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MONTECATINI Società Generale per l'Indus tria Mineraria e Chimica, résidant à
MILAN (Italie) PROCEDE ET MACHINE POUR LA PRODUCTION CONTINUE DE FEUILLES ONDULEES EN
MATIERE PLASTIQUE.
La présente invention se réfère à un procédé continu pour la fabrication de feuilles ondulées en matière plastique renforcée, parti- culièrement en polyester-fibre de verre.
L'invention concerne en outre une machine pour la réalisation de ce procédé, laquelle fonctionne moyennant la superposition de deux ban- des continues à chaîne de rouleaux qui sont placés à une distance égale au pas des 'ondulations.
Il est connu que l'emploi de résines polyestères pures, c'est- à-dire sans remplissage de renfort, ne présente qu'un intérêt très limitée Leur fragilité ne permet pas, généralement, la fabrication d'objets ayant des dimensions considérables. Les feuilles, particulièrement en résines polyestères sous forme de plastiques renforcés, trouvent au nontraire de nombreuses applications..
Ces résines, associées à différents tissus, tels que le coton, la laine, la soie et même le papier, mais particulier rement le feutre de verre ou "mat" (terme qui sera utilisé par la suite pour désigner un support en fibre de verre, et qui est d'un usage général chez les techniciens s'occupant de la fabrication de panneaux renforcés en résine polyester), donnent des objets doués d'une résistance mécani- que fort élevée, due surtout au type particulier de remplissage qui sert de support, c'est-à-dire le verre.
La nature des résines polyestères est telle qu'elles peuvent être complètement polymérisées au moyen d'une très faible application de chaleur et de pression,ce qui permet de mouler, avec des machines simples ayant un poids limité, des objets de quelque dimension que ce soit et doués d'une résistance extraordinaire. En effet, les propriétés physico- mécaniques des feuilles en polyester renforcé avec de la fibre de verre sont supérieures à celles de l'acier, sur la base du rapport résistance-
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poids. Ces feuilles sont caractérisées en outre par leur légèreté remar- quable et leur résistance à l'humidité et aux solvants, et elles peuvent rivaliser avantageusement avec les métaux légers.
Quelques objets, parmi lesquels les feuilles planes à base de tissu de verre et de résine polyestère, sont fabriqués au moyen de machines continues qui se trouvent déjà en commerce. Dans ce cas, l'imbibition est effectuée exclusivement par immersion continue du support dans la résine.
Les bandes en verre imprégnées de résine sont ensuite prépo- lymérisées afin d'éviter que la résine trop fluide ne s'échappe du sup- port; après cela elles passent dans la chambre de polymérisation réelle, où au moyen de chaleur et de pression modérée, on parvient au durcissement complet. La production continue de feuilles planes ne présente pas géné- ralement de difficultés considérables.
Au contraire; l'ondulation de plastiques renforcés, notamment s'ils sont.armés en tissu de verre, est de réalisation difficile, du fait qu'il y a de nombreuses difficultés à surmonter. On a constaté que l'ap- plication de tissu de verre sur des surfaces courbes, bien qu'ayant des rayons de courbure moyens, n'est pas aisée : les tissus en fibre de verre ne s'allongent pas suffisamment (contrairement à ce qui arrive avec les toiles de coton et d'autres fibres organiques) pour s'adapter à des for- mes même modérément courbes, cela à cause surtout de la stabilité de dimension du verre.
A cette difficulté s'ajoute le problème que le résine doit se durcir pendant le séjour du plastique renforcé dans le moule continu de la machine.
Dans la fabrication de feuilles ondulées en matière plasti- que, on a aussi proposé des machines à rouleaux cannelés, dans le sens de la longueur, entre lesquels passe la matière plastique qui acquiert ainsi l'ondulation. Cependant, ces machines sont compliquées, et leur fabrication est coûteuse. La.présente invention a pour objet principal un procédé économique pour la fabrication continue de feuilles ondulées en matière plastique renforcée, et une machine, caractérisée par la sim- plicité de la conception et de la fabrication, pour réaliser ledit pro - cédé.
La présente invention a égalementpour objet la fabrication d'un moule continu particulier, tel qu'il ne produise pas de sollicita- tions de traction inopportunes dans le plastique renforcé en polyester- fibre de verre, et qu'il puisse renfermer une surface considérable de la feuille à onduler pendant le temps requis par le durcissement de la résina.
