CS262941B1

CS262941B1 - Reinforce method of fibre layer from tangle of loops from endless fibres

Info

Publication number: CS262941B1
Application number: CS872562A
Authority: CS
Inventors: Radko Prof Dr Ing Drsc Krcma
Original assignee: Krcma Radko
Priority date: 1987-04-09
Filing date: 1987-04-09
Publication date: 1989-04-14
Also published as: CS256287A1

Abstract

Řešení se týká textilní technologie. Vrstva spleti smyček z nekonečných vláken pro výztuhy kompozitních materiálů s polymerní nebo maltovinovou matricí se opatří na jedné nebo obou stranách pavučinou nebo rounem a prováže svazky vláken působením vpichovacích jehel v četnosti do 500 vpichů na cm^.The solution relates to textile technology. A layer of tangled loops of filaments for reinforcement of composite materials with polymer or a mortar matrix is provided on one or both sides of a web or fleece, and bundles the fibers through action needling needles in frequency to 500 punches per cm2.

Description

Vynález se týká způsobu zpevnění vlákenné vrstvy ze spleti nekonečných vláken pro výztuhy kompozitních materiálů s polymerní nebo maltovinovou matricí.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of strengthening a fibrous layer of a web of continuous filaments for reinforcing composite materials with a polymer or mortar matrix.

Je známo, že za armující složku kompozitů jak s polymerní, tak i maltovinovou matricí, slouží velmi účelně vlákna z organických polymerů nebo vlékna minerální. Tato vlákna se používají bu3 jako příměs do matrice, nebo ve formě plošných útvarů jako sítovin, tkanin a pletenin. Míšení samotných vláken s matricí je možné pouze v případě, že vlákna jsou značně krácena a stejnoměrnost rozptýlení v matrici závisí na způsobu a intenzitě míšení. Příkladem použití je výroba azbestocementového zboží a jeho analogie při náhradě azbestových vláken polyakrylnitrilovými nebo polypropylenovými vlákny. Základní nevýhodou tohoto způsobu je skutečnost, že se zkracováním délky použitých vláken se podstatně snižuje i jejich zpevňující účinek. Je známo, že vlákenné kompozity s polymerní matricí mají při použití nekonečných vláken až dvojnásobnou pevnost v tahu než kompozity s vlákny ze střiží do běžné délky střihu 60 mm. Proto se častěji k armování plošných útvarů z plastů využívají plošné textilie jako sííoviny, tkaniny i pleteniny. Po funkční stránce je jejich použití výhodnější, avšak zvláště v případech, kdy v kom požitu musí být použit vysoký podíl vlákenné složky, je ekonomicky nevýhodné. Proto je snaha tyto plošné textilie nahradit různými soustavami délkových textilií, jako nití, ukládaných do matrice před jejím vytvrzením.It is known that organic polymer fibers or mineral fibers are very useful for the reinforcing component of composites with both polymer and mortar matrix. These fibers are used either as an additive to the matrix or in the form of sheets, fabrics and knits. Mixing the fibers alone with the matrix is only possible if the fibers are considerably shortened and the uniformity of dispersion in the matrix depends on the manner and intensity of the mixing. An example of use is the manufacture of asbestos-cement products and their analogy in the substitution of asbestos fibers with polyacrylonitrile or polypropylene fibers. The main disadvantage of this method is that, as the length of the fibers used is reduced, their firming effect is substantially reduced. Polymer matrix fiber composites are known to have up to twice the tensile strength when used with continuous filaments than staple fiber composites up to a normal cut length of 60 mm. For this reason, flat fabrics such as mesh, fabrics and knitted fabrics are more often used to reinforce flat plastic structures. Functionally, their use is preferable, but especially in cases where a high proportion of the fiber component must be used in whom it is economically disadvantageous. Therefore, it is an attempt to replace these fabrics with various sets of length fabrics, such as threads, deposited in the matrix before curing.

poslední uvedené způsoby zpevňování například fo'lií z plas tů, rozměrově stálých podlahovin i sklolaminétů vyžadují, aby ve vlastní výrobě kompozitu bylo k finální lince instalovánothe latter methods of reinforcing, for example, plastics foils, dimensionally stable floorings and fiberglass, require that in the production of the composite, the final line be installed

