DE9219007U1

DE9219007U1 - Mehrschicht-Faservliesmatte aus bindemittelhaltigen Zellulose- oder Lignozellulosefasern

Info

Publication number: DE9219007U1
Application number: DE9219007U
Authority: DE
Original assignee: Lignotock GmbH
Current assignee: Lignotock GmbH
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2002-06-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Mehrschicht-Faservliesmatten gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mehrschicht-Faservliesmatten der hier interessierenden Art sind ganz allgemein bekannt (DE 39 17 787 C 2). Zu Formteilen verpreßt finden derartige Werkstoffe verbreitet Anwendung für die Fahrzeugindustrie als Innenverkleidung von Fahrgastzellen. Holzfaserzellulose- und Lignozellulosefasern oder Mischungen hiervon sind die häufigsten Ausgangsmaterialien,, aus denen die Mehrschicht-Holzfaservliesmatten bestehen und auf die hier vorzugsweise Bezug genommen wird. Diese Matten setzen sich aus einer Vielzahl alternierend aufeinander folgender Schichten aus Holzfasern und Synthesefasern zusammen, wobei die Häufigkeitsdichte der Synthesefasern und die der Holzfasern über den Querschnitt, d.h. die Dicke der Matte, gesehen mit einer statistischen Verteilung vorgenommen worden ist₇ die in etwa einem periodischen flankenverwischten Kammprofil entspricht. Die Dicke der Synthesefaserschichten ist vernachlässigbar klein gegenüber der Dicke der Holzfaserschichten, trägt also in ihrer Gesamtheit kaum merklich zum Volumen der Gesamtmatte bei.

Aus derartigen Mehrschicht-Holzfaservliesmatten lassen sich durch ein- oder mehrstufiges Verpressen besonders vorteilhaft auch räumlich stark verformte Formteile herstellen, wie sie für die Innenverkleidung von Kraftfahrzeugen Anwendung finden. Diese selbsttragenden Formteile werden in der Regel mit Folien oder Geweben sichtseitig partiell oder ganzflächig kaschiert. Auch das Kaschieren mit Furnieren dekorativer Holzarten und anschließendes Lackieren ist nicht selten erwünscht.

Die vorstehend beschriebene Mehrschichtigkeit derartiger Faservliesmatten bringt nicht allein eine wesentliche Verbesserung ihrer Fonneigenschaften, bei der räumlichen Verpressung, sondern es wurde insbesondere auch gefunden, daß Formteile aus derartigen Mehrschicht-Faservliesmatten hervorragende Sicherheitseigenschaften für die Fahrzeuginsassen besitzen. Vor allem das Bruchverhalten von Formteilen aus derartigen Mehrschicht-Faservliesmatten ist hier hervorzuheben, wobei die Formteile nur bis zu einem spezifischen Gewicht von 0,6 bis 0,9 q/crcr verdichtet sind.

Bei der nach der Ausformung erfolgenden Oberflächenveredelung durch Kaschieren wird, sofern es sich um Folienkaschierungen handelt, die Sichtseite des Formteils gegen das Eindringen von Feuchtigkeit versiegelt. Dies kann dazu führen, daß bei dem späteren Gebrauch der Formteile, insbesondere bei intensiver Sonneneinstrahlung oder starkem Temperatur- und/oder Feuchtigkeitswechsel, Verzug und Eigenspannungen im Formteil auftreten. Dieses Verhalten tritt bei allen einseitig abgesperrten Holz-, Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen bekanntermaßen häufiger auf. Funktion und Aussehen solcher verzogener Formteile können dadurch erheblich beeinträchtigt werden. Ein Absperren auch der Formteilrückseite durch eine feuchtigkeitsundurchlässige Oberflächenversiegelung, etwa durch Lackieren oder Beschichten beispielsweise durch das Aufpressen von phenolharzimpragnierten Papieren ist zwar grundsätzlich möglich und bekannt, hat aber gerade bei Formteilen zur Innenverkleidung von Fahrzeugen wesentliche Nachteile.

