BRPI0612648A2 - esteira de polìmero/wucs e método de formação da mesma - Google Patents

Abstract

ESTEIRA DE POLIMERO/WUCS E MéTODO DE FORMAçãO DA MESMA. Uma esteira de filamento talhado, formada de feixes de fibras de reforço dieletricamente secas e fibras de ligação é fornecida. As fibras de reforço podem ser formadas como feixes de fibras de reforço úmidas com um tex de feixe de cerca de 10 a cerca de 500. As fibras de reforço podem ser formadas de um único comprimento de corte de cerca de 2,54 a cerca de 3,81 cm (cerca de 1 a cerca de 1 1/2 polegadas) ou um comprimento de multi-corte de fibras de cerca de 1,27 a cerca de 5,08 cm (cerca de 1/2 a cerca de 2 polegadas) . Os materiais de ligação podem ser qualquer material termoplástico ou termocurável tendo um ponto de fusão menor do que da fibra de reforço. A esteira de filamento talhado pode ser formada por secagem dielétrica das fibras de reforço úmidas, misturando as fibras de reforço e de ligação, unindo as fibras de reforço e ligação para formar um esteira de filamento talhado, compactando a esteira, esfriando a esteira, e enrolando a esteira em um laminador contínuo. A esteira de filamento talhado contém uma distribuição uniforme ou quase uniforme de fibras de ligação e feixes de fibras de reforço secas.

Description

"ESTEIRA DE POLÍMERO/WUCS E MÉTODO DE FORMAÇÃO DA MESMA"

CAMPO TÉCNICO E APLICABILIDADE

INDUSTRIAL DA INVENÇÃO

A presente invenção geralmente se refere aos pro-dutos de compósito reforçados, e mais particularmente, a umaesteira de filamento talhado que é formada de feixes de fi-bras de reforço dieletricamente secas e materiais de liga-ção. Um método para formar a esteira de filamento talhadotambém é fornecido.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO.

As fibras de vidro são úteis em uma variedade detecnologias. Por exemplo, as fibras de vidro são geralmenteempregadas como reforços em matrizes de polímero para formarcompósitos ou plásticos reforçados por fibra de vidro. Asfibras de vidro foram empregadas na formação de contínuo oucortaram filamentos, cordões, fibras para tecer, tecidos te-cidos, tecidos não tecidos, malhas, e tecidos fortes contí-nuos ou talhados para reforçar polímeros. Sabe-se na técni-ca que os compósitos de polímero reforçados por fibra de vi-dro possuem propriedades mecânicas mais elevadas comparadasa polímeros não reforçados. Desse modo, melhor estabilidadedimensional, módulo e força tênsil, módulo e força flexural,resistência de impacto, e resistência à deformação podem serobtidos com compósitos reforçados por fibra de vidro.

Tipicamente, as fibras de vidro são formadas pu-xando-se o vidro fundido em filamentos por uma placa de ori-fício ou buchas e aplicando uma composição de engomaduracontendo lubrificantes, acoplando os agentes, e resinas a-glutinantes de formação de película aos filamentos. A com-posição de engomadura aquosa fornece proteção às fibras deabrasão de interfilamento e promove compatibilidade entre asfibras de vidro e a matriz na qual as fibras de vidro devemser empregadas. Após a composição de engomadura ter sidoaplicada, as fibras podem ser juntadas em um ou mais fila-mentos e podem ser enroladas em um feixe ou, alternativa-mente, as fibras podem ser talhadas ao mesmo tempo em queumedecidas e coletadas. Os filamentos talhados coletadospodem então ser secos e curados para formar fibras talhadassecas ou eles podem ser empacotados em sua condição úmidacomo fibras talhadas úmidas.

As esteiras fibrosas, que são uma forma de refor-ços não tecidos fibrosos, são extremamente adequadas comoreforços para muitos tipos de compósitos plásticos sintéti-cos. Os filamentos de fibra de vidro talhados (DUCS) sãogeralmente empregados como materiais de reforço em artigostermoplásticos. Estas fibras de vidro talhadas secas podemser facilmente alimentadas em máquinas convencionais e podemser facilmente utilizadas em métodos convencionais, tal comoprocessos de deposição seca. Em um processo de deposiçãoseca convencional, as fibras de vidro secas são talhadas esopradas por ar sobre um transportador ou tela e consolida-das para formar uma esteira. Por exemplo, as fibras talha-das secas e fibras poliméricas são suspensas em ar, coleta-das como um tecido solto em uma tela ou tambor perfurado, eentão consolidado para formar uma esteira aleatoriamente o-rientada.

As fibras talhadas úmidas são convencionalmenteempregadas em um processo de deposição úmida no qual as fi-bras talhadas úmidas são espalhadas em uma suspensão de águaque pode conter tensoativos, modificadores de viscosidade,agentes desespumantes, ou outros agentes químicos. Uma vezas fibras de vidro talhadas são introduzidas na suspensão, asuspensão é agitada de forma que as fibras fiquem dispersas.

A suspensão que contém as fibras é depositada sobre uma telamóvel, e uma porção substancial da água é removida para for-mar uma tela. Um aglutinante é então aplicado, e a esteiraresultante é seca para remover a água restante e curar o a-glutinante. A esteira não tecida formada é uma montagem defilamentos dispersos, de vidro individual.

Os processos de deposição seca são particularmenteadequados para a produção de esteiras altamente porosas esão adequados onde uma estrutura aberta é desejada na estei-ra resultante para permitir a penetração rápida de várioslíquidos ou resinas. Entretanto, tais processos convencio-nais de deposição seca tendem a produzir esteiras que nãotêm uma distribuição de peso uniforme ao longo de suas áreasde superfície, especialmente quando comparado com esteirasformadas por processos convencionais de deposição úmida.

Além disso, o uso de fibras talhadas secas pode ser mais ca-ro para processar do que as fibras talhadas úmidas emprega-das em processos de deposição úmida porque as fibras talha-das secas geralmente são secas e empacotadas em etapas sepa-radas antes de serem talhadas.Para certas aplicações de reforço na formação departes de compósito, é desejável formar esteiras de fibranas quais a esteira inclui uma estrutura aberta, porosa (co-mo em um processo de deposição seca) e que tem um peso uni-forme (como em um processo deposição úmida). Entretanto, asfibras talhadas úmidas convencionais não podem ser emprega-das em processos de deposição seca convencionais. Por exem-plo, fibras talhadas úmidas tendem a se aglomerar ou aderiruma a outra e/ou ao equipamento do processo, o que faria comque o equipamento industrial falhasse e parasse a linha in-dustrial. Além disso, os processos convencionais de deposi-ção seca tipicamente empregam uma corrente de ar para libe-rar os filamentos talhados secos para uma tela móvel outransportador foraminoso. As fibras talhadas úmidas não po-dem ser dispersas em uma tal corrente de ar com controle su-ficiente para obter uma esteira que tenha uma boa dispersãode fibras.

Tentativas foram feitas para secar os filamentosde fibra de vidro enquanto eles estão sendo coletados no bo-binador ou durante um processo em linha para melhorar a uni-formidade da manipulação e processamento subseqüente das fi-bras de vidro. Tais tentativas de secagem incluíram o usode sistemas dielétricos de freqüência elevada para secar o ofilamento de vidro e/ou fibras de vidro talhadas, alguns e-xemplos dos quais estão apresentados abaixo.

