一幅42d覆蓋在第二幅 44d的上面，并與其同延伸。第二幅44d在對立外側(cè)部或其最外側(cè)邊 緣22d、 24d處連續(xù)地層壓在第一幅42d。非層壓部46d延伸在層壓外 啦'J吾p之間。
層壓制品20d還包括延伸該層壓制品長度L的中間層壓部26d， 其中斷或劃分非層壓部46d。優(yōu)選地，中間層壓部26d為第一幅42c 和第二幅44c之間的交替的未層壓部和層壓部串。中間層壓部26d可 通過任何適宜的層壓方法形成，比如點焊或以非連續(xù)帶形式的層壓。 相對于層壓制品20d中心線任何地方的附加中間層壓部26d的"l是供允 許易于操縱相對寬的成巻制品。中間層壓部26d可沿層壓制品20d的 中心線設(shè)置，其可以是用于切開層壓制品的定位或?qū)蛑甘酒骰蛘哂?于層壓制品加工操縱中的穩(wěn)定性的增強結(jié)合機構(gòu)。
整個描述使用了特定術(shù)語，該特定術(shù)語僅是示意性的和描述性 的，并非用來限制。
本發(fā)明已對至少一個方面進行了描述。本發(fā)明不限于所 >開的方 面。在附加權(quán)利要求的范圍你，可包括修改和其它方面。
權(quán)利要求
1.一種層壓制品(20)，包括具有第一寬度(W)的第一幅(42)的材料；具有大體上等于第一寬度(W)的寬度、并與第一幅(42)同延伸的第二幅(44)的材料，該第二幅在外側(cè)部(22，24)處被層壓到該第一幅；以及在層壓外側(cè)部(22，24)的橫向延伸的可滲透的非層壓部(46)；層壓外側(cè)部(22，24)的寬度小于第一寬度(W)的一半。
2. 如權(quán)利要求1所述的層壓制品(20)，其特征在于，第二幅(44) 在對立外側(cè)部(22,24)處層壓到第一幅(42),并且非層壓部(46)延伸在該 層壓外側(cè)部之間。
3. 如權(quán)利要求2所述的層壓制品(20),進一步包括在該層壓外側(cè) 部(22,24)之間、并延伸該層壓制品長度(L)的中間層壓部(26),該中間 層壓部選自下列組具有大于各層壓外側(cè)部寬度的寬度、具有小于各 層壓外側(cè)部寬度的寬度和具有交替的非層壓部和層壓部(26)串。
4. 如權(quán)利要求1所述的層壓制品(20)，其特征在于，第一和第二 幅的材料中的 一個為多微孔膜。
5. 如權(quán)利要求3所述的層壓制品(20),其特征在于，多微孔膜包 括膨脹型聚四氟乙烯。
6. 如權(quán)利要求1所述的層壓制品(20),其特征在于，第一和第二 幅的材料熱層壓在一起。
7. 如權(quán)利要求1所述的層壓制品(20)，其特征在于，第一和第二 幅的材料在該層壓制品的各個最外側(cè)邊纟彖(22,24)處層壓在一起。
8. 如權(quán)利要求1所述的層壓制品(20),其特征在于，第一和第二 幅的材料中的一個為熔融吹塑乙烯三氟氯乙烯。
9. 如權(quán)利要求1所述的層壓制品(20),其特征在于，各層壓外側(cè) 部(22,24)的寬度小于第一寬度(W)的15%。
全文摘要
本發(fā)明公開了邊緣層壓的成卷制品。一種層壓制品(20)，包括具有第一寬度(W)的第一幅(42)的材料。第二幅(44)的材料具有大體上等于第一寬度(W)的第二寬度。第二幅(44)是與第一幅(42)同延伸的。該第二幅在外側(cè)部(22，24)被層壓到第一幅。可滲透的非層壓部分(46)在層壓外側(cè)部(22，24)的橫向延伸。層壓外側(cè)部(22，24)的寬度(E1，E2)小于第一寬度(W)的一半。
文檔編號B32B7/00GK101637985SQ2009101592
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者C·E·布魯克斯, T·G·斯蒂夫特, V·班薩爾 申請人:通用電氣公司