CS250210B2 - Method of synthetic thermosetting resin curing and device for realization of this method - Google Patents

Description

iPásový materiál (13) impregnovaný tvrditelnou umělou pryskyřicí běží svisle zdola nahoru první zónou (1) pro tepelné zpracování, ve které se odpařuje rozpouštědlo umělé pryskyřice a zahajuje se chemická reakce. Tento lepkavý pásový materiál (13), opouštějící .první zónu (1) pro tepelné zpracování, prochází poté chladicí zónou (14), ve které je pomocí chladícího média ochlazován, takže se chemická reakce zastaví a sníží -se lepivost. Po změně směru pohybu .prochází pásový materiál (13) svisle směrem shora dolů druhou zónou . (2) pro tepelné zpracování, ve které chemická reakce pokračuje. Před navíjením se pásový materiál (13) znovu .chladí.

Vynález se týká způsobu· vytvrzení teplem tvrditelné umělé pryskyřice tepelným zpracováním pásového materiálu, jí impregnovaného, při kterém je impregnovaný pásový materiál veden směrem nahoru první zónou pro tepelné zpracování, dále kolem soustavy odchylovacích válců a pak směrem dolů druhou zónou pro tepelné zpracování.

Vynález se dále týká zařízení pro tepelné zpracování pásového materiálu, zejména pásového materiálu impregnovaného tvrditelnou pryskyřicí k provádění shora uvedeného· způsobu, 'které sestává z první zdola nahoru průchodné zóny pro tepelné zpracování, soustavy odchylovacích válců pro odchylování pásového materiálu a navazující druhé shora dolů průchodné zóny pro tepelné zpracování.

Způsob a zařízení podle vynálezu jsou vhodné zejména pro tepelné zpracování duroplasty impregnovaných roun a tkanin z organických vláken, zejména tkanin ze skleněných vláken.

Jedno ze známých zařízení tohoto druhu, ve kterém je ve svislém směru vedený pásový materiál v průběhu tepelného zpracování veden v protisměru, je konstruován tak, že tepelné zpracování před změnou směru se dovede pokud možno co nejdále, takže pryskyřice se v podstatě uvede do stavu, ve kterém již není lepivá. Pásový materiál se kromě toho bezprostředně před změnou směru odfukuje na vnitřní straně, která je přivrácena k · odchylovacím válcům, chladicím vzduchem, áby se snížil rozdíl teplot mezi styčnou plochou pásového materiálu a chlazenými odchylovacími válci, čímž se navíc zabraňuje nalepení pryskyřice na pláště těchto válců. Stupeň tepelného zpracování před změnou směru určuje v těchto zařízeních jejich konstrukční výšku, přičemž se musí najít kompromis, při kterém se dosáhne prodlevy pásového· materiálu potřebné pro ukončení tepelného zpracování při rozumné rychlosti pásového materiálu a přijatelné konstrukční výšce zařízení.

Dále je z čs. pat. spisu č. 167 369 znám způsob sušení textilních materiálů po předcházející impregnaci. Přitom má být odpařena směs methanolu a vody, avšak má se zabránit přehřátí textilního pásu. Jinými slovy má kromě fyzikálního děje odpařování nastat uvnitř textilního· materiálu co nejmenší změna.

Na rozdíl od toho má být způsobem podle vynálezu vyvoláno vytvrzení teplem tvrditelné umělé pryskyřice v textilním pásu, jí impregnovaném. Vynález se tedy týká způsobu, kde dochází k chemické reakci na všech místech pásového materiálu.

Z DOS 2 261 050 je dále známo chlazení vzduchem, kterým se však dosahuje jiného účinku než způsobu podle přihlášky.

Způsob podle vynálezu záleží v tom, že pásový materiál se po opuštění první zóny pro· tepelné zpracování a před průchodem soustavou odchylovacích válců chladí v chladicí zóně.

Podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu se pásový materiál v chladicí zóně chladí chladicím · médiem z obou stran.

Podle dalšího provedení se tlak v chladicí zóně udržuje nižší než tlak v první zóně pro tepelné zpracování.