Es ist nämlich von großer Wichtigkeit bei Innenverkleidungen von Fahrgastzellen auf der Rückseite derartiger Formteile Befestigungselemente, wie Retainer,

Clips oder dergleichen anzubringen, mit denen sie an der Karosserie befestigt werden. Derartige Bauelemente
bestehen häufig aus Kunststoff oder kunststoffbeschichtetem Metall und werden überwiegend durch
Reibschweißen mit der Rückseite des Formteils verbunden, damit die Befestigungen auf der vorderen Sichtseite des Formteils keine unschönen optischen Stellen hinterlassen. Die natürliche Porosität der Holzfaserwerkstoffe sorgt für eine außerordentlich gute Haftung
bzw. Verankerung der Formteile bei dem bevorzugt angewandten Reibschweißverfahren. Rückseitenversiegelungen der oben angesprochenen Art vermindern oder
verhindern gar die Haftfestigkeit der Clipse und dergleichen Bauelemente, was sich insbesondere bei der
erschütterungsintensiven Langzeitbelastung von Innenverkleidungsteilen der Fahrzeuge bemerkbar macht.

Ausgehend von dieser Problematik liegt die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung darin, Gegenabsperrungen
gegen Feuchtigkeit auf der nichtkaschierten Rückseite von Formteilen zu schaffen, die den gefürchteten Verzug der Formteile ausreichend unterbinden, gleichzeitig aber eine gute Haftung von durch Reibschweißen
aufgebrachten Bauelementen sicherstellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieser Aufgabenlösung wieder.

Dadurch, daß in der Mehrschicht-Faservliesmatte eine
eine Feuchtigkeitssperre bildende Schicht außermittig angeordnet ist, wird eine sichere Gegenabsperrung bezüglich der Feuchtigkeitsaufnahme und Durchdringung
einseitig oberflächenversiegelter Formteile ermög-

I··

licht, ohne daß die vorhandenen Eigenschaften auf der rückseitigen Oberfläche hinsichtlich des Reibschweißhaftung beeinträchtigt werden. Die Gegenabsperrung liegt innerhalb und nicht auf der Oberfläche der Matte. Die Außermittigkeit erlaubt es in besonders vorteilhafter Weise die Gegenabsperrung hinreichend weit von der neutralen Faser der Formteile entfernt anzuordnen, so daß Verzugseigenschaften ausgeschlossen werden können.

Eine Außermittigkeit der die Feuchtigkeitssperre bildenden Schicht von 30 bis 40 % vorzugsweise bis 35 % der Mattendicke ermöglicht sowohl optimale Oberflächeneigenschaften der Formteilrückseiten hinsichtlich der gestellten Aufgabe als auch weitgehende Verzugsfreiheit der Formteile selbst im Langzeitgebrauch.

Feuchtigkeitssperren in Form von feuchtigkeitsdichten Kunststoff- oder Metallfolien sind zwar grundsätzlich möglich, stellen jedoch innerhalb der Mehrschicht-Faservliesmatten Inhomogenitäten dar, die ungewollte Schichttrennungen begünstigen. Besonders vorteilhaft ist daher, wenn die die Feuchtigkeitssperre bildende Schicht aus einer örtlich erhöhten Bindemittelkonzentration innerhalb der Mehrschicht-Faservliesmatte besteht. In diesem Falle bildet sich die Feuchtigkeitssperre in ihren Eigenschaften erst unmittelbar beim warmen Verpressen und Verdichten der Matte zum Formteil aus. Der VerpressungsVorgang selbst wird hierdurch nicht beeinträchtigt. Eine ausreichende Feuchtigkeitszufuhr der Verarbeitungsfeuchte des Faserstoffes erfolgt während des Preßvorgangs ohnehin. Darüber hinaus stellt eine örtlich erhöhte Bindemittelkonzentration, vor allem dann, wenn die gleichen Bindemittel, wie sie für das Mattenmaterial ohnehin verwendet werden, keine zusätzliche ausgeprägte innere Grenzfläche im Formteil dar, was zusätzlich De-

laminierungserscheinungen, beispielsweise an Krafteinleitungsstellen in das Formteil, vermeidet.