A Patente U.S. No. 3.619.252 de Roscher descreveum método para revestir e impregnar as fibras de vidro comuma composição elastomérica aquosa e em seguida secar as fi-bras de vidro com aquecimento elétrico de freqüência elevadapara remover substancialmente toda água ao mesmo tempo emque deixando os sólidos elastoméricos substancialmente nãoafetados.

A Patente U.S. No. 3.619.538 de Kallenborn descre-ve um processo e um aparato para empregar aquecimento elé-trico de freqüência elevada, tal como aquecimento dielétri-co, para secar uma pluralidade de filamentos fibrosos de vi-dro revestidos que são úmidos ou saturados com uma imersãoelastomérica aquosa.

A Patente U.S. No. 4.840.755 de Nakazawa e outros,descreve um método e um aparato para produzir filamentos ta-lhados compactados que têm uma densidade elevada. Os fila-mentos talhados são secos por ar aquecido aplicado do ladomais baixo dos filamentos talhados ou através de aquecimentode onda de alta freqüência uma vez que elas são movidas aolongo de uma placa portadora.

A Patente U.S. No. 6.148.641 de Blough e outros,descreve um aparato e um método para produzir filamentos ta-lhados, secos de um fornecimento de filamentos de fibra con-tinua pela deposição direta de filamentos úmidos, talhadosejetados de uma montagem de talhamento em uma câmara de se-cagem. A câmara de secagem pode ser qualquer secador tipobatelada ou continuo conhecido por alguém versado na técnicacomo secadores de leito fluidizado, elétrico, de gás, ultra-violeta ou dielétricos.

Em vista do anterior, há uma necessidade na técni-ca por um processo econômico e eficiente por formar uma es-teira não tecida tendo uma distribuição de peso substancial-mente uniforme, e uma estrutura aberta, porosa que pode serempregada na produção de partes de compósito reforçadas eque utiliza filamentos talhados úmidos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

É um objetivo da presente invenção fornecer umaesteira de filamento de baixo depósito, não tecida talhadaque seja formada de feixes de fibras de reforço e um materi-al de ligação. Os exemplos adequados de fibras de reforçarincluem fibras de vidro, fibras de vidro de lã, fibras natu-rais, e fibras de cerâmica. As fibras de reforço podem es-tar presentes na esteira de filamento talhada em uma quanti-dade de cerca de 60 a cerca de 90% em peso das fibras to-tais. É preferido que os feixes das fibras de reforço te-nham um tex de feixe de cerca de 10 a cerca de 500. Nas mo-dalidades preferidas, as fibras de reforço são fibras de re-forço úmidas, tal como fibras de vidro de filamento talhadode uso úmido, que foram substancialmente secas empregando umforno de secagem dielétrico. 0 material de ligação pode serqualquer material termoplástico ou termocurável que tem umponto de fusão menor do que das fibras de reforço.

Também é um objeto da presente invenção fornecerum método para formar uma esteira de filamento talhado debaixo depósito, não tecida. Na formação da esteira de fila-mento talhado, os feixes de fibras de reforço úmidas (talcomo fibras de vidro de filamento talhado de uso úmido) sãodieletricamente secos tal como se passando as fibras de re-forço úmidas por um forno dielétrico onde os campos elétri-cos de freqüência alternante elevada secam ou substancial-mente secam as fibras de reforço úmidas. Os feixes secos defibras de reforço são alimentados por um primeiro sistema detransferência de fibra em uma tampa de formação. Um segundosistema de transferência de fibra alimenta um material deligação termoplástico na tampa de formação. Os sistemas detransferência de fibra podem ser escravizados a cada outrode forma que uma relação emparelhada do material de ligaçãopara a fibra de reforço possa ser obtida. As fibras de re-forço secas e o material de ligação são misturados juntos natampa de formação por uma corrente de ar de alta velocidade.

A mistura de fibras de reforço secas e material de ligação,é puxada para baixo dentro da tampa de formação e sobre umaparato de transporte móvel com a ajuda de um sistema desucção de ar ou a vácuo para formar uma folha de feixes ale-atoriamente, porém substancialmente uniformemente distribuí-dos de fibras de reforço e fibras de ligação secas. A folhaé então passada por um sistema de ligação térmico para ligaras fibras de reforço secas e o material de ligação e formara esteira de filamento talhado. A esteira de filamento ta-lhado pode ser passada por um sistema de compactação onde aesteira de filamento talhado é compactada, preferivelmentepara uma espessura de cerca de 0,158 cm a cerca de 0,27 cm.

A esteira de filamento talhado pode ser também processadapassando a esteira de filamento talhado por um sistema deresfriamento e então pode ser enrolada por um aparato de en-rolamento em um rolo contínuo para armazenamento.

É um outro objeto da presente invenção fornecer ummétodo para formar um filamento talhado de baixo depósito,não tecido que utiliza uma esteira de polímero como o mate-rial de ligação. As fibras de reforço úmidas que foram die-letricamente secas, tal como em um forno dielétrico, são de-positadas em uma tampa de formação por um primeiro sistemade transferência de fibra. Preferivelmente, as fibras dereforço úmidas são formadas como feixes de fibras de reforçocom um tex de feixe de cerca de 10 a cerca de 500. As fi-bras de reforço secas estão suspensas por uma corrente de arde velocidade elevada gerada dentro da tampa de formação.

Uma primeira esteira de polímero é posicionada sobre um apa-rato de transporte e introduzida na tampa de formação. Asfibras de reforço secas são puxadas para baixo, e deposita-das sobre a primeira esteira de polímero. O resultado é umaesteira de polímero que tem uma distribuição substancialmen-te uniforme de feixes secos de fibras de reforço úmidas. Aesteira de polímero/vidro pode então ser passada por um sis-tema de ligação térmica para unir pelo menos uma porção dasfibras de reforço secas e o material de polímero que forma aprimeira esteira de polímero. Uma segunda esteira de polí-mero pode opcionalmente estar posicionado sobre a camada dosfeixes secos, de fibras de reforço tal que os feixes secosdas fibras de reforço estejam em sanduíche entre a primeirae segunda esteira de polímero. A primeira e a segunda es-teira de polímero podem ser formadas dos mesmos polímeros ouelas podem ser formadas de polímeros diferentes, dependendoda aplicação desejada.

É uma vantagem da presente invenção que o uso defibras de vidro talhadas úmidas dieletricamente secas forne-ça uma vantagem de custo sobre os produtos de fibra torcidade tex baixo convencional que são atualmente empregados emprocessos de deposição seca. Como um resultado, o uso defibras de vidro talhadas úmidas dieletricamente secas permi-te as esteiras de filamento talhado serem fabricadas a cus-tos mais baixos.

É outra vantagem da presente invenção que diele-tricamente secar as fibras de reforço úmidas fornece um mé-todo econômico de remover água das fibras de reforço úmidasporque as fibras de reforço úmidas podem ser rapidamente se-cas a uma baixa temperatura de fibra liquida. Além disso,dieletricamente secar as fibras de reforço úmidas realça acoesão de fibra a fibra e reduz a adesão de feixe a feixe.

