DE10137040B4 - Sewing-knit fiber composite material - Google Patents
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Abstract
Nähgewirkter Faserverbundwerkstoff bestehend aus wenigstens einer Schnittmatte ohne chemische Verfestigung, dadurch gekennzeichnet, dass – die endlichen Fasern der Schnittmatte in überwiegendem Maße orientiert in Kettrichtung vorliegen und – die maschenbildenden Fäden in den Grundbindungen Tuch, Satin, Samt, Atlas und deren kombinierten Legungen mit Trikot ausgebildet sind.Sewn-knit fiber composite material consisting of at least one cutting mat without chemical bonding, characterized in that - the finite fibers of the cutting mat are predominantly oriented in the warp direction and - the stitch-forming threads in the basic weaves of cloth, satin, velvet, atlas and their combined layers are made with tricot are.
Description
Die Erfindung betrifft einen verbesserten in Nähwirktechnik hergestellten Faserverbundwerkstoff sowie dessen Verwendung zur Herstellung von Schläuchen, insbesondere im Schlauchreliningverfahren sowie Verarbeitungsverfahren, bei denen eine hohe Verformung des Verstärkungsmaterials erfolgt.The invention relates to an improved fiber composite material produced by sewing technology and to the use thereof for the production of hoses, in particular in the tube relining method, as well as processing methods in which a high deformation of the reinforcing material takes place.
Nähgewirkte Faserverbundwerkstoffe sind seit langem bekannt. Sie werden in den verschiedensten Laminierverfahren eingesetzt. Bekannte in Nähwirktechnik hergestellte Faserverbundwerkstoffe bestehen in Kett- und/oder Schußrichtung aus Fadensträngen (Rovings), die mit Flächengebilden (Vlies oder chemisch verfestigter Schnittmatte) kombiniert sind.Sewn-bonded fiber composites have long been known. They are used in various laminating processes. Known in fiber-reinforced composite fiber composites consist in warp and / or weft direction of strands of thread (rovings), which are combined with fabrics (fleece or chemically bonded cutting mat).
Desweiteren werden mit einem maschenbildenden Fadensystem Faserverbundwerkstoffe hergestellt, die aus einem oder mehreren Geweben oder Gelegen und einer Schnittmatte bestehen.Furthermore, fiber composite materials are produced with a stitch-forming thread system, which consist of one or more fabrics or layers and a cutting mat.
Beispielsweise wird eine aus Glasfasern gebildete Kombinationsbahn, die zusammengesetzt sein kann aus einer Grundbahn aus Filzmatte und weitere(n) Bahn(en) aus Gewebe, Gelege, Vlies und einer unidirektionalen Fadenlage aus Rovings in Kettrichtung, als textile Verstärkung für ein Verfahren zur Herstellung einer Innenauskleidung von Abwasserrohren in
Kennzeichnend für den Faserverbundwerkstoff in
Kennzeichnend für den hier vorliegenden erfindungsgemäßen nähgewirkten Faserverbundwerkstoff ist, daß er über eine hohe Dehnung in Kettrichtung der textilen Bahn verfügt und daß der erfindungsgemäße Faserverbundwerkstoff unabhängig vom Durchmesser des Abwasserrohres kontinuierlich gefertigt werden kann und somit für das Schlauchreling mit der Schlauchfertigung nach dem radialen Wickelverfahren besonders geeignet ist.Characteristic of the present here Nähgewirkten fiber composite material is that it has a high elongation in the warp direction of the textile web and that the fiber composite according to the invention can be made continuously regardless of the diameter of the sewer pipe and thus particularly suitable for the hose rail with the hose production by the radial winding process is.
Für spezielle Anwendungen, wie beispielsweise das Injektionsverfahren sind Faserverbundwerkstoffe im Einsatz, die als Kernlage ein aus synthetischen Fasern bestehendes Vlies (
Der Nachteil dieser bekannten Faserverbundwerkstoffe ist, daß ihre Dehnung in Kettrichtung unzureichend ist, um bei Verfahren, die eine hohe Verformbarkeit in Kettrichtung erfordern, eingesetzt werden zu können. Dazu gehört auch das Schlauchreliningverfahren.The disadvantage of these known fiber composites is that their elongation in the warp direction is insufficient to be used in processes which require high ductility in the warp direction. This includes the tube relining method.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen in Nähwirktechnik hergestellten Faserverbundwerkstoff zu schaffen, dessen Dehnung in Kettrichtung wesentlich verbessert wird und der im Glasfaserkunststoff einen verbesserten E-Modul gewährleistet, wie bekannte nähgewirkte Faserverbundwerkstoffe.The object of the invention is to provide a fiber composite material produced in Nähwirktechnik whose elongation is significantly improved in the warp direction and the glass fiber in the plastic ensures an improved modulus of elasticity, as known Nähgewirkte fiber composites.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben. Die Verwendung der Erfindung wird mit Anspruch 10 beansprucht.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments are specified in claims 2 to 9. The use of the invention is claimed in claim 10.
In einem einstufigen Prozess wird aus einer Schnittmatte mit überwiegender Faserorientierung ein nähgewirkter Faserverbundwerkstoff hergestellt.In a one-step process, a sewing-knitted fiber composite material is produced from a cutting mat with predominant fiber orientation.
