ES2827474T3 - Espumas reforzadas por fibras - Google Patents

Espumas reforzadas por fibras Download PDF

Info

Publication number
ES2827474T3
ES2827474T3 ES17724037T ES17724037T ES2827474T3 ES 2827474 T3 ES2827474 T3 ES 2827474T3 ES 17724037 T ES17724037 T ES 17724037T ES 17724037 T ES17724037 T ES 17724037T ES 2827474 T3 ES2827474 T3 ES 2827474T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
fiber
foam
area
needle
fibers
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.)
Active
Application number
ES17724037T
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Stein
Holger Ruckdaeschel
Rene Arbter
Tim Diehlmann
Gregor Daun
Marc Claude Martin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Application granted granted Critical
Publication of ES2827474T3 publication Critical patent/ES2827474T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/08—Interconnection of layers by mechanical means
    • B32B7/09—Interconnection of layers by mechanical means by stitching, needling or sewing
    • 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
    • B29C70/02—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising combinations of reinforcements, e.g. non-specified reinforcements, fibrous reinforcing inserts and fillers, e.g. particulate fillers, incorporated in matrix material, forming one or more layers and with or without non-reinforced or non-filled layers
    • B29C70/026—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising combinations of reinforcements, e.g. non-specified reinforcements, fibrous reinforcing inserts and fillers, e.g. particulate fillers, incorporated in matrix material, forming one or more layers and with or without non-reinforced or non-filled layers and with one or more layers of pure plastics material, e.g. foam layers
    • 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
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/24—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least three directions forming a three dimensional structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/001—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings
    • B29D99/0021—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings provided with plain or filled structures, e.g. cores, placed between two or more plates or sheets, e.g. in a matrix
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0025—Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings
    • 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
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/065—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • 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
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/26—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using curing agents
    • 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
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • 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
    • B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • 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
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • 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
    • B32B27/38—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising epoxy resins
    • 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
    • B32B27/40—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
    • 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
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022—Non-woven fabric
    • 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
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/024—Woven fabric
    • 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
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/12—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by the relative arrangement of fibres or filaments of different layers, e.g. the fibres or filaments being parallel or perpendicular to each other
    • 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
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • 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
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/245—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it being a foam layer
    • 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
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/03—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers with respect to the orientation of features
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/20—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics
    • E04C2/205—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics of foamed plastics, or of plastics and foamed plastics, optionally reinforced
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/20—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics
    • E04C2/22—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics reinforced
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/08—Blades for rotors, stators, fans, turbines or the like, e.g. screw propellers
    • B29L2031/082—Blades, e.g. for helicopters
    • B29L2031/085—Wind turbine blades
    • 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
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • 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
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
    • B32B2260/023—Two or more layers
    • 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
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0223—Vinyl resin fibres
    • B32B2262/0238—Vinyl halide, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0253—Polyolefin fibres
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261—Polyamide fibres
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261—Polyamide fibres
    • B32B2262/0269—Aromatic polyamide fibres
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276—Polyester fibres
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0292—Polyurethane fibres
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/06—Vegetal fibres
    • B32B2262/062—Cellulose fibres, e.g. cotton
    • B32B2262/065—Lignocellulosic fibres, e.g. jute, sisal, hemp, flax, bamboo
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/103—Metal fibres
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/105—Ceramic fibres
    • 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
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0221—Vinyl resin
    • B32B2266/0235—Vinyl halide, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0242—Acrylic resin
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/025—Polyolefin
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0257—Polyamide
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0264—Polyester
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0278—Polyurethane
    • 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
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/51—Elastic
    • 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
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • 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
    • B32B2603/00—Vanes, blades, propellers, rotors with blades
    • 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
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/08—Cars
    • 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
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/10—Trains
    • 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
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/18—Aircraft
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Abstract

Cuerpo de moldeo, comprendiendo una espuma, que presenta un primer lado y un segundo lado, y al menos una fibra, que tiene una primera parte, una segunda parte y una tercera parte, donde - una primera área (4b1) de la primera parte de la fibra está dentro del cuerpo de moldeo y encerrada por la espuma y una segunda área (4a1) de la primera parte de la fibra sobresale del primer lado de la espuma, y - una primera área (4b2) de la segunda parte de la fibra está dentro del cuerpo de moldeo y encerrada por la espuma y una segunda área (4a2) de la segunda parte de la fibra sobresale del primer lado de la espuma y - la tercera parte de la fibra une la primera parte y la segunda parte de la fibra y se dispone por el segundo lado de la espuma, y - la primera área (4b1) de la primera parte de la fibra y la primera área (4b2) de la segunda parte de la fibra no entran en contacto, donde el cuerpo de moldeo puede obtenerse según un procedimiento comprendiendo los siguientes pasos a) a k): a) provisión de la espuma, b) provisión de la fibra sobre el segundo lado de la espuma, c) generación de un primer orificio por fibra en la espuma, donde el primer orificio se extiende desde el primer lado al segundo lado de la espuma, d) generación de un segundo por fibra en la espuma, donde el segundo orificio se extiende desde el primer lado hasta el segundo lado de la espuma, e) paso de una aguja desde el primer lado de la espuma a través del primer orificio hasta el segundo lado de la espuma, f) fijación de la primera parte de la fibra a la aguja por el segundo lado de la espuma, g) retorno de la aguja junto con la primera parte de la fibra a través del primer orificio al primer lado de la espuma, h) paso de una aguja desde el primer lado de la espuma a través del segundo orificio hasta el segundo lado de la espuma, i) fijación de la segunda parte de la fibra a la aguja por el segundo lado de la espuma, j) retorno de la aguja junto con la segunda parte de la fibra a través del segundo orificio al primer lado de la espuma, y k) obtención del cuerpo de moldeo.

Description

DESCRIPCIÓN
Espumas reforzadas por fibras
La presente invención se refiere a un cuerpo de moldeo según la reivindicación 1, que comprende una espuma y al menos una fibra (F). La fibra (F) tiene una primera parte (FT1), una segunda parte (FT2) y una tercera parte (FT3). La tercera parte (FT3) de la fibra (F) une la primera parte (FT1) y la segunda parte (FT2) de la fibra (F) y está dispuesta por un segundo lado de la espuma. Una primera área (FB11) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) y una primera área (FB12) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) están ubicadas dentro del cuerpo de moldeo y no se tocan. Una segunda área (FB21) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) y una segunda área (FB22) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) sobresalen de un primer lado de la espuma. La presente invención se refiere también a un procedimiento para producir el cuerpo de moldeo conforme a la invención según la reivindicación 7, así como un panel que contenga el cuerpo de moldeo conforme a la invención y al menos una capa (S1), así como un procedimiento para producir el panel. Además, la presente invención se refiere al uso del cuerpo de moldeo o del panel, por ejemplo, como aleta de rotor en aerogeneradores, según la reivindicación 13.
La WO 2006/125561 se relaciona con un procedimiento para la producción de materiales celulares reforzados. En un primer paso procedimental, se produce en el material celular primero al menos un orificio, que se extiende desde una primera superficie a una segunda superficie del material celular. En la segunda superficie del material celular se proporciona al menos un haz de fibras y este haz de fibras se extrae entonces con una aguja, que se lleva desde la primera superficie del material celular a través del orificio hasta la segunda superficie del material celular, a través del orificio al primer lado del material celular. Tras los pasos procedimentales, el haz de fibras está parcialmente dentro del material celular y llena el orificio correspondiente, el haz de fibras sobresale parcialmente de los respectivos lados del material celular.
Mediante el procedimiento descrito en la WO 2006/125561 pueden fabricarse componentes tipo sándwich, que comprenden un núcleo de material celular y al menos un haz de fibras. A las superficies de ese núcleo se les pueden aplicar capas de resina y capas de resina reforzada con fibra, para preparar el componente tipo sándwich. Como material celular se describen, por ejemplo, cloruros de polivinilo o poliuretanos; como haz de fibras, fibras de carbono, fibras de nylon, fibras de vidrio y fibras de poliéster. Los componentes tipo sándwich conformes a la WO 2006/125561 son adecuados para su uso en la construcción de aviones.
La WO 2006/125561 no revela que la fibra contenida en el cuerpo de moldeo presenta una primera parte, una segunda parte y una tercera parte, donde la primera área de la primera parte y la primera área de la segunda parte no entran en contacto y la tercera parte une la primera parte y la segunda parte de la fibra.
La WO 2012/138445 describe asimismo un procedimiento para la producción de materiales compuestos, donde se utiliza una pluralidad de bandas longitudinales de un material celular con una baja densidad. Entre las respectivas bandas se introduce una estera de fibra de doble capa. Empleando resina, esta produce una adhesión de las bandas individuales, formando los materiales compuestos. El material celular se selecciona entre madera de balsa, espumas elásticas o espumas compuestas reforzadas con fibras. Las esteras de fibra de doble capa son, por ejemplo, esteras de fibra de vidrio porosa. Como adhesivo se usa resina, que puede ser, por ejemplo, un poliéster, una resina epoxi o fenólica o un termoplástico activado térmicamente, por ejemplo, polipropileno o tereftalato de polietileno (PET). La WO 2012/138445 no revela que se pueden introducir fibras individuales o haces de fibras en el material celular. En su lugar, solo se utilizan esteras de fibra, que representan el elemento de conexión en el contexto de una adhesión de las tiras individuales con resina para obtener el panel de núcleo compuesto.
La WO 2011/012587 también se refiere a un procedimiento para producir un material de núcleo, que contenga una fibra, para producir paneles. El material del núcleo se produce colocando fibras sobre una superficie de una llamada "torta" hecha de material ligero e insertándolas parcial o completamente en esta "torta" con la ayuda de una aguja. Las fibras se introducen mediante lo que se conoce como "proceso de mechones". La "torta" puede estar formada de espumas de poliuretano, espumas de poliéster, espumas de tereftalato de polietileno, espumas de cloruro de polivinilo o una espuma fenólica, particularmente de una espuma de poliuretano. Como fibras se pueden utilizar cualquier tipo de hilos sencillos o múltiples y otras fibras.
Los materiales de núcleo así producidos pueden ser parte de un panel, donde el núcleo está entonces rodeado por uno o ambos lados por una matriz de resina o combinaciones de matrices de resina con fibras en una configuración tipo sándwich. Sin embargo, la WO 2011/012587 no describe que la fibra tenga una primera parte, una segunda parte y una tercera parte, donde la tercera parte una la primera parte y la segunda parte de la fibra y la primera parte con una primera área y la segunda parte con una primera área estén dentro del cuerpo de moldeo y rodeadas por la espuma.