É uma vantagem adicional da presente invenção queremovendo a água das fibras de reforço úmidas a temperaturasmais baixas por secagem dielétrica, as reações químicas dasubstância química de superfície nas fibras de vidro podemser reduzidas.

É ainda outra vantagem da presente invenção que ouso de um forno dielétrico permite as fibras de reforçoúmidas serem secas sem método ativo de agitação defibra. Esta falta de agitação elimina a abrasão de fibrasgeralmente vista em fornos de leito fluidizado e de secagemem bandeja convencionais devido às altas velocidades de flu-xo de ar dentro dos fornos de secagem e o movimento mecânicodo material fibroso nos leitos. Além disso, a falta de agi-tação grandemente aumenta a capacidade para manter os feixesde fibra.

É também uma vantagem da presente invenção que oforno dielétrico reduz a descoloração de vidro que geralmen-te é o resultado do uso de equipamento de processo de seca-gem térmico.

Os anteriores e outros objetivos, características,e vantagens da invenção aparecerão mais completamente em se-guida a partir de uma consideração da descrição detalhadaque segue. Deve ser entendido expressamente, entretanto,que os desenhos são para propósitos ilustrativos e não devemser interpretados como definindo os limites da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As vantagens desta invenção serão evidentes emconsideração da seguinte descrição detalhada da invenção,especialmente quando tomada junto com os desenhos acompa-nhantes em que:

FIG. 1 é uma ilustração esquemática de um feixe defilamento talhado de acordo com uma modalidade exemplar dapresente invenção;

FIG. 2 é um diagrama de fluxo que ilustra as eta-pas para formar uma esteira de filamento talhado que usa fi-bras de reforço úmidas de acordo com um aspecto da presenteinvenção;

FIG. 3 é uma ilustração esquemática de um processoque usa dieletricamente secar as fibras de reforço para for-mar uma esteira de filamento talhado de acordo com pelo me-nos uma modalidade exemplar da presente invenção; eFIG. 4 é uma ilustração esquemática de uma tampade formação de acordo com pelo menos uma modalidade exemplarda presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA E MODALIDADES PREFERIDAS DA INVENÇÃO

A menos que definido de outro modo, todos os ter-mos técnicos e científicos empregados aqui têm o mesmo sig-nificado como geralmente entendido por alguém de experiênciaordinária na técnica a qual a invenção pertence. Emboraqualquer método e materiais similares ou equivalentes àque-les descritos aqui possam ser empregados na prática ou testeda presente invenção, os métodos e materiais preferidos sãodescritos aqui. Todas as referências citadas aqui, incluin-do U.S. publicado ou correspondente ou pedidos de patenteestrangeiros, U.S. emitido ou patentes estrangeiras, ouqualquer outra referência, é cada incorporada por referênciaem sua totalidades, incluindo todos os dados, tabelas, figu-ras, e texto presentes nas referências citadas.

Nos desenhos, as espessuras das linhas, camadas, eregiões podem ser exageradas para bom entendimento. Deveser observado que os tipos de números encontrados ao longodas figuras significam os tipos de elementos. Os termos"topo", "base", "lado", e outros são empregados aqui com afinalidade de explicação somente. Será entendido que quandoum elemento é referido como estando "sobre", "adjacente", ou"contra" outro elemento, ele pode estar diretamente sobre,adjacente, ou contra o outro elemento, ou elementos interve-nientes podem estar presentes. Também será entendido quequando um elemento é referido como estando "em cima de" ou-tro elemento, ele pode estar diretamente em cima do outroelemento, ou elementos intervenientes podem estar presentes.

Os termos "fibras de reforço" e "fibras de reforço" podemser alternadamente empregados. Além disso, os termos "fi-bras de ligação" e "material de ligação" também podem seralternadamente empregados. Além disso, os termos "folha" e"esteira" podem ser alternadamente empregados aqui.

A presente invenção se refere ã uma esteira de fi-lamento talhado que é formada de feixes de fibras de reforçoe fibras de ligação orgânicas. A esteira de filamento ta-lhado é uma esteira de baixo depósito, não tecida que podeser empregada, por exemplo, como um reforço em artigos decompósito, em moldagem por injeção, em processos de pultru-são, moldagem por injeção de resina estrutural, em sistemasde resina de molde aberto, em sistemas de resina de moldefechado, em reforço de gesso de polímero, em reforço de con-creto de polímero, moldagem por compressão, em moldagem portransferência de resina, e em processos de infusão a vácuo.

As fibras de reforço podem ser de qualquer tipo defibra orgânica, inorgânica, ou natural adequado para forne-cer boas qualidades estruturais. Os exemplos preferidos defibras de reforço adequadas incluem fibras de vidro, fibrasde vidro de lã, fibras naturais, e fibras de cerâmica. Aesteira de filamento talhado pode ser completamente formadade um tipo de fibra de reforço (tais fibras de vidro) ou,alternativamente, mais do que um tipo de fibra de reforçopode ser empregado na formação da esteira de filamento ta-lhado. 0 termo "fibra natural" como empregado junto com apresente invenção se refere a fibras de planta extraídas dequalquer parte de uma planta, incluindo, porém não limitado,ao talo, sementes, folhas, raízes, ou floema. Preferivel-mente, as fibras de reforço são fibras de vidro.

As fibras de reforço podem ser fibras talhadas quetêm um comprimento discreto de cerca de 0,27 a cerca de 5,08cm, e preferivelmente cerca de 1,90 a cerca de 0,27 cm. A-lém disso, as fibras de reforço podem ser formadas de um ú-nico comprimento de corte de cerca de 2,54 a cerca de 3,81cm ou um comprimento de multi-corte de fibras que variam decerca de 0,27 a cerca de 5,08 cm. As fibras de reforço po-dem ter diâmetros de cerca de 10 a cerca de 22 mícrons, pre-ferivelmente de cerca de 12 a cerca de 16 mícrons, e maispreferivelmente de cerca de 11 a cerca de 12 mícrons. Épreferido que as fibras de reforço sejam formadas como fei-xes de fibras de reforço com um tex de feixe de cerca de 10a cerca de 500, pref erivelmente de cerca de 20 a cerca de400, e mais preferivelmente de cerca de 30 a cerca de 100.

Um exemplo de um feixe de filamento talhado adequado é ilus-trado na FIG. 1. O feixe de filamento talhado 70 mostradoaqui é formado de filamentos individuais 72 que têm um com-primento desejado discreto 74 e diâmetro desejado 76 comodescrito acima.

Embora não desejando estar ligado por teoria, a-credita-se que quando o tex de cada feixe alcança uma quan-tidade suficiente, as fibras formam uma montagem de "bas-tões" fibrosos que são mantidos u=juntos pelo material deligação. Uma esteira de filamento talhado formada destesfeixes de tex elevado de fibras de reforço resultará em umaesteira de filamento talhado de baixo depósito que umedeceem uma resina rapidamente e que será relativamente fina, es-pecialmente quando comparada com produtos de esteira trança-dos por ar de depósito elevado. Além disso, as esteiras defibra de vidro talhadas em feixe de baixo depósito são for-madas de fibras empacotadas junto ao longo do eixo da fibra,o que permite a esteira de vidro talhada ter um teor de vi-dro aumentado. Em esteiras de compósito tal como a esteirade filamento talhado da presente invenção, o desempenho deimpacto e mecânico são diretamente proporcionais ao teor devidro. Porque a esteira de filamento talhado tem um teor devidro aumentado, ela pode fornecer desempenho de impacto emecânico aumentados nos produtos finais, especialmente quan-do comparado com a alto-sótão convencional secar-pôs produ-tos de os produtos de esteira trançados por ar de depósitoelevado convencionais que têm fibras dispersas e um teor devidro limitado (por exemplo, cerca de 20 a cerca de 30% devidro).

