DD155404A1

DD155404A1 - METHOD FOR PRODUCING FIBER COMPOUNDS

Info

Publication number: DD155404A1
Application number: DD22472280A
Authority: DD
Inventors: Alexandr M Krivatikin; Grigory D Movsikov; Albert V Motavkin; Viktor A Teleshov
Original assignee: Alexandr M Krivatikin; Grigory D Movsikov; Albert V Motavkin; Viktor A Teleshov
Priority date: 1980-10-23
Filing date: 1980-10-23
Publication date: 1982-06-09

Abstract

Ziel der Erfindung war die Entwicklung eines hochproduktiven Verfahrens zur Herstellung von Faserverbundstoffen, das die Regelung der Stoffstruktur und die Erzeugung von Verbundstoffen mit erhoehten und stabilen physikalisch-mechanischen Kennwerten ermoeglicht. Erfindungsaufgabe war das Auffinden von Bedingungen zur Vereinigung eines kurzfaserigen Fuellstoffes mit einem Bindemittel, um die Mikro- und Makrostruktur der hergestellten Verbundstoffe zu regeln und das vorgeschriebene Verhaeltnis Fuellstoff - Bindemittel beizubehalten. Wesen der Erfindung ist die Vereinigung des kurzfaserigen Fuellstoffes mit dem Bindemittel gleichzeitig in mehreren Vereinigungszonen, zumindest in zwei. Jeder Zone wird der Fuellstoff von einem Druckluftstrom mit einer Temperatur von 60 bis 200 Grad C bei einer Geschwindigkeit zugefuehrt, die fuer jeden Strom aus einer Reihe von Zahlen gewaehlt wird, welche eine geometrische Reihe mit einem Koeffizienten von 1,5 bis2,0 relativ zur Mindestgeschwindigkeit eines der Stroeme bilden, die 10 bis 100 m/sek betraegt. Diesen Zonen wird gleichzeitig das dispergierte Bindemittel mit einer Temperatur von 60 bis 150 Grad C zugefuehrt, aus dem vorher Feuchtigkeit und fluechtige Substanzen entfernt wurden, wobei auf einen jeden Fuellstoffstrom zumindest zwei Bindemittelstroeme kommen.The aim of the invention was the development of a highly productive process for the production of fiber composites, which allows the control of the fabric structure and the production of composites with increased and stable physical-mechanical characteristics. The object of the invention was to find conditions for combining a short fibrous filler with a binder to control the microstructure and macrostructure of the composites produced and to maintain the prescribed ratio of filler binder. Essence of the invention is the union of the short-fiber filler with the binder simultaneously in several union zones, at least in two. Each zone is supplied with feedstock from a compressed air stream at a temperature of 60 to 200 degrees C at a rate chosen for each stream from a series of numbers representing a geometric series with a coefficient of 1.5 to 2.0 relative to Minimum speed of one of the Stroeme make, which amounts to 10 to 100 m / sec. These zones are simultaneously supplied with the dispersed binder at a temperature of 60 to 150 degrees C, from which moisture and volatile substances have been previously removed, each stream of filler containing at least two streams of binder.

Description

Berlin, 23« 6, 1981Berlin, 23-6, 1981

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Verfahren zur Herstellung von FaserverbundßtoffenProcess for producing fiber composites

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Faserverbundstoffen, die bei der Herstellung von Erzeugnissen für die elektro- und radiotechnische Industrie, für Maschinenbau, Transport- und Bauwesen zur Anwendung kommen nach den Methoden des Formpressens und des Preßsprit zens,The invention relates to processes for the production of fiber composites, which are used in the manufacture of products for the electrical and radio engineering industry, for mechanical engineering, transport and construction using the methods of compression molding and Preßsprit zen,

Characteristic of the known technical solutions

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von Glasfaserverbundpreßstoffen, das die Imprägnierung der Glasseide mit einem Bindemittel, Trocknung und Schneiden des erzeugten Stoffs in Abschnitte bestimmter Länge einschließt (UdSSR-Urheberschein Ur. 316 569, Kl. B29B, 1/14, 1964).Known is a process for the production of glass fiber composites, which includes the impregnation of the glass fiber with a binder, drying and cutting the fabric produced in sections of certain length (USSR copyright certificate Ur. 316 569, Kl. B29B, 1/14, 1964).

Die Produktivität des Prozesses nach diesem Verfahren ist durch die Trocknungsgeschwindigkeit begrenzt. Zur Ausführung des Trocknungsvorgangs ist ein erheblicher Energieaufwand erforderlich. Die Anlagen nehmen große Produktionsflächen ein.The productivity of the process according to this method is limited by the drying rate. To carry out the drying process, a considerable amount of energy is required. The plants occupy large production areas.

Der Verbundstoff wird in Form von Granalien erzeugt, die eine größere Menge von Elementarfasern (800 und mehr) enthalten. Diese Struktur bedingt ein relativ niedriges Niveau von physikalisch-mechanischen Kennwerten und eine hoheThe composite is produced in the form of granules containing a larger amount of elementary fibers (800 and more). This structure requires a relatively low level of physico-mechanical characteristics and a high

titi

Streuung derselben. So sind die Festigkeitswerte für Verbundstoffe auf Basis eines Phenolformaldehydbindemittels bei 10 mm Länge der Granalien, die 800 Monofasern von 9 bis 11 um Durchmesser als Alumoborоsilikatglas mit einer Paraffinemulsionsschlichte bei einer Füllstoff-Volumen-Scattering of the same. Thus, the tenacity values for composites based on a phenol-formaldehyde binder are 10 mm in length of the granules, the 800 monofibres 9-11 μm in diameter are aluminoborosilicate glass with a paraffin emulsion size at a filler volume

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konzentration von 43 - 2 % enthalten, die folgenden: ό_Β = 60 bis 80 MPa, (>_1B а 200 bis 240 MPa und die spezifische Kerbschlagzähigkeit a_k » 50 bis 60 kj/m , Der Variationskoeffizient erreicht 15 bis 20 %, Nach diesem Verfahren ist es nicht möglich, die Strukturparameter des Verbundstoffs (Länge und Durchmesser der armierenden Granalien des faserigen Füllstoffs, deren Volumenkonzentration in der Zusammensetzung) im gewünschten Bereich zu verändern sowie Verbundstoffe mit hohen Festigkeitseigenschaften zu erzeugen. Außerdem erschwert das niedrige Schüttgewicht des Stoffes die Verarbeitung desselben, insbesondere auf automatisch arbeitenden Ausrüstungen, infolge seiner niedrigen Fließfähigkeit und geringen Wärmeleitzahl.concentration of 43 - 2 % , the following: ό _Β = 60 to 80 MPa, (> _{1B a} 200 to 240 MPa and the notched impact strength a _k »50 to 60 kj / m, the coefficient of variation reaches 15 to 20 %, After It is not possible to modify the structural parameters of the composite (length and diameter of the fibrous filler fibrous filler, its volume concentration in the composition) in the desired range and to produce composites with high strength properties, and the low bulk density of the fabric makes processing difficult same, in particular on automatic equipment, due to its low flowability and low thermal conductivity.