La US 6,187,411 describe paneles compuestos tipo sándwich y un procedimiento para su producción. Los paneles compuestos tipo sándwich comprenden un material nuclear reforzado con fibra. El material del núcleo es una espuma de células cerradas, como, por ejemplo, poliuretano, fenol, isocianato o similares. Las fibras se insertan en el núcleo de tal manera que formen bucles por un lado. Estos bucles se fijan con un hilo inferior. Por lo tanto, las fibras se incorporan al material del núcleo como un punto de cadena o un pespunte.
La US 6,187,411 no describe que la fibra se extraiga con una aguja desde el segundo lado hacia el primer lado del material del núcleo. En cambio, describe que una fibra se empuja desde el primer lado al segundo lado con una aguja.
Procedimientos y materiales similares a los de la US 6.187.411 los describen la US 5.624.622 y la US 4.196.251. También en estos procedimientos se forma primero un bucle de la fibra sólo por un lado de un material de núcleo y luego este bucle se fija mediante un hilo inferior. También en los procedimientos descritos en la US 5,624,622 y la US 4,196,251 se usa una puntada de cadena o un pespunte.
La US 2010/0266833 describe paneles de núcleo reforzados con fibra y un procedimiento para su producción. Los paneles de núcleo reforzados con fibra comprenden un material celular reforzado con fibra, resina, así como capas externas fibrosas y no fibrosas. Puede haber fibras contenidas en los paneles del núcleo, que se introducen a través de un procedimiento de mechones. Además, las mechas se insertan a través de agujas desde un primer lado al perforar el material celular. La US 2010/0266833 no describe, por tanto, que la fibra se extrae con una aguja desde el segundo lado al primer lado del material del núcleo, sino que describe en su lugar que una fibra se empuja con una aguja desde el primer lado al segundo lado.
La US 2010/0255251 describe un panel compuesto reforzado con fibra, que comprende dos superficies fibrosas y un material de núcleo. En el panel compuesto, las fibras de los materiales de la superficie se presionan en el núcleo mediante punzonado con agujas. También en el procedimiento descrito en la US 2010/0255251, por consiguiente, la fibra no se extrae con una aguja desde el segundo lado al primer lado del material del núcleo, sino que en su lugar se empuja una fibra desde el primer lado al segundo lado con una aguja.
En los procedimientos según la US 2010/0266833 y la US 2010/0255251 se trata, en cada caso, de procedimientos de mechones. Desfavorable en estos es que las fibras permanecen parcialmente incompletas en la espuma y son parcialmente arrancadas por las agujas y además rompen las fibras. Además, la fijación de las fibras en la espuma es sólo insuficiente.
El objeto en el que se basa la presente invención consiste, por tanto, en proporcionar nuevos cuerpos de moldeo. Este objeto se resuelve con un cuerpo de moldeo, comprendiendo una espuma, que presenta un primer lado y un segundo lado, y al menos una fibra (F), que tiene una primera parte (FT1), una segunda parte (FT2) y una tercera parte (FT3), donde
- una primera área (FB11) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) está dentro del cuerpo de moldeo y rodeada por la espuma y una segunda área (FB21) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) sobresale del primer lado de la espuma, y
- una primera área (FB12) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) está dentro del cuerpo de moldeo y rodeada por la espuma y una segunda área (FB22) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) sobresale del primer lado de la espuma y
- la tercera parte (FT3) de la fibra (F) une la primera parte (FT1) y la segunda parte (FT2) de la fibra (F) y está dispuesta por el segundo lado de la espuma, y
- la primera área (FB11) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) y la primera área (FB12) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) no se tocan,
donde el cuerpo de moldeo puede obtenerse por un procedimiento comprendiendo los siguientes pasos a) a k): a) provisión de la espuma,
b) provisión de la fibra sobre el segundo lado de la espuma,
c) generación de un primer orificio por fibra en la espuma, donde el primer orificio se extiende desde el primer lado al segundo lado de la espuma,
d) generación de un segundo orificio por fibra en la espuma, donde el segundo orificio se extiende desde el primer lado hasta el segundo lado de la espuma,
e) paso de una aguja desde el primer lado de la espuma a través del primer orificio hasta el segundo lado de la espuma,
f) fijación de la primera parte de la fibra a la aguja por el segundo lado de la espuma,
g) retorno de la aguja junto con la primera parte de la fibra a través del primer orificio al primer lado de la espuma, h) paso de una aguja desde el primer lado de la espuma a través del segundo orificio hasta el segundo lado de la espuma,
i) fijación de la segunda parte de la fibra a la aguja por el segundo lado de la espuma,
j) retorno de la aguja junto con la segunda parte de la fibra a través del segundo orificio al primer lado de la espuma, y
k) obtención del cuerpo de moldeo.
El cuerpo de moldeo conforme a la invención permite favorablemente un posterior embalaje, particularmente también mediante procedimientos de mecanizado, donde se extraen muy pocas o ninguna fibra del cuerpo de moldeo. Las fibras se incorporan, por consiguiente, en el cuerpo de moldeo conforme a la invención de forma especialmente firme, por un lado, uniendo la primera parte (FT1) de la fibra (F) y la segunda parte (FT2) de la fibra (F) a través de la tercera parte (FT3) de la fibra (F).), por otro lado, produciendo el cuerpo de moldeo. Por lo tanto, se obtienen resistencias de extracción particularmente altas para la fibra (F) en el cuerpo de moldeo.
Dado que, en un modo de operación preferido, la tercera parte (FT3) de la fibra (F) está alineada paralelamente al segundo lado del cuerpo de moldeo y está en contacto con él, en el cuerpo de moldeo conforme a la invención se obtiene una superficie plana, que representa un borde de referencia exacto para otros pasos de procesamiento. Esto asegura un alto nivel de precisión dimensional en el embalaje ulterior del cuerpo de moldeo. Además, esta superficie preferiblemente plana mejora la capacidad de cubrimiento del cuerpo de moldeo conforme a la invención y aumenta la estabilidad inherente durante el montaje (por ejemplo, al introducir ranuras o escamas en el cuerpo de moldeo), lo que mejora asimismo la manipulación del cuerpo de moldeo conforme a la invención.
Los cuerpos de moldeo conformes a la invención se distinguen además favorablemente por una baja absorción de resina con al mismo tiempo una buena conexión de interfase. Este efecto es particularmente importante cuando el cuerpo de moldeo conforme a la invención se procese ulteriormente para formar los paneles conformes a la invención.
Una mejora adicional de la unión con al mismo tiempo absorción reducida de resina se posibilita conforme a la invención mediante el refuerzo con fibras de las espumas en los cuerpos de moldeo conformes a la invención y/o en los paneles resultantes de esto. Conforme a la invención, la fibra (F) puede (individualmente o preferentemente como haz de fibras) favorablemente primero secarse e introducirse mediante procesos mecánicos en la espuma. La fibra (F) y/o el haz de fibras presenta en las respectivas superficies de la espuma un saliente (segunda área (FB21), segunda área (FB22) y tercera parte (FT3) de la fibra (F)) y posibilitan con ello una unión mejorada y/o una unión directa con las correspondientes capas de cobertura en el panel conforme a la invención. Este es particularmente el caso cuando como capa de recubrimiento conforme a la invención se aplica al menos una capa adicional (S1) al cuerpo de moldeo conforme a la invención, para formar el panel. Preferentemente se aplican dos capas (S1), que pueden ser iguales o diferentes. De manera especialmente preferente se aplican dos capas idénticas (S1), particularmente dos capas de resina reforzadas con fibras idénticas, por lados opuestos del cuerpo de moldeo conforme a la invención para formar el panel conforme a la invención. Tales paneles se denominan también "material tipo sándwich", donde el cuerpo de moldeo conforme a la invención también se puede denominar "material de núcleo".
Los paneles conformes a la invención se caracterizan, por tanto, por una baja absorción de resina en cooperación con una buena resistencia al pelado, así como una buena resistencia al cizallamiento y un alto módulo de cizallamiento. Además, pueden ajustarse selectivamente propiedades de alta resistencia y rigidez mediante la elección de los tipos de fibras, su proporción y disposición. El efecto de una baja absorción de resina es, por tanto, importante, porque cuando se utilizan tales paneles (materiales tipo sándwich), el objetivo consiste a menudo en que las propiedades estructurales deberían elevarse con el menor peso posible. Cuando se utilizan, por ejemplo, capas de cubierta reforzadas con fibra, además de las verdaderas capas de cubierta y el cuerpo de moldeo, la absorción de resina del cuerpo de moldeo contribuye al peso total. Mediante los cuerpos de moldeo conformes a la invención y/o los paneles conformes a la invención puede, sin embargo, reducirse la absorción de resina, por lo cual pueden ahorrarse peso y costes.
Se pueden lograr mejoras/ventajas adicionales por el hecho de que la primera parte (FT1) de la fibra (F) y/o la segunda parte (FT2) de la fibra (F), cada una de forma independiente entre sí, se introduzcan en la espuma en un ángulo a de 0 a 60°, preferentemente de 0 a 50°, más preferentemente de 0 a 15° o de 10 a 70°, particularmente de 30 a 60°, más preferentemente de 30 a 50°, aún más preferentemente de 30 a 45°, particularmente de 45°, con respecto a la dirección del espesor (d) del cuerpo de moldeo. En general, es técnicamente factible la introducción en un ángulo a de 0° a <90°.
Se pueden lograr mejoras/ventajas adicionales cuando las fibras (F) no solo se introducen paralelas entre sí en la espuma, sino cuando se introducen otras fibras (F), que forman un ángulo p entre sí, que está preferentemente en el rango de > 0 a 180°. De este modo se obtiene además una mejora de las propiedades mecánicas del cuerpo de moldeo.
También es ventajoso que la capa de resina (de cubierta) se aplique en los paneles conformes a la invención mediante un procedimiento de inyección de líquido o un procedimiento de infusión de líquido, en que las fibras puedan empaparse en resina durante el procesamiento y puedan mejorarse las propiedades mecánicas. Además, de este modo pueden ahorrarse costes.
A continuación se explica la presente invención con más detalle.
Conforme a la invención, el cuerpo de moldeo comprende una espuma y al menos una fibra (F). La espuma tiene un primer lado y un segundo lado. El primer lado de la espuma es preferentemente opuesto al segundo lado de la espuma.
La espuma puede ser a base de todos los polímeros conocidos por el experto.
Por ejemplo, la espuma se basa en al menos un polímero seleccionado entre poliestireno, poliéster, óxido de polifenileno, un copolímero elaborado a partir de óxido de fenileno, un copolímero elaborado a partir de estireno, poliaril éter sulfona, sulfuro de polifenileno, poliaril éter cetona, polipropileno, polietileno, poliamida, poliamida imida, polieterimida, policarbonato, poliacrilato, ácido poliláctico, cloruro de polivinilo, poliuretano o una mezcla de los mismos.
