CZ285519B6 - Způsob výroby vlákny zesíleného termoplastického materiálu a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob výroby vlákny zesílených termoplastů v dvoupásovém lisu, u kterého tvoří boční utěsnění lisovacího prostoru porézní profil, který je mechanicky podepřen proti bočnímu vytlačení.ŕ

Description

Oblast techniky

O kompozitní materiály z termoplastického podkladu a vláknitého vyztužení, zejména skleněnými vlákny, je stále narůstající zájem o mnoha odvětvích průmyslu, zejména v automobilovém smyslu. Zvláště zajímavé jsou přitom materiály, které se zpracovávají deformováním deskového polotovaru, zejména lisováním vytlačováním. Nejznámější materiály tohoto typu jsou skelnou rohoží vyztužené termoplasty.

Dosavadní stav techniky

Pro výrobu takových kompozitních materiálů je známé z ekonomických důvodů používat zejména dvoupásové lisy. Z tepelně technického hlediska zvláště ekonomické uspořádání takového procesu je popsáno v GB 2 040 801, kde se termoplast zavádí vnatavené formě. Neuspokojivé u tohoto způsobu je však vytváření okraje desky. Nedefinovatelným tokem materiálu na okraji se vytváří relativně široká okrajová oblast desky, ve které značně kolísá obsah skla a tloušťka desky, čímž dochází ke vzniku značného prořezu.

V DE-A-33 47 877 je popsán dvoupásový lis pro výrobu třískových desek, desek z vláken, překližek, elektrolaminátů nebo podobně, u kterého se na vnějších hranách pásů v drážce společně vede drát se stejnou rychlostí jako lisovaný materiál. Při použití vysokých tlaků, například při výrobě skleněnou výztuží vyztužených desek termoplastů není však toto boční utěsnění účelně, protože drát je lisovaným materiálem vytlačován bočně navenek. Mimoto se drátem nevytváří žádné utěsnění ve vstupní oblasti pásů.

V DE-A-29 23 036 je popsán dvoupásový lis pro výrobu pryžových pásů vyztužených vložkami z ocelových lan, které jsou vhodné jako dopravní pásy. Pro boční utěsnění slouží společně se pohybující pryžové pásy, které jsou podepřeny čepy, upevněnými na lisovacích pásech. Pro výrobu vláknitých kompozitních materiálů z termoplastického podkladu a skleněných vláknitých rohoží by však takový dvoupásový lis nebyl vhodný, protože jednoduché pryžové pásy by nebyly schopné plnit svůj úkol při v nich vznikajícím tepelném a mechanickém zařízení.

Podle EP-A-0 484 735 má být problém bočního utěsnění řešen tak, že se společně pohybují po obou stranách pásy z kaučuku, který obsahuje vyztužující vložky. Zejména se navrhují kovové článkové pásy, které jsou povrstveny silikonovým kaučukem. Při nárůstu tlaku se však pásy vychylují navenek, přičemž tlak, působící na lisovaný materiál, je omezen třením přenášené síly na pásy. Pro stlačování při vysokých tlacích, které je žádoucí z hlediska kvality výroby, není proto tento způsob vhodný. Protože pás se při výchylkách tlaku vychyluje navenek také uvnitř mezi tolerance, vytváří se nerovnoměrný okraj, který potom odchází jako odřezky.

Podstata vynálezu

Neočekávaně bylo nyní možné nalézt jednoduchý způsob výroby vlákny vyztuženého termoplastického materiálu, u kterého jsou okrajové ztráty jen velmi nepatrné.

Podstatu vynálezu tvoří způsob výroby vlákny vyztuženého termoplastického materiálu vkládáním a slisováním termoplastů a vláknového vyztužení ve vyhřívatelném a chladitelném dvoupásovém lisu s obíhajícími nekonečnými ocelovými pásy s bočním utěsněním lisovacího prostoru. Postup spočívá v tom, že boční utěsnění se vytváří porézním profilem, mechanicky podepíraným proti bočnímu vytlačení a pohybujícím se spolu s lisovaným materiálem.

-1 CZ 285519 B6

Jako termoplasty se použijí například termoplastické polyestery, polyetylény, polyamidy nebo polypropyleny a jejich kopolymery. S výhodou se používají polypropyleny nebo polyamidy.

