DE1694904A1 - Werkstoff mit verhaeltnismaessig kompaktem Gefuege - Google Patents

Werkstoff mit verhaeltnismaessig kompaktem Gefuege

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DE1694904A1
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Guy Jacquelin
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S D EXPL DES BREVETS GRANOFIBR
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S D EXPL DES BREVETS GRANOFIBR
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/12—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of short length, e.g. in the form of a mat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
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Description

Societe d!Exploitation
Brevets Granofibre (Sebreg) 1694904
154-156 Boulevard Haussmann,
75-Paris 8e/Frankreich 28. Oktober 1966
Werkstoff rait verhältnismäßig kompaktem Gefüge.
Die Erfindung bezieht sieh auf einen Werkstoff mit verhältnismäßig kompaktem Gefüge, der aus mit einem Bindemittel verbundenen Teilchen besteht.
Die Teilchen enthalten natürliche oder künstliche Pasern, die untereinander verfilzt sind und dadurch ein netzartiges Geflecht bilden. In diesem Geflecht sind die Pasern so weit frei., daß sie sich relativ zueinander bewegen können, und völlig ungleichmäßig ausgerichtet, so daß die Eigenschaften der genannten Teilchen isotrop sir.d» Hm bei den Teilchen eine offene Porosität, ein verhältnismäßig leichtes spezifisches Gewicht, Elastizität und Biegsamkeit zu erreichen, können die Pasern in den Teilchen mit Abstand voneinander angeordnet seinj das ist jedoch nicht unbedingt notwendig.
Die Teilchen können nach einem Verfahren hergestellt werden, das in dem französischen Patent 1 422 835 beschrieben ist. In diesem Fall haben sie im allgemeinen kugelige Form (Spherules). Die Teilchen können aber auch nach anderen Verfahren hergestellt werden, z.B. durch
Zerstückeln von faserigen Platten oder Blättern, Bildung von Bändern oder Fäden, die aufgerollt,miteinander verschlungen oder übereinander-gefaltet werden,
Herstellen eines Teiges, der in großer Konzentration Fasern enthält und Formung der Teilchen" durch Gjeßen
■ ν2"
aus dem Teig,
Strangpressen eines faserigen Teiges und -Zerstückeln des Stranges
und dergleichen.
Die Form der derart erzeugten Teilchen ist von der Kugelform entsprechend verschieden und ist in einer oder zwei Richtungen stärker ausgedehnt (Zylinder, Pastillen, Plättchen und dergleichen). Die Isotropie der Teilchen kann in * diesem Falle in irgendeiner Richtung leicht gestört sein.
Unabhängig von dem Herstellungsverfahren der Teilchen können die Fasern, aus denen die Teilchen gebildet werden, durch die verschiedensten Bindemittel miteinander verbunden sein, Füllstoffe, Farbstoffe und oder dergleichen enthalten oder nicht.
Der erfindungsgemäße Werkstoff enthält faserige Teilchen, die nach einem der oben genannten Verfahren hergestellt sind und zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, das die Teilchen mit einem Bindemittel umhüllt sind, das mindestens teilweise mindestens die Zwischenräume zwischen den Teilchen ausfüllt, .und daß die Teilchen in diesem Bindemittel mindestens in einer bevorzugten Richtung durch die Einwirkung eines Druckes abgeplattet sind, so daß sie linsenförmig werden und die erhaltene Struktur blättrig ist.
Das Gefüge des erhaltenen Werkstoffes ist verhältnismäßig kompakt. Seine Festigkeit in Richtung der Ausdehnung der Teilchen ist ausgezeichnet, in den übrigen Richtungen ist der Werkstoff biegsam. Im Falle der Verwendung eines biegsamen Bindemittels kann der Werkstoff die Eigenschaften eines Gewebes haben und auch bei Berührung den Anschein eines Gewebes erwecken, aber diese Eigenschaften sind mehr oder weniger stärker ausgeprägt, je nachdem, ob die Teilchen nur an ihrer Oberfläche von dem Bindemittel berührt
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werden oder bis ins Innere von dem Bindemittel durchdrungen sind. Schliesslich ist noch zu erwähnen", dass der Werkstoff verhältnismässig leicht ist.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles hervor.
In der Zeichnung zeigt ;
Fig.l einen Schnitt durch ein Stück des Werkstoffes vor dem Einwirken des Druckes und
- Fig.2 einen Schnitt durch das-gleiche Stück nach dem Einwirken des Druckes.
Wie deutlich aus Fig.l hervorgeht, enthält der Werkstoff einzelne Teilchen 1 mit faserigem Gefüge, deren Herstellung und Beschaffenheit oben im einzelnen beschrieben wurde. Die Teilchen werden zusammengehalten durch ein Bindemittel 2, das alle Zwischenräume zwischen den Teilchen ausfüllt oder auch Poren bestehen lassen kann.
Gemäss einer Aus.führungsart haben die Teilchen 1 solchen Abstand voneinander, dass sie sich nicht gegenseitig berühren und von dem Bindemittel 2 vollständig umhüllt sind. Gemäss einer anderen Ausführungsart stoßen die Teilchen 1 aneinander, und das Bindemittel 2 lässt zwischen ihnen Porenräume frei.
Die Grosse der Teilchen kann im wesentlichen gleich sein, wie es in der Zeichnung gezeigt ist. Es kann jeduch auch vorteilhaft sein, wenn Teilchen verschiedener Größe miteinander vermischt sind, insbesondere, um die Menge des erforderlichen Bindemittels zu verringern, v'/eiterhin können die Teilchen, unabhängig von ihrer Größe, mit freien Pasern und evtl. mit weiteren Materialien gemischt sein. ^ ^ 10 9 819/1927
