DE102015207732A1 - Apparatus and method for fiber coating - Google Patents
Apparatus and method for fiber coating Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015207732A1 DE102015207732A1 DE102015207732.2A DE102015207732A DE102015207732A1 DE 102015207732 A1 DE102015207732 A1 DE 102015207732A1 DE 102015207732 A DE102015207732 A DE 102015207732A DE 102015207732 A1 DE102015207732 A1 DE 102015207732A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fibers
- coating liquid
- unit
- fiber
- laminating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
- D04H1/64—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
- D04H1/655—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions characterised by the apparatus for applying bonding agents
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
- D06B5/00—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating
- D06B5/02—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating through moving materials of indefinite length
- D06B5/06—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating through moving materials of indefinite length through yarns, threads or filaments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/007—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by mechanical or physical treatments
- D06N3/0077—Embossing; Pressing of the surface; Tumbling and crumbling; Cracking; Cooling; Heating, e.g. mirror finish
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
- D06B23/00—Component parts, details, or accessories of apparatus or machines, specially adapted for the treating of textile materials, not restricted to a particular kind of apparatus, provided for in groups D06B1/00 - D06B21/00
- D06B23/02—Rollers
- D06B23/021—Compressive rollers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06C—FINISHING, DRESSING, TENTERING OR STRETCHING TEXTILE FABRICS
- D06C15/00—Calendering, pressing, ironing, glossing or glazing textile fabrics
- D06C15/02—Calendering, pressing, ironing, glossing or glazing textile fabrics between co-operating press or calender rolls
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06C—FINISHING, DRESSING, TENTERING OR STRETCHING TEXTILE FABRICS
- D06C15/00—Calendering, pressing, ironing, glossing or glazing textile fabrics
- D06C15/06—Calendering, pressing, ironing, glossing or glazing textile fabrics between rollers and co-operating moving surfaces formed of flexible material, e.g. bands
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Benetzung von Fasern, wobei die Vorrichtung einen Fasereinlauf, eine Einheit zur Flüssigkeitszufuhr und eine Walkeinheit umfasst, welche bezüglich der Faserbewegung der Einheit zur Flüssigkeitszufuhr nachgeschaltet ist, wobei die Walkeinheit dermaßen beschaffen ist, dass sie Walkbereiche aufweist, in denen durch Bewegung oder Druck ein mechanisches Einpressen der Beschichtungsflüssigkeit in die Faserzwischenräume bewirkt wird, und die Vorrichtung bevorzugt zusätzlich Einheiten aufweist, mittels derer die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit herabgesetzt wird.The invention relates to a device and a method for wetting fibers, the device comprising a fiber inlet, a liquid supply unit and a roller unit, which is downstream of the fiber movement of the unit for supplying liquid, wherein the waling unit is adapted to having walk areas in which, by means of movement or pressure, a mechanical pressing of the coating liquid into the fiber interspaces is effected, and the device preferably additionally has units by means of which the viscosity of the coating liquid is reduced.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beschichtung von Fasern, insbesondere mit Kunststoffen.The invention relates to a device and a method for coating fibers, in particular with plastics.
Mit der steigenden Nachfrage nach Faserverbundstoffen als Ersatz für Metalle oder zur Optimierung von Strukturen wird es immer wichtiger, die Herstellung von Faserverbundstoffen billiger, schneller und qualitativ hochwertiger zu gestalten. Dabei stellt insbesondere die Benetzung der Fasern mit einem Matrixmaterial bei der Einbettung der Fasern in diese Matrix ein Problem dar.With the increasing demand for fiber composites to replace metals or to optimize structures, it is becoming increasingly important to make the production of fiber composites cheaper, faster and of higher quality. In particular, the wetting of the fibers with a matrix material in the embedding of the fibers in this matrix is a problem.
Heute übliche Benetzungsverfahren werden unter Druck und Temperatur in diskontinuierlichen Verfahren hergestellt. Diese sind sehr zeitaufwendig und werden überwiegend manuell durchgeführt.Wetting methods customary today are produced under pressure and temperature in discontinuous processes. These are very time consuming and are mostly done manually.
Nachteil des Standes der Technik sind die vergleichsweise hohen Kosten, die diskontinuierliche Fertigung und allgemein die Optimierung der Qualität der Benetzung.The disadvantage of the prior art is the comparatively high costs, the discontinuous production and generally the optimization of the quality of the wetting.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels derer ein Benutzer in der Lage ist, eine kostengünstige, kontinuierliche Fertigung von beschichteten Fasern vorzunehmen.The object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide an apparatus and a method by means of which a user is able to carry out a cost-effective, continuous production of coated fibers.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.This object is achieved by an apparatus and a method according to the claims.
Auch wenn oftmals der Begriff „faserverstärkte Halbzeuge” in diesem Sinne verwendet wird, wird im Folgenden zunächst allgemein von beschichteten Fasern gesprochen. Faserverstärkte Halbzeuge stellen eine bevorzugte Ausführungsform dar. Im Folgenden werden ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die eine sichere und reproduzierbare Benetzung von Einzelfasern oder Faserverbünden gewährleisten.Even if the term "fiber-reinforced semi-finished products" is often used in this sense, the term "coated fibers" is generally used in the following. Fiber-reinforced semi-finished products represent a preferred embodiment. A method and a device are described below which ensure a reliable and reproducible wetting of individual fibers or fiber composites.
Als Fasern eignen sich im Grunde alle bekannten Fasern. Bevorzugte Fasern umfassen Kohlefasern, Aramidfasern und Glasfasern, Naturfasern wie Hanf oder Baumwolle, Steinfasern wie z. B. Basaltfasern, Kunststofffasern oder Metallfasern (z. B. Stahl, Kupfer, Legierungen). Diese Fasern können als einzelne Fasern vorliegen, als Filamente aus mehreren Fasern oder als Gewebe aus Fasern oder Faserverbünden. Es kann eine einzige Art von Fasern vorliegen oder Gemische bzw. Verbünde aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Fasern. Die Fasern können unterschiedliche Querschnitte aufweisen wie rund, oval, dreieckig, viereckig oder andere beliebige Polygone, oder zum Beispiel auch als Hohlfasern oder mehrschichtige Fasern z. B. koextrudierte Fasern, welche eine oder mehrere Schichten aufweisen, in einer oder mehreren Schichten beschichtete Fasern oder auch als Faserbündel (z. B. verdreht, geflochten) vorliegen.Basically all known fibers are suitable as fibers. Preferred fibers include carbon fibers, aramid fibers and glass fibers, natural fibers such as hemp or cotton, stone fibers such. As basalt fibers, plastic fibers or metal fibers (eg., Steel, copper, alloys). These fibers may be present as single fibers, as filaments of multiple fibers or as fibers of fiber or fiber composites. There may be a single type of fiber or mixtures of two or more different fibers. The fibers may have different cross-sections such as round, oval, triangular, square or any other polygons, or for example as hollow fibers or multilayer fibers z. For example, coextruded fibers having one or more layers, fibers coated in one or more layers, or also fiber bundles (eg, twisted, braided) may be present.