L'invention précoit en outre qu'une partie des éléments cons- tituant le moule continu est dotée d'une certaine indépendance de mouve- ment, de façon à s'adapter à l'autre pour corriger les: imperfections é- ventuelles du plastique à onduler, et que'l'autre partie des éléments est munie de dispositifs permettant d'éliminer la possibilité d'erreurs dues à des imperfections dans les chaînes du moule.
Enfin,un autre objet de l'invention consiste en un procédé pour l'imprégnation du support lorsqu'au lieu de tissus on emploie, com- me renfort, du feutre de verre.
L'invention est décrite ci-après avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
Figure 1 illustre schématiquement la réalisation du procédé d'imprégnation connu lorsque le support est en tissu (coton, laine, etc...
Figure 2 illustre schématiquement une réalisation du procédé d'imprégnation lorsque le support est en verre (mat);
Figure 3 illustre une autre variante du système d'imprégnation du mat ou des mats;
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Figure 4 est une section parallèle à la direction d'avance- ment de la feuille suivant l'invention : elle illustre les parties les plus importantes de la machine et représente schématiquement les phases opératives de la récupération du séparateur, de la coupe de la feuille ondulée et de l'enroulement de la feuille en bobine;
Figure 5 est une section verticale le long de l'axa A-A de la figure 4 de l'une des deux extrémités de deux rouleaux du moule continu, avec le dis- positif d'entretoisement, suivant l'invention.
La fabrication continue des feuilles ondulées en polyester- fibre de verre et tissus pourrait être divisée en trois phases princi- pales ; a) imprégnation du support; b) polymérisation de la feuille; c) récupération du séparateur, coupe des bords et enroulement de la feuille finie en bobine.
La description qui suit donne une manière satisfaisante de réaliser l'invention, mais elle ne la limite aucunement. a) Imprégnation du support.
Dans la première phase, l'imprégnation du support est réalisée dê différentes fagons, selon que le renfort est en tissu ou en feutre de verre (mat). Dans le premier cas, le support peut être soumis sans inconvénients à des sollicitations considérables et par conséquent l'im- prégnation peut être réalisée suivant la méthode connue, c'est-à-dire en faisant passer le tissu à travers un ou plusieurs bassins pleins de résine (fig. 1). Le tissu imprégné sort des bassins 2, 2', passe entre deux rouleaux presseurs 3,3' qui complètent l'imprégnation, et est dirigé vers le moule continu qui l'attire et où, en même temps, ont lieu la for- mation, la polymérisation et le durcissement.
L'emploi de feutre de verre (mat) requiert une autre techni- que d'imprégnation, puisqu'on ne peut pas compter sur la résistance du mat imprégné pendant son passage à travers les bassins de résine. Sui- vant la présente invention, on a pu surmonter complètement cette difficul- té, en dirigeant le support (mat) directement entre les deux rouleaux 3,3' sans passer par les bassins d'imprégnation, et en distribuant au contrai- re la résine sur le support au moyen d'air comprimé.
Dans la fig. 2 le mat se déroule d'un rouleau 1 freiné de manière qu'il garde une légère tension, et il passe directement entre les deux rouleaux gommés 3 et 3' sur lesquels la résine qui sort du ré- servoir 2 est convoyée au moyen d'air comprimé. L'alimentation de la résine est réglée de manière que devant la ligne de contact 5, où le mat est pris entre les rouleaux 3 et 3', se formant et subsistent deux cor- dons de résine ayant une largeur à peu près constante (de 1 à 2 cm.); l'excès de résine est recueilli dans un bassin 6 et utilisé à nouveau.
L'action des rouleaux suffit à effectuer pendant la courte période de contact avec la bande, l'imprégnation complète du feutre de verre et l'expulsion de l'air. Dans le même temps où la résine arrive sur les rouleaux 3 et 3',des deux rouleaux freinés 4 et 4' se déroulent deux feuilles d'une matière flexible, non poreuse, non adhésive, résistante à la température de la chambre de polymérisation etc. (par ex. cellophane), chacune desquelles passe sur un des deux rouleaux 3 et 3' de façon qu'el- les prennent entre elles le tissu imprégné.