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von Glasfaserverbundstoffen, das folgende technologische Arbeitsgänge einschließt: Aufbereitung des Glasfaserfüllstoffs in Gestalt von Glasfaserabschnitten mit einer Länge von 50 mm, Zubereitung einer Lösung des Phenolformaldehydbindemittels, Imprägnierung des Glasfaserfüllstoffs mit der Bindemittellösung im Werner-Pfleiderer-Mischer, Zerteilen des gewonnenen Produktes zu einzelnen Strängen und Trocknung in einer Kammer horizontalen Typs, Verdichtung und Brikettierung (B* S, Lvov u. a. "Proizvodstvo stekloplastikov" ("Glasfaserkunststoffherstellung", Donezk, 1969, S. 117 bis 119).Known is a process for producing glass fiber composites, which includes the following technological operations: Preparation of the glass fiber filler in the form of glass fiber sections with a length of 50 mm, preparing a solution of phenol formaldehyde binder, impregnation of the glass fiber filler with the binder solution in Werner-Pfleiderer mixer, dividing the product obtained into individual strands and drying in a chamber horizontal type, compaction and briquetting (B * S, Lvov and others "Proizvodstvo stekloplastikov" ("fiberglass plastic production", Donetsk, 1969, p 117-119).

Zu Nachteilen dieses Verfahrens gehören: begrenzte Trocknungsgeschwindigkeit, große Abmessungen der Anlage, Makro-Ungleichartigkeit des Stoffgefüges, die durch Klumpen unbestimmter Form und Größe gekennzeichnet ist, welche aus Bündeln der Glasfaserfüllung bestehen, die mit dem Bindemittel imprägniert sind· Diese Struktur bedingt niedrigeDisadvantages of this process include: limited drying speed, large equipment dimensions, macro-non-uniformity of the fabric texture characterized by lumps of indeterminate shape and size, which consist of bundles of glass fiber filling impregnated with the binder

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physikalisch-mechanische Kennwerte, deren hohe Streuung, unbequeme Verarbeitung des Ausgangsstoffs zu Erzeugnissen. Bei diesem Verfahren ist es praktisch unmöglich, die Struktur des zu gewinnenden Stoffs zu regeln. Die Verbundstoffe auf Basis des Phenolformaldehydbindemittels und des Alumoborosilikatglases sind bei einer Länge der Pasern von 50 mm und bei deren Volumenkonzentration von 43 - 2 % gemäß der erwähnten Herstellungstechnologie durch folgende Festigkeitswerte gekennzeichnet: <э_в = 45,0 bis 60 MPa, <o _1Ъ = 190 bis 230 MPa, ^ak ⁼ ^ k"*"⁸ 60 kJ/m . Der Variationskoeffizient erreicht 20 bis 30 %. physico-mechanical characteristics, their high scattering, inconvenient processing of the starting material into products. In this method, it is practically impossible to control the structure of the substance to be recovered. The composites based on the phenol-formaldehyde binder and Alumoborosilikatglases are at a length of parsers are of 50 mm and the volume concentration of 43-2% according to the mentioned manufacturing technology by the following strength values in: _<э в = 45.0 to 60 MPa, <o _1Ъ = 190 to 230 MPa, ^a k ⁼ ^ k "*" ⁸ 60 kJ / m. The coefficient of variation reaches 20 to 30 %.

Weit bekannt in der UdSSR und im Ausland sind solche Faserverbundstoffe wie Premixmassen,. deren Herstellungsverfahren in der Zubereitung eines Mehrkomponentensystems des Bindemittels und der Imprägnierung eines armierenden Füllstoffs in Form von Glasfädenabschnitten mit diesem Bindemittel besteht (B. S. Lvov u. a· "Glasfaserkunststoff herstellung" , Donezk, 1969, S. 117 bis 119).Widely known in the USSR and abroad are such fiber composites as Premixmassen ,. their production process consists in the preparation of a multicomponent system of the binder and the impregnation of a reinforcing filler in the form of glass filament sections with this binder (B.S. Lvov et al., "Glasfaserkunststoffherstellung", Donetsk, 1969, pp. 117 to 119).

Zu Nachteilen dieses Verfahrens genauso wie des vorerwähnten Verfahrens zur Herstellung eines Verbundstoffs gehört erhebliche Makro-Ungleichartigkeit des Stoffs, die durch bestehende Klumpen unbestimmter Form und Größe gekennzeichnet ist, was niedrige physikalisch-mechanische Kennwerte des Stoffs und deren hohe Streuung bedingt. Nach diesem Verfahren läßt sich auch die Struktur der gewonnenen Verbundstoffe nicht regeln und können demnach ihre Festigkeitswerte in gewünschter Richtung nicht verändert werden. Die erzeugten Stoffe auf Basis eines Polyesterbindemittels und der Glasseidenrovingabschnitte von einer 20-mm-Länge mit einer hydro'phoben Adhäsionsschmälze bei einer Gewichtskonzentration derDisadvantages of this process, as well as the aforementioned process for producing a composite, include significant macro-nonuniformity of the substance, which is characterized by existing lumps of indefinite shape and size, which causes low physicomechanical characteristics of the substance and its high scattering. According to this method, the structure of the obtained composites can not be controlled and therefore their strength values in the desired direction can not be changed. The polyester binder based materials and the glass silk roving sections produced are of a 20 mm length with a hydrophobic adhesive lap at a weight concentration of

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Pasern von 20 % sind durch folgende Kennwerte gekennzeichnet : ^g s 10 bis 20 MPa, о _BB = 80 MPa, а_к я 25 kJ/m . Der Variationskoeffizient erreicht 25 bis 30 %.Parsers are 20% are characterized by the following characteristics: ^ gs 10 to 20 MPa, о _BB = 80 MPa, _а к я 25 kJ / m. The coefficient of variation reaches 25 to 30%.

Bekannt ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von Faserstoffen durch Vereinigung eines faserigen Füllstoffs mit einem Bindemittel (US-PS 2 787 314, Kl. 266-15, 02.04.57)· Das Verfahren wird in einem Apparat realisiert, der ein flaches horizontales Gestell trapezförmiger Gestalt besitzt, unter dem ein vertikal rotierendes zylindrisches Messer befestigt ist. Das letztere befindet sich im Innern eines hohlen Zylinders, dessen ein Drittel ausgeschnitten (in Richtung der breiteren Trapezseite) ist, derart, daß der Zentriwinkel des ausgeschnittenen Teils (in dessen Scheitel sich das Messer befindet) 100 bis 120° beträgt. Die Zylinderwände besitzen im Innern Kanäle, die zur Zuführung von Luft dienen, die aus den Bohrungen längs der Erzeugenden des Zylinderausschnitts unter einem Winkel von 45 zur Bewegungsrichtung der Fasern ausströmt. An den Enden des Gestells (an den spitzen Trapezwinkeln) sind zwei Düsen zur Zerstäubung von Harz symmetrisch befestigt, deren Achsen zum Luftstrom aus den Zylinderbohrungen parallel sind. Die Arbeit des Apparates geht auf solche Weise vor sich, daß der Glasseidenroving durch einen besonderen Schlitz in dem das Messer umgebenden Zylinder geleitet und von zwei Walzen erfaßt wird, die ihn dem rotierenden Messer zuführen. Der aus den Bohrungen längs der Mantellinie des Zylinders austretende Luftstrom zerstäubt die geschnittenen Stränge zu einzelnen Fasern und trägt schwebende Fasern unter die Strahlen des Bindemittels, das aus den Düsen austritt, deren Achsen unter einem Winkel von 45° zur Trapezachse liegen. Die imprägnierte Faser setzt sich anAlso known is a process for the production of fibrous materials by combining a fibrous filler with a binder (US Pat. No. 2,787,314, Kl. 266-15, 02.04.57). The process is implemented in an apparatus which makes a flat horizontal frame more trapezoidal Shape has, under which a vertically rotating cylindrical knife is attached. The latter is inside a hollow cylinder, one-third of which is cut out (towards the wider side of the trapezium), so that the central angle of the cut-out part (in whose apex the knife is located) is 100 to 120 °. The cylinder walls have inside channels which serve to supply air which flows out of the bores along the generatrices of the cylindrical section at an angle of 45 to the direction of movement of the fibers. At the ends of the frame (at the pointed trapezoidal angles), two nozzles are atomically fixed for atomizing resin, whose axes are parallel to the air flow from the cylinder bores. The work of the apparatus proceeds in such a way that the glass silk roving is passed through a special slot in the cylinder surrounding the knife and is gripped by two rollers which feed it to the rotating knife. The airflow exiting the holes along the generatrix of the cylinder atomizes the cut strands into individual fibers and carries floating fibers beneath the jets of binder exiting the nozzles whose axes are at 45 ° to the trapezoidal axis. The impregnated fiber starts