Die Fasern werden mit einer Beschichtungsflüssigkeit benetzt. Diese Beschichtungsflüssigkeit ist im Grunde beliebig, jedoch werden bevorzugt Kunststoffschmelzen oder flüssige (und aushärtbare) Kunstharze verwendet. Im Folgenden wird allgemein von „Beschichtungsflüssigkeit” gesprochen werden, wobei darin insbesondere diese Kunststoffschmelzen und/oder Kunstharze zu verstehen sind. Bevorzugte Beschichtungsflüssigkeiten sind Lacke, Farben, pigmenthaltige Systeme, ein und Mehrkomponentenharze, Strahlungshärtende Kunststoffe (z. B. UV- oder Elektronenstrahlhärtend) und alle möglichen anderen Vernetzungssysteme und Kombinationen daraus.The fibers are wetted with a coating liquid. This coating liquid is basically arbitrary, but preferably plastic melts or liquid (and curable) resins are used. In the following, the term "coating liquid" will generally be used, which means in particular these plastic melts and / or synthetic resins. Preferred coating liquids are paints, inks, pigmented systems, single and multi-component resins, radiation curing plastics (eg, UV or electron beam curing), and all sorts of other crosslinking systems and combinations thereof.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Benetzung von Fasern umfasst einen Fasereinlauf, eine Einheit zur Flüssigkeitszufuhr und eine Walkeinheit, wobei die Walkeinheit dermaßen beschaffen ist, dass sie Walkbereiche aufweist, in denen durch Bewegung oder Druck ein mechanisches Einpressen der Beschichtungsflüssigkeit in die Faserzwischenräume bewirkt wird, wobei die Vorrichtung bevorzugt zusätzlich Einheiten aufweist, mittels derer die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit (bevorzugt im Bereich der größten Walkarbeit) herabgesetzt wird.The fiber wetting apparatus according to the present invention comprises a fiber inlet, a fluid supply unit and a roller unit, the roller unit being adapted to have flexing areas in which mechanical compression of the coating fluid into the fiber spaces is effected by movement or pressure Device preferably additionally comprises units by means of which the viscosity of the coating liquid (preferably in the region of the largest flexing work) is reduced.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Benetzung von Fasern umfasst die Schritte:
- – Zusammenführen einer Beschichtungsflüssigkeit mit mindestens einer Faser,
- – Walken des Verbundes aus Beschichtungsflüssigkeit und Faser in mindestens einem Walkbereich, wobei durch Bewegung oder Druck ein mechanisches Einpressen der Beschichtungsflüssigkeit gegen die Faser oder in Faserzwischenräume bewirkt wird,
- – Herabsetzung der Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit vor und/oder während und/oder nachdem sie mit der Faser in Kontakt gebracht wurde.
- Combining a coating liquid with at least one fiber,
- - casting the composite of coating liquid and fiber in at least one flexing area, whereby a mechanical pressing of the coating liquid against the fiber or in fiber gaps is caused by movement or pressure,
- - Reduction of the viscosity of the coating liquid before and / or during and / or after it has been brought into contact with the fiber.
Die Funktion der Walkbereiche ist es, eine bessere Einarbeitung der Beschichtungsflüssigkeit in die Faserzwischenräume zu erhalten.The function of the flexing areas is to obtain a better incorporation of the coating liquid into the fiber interstices.
Bevorzugt ist die Vorrichtung Teil eines Extrusionswerkzeugs oder stellt ein Extrusionswerkzeug dar.The device is preferably part of an extrusion tool or represents an extrusion tool.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zusätzlich noch mindestens eine Vakuumeinheit, in welcher ein Vakuum um das hindurchlaufende Material erzeugt wird. Dies dient beispielsweise der Trocknung oder der Entgasung. Bevorzugt ist mindestens eine Vakuumeinheit der Einheit zur Flüssigkeitszufuhr vorgeschaltet und/oder der Walkeinheit nachgeschaltet.According to a preferred embodiment, the device additionally comprises at least one vacuum unit in which a vacuum is generated around the passing material. This serves, for example, for drying or degassing. Preferably, at least one vacuum unit is the Unit upstream of the liquid supply and / or downstream of the rolling unit.
Die Erfinder haben festgestellt, dass sich eine deutliche Verbesserung der Benetzung ergibt, wenn in den Walkbereichen die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit deutlich abgesenkt werden kann. Dies erreicht man, mit den folgenden bevorzugten Ausführungsformen, welche bevorzugt auch miteinander kombiniert werden können.The inventors have found that a significant improvement in wetting results when the viscosity of the coating liquid can be significantly lowered in the Walk ranges. This is achieved with the following preferred embodiments, which can preferably also be combined with each other.
Der Begriff „Walkbereiche” umfasst diejenigen Bereiche der Walkeinheit, in denen bestimmungsgemäß eine Benetzung der Faser durch Kräfte (oftmals mechanische Kräfte) durchgeführt wird. Diese Walkbereiche sind zum Beispiel die Umlenkpunkte einer Führung. z. B. Wellenberge bzw. Wellentäler einer wellenartigen Führung. Bevorzugte andere Walkbereiche sind z. B. Kanäle mit geringerem Durchmesser oder geringerer Höhe als die benachbarten Kanäle oder Bereiche, in denen auf andere Weise eine Druckerhöhung auf die Faser und die Flüssigkeit stattfindet. Die Walkkanäle können als horizontale oder vertikale mäanderförmige Strukturen mit gleichen oder variierenden Querschnitten und Radien oder Kombinationen aus solchen ausgeführt sein.The term "walking areas" encompasses those areas of the rolling unit in which wetting of the fiber by forces (often mechanical forces) is carried out as intended. These walk areas are, for example, the deflection points of a guide. z. B. wave crests or troughs of a wave-like leadership. Preferred other walks are z. As channels with smaller diameter or less height than the adjacent channels or areas where otherwise takes place an increase in pressure on the fiber and the liquid. The walk channels can be designed as horizontal or vertical meander-shaped structures with the same or varying cross-sections and radii or combinations thereof.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit durch Vibrationen (z. B. Schall, insbesondere Ultraschall) verringert. Dazu weist die Vorrichtung bevorzugt Sonotroden auf, mittels derer der Schall (insbesondere Ultraschall) in die Beschichtungsflüssigkeit bzw. den betreffenden Walkbereich eingestrahlt wird. Bevorzugt werden die Sonotroden in den Walkbereichen und/oder kurz davor (max. 5 cm davor) dermaßen angeordnet, dass sie Schall (insbesondere Ultraschall) in die Flüssigkeit abstrahlen.According to a preferred embodiment, the viscosity of the coating liquid is reduced by vibrations (eg sound, in particular ultrasound). For this purpose, the device preferably has sonotrodes, by means of which the sound (in particular ultrasound) is radiated into the coating liquid or the respective flexing region. The sonotrodes are preferably arranged in the walk areas and / or shortly before (max 5 cm in front of them) in such a way that they emit sound (in particular ultrasound) into the liquid.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit durch Mikrowellen oder Heizelemente verringert. Durch die Erwärmung der Flüssigkeit sinkt die Viskosität.According to a preferred embodiment, the viscosity of the coating liquid is reduced by microwaves or heating elements. Heating the liquid lowers the viscosity.