Zařízení pro vytvrzení teplem tvrditelné umělé pryskyřice tepelným zpracováním pásového materiálu, jí impregnovaného, sestávající z první zdola nahoru průchodné zóny pro tepelné zpracování, soustavy odchylovacích válců pro odchylování pásového materiálu a navazující druhé shora dolů průchodné zóny pro tepelné zpracování k provádění způsobu, je podle vynálezu vytvořeno tak, že za první zónou pro tepelné zpracování a před soustavou odchylovacích válců je uspořádána chladicí zóna.

Podle výhodného provedení zařízení jsou v chladicí zóně po obou stranách dráhy pásového materiálu a ve směru pohybu· pásového· materiálu za sebou uspořádány výstupní trysky pro chladicí médium.

Podle jiného provedení je v chladicí zóně uspořádáno odsávací zařízení pro chladicí médium.

Podle dalšího provedení je první zóna pro· tepelné zpracování o délku chladicí zóny kratší než druhá zóna pro tepelné zpracování.

Vynález řeší shora uvedený problém zcela opačnou cestou. Ve snaze snížit při stejné rychlosti pásového materiálu konstrukční výšku zařízení, nebo naopak při stejné konstrukční výšce zvýšit rychlost pásového materiálu, se nový účinek, z hlediska známých koncepcí paradoxně, dosahuje tím, že tepelné zpracování se podle vynálezu před změnou směru pohybu pásového materiálu především nevede daleko, a dále tím, že se toto tepelné zpracování ochlazením pásového· materiálu v chladicí zóně dokonce ještě přeruší. Na rozdíl od známé koncepce, při které se pásový materiál před změnou směru právě tepelným zpracováním uváděl pokud · možno co nejblíže k nelepivému stavu pryskyřice, je podkladem pro opatření podle vynálezu poznatek, že ochlazením pásového materiálu se sníží lepivost, současně však vlastně zastaví polymerace, jelikož pásový materiál při změně směru svého pohybu nenese s sebou žádné zbytkové teplo, které by mohlo způsobit nekontrolované a nekontrolovatelné pokračování tepelného· zpracování. Pásový materiál tedy do druhé zóny pro tepelné zpracování vstupuje s rovnoměrnou teplotou po celé své šířce a tloušťce, což umožňuje přesně regulovatelné tepelné zpracování. Tímto způsobem zůstává dokonce 1 při snížené konstrukční výšce, případně zvýšené rychlosti pásového materiálu dostatek času k tomu, aby se tepelné zpracování po změně smě250210 ru pásového materiálu opět zahájilo a dokončilo. Přitom se neočekávaně zjistilo, že v důsledku ztrát, připadne nákladů na energii, způsobených ochlazováním pásového materiálu, se nezhoršuje hospodárnost, protože zvýšená produktivita a/nebo snížené investiční náklady tyto ztráty daleko převažují. Kromě toho lze ještě dosáhnout zvýšení jakosti, protože odpadá pouze jednostranné ochlazování pásového materiálu chladicím vzduchem a především válci. Takové zařízení tedy již nepředstavuje jen vynucený kompromis, protože dimenzováním nejen pouze jedné, nýbrž obou zón pro tepelné zpracování, chladicí zóny a chladicího výkonu, který lze dokonce dimenzovat na nárazové chlazení, lze podle právě rozhodujících hledisek dosáhnout optima.

Vynález je dále blíže objasněn na příkladu jeho provedení, který je popsán pomocí připojeného výkresu, na kterém je schematicky znázorněna horní část svislého zařízení pro tepelné zpracování impregnovaného· -pásového materiálu.

Zařízení znázorněné na výkrese sestává z první zóny 1 pro tepelné zpracování, ze které je znázorněna pouze její horní část a která probíhá zdola nahoru. Vedle této první zóny 1 pro tepelné zpracování je uspořádána druhá zóna 2 pro tepelné zpracování, která probíhá shora dolů a ze které je rovněž znázorněna pouze její horní část. Nad oběma zónami 1, 2 pro tepelné zpracování je uspořádána převáděcí zóna 3. Konstrukce obou zón 1, 2 pro tepelné zpracování do značné míry odpovídá zónám pro tepelné zpracování u známých zařízení a může se proto považovat za známou. V horní části první zóny 1 pro tepelné zpracování jsou nad sebou a proti sobě uspořádány dmýchací komory 4, které jsou opatřeny privzdíušňovacími tryskami 5, ze kterých vystupuje dolů směřující proud ohřátého média, například proud ohřátého vzduchu, který je označen šipkami. Na neznázorněném spodním konci první zóny 1 pro tepelné zpracování je uspořádáno neznázorněné odsávací zařízení · pro odsávání ohřívacího média.