As fibras de reforço podem ter comprimentos e diâ-metros variados de cada outra dentro da esteira de filamentotalhado, e podem estar presente em uma quantidade de cercade 60 a cerca de 90% em peso das fibras totais. Preferivel-mente, as fibras de reforço estão presentes na esteira defilamento talhado em uma quantidade de cerca de 80 a cercade 90% em peso.

Em uma modalidade mais preferida, as fibras de re-forço estão presentes em uma quantidade de cerca de 90% empeso. 0 material de ligação pode ser qualquer material ter-moplástico ou termocurável que tenha um ponto de fusão menordo que o ponto de fusão das fibras de reforço. Os exemplosnão limitantes de materiais termoplásticos e termocuráveisadequados para uso na esteira de filamento talhado incluemfibras de poliéster, fibras de polietileno, fibras de poli-propileno, fibras de tereftalato de polietileno (PET), fi-bras de sulfeto de polifenileno (PPS), fibras de cloreto depolivinila (PVC), fibras de acetato de vinil etileno/cloretode vinila (EVA/VC), fibras de polímero de acrilato de alqui-Ia inferior, fibras de polímero de acrilonitrila, fibras deacetato de polivinila parcialmente hidrolisadas, fibras deálcool de.polivinila, fibras de polivinil pirrolidona, fi-bras de acrilato de estireno, poliolefinas, poliamidas, po-lissulfetos, policarbonatos, raiom, náilon, resina fenólica,e resinas epóxi. 0 material de ligação pode estar presentena esteira de filamento talhado em uma quantidade de cercade 10 a cerca de 40% em peso das fibras totais, e preferi-velmente de cerca de 10 a cerca de 20% em peso. Em uma mo-dalidade mais preferida, o material de ligação está presentena esteira de filamento talhado dentro o em uma quantidadede aboutl0% através de peso.

Além disso, as fibras de ligação podem ser funcio-nalizadas com grupos ácidos, por exemplo, por carboxilaçãocom um ácido tal como um ácido maleatado ou um ácido acríli-co, ou as fibras de ligação podem ser funcionalizadas adi-cionando-se um grupo anidrido ou acetato de vinila. 0 mate-rial de ligação também pode estar na forma de um floco, umgrânulo, uma resina, ou um pó exceto na forma de uma fibrapolimérica.

O material de ligação também pode estar na formade fibras de multicomponente tal como fibras de polímero debicomponente, fibras de polímero de tricomponente, ou fibrasminerais revestidas por plástico tal como fibras de vidrorevestidas termocuráveis. As fibras de bicomponente podemser dispostas em uma disposição de bainha-núcleo, lado a Ia-do, ilha no mar, ou torta segmentada. Preferivelmente, asfibras de bicomponente são formadas em uma disposição de ba-inha-núcleo na qual a bainha é formada das primeiras fibrasde polímero que substancialmente cercam um núcleo formadodas segundas fibras de polímero. Não é requerido que as fi-bras da bainha totalmente cerquem as fibras do núcleo. Asprimeiras fibras de polímero têm um ponto de fusão menor doque o ponto de fusão das segundas fibras de polímero de for-ma que ao aquecer as fibras de bicomponente a uma temperatu-ra acima do ponto de fusão das primeiras fibras de polímero(fibras da bainha) e abaixo do ponto de fusão das segundasfibras de polímero (fibras do núcleo), as primeiras fibrasde polímero amolecerão ou derreterão ao mesmo tempo em queas segundas fibras de polímero permanecerão intactas. Esteamolecimento das primeiras fibras de polímero (fibras da ba-inha) fará com que as primeiras fibras de polímero fiquempegajosas e liguem as primeiras fibras de polímero a elasmesmas e a outras fibras que podem estar em proximidade íntima.A esteira de filamento talhado pode ser formadapor um processo de deposição seca, tal como quaisquer dosprocessos de deposição seca convencionais conhecidos por a-queles de experiência na técnica. Nas modalidades preferi-das, as fibras de reforço empregadas para formar a esteirade filamento talhado são fibras de reforço úmidas que foramsubstancialmente secas empregando um forno de secagem dielé-trico. Como empregado aqui, a frase "substancialmente seca"é pretendida indicar que as fibras de reforço úmidas estãosecas ou quase secas. Nas modalidades preferidas, as fibrasde reforço úmidas são fibras de vidro de filamento talhadode uso úmido (WUCS). As fibras de vidro de filamento talha-do de uso úmido para uso como as fibras de reforço, podemser formadas por processos convencionais conhecidos na téc-nica. É desejável que as fibras de vidro de filamento ta-lhado de uso úmido tenham um teor de umidade de 5-30%. Eainda mais preferido que as fibras de vidro de filamento ta-lhado de uso úmido tenham um teor de umidade de cerca de 5 acerca de 15%.

O uso de fibras de vidro de filamento talhado deuso úmido dieletricamente secas fornece uma vantagem de cus-to sobre os produtos de fibra torcida de tex baixo conven-cionais (tal como, mechas) que são atualmente empregados emprocessos de deposição seca. Por exemplo, as fibras de vi-dro de filamento talhado de uso úmido são menos caras parafabricar do que as fibras torcidas porquê as fibras torcidasrequerem múltiplas etapas industriais tal como enrolamento,secagem, carregamento de urdidor, desenrolamento, e talha-mento para obter uma fibra que possa ser empregada em pro-cessos industriais. 0 uso de fibras de vidro de filamentotalhado de uso úmido dieletricamente secas permite as es-teiras de filamento talhado serem fabricadas a custos maisbaixos. Além disso, quando uma mecha é seca, o tamanho nasfibras de vidro tende a migrar para fora do pacote, o quecausa uma distribuição desigual de tamanho ao longo do paco-te de mechas. 0 exterior do pacote de mecha é tipicamenteremovido e descartado como resíduo. A esteira de filamentotalhado inventiva não resulta em uma migração de tamanho e,como um resultado, reduz a quantidade de resíduo gerada.

Um processo exemplar por formar a esteira de fila-mento talhado que usa fibras de reforço dieletricamente se-cas geralmente é ilustrado na FIG. 2. O processo mostradoaqui inclui dieletricamente secar as fibras de reforço úmi-das (10), misturar as fibras de reforço secas e material deligação (20), ligar as fibras de reforço e material de liga-ção (30), compactar a esteira de filamento talhado (40), es-friar a esteira de filamento talhado (50), e enrolar a es-teira em um rolo contínuo (60).