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der Formoberfläche oder an einer Zwischenvorrichtung ab.the mold surface or on an intermediate device.

Zu Hauptnachteilen des beschriebenen Verfahrens kommt noch unmögliche Regelung der Strukturparameter des hergestellten Verbundstoffs, was die Erzeugung von Stoffen mit hohen und stabilen physikalisch-mechanischen Kennwerten erschwert.Major disadvantages of the method described still impossible regulation of the structural parameters of the composite produced, which complicates the production of substances with high and stable physical-mechanical characteristics.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung bestand in der Entwicklung eines solchen Verfahrens zur Herstellung von Faserverbundstoffen, das es gestatten würde, die Struktur des Stoffs zu regeln und seine physikalisch-mechanischen Kennwerte zu erhöhen, den Energieaufwand zu senken sowie die Leistung des Prozesses zu erhöhen.The aim of the invention was to develop such a process for the production of fiber composites, which would allow to regulate the structure of the substance and to increase its physico-mechanical characteristics, to reduce the energy consumption and to increase the performance of the process.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung bestand in der Suche nach neuen technologischen Bedingungen für die Durchführung der Stadiums der Vereinigung des kurzfaserigen Füllstoffs mit dem Bindemittel, die es ermöglichen würden, die Mikro-und Makrostruktur der erzeugten Stoffe zu regeln und das vorgegebene Verhältnis Füllstoff - Bindemittel in ihnen beizubehalten.The object of the invention was to search for new technological conditions for carrying out the stage of combining the short-fiber filler with the binder, which would make it possible to regulate the microstructure and macrostructure of the substances produced and the predetermined ratio of filler - binder in them maintain.

Die gestellte Aufgabe wurde mittels eines Verfahrens zur Herstellung eines Faserverbundstoffes durch Vereinigung eines kurzfaserigen Füllstoffs mit einem Bindemittel in einer Vereinigungsζone gelöst, der mittels Preßluftförderung den Füllstoff und das aus den Düsen austretende dispergierte Bindemittel unter nachfolgender Absetzung des Vereinigungsproduktes auf einem Träger und Verdichtung desselben zugeführt werden, in dem erfindungsgemäßThe object was achieved by means of a process for producing a fiber composite by combining a short-fibred filler with a binder in a unification zone, which are fed by Preßluftförderung the filler and the issuing from the nozzles dispersed binder with subsequent deposition of the association product on a support and compression thereof in which according to the invention

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die Vereinigung des kurzfaserigen Füllstoffs mit dem Bindemittel gleichzeitig in mehreren Vereinigungszonen erfolgt, und zwar mindestens in zwei Zonen, wobei einer jeden Zone der Füllstoff von einem Strom der auf eine Temperatur von 60 bis 200 ⁰C erwärmten Preßluft mit einer Geschwindigkeit V zugeführt wird, die für einen jeden Strom aus einer Reihe von Zahlen gewählt wird, welche eine geometrische Reihe mit einem Koeffizienten von 1,5 bis 2,0 relativ zur Mindestgeschwindigkeit eines der Ströme bilden, die 10 bis 100 m/sek beträgt, jeder Vereinigungszone gleichzeitig das auf eine Temperatur von 60 bis 150 ⁰C erwärmte dispergierte Bindemittel zugeführt wird, aus dem vorher Feuchtigkeit und flüchtige Substanzen entfernt wurden, wobei auf einen jeden Füllstoffstrom mindestens zwei Ströme des dispergierten Bindemittels kommen, und dann die aus den Vereinigungszonen kommenden Produkte zusammengeführt, abgesetzt und getrocknet werden·the combination of the short-fiber filler with the binder takes place simultaneously in a plurality of zones of union, at least in two zones, wherein the filler is supplied by a stream of heated to a temperature of 60 to 200 ⁰ C compressed air at a speed V to each zone, the filler for each stream is selected from a series of numbers which form a geometric series with a coefficient of 1.5 to 2.0 relative to the minimum velocity of one of the streams which is 10 to 100 m / sec, at the same time to one union zone temperature of 60 to 150 ⁰ C heated dispersed binder is applied to, moisture and volatile substances were removed from the previously removed to obtain at least two streams of the dispersed binder come upon each Füllstoffstrom, and then merged coming from the union zones products that are deposited and dried ·

Die Erfindung ermöglicht, Verbundstoffe mit einer Struktur herzustellen, die in weitem Bereich veränderbar und durch verschiedenes Verhältnis von Monofasern und deren Aggregaten gekennzeichnet ist, was zur Erhöhung von Festigkeitswerten des Stoffs und Verminderung der Streuung derselben führt. Beispielsweise kann die Zugfestigkeit <э_в «в 200 bis 250 MPa bei einem Variationskoeffizienten von nicht über 3 bis 6 % erreichen.The invention makes it possible to produce composites with a structure which is variable over a wide range and characterized by different ratio of monofilaments and their aggregates, which leads to the increase of the strength values of the substance and reduction of the dispersion of the same. For example, the tensile strength <э _в "в can reach 200 to 250 MPa with a coefficient of variation of not more than 3 to 6%.

Es sind folgende Varianten des Prozesses möglich. Gemäß einer von ihnen geschieht die Vereinigung des kurzfaserigen Füllstoffs mit dem Bindemittel in 4 Vereinigungszonen a, b, c, d, in denen Luftstromgeschwindigkeiten V_a : V_b : V_c : V_d = 1 :(1,5-2) :(2-4):(3-8) sind.The following variants of the process are possible. According to one of them, the combination of the short-fiber filler with the binder occurs in 4 union zones a, b, c, d, in which air flow velocities V _a : V _b : V _c : V _d = 1: (1,5-2) :( 2-4) :( 3-8).

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In diesem Pall ist es möglich, die Strukturelemente (Monofasern und deren Aggregate) in der Dicke des abzusetzenden Produktes auf solche Weise zu verteilen, daß die Biegefestigkeit oder Kerbschlagzähigkeit des gewonnenen Stoffs selektiv erhöht wird.In this Pall, it is possible to distribute the structural elements (monofilaments and their aggregates) in the thickness of the product to be deposited in such a way that the flexural strength or notched impact strength of the recovered material is selectively increased.