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Je nach der Verwendung für die das Endprodukt bestimmt ist, kann das Bindemittel verhältnismässig biegsam oder steif sein. Das Bindemittel kann von der gleichen Art sein wie das, welches bei der Herstellung der Teilchen 1 verwendet wurde und sich daher in diesen Teilchen 1 befindet, es kann sich jedoch auch von- diesem Bindemittel unterscheiden. Wichtig ist jedoch, dass das Bindemittel seiner Art nach dem Verwendungszweck des Endproduktes angepasst ist. Das Bindemittel 2 kann weiterhin entweder derart sein und einen solchen Flüssigkeitsgrad besitzen, daas es nur an der Oberfläche der Teilchen 1 haftet, oder derart, dass es tiefer in die Teilchen eindringt, Auch das hängt von dem Verwendungszweck des Endproduktes ab.
Die verschiedenartigsten natürlichen und künstlichen Bindemittel können verwendet werden, z.B. Polymere, Vorpolymere (prepolymeres), Monomere (monomeres), vernetzbare, kondensierbare oder polymerisierbar Stoffe, thermoplastische oder wärmehärtbare Kunststoffe. Als steife Bindemittel sind z.B. Phenol-Harze, Formaldehyd-ürethan (uree formel), Melamine (melamines)., Polyester, Vinyl- und Acryl-Derivate (derives vinyliques et acryliques) brauchbar, als biegsame Bindemittel z.B. Styren-Butadien-Latex (latex de styrenes butadienes), Acrylnitrilbutadiene (butadienes acrylonitriles), Acrylbutadiene (butadienes acryliques) Vinyl-Plastisole (plastisols vinyliques), Neopren, verschiedene Elastomere u.dgl.
Soll das Endprodukt auf einer seiner Oberflächen eine mit dem übrigen Material fest verbundene Deckschicht ■ haben, werden zwischen den Teilchen, die sich an der betreffenden Oberfläche des Zwischenproduktes befinden, offene Poren gelassen. Zur, Schaffung dieser offenen Poren genügt es, wenn das Bindemittel die zwischen den Körnern
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der Oberfläche befindlichen Zwischenräume bezw. die Poren der Oberflächenschicht der Teilchen frei lasst. Die Deckschicht 3 (Fig.l) wird dann vorzugsweise in der Form eines Breies oder eines Teiges auf die zu bedeckende Oberfläche des Zwischenproduktes aufgebracht und verbindet sich mit dem übrigen Material, indem es in die genannten freigelassenen Poren eindringt.
Das in Fig.l gezeigte Zwischenprodukt wird,ob es eine Deckschicht hat oder nicht, einem Druck ausgesetzt, unter dem die Teilchen 1 quer zur Richtung des aufgebrachten Druckes zu linsenförmigen Teilchen 4 abgeplattet werden. Man erhält auf diese .//eise, ein blätteriges Schichtgefüge, das dichter ist als das in der Fig.l gezeigte Gefüge des Zwischenproduktes,und dessen physikalische Eigenschaften nur in den Eichtungen der Grundfläche isotrop sind.
Die Festigkeit des Werkstoffes wird durch das Abplatten um ein Mehrfaches gesteigert. Es ist infolgedessen möglich, auf diese ,'/eise einen selbsttragenden Werkstoff zu erzeugen, und zwar desto eher, je besser das verwendete Bindemittel im Hinblick auf diesen Zweck ausgewählt ist.
Im folgenden sind zwei Beispiele für die Herstellung erfindungsgemässer Werkstoffe angeführt:
1. Erzeugung starrer, dicker Platten für verschiedene Verwendungen, z.B. als Wandbauteile; Isolation u.dgl.:
Teilchen von 6 - 8 mm Durchmesser aus besonders billigen Fasern, die durch Zerfaserung harzigen Holzes zu erhalten sind, werden mit einem handelsüblichen, pulverisierten und mit einem entsprechenden
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Katalysator versehenen Phenol-Formaldehyd-Harz (resine phenolformol) überstreut, und zwar im Gewicht sverhältnis 15$ Harz zu 85/£ zellulosehalt ige Teilchen. Die Mischung wird in einer Menge von 2,4 kg/ m , bezogen auf trockene Materialien, auf die Druckplatten einer Heizpresse geschichtet und 15 min lang bei HO0O mit einem Druck von 61 kg/cm gepresst. Man erhält kräftige, dicke und preiswerte Platten mit einer Rohwichte von 1,2 g/cm. *
2. Eizeugung geschmeidiger Bögen für textilartige Verwendung.
Teilchen von 3 bis 5 mm Durchmesser aus harzigen Papierfasern werden mit 60 Gew.$ Acrylnitril-Butadien-Latex (latex de butadiene acrylonitrile), bezogen auf das Gewicht der trockenen Teilchen, umhüllt und anschliessend getrocknet. Während des Trocknens wird gerüttelt, um ein Verkleben der Teilchen miteinander zu beschränken. Die so erhaltenen Teilchen werden bei 120-130 C unter einem Druck von 20 kg/cm zu 1 mm starken 3ögen gepresst,
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die ein Gewicht von 900 g/m haben. Die Bögen sind weich und geschmeidig und fühlen sich angenehm an. Ihre Zugfestigkeit genügt» um aus den Bögen billige Kleidungsstücke, z.B. Schutzkleidung o.ähnl., herzustellen, die nach kurzem Gebrauch oder nach Beschädigung weggeworfen werden kann. Das Material kann recht ansehnlich sein, da die zusammengedrückten Teilchen sichtbar bleiben und der Oberfläche ein schuppiges Aussehen geben. Um diesen Effekt abzuwandeln, können auch farbige Teilchen verwendet werden. Da während des Fressens feine Kanäle zwischen den Teilchen erhalten bleiben, sind die Bögen porös.
Selbstverständlich ist auch eine kontinuierliche
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Herstellung solcher Bögen möglich. Sehr poröse* Bogen kann man z.B. erhalten, indem man die Teilchen kontinuierlich auf einem Heizsieb einfach durch Erwärmen miteinander verklebt und die Dichte dts Erzeugnisses durch ialzen unter Wärme mit geeigneten Kalandern erhöht.
Patentansprüche ι
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Claims (1)

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Patentansprüche:
1, Werkstoff mit verhältnismäßig kompaktem Gefüge 3 der aus mit einem Bindemittel verbundenen Teilchen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen (4J aus miteinander verfilzten Pasern bestehen und von dem Bindemittel (2) umhüllt sind, das mindestens die zwischen den Teilchen (4) befindlichen Zwischenräume ν mindestens teilweise ausfüllt, und daß die Teilchen . (4) in dem Bindemittel (2) zur Ausbildung einer blättrigen Struktur des Werkstoffes in mindestens einer bevorzugten Richtung; unter der Einwirkung eines Druckes zu linsenförmiger Gestalt abgeplattet sind, wobei die Pasern im,=Gefüge der Teilchen (1) vor dem Abplatten so .viel Freiheit hatten, daß sie gegeneinander beweglich \iaren und jede einzelne Paser beliebig ausgerichtet war, so daß die Teilchen (1) isotrope Eigenschaften hatten, und gegebenenfalls die Pasern zur Erzeugung von offener Porosität, geringem Raumgewicht, Biegsamkeit und Elastizität der Teilchen (1) voneinander Abstand hatten.
2. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen (4) mit Abstand voneinander angeordnet sind und daß das Bindemittel (2) die Zwischenräume zwischen den Teilen (4) ganz ausfuj.lt.
j5. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen (4) aneinanderstoßend angeordnet sind und das Bindemittel (2) zwischen den Teilchen (4) Poren frei läßt.
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4» Werkstoff naeh einem der Ansprüche 1 bis 33 dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Teilchen (4) im wesentlichen gleich ist.
5. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis y} dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Teilchen (4} verschieden ist.
6. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen (4) mit freien Pasern und gegebenenfalls mit anderen Materialien vermischt sind.
7. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (2) nur an der Oberfläche der Teilchen (4) haftet.
8. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis β, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (2) in die Teilchen (4) eingedrungen ist.
9. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (2) verhältnismäßig biegsam ist.
10. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (2) steif ist,
11. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1"bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß er an einer Oberfläche eine vor dem Abplatten aufgebrachte Deckschicht (j5) enthält, die in die freien Zwischenräume zwischen den Teilchen (4) der Oberflächenschicht eingreift und damit verankert ist.
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DE19661694904 1965-11-05 1966-11-04 Werkstoff mit verhaeltnismaessig kompaktem Gefuege Pending DE1694904A1 (de)

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