A formação e armazenamento de uma esteira de fila-mento talhado de acordo com uma modalidade exemplar da pre-sente invenção são descritos na FIG. 3. Como ilustrado naFIG. 3, as fibras de reforço úmidas 100 são introduzidas emum forno dielétrico 110. Preferivelmente, estas fibras dereforço úmidas estão presentes em feixes. O forno dielétri-co 110 inclui eletrodos espaçados que produzem campos elé-tricos de alta freqüência alternantes entre eletrodos opos-tamente carregados sucessivos. As fibras de reforço úmidaspassam entre os eletrodos e pelos campos elétricos onde oscampos elétricos de alta freqüência alternantes atuam paraexcitar as moléculas de água e elevar sua energia moleculara um nivel suficiente fazer com que a água dentro das fibrasde reforço evapore.

A quantidade de ativação elétrica e a duração detempo dentro do forno dielétrico 110 são controladas tal queas fibras de reforço que deixam o forno dielétrico 110 fi-quem substancialmente secas e não aderentes. A duração detempo de secagem pode ser controlada através de um circuitode retroalimentação fechado da retirada de energia que oforno dielétrico 110 está experimentando para determinarquando as fibras de reforço estão substancialmente secas.

Em modalidades exemplares, mais do que cerca de 70% da águalivre (água que é externa às fibras de reforço) é removido.

Entretanto, preferivelmente substancialmente toda a água éremovida pelo forno dielétrico 110. Deveria ser notado quea frase "substancialmente toda a água" como é aqui empregadaé pretendida significar que toda ou quase toda a água livreé removida.

0 forno dielétrico 110 permite as fibras de refor-ço úmidas 100 serem secas rapidamente a uma baixa temperatu-ra de fibra liquida. A temperatura de fibra liquida é de-pendente da substância química da goma revestindo a fibra devidro que, sucessivamente, é dependente da aplicação preten-dida. Entretanto, o forno dielétrico 110 fornece um métodoeconômico para remover água das fibras de reforço úmidas100. Além disso, a secagem dielétrica dos feixes de fibrasde reforço úmidas realça a coesão de fibra com fibra e reduza adesão de feixe com feixe. A energia dielétrica penetraos feixes úmidos de fibras talhadas uniformemente e faz comque a água rapidamente evapore, ajudando manter os feixes devidro úmidos separados um do outro. Além disso, a secagemdielétrica da goma nas fibras talhadas também ajuda na fila-mentização dos feixes na esteira de filamento talhado duran-te as etapas de processo subseqüentes (tal como moldagem daesteira de filamento talhado) para formar um produto finalesteticamente agradável. A secagem dielétrica curas ligei-ramente a goma de forma que filamentação uniforme possa o-correr.

Ao remover a água das fibras de reforço úmidas atemperaturas mais baixas, as reações químicas da substânciaquímica de superfície (por exemplo, goma) podem ser reduzi-das. As composições de engomadura podem conter uma varieda-de de componentes, dependendo da aplicação das fibras. Comoum exemplo, um agente de formação de película epóxi pode serutilizado na goma aplicada às fibras de vidro para fornecercompatibilidade com os sistemas de resina epóxi. Em proces-sos de deposição seca convencionais, todos ou quase todosgrupos funcionais epóxi nos agentes de formação de películana composição de goma são reagidos devido ao tempo prolonga-do de secagem e temperaturas altas típicas de processos desecagem térmicos convencionais. Entretanto, ao dieletrica-mente secar a goma nas fibras de vidro a uma temperaturamais baixa e durante um período de tempo mais curto, os gru-pos funcionais epóxi ativos permanecem incluídos na goma so-bre o vidro. Além disso, a temperatura mais baixa do fornodielétrico e tempo de secagem mais curto necessários parasecar a goma, reduzem a descoloração do vidro o que geral-mente é o resultado do uso de equipamento de processo de se-cagem térmico.

0 forno dielétrico 110 permite as fibras de refor-ço úmidas 100 serem secas sem método ativo de agitação defibra como é convencionalmente requerido para remover umida-de de fibras úmidas. Esta falta de agitação reduz ou elimi-na o atrito ou abrasão de fibras como geralmente é visto emfornos de leito fluidizado e de secagem em bandeja conven-cionais devido às velocidades de fluxo de ar altas dentrodos fornos e o movimento mecânico do material fibroso nosleitos. Além disso, a falta de agitação grandemente aumentaa capacidade do forno dielétrico 110 de manter as fibras emfeixes e não filamentizar os filamentos da fibra como nosprocessos térmicos convencionais agressivos.

Uma vez que as fibras de reforço secas (tal comofibras WUCS secas) deixam o forno dielétrico 110, elas sãoalimentadas por um primeiro sistema de transferência de fi-bra 120 em uma tampa de formação 300. Como empregado aqui,o termo "fibras de reforço secas" é pretendido significarfibras de reforço que têm toda a água livre removida ou qua-se toda a água livre removida. O primeiro sistema de trans-ferência de fibra 120 pode ser qualquer dispositivo de dis-tribuição ou alimentação de peso contínuo ou perda em pesoque alimenta as fibras secas (não mostradas) dentro da tampade formação 300 a uma taxa controlada.

O material de ligação 200, tipicamente presente naforma de um fardo de fibras, é alimentado em um sistema deabertura 210 para pelo menos parcialmente abrir e/ou fila-mentizar (individualizar) as fibras de ligação 200. O sis-tema de abertura 210 é preferivelmente um abridor de fardo,porém pode ser qualquer tipo de abridor adequado para abriros fardos de fibras de ligação 200. O desígnio dos abrido-res depende do tipo e das características físicas da fibraque é aberta. Os abridores adequados para uso na presenteinvenção incluem qualquer abridor de fardo de tipo padrãoconvencional com ou sem um dispositivo de pesagem. O dispo-sitivo de pesagem serve para continuamente pesar as fibrasparcialmente abertas quando elas são passados pelo abridorde fardo para monitorar a quantidade de fibras que são pas-sadas sobre a próxima etapa do processamento. As fibras deligação 200 que saem do sistema de abertura 210 . são entãoalimentadas em um segundo sistema de transferência de fibra220 que alimenta as fibras de ligação 200 pela tampa de for-mação 300. O sistema de transferência de fibra 120 pode serescravizado ao sistema de transferência de fibra 220 parafornecer uma relação emparelhada de material de ligação parafibra de reforço.

Em modalidades alternativas onde as fibras de li-gação estão na forma de um floco, grânulo, ou pó, o sistemade abertura 210 e segundo sistema de transferência de fibra220 podem ser substituídos com um aparato adequado para dis-tribuir os flocos, pós, ou grânulos para a tampa de formação300 de forma que estes materiais resinosos possam ser mistu-rados com as fibras de reforço secas (não mostradas) na tam-pa de formação 300. Um aparato de distribuição adequado se-ria facilmente identificado por aqueles de experiência natécnica.

Os feixes de fibras de reforço secas e as fibrasde ligação 200 são misturados juntos dentro da tampa de for-mação 300. Uma modalidade exemplar de uma tampa de formação300 é ilustrada na FIG. 4. Nas modalidades preferidas, asfibras são misturadas em uma corrente de ar de alta veloci-dade gerada dentro da tampa de formação 300 tal como por umventilador (por exemplo, um ventilador por estouro). É de-sejável distribuir os feixes de fibras de reforço secas efibras de ligação 200 tão uniformemente quanto possível den-tro da corrente de ar. A relação de fibras de reforço secase fibras de ligação 200 que entram na tampa de formação 300pode ser controlada pela taxa de alimento de peso na qual asfibras são passadas pelo primeiro e segundo sistema detransferência de fibra 120, 220. Por exemplo, o controledas fibras pelo primeiro e segundo sistema de transferênciade fibra 120, 220 pode ser obtido por alimentadores vibrató-rios de perda em peso tal como uma panela vibratória ou cin-to de peso. Na modalidade exemplar descrita na FIG. 4, ossistemas de transferência de fibra 120, 220 são combinaçõesde uma unidade de distribuição 125, 225 e um alimentador vi-bratório 130, 230 respectivamente. A relação de fibras dereforço secas para fibras de ligação 200 presente na corren-te de ar são preferivelmente 90:10 a 60:40, fibras de refor-ço secas para material de ligação 200 respectivamente.