Druhá zóna 2 pro tepelné zpracování je ve své spodní, neznázorněné části rovněž opatřena dmýchacími komorami s přlvzduŠňovacími tryskami, ze kterých vystupuje proud teplého média, například proud teplého vzduchu, který směřuje nahoru. Z výkresu je patrné, že na horním konci druhé zóny 2 pro tepelné zpracování je uspořádáno pouze schematicky znázorněné odsávací zařízení 6, které je opatřeno vstupními otvory 7, kterými prochází a je odváděn teplý vzduch.

V převáděcí zóně 3 je známým způsobem uspořádána soustava 8 odchylovacích válců 9, 10, 11, 12.

Pásový materiál 13, který 'byl známým způsobem impregnován impregnační látkou,

S^i^obííhá směrem nahoru, to jest ve směru šipky A, nejdříve první zónou 1 pro tepelné zpracování, ve které je veden mezi proti sobě uspořádanými dmýchacími komorami 4. Pásový materiál 13 je pak odchylován odchylovacími válci 9, 10, 11, 12, přes které běží, a probíhá pak směrem dolů, to jest ve směru šipky B, druhou zónou 2 pro tepelné zpracování. Mezi touto druhou zónou 2 pro tepelné zpracování a místem navíjení se pásový materiál 13 známým způsobem chladí.

Celková délka první zóny 1 pro tepelné zpracování a chladicí zóny 14 je přibližně rovna délce druhé zóny 2 pro tepelné zpracování. V této chladicí zóně 14 jsou uspořádány dmýchací komory 15, které jsou ' ve směru pohybu pásového materiálu 13 · podle šipky A, uspořádány nad sebou a vzhledem k pásovému materiálu 13 proti sobě. Ze schematického znázornění těchto dmýchacích komor 15 je patrné, že jsou opatřeny výstupními tryskami 16, ze kterých vystupuje proti pásovému materiálu 13 směřující proud chladicího média, například vzduchu, který je označen šipkami. V chladicí zóně 14 je dále uspořádáno schematicky znázorněné odsávací zařízení 17, které odvádí chladicí médium z chladicí zóny 14.

V převáděcí zóně jsou dále uspořádány tři dmýchací trysky 18, 19, 20, které pásový materiál 13 na straně přiléhající na odchylovací válce 9, 10, 11, 12 ofukují chladicím médiem, například vzduchem. Dmýchací tryska 18 je přitom ve směnu pohybu pásového materiálu 13 uspořádána před prvním odchylovacím válcem 9, zatímco zbývající dmýchací trysky 19, 20 jsou uspořádány mezi první dvojicí -odchylováních válců 9, 10, popřípadě mezi druhou dvojicí odchylovacích válců 10, 11. Chladicí médium je z převáděcí zóny 3 odváděno odtahem 21.

Popsané zařízení pracuje následujícím způsobem.

Po průchodu impregnovacím zařízením je impregnovaný pásový materiál 13 veden svisle nahoru první zónou 1 pro tepelné zpracování. Na pásový materiál 13 přitom z obou stran působí v protisměru narážející teplé médium. V této první zóně 1 pro tepelné zpracování tak nejdříve dochází k pozvolnému ohřátí pásového materiálu 13, odpaření rozpouštědla a k chemické reakci, to jest předpolymeraci, předpolyadici, případně předpolykondenzaci. Pásový materiál 13 vystupující z první zóny 1 pro tepelné zpracování, který je ještě lepivý, prochází nyní mezi dmýchacími komorami 15 chladicí zóny 14. Pásový materiál 13 je zde chlazen médiem působícím na obě strany tohoto pásového materiálu 13, v důsledku čehož se jednak zastaví chemická reakce, jednak od-straní lepkavost. Aby se zabránilo pronikání chladicího vzduchu z chladicí zóny 14 do pod ní uspořádané první zóny 1 pro· tepelné zpracování, je odsávacím zařízením 17 odsáváno větší množství chladí250210 čího média, než je přiváděno dmýchacími komorami 15. V chladicí zóně 14 je tudíž nižší tlak než v první zóně 1 pro tepelné zpracování.