Dazu weist die Vorrichtung bevorzugt Mikrowellenquellen bzw. sonstige Heizelemente auf (z. B. ohmsche oder kapazitive Heizelemente) mittels derer die Beschichtungsflüssigkeit bzw. der betreffende Walkbereich erwärmt wird. Bevorzugt werden die Mikrowellenquellen bzw. sonstigen Heizelemente in den Walkbereichen und/oder kurz davor (max. 5 cm davor) dermaßen angeordnet, dass sie Mikrowellen bzw. Wärme in die Flüssigkeit abstrahlen. Es ist selbstverständlich, dass im Fall der Verwendung von elektromagnetischen Strahlen (z. B. Mikrowellenstrahlen) sichergestellt sein muss, dass entweder das Matrixmaterial oder die Fasern selber diese elektromagnetische Strahlung absorbieren können.For this purpose, the device preferably has microwave sources or other heating elements (for example, ohmic or capacitive heating elements) by means of which the coating liquid or the relevant flexing area is heated. The microwave sources or other heating elements in the walk areas and / or shortly before (max 5 cm in front of them) are preferably arranged in such a way that they radiate microwaves or heat into the liquid. It is understood that in the case of using electromagnetic radiation (eg, microwave radiation), it must be ensured that either the matrix material or the fibers themselves can absorb this electromagnetic radiation.
Bevorzugt wird die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit also jeweils am Ort der Umlenkung gezielt abgesenkt, also dort wo die höchste mechanische Belastung auf den Verband auftritt, oder kurz davor, dass eine viskositätsreduzierte Flüssigkeit in den Walkbereich eintritt. Der Begriff „kurz davor” bedeutet, dass die Wirkung der Viskositätsherabsetzenden Maßnahme nicht bereits vor dem Walkbereich wieder nachgelassen haben darf. Bevorzugte Abstände sind die oben genannten maximalen 5 cm oder gar nur max. 1 cm.Preferably, the viscosity of the coating liquid is thus deliberately lowered in each case at the location of the deflection, ie where the highest mechanical load on the dressing occurs, or just before that a viscosity-reduced liquid enters the walk area. The term "shortly before" means that the effect of the viscosity reduction measure must not have subsided before the walk area. Preferred distances are the abovementioned maximum 5 cm or even only max. 1 cm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung Walkrollen, die insbesondere angetrieben und/oder beheizt sind. Diese Walkrollen sind hintereinander und/oder übereinander angeordnet, wobei sie sich im Falle einer Anordnung hintereinander bevorzugt nicht berühren und bei einer Anordnung übereinander bevorzugt einen Druck (insbesondere > 1 bar) auf die flüssigkeitsgetränkten Fasern ausüben. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass mindestens eine der Rollen beweglich gelagert ist und durch eine Kraft (z. B. Federkraft oder Gewichtskraft) auf die andere Rolle gedrückt wird.According to a preferred embodiment, the device comprises traveling rollers which are in particular driven and / or heated. These rollers are arranged one behind the other and / or one above the other, wherein they preferably do not touch each other in the case of an arrangement one behind the other and preferably exert a pressure (in particular> 1 bar) on the liquid-soaked fibers in an arrangement one above the other. This can be z. B. be achieved in that at least one of the rollers is movably mounted and by a force (eg., Spring force or weight) is pressed onto the other role.
Bevorzugt sind hintereinander angeordnete Walkrollen dermaßen angeordnet, dass über die Walkrollen laufende Fasern wechselnd über Ober- und Unterseite benachbarter Walkrollen laufen und sich daraus eine alternierende Führung, z. B. eine zickzack- oder wellenförmige Führung, der Fasern ergibt. Diese Wellenbewegung kann horizontal oder vertikal verlaufen oder als Kombination aus diesen beiden Raumrichtungen.Preference is given to successively arranged Walkrollers arranged so that running on the Walk rolls running fibers alternately on top and bottom of adjacent Walkrollrollen and from an alternating guide, z. B. a zigzag or wavy guide, the fibers results. This wave motion can be horizontal or vertical or as a combination of these two spatial directions.
Im Falle einer wellenförmigen Führung von Fasern in einem Block sind insbesondere in den Umlenkungsbereichen dieser Wellen Walkrollen angeordnet. Durch die Walkrollen wird eine zusätzliche Walkarbeit erzeugt, was die Viskosität senkt. In diesem Falle sind also die Wellen mit den Walkrollen kombiniert.In the case of a wave-shaped guidance of fibers in a block, in particular in the deflection areas of these waves, walk-on rollers are arranged. The Walkrollrollen an additional flexing work is generated, which reduces the viscosity. In this case, so the waves are combined with the Walkrollrollen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Walkrollen ballig geformt, so dass sie also keine Zylinderform mehr haben, sondern die Mantelfläche bezüglich der Längsachse konvex geformt ist. Alternativ oder in Kombination weist die Oberfläche bevorzugt eine Kanalführung in Richtung des Umfangs oder eine mit einem geprägten Muster versehene Oberfläche auf. Diese Ausgestaltungen führen zu einer Verbreiterung oder Verschmälerung der Faserbündel.According to a preferred embodiment, the gussets are spherically shaped, so that they no longer have a cylindrical shape, but the lateral surface is convexly formed with respect to the longitudinal axis. Alternatively or in combination, the surface preferably has a channel guide in the direction of the circumference or a surface provided with an embossed pattern. These embodiments lead to a broadening or narrowing of the fiber bundles.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Oberfläche mindestens einer Walkrolle eine Oberflächentextur auf. Bevorzugte Oberflächentexturen sind Riffelungen, Zapfen, Nuten, Zähne und Nadeln. Bevorzugt sind dabei gegenüberliegende Walkrollen so ausgeformt, dass ihre Oberflächen ineinandergreifen, also die Oberflächentexturen jeweils so ausgeführt sind, dass eine Protrusion der einen Walkrolle in eine Retrusion der gegenüberliegenden Walkrolle greifen kann (z. B. ähnlich zwei Zahnrädern, die eine bevorzugte Ausführungsform darstellen). Auf diese Weise kann eine Benetzung der Oberfläche der Fasern noch verbessert werden.According to a further preferred embodiment, the surface of at least one roller has a surface texture. Preferred surface textures are corrugations, cones, grooves, teeth and needles. In this case, opposed Walkrollrollen are preferably formed so that their Interfacing surfaces, that is, the surface textures are each designed so that a protrusion of a walkroll can engage in a retrusion of the opposite walker roll (eg, similar to two gears, which represent a preferred embodiment). In this way, wetting of the surface of the fibers can be further improved.
Die Walkarbeit kann zusätzlich verstärkt werden, indem diese Walkrollen mit unterschiedlichen Relativgeschwindigkeiten zu den Fasern rotieren und/oder indem die Walkrollen exzentrisch gelagert werden.The flexing work can be further enhanced by rotating these rollers with different relative speeds to the fibers and / or by the eccentric rolling mill rollers are stored.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens eine Bewegungseinheit, welche dazu ausgelegt ist, zwei der Walkrollen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und oder in unterschiedliche Richtungen rotieren zu lassen (selbstverständlich um ihre Längsachse).According to a preferred embodiment, the device comprises at least one movement unit which is designed to rotate two of the traveling rolls at different speeds and or in different directions (of course about their longitudinal axis).