A mistura das fibras de reforço secas e fibras deligação 200 é puxada para baixo dentro da tampa de formação300 e sobre um aparato de transporte móvel 310 com a ajudade um sistema sucção de ar ou a vácuo 320 para formar umafolha de feixe aleatoriamente, porém substancialmente uni-formemente distribuído de fibras de reforço secas e materialde ligação 200. O aparato de transporte 310 pode ser qual-quer transportador adequado identificado por alguém de expe-riência na técnica (por exemplo, um transportador foraminó-so). A folha pode então ser passada por um sistema de liga-ção térmico 400 para unir os feixes secos de fibras de re-forço e fibras de ligação 200. Na ligação térmica, as pro-priedades termoplásticas das fibras de ligação 200 são em-pregadas para formar ligações com as fibras de reforço secasao aquecer. A folha contém uma distribuição substancialmenteuniforme de fibras de reforço secas e fibras de ligação 210a uma relação e distribuição de peso desejada. A distribui-ção uniforme ou substancialmente uniforme de fibras forneceforça melhorada como também propriedades acústicas e térmi-cas melhoradas à esteira de filamento talhada 450. Como em-pregado aqui, as frases "distribuição substancialmente uni-forme de fibras" e "fibras substancialmente uniformementedistribuídas" são pretendidas denotar que as fibras são uni-formemente ou igualmente distribuídas ou quase uniformementeou igualmente distribuídas.

No sistema de ligação térmico 400, a folha é aque-cida a uma temperatura que está acima do ponto de fusão domaterial de ligação 200, porém abaixo do ponto de fusão dasfibras de reforço secas. Quando as fibras de bicomponentesão empregadas como as fibras de reforço 200, é elevada atemperatura no sistema de ligação térmico 400 a uma tempera-tura que está acima do ponto de fusão das fibras da bainha,porém abaixo do ponto de fusão das fibras de reforço. O a-quecimento das fibras de ligação 200 a uma temperatura acimado seu ponto de fusão, ou acima do ponto de fusão das fibrasda bainha no caso onde as fibras de ligação 200 são fibrasde bicomponente, torna as fibras de ligação 200 (ou fibrasda bainha) adesivas e liga as fibras de ligação 200 e feixessecos das fibras de reforço. Se as fibras de ligação 200completamente se fundem, as fibras fundidas podem encapsularos feixes secos de fibras de reforço. Contanto que a tempe-ratura no sistema de ligação térmico 400 não seja elevadatão alto quanto o ponto de fusão das fibras de reforço e/oufibras de núcleo, estas fibras permanecerão em uma forma fi-brosa dentro do sistema de ligação térmica 400 e esteira defilamento talhado 450.

O sistema de ligação térmico 400 pode incluirqualquer método de aquecimento e ligação conhecido na técni-ca, tal como ligação por forno, aquecimento infravermelho,calandragem quente, calandragem de correia, ligação ultra-sônica, aquecimento por microonda, e tambores aquecidos.Opcionalmente, dois ou mais destes métodos de ligação podemser empregados em combinação para unir as fibras na folha.A temperatura do sistema de ligação térmico 400 varia depen-dendo do ponto de fusão das fibras de ligação 200 empregadase se ou não as fibras de bicomponente estão presentes na fo-lha. Entretanto, a temperatura dentro do sistema de ligaçãotérmico pode ser de cerca de 200 a cerca de 350°C. A estei-ra de filamento talhada 450 que emerge do sistema de ligaçãotérmico 400 contém uma distribuição uniforme ou quase uni-forme de fibras de ligação 200 e feixes de fibras de reforçosecas.

A esteira de filamento talhado 450 pode ser passa-da por um sistema de compactação 500 onde a esteira é com-pactada, preferivelmente para uma espessura de cerca de cer-ca de 0,158 a cerca de 1,27 cm (1/16 a cerca de 1/2 polega-da). 0 sistema de compactação pode ser uma série de lamina-dores ou um único grupo de laminador de compactação. Os Ia-minadores de compactação podem incluir um grupo de laminado-res revestidos de cromo incluindo um sistema de controle deabertura com água esfriada que circula pelos laminadores pa-ra manter a superfície a uma temperatura que varia de cercade 10 a cerca de 21°C.

A esteira de filamento talhada 450 também pode serpassada por um sistema de resfriamento 600. 0 sistema deresfriamento pode incluir um transportador e um acionador,tal como um motor, para mover o transportador. Um aparatosoprador (não ilustrado) pode estar localizado abaixo dotransportador para gerar sucção e puxar ar pela esteira defilamento talhado 450, por exemplo, do topo para a base. 0ar é preferivelmente tirado em temperatura ambiente e é em-pregado para orientar a temperatura da esteira de filamentotalhado 450 para temperatura ambiente. Alternativamente, oar pode ser tirado por uma bobina de resfriamento (não ilus-trada) para baixar a temperatura do ar e aumentar o efeitorefrescante na esteira de filamento talhado 450. A esteirade filamento talhado 450 pode então ser enrolada por um apa-rato de enrolamento 700 sobre um laminador continuo (nãomostrado) para armazenamento para uso posterior. Qualqueraparato de enrolamento convencional é adequado para uso napresente invenção. A esteira de filamento talhado 450, comotambém a esteira de polímero de vidro descrita abaixo, podeser utilizada em várias aplicações acústicas não estruturaistal como em eletrodomésticos, em telas e divisões de escri-tório, em azulejos de teto, em painéis de construção, e emaplicações semi-estruturais tal como, por exemplo, cobertu-ras de teto, revestimentos de capuz, revestimentos de piso,painéis de remate, estantes de embrulhos, guarda-sóis, es-truturas de painel de instrumento, portas internas, ou pai-néis de parede ou painéis de capota de veículos recreativos.

Em uma modalidade alternativa (não ilustrada), asfibras de reforço úmidas que foram dieletricamente secas co-mo descrito acima são depositadas na tampa de formação 300,tal como pelo primeiro sistema de transferência de fibra120, e suspensas pela corrente de ar de alta velocidade ge-rada dentro da tampa de formação 300. Preferivelmente, asfibras de reforço úmidas são formadas como feixes com um texde feixe de 10 a 500. Os feixes de fibras de reforço úmidas200 podem ser passados por um forno dielétrico 110 ou outroaparato que gere os campos elétricos e sequem as fibras úmi-das. Os feixes secos de fibras de reforço úmidas podem en-tão ser transferidos para a tampa de formação 300. Uma pri-meira esteira de polímero (não ilustrada) pode ser colocadasobre o aparato de transporte 310 e pode ser introduzida natampa de formação 300 na entrada 350 (descrita na FIG. 4) .