La espuma se basa preferentemente en al menos un polímero, seleccionado entre poliestireno, óxido de polifenileno, una mezcla de poliestireno y óxido de polifenileno, tereftalato de polietileno, policarbonato, polietersulfona, polisulfona, polieterimida, un copolímero elaborado a partir de estireno o una mezcla de copolímeros elaborados a partir de estireno. El polímero es de manera especialmente preferente poliestireno, una mezcla de poliestireno y poli(óxido de 2,6-dimetil fenileno), una mezcla de un polímero de estireno-anhídrido maleico y un polímero de estireno-acrilonitrilo o un polímero de estireno-anhídrido maleico (SMA).
El poli(óxido de fenileno) es preferentemente poli(2,6-dimetil fenilen éter), que también se denomina poli(óxido de 2,6-dimetilfenileno).
Los expertos conocen copolímeros adecuados producidos a partir de óxido de fenileno. Los expertos también conocen comonómeros adecuados para óxido de fenileno.
Un copolímero elaborado a partir de estireno tiene preferentemente como comonómero de estireno un monómero, que se selecciona entre a-metilestireno, estirenos halogenados en el núcleo, estirenos alquilados en el núcleo, acrilonitrilo, ésteres de ácido acrílico, ésteres de ácido metacrílico, compuestos N-vinílicos, anhídrido maleico, butadieno, divinilbenceno o diacrilato de butanodiol.
La espuma está fabricada, por ejemplo, a partir de una espuma particulada, una espuma extruida, una espuma reactiva y/o una espuma en lotes. La espuma se elabora preferentemente a partir de una espuma extruida, de manera particularmente preferente de una espuma extruida, que se haya producido en un procedimiento comprendiendo los siguientes pasos:
I) provisión de una masa fundida polimérica en una extrusora,
II) introducción de al menos un agente expansivo en la masa fundida polimérica preparada en el paso I) para obtener una masa fundida polimérica espumable,
III) extrusión de la masa fundida polimérica espumable obtenida en el paso II) desde la extrusora a través de al menos una abertura de boquilla en una zona de menor presión, donde la masa fundida polimérica espumable se expande para obtener una espuma expandida,
IV) calibrado de la espuma expandida del paso III), pasando la espuma expandida a través de una herramienta de conformado, obteniéndose la espuma de extrusión,
V) opcionalmente, mecanizado de la espuma de extrusión obtenida en el paso IV),
donde
i) la masa fundida polimérica preparada en el paso I) contiene opcionalmente al menos un aditivo, y/o
ii) dado el caso, durante la etapa II) se añade al menos un aditivo a la masa fundida de polímero y / o entre la etapa II) y la etapa III) a la masa fundida de polímero espumable, y/o
iii) en cada caso se aplica al menos un aditivo a la espuma expandida durante el paso III) y/o durante el paso IV), y/o iv) en cada caso durante y/o directamente después del paso IV) se aplica a la espuma extruida al menos una capa (S2).
Para preparar la masa fundida polimérica en la extrusora en el paso I) sirven en principio todos los métodos conocidos por el experto, por ejemplo, la masa fundida polimérica puede prepararse en la extrusora, fundiendo un polímero ya polimerizado. El polímero se puede fundir directamente en la extrusora, también es posible alimentar el polímero en forma fundida a la extrusora y así proporcionar la masa fundida polimérica en el paso I) en la extrusora. También es posible proporcionar la masa fundida polimérica en el paso I), haciendo reaccionar entre sí los correspondientes monómeros requeridos para producir el polímero de la masa fundida polimérica para formar el polímero en la extrusora y así proporcionar la masa fundida polimérica.
En el presente caso, se entiende por masa fundida polimérica que el polímero está por encima de la temperatura de fusión (TM) en el caso de polímeros parcialmente cristalinos o de la temperatura de transición vítrea (TG) en el caso de polímeros amorfos.
La temperatura de la masa fundida del polímero en el paso procedimental I) se encuentra normalmente en el rango de 100 a 450°C, preferentemente en el rango de 150 a 350°C y de manera particularmente preferente en el rango de 160 a 300°C. En el paso II) se introduce al menos un agente de expansión en la masa polimérica fundida proporcionada en el paso I). Los procedimientos para esto son conocidos como tales por el experto.
Los agentes expansivos apropiados se seleccionan, por ejemplo, del grupo consistente en dióxido de carbono, alcanos como propano, isobutano y pentano, alcoholes como metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-metilpropanol. y terc-butanol, éteres como dimetiléter, cetonas como acetona y metiletilcetona, hidrocarburos halogenados como hidrofluoropropeno, agua, nitrógeno y mezclas de estos.
En el paso II) se obtiene así la masa fundida de polímero espumable. La masa fundida de polímero espumable contiene habitualmente en el rango del 1 al 15% en peso del al menos un agente de expansión, preferentemente en el rango del 2 al 10% en peso y de forma especialmente preferente en el rango del 3 al 8% en peso, en cada caso relativo al peso total de la masa fundida de polímero espumable.
La presión en la extrusora en el paso II) se encuentra habitualmente en el rango de 20 a 500 bar, preferiblemente en el rango de 50 a 400 bar y de manera particularmente preferente en el rango de 60 a 300 bar.
En el paso III), la masa fundida de polímero espumable obtenida en el paso II) se extruye a través de al menos una abertura de boquilla desde la extrusora a un área de presión más baja, donde la masa fundida de polímero espumable se expande para obtener la espuma expandida.
Los procedimientos para la extrusión de la masa fundida polimérica espumable son conocidos como tales por el experto.
Para la extrusión de la masa fundida de polímero espumable, son adecuadas todas las aberturas de boquilla conocidas por el experto. La abertura de boquilla puede tener cualquier forma, por ejemplo, puede ser rectangular, circular, elíptica, cuadrada o hexagonal. Se prefieren las boquillas de ranura rectangular y las boquillas redondas circulares.
En un modo de operación, la masa fundida de polímero espumable se extruye precisamente a través de una abertura de boquilla, preferentemente a través de una boquilla de ranura. En un modo de operación adicional, la masa fundida de polímero espumable se extruye a través de una pluralidad de aberturas de boquilla, preferentemente aberturas de boquilla circulares o hexagonales, para obtener una pluralidad de hebras, donde la pluralidad de hebras se combina directamente después de salir de las aberturas de boquilla y forman la espuma expandida. La multitud de hebras también se pueden solo combinar en el paso IV) pasándolas a través de la herramienta de moldeo.
Preferentemente se calienta la al menos una abertura de boquilla. La abertura de boquilla se calienta de manera particularmente preferente al menos a la temperatura de transición vítrea (TG) del polímero contenido en la masa fundida de polímero proporcionada en el paso I), si el polímero es un polímero amorfo, y al menos a la temperatura de fusión TM del polímero contenido en la masa fundida de polímero proporcionada en la etapa I), si el polímero es un polímero parcialmente cristalino, por ejemplo, la temperatura de la abertura de boquilla está en el rango de 80 a 400°C, preferentemente en el rango de 100 a 350°C y de manera particularmente preferente en el rango de 110 a 300°C.
La masa fundida de polímero espumable se extruye en el paso III) a un área de menor presión. La presión en el área de menor presión está normalmente en el rango de 0,05 a 5 bar, preferentemente en el rango de 0,5 a 1,5 bar. La presión con la que se extruye la masa fundida de polímero espumable desde la abertura de boquilla en la etapa III) se encuentra habitualmente en el intervalo de 20 a 600 bar, preferentemente en el intervalo de 40 a 300 bar y de manera particularmente preferente en el intervalo de 50 a 250 bar.
En el paso IV), la espuma expandida del paso III) se calibra haciéndose pasar la espuma expandida a través de una herramienta de conformado para obtener la espuma de extrusión.
Calibrando la espuma expandida, se determina el contorno externo de la espuma de extrusión obtenida en el paso IV) . Los procedimientos para la calibración son conocidos como tales por el experto.
La herramienta de moldeo puede estar dispuesta directamente en la abertura de la boquilla. También es posible que la herramienta de moldeo esté dispuesta lejos de la abertura de la boquilla.
Las herramientas de conformado para calibrar la espuma expandida son conocidas como tales por el experto. Las herramientas de conformado adecuadas incluyen, por ejemplo, calibraciones de placas, extracciones de rodillos, calibraciones de mandriles, extracciones de cadenas y extracciones de cintas. Para reducir el coeficiente de rozamiento entre las herramientas de conformado y la espuma de extrusión, las herramientas se pueden revestir y/o calentar.
La calibración en el paso IV) define, por consiguiente, la forma geométrica de la sección transversal de la espuma de extrusión conforme a la invención en al menos una dimensión. La espuma de extrusión tiene preferentemente una sección transversal casi rectangular. Si la calibración solo se realiza parcialmente en determinadas direcciones, la espuma de extrusión puede desviarse de la geometría ideal en las superficies libres. El grosor de la espuma de extrusión se determina, además, por un lado, por la abertura de boquilla, por otro lado, también por la herramienta de conformado, lo mismo se aplica a la anchura de la espuma de extrusión.
Para mecanizar en el paso V) la espuma de extrusión obtenida en el paso IV), en principio son adecuados todos los métodos conocidos por el experto. Por ejemplo, la espuma de extrusión se puede mecanizar serrando, fresando, taladrando o cepillando. Si la espuma de extrusión es una espuma termoplástica, también es posible una deformación térmica, como resultado de lo cual puede evitarse el mecanizado con pérdidas por corte y un daño de las fibras (F).
En principio, son adecuados como aditivos todos los aditivos conocidos por el experto como, por ejemplo, agentes nucleantes, retardadores de llama, pinturas, estabilizadores de procesos, auxiliares de procesamiento, estabilizadores de luz y pigmentos.
Con respecto a la capa (S2), que se aplica a la espuma de extrusión en un modo de operación, se aplican las afirmaciones y preferencias descritas posteriormente.
La espuma conforme a la invención comprende habitualmente celdas. Como resultado de la producción preferente de la espuma mediante un proceso de extrusión, particularmente mediante un proceso de extrusión, que comprende los pasos I) a V), al menos un 50%, preferentemente al menos un 80%, más preferentemente al menos el 90% de las celdas de la espuma son anisótropas.
Una celda anisótropa tiene diferentes dimensiones en las diferentes direcciones espaciales, la dimensión más grande de la celda se denomina dirección a y la dimensión más pequeña como dirección c. La tercera dimensión se llama dirección b. Las dimensiones de las celdas se pueden determinar, por ejemplo, mediante registros microscópicos de luz o electrónicos.
De las propiedades anisótropas de las celdas resultan preferentemente también propiedades anisótropas de la espuma.
Por ejemplo, al menos una de las propiedades mecánicas, preferentemente todas las propiedades mecánicas de la espuma, pueden ser anisótropas y/o al menos uno de los módulos elásticos, preferentemente todos los módulos elásticos de la espuma, pueden ser anisótropos. Asimismo, la relación entre la resistencia a la compresión en el espesor (dirección z) de la espuma y la resistencia a la compresión en la longitud (dirección x) de la espuma y/o la relación entre la resistencia a la compresión en el espesor (dirección z) de la espuma y la resistencia a la compresión en el ancho (dirección y) de la espuma puede ser diferente.
La espuma puede tener cualquier tamaño. La espuma tiene generalmente un espesor (dirección z) en el rango de 4 a 200 mm, preferentemente en el rango de 5 a 60 mm, una longitud (dirección x) de al menos 200 mm, preferentemente de al menos 400 mm y una anchura (dirección y) de al menos 200 mm, preferentemente de al menos 400 mm.
La espuma tiene además normalmente una longitud (dirección x) de como máximo 4000 mm, preferentemente de como máximo 2500 mm y/o una anchura (dirección y) de como máximo 4000 mm, preferentemente de como máximo 2500 mm.
La espuma tiene habitualmente una densidad en el intervalo de 10 a 150 kg/m3, de forma especialmente preferente en el intervalo de 20 a 100 kg/m3 y de forma especialmente preferente en el intervalo de 25 a 60 kg/m3. La densidad se determina conforme a la invención según la norma ISO 845 a partir de octubre de 2009.
El cuerpo de moldeo comprende al menos una fibra (F).
"Al menos una fibra (F)" significa en el contexto de la presente invención tanto exactamente una fibra (F) como también dos o más fibras (F). Se prefieren dos o más fibras (F).
Los términos "al menos una fibra (F)" y "fibra (F)" se utilizan como sinónimos en el contexto de la presente invención y, por tanto, tienen el mismo significado.
La fibra (F) en el paso a) es preferentemente una fibra individual o un haz de fibras, de manera especialmente preferente un haz de fibras.
Como fibra (F) en el paso a) sirven todos los materiales conocidos por el experto en la técnica que pueden formar fibras. Por ejemplo, la fibra (F) en el paso a) es una fibra orgánica, inorgánica, metálica, cerámica o una combinación de las mismas. Es preferentemente una fibra polimérica, fibra de basalto, fibra de vidrio, fibra de carbono o fibra natural, de manera particularmente preferente una fibra de poliaramida, fibra de vidrio, fibra de basalto o fibra de carbono. Una fibra polimérica es preferentemente una fibra de poliéster, poliamida, poliaramida, polietileno, poliuretano, cloruro de polivinilo, poliimida y/o poliamida imida. Una fibra natural es preferentemente una fibra de sisal, cáñamo, lino, bambú, coco y/o yute.
Preferentemente se proporcionan haces de fibras como fibra (F) en el paso b). Los haces de fibras están formados por varias fibras individuales (filamentos). El número de fibras individuales por haz asciende preferentemente a por lo menos 10, de manera especialmente preferente de 100 a 100.000, de manera particularmente preferente de 300 a 10.000 para fibras de vidrio y de 1000 a 50000 para fibras de carbono y lo más preferentemente posible de 500 a 5.000 para fibras de vidrio y de 2.000 a 20.000 para fibras de carbono.
La fibra (F) presenta conforme a la invención una primera parte (FT1), una segunda parte (FT2) y una tercera parte (FT3). Una primera área (FB11) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) está dentro del cuerpo de moldeo y está rodeada por la espuma. Una segunda área (FB21) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) sobresale del primer lado de la espuma. Una primera área (FB12) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) está asimismo dentro del cuerpo de moldeo y está rodeada por la espuma. Una segunda área (FB22) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) sobresale del primer lado. La tercera parte (FT3) de la fibra (F) une la primera parte (FT1) y la segunda parte (FT2) de la fibra (F) y está dispuesta por el segundo lado de la espuma. La primera área (FB11) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) y la primera área (FB12) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) no se tocan.
Por tanto, la primera área (FB11) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) y la primera área (FB12) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) están separadas entre sí por la espuma.
Conforme a la invención, la primera área (FB11) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) está preferentemente alineada paralelamente a la primera área (FB12) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F).
En el contexto de la presente invención, se entiende por "paralela" no solo la alineación paralela exacta de la primera área (FB11) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) respecto a la primera área (FB12) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F), sino también una desviación de la alineación paralela de como máximo /- 10°, preferentemente de como máximo /- 5° y de manera particularmente preferente de como máximo /- 1°.
La primera parte (FT1) de la fibra (F) se introduce preferentemente en el cuerpo de moldeo en un ángulo aFT1 con respecto a la dirección del espesor (d) del cuerpo de moldeo o con la ortogonal (la superficie) del primer lado de la espuma. El ángulo aFT 1 puede asumir cualquier valor de 0 a 90°, por ejemplo, la primera parte (FT1) de la fibra (F) se introduce en la espuma en un ángulo aFT1 de 0 a 60°, preferentemente de 0 a 50°, más preferentemente de 0 a 15° ó de 10 a 70°, de manera particularmente preferente de 30 a 60°, más preferentemente de 30 a 50°, aún más preferentemente de 30 a 45°, de manera particularmente preferente de 45°, con respecto a la dirección del espesor (d) del cuerpo de moldeo. La segunda parte (FT2) de la fibra (F) se introduce preferentemente en el cuerpo de moldeo en un ángulo aFT2 con respecto a la dirección del espesor (d) del cuerpo de moldeo o con la ortogonal (la superficie) del primer lado de la espuma. El ángulo aFT1 puede asumir cualquier valor de 0 a 90°, por ejemplo, la segunda parte (FT2) de la fibra (F) se introduce en la espuma en un ángulo aFT2 de 0 a 60°, preferentemente de 0 a 50°, más preferentemente de 0 a 15° ó de 10 a 70°, de manera particularmente preferente de 30 a 60°, más preferentemente de 30 a 50°, aún más preferentemente de 30 a 45°, de manera particularmente preferente de 45°, con respecto a la dirección del espesor (d) del cuerpo de moldeo.
La primera parte (FT1) de la fibra (F) y la segunda parte (FT2) de la fibra (F) se introducen preferentemente en la espuma en el mismo ángulo a = aFT1 = aFT2.
Particularmente en este modo de operación es posible que se introduzcan en la espuma al menos dos fibras (F) diferentes, que presenten en cada caso una primera parte (FT1), una segunda parte (FT2) y una tercera parte (FT3). La primera parte (FT1) de cada una de las al menos dos fibras (F) tiene entonces una primera área (FB11) y una segunda área (FB21), para las que se aplican en cada caso las realizaciones y preferencias descritas anteriormente. Asimismo, la segunda parte (FT2) de cada una de las al menos dos fibras (F) presenta una primera área (FB12) y una segunda área (FB22), para cada una de las cuales se aplican las realizaciones y preferencias descritas anteriormente. Además, se prefiere que la primera parte (FT1) y la segunda parte (FT2) de una fibra (F) se introduzcan en la espuma en cada caso en el mismo ángulo a = aFT1 = aFT2 respecto a la dirección del espesor (d). El ángulo aF1 de la primera parte (FT1) y de la segunda parte (FT2) de la primera fibra (F1) es entonces preferentemente diferente del ángulo aF2 de la primera parte (FT1) y de la segunda parte (FT2) de la segunda fibra (F2). El ángulo aF1 está entonces preferiblemente en el rango de 0 a 15° y el ángulo aF2 en el rango de 30 a 50°, de manera particularmente preferente el ángulo aF1 está en el rango de 0 a 5° y el ángulo aF2 en el rango de 40 a 50°. De manera particularmente preferente, todas las fibras (F) y por tanto también todas las primeras partes (FT1) y segundas partes (FT2) en el cuerpo de moldeo conforme a la invención tienen el mismo ángulo a o al menos aproximadamente el mismo ángulo (desviación de como máximo /- 5°, preferentemente /- 2°, de manera especialmente preferente /- 1°). Las al menos dos fibras (F) son entonces, por ejemplo, paralelas entre sí.
Todas las fibras (F) pueden estar presentes en el cuerpo de moldeo paralelas entre sí. También es posible que dos o más fibras (F) estén presentes en el cuerpo de moldeo en un ángulo p entre sí. En el contexto de la presente invención, por el ángulo p se entiende el ángulo entre la proyección perpendicular de la primera parte (FT1) de una primera fibra (F1) sobre la superficie del primer lado del cuerpo de moldeo y la proyección perpendicular de la primera parte (FT1) de la segunda fibra (F2) sobre la superficie del primer lado del cuerpo de moldeo, donde ambas fibras (F1 y F2) se introducen en el cuerpo de moldeo.
Por consiguiente, la segunda parte (FT2) de una primera fibra (F1) y la segunda parte (FT2) de una segunda fibra (F2) también pueden encontrarse en un ángulo p entre sí.
Se prefiere particularmente que todos los ángulos p entre las primeras partes (FT1) de dos fibras (F) y las segundas partes (FT2) de dos fibras (F) sean iguales.
Por tanto, a continuación se hace referencia al ángulo p entre una primera fibra (F1) y una segunda fibra (F2). Se entiende que además se hace referencia al ángulo p entre la primera parte (FT1) de la primera fibra (F1) y la primera parte (FT1) de la segunda fibra (F2), o al ángulo p entre la segunda parte (FT2) la primera fibra (F1) y la segunda parte (FT2) de la segunda fibra (F2). El ángulo p está preferentemente en el rango p = 360°/n, donde n es un número entero. n está preferentemente en el rango de 2 a 6, de manera particularmente preferente en el rango de 2 a 4. Por ejemplo, el ángulo p es 90°, 120° o 180°. En otro modo de operación, el ángulo p está en el rango de 80 a 100°, en el rango de 110 a 130° o en el rango de 170 a 190°.
En otro modo de operación se introducen más de dos fibras (F) en un ángulo p entre sí, por ejemplo, tres o cuatro fibras (F). Estas tres o cuatro fibras (F) pueden tener en cada caso respecto a las dos fibras adyacentes dos ángulos diferentes p, p1 y p2. Preferentemente, todas las fibras (F) tienen los mismos ángulos p= p1 = p2 respecto a las dos fibras adyacentes (F). Por ejemplo, el ángulo p es 90°, entonces el ángulo p1 entre la primera fibra (F1) y la segunda fibra (F2) es 90°. El ángulo p2 entre la segunda fibra (F2) y la tercera fibra (F3) 90°, el ángulo p3 entre la tercera fibra (F3) y la cuarta fibra (F4) 90° y el ángulo p4 entre la cuarta fibra (F4) y la primera fibra (F1) también 90°. Como ángulo p entre la primera fibra (F1) (referencia) y la segunda fibra (F2), la tercera fibra (F3) y la cuarta fibra (F4) resultan entonces en el sentido de las agujas del reloj 90°, 180° y 270°. Consideraciones similares se aplican a otros posibles ángulos p.