Gemäß einer bevorzugten, damit kombinierbaren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens eine exzentrisch gelagerte Walkrolle.According to a preferred, combinable embodiment, the device comprises at least one eccentrically mounted Walkrolle.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Walkeinheit Walkrollen, welche außer der Walkung auch die Führung der Fasern übernehmen. Dies wird insbesondere durch Anordnung der Rollen als Kalander erreicht. Bevorzugt findet die Beschichtung der Fasern mit einer Beschichtungsflüssigkeit zumindest zum Teil in dem Kalander statt, insbesondere in dem mittels Düsen oder Kanälen die Beschichtungsflüssigkeit auf mindestens eine Walkrolle aufgebracht wird und mittels dieser mit den Fasern in Verbindung gebracht wird. Der in den Kalanderspalten herrschende Druck wirkt sich dabei zusätzlich vorteilhaft auf die Benetzung aus. Es sind viele Möglichkeiten der Anordnung von Walkrollen möglich. Bevorzugt ist eine I-, F- oder Z-Form. Die Walkrollen sind bevorzugt beheizt. Es ist auch bevorzugt, die Fasern durch mehr als eine Kalanderanordnung zu führen.According to a preferred embodiment, the rolling unit comprises walkrolls which, in addition to the flexing, also take over the guidance of the fibers. This is achieved in particular by arranging the rollers as calenders. Preferably, the coating of the fibers with a coating liquid takes place at least partially in the calender, in particular in which the coating liquid is applied to at least one roller by means of nozzles or channels and is brought into contact with the fibers by means of these. The pressure prevailing in the calendering pressure additionally has an advantageous effect on the wetting. There are many ways of arranging Walkrollrollen possible. Preference is given to an I, F or Z form. The rollers are preferably heated. It is also preferable to pass the fibers through more than one calendering arrangement.
Ein diesbezügliches, bevorzugtes Verfahren umfasst die Schritte:
- – Einführen der Fasern in einen Kalander umfassend mindestens zwei Walkrollen,
- – Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit auf mindestens eine Wallkrolle und/oder auf die Fasern,
- – Durchführung der Fasern zusammen mit der Beschichtungsflüssigkeit durch den Kalanderspalt.
- Introducing the fibers into a calender comprising at least two rolls,
- Applying a coating liquid to at least one wall roll and / or to the fibers,
- - Passing the fibers together with the coating liquid through the calendering gap.
Optional können die letzten beiden Schritte wiederholt werden und somit ein Mehrfachbeschichten (ggf. auch mit unterschiedlichen Beschichtungsflüssigkeiten) dadurch ermöglicht werden. Bevorzugt folgt dem Kalandrieren die Durchführung der beschichteten Fasern durch eine Glätteinheit.Optionally, the last two steps can be repeated and thus a multiple coating (possibly also with different coating liquids) thereby made possible. Preferably, the calendering is followed by the passage of the coated fibers through a calendering unit.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung Einheiten zum Beheizen der Fasern. Eine Vorheizung der Fasern wirkt sich vorteilhaft auf die Beschichtung aus.According to a preferred embodiment, the device comprises units for heating the fibers. A preheating of the fibers has an advantageous effect on the coating.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens ein umlaufendes Transportband, welches eine Beschichtung der Fasern oder eine Ein- und Ausführung aus der Vorrichtung vereinfacht. Bevorzugt ist das Transportband als Endlosband ausgeführt, welches nach dem Auslass umgelenkt und wieder zum Einlass geführt wird, wobei die Umlenkung und Rückführung bevorzugt mittels Umlenk- bzw. Führungsrollen erreicht wird.According to a preferred embodiment, the device comprises at least one circulating conveyor belt, which simplifies a coating of the fibers or an insertion and removal from the device. Preferably, the conveyor belt is designed as an endless belt, which is deflected to the outlet and fed back to the inlet, wherein the deflection and return is preferably achieved by means of deflection or guide rollers.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens eine Umlenkrolle, insbesondere mehrere Umlenkrollen, welche insbesondere temperiert sind.According to a preferred embodiment, the device comprises at least one deflection roller, in particular a plurality of deflection rollers, which are in particular tempered.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die (viskose) Beschichtungsflüssigkeit mittels einer Düse in eine Kaschiereinheit zwischen Kaschiermittel gefördert. Zusätzlich mit dieser Beschichtungsflüssigkeit wird mindestens eine Lage von Fasern, insbesondere mindestens zwei Lagen von Fasern, in die Kaschiereinheit zwischen die Kaschiermittel eingeführt.According to a preferred embodiment, the (viscous) coating liquid is conveyed by means of a nozzle into a laminating unit between laminating agent. In addition to this coating liquid, at least one layer of fibers, in particular at least two layers of fibers, is introduced into the laminating unit between the laminating agents.
Die Kaschiermittel sind insbesondere Kaschierbacken und/oder Kaschierrollen. Bevorzugt liegen dabei zwei Kaschierbacken oder zwei Kaschierrollen oder eine Kaschierbacke einer Kaschierrolle gegenüber. In dem Bereich, in dem sich die Kaschiermittel am nächsten sind, ist deren Abstand bevorzugt so bemessen, dass während der Bewegung durch die Vorrichtung die Fasern in den Strang der Beschichtungsflüssigkeit hineingepresst werden. In dem Bereich der Kaschiermittel, insbesondere in jenem, in dem sich die Kaschiermittel am nächsten sind, ist bevorzugt mindestens eine Sonotrode, wie oben beschrieben angeordnet. Diese Maßnahme senkt die Viskosität in diesem Bereich auf vorteilhafte Weise.The laminating agents are in particular laminating jaws and / or laminating rolls. Preferably, two laminating jaws or two laminating rolls or a laminating jaw face a laminating roll. In the region where the laminating agents are closest, their distance is preferably such that during movement through the device the fibers are pressed into the strand of the coating liquid. In the region of the laminating means, in particular in that in which the laminating means are closest, at least one sonotrode, as described above, is preferably arranged. This measure advantageously lowers the viscosity in this range.
Die Kaschiermittel sind bevorzugt mit jeweils einem umlaufenden Transportband versehen, welches eine Beschichtung der Fasern und eine Ein- und Ausführung aus der Vorrichtung vereinfacht. Bevorzugt ist das Transportband als Endlosband ausgeführt, welches nach dem Auslass umgelenkt und wieder zum Einlass geführt wird, wobei die Umlenkung und Rückführung bevorzugt mittels Umlenk- bzw. Führungsrollen erreicht wird. Für einige Anwendungen ist es von Vorteil ein Einwegband zu verwenden. Daher ist es auch bevorzugt, dass das Transportband auf einem Wickel aufgerollt ist und nicht zurückgeführt wird.The laminating agents are preferably provided in each case with a circulating conveyor belt, which simplifies a coating of the fibers and an insertion and removal from the device. Preferably, the conveyor belt is designed as an endless belt, which is deflected to the outlet and fed back to the inlet, wherein the deflection and return is preferably achieved by means of deflection or guide rollers. For some applications, it is advantageous to use a disposable tape. Therefore, it is also preferred that the conveyor belt is rolled up on a reel and is not returned.