Erfindungsgemäß soll die Entfernung der Feuchtigkeit und der flüchtigen Substanzen aus dem Bindemittel vor der Vereinigung desselben mit dem faserigen Füllstoff geschehen. Hierzu wird das Bindemittel in die Vereinigungszone über eine Unterdruckzone mit einem Restdruck von 0,01 bis 0,99 ata geleistet, der mit Hilfe von Preßluftströmen unter einem Druck von 2 bis 9 ata durch Ejektion erzeugt wird. Hierbei erfolgt die vorläufige Entfernung der Feuchtigkeit und der flüchtigen Substanzen aus dem Bindemittel, wonach die Vereinigung dieses Bindemittels mit dem faserigen Püllstoff durchgeführt v/ird. Dank dieser Maßnahme gelingt es, den Restgehalt an Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen im abzusetzenden Vereinigungsprodukt beträchtlich herabzusetzen, was es wiederum ermöglicht, den Energieaufwand für die Trocknung des Bindemittels erheblich zu senken, die Verweilzeit des Vereinigungsproduktes in der Vereinigungszone zu verkürzen und die Produktivität des Prozesses letztendlich zu steigern.According to the invention, the removal of the moisture and the volatile substances from the binder should be done before combining it with the fibrous filler. For this purpose, the binder is made in the combination zone via a vacuum zone with a residual pressure of 0.01 to 0.99 ata, which is generated by means of compressed air streams under a pressure of 2 to 9 ata by ejection. In this case, the preliminary removal of the moisture and the volatile substances from the binder takes place, after which the combination of this binder with the fibrous filler is carried out. By virtue of this measure, it is possible to considerably reduce the residual content of moisture and volatile substances in the composition to be precipitated, which in turn makes it possible to considerably reduce the energy expenditure for drying the binder, to shorten the residence time of the combined product in the combining zone and ultimately to increase the productivity of the process to increase.

Der Restdruck in der Unterdruckzone soll durch Ejektion geregelt werden, die durch einen Strom der auf eine Temperatur von 100 bis 200 ⁰C erwärmten Preßluft bei einem Druck von 2 bis 9 ata erzeugt wird.The residual pressure in the vacuum zone should be controlled by ejection, which is generated by a stream of compressed air heated to a temperature of 100 to 200 ^° C. at a pressure of 2 to 9 ata.

Dies trägt zur intensiveren Entfernung von Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen aus dem Bindemittel vor der Vereinigung desselben mit dem faserigen Füllstoff bei.This contributes to more intense removal of moisture and volatiles from the binder prior to combining it with the fibrous filler.

Als faserige Füllstoffe können Glasfasern, Kohlenstoff-,As fibrous fillers, glass fibers, carbon,

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Quarz-, Metallfasern und deren Kombinationen verwendet werden.Quartz, metal fibers and their combinations can be used.

Als Bindemittel können Lösungen von hitzehärtbaren und thermoplastischen Bindemitteln, beispielsweise Phenolformaldehyd-, Epoxid-, Organosilikon-, Epoxyphenolbindemittel sowie andere ähnliche Mittel verwendet werden. Anwendung finden auch niedrigviskose flüssige Bindemittel oder Schmelzen von festen Bindemitteln.As binders, solutions of thermosetting and thermoplastic binders, for example, phenolformaldehyde, epoxide, organosilicone, epoxy-phenolic binders, as well as other similar agents can be used. Low-viscosity liquid binders or melts of solid binders are also used.

Praktisch wird das Verfahren auf folgende Weise realisiert. Der Glasseidenroving wird mehreren, und zwar mindestens zwei Schneidevorrichtungen zugeführt, wo er in Abschnitte vorgeschriebener Länge geschnitten wird. Die erzeugten Glasseidenrovingabschnitte werden mittels Preßluftförderung bei einer Temperatur der Preßluft von 60 bis 200 ⁰G, vorzugsweise von 150 bis 200 ⁰G, einem Diffusorensystem zugeleitet, zu denen mindestens zwei gehören, wo die Trennung der Glasseidenrovingabschnitte in Strukturelemente - Monofasern und deren Aggregate stattfindet. Die Vereinigung des Füllstoffs mit dem Bindemittel geschieht gleichzeitig in mehreren Zonen, mindestens in zwei. Jeder Vereinigungszone werden die erhaltenen Strukturelemente des faserigen Füllstoffs mit Hilfe der auf eine Temperatur von 60 bis 200 ⁰C, vorzugsweise auf 150 bis 200 ⁰C, erwärmten Druckluft zugeführt.Practically, the method is realized in the following manner. The fiberglass roving is fed to several, at least two, cutting devices where it is cut into sections of prescribed length. The Glasseidenrovingabschnitte produced are conveyed by Preßluftförderung at a temperature of the compressed air of 60 to 200 ⁰ G, preferably from 150 to 200 ⁰ G, a diffuser system, which includes at least two, where the separation of Glasseidenrovingabschnitte takes place in structural elements - monofilaments and their aggregates. The combination of the filler with the binder occurs simultaneously in several zones, at least in two. Each union zone, the resulting structural elements of the fibrous filler with the aid of the heated to a temperature of 60 to 200 ⁰ C, preferably at 150 to 200 ⁰ C, heated compressed air supplied.

Die Geschwindigkeit eines jeden Luftstroms wird aus einer Reihe von Zahlen gewählt, die eine geometrische Reihe mit einem Koeffizienten von 1,5 bis 2,0 bilden, unter der Bedingung, daß die minimale Geschwindigkeit eines der Ströme 10 bis 100 m/sek beträgt.The velocity of each air stream is selected from a series of numbers forming a geometric series with a coefficient of 1.5 to 2.0, under the condition that the minimum velocity of one of the streams is 10 to 100 m / sec.

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Bei zwei Zonen "a" und "b" sind die Geschwindigkeiten der Luftströme (m/sek) V : V, = 40 : 60. Bei vier Zonen a,For two zones "a" and "b" the velocities of the air flows (m / sec) are V: V, = 40: 60. For four zones a,

el Del D

b,c,d sind die Geschwindigkeiten der Luftströme (m/sek) V_Q ·* ^vk 5 ^v„ 5 ^ѵд ^β 40:60:90:135· Möglich ist auch dieb, c, d are the velocities of the air flows (m / sec) V _Q · * ^v k 5 ^v "5 ^ѵ д ^β 40: 60: 90: 135 · Also possible is the

el D C CLel D C CL

Durchführung des Prozesses, wenn die Geschwindigkeiten der Luftströme in den einzelnen Zonen zusammenfallen. Gleichzeitig wird diesen Zonen aus Düsen das auf eine Temperatur von 80 bis 150 ⁰C erwärmte dispergierte Bindemittel unter einem Druck von 150 bis 200 ata in mehreren Strömen zugeführt, derart, daß auf einen Füllstoffstrom zumindest zwei Bindemittelströme kommen. Hierbei werden aus dem Bindemittel vor dessen Vereinigung mit dem faserigen Füllstoff vorher Feuchtigkeit und flüchtige Substanzen entfernt.Execution of the process when the velocities of the air flows in the individual zones coincide. At the same time, these zones of nozzles supplied to a temperature of 80 to 150 ⁰ C heated dispersed binder under a pressure of 150 to 200 ata in several streams, such that come on a filler flow at least two binder streams. In this case, moisture and volatile substances are removed beforehand from the binder before it is combined with the fibrous filler.