La primera fibra (F1) tiene entonces una primera dirección, la segunda fibra (F2), que está dispuesta en un ángulo p con respecto a la primera fibra (F1), tiene una segunda dirección. La primera fibra (F1) y la segunda fibra (F2) tienen preferentemente un número similar de partes (FT). Por "partes (FT) de la fibra (F)" se entienden en el contexto de la presente invención la primera parte (FT1), la segunda parte (FT2) y la tercera parte (FT3), así como las demás partes de la fibra (F) descritas posteriormente.
En el presente caso, se entiende por "similar" que la diferencia entre el número de partes (FT) de la fibra (F) en cada dirección con respecto a la otra dirección es <30%, preferiblemente <10% y particularmente preferiblemente <2%. La fibra (F) puede tener más partes. Puede tener, por ejemplo, de 4 a 80.000 partes adicionales, preferentemente de 8.000 a 32.000 partes adicionales.
Por ejemplo, la fibra (F) puede tener una cuarta parte (FT4), una quinta parte (FT5), una sexta parte (FT6) y una séptima parte (FT7). La cuarta parte (FT4) y la sexta parte (FT6) tienen, cada una, una primera área (FB14, FB16), que se encuentra dentro del cuerpo de moldeo y está encerrada por la espuma, y una segunda área (FB24, FB26), que sobresale del primer lado de la espuma. La quinta parte (FT5) de la fibra (F) une entonces la segunda parte (FT2) y la cuarta parte (FT4) de la fibra (F), la séptima parte (FT7) de la fibra (F) une la cuarta parte (FT4) y la sexta parte (FT6) de la fibra (F). Todas las primeras áreas (FB1) de las partes (FT) de la fibra (F) están separadas entre sí por la espuma.
Si la fibra (F) tiene más de las siete partes descritas ejemplarmente, queda claro para el experto en base a las explicaciones anteriores cómo se disponen las más de siete partes en el cuerpo de moldeo y cuál de las más de siete partes tiene una primera área (FB1) y una segunda área (FB2).
La primera área (FB1) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) y la primera área (FB12) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) están a una distancia entre sí.
La distancia a puede ser cualquiera. La distancia a está preferentemente en el rango de 3 a 100 mm, más preferentemente en el rango de 7 a 30 mm y de manera particularmente preferente en el rango de 10 a 20 mm. Si la al menos una fibra (F) tiene más partes, por ejemplo, una cuarta parte (FT4), una quinta parte (FT5), una sexta parte (FT6) y una séptima parte (FT7), se prefiere que las primeras áreas (FB1) de partes directamente adyacentes (FT) de la fibra (F) estén a la misma distancia a.
Conforme a la invención, la tercera parte (FT3) de la fibra (F) une la primera parte (FT1) y la segunda parte (FT2) de la fibra (F) y está dispuesta en el segundo lado de la espuma. Además, se prefiere que la tercera parte (FT3) de la fibra (F) esté alineada paralelamente al segundo lado de la espuma.
En el contexto de la presente invención, se entiende por "paralela" que la tercera parte (FT3) de la fibra (F) puede estar alineada no solo exactamente en paralelo al segundo lado de la espuma, sino que también puede desviarse de la alineación paralela en un ángulo de /-10°, preferentemente de /-5°, de manera particularmente preferente de /-1°.
Además, está claro para el experto que también solo una sección de la tercera parte (FT3) de la fibra (F) puede estar alineada paralelamente al segundo lado de la espuma. Por ejemplo, dos secciones de la tercera parte (FT3) de la fibra (F) pueden estar flexionadas, ya que cada una está conectada con la primera parte (FT1) y la segunda parte (FT2) de la fibra (F) y la tercera parte (FT3) solo puede estar alineada con su sección central paralelamente al segundo lado de la espuma.
Además, se prefiere que la tercera parte (FT3) de la fibra (F) esté en contacto con el segundo lado de la espuma. Está claro para el experto que también solo una sección de la tercera parte (FT3) de la fibra (F) puede estar en contacto con el segundo lado de la espuma. Por ejemplo, dos tramos de la tercera parte (FT3) de la fibra (F) pueden estar flexionados, ya que están conectados en cada caso con la primera parte (FT1) de la fibra (F) y la segunda parte (FT2) de la fibra (F) y la tercera parte (FT3) de la fibra (F) solo puede estar en contacto con su sección central con el segundo lado de la espuma.
Por tanto, solo una sección de la tercera parte (FT3) de la fibra (F) puede estar en contacto con el segundo lado de la espuma.
Se prefiere particularmente que la tercera parte (FT3) de la fibra (F) esté alineada paralelamente al segundo lado de la espuma y que la tercera parte (FT3) de la fibra (F) esté en contacto con el segundo lado de la espuma. Además, las declaraciones y preferencias descritas anteriormente se aplican en cada caso.
Conforme a la invención, la segunda área (FB21) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) sobresale del primer lado de la espuma. Asimismo, la segunda área (FB22) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) también sobresale del primer lado de la espuma. La segunda área (FB21) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) y la segunda área (FB22) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) pueden tener cualquier forma. Por ejemplo, pueden ser tubulares o en forma de tubos cortados. Tubular también se denomina "forma de bucle".
Por tanto, se prefiere que la segunda área (FB21) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) tenga forma de bucle y/o la segunda área (FB22) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) tenga forma de bucle. La segunda área (FB21) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) y la segunda área (FB22) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) tienen preferentemente forma de bucle.
Se sabe que si la fibra (F) tiene más partes, las realizaciones y preferencias descritas anteriormente para la primera parte (FT1), la segunda parte (FT2) y la tercera parte (FT3) se aplican en consecuencia para la respectiva parte adicional.
Cuando la fibra (F) tiene más partes, se prefiere que al menos el 80%, preferiblemente al menos el 90% de las segundas áreas (FB2) de las partes (FT) de la fibra (F) tengan forma de bucle. De manera particularmente preferente al menos el 80%, preferentemente al menos el 90%, de manera particularmente preferente al menos el 95% de las segundas áreas (FB2) de las partes (FT) de la fibra (F) tienen forma de bucle y el cuerpo de moldeo tiene de 500 a 40.000 segundas áreas (FB2) de la fibra (F) por m2.
La Figura 1a muestra un cuerpo de moldeo (1) conforme a la invención ejemplar. Los símbolos de referencia (2) y (3) marcan el primer lado y el segundo lado del cuerpo de moldeo. En el cuerpo de moldeo se introduce una fibra (F), que tiene una primera parte (4a1 y 4b1), una segunda parte (4a2 y 4b2) y una tercera parte (4c). La primera área (4b1) de la primera parte (FT 1) de la fibra (F) y la primera área (4b2) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) están ubicadas dentro de la espuma (5). La segunda área (4a1) de la primera parte de la fibra (F) y la segunda área (4a2) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) sobresalen del primer lado (2) de la espuma (5). La tercera parte (4c) de la fibra (F) une la primera parte (FT1) de la fibra (F) con la segunda parte (FT2) de la fibra (F) y está dispuesta en el segundo lado (3) de la espuma (5).
La Figura 1b muestra otro modo de operación preferido del cuerpo de moldeo conforme a la invención, en el que la fibra (F) presenta otras partes. La primera parte, la segunda parte, la cuarta parte y la sexta parte de la fibra están ubicadas cada una con una primera área (4b1, 4b2, 4b3 y 4b4) dentro de la espuma y una segunda área (4a1, 4a2, 4a3 y 4a4) que sobresale en cada caso del primer lado (2) de la espuma (5). La tercera parte (4c1) une la primera parte y la segunda parte de la fibra y está dispuesta en el segundo lado (3) de la espuma (5). La quinta parte (4c2) une la segunda parte con la cuarta parte de la fibra y está dispuesta en el segundo lado (3) de la espuma (5). La séptima parte (4c3) une la cuarta parte de la fibra con la sexta parte de la fibra y está dispuesta en el segundo lado (3) de la espuma (5).
Conforme a la invención, el cuerpo de moldeo se puede obtener mediante un proceso que comprende las siguientes etapas a) a k):
a) provisión de la espuma,
b) provisión de la fibra (F) sobre el segundo lado de la espuma,
c) generación de un primer orificio por fibra (F) en la espuma, donde el primer orificio se extiende desde el primer lado al segundo lado de la espuma,
d) generación de un segundo por fibra (F) en la espuma, donde el segundo orificio se extiende desde el primer lado hasta el segundo lado de la espuma,
e) paso de una aguja desde el primer lado de la espuma a través del primer orificio hasta el segundo lado de la espuma,
f) fijación de la primera parte (FT 1) de la fibra (F) a la aguja por el segundo lado de la espuma,
g) retorno de la aguja junto con la primera parte (FT1) de la fibra (F) a través del primer orificio al primer lado de la espuma,
h) paso de una aguja desde el primer lado de la espuma a través del segundo orificio hasta el segundo lado de la espuma,
i) fijación de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) a la aguja por el segundo lado de la espuma,
j) retorno de la aguja junto con la segunda parte (FT2) de la fibra (F) a través del segundo orificio al primer lado de la espuma, y
k) obtención del cuerpo de moldeo.
Para la espuma preparada en el paso a), se aplican en consecuencia las declaraciones y preferencias descritas anteriormente para la espuma contenida en el cuerpo de moldeo.
La espuma se puede preparar en el paso a) mediante todos los métodos conocidos por el experto. Preferentemente se prepara según el proceso de extrusión descrito anteriormente.
La espuma preparada en el paso a) tiene preferentemente una capa (S2) en el primer lado y / o en el segundo lado.
Las afirmaciones y preferencias descritas más adelante se aplican a la capa (S2), correspondientemente a la capa (S2) contenida opcionalmente en el panel conforme a la invención.
Para la fibra (F) preparada en el paso b) se aplican en consecuencia las declaraciones y preferencias descritas anteriormente para la fibra (F) contenida en el cuerpo de moldeo.
El diámetro del primer orificio y del segundo orificio es preferentemente menor que el doble del diámetro de la fibra (F).
Conforme a la invención, los pasos c) y e) se llevan a cabo preferentemente de forma simultánea y/o los pasos d) y h) se llevan a cabo simultáneamente. En este caso, por consiguiente, el primer orificio por fibra (F) se produce en la espuma pasando una aguja a través del primer lado de la espuma hasta el segundo lado de la espuma. En consecuencia, el segundo orificio por fibra (F) se crea pasando una aguja a través del primer lado de la espuma hasta el segundo lado de la espuma. De manera especialmente preferente, los pasos c), d) e) y h) se llevan a cabo simultáneamente. En este modo de operación, por tanto, se usa una primera aguja para el primer orificio y una segunda aguja para el segundo orificio.
Como se ha descrito anteriormente, se prefiere que la espuma preparada en el paso a) tenga una capa (S2) en el primer lado y/o en el segundo lado. En este caso, en el paso c) se produce el primer agujero por fibra (F) adicionalmente en la capa (S2) y en el paso d) se produce también el segundo agujero por fibra (F) en la capa (S2) y en los pasos e) y h) la aguja se pasa adicionalmente a través de la capa (S2).
Se sabe que si la fibra (F) tiene más partes, las partes adicionales, que tienen una primera área (FB1) y una segunda área (FB2), se introducen en la espuma según los pasos descritos anteriormente, y que entonces también, de acuerdo con los pasos c) y d) descritos anteriormente, se producen otros orificios en la espuma, por ejemplo, un tercer orificio, un cuarto orificio y un quinto orificio. Las declaraciones y preferencias descritas anteriormente se aplican entonces correspondientemente.
Objeto de la presente invención es, por tanto, también un procedimiento para la producción de un cuerpo de moldeo conforme a la invención, comprendiendo los pasos a) a k):
a) provisión de la espuma,
b) provisión de la fibra (F) sobre el segundo lado de la espuma,
c) generación de un primer orificio por fibra (F) en la espuma, donde el primer orificio se extiende desde el primer lado al segundo lado de la espuma,
d) generación de un segundo por fibra (F) en la espuma, donde el segundo orificio se extiende desde el primer lado hasta el segundo lado de la espuma,
e) paso de una aguja desde el primer lado de la espuma a través del primer orificio hasta el segundo lado de la espuma,
f) fijación de la primera parte (FT1) de la fibra (F) a la aguja por el segundo lado de la espuma,
g) retorno de la aguja junto con la primera parte (FT1) de la fibra (F) a través del primer orificio al primer lado de la espuma,
h) paso de una aguja desde el primer lado de la espuma a través del segundo orificio hasta el segundo lado de la espuma,
i) fijación de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) a la aguja por el segundo lado de la espuma,
j) retorno de la aguja junto con la segunda parte (FT2) de la fibra (F)a través del segundo orificio al primer lado de la espuma, y
k) obtención del cuerpo de moldeo.
Para el procedimiento conforme a la invención se aplican correspondientemente las afirmaciones y preferencias descritas anteriormente para el procedimiento mediante el cual se puede obtener el cuerpo de moldeo.
Preferentemente, por tanto, los pasos c) y e) se llevan a cabo simultáneamente y/o los pasos d) y h) se llevan a cabo simultáneamente, de manera especialmente preferente los pasos c), d), e) y h) se llevan a cabo simultáneamente. El procedimiento para la producción del cuerpo de moldeo conforme a la invención comprende, por tanto, preferentemente los siguientes pasos a-1) a k-1):
a-1) provisión de la espuma,
b-1) provisión de la fibra (F) sobre el segundo lado de la espuma,
c-1) generación de un primer orificio por fibra (F) en la espuma, donde el primer orificio se extiende desde el primer lado al segundo lado de la espuma y donde la elaboración del primer orificio se lleva a cabo pasando una aguja a través de la espuma,
d-1) fijación de la primera parte (FT 1) de la fibra (F) a la aguja por el segundo lado de la espuma,
e-1) retorno de la aguja junto con la primera parte (FT1) de la fibra (F) a través del primer orificio al primer lado de la espuma,
f-1) generación de un segundo orificio por fibra (F) en la espuma, donde el segundo orificio se extiende desde el primer lado hasta el segundo lado de la espuma y donde la elaboración del segundo orificio se lleva a cabo pasando una aguja a través de la espuma,
g-1) fijación de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) a la aguja por el segundo lado de la espuma,
h-1) retorno de la aguja junto con la segunda parte (FT2) de la fibra (F)a través del segundo orificio al primer lado de la espuma y
i-1) obtención del cuerpo de moldeo,
donde preferentemente los pasos c-1) y f-1), así como los pasos d-1) y g-1), así como e-1) y h-1) se realizan simultáneamente.
Las Figuras 2 y 3 muestran formas de ejecución preferidas del procedimiento conforme a la invención para la producción de un cuerpo de moldeo conforme a la invención.
En la Figura 2 se muestra la producción de un cuerpo de moldeo conforme a la invención, donde los pasos c) y e) y los pasos d) y h) se realizan simultáneamente.
En la Figura 2a, se proporciona una espuma (5) con un primer lado (2) y un segundo lado (3). En el segundo lado se proporciona una fibra (4) con una primera parte (41). En el primer lado (2) se proporciona una aguja (6).
En la Figura 2b, se crea un orificio al pasar la aguja (6) desde el primer lado (2) al segundo lado (3) de la espuma (5) y, en el segundo lado (3) de la espuma, la primera parte (41) de la fibra (4) se engancha en la aguja (6).
En la Figura 2c, la aguja (6) se devolvió desde el segundo lado (3) de la espuma (5) al primer lado (2) a través del segundo orificio. La primera parte de la fibra (4) se pasó asimismo por el orificio, de forma que una primera área (4b1) de la primera parte de la fibra (4) esté dentro de la espuma (5) y una segunda área (4a1) de la primera parte de la fibra (4) sobresalga hacia el primer lado (2) de la espuma (5).
En la figura 2d, la aguja (6) se ha desenganchado, de forma que la segunda área (4a1) de la primera parte de la fibra (4) tiene forma tubular o de bucle. También sería posible cortar la segunda área (4a1) de la primera parte de la fibra (4) para desenganchar la aguja (6).
En la Figura 2e, el segundo orificio se creó pasando la aguja (6) desde el primer lado (2) al segundo lado (3) de la espuma (5) y la segunda parte (42) de la fibra (4) está enganchada en la aguja (6), donde la primera parte de la fibra está conectada con la segunda parte (42) de la fibra (4) a través de la tercera parte (4c).
En la Figura 2f, se ha devuelto la aguja (6), de forma que la segunda parte de la fibra (4) está con una primera área (4b2) dentro de la espuma (5) y la segunda área (4a2) de la segunda parte de la fibra (4) sobresale hacia el primer lado (2) de la espuma (5). Así se obtiene el cuerpo de moldeo (1) conforme a la invención. La aguja (6) se puede desenganchar de la segunda área (4a2) de la segunda parte de la fibra (4), de forma que la segunda área (4a2) tenga forma tubular o de bucle. Asimismo, es posible cortar la segunda área (4a2) y así desenganchar la aguja (6). La Figura 3 muestra el modo de operación, en que el primer y segundo orificios y los orificios adicionales se producen simultáneamente. Para este propósito, como se muestra en la Figura 3a, se proporcionan una primera aguja (61), una segunda aguja (62), una tercera aguja (63) y una cuarta aguja (64) por el primer lado (2) de la espuma (5), mientras que por el segundo lado (3) de la espuma (5) se proporciona una fibra (4) que tiene una primera área (41), una segunda área (42), una cuarta área (43) y una sexta área (44) que están unidas entre sí en cada caso a través de una tercera área (4c1), una quinta área (4c2) y una séptima área (4c3).
En la Figura 3b, la primera aguja (61), la segunda aguja (62), la tercera aguja (63) y la cuarta aguja (64) se hicieron pasar desde el primer lado (2) de la espuma (5) al segundo lado (3) de la espuma (5) a través de la espuma (5), donde se han producido un primer orificio, un segundo orificio, un tercer orificio y un cuarto orificio y la primera parte (41) de la fibra (4) se ha enganchado en la primera aguja (61), la segunda parte (42) de la fibra (4) se ha enganchado en la segunda aguja (62), la cuarta parte (43) de la fibra (4) se ha enganchado en la tercera aguja (63) y la sexta parte (44) de la fibra (4) se ha enganchado en la cuarta aguja (64). En la Figura 3c se puede observar que la primera aguja (61) ha sido devuelta por el primer orificio, la segunda aguja (62) por el segundo orificio, la tercera aguja (63) por el tercer orificio y la cuarta aguja (64) a través del cuarto orificio. Este retorno se produjo simultáneamente, de forma que las primeras áreas (4b1, 4b2, 4b3, 4b4) de la fibra (4) estén dentro de la espuma (5) y las segundas áreas (4a1, 4a2, 4a3, 4a4) de la fibra (4) sobresalgan hacia el primer lado (2) de la espuma (5). La tercera parte (4c1), la quinta parte (4c2) y la séptima parte (4c3) unen en cada caso las otras partes entre sí.
Objeto de la presente invención es además un panel, que comprenda al menos un cuerpo de moldeo conforme a la invención y al menos una capa (S1). Un "panel" puede denominarse opcionalmente también en círculos especializados como "sándwich", "material sándwich", "laminado" y/o "artículo compuesto".
En un modo de operación preferido del panel, el panel tiene dos capas (S1), y ambas capas (S1) están montadas en cada caso por un lado del cuerpo de moldeo, opuesto al en cada caso otro lado en el cuerpo de moldeo.
En un modo de operación del panel conforme a la invención, la capa (S1) comprende por lo menos una resina, la resina es preferentemente una resina termoendurecible o termoplástica reactiva, la resina es más preferentemente a base de epóxidos, acrilatos, poliuretanos, poliamidas, poliésteres, poliésteres insaturados, ésteres de vinilo o mezclas de estos, la resina es particularmente una resina epoxi que cura con amina, una resina epoxi que cura de manera latente, una resina epoxi que cura con anhídrido o un poliuretano de isocianatos y polioles. Tales sistemas de resina son conocidos por el experto, por ejemplo, de Penczek et al. (Avances en Ciencia de Polímeros, 184, págs. 1-95, 2005), Pham et al. (Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann, vol. 13, 2012), Fahnler (Poliamidas, Manual de Plásticos 3/4, 1998) y Younes (WO12134878 A2).
También se prefiere que la al menos una capa (S1) del panel contenga adicionalmente al menos un material fibroso, donde
i) el material fibroso contiene fibras en forma de una o varias capas de fibras cortadas, fieltros, mallas, tejidos de punto y/o telas, preferentemente en forma de mallas o telas, de manera particularmente preferente en forma de mallas o telas con un peso superficial por malla o tela de 150 a 2500 g/m2, y/o
ii) el material fibroso contiene fibras de fibras orgánicas, inorgánicas, metálicas o cerámicas, preferentemente fibras poliméricas, fibras basálticas, fibras de vidrio, fibras de carbono o fibras naturales, de forma especialmente preferente fibras de vidrio o fibras de carbono.
Para las fibras naturales y las fibras poliméricas se aplican las ejecuciones descritas anteriormente.
Una capa (S1), que contenga además por lo menos un material fibroso, se denomina también capa reforzada con fibra, particularmente capa de resina reforzada con fibra, siempre que la capa (S1) comprenda una resina.
Conforme a la invención, se prefiere además un panel, en el que se cumpla al menos una de las siguientes opciones:
i) la segunda área (FB21) de la primera parte (FT1) de la fibra (F) y/o la segunda área (FB22) de la segunda parte (FT2) de la fibra (F) está parcialmente o completamente, preferentemente completamente, en contacto con la capa (S1), y/o
ii) el panel tiene entre al menos una cara del cuerpo de moldeo y al menos una capa (S1) al menos una capa (S2), la capa (S2) es preferentemente de materiales de fibra planos o láminas poliméricas, de manera especialmente preferente de fibras de vidrio o fibras de carbono en forma de fieltros, mallas o telas y/o,
iii) el panel presenta dos capas (S1) y ambas capas (S1) están montadas en cada caso por un lado del cuerpo de moldeo, opuesto al en cada caso otro lado del cuerpo de moldeo.
Además objeto de la presente invención es un procedimiento para producir el panel conforme a la invención, en el que se produce, se aplica y se cura la al menos una capa (S1) como resina viscosa reactiva sobre un cuerpo de moldeo conforme a la invención, preferentemente mediante procedimientos de impregnación de líquidos, de manera especialmente preferente mediante procedimientos de impregnación asistidos por presión y/o por vacío, de manera particularmente preferente mediante infusión en vacío o procedimientos de inyección asistidos por presión, lo más preferentemente posible mediante infusión en vacío. Los procedimientos de impregnación de líquidos son conocidos como tales por el experto y se describen en detalle, por ejemplo, en la Enciclopedia de Compuestos de Wiley (2a edición, Wiley, 2012), Parnas et al. (Moldeo de Compuestos Líquidos, Hanser, 2000) y Williams et al. (Compuestos parte A, 27, págs. 517-524, 1997).
Para la producción del panel conforme a la invención pueden utilizarse diversos materiales auxiliares. Materiales auxiliares adecuados para la producción mediante infusión en vacío son , por ejemplo, película de vacío, preferentemente de nylon, cinta de sellado al vacío, auxiliares de flujo, preferentemente de nylon, película de separación, preferentemente de poliolefina, tejido desprendible, preferentemente de poliéster, así como una película semipermeable, preferentemente una película de membrana, de manera particularmente preferente una película de membrana de PTFE y vellón de succión, preferentemente de poliéster. La selección de los materiales auxiliares adecuados depende del componente a fabricar, del proceso seleccionado y de los materiales utilizados, especialmente del sistema de resina. Cuando se utilizan sistemas de resina a base de epoxi y poliuretano, se usan preferentemente auxiliares de flujo de nylon, láminas de separación de poliolefina, tejidos desprendibles de poliéster, así como una lámina semipermeable como láminas de membrana de PTFE y vellón de succión de poliéster.
Estos materiales auxiliares se pueden utilizar de diversas formas en el procedimiento de producción del panel conforme a la invención. Los paneles se fabrican de manera especialmente preferente a partir de los cuerpos de moldeo mediante la aplicación de capas de recubrimiento reforzadas con fibras mediante infusión al vacío. En una estructura típica, para producir el panel conforme a la invención se aplican materiales fibrosos y, si fuera necesario, capas adicionales, a la parte superior e inferior del cuerpo de moldeo. A continuación, se colocan las telas desprendibles y las películas de separación. En la infusión del sistema de resina líquido, puede trabajarse con auxiliares de flujo y/o láminas de membrana. Se prefieren especialmente las siguientes variantes:
i) empleo de un auxiliar de flujo en un solo lado de la estructura, y/o
ii) empleo de un auxiliar de flujo en ambos lados de la estructura, y/o
iii) construcción con una membrana semipermeable (construcción VAP), ésta preferentemente se cubre plana sobre el cuerpo de moldeo, en la que se utilizan auxiliares de flujo, película de separación y tela desprendible por uno o ambos lados y la membrana semipermeable se sella respecto a la superficie del molde mediante cinta de sellado al vacío, el vellón de succión se utiliza por el lado de la membrana semipermeable extraño al cuerpo de moldeo, por lo que el aire se evacua superficialmente hacia arriba, y/o
iv) empleo de una bolsa de vacío de lámina de membrana, que se coloca preferentemente en por lado del bebedero opuesto del cuerpo de moldeo, con lo que se evacua el aire del lado opuesto al bebedero.
A continuación, se equipa la estructura con bebederos para el sistema de resina y conexiones para la evacuación. Finalmente, se aplica una película de vacío sobre toda la estructura, se sella con cinta de sellado y se evacua toda la estructura. Tras la infusión del sistema de resina, tiene lugar la reacción del sistema de resina manteniendo el vacío.
Objeto de la presente invención es además el uso del cuerpo de moldeo conforme a la invención o del panel conforme a la invención para álabes de rotor en aerogeneradores, en el sector del transporte, en el sector de la construcción, en la construcción de automóviles, en la construcción naval, en la construcción de vehículos ferroviarios, para la construcción de contenedores, para instalaciones sanitarias y/o en la industria aeroespacial.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Cuerpo de moldeo, comprendiendo una espuma, que presenta un primer lado y un segundo lado, y al menos una fibra, que tiene una primera parte, una segunda parte y una tercera parte, donde
- una primera área (4b1) de la primera parte de la fibra está dentro del cuerpo de moldeo y encerrada por la espuma y una segunda área (4a1) de la primera parte de la fibra sobresale del primer lado de la espuma, y
- una primera área (4b2) de la segunda parte de la fibra está dentro del cuerpo de moldeo y encerrada por la espuma y una segunda área (4a2) de la segunda parte de la fibra sobresale del primer lado de la espuma y - la tercera parte de la fibra une la primera parte y la segunda parte de la fibra y se dispone por el segundo lado de la espuma, y
- la primera área (4b1) de la primera parte de la fibra y la primera área (4b2) de la segunda parte de la fibra no entran en contacto, donde el cuerpo de moldeo puede obtenerse según un procedimiento comprendiendo los siguientes pasos a) a k):
a) provisión de la espuma,
b) provisión de la fibra sobre el segundo lado de la espuma,
c) generación de un primer orificio por fibra en la espuma, donde el primer orificio se extiende desde el primer lado al segundo lado de la espuma,
d) generación de un segundo por fibra en la espuma, donde el segundo orificio se extiende desde el primer lado hasta el segundo lado de la espuma,
e) paso de una aguja desde el primer lado de la espuma a través del primer orificio hasta el segundo lado de la espuma,
f) fijación de la primera parte de la fibra a la aguja por el segundo lado de la espuma,
g) retorno de la aguja junto con la primera parte de la fibra a través del primer orificio al primer lado de la espuma, h) paso de una aguja desde el primer lado de la espuma a través del segundo orificio hasta el segundo lado de la espuma,
i) fijación de la segunda parte de la fibra a la aguja por el segundo lado de la espuma,
j) retorno de la aguja junto con la segunda parte de la fibra a través del segundo orificio al primer lado de la espuma, y
k) obtención del cuerpo de moldeo.
2. Cuerpo de moldeo según la reivindicación 1, caracterizado porque
i) la primera área (4b1) de la primera parte de la fibra está alineada paralelamente a la primera área (4b2) de la segunda parte de la fibra, y/o
ii) la tercera parte de la fibra se alinea paralelamente al segundo lado de la espuma, y/o
iii) la tercera parte de la fibra está en contacto con el segundo lado de la espuma, y/o
iv) la segunda área (4a1) de la primera parte de la fibra es tubular, y/o la segunda área (4a2) de la segunda parte de la fibra es tubular, preferentemente la segunda área (4a1) de la primera parte de la fibra y la segunda área (4a2) de la segunda parte de la fibra son tubulares.3
3. Cuerpo conformado según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la espuma se fabrica a partir de una espuma en partículas, una espuma de extrusión, una espuma reactiva y / o una espuma discontinua, preferiblemente de una espuma de extrusión, en particular de una espuma de extrusión, que se ha producido en un proceso que comprende las siguientes etapas:
I) provisión de un polímero fundido en una extrusora,
II) introducción de al menos un agente de expansión en la masa fundida de polímero proporcionada en el paso I) para obtener una masa fundida de polímero espumable,
III) extrusión de la masa fundida de polímero espumable obtenida en el paso II) desde la extrusora a través de al menos una boquilla que se abre en un área de menor presión, la masa fundida de polímero espumable se expande para obtener una espuma expandida,
IV) calibrado de la espuma expandida del paso III) pasando la espuma expandida a través de una herramienta de conformación, mientras se obtiene la espuma de extrusión,
V) opcionalmente mecanizado de la espuma de extrusión obtenida en el paso IV),
donde
i) el polímero fundido proporcionado en el paso I) contiene opcionalmente al menos un aditivo, y/o
ii) opcionalmente, durante la etapa II) se añade al menos un aditivo a la masa fundida de polímero y/o entre la etapa II) y la etapa III) a la masa fundida de polímero espumable,
y o
iii) opcionalmente, se aplica al menos un aditivo a la espuma expandida durante el paso III) y / o durante el paso IV) a la espuma expandida, y/o
iv) opcionalmente, durante y/o directamente después de la etapa IV) se aplica al menos una capa a la espuma de extrusión.
4. Cuerpo de moldeo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la espuma es a base de al menos un polímero, que se selecciona entre poliestireno, poliéster, óxido de polifenileno, un copolímero elaborado a partir de óxido de fenileno, un copolímero elaborado a partir de estireno, poliariletersulfona, sulfuro de polifenileno, poliariletercetona, polipropileno, polietileno, poliamida, poliamidimida, polieterimida, policarbonato, poliacrilato, ácido poliláctico, cloruro de polivinilo, poliuretano o una mezcla de estos, el polímero se selecciona preferentemente entre poliestireno, óxido de polifenileno, una mezcla de poliestireno y óxido de polifenileno, tereftalato de polietileno, policarbonato, polietersulfona, polisulfona, polieterimida, un copolímero elaborado a partir de estireno, o una mezcla de copolímeros elaborados a partir de estireno, el polímero es de manera especialmente preferente poliestireno, una mezcla de poliestireno y poli(óxido de 2,6-dimetil fenileno), una mezcla de un polímero de estireno-anhídrido maleico y un polímero de estireno-acrilonitrilo o un polímero de estireno-anhídrido maleico (SMA), preferentemente tiene un copolímero elaborado a partir de estireno como comonómero a estireno un monómero, que se selecciona entre ametilestireno, estirenos de núcleo halogenado, estirenos de núcleo alquilado, acrilonitrilo, éster acrílico, éster metacrílico, compuestos N-vinílicos, anhídrido maleico, butadieno, divinilbenceno o diacrilato de butanodiol.
5. Cuerpo de moldeo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
i) la espuma proporcionada en el paso a) presenta sobre el primer lado y/o sobre el segundo lado una capa, donde en el paso c) el primer orificio por fibra se produce además en la capa y en el paso d) el segundo orificio por fibra se produce además en la capa y en los pasos e) y h) la aguja se pasa además a través de la capa, y/o
ii) los pasos c) y e) se ejecutan simultáneamente, y/o los pasos d) y h) se realizan simultáneamente, preferentemente se llevan a cabo simultáneamente los pasos c), d), e) y h).