Le cellophane a la tâche indis- pensable de séparer la résine encore liquide, soit du contact avec les différentes parties de la machine, soit de celui de l'air, qui en entra- verait la polymérisation superficielle, en outre, comme on le verra plus loin, il constitue le moule où la résine polymérise, et aussi le moyen qui communique aux feuilles une certaine pression. Le travail des rou- leaux 3 et 3' est le plus délicat et le plus important pour la réussite du produit.
En effet, ils ne servent pas seulement à réunir le mat im-
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prégné avec deux feuilles de cellophane, mais ils exercent aussi une ac- tion de pressage qui a une importance fondamentale, faisant en sorte que la résine pénètre dans tous les interstices des fibres de verre (ou pro- fondément dans le tissu, si on emploie celui-ci comme support) et en chasse complétement l'air. Dans ce but les deux rouleaux gommés 3 et 3' sont pressés l'un contre l'autre par deux vis munies de petits volants gradués (non illustrés dans la figure) de façon à pouvoir exercer une pression uniforme et contrôlable.
Il a été constaté qu'on ne peut pas garder les rouleaux séparés l'un de l'autre par une distance égale à l'é- paisseur désirée de la feuille; il faut donner un pressage, qui dépend de-la nature et de l'épaisseur du support en verre, tel que la feuille sorte des rouleaux exempte d'air.
L'épaisseur de la feuille et le rapport support-résine ne peuvent donc varier librement ; ils sont en rapport avec la nature du support. Une épaisseur excessive, et par conséquent un pourcentage de résine trop élevé, provoquent un pressage insuffisant et permettent par conséquent la présence d'air. Une épaisseur trop limitée avec un pour- centage élevé de support n'offre pas assez de résine pour maintenir l'adhérence-du cellophane et donnera lieu par conséquent à des infiltra- tions d'air dans la feuille après la sortie des rouleaux 3 et 3'..Avec un support formé par exemple par un tissu en verre du poids de 500 gr./ mètre, carré on obtient une feuille ayant une épaisseur d'a,peu près 1,2 mmo et un poids de kg. 1,5 par mètre carré de feuille ondulée et con- tenant près de 75% de résine.
Si on désire une épaisseur plus forte, il faut employer un tissu ou un mat plus lourd, de manière que le rapport résine support reste toujours près de 3: 1. Le cellophane doit être plus large que le tissu employé, toutefois, afin que la résine ne s'éten- de au-delà de la largeur du tissu (ou du mat), deux limiteurs (non illus- trés dans la figure) formés par deux plaques d'aluminium modelées suivant la courbure des rouleaux 3 et 3' sont pressés contre eux, par deux ressorts, à environ 1 cm. de la lisière du tissu, de manière que celui-ci ait une petite possibilité de jeu et que se forme un bord en résine pure aux mar- ges de la feuille. Il-'faut que le bord de la plaque d'aluminium en con- tact avec le cellophane soit parfaitement poli et sans arêtes vives, pour ne pas rompre le cellophane.
Il faut aussi éviter absolument que de l'air ne pénètre dans=-la feuille déjà formée à travers les bords la- téraux, puisque cet air (au contraire de celui qui est occlus pendant l'imprégnation et le pressage) se propagerait )travers le tissus et serait ensuite partiellement refusé par le moule continu placé dans la chambre chauffée.
La résine qui se trouve sur les bords tend à sortir du cello- phane, notamment lorsqu'elle est soumise à la chaleur de la chambre. Sui- vant la présente invention, on élimine cet inconvénient en laissant de chaque côté une marge d'au moins 10 cm. de cellophane en plus de la lar- geur du tissu ou mat, de façon à permettre à la résine de se répandre sans arriver à sortir du cellophane ou à salir le moule continu, évitant ainsi le collage ou le pliage des bords, comme il arrive en employant d'autres méthodes.
Naturellement la disposition des différents rouleaux d'alimen- tation du mat ou des mats peut subir de nombreuses variantes sans sortir du cadre de la présente invention, en évitant les inconvénients qui se présentent si l'on veut appliquer le système connu de l'immersion complè- te du mat dans la résine. Par exemple, la fig. 3 illustre un système connu de l'immersion complète du mat dans la résine. Par exemple, la Fig. 3 illustre un système d'imprégnation continue de deux mats avec alimentation du haut et agencement des axes des deux rouleaux-presseurs dans un plan horizontal. Les deux bandes de mat se déroulent de deux bobines 1, 1' et elles sont ensuite convoyées sur deux couples de rouleaux-correcteurs 2,2 et 2', 2'. Elles passent après directement entre les deux rouleaux- presseurs 3 et 3', sur lesquels est convoyée la résine.