Erfindungsgemäß soll die Entfernung von Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen aus dem Bindemittel vor dessen Vereinigung mit dem faserigen Füllstoff durchgeführt werden. Zu diesem Ziel wird das Bindemittel da? Vereinigungszone über eine Unterdruckzone mit einem Restdruck von 0,01 bis 0,99 ata zugeführt, wozu die Preßluft über Düsen unter einem Druck von 2 bis 9 ata zugeführt wird, derart, daß die Unterdruckzone an der Peripherie der Vereinigungszone entsteht. Dank dieser Maßnahme läßt sich der Restgehalt an Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen im Vereinigungsprodukt um 30 bis 50 % gegenüber dem Stoff reduzieren, der ohne vorherige Entfernung von Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen aus dem Bindemittel erzeugt wurde, und der Energieaufwand für die Trocknung des Bindemittels durchschnittlich um das 1,5fache verringern.According to the invention, the removal of moisture and volatile substances from the binder should be carried out prior to its combination with the fibrous filler. To this end is the binder there? Unification zone fed via a vacuum zone with a residual pressure of 0.01 to 0.99 ata, to which the compressed air is supplied via nozzles under a pressure of 2 to 9 ata, such that the negative pressure zone is formed at the periphery of the combining zone. By virtue of this measure, the residual content of moisture and volatile substances in the combined product can be reduced by 30 to 50 % compared with the substance produced without prior removal of moisture and volatile substances from the binder, and the energy expenditure for drying the binder averaged by Reduce 1.5 times.

Die Restdruckgröße in der Unterdruckzone soll durch Ejektion geregelt werden, die von einem Strom der auf eine Temperatur von 100 bis 200 ⁰C erwärmten PreßluftThe residual pressure in the vacuum zone should be controlled by ejection of a stream of heated to a temperature of 100 to 200 ⁰ C compressed air

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bei einem Druck von 2 bis 9 ata erzeugt wird, was eine zusätzliche Reduzierung des Restgehaltes an Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen im Vereinigungsprodukt um 10 bis 20 % ermöglicht.is produced at a pressure of 2 to 9 ata, which allows an additional reduction of the residual content of moisture and volatile substances in the combination product by 10 to 20 % .

Die Energieintensität des erfindungsgemäßen Prozesses ist beträchtlich niedriger als in den bekannten Prozessen, Dies ist darauf zurückzuführen, daß im erfindungsgemäßen Prozeß die vorherige Entfernung von Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen aus dem dispergierten Bindemittel bereits im Anfangsaugenblick geschieht, wenn seine Viskosität gering ist, und zwar durch Erwärmung und Hindurchleitung des Bindemittels durch die Unterdruckzone, während bei den bekannten Prozessen das Lösungsmittel und die flüchtigen Substanzen aus dem bereits vereinigten Produkt entfernt werden, das ein Bindemittel erhöhter Viskosität enthält, wozu ein größerer Energieaufwand erforderlich ist.The energy intensity of the process according to the invention is considerably lower than in the known processes. This is due to the fact that in the process according to the invention the previous removal of moisture and volatile substances from the dispersed binder occurs already at the initial moment when its viscosity is low, by heating and passing the binder through the vacuum zone while in the known processes the solvent and volatiles are removed from the already combined product containing a binder of increased viscosity which requires more energy.

Also erfolgt im erfindungsgemäßen Verfahren die Vereinigung des Füllstoffs mit einem Bindemittel, aus dem der größere Teil von Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen bereits entfernt ist. Dies intensiviert den Herstellungsprozeß des Verbundstoffs,Thus, in the process according to the invention, the combination of the filler with a binder from which the greater part of moisture and volatile substances is already removed takes place. This intensifies the manufacturing process of the composite,

Die erhaltenen Vereinigungsprodukte werden vor der Absetzung in der Faserabsetzkammer zusammengeführt, wonach die Absetzung des vereinigten Produktes auf einen bewegten Träger erfolgt. Danach erfolgen endgültige Trocknung des Stoffs, dessen Verdichtung und Granulierung.The resulting union products are combined prior to settling in the Faserabsetzkammer, after which the deposition of the combined product takes place on a moving carrier. This is followed by final drying of the substance, its compression and granulation.

Diese Führung des Prozesses gestattet es, eine Struktur des Verbundstoffs zu erreichen, die bis zu 40 % Monofasem und bis zu 60 % Monofas-eraggregaten enthält, jedes von denen durchschnittlich aus 200 bis 300 MonofasernThis management of the process makes it possible to achieve a structure of the composite containing up to 40 % monofilament and up to 60 % monofilament aggregates, each of which averages 200 to 300 monofilaments

23. 6, 1981 WP В 29 В / 224 722 58 220 12 - 11 -23. 6, 1981 WP В 29 В / 224 722 58 220 12 - 11 -

besteht, wobei die Zugfestigkeit eine Größe d_B = 140 bis 150 MPa, die Biegefestigkeit 6 _1B а 200 bis 250 MPa und die spezifische KerbSchlagzähigkeit a^ = 50 bis 60 kJ/m erreichen kann,wherein the tensile strength can reach a size d _B = 140 to 150 MPa, the bending strength 6 _{1B a} 200 to 250 MPa and the specific notch impact strength a ^ = 50 to 60 kJ / m,

Erfindungsgemäß ist die Durchführung des Prozesses mit vier Vereinigungszonen a, b, c, d möglich, denen der faserige Füllstoff mit den Luftströmen zugeführt wird, deren Geschwindigkeiten (in m/sek) V : V, t V : V, я 40:60:90:130 sind.According to the invention, it is possible to carry out the process with four joining zones a, b, c, d, to which the fibrous filler is supplied with the air streams whose velocities (in m / sec) are V: V, t V: V, я 40:60: 90: 130 are.

In diesem Pail besteht die Struktur des Verbundstoffs durchschnittlich aus 60 % Monofasern, 25 % Aggregaten, die 20 bis 40 Monofasern enthalten, und 15 % Aggregaten, die 100 bis 200 Monofasern enthalten. Hierbei können folgende Festigkeitswerte erzielt werden: ё_в = 160 bis 190 MPa, <э = 240 bis 270 MPa undIn this Pail, the structure of the composite averages 60 % monofilaments, 25 % aggregates containing 20 to 40 monofilaments, and 15% aggregates containing 100 to 200 monofilaments. The following strength values can be achieved here: ё _в = 160 to 190 MPa, <э = 240 to 270 MPa and

= 60 bis 80 kJ/m= 60 to 80 kJ / m

Nach einer weiteren Variante kann der Prozeß gleichfalls mit vier Vereinigungszonen a, b, c, d geführt werden, denen der faserige Füllstoff von Luftströmen mit den Geschwindigkeiten V_& : V_b : Y_Q : V_d = 90:40:60:130 zugeführt wird. Der hergestellte Verbundstoff ist nach seiner Strukturelementenzusammensetzung der vorhergehenden Variante ähnlich, aber mit einer anderen Verteilung der Strukturelemente in der Stoffdicke. Im Ergebnis bleibt die Zugfestigkeit in bisheriger Höhe 4> ~ = 160 bis 190 MPa, und die Biegefestigkeit sowie die spezifische Kerbschlagzähigkeit sind dann angenähert gleich £ = 260 bis 300 MPa bzw. a_k = 70 bis 90 kJ/m².According to a further variant, the process can also be conducted with four joining zones a, b, c, d, to which the fibrous filler of air streams with the velocities V _& : _Vb : Y _Q : V _d = 90: 40: 60: 130 are fed becomes. The composite produced is similar in structure to the previous variant, but with a different distribution of the structural elements in the fabric thickness. As a result, the tensile strength remains in previous height 4> ~ = 160 to 190 MPa, and the bending strength and the specific impact strength is then approximately equal to £ = 260 to 300 MPa and a _k = 70 to 90 kJ / m ^2.