Vorteilhafterweise kann dieser nähgewirkte Faserverbundwerkstoff mit bekannten Flächengebilden, wie parallele und/oder sich kreuzende Fadenstränge (Rovings) dicht aneinanderliegend oder im Abstand voneinander, sowie Vliesen mit Endlosfäden oder Fasern in Wirrlage, Geweben, Gelegen oder Gestricken kombiniert werden.Advantageously, this stitchbonded fiber composite can be combined with known sheets, such as parallel and / or intersecting rovings, close together or spaced from each other, as well as webs with continuous filaments or fibers in random, woven, laid or knit fabrics.
Als Ausgangsmaterial wird hierfür Faserglas, wie E-CR-, C- oder E-Glas und/oder Naturfasern bzw. synthetische Fasern gewählt. Fiberglass such as E-CR, C or E glass and / or natural fibers or synthetic fibers is selected as the starting material for this purpose.
Die Maschen der Nähfäden, bekanntermaßen werden hierfür organische Fäden, wie Polyester und Polyamid eingesetzt, befinden sich vorteilhafterweise in ihrer Abbindungsart mit der linken Maschenseite auf der Seite der Schnittmatte.The stitches of sewing threads, known to be organic threads, such as polyester and polyamide used, are advantageously in their Abbindungsart with the left stitch side on the side of the cutting mat.
Die Wahl des Materials zur Maschenbildung dient der Gewährleistung der Verträglichkeit mit dem verwendeten Harz.The choice of material for stitching is to ensure compatibility with the resin used.
Mit der Anordnung der linken Maschenseite auf der Seite der Schnittmatte wird gewährleistet, daß während der Harztränkung keine Fasern aus dem Faserverbundwerkstoff austreten können.With the arrangement of the left mesh side on the side of the cutting mat ensures that during the resin impregnation no fibers can escape from the fiber composite material.
Es wurde gefunden, daß mit Anwendung der Tuch- und Tuch-Fransenbindung besonders vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden. Besser als die bisher bei nähgewirkten Faserverbundstoffen verwendete Trikot- oder Fransenbindung oder deren Kombination, werden auch die Samt-, Atlas – und deren Kombination mit Trikot kombinierten Legungen gemäß der Erfindung vorgeschlagen.It has been found that particularly advantageous results are obtained by using the cloth and cloth-fringe bond. Better than the jersey or fringe weave or combination thereof used so far in Nähgewirkten fiber composites, the velvet, satin and their combination with jersey combined layers are proposed according to the invention.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen nähgewirkten Faserverbundwerkstoffes ist weiterhin, dass seine Dehnung in Kettrichtung im Vergleich zu bekannten nähgewirkten Faserverbundwerkstoffen auf ca. 140% erhöht ist und er für die Verwendung bei Verfahren, wie beispielsweise die radiale Wickeltechnik als Vorstufe für das Schlauchreliningverfahren zur Sanierung von Abwasserkanälen sehr gut geeignet ist.The advantage of the stitchbonded fiber composite according to the invention is further that its elongation in the warp direction compared to known Nähgewirkten fiber composites is increased to about 140% and he very much for use in processes such as radial winding technology as a precursor for the Schlauchreliningverfahren for rehabilitation of sewers is well suited.
Der im Glasfaserkunststoff erzielbare E-Modul bei Verwendung des erfindungsgemäßen nähgewirkten Faserverbundwerkstoffes ist im Vergleich zu Glasfaserverbundwerkstoffen, die mit bekannten nähgewirkten Faserverbundwerkstoffen hergestellt wurden, um 20% erhöht.The achievable in fiberglass plastic modulus when using the Nähgewirkten fiber composite material according to the invention is increased by 20% compared to glass fiber composites, which were prepared with known Nähgewirkten fiber composites.
Die Erfindung und die sich aus ihr ergebenden Vorteile sind mit Hilfe von Beispielen in nicht beschränkender Weise veranschaulicht.The invention and the advantages resulting therefrom are illustrated by way of example in a non-limiting manner.
An den nähgewirkten Faserverbundstoffen wurde die Reißdehnung bei Höchstzugkraft nach DIN 53 857 Teil 2 bestimmt.
Die Reißdehnung wird in nachfolgender Tabelle 1 dargestellt.
Die erfindungsgemäßen Erzeugnisse weisen gegenüber den Vergleichserzeugnissen eine verbesserte Reißdehnung auf. Sie liegt bei Höchstbruchkraft größer 140%The products according to the invention have an improved elongation at break compared with the comparison products. It is at maximum breaking load greater than 140%
Der Biege-E-Modul am Glasfaserkunststoff wird in nachfolgender Tabelle 2 dargestellt.The flexural modulus of elasticity on the glass fiber plastic is shown in Table 2 below.
Der Biegeversuch erfolgt nach DIN EN ISO 14125.
Die erfindungsgemäßen Erzeugnisse weisen gegenüber den Vergleichserzeugnissen einen verbesserten Biege-E-Modul von mindestens 20% auf.The products according to the invention have an improved bending modulus of at least 20% compared to the comparison products.
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