En plus de la résine liquide convoyée sur les deux rouleaux-presseurs (entre le cello-
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phane et le côté extérieur du mat correspondant) on peut convoyer de la résine aussi à l'intérieur des deux mats. b) Polymérisation et ondulation de la feuille.
La polymérisation de la feuille a lieu dans une chambre 7 chauffée par des serpentins à vapeur ou convenablement conditionnée de quelque autre manière que ce soit suivant les exigences de la matière à travailler : la chambre (fig. 4) contient le moule continu pour l'impression des ondulations sur la feuille. Le moule est formé , sui- vant l'invention, par deux chenilles continues 8 et 8', formées à leur tour par une série de rouleaux 9 et 9' ayant le rayon des ondulations et placés à une distance égale au pas de celles-ci. Les rouleaux 9 et
9' sont portés par deux chaînes 10 et 10'. Les chaînes 10 de la chenil- le inférieure glissent sur un support plan continu 11.
Les rouleaux 9' de la chenille supérieure8' s'adaptent entre ceux 9 de la chenille infé- rieure, afin que la forme de la feuille ondulée soit correcte et qu'il n'y ait pas d'erreur possible à cause d'imperfections des chaînes. Les rouleaux inférieurs 9 (fig. 5) portent à leurs extrémités une collerette
12, dont l'épaisseur est égale à l'épaisseur-maximum de la feuille, sur laquelle s'appuient les rouleaux supérieurs 9'. Ce dispositif d'entre- toisement forme lui aussi un objet de la présente invention.
Tandis que les rouleaux inférieurs 9 sont fixés rigidement aux chaînes 10, un certain jeu est laissé aux rouleaux supérieurs 9', de façon à leur permettre de s'adapter soigneusement aux rouleaux inférieurs 9 avec une certaine in- dépendance par rapport aux chaînes 10' qui les portent, afin d'arranger de petites irrégularités dans les rouleaux inférieurs 9 ou dans la ma- tière à onduler.
A l'embouchure de la feuille, en correspondance avec les extrémités des rouleaux des chaînes 10', deux guides en bois 13 et 13' (fig. 4) obligent les chaînes supérieures à garder la position la plus basse possible pour faciliter l'impression des ondulations sur la feuil- le et pour éliminer sa tendance à s'étendre par suite de sollicitations dues à la traction. Les deux chenilles 8 et 8' sont entraînées par l'in- termédiaire d'un variateur de vitesse et d'un système réducteur (non il- lustré dans la figure), par.un moteur 14 de moins d'1 HP; le même moteur commande aussi, sans passer par le variateur de vitesse, les deux rouleaux- presseurs 3 et 3' de la figure 2 ou 3. E1 agissant sur le variateur de vitesse, on peut régler à son gré la vitesse des chenilles et par consé- quent la tension de la feuille.
L'expérience déterminera la valeur optimum. La vitesse de l'ensemble est réglée de façon à donner un temps de polymérisation de 20 minutes à la température de 85 à 90 C. Il n'est pas possible de tra- vailler à des températures plus élevées et par conséquent à une vitesse plus grande, car, les pressions étant très faibles, il se produirait facilement des soufflures. c) Récupération du séparateur, coupe de la feuille et enrou- lement.
A la sortie de la chambre de polymérisation la feuille, après avoir été délivrée des feuilles de cellophane au moyen des deux rouleaux de séparation 15 et 15', est soumise à la coupe des bords au moyen de deux scies circulaires 16 et 16' et, ensuite, à l'enroulement sur bobine.
La forme des plis transversaux à la direction d'avancement, de la feuille peut être choisie à volonté en remplaçant les rouleaux cylin- driques par d'autres éléments ayant la forme désirée.