Generell kann das Band eine Funktionsfolie sein. Generally, the tape can be a functional film.
Die Einführung der Lage von Fasern erfolgt bevorzugt zu mindestens einer Seite, insbesondere zu beiden Seiten, der geförderten Beschichtungsflüssigkeit, insbesondere mittels Umlenkrollen. Die Bewegung der Fasern erfolgt zu der Beschichtungsflüssigkeit hin in Bewegungsrichtung der Beschichtungsflüssigkeit, um Fasern und Beschichtungsflüssigkeit in Berührung miteinander zu bringen.The introduction of the layer of fibers is preferably carried out to at least one side, in particular on both sides, of the conveyed coating liquid, in particular by means of deflection rollers. The movement of the fibers is toward the coating liquid in the direction of movement of the coating liquid to bring fibers and coating liquid into contact with each other.
Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass zwei oder mehr unterschiedliche Faserarten oder Gewebearten, in einen festen Verbund eingebracht werden können.A particular advantage of this embodiment is that two or more different types of fibers or types of fabric can be incorporated into a solid composite.
Wie vorangehend bereits angedeutet, weist die Ausführungsform bevorzugt mindestens eine Umlenkrolle, insbesondere mehrere Umlenkrollen auf, bevorzugt zumindest dort, wo die Fasern in die Kaschierbacken eingeführt werden. Bevorzugt weist die Ausführungsform Umlenkrollen am Austritt der Kaschierbacken auf, welche insbesondere temperiert sind, um ein optimales Austreten des Bandes aus der Kaschiereinheit zu erreichen.As already indicated above, the embodiment preferably has at least one deflection roller, in particular a plurality of deflection rollers, preferably at least where the fibers are introduced into the laminating jaws. Preferably, the embodiment has deflection rollers at the exit of the laminating jaws, which are in particular tempered in order to achieve an optimal exit of the belt from the laminating unit.
Bevorzugt werden die Kaschierbacken und/oder die Kaschierrollen mittels Heizelementen auf Temperaturen zwischen 30°C und 700°C, insbesondere zwischen 150°C und 450°C an der Förderbandseite erwärmt.Preferably, the laminating jaws and / or the laminating rollers are heated by means of heating elements to temperatures between 30 ° C and 700 ° C, in particular between 150 ° C and 450 ° C at the conveyor belt side.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform laufen zusammen mit den Fasern funktionelle Folien durch die Vorrichtung, z. B. um optische Effekte oder spezielle Oberflächeneigenschaften zu erreichen. Dazu ist die Vorrichtung bevorzugt so ausgestaltet, dass mindestens eine funktionelle Folie parallel zu den Fasern eingeführt werden kann.According to a preferred embodiment, functional films pass through the device together with the fibers, e.g. B. to achieve optical effects or special surface properties. For this purpose, the device is preferably designed such that at least one functional film can be introduced parallel to the fibers.
Bevorzugt umfasst die Vorrichtung bezüglich des Faserverlaufs stromabwärts zusätzlich einen Kalander mit einem Kalandrierspalt, in dem das Produkt weiter behandelt werden kann.In addition, the device preferably additionally comprises a calender with a calendering gap downstream of the fiber path in which the product can be further treated.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist im Bereich des Zusammenführens von Beschichtungsflüssigkeit und Fasern mindestens eine Ultraschall-Sonotrode angeordnet, um die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit weiter abzusenken.According to a preferred embodiment, at least one ultrasound sonotrode is arranged in the region of the merging of coating liquid and fibers in order to lower the viscosity of the coating liquid further.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung, bevorzugt in ihrer Einheit zur Flüssigkeitszufuhr besondere Verteiler zum optimalen Verteilen der Flüssigkeit. Da die Beschichtungsflüssigkeit in der Regel eine nicht zu vernachlässigende Viskosität aufweist (z. B. bei der Verwendung von Kunststoffschmelzen) ist eine gute Verteilung über eine Fläche mit mehreren Fasersträngen oder Fasergeweben nicht trivial. Im Stand der Technik werden in der Regel Fischgrätverteiler verwendet.According to a preferred embodiment, the device, preferably in its unit for supplying liquid, comprises special distributors for optimally distributing the liquid. Since the coating liquid typically has a non-negligible viscosity (eg when using plastic melts), good distribution over a surface with multiple fiber strands or fiber webs is not trivial. Herringbone distributors are generally used in the prior art.
Bevorzugt werden zur Verteilung der Beschichtungsflüssigkeit Verteiler verwendet, die einem Hirschgeweih ähneln „Hirschgeweihverteiler”, bevorzugt ist dabei eine Form, von der von einem Hauptkanal kleinere, parallele Seitenkanäle abzweigen, welche an ihren Enden Auslässe für die Beschichtungsflüssigkeit aufweisen. Da bei dieser Form von Verteilern aber trotz gleicher Weglängen unterschiedliche Winkel und Radien für die Schmelze auftreten können, kommt es zuweilen zu Unregelmäßigkeiten im Schmelzestrom, dies kann durch eine Umlenkung der Schmelze senkrecht zur Verteilrichtung (also z. B. nach oben und wieder zurück) an geeigneten Positionen, also in oder kurz nach der jeweiligen Unterverteilung, erreicht werden. Die unterschiedlichen Strömungen und Geschwindigkeiten in der Schmelze werden dadurch neutralisiert. Bevorzugt sind auch solche Verteiler, in denen eine Umkehrung des Schmelzeflusses stattfindet.Distributors are preferably used for distributing the coating liquid, which are similar to a deer antler "Hirschgeweihverteiler", preferred is a form of the branches of a main channel smaller, parallel side channels, which have at their ends outlets for the coating liquid. Since different angles and radii for the melt can occur in spite of the same path lengths in this form of distributor, irregularities in the melt stream sometimes occur, this can be achieved by a deflection of the melt perpendicular to the distribution direction (ie, for example, upwards and backwards). be reached at appropriate positions, ie in or shortly after the respective sub-distribution. The different flows and velocities in the melt are thereby neutralized. Also preferred are those manifolds in which a reversal of the melt flow takes place.
Auch wenn diese Verteiler bevorzugt dem Fluss der Beschichtungsflüssigkeit dienen sind ebenfalls Ausführungsformen bevorzugt, bei denen solche Verteiler zur Aufspaltung und Führung von Faserbündeln verwendet werden.Even though these distributors preferably serve the flow of the coating liquid, embodiments are also preferred in which such distributors are used for splitting and guiding fiber bundles.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens zwei in Bewegungsrichtung der Fasern hintereinander angeordnete Düsen, die dazu ausgelegt sind, dass verschiedene Materialien durch sie in Richtung der Fasern eingebracht werden können und/oder mindestens eine Düse, mittels der ein koextrudiertes Material (insbesondere ein mehrschichtiges Material) in Richtung der Fasern eingebracht werden kann (im Folgenden auch als „Mehrschichtdüse” bezeichnet).According to a preferred embodiment, the device comprises at least two nozzles arranged one after the other in the direction of movement of the fibers, which are designed so that different materials can be introduced through them in the direction of the fibers and / or at least one nozzle, by means of which a coextruded material (in particular a multilayered material) Material) can be introduced in the direction of the fibers (hereinafter also referred to as "multi-layer nozzle").