Es bereitet verfahrensmäßig keinerlei Schwierigkeiten, erhöhte Bindemittelkonzentrationen schichtdefiniert zu erzeugen. Beispielsweise können die Zusatzbindemittel während der Mattenfertigung auf die Oberfläche einer geeigneten Innenschicht in Form einer Emulsion aufgesprüht werden. Die entsprechenden Sprühdüsen lassen sich leicht zwischen den Streuköpfen anordnen, mit denen die Mehrschicht-Faservliesmatte im Fließbandverfahren gefertigt wird.

Je nach Fertigungsablauf kann es auch zweckmäßig und vorteilhaft sein, wenn die die Feuchtigkeitssperre bildende zusätzliche Bindemittelkonzentration nicht als zusätzlicher Auftrag auf eine der Mattenschichten, sondern in eine Schicht der Mehrschicht-Faservliesmatte eingebracht wird. Beispielsweise können die Holzfasern einer Schicht vor dem Streuvorgang zur Herstellung der Matte mit entsprechender Zusatzbindemittel-Beleimung versehen werden. In diesem Falle können Mehrschicht-Holzfaservliesmatten mit und ohne Sperrschicht auf ein und derselben Anlage gefertigt werden. In der Regel wird die angestrebte Verzugsfreiheit der späteren Formteile mit einer einzigen Feuchtigkeitssperre im Bereich der Formteilrückseite jedoch innerhalb der Matte erreicht werden können. Eine beidseitige Innenabsperrung gegen Feuchtigkeit durch entsprechende Anordnung zweier außermittiger Feuchtigkeitssperren kann im Einzelfalle etwa bei nur bereichsweiser feuchtigkeitsdichter Kaschierung zweckmäßig sein.

Die beiliegenden beiden Skizzen zeigen die vorstehend beispielsweise genannten beiden Ausführungsformen für

die erfindungsgemäß aufgebaute Mehrschicht-Faservliesmatte.

Fig. 1 ist eine nicht perspektivische Darstellung eines Querschnittes durch die Dicke der Matte für einen nur kleinen Mattenabschnitt und

Fig. 2 ist eine Darstellung gemäß Fig. 1 für ein Ausführungsbeispiel mit zwei Sperrschichten.

In den Figurendarstellungen ist eine jeweils aus dreizehn Faservlies-Einzelmatten zusammengefügte Mehrschicht-Faservliesmatte gezeigt, wobei die Einzelschichten 1 und 2 sowie 4 bis 13 in Fig. 1 jeweils identische Materialzusammensetzungen aufweisen, nämlich aus bindemittelbeaufschlagten Lignozellulosefasern bestehen. Entsprechendes gilt in Fig. 1 auch für die Schicht 3, die außerhalb der Mittelschicht 7 in der Nähe der Oberflächenschicht 1 der Mehrschicht-Faservliesmatte liegt. Die Einzelschicht 3 bildet eine Feuchtigkeitssperre dadurch, daß sie gegenüber den übrigen Einzelschichten eine ausreichende zusätzliche Bindemittelkonzentration aufweist, mit der sichergestellt wird, daß jegliche Feuchtigkeit durch sie nicht hindurchdringen kann. Die Einzelschicht 3 liegt dabei benachbart zur rückwärtigen Oberflächenschicht 1 der Mehrschicht-Faservliesmatte-, während die sichtseitige Oberflächenschicht 13 mit oder nach dem Verpressen der Mehrschicht-Faservliesmatte zu einem Formteil mit einer Oberflächenkaschierung, beispielsweise einer Folie, versehen wird, die selbst eine Feuchtigkeitssperre bildet. Da es sich bei den Darstellung gemäß Fig. 1 und 2 um noch nicht verpreßte Mehrschicht-Faservliesmatten handelt, ist diese später aufzubringende Kaschierung nicht dargestellt. Dargestellt ist jedoch ein auf der im späteren Formteil rückseitigen Oberflächenschicht 1 fest haftender

Retainer 15, mit dem das Formteil kraft- und/oder formschlüssig an dem zugehörigen Fahrzeugkarosserie-Teil befestigt werden kann. Andere Ausführungsformen solcher Retainer oder Clipse zeigt Fig. 2 an der entsprechenden rückseitigen Oberflächenschicht 1' mit den Bezugszeichen 16 und 17.