La composition suivante est un exemple non limitatif de résine polyestère qui peut être employée avec des résultats satisfaisants dans la fabrication de feuilles renforcées et modelées suivant la présente in- vention :
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EMI6.1
p,,-,-,,-.. 60% maléate de monoethylèneglycol Polyester (40% phtalate ).............. Polyester (40% phtalate fi" ) OOUOOOOOoU'" 75 JO Styrol 0oooooeooooeaoooaooooooooooeooeasoooooaooaonooosonooaooeeoee .
EMI6.2
<tb> Peroxyde <SEP> de <SEP> benzoyle <SEP> .............................................................. <SEP> 1%
<tb>
La viscosité du mélange ne doit être ni trop haute (la résine serait difficile à travailler) ni trop basse (la résine sortirait faci- lement des bords); elle sera de l'ordre de 4 à 6 poises.
H a été jugé convenable de disperser le peroxyde de benzoyle dans une quantité égale de tricrésylphosphate, produisant une pâte.
Comme support, on emploie le mat national ayant différents poids par mètre carré. De très bons résultats ont été obtenus en employant un mat de 450 gr. par mètre carré, avec fibres d'une longueur moyenne de 5 cm., préférablement apprêtés avec des émulsions polystyroliques.
Il est préférable de colorer la résine avec des pigments mi- neraux plutôt qu'avec des couleurs solubles qui interfèrent dans la po- lymérisation de la résine et présentent des inconvénients quant à la sta- bilité. En employant comme séparateur la cellophane ou des produits équivalents on obtient des feuilles polies sans imperfections.
REVENDICATIONS.
1) Procédé continu pour la fabrication de feuilles ondulées en matière plastique renforcée, particulièrement en polyester-fibre de verre, caractérisé en ce que le support se déroule d'une bobine et est envoyé directement entre deux rouleaux-presseurs sur lesquels est distri- buée la résine thermodurcissable, amenée depuis un réservoir au moyen d'air comprimé et en quantité suffisante pour remplir tous les intersti- ces entre les fibres et pour former la feuille compacte qui est entrai- née par les rouleaux de la machine continue, laquelle est complètement enfermée dans une chambre convenablement conditionnée. Lesdits rouleaux impriment à la feuille des ondulations transversales à sa direction d'a- vancement,pendant que la polymérisation s'opère à une température déter- minée.
Ensuite, la feuille ondulée durcie sort de la chambre et est soumise au coupage de ses bords, au moyen de scies circulaires, et à l'enroulement sur bobine.
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MONTECATINI Società Generale per Indus tria Mineraria e Chimica, residing in
MILAN (Italy) PROCESS AND MACHINE FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF CORRUGATED SHEETS IN
PLASTIC MATERIAL.
The present invention relates to a continuous process for the manufacture of corrugated sheets of reinforced plastic material, in particular of polyester-fiberglass.
The invention further relates to a machine for carrying out this method, which operates by superposing two continuous webs with a roller chain which are placed at a distance equal to the pitch of the corrugations.
It is known that the use of pure polyester resins, that is to say without reinforcing filling, is of only very limited interest. Their fragility does not generally allow the manufacture of objects having considerable dimensions. The sheets, particularly of polyester resins in the form of reinforced plastics, find on the contrary numerous applications.
These resins, associated with different fabrics, such as cotton, wool, silk and even paper, but particularly glass felt or "mat" (term which will be used subsequently to designate a fiberglass support , and which is generally used by technicians engaged in the manufacture of panels reinforced with polyester resin), give objects endowed with a very high mechanical resistance, due above all to the particular type of filling which serves as support, that is to say the glass.
The nature of polyester resins is such that they can be completely polymerized by means of very little application of heat and pressure, which makes it possible to mold, with simple machines having limited weight, objects of any size. be and endowed with extraordinary resistance. Indeed, the physico-mechanical properties of polyester sheets reinforced with fiberglass are superior to those of steel, based on the strength-to-strength ratio.
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weight. These sheets are further characterized by their remarkable lightness and their resistance to moisture and solvents, and they can compete favorably with light metals.
Some objects, among which the flat sheets based on glass fabric and polyester resin, are manufactured by means of continuous machines which are already commercially available. In this case, the imbibition is carried out exclusively by continuous immersion of the support in the resin.
The resin-impregnated glass strips are then prepolymerized in order to prevent excessively fluid resin from escaping from the support; after that they pass into the actual polymerization chamber, where by means of heat and moderate pressure complete hardening is achieved. The continuous production of flat sheets does not generally present considerable difficulties.