A primeira esteira de polímero pode ser uma esteira de fi-bras de polímero aleatoriamente orientadas. As fibras depolímero adequadas incluem, porém não estão limitadas, fi-bras de poliéster, fibras de polietileno, fibras de polipro-pileno, fibras de tereftalato de polietileno (PET), fibrasde sulfeto de polifenileno (PPS) , fibras de cloreto de poli-vinila (PVC), fibras de acetato de vinila de etileno/cloretode vinila (EVA/VC), fibras de polímero de acrilato de alqui-Ia inferior, fibras de polímero de acrilonitrila, fibras deacetato de polivinila parcialmente hidrolisadas, fibras deálcool de polivinila, fibras de polivinil pirrolidona, fi-bras de acrilato de estireno, poliolefinas, poliamidas, po-lissulfetos, policarbonatos, raiom, náilon, resina fenólica,e resinas epóxi.

Os feixes secos de fibras de reforço úmidas sãopuxados para baixo e depositados sobre a primeira esteira depolímero com a ajuda de um vácuo ou outro tipo de aparato desucção. O resultado é uma esteira de polímero que tem umadistribuição substancialmente uniforme de feixes secos defibras de reforço úmidas. A esteira de polímero/vidro podeser então passada pelo sistema de ligação térmico 400 paraunir os feixes secos de fibras de reforço e o material depolímero, que forma a primeira esteira de polímero. A tem-peratura dentro do sistema de ligação térmico 400 é variávele depende do componente(s) de polímero formando a esteira depolímero. A temperatura é uma temperatura que é elevada obastante para pelo menos parcialmente derreter o material(s)de polímero na esteira de polímero e unir as fibras de re-forço úmidas secas e material de polímero para formar um es-teira de polímero/vidro. A esteira de polímero/vidro podeser então compactada, pode ser esfriada, e laminada comodescrito acima.

Uma segunda esteira de polímero (não mostrada) po-de estar posicionado na camada de feixes secos de fibras dereforço úmidas tal que os feixes secos de fibras de reforçofiquem em sanduíche entre a primeira e segunda esteira depolímero. A primeira e a segunda esteira de polímero podemser formadas dos mesmos polímeros ou podem ser formadas depolímeros diferentes, dependendo da aplicação desejada. Asegundo esteira de polímero pode ser fixada às fibras de re-forço por ligação térmica como descrito acima.

Geralmente tendo descrito esta invenção, um outroentendimento pode ser obtido em referência a certos exemplosespecíficos ilustrados abaixo, que são fornecidos para pro-pósitos de ilustração somente e não é pretendido serem todosinclusivos ou limitantes a menos que de outro modo especificado.

Exemplos

Exemplo 1 - Integridade do Feixe

Uma composição engomadura de acordo com a Tabela 1foi misturada e aplicada com um laminador aplicador cilín-drico a fibras de 13 μιη em uma produção de bucha de vidro de31,75 kg por hora com uma placa de pontas de 2052 pontas.

Tabela 1

<table>table see original document page 31</column></row><table>

(a)PD-166 é uma emulsão de acetato de polivinilade HB Fuller.

(b)A-1100 é um aminossilano disponível de GeneralEletric Silicones Division.

(c)PVP K-90 é uma solução de polivinilpirrolidonade International Specialty Products.

Esmeril 6760 L é um lubrificante de ácido graxo-polietilenimina de Cognis.

O filamento de vidro foi dividido em 16 seções pa-ra produzir um tex de filamento de aproximadamente 40 tex.

O filamento foi talhado com uma talhadeira CB 73 em compri-mentos de 3,175 cm e depositado em um tubo de plástico. Osfilamentos talhados foram então secados em um forno RF (die-létrico) de campo errático PSC de um teor de umidade de a-proximadamente 15% a um teor de umidade aproximado de 0% acerca de 30 lb/hr. A massa resultante de feixes foi dividi-da facilmente (quebrada) em feixes individuais de fibras. Oteor de umidade foi determinado ser menor do que 0,5% em pe-so. Os feixes individuais foram caracterizados como exibin-do excelente dureza de feixe.

Aproximadamente 300 g dos feixes foram entãotransferidos à mão em um "Pré-formador" (uma caixa fechadacom uma tiragem descendente grande de ar empregado para fa-zer esteiras de vidro chamadas de pré-formas). Esta quanti-dade foi suficiente para produzir uma densidade areai decerca de 1 onça por pé quadrado. O aglutinante de esteiraE-240-8 (um aglutinante de poliéster termocurável em pó moí-do com catalisador de peróxido de benzoila disponível deAOC) foi borrifado à mão sobre a esteira. A esteira foitransferida para dentro de um forno de ar sob pressão a232,22°C durante 10 minutos. A esteira foi removida e es-friada. A esteira foi determinada para exibir integridade eforça de feixe excelentes.

Exemplo 2 - Esteiras Trançadas por Ar e de SecagemDielétrica

Uma composição de engomadura de acordo com a Tabe-la 2 foi misturada e aplicada com um laminador aplicador ci-lindrico às fibras de 16 um em uma produção de bucha de vi-dro de 31,75 kg por hora com uma placa de pontas de 2052pontas.Tabela 2

<table>table see original document page 33</column></row><table>

(a)HP3-02 é uma dispersão de poliolefina em águade Hydrosyze, Inc.

(b)A-IlOO é um aminossilano disponível de GeneralEletric Silicones Division.

(c) K-12 é um lubrificante de polietilenimina-ácido graxo disponível de AOC.

O filamento de vidro dividido em 16 seções paradeterminar um tex de filamento de aproximadamente 70 tex.

Os filamentos foram talhados com uma talhadeira CB 73 emcomprimentos de 3,175 cm. As fibras talhadas foram deposi-tadas em um tubo plástico e secas em um forno RF (dielétri-co) de campo errático PSC de um teor de umidade de aproxima-damente 15% para um teor de umidade aproximado de 0% a cercade 30 lb/hr. A massa de feixe resultante foi facilmentequebrada em feixes individuais. 0 teor de umidade foideterminado para ser menor do que 0,5% em peso. Os feixesforam colocados em sacolas plásticas. As bolsas foram entãoinvertidas para determinar quão bem os feixes de fibra dis-persaram de cada outro e quão bem os feixes fluíram além deum ao outro. Uma inspeção visual determinou que os feixesindividuais fluíram muito facilmente e ficaram bem dispersos.

Aproximadamente 300 g dos feixes foram transferi-dos à mão em um "Pré-formador" (uma caixa fechada com umatiragem descendente grande de ar empregado para fazer estei-ras de vidro chamadas de pré-forma). Esta quantidade foisuficiente para determinar uma densidade areai de cerca de 1onça por pé quadrado. O aglutinante de esteira E-240-8 (umaglutinante de poliéster termocurável em pó moído com cata-lisador de peróxido de benzoíla disponível de AOC) foi bor-rifado à mão sobre a esteira. A esteira foi transferida pa-ra dentro de um forno de ar sob pressão a 232,22°C durante10 minutos. A esteira foi removida e esfriada. A esteirade filamento talhado exibiu excelente integridade e força defeixe.

A invenção deste pedido foi descrita acima tantogenericamente quanto respeito às modalidades específicas.