Dmýchací trysky 18, 19, 20 v převáděcí zóně 3 ofuikují chladicím vzduchem jednu stranu pásového materiálu 13, aniž by přitom způsobovaly znatelné jednostranné ochlazení pásového materiálu 13, protože tento pásový materiál 13 byl již předtím ochlazen v chladicí zóně 14. Tyto dmýchací trysky 18, 19, 20, které ostatně nejsou nevyhnutelně nutné, slouží hlavně k větrání prostoru obklopeného pásovým materiálem 13.

Po· odchýlení pásového materiálu 13 v převáděcí zóně 3 je tento pásový materiál 13 veden ve směru šipky B druhou zónou 2 pro tepelné zpracování, ve které pokračuje chemická reakce zahájená v první zóně 1 pro tepelné zpracování, to jest konečná polymerace, polyadice, případně polykondenzace. Protože pásový materiál 13 vstupuje do< druhé zóny 2 -pro tepelné zpracování po opuštění první komory 1 pro tepelné zpracování v definovaném ne'bo definovatelném stavu, může se tepelné zpracování optimálně regulovat. Před navíjením se pásový materiál · 13, jak již bylo popsáno, ochladí, aby se impregnační látka, · často· ještě poněkud lepkavá, rychle ochladila na pokojovou teplotu a zastavil chemický proces, čímž se zajistí trvanlivost impregnovaného pásového materiálu 13.

Popsané zařízení podle vynálezu je vhodné zejména pro tepelné zpracování tkanin a roun z organických a anorganických vláken. V zařízení lze zpracovávat zejména impregnované tkaniny ze skleněných vláken.

Jako impregna-ční látky se používají zejména tvrditelné umělé hmoty, to jest duroplasty, například melaminové, fenolové, polyesterové, epoxidové a silikonové pryskyřice.

Impregnované materiály, které byly tepelně zpracovány v popsaném zařízení, se dále s výhodou zpracovávají na vrstvené materiály, které se používají mimo jiné v elektrotechnickém a elektronickém průmyslu, například pro desky plošných spojů.

Claims (7)

1. Způsob vytvrzení teplem tvrditelné umělé pryskyřice tepelným zpracováním pásového· materiálu, jí impregnovaného, při kterém je impregnovaný pásový materiál veden směrem nahoru první zónou pro· tepelné zpracování, dále kolem soustavy odchylovacích válců a pak směrem dolů druhou zónou pro tepelné zpracování, vyznačující se tím, že pásový materiál se po· opuštění první zóny pro tepelné zpracování a před průchodem soustavou odchylovacích válců chladí v chladicí zóně.

2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že pásový materiál se v chladicí zóně chladí chladicím médiem z obou stran.

3. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že tlak v chladicí zóně se udržuje nižší než tlak v první zóně pro tepelné zpracování.

4. Zařízení pro vytvrzení teplem tvrditelné umělé pryskyřice tepelným zpracováním pásového materiálu, jí impregnovaného, sestávající z první zdola nahoru průchodné

VYNÁLEZU zóny pro tepelné zpracování, soustavy odchylovacích válců pro odchylování pásové ho materiálu a navazující druhé shora -do lů průchodné zóny pro tepelné zpracován k provádění způsobu podle bodu 1 vyzná čující -se tím, že za první zónou (1) pro te pelné zpracování a před soustavou (8) od chylovacích válců - [9, 10, 11, 12) Je uspořá dána chladicí zóna (14).

5. Zařízení podle bodu 4 vyznačující se tím, že v chladicí zóně (14) jsou po obou stranách dráhy pásového materiálu (13) a ve směru pohybu pásového materiálu (13) za sebou uspořádány výstupní trysky (16) pro chladicí médium.

6. Zařízení podle bodu 5 vyznačující se tím, že v chladicí zóně (14) je uspořádáno odsávací zařízení (17) pro chladicí médium.

7. Zařízení podle kteréhokoliv z bodů 4 až 6 vyznačující -se tím, že - první zóna (1) pro tepelné zpracování je o délku chladicí zóny (14) kratší než druhá zóna (2) pro tepelné zpracování.