On the contrary; corrugation of reinforced plastics, especially if they are reinforced with glass fabric, is difficult to achieve because there are many difficulties to be overcome. It has been found that the application of glass fabric to curved surfaces, although having medium radii of curvature, is not easy: fiberglass fabrics do not elongate sufficiently (unlike this which happens with cotton fabrics and other organic fibers) to adapt to even moderately curved shapes, mainly because of the dimensional stability of the glass.
To this difficulty is added the problem that the resin must harden during the stay of the reinforced plastic in the continuous mold of the machine.
In the manufacture of corrugated sheets of plastic material, machines have also been proposed with grooved rollers, lengthwise, between which the plastic passes which thereby acquires the corrugation. However, these machines are complicated, and their manufacture is expensive. The main object of the present invention is an economical process for the continuous manufacture of corrugated sheets of reinforced plastic material, and a machine, characterized by the simplicity of design and manufacture, for carrying out said process.
Another object of the present invention is the manufacture of a particular continuous mold, such that it does not produce undue tensile stresses in the plastic reinforced with polyester-fiberglass, and that it can contain a considerable surface of the sheet to be corrugated for the time required by the curing of the resin.
The invention further specifies that part of the elements constituting the continuous mold is endowed with a certain independence of movement, so as to adapt to the other in order to correct any imperfections in the plastic to corrugate, and the other part of the elements is provided with devices to eliminate the possibility of errors due to imperfections in the mold chains.
Finally, another object of the invention consists of a process for the impregnation of the support when, instead of fabrics, glass felt is used as reinforcement.
The invention is described below with reference to the accompanying schematic drawings, in which:
Figure 1 schematically illustrates the implementation of the known impregnation process when the support is made of fabric (cotton, wool, etc ...
Figure 2 schematically illustrates an embodiment of the impregnation process when the support is glass (mat);
Figure 3 illustrates another variant of the mat or mats impregnation system;
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Figure 4 is a section parallel to the direction of advance of the sheet according to the invention: it illustrates the most important parts of the machine and schematically represents the operational phases of the recovery of the separator, of the cutting of the sheet corrugated and winding sheet in coil;
Figure 5 is a vertical section along the axis A-A of Figure 4 of one of the two ends of two rollers of the continuous mold, with the spacer device, according to the invention.
The continued manufacture of corrugated polyester-fiberglass and fabric sheets could be divided into three main phases; a) impregnation of the support; b) polymerization of the sheet; c) recovering the separator, cutting the edges and winding the finished sheet into a coil.
The following description gives a satisfactory manner of carrying out the invention, but it does not limit it in any way. a) Impregnation of the support.
In the first phase, the impregnation of the support is carried out in different ways, depending on whether the reinforcement is fabric or glass felt (mat). In the first case, the support can be subjected without inconvenience to considerable stresses and consequently the impregnation can be carried out according to the known method, that is to say by passing the fabric through one or more basins. full of resin (fig. 1). The impregnated fabric leaves the basins 2, 2 ', passes between two pressure rollers 3.3' which complete the impregnation, and is directed towards the continuous mold which attracts it and where, at the same time, the formation takes place. , polymerization and hardening.
The use of glass felt (mat) requires a different impregnation technique, since one cannot rely on the resistance of the impregnated mat as it passes through the resin basins. By virtue of the present invention, this difficulty has been completely overcome, by directing the support (mat) directly between the two rollers 3, 3 'without passing through the impregnation basins, and by distributing the substrate on the contrary. resin on the support using compressed air.
In fig. 2 the mast unwinds from a roller 1 braked so that it keeps a slight tension, and it passes directly between the two rubber rollers 3 and 3 'on which the resin which leaves the tank 2 is conveyed by means of 'pressurized air. The supply of the resin is regulated so that in front of the contact line 5, where the mat is caught between the rollers 3 and 3 ', forming and remaining two strands of resin having an approximately constant width (from 1 to 2 cm.); the excess resin is collected in a basin 6 and used again.