Mittels dieser Ausführungsform kann man mehre Schichten gleichzeitig (mit der Mehrschichtdüse) oder nacheinander (mit zwei oder mehr Düsen) mit den Fasern in Kontakt bringen und diese in eine mehrschichtige Matrix einbetten. Bevorzugt ist dabei, dass diejenige Beschichtungsflüssigkeit, welche als erstes mit den Fasern in Kontakt kommt, eine niedrigere Viskosität hat, als diejenige Beschichtungsflüssigkeit, welche danach eingebracht wird. Bei der Verwendung von Mehrschichtdüsen ist es bevorzugt, wenn die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit so groß ist, dass eine Durchmischung der einzelnen Schichten nicht möglich ist, wobei insbesondere, diejenige Schicht, welche dem Faserverbund am nächsten ist, eine niedrigere Viskosität hat, als diejenige Schicht, welche der erstgenannten Schicht folgt. Die niedrige Viskosität begünstigt eine Benetzung, während die höhere Viskosität der folgenden Schicht bzw. Beschichtungsflüssigkeit vorteilhaft für eine gute Einbettung der beschichteten Fasern in den Mehrschichtverband ist. Die Viskositätsunterschiede können unter anderem durch unterschiedliche Materialien oder aber auch durch unterschiedliche Temperaturführung oder Vernetzungsreaktionen der Materialien erreicht werden.By means of this embodiment, one can bring several layers simultaneously (with the multi-layer die) or sequentially (with two or more nozzles) into contact with the fibers and embed them in a multi-layered matrix. It is preferred that the coating liquid which comes into contact with the fibers first has a lower viscosity than the coating liquid which is subsequently introduced. When using multilayer nozzles, it is preferred if the viscosity of the coating liquid is so great that thorough mixing of the individual layers is not possible, and in particular, the layer which is closest to the fiber composite has a lower viscosity than the layer which follows the former layer. The low viscosity favors wetting, while the higher viscosity of the following layer or coating liquid is advantageous for good embedding of the coated fibers in the Multilayer Association is. The differences in viscosity can be achieved inter alia by different materials or else by different temperature control or crosslinking reactions of the materials.
Auf diese Weise ist es zum Beispiel möglich eine Trennschicht zur Verfügung zu stellen, welche die Fasern benetzt und zusätzlich eine Außenschicht mit anderen Eigenschaften aufzubringen, welche ggf. alleine nicht gut an den Fasern haften würde.In this way it is possible, for example, to provide a release layer which wets the fibers and in addition to apply an outer layer with other properties which, if necessary, would not adhere well to the fibers alone.
Bevorzugt ist auch, dass die Düsen an der über und Unterseite der Vorrichtung unterschiedlich ausgestaltet sind und/oder die Vorrichtung dazu ausgestaltet ist, unterschiedliche Beschichtungsflüssigkeiten über die Düsen an der über und Unterseite auf die Fasern einzubringen. Damit ist die Herstellung von Materialien mit unterschiedlichen Oberflächen (unterschiedlicher Vorder- und Rückseite) möglich.It is also preferred that the nozzles are configured differently at the top and bottom of the device and / or the device is designed to introduce different coating liquids via the nozzles on the top and bottom of the fibers. Thus, the production of materials with different surfaces (different front and back) is possible.
Diese Ausführungsform zur Beschichtung von Fasern mit mehreren Schichten kann durchaus eine eigenständige Erfindung darstellen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur mehrschichtigen Benetzung von Fasern umfasst in diesem Falle einen Fasereinlauf, eine Einheit zur Flüssigkeitszufuhr und eine Walkeinheit, welche bevorzugt bezüglich der Faserbewegung der Einheit zur Flüssigkeitszufuhr nachgeschaltet ist, wobei die Walkeinheit dermaßen beschaffen ist, dass sie Walkbereiche aufweist, in denen durch Bewegung oder Druck ein mechanisches Einpressen der Beschichtungsflüssigkeit in die Faserzwischenräume bewirkt wird, wobei die Vorrichtung zusätzlich mindestens zwei in Bewegungsrichtung der Fasern hintereinander angeordnete Düsen umfasst, die dazu ausgelegt sind, dass verschiedene Materialien durch sie in Richtung der Fasern eingebracht werden können und/oder mindestens eine Mehrschichtdüse aufweist.This embodiment for coating multi-layer fibers may well be an independent invention. The apparatus for multi-layer wetting of fibers according to the invention in this case comprises a fiber inlet, a liquid supply unit and a waling unit, which is preferably downstream of the fiber movement of the unit for supplying liquid, wherein the waling unit is such that it has walk areas, in which Movement or pressure, a mechanical pressing of the coating liquid is effected in the fiber interstices, wherein the device additionally comprises at least two in the direction of movement of the fibers arranged behind one another nozzles which are designed so that different materials can be introduced through them in the direction of the fibers and / or at least having a multi-layer nozzle.
Der Stand der Technik kann bisher nur eine einschichtige Beschichtung herstellen, also die Einbettung von Fasern in eine uniforme Matrix. Aufgabe der eigenständigen Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels derer ein Benutzer in der Lage ist, eine kostengünstige, kontinuierliche Fertigung von mehrschichtig beschichteten Fasern vorzunehmen.The state of the art can hitherto only produce a single-layer coating, ie the embedding of fibers in a uniform matrix. The object of the independent invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide an apparatus and a method by means of which a user is able to carry out a cost-effective, continuous production of multilayer-coated fibers.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eine Düse zur Einbringung von Beschichtungsflüssigkeit auch in der Walkeinheit, insbesondere hinter dem ersten Walkbereich, angeordnet, so dass die Fasern nach einer ersten Walkung ein weiteres Mal (insbesondere mit einer anderen Beschichtungsflüssigkeit) beschichtet werden können. Auf diese Weise kann ein sehr guter Verbund hergestellt werden, bei dem Fasern in einer mehrschichtigen Matrix eingebettet sind. Die Fasern werden beschichtet, wobei diese Schicht durch Walken die Fasern gut benetzt, dann eine weitere Schicht aufgebracht und die Benetzung der Fasern und der Zusammenhalt der Schichten durch ein weiteres Walken verbessert. Auf diese Weise können mehrere Schichten optimal miteinander und mit den Fasern verbunden werden. Es ist jedoch dabei bevorzugt, dass nach dem Einbringen der letzten Schicht (dem letztmaligen Einbringen einer Beschichtungsflüssigkeit) das Material mindestens einen weiteren Walkbereich passiert, so dass es noch mindestens einmal gewalkt wird.According to a preferred embodiment, at least one nozzle for introducing coating liquid is also arranged in the rolling unit, in particular behind the first flexing area, so that the fibers can be coated a further time (in particular with another coating liquid) after a first flexing. In this way, a very good bond can be produced in which fibers are embedded in a multilayer matrix. The fibers are coated, which by wetting the layer wets the fibers well, then applied another layer and improves the wetting of the fibers and the cohesion of the layers by further Walken. In this way, several layers can be optimally connected with each other and with the fibers. However, it is preferred that after the introduction of the last layer (the last time a coating liquid is introduced), the material passes at least one further flexing area, so that it is drummed at least once more.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit durch Schwingungen, insbesondere Druckschwingungen oder elektromagnetische Schwingungen (z. B. Vibrationen wie Schall, insbesondere Ultraschall, oder Mikrowellen/Infrarotstrahlen) verringert, wobei die Elemente zur Aussendung der Schwingungen (z. B. Sonotroden oder Mikrowellenquellen oder IR-Strahler) so beschaffen sind, dass sie diskrete Wellenlängenbereiche aussenden, deren Moden-Frequenzbreite mehr als das 10-fache (insbesondere mehr als das 100-fache) kleiner ist als das Maximum der jeweiligen Mode, und die dazu ausgelegt sind, auf einer spezifischen Absorptionslinie mindestens eines der Beschichtungsmaterialien zu emittieren.According to a further embodiment, the viscosity of the coating liquid is reduced by vibrations, in particular pressure oscillations or electromagnetic oscillations (for example vibrations such as sound, in particular ultrasound, or microwaves / infrared rays), the elements for emitting the vibrations (for example sonotrodes or Microwave sources or IR emitters) are adapted to emit discrete wavelength ranges whose mode frequency width is more than 10 times (in particular more than 100 times) smaller than the maximum of the respective mode and which are designed to: to emit at least one of the coating materials on a specific absorption line.