Auch in der Ausführungsform nach Fig. 2 besteht die Mehrschicht-Faservliesmatte aus insgesamt dreizehn Einzelschichten 1' bis 13'. Auch hier ist die der rückseitigen Oberfläche benachbarte Schicht 3' dadurch als Feuchtigkeitssperre ausgebildet, daß sie einen zusätzlichen Anteil an Bindemittelkonzentration enthält. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 soll jedoch nach dem Verpressen der Mehrschicht-Faservliesmatte die sichtseitige Oberflächenschicht 13' mit einer Kaschierung versehen werden, die von Haus aus nicht als Feuchtigkeitssperre wirkt, beispielsweise aus einem Textil besteht. Hier ist daher zwischen die Einzelschichten 10' und 11' benachbart zur sichtseitigen Oberfläche eine wasserundurchlässige Bindemittelschicht 14 aufgesprüht, d.h., daß hier die Feuchtigkeitssperre aus einer zusätzlichen Bindemittelschicht besteht, die einer Schichtgrenze der Mehrschicht-Faservliesmatte folgt. Die Retainer bzw. Clipse 15, 16 und 17 werden nach Ausformen der Mehrschicht-Faservliesmatte 1 bis 13 bzw. 1' bis 13' zu einem Formteil durch Reibschweißen auf deren Rückseite aufgebracht, womit eine erhebliche Festigkeit zwischen derartigen Bauteilen und der Oberflächenschicht 1 bzw. 1' auf der Formteilrückseite erreicht werden kann. Das gleiche Reibschweißverfahren, angewendet auf eine Oberflächenschicht, die entsprechend der Sperrschicht 3 gemäß Fig. 1 oder der Zwischenschicht 14* gemäß Fig. 2 ausgebildet wäre, führt nicht zu ausreichend befriedigenden Festigkeiten solcher Bauteile.

Claims

Mehrschicht-Faservliesmatte aus bindemittelhaltigen Zellulose- oder Lignozellulosefasern

1. Mehrschicht-Faservliesmatte aus einem wenigstens überwiegenden Teil bindend.ttelha 1 tiger Zellulose- und/oder Lignozellulosefasern, die durch Verpressen und Verdichten unter Wärmezufuhr zu Forinteilen, etwa Formteilen zur Innenverkleidung von Fahrzeugen, verarbeitbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schichten (1 bis 13 bzw. 1' bis 13') innerhalb der Faservliesmatte mindestens eine, eine Feuchtigkeitssperre bildende Schicht (3, 3', 14) außermittig angeordnet ist.

2. Faservliesmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichung der Lage der Feuchtigkeitssperre von der Mittigkeit 30 bis 40 % bezogen auf die Mattendicke beträgt.

3. Faservliesmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Feuchtigkeitssperre bildende Schicht (3, 3') aus einer der Mehrschichten mit im Faservlies erhöhter Bindemittelkonzentration besteht.

4. Faservliesmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Feuchtigkeitssperre bildende zusätzliche Bindemittelkonzentration einer Schichtgrenze der Mehrschicht-Faservliesmatte folgt bzw. in dieser angeordnet ist.

5. Faservlxesmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Feuchtigkeitssperre bildende zusätzliche Bindemittelschicht (14) innerhalb
einer Einzelschicht der Mehrschicht-Faservliesmatte vorgesehen bzw. auf diese aufgebracht
ist.