23. 6. 1981 WP В 29 В / 224 722 58 220 12 - 12 -23. 6. 1981 WP В 29 В / 224 722 58 220 12 - 12 -

embodiment example 1

Der Glasseidenroving (faseriger Füllstoff) auf Basis des Alumoborosilikatglases und einer hydrophoben Adhäsionsschlichte wird zwei Schneidevorrichtungen zugeführt, von wo die Abschnitte mit einer Länge von 5 bis 6 nun, in zwei Ströme getrennt, unter der Einwirkung der auf eine Temperatur von 150 ⁰C erwärmten Preßluft den zwei Komponentenvereinigungszonen zugeführt werden, die sich in der Kammer befinden·The glass silk roving (fibrous filler) based on Alumoborosilikatglases and a hydrophobic Adhäsionsschlichte is fed to two cutting devices, from where the sections with a length of 5 to 6 now, separated into two streams, under the action of heated to a temperature of 150 ⁰ C compressed air be supplied to the two component merging zones located in the chamber ·

Der erstere Strom wird mit einer Geschwindigkeit von 10 m/sek zugeführt, der zweite mit einer Geschwindigkeit von 90 m/sek. Gleichzeitig wird einer jeden der Vereinigungszonen aus zwei Düsen unter einem Druck von 150 bis 200 ata eine Lösung des auf 80 ⁰C erwärmten Phenolformaldehydbindemittels zugeleitet. Die Vereinigung des faserigen Füllstoffs mit dem Bindemittel erfolgt in Kammern, wobei jede Kammer eine Vereinigungszone enthält. Jeder Vereinigungszone wird die auf eine Temperatur von 100 bis 150 C erwärmte Preßluft unter einem Druck von 5 bis 6 ata zugeführt, wobei im peripheren Gebiet der Vereinigungszone durch Ejektion eine Unterdruckzone mit einem Restdruck von bis 0,8 ata erzeugt wird.The former is supplied at a speed of 10 m / sec, the second at a speed of 90 m / sec. At the same time, a solution of the phenol-formaldehyde binder heated to 80 ^° C. is fed to each of the union zones from two nozzles under a pressure of 150 to 200 ata. The combination of the fibrous filler with the binder occurs in chambers, each chamber containing a junction zone. Each combining zone is supplied with the compressed air heated to a temperature of 100 to 150 C under a pressure of 5 to 6 ata, whereby a negative pressure zone having a residual pressure of up to 0.8 ata is produced in the peripheral region of the combining zone by ejection.

Die Ströme des dispergierten Bindemittels durchlaufen die erwähnten Unterdruckzonen, wodurch vorherige Entfernung von Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen aus dem Bindemittel erfolgt, wonach das Bindemittel mit den Strömen des faserigen Füllstoffs vereinigt wird.The streams of dispersed binder pass through said negative pressure zones, thereby pre-removing moisture and volatiles from the binder, after which the binder is combined with the streams of fibrous filler.

Danach werden die erhaltenen Vereinigungsprodukte einer gemeinsamen Faserabsetzkammer zugeführt, in der das Vereinigungsprodukt auf einen bewegten Träger abgesetzt,Thereafter, the resulting union products are fed to a common Faserabsetzkammer in which the association product deposited on a moving carrier,

23. 6. 1981 WP В 29 В / 224 58 220 12 - 13 -23. 6. 1981 WP В 29 В / 224 58 220 12 - 13 -

sodann die endgültige Trocknung des erwähnten Produktes, dessen Verdichtung und Granulierung durchgeführt wird.then the final drying of the mentioned product, its compression and granulation is carried out.

Diese Führung des Prozesses gestattet es, den Gehalt an Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen im abgesetzten Produkt gegenüber dem Stoff, der ohne vorherige Entfernung von Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen erzeugt wurde, um 35 % zu verringern.This management of the process makes it possible to reduce by 35 % the content of moisture and volatile substances in the settled product compared to the substance produced without prior removal of moisture and volatile substances.

Der hergestellte Verbundstoff ist durch folgende Struktur gekennzeichnet: Monofasergehalt erreicht 50 bis 55 %, die restlichen 40 bis 45 % entfallen auf kleinere Aggregate, die durchschnittlich aus 100 bis 300 Monofasern und mehr bestehen.The composite produced is characterized by the following structure: Monofiber content reaches 50 to 55%, the remaining 40 to 45 % account for smaller aggregates, which consist on average of 100 to 300 monofilaments and more.

Die Festigkeitswerte des hergestellten Verbundstoffs bei einer Faserkonzentration im Verbundstoff von 50 Gew.-% sind die folgenden: έ _B = 150 bis 180 MPa, ό _1B = 250 bis 300 MPa, a_k = 70 bis 70 kJ/m². Der Variationskoeffizient beträgt im Durchschnitt 5 bis 10 %.The strength values of the composite manufactured by weight, at a fiber concentration in the composite of 50 -% are as follows:. Έ _B = 150 to 180 MPa, ό _1B = 250 to 300 MPa, a _k = 70 and 70 kJ / m ^2. The coefficient of variation is on average 5 to 10%.

Example 2

Der Glasseidenroving auf Basis des Alumoborosilikatglases und einer hydrophoben Adhäsionsschlichte(faseriger Füllstoff) wird einer Schneidvorrichtung zugeführt, von wo die Abschnitte mit einer Länge von 8 bis 9 mm» getrennt in vier gleichzeitig laufende Ströme, unter der Einwirkung der auf eine Temperatur von 150 bis 200 ⁰C erwärmten Preßluft den Vereinigungszonen a, b, c, d zugeführt werden.The glass silk roving based on the aluminoborosilicate glass and a hydrophobic adhesion sizing (fibrous filler) is fed to a cutting device, from where the sections of 8 to 9 mm long are separated into four simultaneously flowing streams, under the action of a temperature of 150 to 200 ⁰ C heated compressed air to the union zones a, b, c, d are supplied.

Hierbei sind die Geschwindigkeiten der Luftströme (in m/sek), die den faserigen Füllstoff den Vereinigungs-Here, the velocities of the air streams (in m / sec), the fibrous filler, the union

224722 -н-224722 -n-

23.23rd 6.6th 19811981 224224 .... 722722 WPWP В 2929 В /B / 5858 220220 1212 •• ^Vc ^г ^V c ^г νν

zonen zuführen, die folgenden: V : 45:7O:1OO:15O# Jeder der erwähnten Vereinigungszonen wird aus zwei Düsen unter einem Druck von 150 bis 200 ata eine auf 100 ⁰C erwärmte Lösung des Epoxyphenolformaldehydbindemittels zugeführt und gleichzeitig aus Düsen die auf eine Temperatur von 100 bis 150 ⁰C erwärmte Preßluft unter einem Druck von 9 ata zugeleitet, derart, daß an der Vereinigungsperipherie eine Unterdruckzone mit einem Restdruck von 0,7 ata entsteht.Each of the aforementioned union zones is fed from two nozzles under a pressure of 150 to 200 ata a heated to 100 ⁰ C solution of Epoxyphenolformaldehydbindemittels and simultaneously from nozzles to a temperature heated from 100 to 150 ⁰ C heated compressed air under a pressure of 9 ata, such that at the merger periphery a negative pressure zone with a residual pressure of 0.7 ata is formed.

Die Ströme des dispergierten Bindemittels werden nach Durchlauf durch die erwähnten peripheren Unterdruckzonen mit den Strömen des faserigen Püllstoffs vereinigt, wonach die Vereinigungsprodukte in eine gemeinsame Faserabsetzkammer gelangen, wo das zusammengeführte Vereinigungsprodukt auf einen bewegten Träger abgesetzt wird, worauf die endgültige Trocknung des genannten Produktes, dessen Verdichtung und Granulierung stattfindet.The streams of dispersed binder, after passing through the mentioned peripheral negative pressure zones, are combined with the streams of fibrous filler, after which the combining products pass into a common fiber settling chamber where the aggregated aggregate product is deposited on a moving carrier, followed by final drying of said product, its Compression and granulation takes place.

Diese Führung des Prozesses gestattet es, den Restgehalt an Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen im abgesetzten Produkt gegenüber dem Stoff, der ohne vorherige Entfernung von Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen erzeugt wurde, um 45 % zu verringern.This management of the process makes it possible to reduce by 45 % the residual content of moisture and volatile substances in the settled product compared to the substance produced without prior removal of moisture and volatile substances.

Der hergestellte Verbundstoff ist durch folgende Struktur gekennzeichnet: der Monofasergehalt beträgt bis 60 70 %, die restlichen 15 bis 20 Gew.-% machen kleinere Aggregate aus, die sich im Durchschnitt aus 20 bis 40 Monfasern und 10 bis 25 % Aggregaten zusammensetzen, die aus 100 bis 300 Monofasern bestehen; die Faserkonzentration im Verbundstoff beträgt 50 Gew.-%; 6^ ~ 200 bis 250 MPa, (O₁₃ = 300 bis 350 MPa, a_k = 80 bis 100 kJ/m². Der Variationskoeffizient übersteigt nicht 3 bis 6 %. The composite produced is characterized by the following structure: the monofiber content amounts to 60 to 70%, the remaining 15 to 20% by weight make up smaller aggregates, which on average consist of 20 to 40 monofibres and 10 to 25 % aggregates consisting of 100 to 300 monofilaments exist; the fiber concentration in the composite is 50% by weight; 6 ^ ~ 200 to 250 MPa, (O ₁₃ = 300 to 350 MPa, a _k = 80 to 100 kJ / m ^2. The coefficient of variation does not exceed 3 to 6 %.

23* 6, 1981 WP В 29 В / 224 722 58 220 12 - 15 -23 * 6, 1981 WP В 29 В / 224 722 58 220 12 - 15 -

Example 3

Der Glasseidenroving auf Basis eines Hochmodulglases und einer hydrophoben Adhäsionsschlichte (faseriger Füllstoff) wird vier Schneidevorrichtungen zugeführt, von wo die Abschnitte mit einer Länge von 8 bis 9 mm, getrennt in vier gleichartig laufende Ströme, unter der Einwirkung der auf eine Temperatur von 150 bis 200 ⁰C erwärmten Preßluft den Vereinigungszonen a, b, c, d zugeführt werden, wobei die Geschwindigkeiten der Luftströme (in m/sek) V : ^, :V :V, 100:45:70:150 sind.The glass silk roving based on a high modulus glass and a hydrophobic adhesion sizing (fibrous filler) is fed to four cutting devices, from where the sections of 8 to 9 mm in length, separated into four similarly flowing streams, under the influence of at a temperature of 150 to 200 ⁰ C heated compressed air are supplied to the union zones a, b, c, d, wherein the velocities of the air flows (in m / sec) V: ^,: V: V, 100: 45: 70: 150 are.

Jeder der erwähnten Vereinigungszonen wird aus zwei Düsen unter einem Druck von 150 bis 200 ata eine auf 100 ⁰C erwärmte Lösung des Epoxidbindemittels zugeführt. Gleichzeitig wird aus Düsen die auf eine Temperatur von 100 bis 150 ⁰C erwärmte Preßluft unter einem Druck von 9 ata zugeführt, derart, daß an der Peripherie der Vereinigungszonen ein Restdruck von 0,7 ata entsteht.Each of the union zones mentioned is supplied from two nozzles under a pressure of 150 to 200 ata a heated to 100 ⁰ C solution of the epoxy binder. At the same time, the compressed air heated to a temperature of 100 to 150 ^° C. is supplied from nozzles under a pressure of 9 ata, so that a residual pressure of 0.7 ata is formed at the periphery of the union zones.

Aus dem dispergierten Bindemittel werden beim Durchlaufen der erwähnten peripheren Unterdruckzonen Feuchtigkeit und flüchtige Substanzen entfernt. Danach findet die Vereinigung desselben mit dem faserigen Füllstoff statt. Die die Vereinigungszonen verlassenden Vereinigungsprodukte werden einer Faserabsetzkammer zugeführt, wo sie zusammengeführt werden. Nach der Absetzung auf einen bewegten Träger geschieht die endgültige Trocknung des Produktes, seine Verdichtung und Granulierung,Moisture and volatiles are removed from the dispersed binder as it passes through the mentioned peripheral vacuum zones. Thereafter, the union of the same takes place with the fibrous filler. The union products leaving the union zones are fed to a fiber settling chamber where they are combined. After settling on a moving support, the final drying of the product, its compression and granulation,

Die Führung des Prozesses nach dieser Variante gestattet es, den Restgehalt an Feuchtigkeit und flüchtigen Substanzen im abgesetzten Produkt gegenüber dem Stoff, der ohne vorherige Entfernung von Feuchtigkeit und flüchtigenThe leadership of the process according to this variant allows the residual content of moisture and volatile substances in the settled product to the substance, without prior removal of moisture and volatile

23. 6. 1981 WP В 29 В / 224 58 220 12 - 16 -23. 6. 1981 WP В 29 В / 224 58 220 12 - 16 -

Substanzen erzeugt wurde, um 45 % zu verringern. Der hergestellte Verbundstoff ist durch folgende Struktur gekennzeichnet: der Monofasergehalt beträgt durchschnittlich 65 bis 70 %; der Gehalt an Aggregaten, die 20 bis 40 Monofasem enthalten, beträgt 20 bis 25 %_t "und an Aggregaten, die aus 100 bis 250 Monofasern bestehen, 5 bis 15 %#·Substances was produced to reduce 45%. The composite produced is characterized by the following structure: the monofiber content is on average 65 to 70 %; the content of aggregates containing from 20 to 40 monofasem is from 20 to 25 % _t "and to aggregates consisting of from 100 to 250 monofibers, from 5 to 15% # ·

Die Festigkeitswerte des Verbundstoffs sind die folgenden: Fasernkonzentration im Verbundstoff 55 bis 60 Gew.-%; ά_Β a 200 bis 250 MPa, ό_χΒ = 350 bis 450 MPa, a_k a 100 bis 150 kJ/m².The strength values of the composite are as follows: fiber concentration in the composite 55 to 60 wt%; 200 _Β a 200 to 250 MPa, ό _χΒ = 350 to 450 MPa, a _k a 100 to 150 kJ / m ² .