6. Cuerpo de moldeo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque
i) la fibra es una fibra individual o un haz de fibras, preferentemente un haz de fibras, y/o
ii) la fibra es una fibra orgánica, inorgánica, metálica, cerámica o una combinación de estas, preferentemente una fibra polimérica, fibra de basalto, fibra de vidrio, fibra de carbono o fibra natural, de manera particularmente preferente una fibra de poliaramida, fibra de vidrio, fibra de basalto o fibra de carbono; una fibra polimérica es preferentemente una fibra de poliéster, poliamida, poliaramida, polietileno, poliuretano, cloruro de polivinilo, poliimida y/o poliamidimida; una fibra natural es preferentemente una fibra de sisal, cáñamo, lino, bambú, coco y/o yute, y/o iii) la fibra en el paso b) se proporciona como haz de fibras con un número de fibras individuales por haz de al menos 10, preferentemente de 100 a 100 000, de manera especialmente preferente de 300 a 10 000 en el caso de las fibras de vidrio y de 1000 a 50000 en el caso de las fibras de carbono, y de manera particularmente preferente de 500 a 5000 en el caso de las fibras de vidrio y de 2000 a 20000 en el caso de las fibras de carbono, y/o iv) la primera parte de la fibra está introducida en la espuma en un ángulo aFT1 de 0 a 60°, preferentemente de 0 a 50°, más preferentemente de 0 a 15° ó de 10 a 70°, particularmente de 30 a 60°, más preferentemente de 30 a 50°, aún más preferentemente de 30 a 45°, particularmente de 45°, relativamente a la dirección del espesor (d) del cuerpo de moldeo, y/o
v) la segunda parte de la fibra está introducida en la espuma en un ángulo aFT2 de 0 a 60°, preferentemente de 0 a 50°, más preferentemente de 0 a 15° o de 10 a 70°, particularmente de 30 a 60°, más preferentemente de 30 a 50°, aún más preferentemente de 30 a 45°, particularmente de 45°, relativamente a la dirección del espesor (d) del cuerpo de moldeo, y/o
vi) el primer lado de la espuma es opuesto al segundo lado de la espuma, y/o
7. Procedimiento para la producción de un cuerpo de moldeo según una de las reivindicaciones 1 a 6, comprendiendo los pasos a) a k):
a) provisión de la espuma,
b) provisión de la fibra sobre el segundo lado de la espuma,
c) generación de un primer orificio por fibra en la espuma, donde el primer orificio se extiende desde el primer lado al segundo lado de la espuma,
d) generación de un segundo por fibra en la espuma, donde el segundo orificio se extiende desde el primer lado hasta el segundo lado de la espuma,
e) paso de una aguja desde el primer lado de la espuma a través del primer orificio hasta el segundo lado de la espuma,
f) fijación de la primera parte de la fibra a la aguja por el segundo lado de la espuma,
g) retorno de la aguja junto con la primera parte de la fibra a través del primer orificio al primer lado de la espuma, h) paso de una aguja desde el primer lado de la espuma a través del segundo orificio hasta el segundo lado de la espuma,
i) fijación de la segunda parte de la fibra a la aguja por el segundo lado de la espuma,
j) retorno de la aguja junto con la segunda parte de la fibra a través del segundo orificio al primer lado de la espuma, y
k) obtención del cuerpo de moldeo.
8. Panel comprendiendo al menos un cuerpo de moldeo según una de las reivindicaciones 1 a 6 y al menos una capa.
9. Panel según la reivindicación 8, caracterizado porque la capa comprende al menos una resina, la resina es preferentemente una resina duroplástica o termoplástica reactiva, la resina es más preferentemente a base de epóxidos, acrilatos, poliuretanos, poliamidas, poliésteres, insaturados poliésteres, ésteres de vinilo o mezclas de estos, la resina es particularmente una resina epoxi que cura con amina, una resina epoxi que cura de manera latente, una resina epoxi que cura con anhídrido o un poliuretano de isocianatos y polioles.
10. Panel según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque la capa contiene además por lo menos un material fibroso, donde
i) el material fibroso contiene fibras en forma de una o varias capas de fibras cortadas, fieltros, mallas, tejidos de punto y/o telas, preferentemente en forma de mallas o telas, de manera especialmente preferente en forma de mallas o telas con un peso superficial por malla y/o tela de 150 a 2500 g/mi) 2, y/o
ii) el material fibroso contiene fibras orgánicas, inorgánicas, metálicas o cerámicas, preferentemente fibras poliméricas, fibras de basalto, fibras de vidrio, fibras de carbono o fibras naturales, de manera especialmente preferente fibras de vidrio o fibras de carbono.
11. Panel según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque
i) la segunda área (4a1) de la primera parte de la fibra y/o la segunda área (4a2) de la segunda parte de la fibra está en contacto parcialmente o completamente, preferentemente completamente, con la capa, y/o
ii) el panel presenta entre al menos una cara del cuerpo de moldeo y al menos una capa al menos una capa, la capa es preferentemente de materiales de fibra planos o láminas poliméricas, de manera especialmente preferente de fibras de vidrio o fibras de carbono en forma de fieltros, mallas o telas, y/o
iii) el panel dos presenta capas y ambas capas están montadas en cada caso por un lado del cuerpo de moldeo opuesto al en cada caso otro lado en el cuerpo de moldeo.
12. Procedimiento para la producción de un panel según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque la al menos una capa se aplica y se cura como resina viscosa reactiva sobre un cuerpo de moldeo producido según una de las reivindicaciones 1 a 6, , preferentemente mediante procedimientos de impregnación de líquidos, de manera especialmente preferente mediante procedimientos de impregnación asistidos por presión y/o por vacío, de manera particularmente preferente mediante infusión en vacío o procedimientos de inyección asistidos por presión, lo más preferentemente mediante infusión en vacío.
13. Empleo de un cuerpo de moldeo según una de las reivindicaciones 1 a 6, o de un panel según una de las reivindicaciones 8 a 11 para álabes de rotor en aerogeneradores, en el sector del transporte, en el sector de la construcción, en la construcción de automóviles, en la construcción naval, en la construcción ferroviaria, para la construcción de contenedores, para instalaciones sanitarias y/o en la aeronáutica y la aeroespacial.
ES17724037T 2016-05-25 2017-05-17 Espumas reforzadas por fibras Active ES2827474T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16171419 2016-05-25
PCT/EP2017/061871 WO2017202669A1 (de) 2016-05-25 2017-05-17 Faserverstärkte schaumstoffe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2827474T3 true ES2827474T3 (es) 2021-05-21

Family

ID=56117487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17724037T Active ES2827474T3 (es) 2016-05-25 2017-05-17 Espumas reforzadas por fibras

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200316907A1 (es)
EP (1) EP3463827B1 (es)
CN (1) CN109195779A (es)
ES (1) ES2827474T3 (es)
WO (1) WO2017202669A1 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7005525B2 (ja) 2016-05-25 2022-02-10 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 繊維強化発泡体の変換
WO2017202668A1 (de) 2016-05-25 2017-11-30 Basf Se Faserverstärkung von reaktivschaumstoffen aus einem formschäumverfahren
ES2841779T3 (es) 2016-08-26 2021-07-09 Basf Se Procedimiento para la producción continua de espumas reforzadas por fibras
IT201800010223A1 (it) * 2018-11-09 2020-05-09 Persico Spa Processo di produzione di un prodotto composito
FR3098444B1 (fr) * 2019-07-08 2021-10-01 Soc Internationale Pour Le Commerce Et Lindustrie Procédé de renforcement d’un panneau et un procédé de fabrication de panneau composite mettant en œuvre un tel procédé
DE102020109741A1 (de) * 2020-04-07 2021-10-07 Airbus S.A.S. Herstellungsverfahren und Herstellungssystem zum Herstellen eines endlosfaserverstärkten Bauteils
US20230391042A1 (en) * 2022-06-02 2023-12-07 Technology Innovation Institute – Sole Proprietorship LLC Fiber reinforced sandwich composite panels and methods of making

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2718670B1 (fr) * 1994-04-18 1996-06-14 Aerospatiale Pièce comportant au moins une plaque de revêtement de matière composite et procédé pour réaliser ladite pièce.
KR0151780B1 (ko) * 1995-07-18 1998-10-01 조계찬 단열보강판넬의 제조방법
US6218023B1 (en) * 1997-04-21 2001-04-17 Montell North America, Inc. Co-extruded laminate comprising at least one propylene graft copolymer layer
DE10018035A1 (de) * 2000-04-03 2001-10-18 Nils Helbig Kernwerkstoff für Sandwichkonstruktionen
US6355339B1 (en) * 2000-07-17 2002-03-12 Foam Matrix, Inc. Mechanically secured foam core reinforcement
US8419883B2 (en) * 2000-12-27 2013-04-16 Milliken & Company Fiber reinforced composite cores and panels
DE102005024408A1 (de) * 2005-05-27 2006-11-30 Airbus Deutschland Gmbh Verstärkung von Schaumwerkstoffen
FR2921076B1 (fr) * 2007-09-18 2010-04-02 Roy Guy Le Panneau a forte resistance structurelle, dispositif et procede pour fabriquer un tel panneau
JP2014019060A (ja) * 2012-07-18 2014-02-03 Toyota Motor Corp 成形方法と成形品
DE102014015976A1 (de) * 2014-10-31 2016-05-04 Airbus Defence and Space GmbH Verbundkonstruktion für eine erhöhte Lebensdauer

Also Published As

Publication number Publication date
EP3463827B1 (de) 2020-07-29
CN109195779A (zh) 2019-01-11
WO2017202669A1 (de) 2017-11-30
US20200316907A1 (en) 2020-10-08
EP3463827A1 (de) 2019-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2827474T3 (es) Espumas reforzadas por fibras
RU2705952C2 (ru) Армирование волокнами анизотропных пеноматериалов
ES2820073T3 (es) Refuerzo de fibra de espumas que contienen agentes expansores
ES2804105T3 (es) Refuerzo con fibras de espumas de segmentos unidos entre sí
CN109153807B (zh) 通过双条发泡法或块状发泡法获得的纤维增强反应性泡沫材料
TWI608036B (zh) 樹脂複合體，以及樹脂複合體的製造方法
CN107278217B (zh) 由膨胀的珠粒泡沫制得的纤维增强的模制品
US11890793B2 (en) Assembling fiber-reinforced foams
US11613620B2 (en) Fibre reinforcement of reactive foams obtained by a moulding foam method
JP5864324B2 (ja) 繊維強化複合体の製造方法
TWI725550B (zh) 發泡粒子及發泡成形體
JP7277308B2 (ja) 発泡成形体
JP2021049692A (ja) 繊維強化複合パネル