The action of the rollers suffices to effect, during the short period of contact with the strip, the complete impregnation of the glass felt and the expulsion of the air. At the same time when the resin arrives on the rollers 3 and 3 ', from the two braked rollers 4 and 4', two sheets of a flexible, non-porous, non-adhesive material resistant to the temperature of the polymerization chamber, etc. . (eg cellophane), each of which passes over one of the two rollers 3 and 3 'so that they take between them the impregnated fabric.
The cellophane has the essential task of separating the resin which is still liquid, either from contact with the different parts of the machine, or from that of the air, which would hinder its surface polymerization, moreover, as will be seen. further on, it constitutes the mold where the resin polymerizes, and also the means which gives the sheets a certain pressure. The work of rollers 3 and 3 'is the most delicate and the most important for the success of the product.
Indeed, they do not serve only to reunite the im-
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impregnated with two sheets of cellophane, but they also exert a pressing action which is of fundamental importance, causing the resin to penetrate all the interstices of the glass fibers (or deep into the fabric, if one uses this as a support) and completely expels the air. For this purpose the two gummed rollers 3 and 3 'are pressed against one another by two screws provided with small graduated handwheels (not shown in the figure) so as to be able to exert a uniform and controllable pressure.
It has been found that the rolls cannot be kept separate from each other by a distance equal to the desired thickness of the sheet; it is necessary to give a pressing, which depends on the nature and the thickness of the glass support, such that the sheet leaves the rolls free of air.
The thickness of the sheet and the support-resin ratio cannot therefore vary freely; they are related to the nature of the support. Excessive thickness, and therefore too high a percentage of resin, causes insufficient pressing and therefore allows the presence of air. Too limited a thickness with a high percentage of support does not offer enough resin to maintain the adhesion of the cellophane and will therefore give rise to air infiltrations into the sheet after exiting the rolls 3 and 3 '.. With a support formed, for example, by a glass fabric weighing 500 g / square meter, a sheet having a thickness of α, approximately 1.2 mm and a weight of kg is obtained. 1.5 per square meter of corrugated sheet containing nearly 75% resin.
If a heavier thickness is desired, a heavier fabric or mat should be used, so that the base resin ratio always remains close to 3: 1. The cellophane should be wider than the fabric used, however, so that the backing resin ratio remains close to 3: 1. resin does not extend beyond the width of the fabric (or the mat), two limiters (not shown in the figure) formed by two aluminum plates modeled according to the curvature of the rollers 3 and 3 'are pressed against them, by two springs, about 1 cm. of the edge of the fabric, so that the latter has a small possibility of play and that an edge of pure resin forms at the margins of the sheet. The edge of the aluminum plate in contact with the cellophane must be perfectly polished and without sharp edges, so as not to break the cellophane.
It is also absolutely necessary to avoid that air does not penetrate into the already formed sheet through the lateral edges, since this air (unlike that which is occluded during impregnation and pressing) would propagate) through tissue and would then be partially rejected by the continuous mold placed in the heated chamber.
The resin on the edges tends to come out of the cellophane, especially when subjected to the heat of the chamber. According to the present invention, this drawback is eliminated by leaving a margin of at least 10 cm on each side. of cellophane in addition to the width of the fabric or mat, so as to allow the resin to spread without being able to come out of the cellophane or to soil the continuous mold, thus avoiding sticking or folding of the edges, as it happens using other methods.
Naturally, the arrangement of the different feed rollers for the mat or mats can undergo many variations without departing from the scope of the present invention, avoiding the drawbacks which arise if one wishes to apply the known immersion system. full mat in the resin. For example, fig. 3 illustrates a known system for the complete immersion of the mat in the resin. For example, FIG. 3 illustrates a continuous impregnation system of two mats with feed from the top and arrangement of the axes of the two pressure rollers in a horizontal plane. The two strips of mat are unwound from two reels 1, 1 'and they are then conveyed on two pairs of corrective rollers 2,2 and 2', 2 '. They then pass directly between the two pressure rollers 3 and 3 ', over which the resin is conveyed.
In addition to the liquid resin conveyed on the two pressure rollers (between the cello
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phane and the outer side of the corresponding mast) resin can also be conveyed inside the two masts. b) Polymerization and corrugation of the sheet.