Embora a invenção tenha sido apresentada na qual acredita-seser as modalidades preferidas, uma ampla variedade de alter-nativas conhecidas por aqueles de experiência na técnica po-de ser selecionada dentro da descrição genérica. A invençãonão está limitada, de outro modo, exceto pela recitação dasreivindicações apresentadas abaixo.

Claims (20)

1. Esteira de filamento talhado não tecido,CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:feixes de fibras de reforço úmidas dieletricamentesecas; eum material de ligação termoplástico que tem umponto de fusão menor do que o ponto de fusão dos referidosfeixes de fibras de reforço úmidas dieletricamente secas, oreferido material de ligação termoplástico ligando a pelomenos uma porção dos referidos feixes de fibras de reforçoúmidas dieletricamente secas, os referidos feixes das fibrasde reforço úmidas dieletricamente secas sendo distribuídossubstancialmente uniformemente ao longo da referida esteirade filamento talhado.

2. Esteira de filamento talhado, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que as referidasfibras de reforço úmidas compreendem pelo menos um membroselecionado de fibras de vidro, fibras de vidro de lã, fi-bras naturais e fibras de cerâmica.

3. Esteira de filamento talhado, de acordo com areivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a referidaesteira de filamento talhado tem uma espessura compactada decerca de 0,158 (1/16) a cerca de 1,27 cm (1/2 de uma polegada).

4. Esteira de filamento talhado, de acordo com areivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que os referidosfeixes de fibras de reforço úmidas dieletricamente secas têmum tex de feixe de cerca de 10 a cerca de 500.

5. Esteira de filamento talhado, de acordo com areivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que as referidasfibras de reforço úmidas têm um comprimento de cerca de 0,27(1/2) a cerca de 5,08 cm (2 polegadas).

6. Esteira de filamento talhado, de acordo com areivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o referidomaterial de ligação termoplástico é selecionado de fibras depoliéster, fibras de polietileno, fibras de polipropileno,fibras de tereftalato de polietileno, fibras de sulfeto depolifenileno, fibras de cloreto de polivinila, fibras de a-cetato de vinila de etileno/cloreto de vinila, fibras de po-límero de acrilato de alquila inferior, fibras de polímerode acrilonitrila, fibras de acetato de polivinila parcial-mente hidrolisada, fibras de álcool de polivinila, fibras depolivinil pirr.olidona, fibras de acrilato de estireno, poli-olefinas, poliamidas, polissulfetos, policarbonatos, raiom,náilon, resinas fenólicas e resinas epóxi.

7. Método para formar uma esteira de filamento ta-lhado não tecido, CARACTERIZADO pelo fato de que compreendeas etapas de:dieletricamente secar os feixes de fibras de re-forço úmidas para formar feixes secos de fibras de reforço;misturar os referidos feixes secos de fibras dereforço e um material de ligação termoplástico tendo um pon-to de fusão abaixo daquele ponto de fusão dos referidos fei-xes secos de fibras de reforço para formar uma mistura dosreferidos feixes secos de fibras de reforço e do referidomaterial de ligação termoplástico;depositar a referida mistura sobre um aparato detransporte para formar uma folha, a referida folha contendouma distribuição substancialmente uniforme dos referidosfeixes secos de fibras de reforço e do referido material deligação termoplástico ao longo da referida folha; eligar os referidos feixes secos de fibras de re-forço e material de ligação termoplástico para formar umaesteira de filamento talhado.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7,CARACTERIZADO pelo fato de que a referida etapa de dieletri-camente secar os referidos feixes de fibras de reforço úmi-das compreende:introduzir os referidos feixes de fibras de refor-ço úmidas em um forno dielétrico onde os referidos feixes defibras de reforço úmidas são passados por campos elétricosde alta freqüência alternante.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que a referida etapa de misturacompreende:transportar os referidos feixes secos de fibras dereforço e material de ligação termoplástico para uma tampade formação onde os referidos feixes secos de fibras de re-forço e o referido material de ligação termoplástico estãodispersos em uma corrente de ar.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que na referida etapa de deposi-ção, a mistura é depositada sobre o referido aparato detransporte por um vácuo posicionado em um lado do referidoaparato de transporte oposto à referida mistura.

11. Método, de acordo com a reivindicação 7,CARACTERIZADO pelo fato de que a referida etapa de ligaçãocompreende:aquecer a referida folha a uma temperatura sufici-ente para fundir pelo menos uma porção do referido materialde ligação termoplástico, onde o referido material de liga-ção termoplástico se torna adesivo e une pelo menos uma por-ção dos referidos feixes de fibras de reforço secas e refe-rido material de ligação termoplástico.

12. Método, de acordo com a reivindicação 7,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de :compactar a referida esteira de filamento talhado;eesfriar a referida esteira de filamento talhadocompactado.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12,CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende aetapa de:enrolar a referida esteira· de filamento talhadoesfriada, compactada sobre um laminador continuo.

14. Método para formar uma esteira de compósito,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de:dieletricamente secar os feixes de fibras de re-forço úmidas para formar feixes secos de fibras de reforço;depositar os referidos feixes dieletricamente se-cos de fibras de reforço sobre uma esteira de polímero, areferida esteira de polímero sendo formada de um material deligação polimérico, o referido material de ligação poliméri-co tendo um ponto de fusão abaixo do ponto de fusão dos re-feridos feixes dieletricamente secos de fibras de reforço; eligar os referidos feixes secos de fibras de re-forço e o referido material de ligação polimérico para for-mar uma esteira de compósito.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14,CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende aetapa de:transportar os referidos feixes secos de fibras dereforço para uma tampa de formação onde os referidos feixessecos de fibras de reforço são dispersos em uma corrente dear após a referida etapa de secagem.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15,CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende aetapa de:posicionar a referida esteira de polímero em umaparato de transporte dentro da referida tampa de formaçãoantes da referida etapa de deposição.

17. Método, de acordo com a reivindicação 15,CARACTERIZADO pelo fato de que a referida etapa de dieletri-camente secar os referidos feixes de fibras de reforço úmi-das compreende:introduzir os referidos feixes de fibras de refor-ço úmidas em um forno dielétrico onde os referidos feixes defibras de reforço úmidas são passados através de campos elé-tricos de alta freqüência alternante e são secos.

18. Método, de acordo com a reivindicação 14,CARACTERIZADO pelo fato de que a referida etapa de ligaçãocompreende:aquecer os referidos feixes secos de fibras de re-forço e a referida esteira de polímero a uma temperatura su-ficiente para fundir pelo menos uma porção do referido mate-rial de ligação polimérico, o referido material de ligaçãopolimérico se tornando adesivo e unindo pelo menos uma por-ção dos referidos feixes de fibras de reforço secas e refe-rido material de ligação polimérico.

19. Método, de acordo com a reivindicação 16,CARACTERIZADO pelo fato de que os referidos feixes secos defibras de reforço são depositados sobre a referida esteirade polímero por um vácuo posicionado em um lado do aparatode transporte oposto à referida esteira de polímero.

20. Método, de acordo com a reivindicação 14,CARACTERIZADO pelo fato de que, adicionalmente compreende asetapas de:compactar a referida esteira de compósito;esfriar a referida esteira de compósito; eenrolar a referida esteira de compósito esfriado,compactada sobre um laminador contínuo.