Der Variationskoeffizient übersteigt nicht 3 bis 6 %. The coefficient of variation does not exceed 3 to 6 %.

Example 4

Die Herstellung des Faserverbundstoffs erfolgt wie im Beispiel 3_f aber mit dem Unterschied, daß die Geschwindigkeiten der Luftströme (in m/sek) V_Q : V^ : V_c : V^ = 220:100:150:330 sind.The production of the fiber composite material is carried out as in Example 3 _f but with the difference that the velocities of the air flows (in m / sec) V _Q : V ^: V _c : V ^ = 220: 100: 150: 330 are.

Der hergestellte Verbundstoff ist durch folgende Struktur gekennzeichnet: Der Gehalt an Monofasern ist 90 bis 95 %t 5 bis 10 % machen die Aggregate aus, die aus 10 Monofasern und mehr bestehen.The produced composite is characterized by the following structure: The content of monofibres is 90 to 95 % t 5 to 10 % make up the aggregates, which consist of 10 monofilaments and more.

Die Festigkeitswerte sind die folgenden: (э-g » 220 bis 250 MPa, d_1B = 370 bis 450 MPa, a_k a 100 bis 120 kJ/m². Der Variationskoeffizient übersteigt nicht 1,5 bis 3,0 %. The strength values are as follows: (э-g »220 to 250 MPa, d _1B = 370 to 450 MPa, a _k a 100 to 120 kJ / m ²⁾ The coefficient of variation does not exceed 1.5 to 3.0 %.

Example 5

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung des Faserverbundstoffes nach der bekannten Technologie. Der Gasseidenroving auf Basis des Alumoborosilikatglases und einer hydrophoben Adhäsionsschlichte (faseriger Füllstoff)This example illustrates the preparation of the fiber composite according to the known technology. The Gasseidenroving based on Alumoborosilikatglases and a hydrophobic adhesion sizing (fibrous filler)

23. 6. 1981 WP В 29 В / 224 722 58 220 12 - 17 -23. 6. 1981 WP В 29 В / 224 722 58 220 12 - 17 -

wird einer Schneidevorrichtung zugeführt, wo er in Abschnitte mit einer Länge von 10 bis 12 mm geschnitten wird·is fed to a cutting device where it is cut into sections with a length of 10 to 12 mm ·

Aus der Schneidevorrichtung werden die Abschnitte des faserigen Füllstoffs unter der Preßlufteinwirkung in Strukturelemente getrennt und einer Vereinigungskammer zugeführt, der gleichzeitig aus zwei Düsen ein dispergiertes Phenolformaldehydbindemittel zugeleitet wird·From the cutting device, the sections of the fibrous filler are separated into structural elements under the action of compressed air and fed to a combining chamber, which simultaneously feeds a dispersed phenolformaldehyde binder from two nozzles.

Das Vereinigungsprodukt wird auf einem Träger abgesetzt, getrocknet, verdichtet und granuliert*The compound product is deposited on a support, dried, compacted and granulated *

In diesem Fall nimmt der Energieaufwand für die Stofftrocknung gegenüber dem erfindungsgemäßen Verfahren durchschnittlich um das 4- bis 5fache zu.In this case, the energy expenditure for the fabric drying over the process according to the invention increases on average by 4 to 5 times.

Die Struktur des hergestellten Verbundstoffes enthält bis 40 % Monofasern, die restlichen 60 % entfallen auf Aggregate, die aus 300 bis 400 Monofasern und mehr bestehen.The structure of the composite produced contains up to 40 % monofilaments, the remaining 60 % are attributable to aggregates consisting of 300 to 400 monofilaments and more.

Die Festigkeitswerte des Verbundstoffs sind die folgenden: <э_в = 90 bis 110 MPa, Ο_χΒ = 170 bis 200 MPa, a_k = 70 kj/m². Der Variationskoeffizient beträgt 10 bis 20 %. The strength values of the composite are as follows: _<э в = 90 to 110 MPa, _Ο χΒ = 170 to 200 MPa, a _k = 70 kJ / m ^2. The coefficient of variation is 10 to 20 %.

Somit weis.t der Vergleich des Beispiels 5» in dem die charakteristischen Werte des Verbundstoffs und des Prozesses nach dem bekannten Verfahren aufgeführt sind, mit den Beispielen 1 bis 3» in denen die Kennwerte des Verbundstoffs und des Prozesses nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgeführt sind, nach, daß das beanspruchte Verfahren ermöglicht, Faserverbundstoffe unter geringerem Energieaufwand unt mit höheren Festigkeitswerten bei deren geringerer Streuung herzustellen·Thus, the comparison of Example 5, which lists the characteristic values of the composite and the process according to the known method, is shown in Examples 1 to 3, in which the characteristics of the composite and of the process according to the invention are listed. according to which the claimed method makes it possible to produce fiber composites with lower energy consumption and with higher strength values with their lower scattering.

Claims

invention claim

Anspruch [en] A process for producing a fiber composite which comprises combining a short-fiber filler with a binder in a pre-settling zone to which the filler is supplied by compressed air and from nozzles the dispersed binder, followed by settling of the union product on a support and compaction thereof in that the combination of the short-fiber filler with the binder takes place simultaneously in a plurality of union zones, at least in two, and the binder of each zone is fed by a stream of compressed air heated to a temperature of 60 to 200 ^° C at a velocity V, the Size of the velocity V of each air stream is selected from a series of numbers which form a geometric series with a coefficient of 1.5 to 2.0 relative to the minimum velocity of one of the streams which is 10 to 100 m / sec and each Unification zone at the same time which is supplied to a temperature of 60 to 150 ⁰ C dispersed binder from the previously moisture and volatile substances are removed v / ere, wherein at least two flows of the dispersing binder come to a each stream of the fibrous filler, after which the association products brought together and after the Deposition be dried.

2. The method according to item 1, characterized in that the union of the short-fiber filler with the binder in four zones a, b, c, d takes place, in which the speed of the air streams

3. The method according to item 1, characterized in that the union of the short-fiber pulp cloth with the binder in four zones a, b, c, d takes place, in which the velocities of the air flows V _a : V _b : V ₀ : V _d β ( 1.5 + 2.0): 1: (2 - 4): (3 - 8).

4 * Process according to items 1 to 3 »characterized in that, for preliminary removal of moisture and volatile substances from the binder prior to its combination with the fibrous filler, the binder is introduced into the consolidation zone via a vacuum zone having a residual pressure of from 0.01 to 0, 99 ata is conducted.

Process according to items 1 to 4, characterized in that the residual pressure of 0.01 to 0.99 ata in the low-pressure zone by means of the compressed air heated to a temperature of 100 to 200 ^° C under a pressure of 2.0 + 9 »0 ata is generated.