The polymerization of the sheet takes place in a chamber 7 heated by steam coils or suitably conditioned in any other way depending on the requirements of the material to be worked: the chamber (fig. 4) contains the continuous mold for the film. printing of the corrugations on the sheet. The mold is formed, according to the invention, by two continuous tracks 8 and 8 ', in turn formed by a series of rollers 9 and 9' having the radius of the corrugations and placed at a distance equal to the pitch of them. this. Rollers 9 and
9 'are carried by two chains 10 and 10'. The chains 10 of the lower kennel slide on a continuous flat support 11.
The rollers 9 'of the upper track 8' fit between those 9 of the lower track, so that the shape of the corrugated sheet is correct and that there is no possible error due to imperfections. Chains. The lower rollers 9 (fig. 5) have a collar at their ends
12, the thickness of which is equal to the maximum thickness of the sheet, on which the upper rollers 9 'rest. This interlocking device also forms an object of the present invention.
While the lower rollers 9 are rigidly attached to the chains 10, some play is left to the upper rollers 9 ', so as to allow them to carefully match the lower rollers 9 with some independence from the chains 10'. which carry them, in order to arrange small irregularities in the lower rollers 9 or in the material to be corrugated.
At the mouth of the sheet, in correspondence with the ends of the rollers of the chains 10 ', two wooden guides 13 and 13' (fig. 4) force the upper chains to keep the lowest possible position to facilitate printing. corrugations on the sheet and to eliminate its tendency to expand as a result of tensile stresses. The two tracks 8 and 8 'are driven by means of a speed variator and a reduction system (not shown in the figure), by a motor 14 of less than 1 HP; the same motor also controls, without going through the speed variator, the two pressure rollers 3 and 3 'of figure 2 or 3. E1 acting on the speed variator, the speed of the caterpillars can be adjusted as desired and by result in the tension of the sheet.
Experience will determine the optimum value. The speed of the assembly is adjusted so as to give a polymerization time of 20 minutes at a temperature of 85 to 90 C. It is not possible to work at higher temperatures and therefore at a higher speed. large, because, the pressures being very low, it would easily produce blowholes. c) Recovery of the separator, cutting of the sheet and winding.
On leaving the polymerization chamber, the sheet, after having been delivered from the cellophane sheets by means of the two separation rollers 15 and 15 ', is subjected to cutting the edges by means of two circular saws 16 and 16' and, then to winding on a spool.
The shape of the folds transverse to the direction of advance of the sheet can be chosen at will by replacing the cylindrical rollers with other elements having the desired shape.
The following composition is a non-limiting example of a polyester resin which can be employed with satisfactory results in the manufacture of reinforced and patterned sheets according to the present invention:
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
p ,, -, - ,, - .. 60% monoethylene glycol maleate Polyester (40% phthalate) .............. Polyester (40% phthalate fi ") OOUOOOOOoU '" 75 OJ Styrol 0oooooeooooeaoooaooooooooooooeooeasoooooaooaonooosonooaooeeoee.
EMI6.2
<tb> Benzoyl <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> ................................... ........................... <SEP> 1%
<tb>
The viscosity of the mixture should be neither too high (the resin would be difficult to work with) nor too low (the resin would easily come out of the edges); it will be of the order of 4 to 6 poises.
It has been found suitable to disperse the benzoyl peroxide in an equal amount of tricresylphosphate, producing a paste.
As support, we use the national mast having different weights per square meter. Very good results have been obtained by using a 450 gr mat. per square meter, with fibers with an average length of 5 cm., preferably finished with polystyrene emulsions.
It is preferable to color the resin with mineral pigments rather than with soluble colors which interfere with polymerization of the resin and have disadvantages in stability. By using cellophane or equivalent products as a separator, polished sheets are obtained without imperfections.
CLAIMS.
1) Continuous process for the manufacture of corrugated sheets of reinforced plastic material, particularly of polyester-fiberglass, characterized in that the support unwinds from a reel and is sent directly between two pressure rollers on which is distributed the thermosetting resin, supplied from a reservoir by means of compressed air and in sufficient quantity to fill all the interstices between the fibers and to form the compact sheet which is driven by the rollers of the continuous machine, which is completely locked in a suitably conditioned room. Said rolls imprint on the sheet corrugations transverse to its direction of advance, while the polymerization takes place at a determined temperature.
Then, the cured corrugated sheet comes out of the chamber and is subjected to cutting its edges, by means of circular saws, and winding onto a coil.