Pro provádění tohoto způsobu se termoplastický materiál vytlačuje s výhodou prostřednictvím jedné nebo více trysek se širokou štěrbinou v nataveném stavu mezi dvě nebo více vláknitých rohoží nebo vrstev a společně s nimi se přivádí do dvoupásového lisu a v něm se slisuje. Aby nebyl lisovaný materiál z lisu bočně vytlačován, je lisovací prostor bočně utěsněn prostřednictvím porézního profilu, který je mechanicky podepřen, aby nebyl sám o sobě bočně vytlačován. Boční podepření se může uskutečnit jako prostřednictvím podepření, které se pohybuje společně s pásy, tak i prostřednictvím podepření, které je pevně upraveno ve stroji.

Jako boční utěsnění slouží porézní profil, kteiý může být případně před zavedením do dvoupásového lisu zvlhčen. Může to být kruhová šňůra, lano, pletená šňůra nebo kabel, avšak může to být také plstěný, rounový nebo zpěněný pás. Může být vytvořen ze zcela jiného materiálu nebo z materiálu, shodného druhově s termoplastem.

S výhodou je materiál bočního utěsnění druhově shodný s termoplastem a s výhodou je navlhčen vodou. K vodě lze pro snížení povrchového napětí přidat nepatrná množství obvyklých povrchově aktivních látek, tak zvaných tenzidů, které se používají v obchodně dostupných mycích prostředcích.

Pro provedení způsobu se například přivádí na každé straně lisu jedna do vody ponořená polypropylenová šňůra, jejíž původní průměr je tak velký, že se již dotýká na vstupu do lisu obou ocelových pásů lisu a v průběhu lisovacího procesu je stlačena na výšku vytvářeného, vlákny vyztuženého, termoplastu. Tímto způsobem se stane účinným boční utěsnění již od začátku lisovacího procesu.

V průběhu lisovacího procesu se zatlačí část na okraji se nalézající termoplastické taveniny do zbývajících dutin porézního materiálu a společně s ním vytvoří vlastní utěsnění. Zvláště výhodné je použití druhově shodného materiálu, který je potom společně s okrajovou oblastí vytvářeného, vlákny zesíleného, termoplastu při ostřihování odříznut a lze jej přímo recyklovat.

Zvláště výhodné je navlhčit porézní profil vodou. Jakmile se totiž dotkne termoplastická tavenina porézně navlhčeného profilu, voda se odpaří a ochladí tím vstupující taveninu, která se přitom stane viskóznější a potom ztuhne, čímž se podstatně zdokonalí těsnicí účinek.

Příklady provedení vynálezu

Do izobarického hydraulického lisu se zavedou dvě vrstvy skelné vlákniny rohože s plošnou hustotou o hodnotě vždy 900 g/m². Mezi obě skelné rohože se zatlačí vrstva polypropylenové taveniny s plošnou hustotou 2700 g/m². Na obou stranách se přivádí ve vodní lázni namočený pás jehlové plsti, vpichované pomocí jehel, z polypropylenových vláken. Pás má tloušťku 6 mm a šířku 10 mm. Pro podepření těsnicího pásu slouží bočně v lisu pevně upravené plechy o tloušťce 3 mm, které zasahují 28 mm daleko mezi lisovací pásy. Lis se pohybuje rychlostí 2 m/min a v reakční oblasti je ovlivňován hydraulickým tlakem na zadní straně pásů o hodnotě 2,5 MPa. Získá se kvazihomogenní kompozitní materiál, to znamená bez vytváření vrstev a se zcela uzavřenou povrchovou plochou o tloušťce 3,7 mm a s hustotou o hodnotě 1,20 g/cm³.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby vlákny vyztuženého termoplastického materiálu vkládáním a slisováním termoplastů a vláknového vyztužení ve vyhřívatelném a chladitelném dvoupásovém lisu s obíhajícími nekonečnými ocelovými pásy s bočním utěsněním lisovacího prostoru, vyznačující se tím, že boční utěsnění se vytváří porézním profilem, mechanicky podepíraným proti bočnímu vytlačení a pohybujícím se spolu s lisovaným materiálem.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se porézní profil vede společně s termoplastickým materiálem.
3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se jako porézní profil společně vede kruhová šňůra, lano nebo pletená šňůra.
4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se jako porézní profil společně vede plstěný nebo rounový pás nebo pás z pěnového plastu.
5. 5. Způsob podle nároku 1, vy z n a č u j í c í se t í m , že se společně vedený porézní profil před zavedením do dvoupásového lisu navlhčí vodou.
6. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se vláknové vyztužení před vstupem do lisu bočně navlhčí, čímž se vytvoří porézní, vodou zvlhčený profil.