Auf diese Weise ist es möglich, gezielt die Viskosität eines der Beschichtungsstoffe (z. B. die der innersten Schicht) herabzusetzen, während die Viskosität der anderen Beschichtungsstoffe (z. B. die der äußeren Schichten) nicht herabgesetzt wird. Somit kann bei Vorliegen eines Mehrschichtverbundes während der Walkung die Viskosität der innersten Schicht für eine bessere Benetzung herabgesetzt werden während der Schichtaufbau ungestört bestehen bleibt.In this way, it is possible to purposefully lower the viscosity of one of the coating materials (eg, the innermost layer) while not lowering the viscosity of the other coating materials (eg, those of the outer layers). Thus, in the presence of a multi-layer composite during the Walkung the viscosity of the innermost layer can be reduced for a better wetting while the layer structure remains undisturbed.
Schwingungen in engen Frequenzbändern werden nur von den Materialien aufgenommen deren Absorption in dem Frequenzbereich der Schwingungen liegt.Vibrations in narrow frequency bands are absorbed only by the materials whose absorption lies in the frequency range of the vibrations.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung modular aufgebaut und umfasst Segmente der Gruppe Einlaufsegmente, Vorheizsegmente, Beschichtungssegmente (zur ein- oder beidseitigen Beschichtung), Walksegmente, Vakuumsegmente, Kühlsegmente, Walzsegmente und Glättsegmente.According to a preferred embodiment, the device is of modular construction and comprises segments of the group of inlet segments, preheating segments, coating segments (for coating on one or both sides), walk segments, vacuum segments, cooling segments, rolling segments and smoothing segments.
Bevorzugt werden die Fasern zur Beschichtung unter Spannung gesetzt, damit sie in der späteren Matrix gerade angeordnet sind. Dazu umfasst die Vorrichtung bevorzugt mindestens eine Einheit zum Spannen der Fasern. Dies kann z. B. durch eine Rollenanordnung realisiert werden, über welche die Fasern laufen und die über einen Federmechanismus die Fasern unter Spannung setzen.Preferably, the fibers are placed under tension for coating so that they are straightened in the later matrix. For this purpose, the device preferably comprises at least one unit for tensioning the fibers. This can be z. B. by a Roller assembly can be realized, over which the fibers run and put the spring via a spring tension the fibers.
Die Erfindung umfasst auch Fasern, die mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung oder mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden ist. Dies kann beispielsweise einfach getestet werden, in dem der Benetzungsgrad gemessen wird. Sind die Fasern zu mehr als 95%, insbesondere zu mehr als 98% von der Flüssigkeit benetzt, und weist die Benetzungsflüssigkeit während der normalen Beschichtung eine Viskosität von mehr als 10000 mPa·s auf, handelt es sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um ein mit der Erfindung hergestelltes Produkt.The invention also includes fibers which have been produced by means of a device according to the invention or by means of a method according to the invention. This can be easily tested, for example, by measuring the degree of wetting. If the fibers are more than 95% wetted by the liquid, in particular more than 98%, and the wetting liquid has a viscosity of more than 10000 mPa · s during the normal coating, it is highly likely to be involved with the invention manufactured product.
Beispiele für bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Abbildungen dargestellt.Examples of preferred embodiments of the device according to the invention are shown in the figures.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or component names. Also, the location selected in the description, such as. B. top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and these position information in a change in position mutatis mutandis to transfer to the new location.
FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES
Aus der Einheit zur Flüssigkeitszufuhr
Zusammen mit der Schmelze werden von oben und unten Fasern
In dem Bereich der Walkeinheit
Zur Vorbereitung des Kontaktes mit der Schmelze können die Fasern und auch die funktionelle Folie vorgewärmt werden. Dies geschieht bevorzugt mittels Heizelementen
In dieser Figur ist auch die bevorzugte Ausführungsform dargestellt, in der stromabwärts zusätzlich ein Kalander
In
Zwar sind in dieser Figur keine Ultraschall- oder Heizmittel eingezeichnet, sie können sich jedoch auch an den entsprechenden Stellen befinden.Although no ultrasonic or heating means are shown in this figure, but they may also be located at the appropriate locations.
Um eine optimale Wirkung der Ultraschallwellen zu erreichen oder um für eine gute Regelung der Temperatur zu sorgen, ist es generell vorteilhaft, wenn die Kaschierrollen als Walzen mit einer Wanddicke von höchstens einen cm, insbesondere weniger als 0,5 cm, geformt sind, in deren Inneren, ggf. auch in der Wandung, sich Heizelemente oder Sonotroden befinden. Auch hier ist stromabwärts ein bevorzugter Kalander
Aus der Einheit zur Flüssigkeitszufuhr
In den
In
In
Es wird noch hinzugefügt, dass ein Mehrschichtverbund auch mit der Ausführungsform gemäß
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Erfindung, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.The embodiments show possible embodiments of the invention, it being noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof, but rather various combinations of the individual embodiments are possible with each other and this possibility of variation due to the teaching of technical action by representational Invention in the skill of those skilled in this technical field.