262 941262 941

- 2 poměrně složité zařízení na tvorbu armující vrstvy a bylo sladěno s výrobností kompozitu. Při potřebě vysokého podílu armující vrstvy prakticky nelze plně využít výrobností finálního zařízení a kapacita celé linky je omezena výrobností zařízení na tvorbu vlákenné vrstvy.- 2 quite complicated equipment for forming reinforcing layer and was aligned with the production of composite. When a high proportion of reinforcing layer is needed, it is practically impossible to fully utilize the production of the final equipment and the capacity of the whole line is limited by the production of the fiber-forming equipment.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob zpevnění vlákenné vrstvy ze spleti smyček z nekonečných vláken pro výztuhy kompozitních materiálů s polymerní nebo s maltovinovou matricí podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se vrstva spleti smyček opatří na jedné nebo obou stranách pavučinou nebo rounem a prováže svazky vláken působením vpichovacích nebo proplétacích jehel v četnosti do 500 vpichů na cm . Výhodné provedení spočívá v tom, že se použijí vlékna v pavučině nebo rounu s nižší teplotou tání nebo měknutí, než mají vlákna ve spleti smyček, které se po mechanickém zpevnění vystaví působení zvýšené teploty, potřebné k vytvoření adhezních spojů. Konečně je vhodné, že se k vytvoření vazných svazků vláken použijí dvousložková vlákna ze štěpených fólií.These drawbacks are overcome by the method of reinforcing the fibrous layer from a mesh of continuous filament loops for reinforcing the polymer or mortar matrix composite materials of the invention. It is based on the fact that a layer of mesh of loops is provided on one or both sides with a web or nonwoven and guides the bundles of fibers by means of needling or interlocking needles at a frequency of up to 500 punctures per cm. A preferred embodiment is that the webs are used in a web or web with a lower melting or softening point than the fibers in the loop of loops which, after mechanical consolidation, are subjected to the elevated temperature required to form adhesive bonds. Finally, it is desirable to use bicomponent fibers of split foils to form fiber bundles.

Základní výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje vytvořit armující vlákennou vrstvu převážně z nekonečných vláken v soudržném a samonosném stavu i téměř libovolné plošné hmotnosti. K výrobě kompozitu s polymerní nebo maltovinovou matricí je možné ji předkládat z velkonábalů a výrobnost vlastní impregnační, natírací nebo laminační části výrobního zařízení, ani při různých plošných hmotnostech zpevňující vrstvy, výrobnost celé linky, neovlivní. Separátní výroba výztu hové vrstvy navíc dovoluje vyrábět ji v různých variantách nezávisle na chodu ostatních zařízení a dokonce i na způsobu využití.The main advantage of the method according to the invention is that it makes it possible to form a reinforcing fiber layer predominantly of continuous filaments in a coherent and self-supporting state of almost any basis weight. For the production of composites with polymer or mortar matrix it is possible to present it from big packs and the production of own impregnation, coating or laminating part of the production equipment, even with different basis weights of reinforcing layer, does not affect the production of the whole line. In addition, the separate production of the reinforcement layer makes it possible to manufacture it in various variants independently of the operation of the other devices and even of the way of use.

Způsob podle vynálezu je déle blíže popsán na několika příkladech provedení.The process according to the invention is described in more detail below on several exemplary embodiments.

- 3 262 941- 3,262,941

PříkladyExamples

- Na pavučinu získanou mykáním polyesterových vláken o jem2 nosti 6 dtex a délce střihu 60 mm v plošné hmotnosti 30 g/m se ukládá v nahodilých, vzájemně se překrývajících smyčkách polyesterové hedvábí 166 dtex do celkové plošné hmotnosti 150 g/m . Celý útvar se převrství stejnou pavučinou z pólyesterových vláken o hmotnosti 30 g/m a vpichuje na jehlovém vpichovacím stroji z obou stran, celkovou hustotou 80 vpichú na cm o Zpevněná vlákenná vrstva se nabaluje a předkládá např, natírací lince na výrobu podlahovin.- On a web obtained by carding polyester fibers having a fineness of 6 dtex and a cut length of 60 mm at a basis weight of 30 g / m, the polyester silk of 166 dtex is deposited in random, overlapping loops to a total basis weight of 150 g / m. The entire structure is overlaid with the same 30 g / m 2 polyester fiber web and stitched on a needle stitcher on both sides, with a total density of 80 stitches per cm. The reinforced fiber layer is rolled up and presented, for example, to the flooring line.

- Na vlákenné rouno ž polypropylenových vláken o jemnosti a 9 dtex při poměru ve směsi 1:1 a plošné hmotnosti 40 g/m se ukládá jako v příkladu 1 spleí nekonečných vláken z polypropylenového hedvábí do celkové plošné hmotnosti 500 g/m · Vrstva se opět překryje rounem z polypropylenových vláken a vpichuje jednostranně četností 120 vpichú na cm . Zpevněná vrstva spleti slouží k výrobě laminátů s polyetylenovou matricí.- On a polypropylene fiber web of fineness and 9 dtex at a ratio of 1: 1 and a basis weight of 40 g / m @ 2, the filaments of polypropylene filament are combined to a total basis weight of 500 g / m @ 2. It is covered with a polypropylene fiber fleece and punctured unilaterally with a rate of 120 stitches per cm. The reinforced mesh layer is used for the production of polyethylene matrix laminates.

- Na pavučinu z polypropylenových vláken o hmotnosti 30 g/m se ukládá ve smyčkách tzv. nuceným kladečem spleti skleněné 2 hedvábí 260 dtex do celkové plošné hmotnosti 300 g/m a překryje rounem vytvořeným z dvousložkových vláken ze Štěpených fdlií polypropylen/polyetylen v poměru složek 1:1. Navrsttfený útvar se proplétá na proplétacím stroji bez vazných nití /Arabeva, Mali/ a vystaví vlivu vzduchu 140°C po dobu 30 s v horkovzdušné komoře. Po výstupu z komory se lisuje průchodem mezi dvojicí válců přítlakem 600 N/m. Vrstva slouží k výrobě sklolaminátů.- On the web of polypropylene fibers weighing 30 g / m, 2 silk 260 dtex silk is placed in loops by a so-called forced mesh roller up to a total basis weight of 300 g / m and overlaps with a fleece : 1. The stack is woven on a thread-free interlocking machine (Arabeva, Mali) and exposed to air at 140 ° C for 30 seconds in a hot air chamber. After exiting the chamber, it is pressed through a passage between a pair of rollers at a pressure of 600 N / m. The layer is used for the production of fiberglass.

- Na pavučinu z polypropylenových vláken o hmotnosti 40 g/n/ se jako v příkladu 1 klade splet nahodilých smyček z pramene skleněných nekonečných vláken do celkové plošné hmotnosti 400 g/m o Překryje se stejným polypropylenovým rounem a oboustranně vpichuje na jehlovém vpichovacím stroji hustotou 100 vpichů na cm ₀ Takto zpevněná vrstva převážně ze skleněných nekonečných vláken slouží jako výztuha polypropylenových- On a web of polypropylene fibers weighing 40 g / n / m, as in Example 1, a strand of random loops from a strand of glass filaments is put up to a total basis weight of 400 g / m. per cm ₀ This reinforced layer of glass fiber filaments serves as a reinforcement of polypropylene

262 941 «Μ»262 941 «Μ»

- Na pneumaticky vytvořené rouno o plošné hmotnosti g/m² z dvousložkových vláken ze štěpených folií ve složení 70 % POP a 30 % POE se nucené ukládající smyčky z řezaných pásků ze štěpené fúlie z POP přibližně o titru 1 200 dtex do celkové plošné hmotnosti 500 g.m². Vrstva se překryje stejným pneumatickým rounem a oboustranně vpichuje na jehlovém vpichovacím stroji hustotou 60 vpichů na 1 cm². Pak se vystaví vlivu horkého vzduchu na bubnovém fixačním zařízení oři teplotě- 150° C asi 40 sec a ochlazená vzduchem nabaluje. Slouží jako výztuhová vložka do tenkých cementových obkladových desek.- For pneumatically formed nonwoven fabric with a basis weight of g / m ² of two-component split-fiber fibers of 70% POP and 30% POE, forced placement loops of cut split-filament ribbon of POP of approximately 1 200 dtex up to a total basis weight of 500 gm ² . The layer is covered with the same pneumatic fleece and stitched on a needle stitching machine with a density of 60 strokes per cm ² on both sides. It is then exposed to hot air on a drum fuser at a temperature of-150 ° C for about 40 sec and air-cooled. It serves as a reinforcement insert for thin cement cladding boards.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

CLAIMS 1. A method of strengthening a fibrous layer of a mesh of continuous filament loops for reinforcing composite materials with a polymeric or mortar matrix, characterized in that the mesh layer is provided on one or both sides with a web or nonwoven and frequencies up to 500 voich per cm o

2. The consolidation method of claim 1, wherein the webs or webs have a lower melting or softening point than the fibers in the web and, after mechanical consolidation, are exposed to the elevated temperature required to form adhesive bonds.

3. Method according to claim 1, characterized in that two-component split-fiber fibers, alone or in admixture, are used to form the fiber bundles.