DE2722262B2 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Laminaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Laminaten auf der Basis von mit härtbaren Harzen getränkten Faserbahnen, wie es im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben ist Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Gattungsbegriff von Patentanspruch 2.

Es ist bereits bekannt, Laminate aus melamin-, harnstoff- oder phenolharzgetränkten Faserbahnen auf kontinuierlich arbeitenden Anlagen herzustellen, wobei die Imprägnierung der Bahnen mit Tränkharzen und ihre Trocknung bis zum sog. B-Zustand sowie ihre Aushärtung unter Druck und Wärmezufuhr bis zum C-Zustand in zwei Verfahrensschritten durchgeführt wird, die zeitlich und räumlich getrennt auf verschiedenen Anlagen ablaufen.

Entscheidender Nachteil des zweistufigen Verfahrens ist die Tatsache, daß die imprägnierten Papierbahnen zum Transport oder zur Zwischenlagerung auf Rollen gewickelt werden müssen. Dies erfordert einen Trocknungs- und Vorkondensationsgrad, der vom idealen, für die kontinuierliche Herstellung kosten- und eigenschaftsoptimaler Laminate günstigen weit entfernt ist.

In der DE-PS 12 19 211 werden Verfahren für die Tränkung von Sulfitzellstoff-Papierbahnen mit MeIaminharzen angegeben, wobei aufwendig hohe Harzgehalte von 130 bis 300% des Papierrohgewichts zur Anwendung kommen. Die US-PS 39 29 545 beschreibt ein Verfahren, durch Imprägnieren von Papierbahnen mit Harzlösung und Verwendung einer oberflächenstrukturgebenden, nach dem Härtevorgang zu entfernenden Texturierbahn, Schichtstoffe drucklos bzw. unter Anwendung des Liniendrucks eines Kalanders zum Aufbringen der Texturierbahn herzustellen.

Bei diesem Stand der Technik wird davon ausgegangen, daß drucklos oder mit niedrigen Drücken nur dann homogene Schichtstoffe mit porenfreier Oberfläche erhalten werden, wenn durch hohen Harzeinsatz Hohlräume der Faserbahn bereits beim Imprägnieren ausgefüllt werden. Hochwertige und dabei kostengünstige Laminate, d. h. solche mit niedrigen Harz- und hohem Faseranteil, lassen sich nur unter Anwendung hoher Drücke darstellen. Diese bedingen schwere Pressen und sind kontinuierlich z.Z_ überhaupt noch nicht realisierbar.

Wickelfähige Imprägnate für kontinuierliche Laminatfertigung, aber auch stapelfähige Imprägnate für diskontinuierliche Laminatfertigung, z.B. in Etagenpressen, dürfen nicht mehr als 6% Feuchtigkeit enthalten, wenn sicher sein soll, daß die Einzellagen bei Transport und Lagerung nicht untereinander verkleben. Dadurch ist es notwendig, während der meist durch warme Umluft vorgenommenen Trocknung dem Imprägnat mehr und länger Wärme zuzuführen, und mehr Feuchtigkeit zu entziehen, als es für das spätere Laminieren, also Verdichten der Harz-Faser-Matrix und für das Überführen in den C-Zustand in der Laminiermaschine optimal ist

Hochwertige Laminate zeichnen sich durch eine hohlraumfreie Harz-Faser-Matrix bei hohem Faseranteil aus. Üblich sind in den meist aus geeigneten Sulfatzellstoffpapieren bestehenden Kernlagen, Harzanteile von 30—50% bezogen auf das Fertiggewicht und entsprechend Faseranteile von 70—50%. In den Decklagen, die in der Regel mit pigmentierten Sulfitzellstoffpapieren aufgebaut werden, bewegen sich die Harzanteile um 50% des Fertiggewichts.

Nach den für hohlraumfreie Verdichtung notwendigen Preßdrücken von 800—1000 n/cm² werden Laminate des oben beschriebenen Aufbaus auch Hochdrucklaminate genannt Neben diesen haben sich in den vergangenen Jahren auch sogenannte Niederdrucklaminate, besonders zur Direktbeschichtung von Spanplatten, verbreitet durchgesetzt Um die für Spanplatten unschädlichen Höchstdrücke nicht zu überschreiten, muß der Harzgehalt der Decklagen auf 120—140% des Papierrohgewichts erhöht werden, wenn eine hohlraum- und porenfreie, d. h. auch an der Oberfläc he geschlossene Harz-Papier-Fasermatrix hergestellt werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Laminate herzustellen, die bei gleicher Qualität wie Hochdrucklaminate einen geringeren Harzanteil aufweisen.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe verfahrensmäßig durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 und vorrichtungsmäßig durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 2 gelöst

Die Erfindung erlaubt eine wesentliche Verbesserung der für die Laminatherstellung bestimmenden Verfahrensbedingungen und ermöglicht die kontinuierliche Verdichtung und Aushärtung niedrigbeharzter Faserbahnen zu hochwertigen Schichtstoffen in Rollenform.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben:

Die aus einer Vorratswanne 1 mit wässerigen oder lösemittelhaltigen Harzlösungen 2 zu tränkenden Papierbahnen 3 werden in einer an sich bekannten Imprägniermaschine 4 so getränkt, daß, auf Trocken-Papiergewicht bezogen, 50—70% Harze aufgenommen werden. Diese Mengen werden von den üblichen Kern- und Deckpapieren ohne Lösungsüberschüsse an der Oberfläche der Papiere aufgenommen, d. h. es bestehen günstige Voraussetzungen für eine nachfolgende scharfe Trocknung durch hoch erhitzte Umluft, Infrarot- oder Mikrowellenstrahlung im Trockentunnel 6, der deshalb extrem kurz gebaut werden kann und keine besonderen Einrichtungen wie Tragluftdüsen für den Transport der klebrigen Imprägnatbahn benötigt. ,'

Dem Trockentunnel 6 wird in geringstmöglichem Abstand eine kontinuierlich arbeitende Laminieranlage 7 nachgeschaltet, die die auf zweckmäßige, regelmäßig höhere Restfeuchte getrockneten Laminatbnhnen ohne Zwischenaufwicklung oder Zwischenstapelung heiß übernimmt und sie in deren Reaktionszone 8 unter Druck und Wärmezufuhr aushärtet In weiteren Stationen 9,10,11 und 12 kann die fertige Laminatbahn gekühlt, geschliffen geschnitten und aufgewickelt werden.

Diese erfindungsgemäße Anordnung erlaubt folgenden vorteilhaften Betrieb:

Die getrocknete Imprägnatbahn kann, da nicht gewickelt und dabei auf Klebfreiheit geachtet werden muß, in heißem Zustand, also mit geschmolzenen Harzen, und mit optimaler Feuchtigkeit von 10—12% von der Laminatmaschine übernommen werden.

Melamin-, Harnstoff- oder Phenolharzschmelzen sind

bei 10—12% Restfeuchte dickflüssig-klebrig, während die davon umschlossene Papierfaser biegsam-weich ist Die Imprägnatbahn hat quasi-weichplastische Eigenschaften, die ideal sind für die Verdichtung der Faser-Harz-Matrix in der nachfolgenden Laminiermaschine.

Versuche haben erwiesen, daß die wie beschrieben hergestellte weichplastische Imprägniertahn bei Drükksn verdichtet, d.h. laminiert werden kann, die bei 100-200 N/cm² liegen, also bei 10-20% der für Hochdrucklaminate üblichen Werte.

Da Harzschmelzen mit höherer Restfeuchte auch sehr viel leichter fließen, also geringere Viskosität zeigen als aus getrockneten, kalten Imprägnaten durch Wiedererwärmung gewonnene Schmelze, gelingt die Ausbildung hohlraumfreier Laminate nicht nur bei niedrigen Drücken, sondern auch bei gleichzeitig reduzierten Harzanteilen im Imprägnat

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Laminaten auf der Basis von mit härtbaren Harzen getränkten Faserbahnen, bei dem die getränkten Faserbahnen getrocknet und danach unter Flächendruck während einer von der Aushärtungsgsschwindigkeit abhängigen Reaktionszeit zu Laminaten ausgehärtet werden, dadurch gekennzeichn.et, daß die Trocknung unter geringstmöglicher Vorkondensation vorgenommen wird und daß das Tränken, Trocknen und Aushärten in einem Zug kontinuierlich vorgenommen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Imprägniermaschine, einem sich daran anschließenden Trockentunnel und mit einer vorzugsweise nach dem Doppelbandprinzip arbeitenden Laminiermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Laminiermaschine (7) unmittelbar an den Trockentunnel (6) anschließt, so daß eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung gebildet ist