Des Weiteren können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.The task underlying the independent inventive solutions can be taken from the description.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z. B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d. h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z. B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.All information on ranges of values in objective description should be understood to include any and all portions thereof, e.g. For example, the
Vor allem können die einzelnen in den Figuren gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.Above all, the individual embodiments shown in the figures can form the subject of independent solutions according to the invention. The relevant objects and solutions according to the invention can be found in the detailed descriptions of these figures.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus die Figuren bzw. deren Bestandteile teilweise nicht maßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.For the sake of order, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the structure, the figures or their components have in some cases not been shown to scale and / or enlarged and / or reduced in size.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Einheit zur FlüssigkeitszufuhrUnit for hydration
- 22
- Walkeinheit,Walk unit
- 33
- Faserfiber
- 44
- Beschichtungsflüssigkeitcoating liquid
- 55
- Sonotrodesonotrode
- 66
- WalkrollenWalk roles
- 77
- Transportbandconveyor belt
- 88th
- Funktionelle FolieFunctional foil
- 99
- Heizelementheating element
- 1010
- Kalandercalender
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015207732.2A DE102015207732B4 (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Extrusion tool for wetting fibers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015207732.2A DE102015207732B4 (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Extrusion tool for wetting fibers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015207732A1 true DE102015207732A1 (en) | 2016-11-03 |
DE102015207732B4 DE102015207732B4 (en) | 2020-06-04 |
Family
ID=57135659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015207732.2A Active DE102015207732B4 (en) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | Extrusion tool for wetting fibers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015207732B4 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180134510A1 (en) * | 2015-05-08 | 2018-05-17 | Toray Industries, Inc. | Method for manufacturing combined yarn bundle, and method for manufacturing carbon fiber in which resulting combined yarn bundle is used (as amended) |
CN109735984A (en) * | 2019-02-21 | 2019-05-10 | 连云港纶洋单丝科技有限公司 | A kind of superelevation strength coats the preparation method and process units of fishline |
CN115339017A (en) * | 2022-08-12 | 2022-11-15 | 山东东宏管业股份有限公司 | Plastic coating device for preparing fiber bundles and fiber bundle preparation system and process |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024094970A1 (en) * | 2022-10-31 | 2024-05-10 | Cygnet Texkimp Limited | Compactor assembly |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE68902483T2 (en) * | 1988-01-22 | 1993-03-18 | Inst Textile De France | METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING A TAPE CONTAINING AT LEAST ONE YARN IMPREGNATED WITH A THERMOPLASTIC POLYMER. |
DE69014981T2 (en) * | 1989-05-10 | 1995-05-11 | Neste Oy | Method and device for manufacturing fiber-reinforced materials. |
DE102011005462B3 (en) * | 2011-03-11 | 2012-06-14 | Thermoplast Composite Gmbh | Method and device for producing a fiber composite material in the form of a fiber-impregnated with a polymer sliver |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3344990A1 (en) | 1983-12-13 | 1985-06-20 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn | Device for winding components |
WO1995011803A1 (en) | 1993-10-28 | 1995-05-04 | Textiles Et Plastiques Chomarat | Method for making a flexible, fluid-tight sheet comprised of a textile support coated on both faces with a polypropylene-based coating layer |
KR100444297B1 (en) | 2002-02-18 | 2004-08-16 | 유피씨(주) | A Manufacture Method for Manufacture Coating Cloth Including Polyolefin Type Resin Composion |
FR2945549B1 (en) | 2009-05-12 | 2012-07-27 | Arkema France | FIBROUS SUBSTRATE, METHOD FOR MANUFACTURING AND USE OF SUCH A FIBROUS SUBSTRATE |
-
2015
- 2015-04-28 DE DE102015207732.2A patent/DE102015207732B4/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE68902483T2 (en) * | 1988-01-22 | 1993-03-18 | Inst Textile De France | METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING A TAPE CONTAINING AT LEAST ONE YARN IMPREGNATED WITH A THERMOPLASTIC POLYMER. |
DE69014981T2 (en) * | 1989-05-10 | 1995-05-11 | Neste Oy | Method and device for manufacturing fiber-reinforced materials. |
DE102011005462B3 (en) * | 2011-03-11 | 2012-06-14 | Thermoplast Composite Gmbh | Method and device for producing a fiber composite material in the form of a fiber-impregnated with a polymer sliver |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180134510A1 (en) * | 2015-05-08 | 2018-05-17 | Toray Industries, Inc. | Method for manufacturing combined yarn bundle, and method for manufacturing carbon fiber in which resulting combined yarn bundle is used (as amended) |
US10464776B2 (en) * | 2015-05-08 | 2019-11-05 | Toray Industries, Inc. | Method for manufacturing combined yarn bundle, and method for manufacturing carbon fiber in which resulting combined yarn bundle is used (as amended) |
CN109735984A (en) * | 2019-02-21 | 2019-05-10 | 连云港纶洋单丝科技有限公司 | A kind of superelevation strength coats the preparation method and process units of fishline |
CN109735984B (en) * | 2019-02-21 | 2024-01-02 | 连云港纶洋单丝科技有限公司 | Preparation method and production device of high-strength coated fishing line |
CN115339017A (en) * | 2022-08-12 | 2022-11-15 | 山东东宏管业股份有限公司 | Plastic coating device for preparing fiber bundles and fiber bundle preparation system and process |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102015207732B4 (en) | 2020-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2601028B1 (en) | Double belt press and method for producing a plate-like product using a double belt press | |
EP0212232B1 (en) | Method and apparatus for the continuous production of thermoplastic sheets | |
EP1149215B1 (en) | Method for producing a flat strip | |
DE102015207732A1 (en) | Apparatus and method for fiber coating | |
AT509802A2 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR TREATING A FIBERWORK | |
DE3502608C2 (en) | ||
DE3929820C1 (en) | ||
EP1492672B1 (en) | Device and method for the production of composite materials | |
EP1042110B1 (en) | Method and device for fiber impregnation | |
WO2011082797A1 (en) | Method and dispersion head for producing a particle material mat made of at least one layer that is dispersed in an oriented manner as part of the production of wood composite boards | |
EP3235388B1 (en) | Device for applying a glue track to a covering strip of a rod-shaped product of the tobacco processing industry | |
WO2013139410A1 (en) | Strip-shaped fibre-reinforced composite material, and a method for production thereof | |
DE102015104974B3 (en) | Method and application device for applying an aqueous treatment solution to the surface of a moving belt and apparatus for carrying out the method | |
EP2117841B1 (en) | Laminating process and apparatus for applying an adhesive-composition film to a web-like substrate | |
AT514852A2 (en) | Reinforcing element, and method for producing such a reinforcing element | |
DE102014106460A1 (en) | textile machine | |
DE102006052136B4 (en) | Process and apparatus for the continuous production of prepregs | |
DE2160897A1 (en) | Method and apparatus for the continuous production of reinforced, dense pipes | |
DE102010030815A1 (en) | Method and device for joining two fibrous webs | |
DE102016224077A1 (en) | Process for producing a coated foam web and coating device | |
EP1793036A1 (en) | Process for manufacturing impermeable papermaking belts and coating apparatus therefor | |
WO2016025973A1 (en) | Method for producing a product from a nanofiber-containing bioplastic material | |
EP1587662B1 (en) | Take-off unit | |
DE102015218672B4 (en) | Commissioned work and method for operating such | |
DE102020000415A1 (en) | Method for belt run regulation in a double belt press |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BURGER, HANNES, DR., DE Representative=s name: ABP BURGER RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: ABP BURGER RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: COLLIN LAB & PILOT SOLUTIONS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: DR. COLLIN GMBH, 85560 EBERSBERG, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: ABP BURGER RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |