FI87089C

FI87089C - Foerfarande foer framstaellning av en permeabel arkliknande fiberstruktur

Info

Publication number: FI87089C
Application number: FI873263A
Authority: FI
Inventors: Anthony John Willis; Bronislaw Radvan; Peter Liam Wallace
Original assignee: Wiggins Teape Group Ltd
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1987-07-27
Publication date: 1992-11-25
Also published as: NO873139D0; EP0255316A3; NO873139L; DK389687D0; KR960001404B1; ATE72787T1; EP0255316A2; AU7614487A; JPS6342953A; DK389687A; BR8703882A; FI873263A0; PT85421B; US4978489A; EP0255316B1; FI873263A; GB8618729D0; PT85421A; DE3776830D1; KR880001407A

Description

1 87089

Menetelmä läpäisevän arkkimaisen kuiturakenteen valmistamiseksi Förfarande för framställning av en permeabel arkliknande fiberstruktur 5 Tämä keksintö koskee menetelmää läpäisevän arkkimaisen kuiturakenteen valmistamiseksi, jossa muodostetaan raina, jossa on 20-60% yksittäisiä ja erillisiä kuituja, joiden kimmokerroin on korkeampi kuin noin 10 000 megapascalia, ja 10 jotka ovat pituudeltaan 7-50 mm, ja 40-60 paino-% täysin tai olennaisesti tiivistämätöntä hiukkasmaista muovimateriaalia, ja raina (25) käsitellään kuumentamalla siten, että muovimateriaali sulaa, ja se kuljetetaan nippitelaparin (21,22) välistä.

15 EP-patenttihakemuksessa 85300031.3 (EP-julkaisu no.

0 148 760) on kuvattu menetelmä arkkimaisten kuiturakentei-den valmistamiseksi, jossa rainaa, joka sisältää määrätyn osuuden yksittäisiä kuituja ja tiivistämätöntä hiukkasmais-20 ta muovimateriaalia, käsitellään kuitujen ja muovimateriaalin sitomiseksi yhteen. Materiaali voidaan joko rullata, tai se voidaan tiivistää kuljettamalla se jatkuvan kuuman kaksoishihnapuristimien läpi, joka voi esimerkiksi olla teräshihnatyyppinen. Tätä voidaan käyttää tiivistämään 25 materiaalia, joka tulee suoraan kuivaustunnelista, tai materiaalia, joka jo on rullattu.

Esimerkkejä menetelmistä on paperinvalmistustekniikan käyttäminen kuituvahvisteisen muovirainan märkävalmistamiseksi. 30 Tällä tekniikalla valmistetut tuotteet ovat huokoisia, ja mahdollistavat rainan kuivatuksen läpikuivaajalla. Tässä vaiheessa raina muodostuu matriisista, jossa on yksittäisiä vahvistekuituja ja tämän kuitumatriisin sisään dispergoitua termoplastijauhetta. Ennen rainan kuivausta voidaan lisätä 35 käsittelyn helpottamiseksi sideainetta. Kun muovimateriaali ... . on termoplastista, käytetään kuitenkin suositeltavasti kui vaajaa syöttämään kuumia kaasuja rainan läpi siten, että 2 87089 aiheutetaan termoplastijauheen osittainen sulaminen ja tarttuminen kuituihin. Tällöin saadaan huokoinen raina, joka voi kuumennusasteesta riippuen olla jäykkä tai vaihtoehtoisesti joustava. Se on kuitenkin yhä herkkä vahin-5 goittumaan ja menettämään kuituja, termoplastijauhetta ja lisäaineiden kaltaista hienojakeista materiaalia, ellei sitä käsitellä huolella. Tässä vaiheessa materiaali voidaan valaa rullatavarana, tai sille voidaan suorittaa kuumapu-ristus ja jäähdytys jatkuvassa teräshihna- tai epäjatkuvas-10 sa puristimessa täysin tiivistetyn ei-huokoisen arkin valmistamiseksi.

Jatkuvan kaksoishihnapuristimen käyttäminen tulee kalliiksi, ja epäjatkuvan puristimen käyttäminen on hidasta. 15 Lisäksi täysin tiivistetty arkki voi olla tiettyihin jatkoprosesseihin epäedullinen. Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä jäykän, huokoisen ja läpäisevän arkkimaisen kuiturakenteen valmistamiseksi, jossa ei käytetä tällaisia puristimia.

20 Tämän keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, .. . että muovimateriaali voi valua ja kastuttaa kuidut, jolloin telojen välinen näppi asetetaan mittaan, joka on pienempi kuin tiivistämättömän rainan paksuus ja suurempi kuin 25 rainan paksuus olisi, jos se tiivistettäisiin täydellisesti, ja rainan sallitaan huokoistua ja jäädä olennaisesti läpäiseväksi sen kuljettua telojen läpi. Suositeltavasti nippi asetetaan mittaan, joka on 5-10 % suurempi kuin rainan, jos se tiivistettäisiin kokonaan.

30

Kuidut ovat suositeltavasti muodoltaan yksittäisiä ja erillisiä kuituja. Siten jos käytetään lasikuituja, ja ne toimitetaan katkottuina lankanippuina, niput revitään yksittäisiksi kuiduiksi ennen rakenteen muodostamista.

Suuren kimmokertoimen on ymmärrettävä tarkoittavan kimmo-kerrointa, joka on olennaisesti suurempi kuin sen tiiviste- 35 3 87089 tyn arkin vastaava, joka voitaisiin muodostaa rakenteesta. Tähän ryhmään kuuluvia kuituja ovat lasi-, hiili- ja keraamiset kuidut, ja aramidikuitujen kaltaiset kuidut, joita myydään kauppanimillä Kevlar ja Nomex, ja niihin 5 kuuluvat yleensä kaikki kuidut, joiden kimmokerroin on suurempi kuin 10 000 megapascalia.

Hiukkasmaisen muovimateriaalin on ymmärrettävä käsittävän lyhyet muovikuidut, joita voidaan käyttää lisäämään raken-10 teen koheesiota valmistuksen aikana.

Sitoutuminen voidaan aikaansaada hyväksikäyttämällä muovi-materiaalin lämpöominaisuuksia rakenteen sisällä. Siten rakenne voidaan kuumentaa riittävästi aikaansaamaan termo-15 plastisen komponentin sulaminen sen pinnoissa, jotka ovat sen viereisten hiukkasten ja kuitujen vieressä. Jälki-muovattavaa lämpökovettuvaa komponenttia voidaan myös kuumentaa näin vastaavan vaikutuksen aikaansaamiseksi. On kuitenkin oltava varovaisia sen varmistamiseksi, että 20 kuumennusolot ovat sellaiset, jotka estävät muovimateriaalin hajoamisen sitoutumisen jälkeen.

Yksittäisten kuitujen ei tulisi olla lyhyempiä kuin noin 7 mm, koska lyhyemmillä kuiduilla ei saada asianmukaista vah-25 vistusvaikutusta lopulliseen puristekappaleeseen. Myöskään niiden ei tulisi olla pituudeltaan yli 50 mm, koska sellaiset kuidut ovat vaikeasti käsiteltäviä kuiturakenteen suositellussa valmistusmenetelmässä.

30 Kun käytetään lasikuituja, niiden halkaisija on rakenteelliseen lujuuteen vaikuttamiseksi 13 mikronia tai vähemmän. Halkaisijaltaan yli 13 mikronin kuidut eivät niin tehokkaasti vahvista muovimatriisia puristuksen jälkeen.

35 Termoplastimatcriaali on suositeltavasti hiukkasmuodossa. Sopivia termoplasteja ovat polyetyleeni, polypropyleeni, polystyreeni, akrylonitryylistyreeni, butadieeni, polyety- 4 8 7 Ο ε 9 leenitereftalaatti, polybutyleenitereftalaatti, polybuty-leenitetrakloraatti, ja polyvinyylikloridi, sekä pehmitettyinä että pehmittämättöminä, tai näiden materiaalien seokset toistensa tai muiden polymeeristen aineiden kanssa.

5 Muita sopivia termoplasteja ovat polyfenyleenieetteri tai polykarbonaatit tai polyesterikarbonaatit tai termoplastiset polyesterit tai polyeetteri-imidit tai akrylonitriili-butyyli-akrylaatti-styreenipolymeerit tai amorfinen nailon tai polyaryleenieetteriketoni tai näiden materiaalien seos 10 tai seokset toistensa tai muiden polymeeristen aineiden kanssa. Voidaan sanoa, että mitä tahansa termoplastista jauhetta voidaan käyttää, joka kemiallisesti ei reagoi veden kanssa, ja joka voidaan riittävästi pehmittää lämmöllä, jotta se voidaan sulattaa ja/tai valupuristaa ilman 15 että se hajoaisi kemiallisesti.

Muovijauheen ei tarvitse olla äärimmäisen hienoa, mutta karkeammat kuin noin 1,5 mm:n partikkelit, jota kokoa havainnollistavat karkea hiekka ja hienot riisinjyvät, ovat 20 epäedullisia, koska ne eivät puristusprosessin aikana valu riittävästi eivätkä siten muodosta homogeenista rakennetta. Suurempien partikkelien käyttö johtaa materiaalin merkittävään joustokertoimen pienenemiseen tiivistettynä. Muovipar-tikkelit eivät kooltaan suositeltavasti ole yli 1 mm:n.

25

Koska rakenne on läpäisevä, se voidaan esikuumentaa kuu-mailmaläpäisyllä, kuten EP-patenttihakemuksessa 85300033.9 (EP-julkaisu no. 0 148 762) on kuvattu. Tämä tekniikka sallii koko rakenteen nopean ja homogeenisen kuumentamisen ta-30 valla, joka on vaikea saavuttaa tiivistetyillä arkeilla, ja em. hakemuksen asiasisältö otetaan siten tähän viitteenä mukaan.

Rakenteen huokoisuus mahdollistaa sitten nestemäisen lämpö-35 kovettuvan hartsin lisäämisen pintapäällystyksenä tai kyl-. . lästämällä. Tällaisen hartsin on tietysti luonteeltaan oltava hitaasti kovettuvaa tai jälkimuovattavaa, jotta se l! 5 870S9 voitaisiin lisätä muovauslaitteeseen ja muovata ennen kovettumista. Muovauslaite kuumentaa ensin tyypillisesti nopeasti termoplastisen komponentin. Sitten arkki siirretään nopeasti muovauspuristimeen ja puristetaan haluttuun 5 muotoon ennen kuin lämpökovettuvan hartsin kovettuminen on päättynyt.

Kyllästys voi olla täydellinen, jolloin saadaan tiheä kappale, tai se voidaan rajoittaa kappaleen pintakerrok-10 siin. Tämä voi antaa riittävän lisän jäykkyyteen alkuperäisessä huokoistetussa termoplastissa, mikä yhdessä tiiviin pinnan kanssa estää muiden nesteiden, kuten veden tai öljyn, enemmän pääsyn huokoistettuun keskivyöhykkeeseen. Nestemäisten lämpökovettuvien aineiden ylimäärää pinnalla 15 voidaan käyttää myös aikaansaamaan hyvin kiiltävä ulkomuoto, mikä on edullista, kun muovattua kappaletta on tarkoitus käyttää korvaamaan metallilevyä, ja joka on vaikea aikaansaada tavanomaisille kuituvahvisteisille materiaaleille.

20 Lämpökovettuvia hartseja, joita voidaan käyttää kyllästämään huokoistettu termoplastiarkki, ovat fenoli- ja polyester ihartsit, esim. fenoliformaldehydihartsi, urea- ja melamiiniformaldehydihartsit, epoksihartsit, tyydyttämättö-25 mät polyesterit ja polyuretaanit. Myös jälkimuovattavia lämpökovettuvia aineita voidaan käyttää.

Siinä tapauksessa että muovauslaite on varustettu käsittelemään ainoastaan tiivistettyjä arkkeja, kuiturakenne 30 voidaan tiivistää katkaisemalla se sopiviin pituuksiin ja sitten kuumentamalla ja jäähdyttämällä paineenalaisena. On selvää, että tällainen tiivistäminen voidaan suorittaa ainostaan silloin, kun arkin muovisisältö on kokonaan termoplastista ainetta.

Kaikki edelliset ominaispiirteet ovat nähtävissä EP-patenttihakemuksesta 85300031.3 (EP-julkaisu no. 0 147 760) * 35 6 87089 ja ne pätevät myös nyt käsillä olevassa keksinnössä, ja siten em. hakemuksen asiasisältö otetaan tähän viitteenä mukaan.

5 Nippitelojen kuumuutta säädetään suositeltavasti siten, että ne pysyvät lämpötilassa, joka on alle muovimateriaalin sulamislämpötilan. Yhtä nippiteloista voidaan käyttää yhtä suurella tai suuremmalla nopeudella kuin rainan syöt-tönopeus.

10

Keksintöön kuuluu suositeltavasti rainan kuljettaminen ennen sen jäähtymistä vielä yhden nippitelaparin läpi, jossa on suurempi nippi, rainan mittasäätämiseksi ja pintaviimeistyksen parantamiseksi.

15

Keksintöä voidaan käyttää kuituvahvisteisille termoplas-teille silloin kun kuiva materiaali on liian heikkoa, jotta sitä voitaisiin asianmukaisesti käsitellä, ja jolloin se vaatii sideaineiden käyttöä tai lyhyttä viipymisaikaa 20 lämmössä ja paineessa, jotta sula polymeeri kastuttaisi kuidut, siten että se tulee osaksi tiivistetyksi käsiteltävään muotoon.

Keksintö voidaan toteuttaa monin eri tavoin, ja seuraavaksi 25 sitä kuvataan esimerkinomaisesti samalla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuva 1 on kaaviomainen sivuleikkauskuvanto tämän keksinnön suorittamiseksi tarkoitetun laitteen päästä; 30

Kuva 2 on leikkaus II-II kuvasta 1; ja

Kuva 3 on sivukuvanto tämän keksinnön suorittamiseen tarkoitetun laitteen muunnetusta muodosta.

Keksinnön menetelmän lähtömateriaalina voidaan käyttää kaikkia läpäiseviä ja joustavia kuituarkkeja, jotka puris- 35 i 7 87089 tuksen jälkeen palautuvat ainakin osittain alkuperäisen puristamattomaan tilaansa, ja jotka sisältävät muovimateriaalia, joka voi kastuttaa arkin rakennekuitujen pinnat.

5 Suositeltava materiaali tässä keksinnössä käytettäväksi sisältää 20-60 paino-% vahvistekuituja, joilla on suuri kimmokerroin (kuten tässä on määritelty), ja jotka ovat noin 7-noin 50 mm pitkiä, sekä 40-80 paino-% kokonaan tai olennaisesti tiivistämätöntä muovimateriaalia, jolloin 10 muovikomponentit on sidottu joustavaan ilmanläpäisevään arkkimaisen rakenteeseen.

Suuren kiminokertoimen on ymmärrettävä tarkoittavan kimmo-kerrointa, joka on olennaisesti suurempi kuin sen tiiviste-15 tyn arkin vastaava, joka rakenteesta voitaisiin muodostaa. Tähän ryhmään kuuluvia kuituja ovat lasi-, hiili- ja keraamiset kuidut, ja aramidikuitujen tyyppiset kuidut, joita myydään kauppanimillä Kevlar ja Nomex, ja niihin kuuluvat yleensä kaikki kuidut, joiden kerroin on yli 20 10 000 megapascalia.

Menetelmä edellisen tyyppisen materiaalin valmistamiseksi on kuvattu EP-patenttihakemuksessa 85300031.3 (EP-julkaisu no. 0 148 760), jossa on myös ehdotettu tällaisen materiaa-25 Iin puristusta lämmössä ja paineessa siten että jäähdytyksen jälkeen saadaan läpäisevä tiivistetty arkki. Nyt kysymyksessä olevan keksinnön menetelmässä on suositeltavaa käyttää EP-patenttihakemuksen 85300031.3 mukaan valmistettua materiaalia läpäisemättömässä tiivistämättömässä 30 tilassa. Tiivistetty materiaali voidaan kuitenkin käsitellä keksinnön menetelmän mukaisesti sopivan esikuumennuksen jälkeen.

Piirustusten kuviin 1 ja 2 viitaten, niissä on esitetty 35 kuumennuslaitteen kotelo 1, jossa on syöttökanavat 2, joihin on sijoitettu kaasupolttimet 3, sekä poistokanava 4, jota säädetään kuristusventtiilillä 5.

8 87089

Kotelon 1 sisällä kanavat 2 avautuvat syöttökammioihin 6, joissa on rei'itetyt sivuseinämät, joiden läpi ilma voi vapaasti päästä keskuskammioon 7. Keskuskammion 7 sisään on asennettu rei'itetty rumpu 8 pyörimään laakereissa (ei 5 esitetty), jotka on asennettu kotelon 1 päätyseinämiin 9 ja 10. Radiaalinen poistopuhallin 11 on asennettu samanakseli-sesti rummun 8 kanssa kotelon 1 siihen päähän, jossa polttimet 3 sijaitsevat. Puhaltimen 1 tulo 12 on yhdistetty rummun 8 sydänvyöhykkeelle 13, ja puhallin 11 poistaa 10 syöttökammiohin 6 välittömästi polttimien 3 eteen. Rumpua 8 ja puhallinta 11 käytetään toisistaan riippumatta säädet-tävänopeuksisilla käyttölaitteilla 14 ja vastaavasti 15.

Kotelon 1 etuseinämä 17 on varustettu aukolla 16, jolloin 15 välittömästi aukon ala- ja yläpuolelle on sijoitettu syöttöjä poisto-ohjaustelat 18 ja vastaavasti 19. Rummun sisään aukon 16 viereen on sijoitettu sisäpuolinen välilevy 20 rajoittamaan kotelon kuumailmahäviöitä.

20 Aukon 16 ulkopuolelle on sijoitettu kaksi paria kylmiä teräksisiä nippiteloja 21/22 ja 23/24.

Kuvien 1 ja 2 laitetta käytettäessä keksinnön menetelmän suorittamiseen syötetään syöttöohjaustelan 18 kautta läpäi-25 sevä arkki 25 materiaalia, joka sisältää vahvikekuituja ja muovimateriaalia, esim. sen tyyppistä, jota edellä on suositeltu. Sen jälkeen arkki 25 kulkee rummun 8 ympäri ja poistuu kotelosta 1 poisto-ohjaustelan 19 kautta. Sinä aikana kun kuuma ilma kulkee rummun 8 pyöriessä keskuskam-30 mion 7 läpi sitä kierrätetään rummun läpi puhaltimella 11 syöttökammioiden 6 kautta, jolloin polttimet 3 säilyttävät halutun lämpötilan. Ylimääräilman poistoa venttiilistä 4 säädetään kuristusventtiilillä 5.

35 Ilman lämpötila kotelossa 1 pidetään sillä tasolla, joka nostaa arkin muovisisällön sen sulamislämpötilaan. Sitten arkki kuljetetaan kahden teräsnippitelan 21 ja 22 välistä, 9 8 7 O G 9 jolloin telojen välinen nippi on asetettu 5-10 % suuremmaksi kuin rainan paksuus täysin tiivistettynä. Terästelojen halkaisijat ovat noin 25 cm, ja niiden lämpötilaa voidaan mahdollisesti säätää suihkuttamalla vettä tai muulla 5 tavalla niiden pitämiseksi lämpötilassa, joka on alle poymeerin sulamislärnpötilan. Ainakin toista telaa käytetään nopeudella, joka on yhtä suuri tai hieman suurempi kuin kuivaimesta tulevan rainan syöttönopeus johtuen rainanopeu-den kasvusta, joka aiheutuu nippipuristuksesta.

10

Sulan rainan kuljettaminen telanipin välistä aikaansaa sulien polymeerirakeiden valumisen ja sen, että ne kastuttavat kuidut, jolloin syntyy vahva kuitujen ja polymeerin verkosto. Kaikki tämän verkoston sisäiset hienojakeiset 15 jauhelisäaineet ovat suureksi osaksi suljettu sen sisään, eivätkä voi tippua siitä pois.

Jättäessään telanipin raina 25 on yhä polymeerin sulamis-lämpötilan yläpuolella, jolloin nipistä vapautuessaan 20 materiaali huokoistuu uudelleen johtuen nipissä yksittäisiin lasikuituihin kohdistuneiden rasitusten laukeamisesta. Rainojen mittasäätämiseksi ja pinnan sileyden parantamiseksi ennen arkin jäähtymistä ja jäykistymistä käytetään vielä toista paria samanlaisia teloja 23 ja 24, joilla on isompi 25 nippi.

Saatu jäykkä, huokoistettu ja huokoinen arkki kulkee leik-kausasemalle (ei esitetty), jossa se voidaan katkaista sopivan kokoisiksi levyiksi. Levyt voidaan sitten kuumentaa 30 uudelleen syöttämällä kuumaa kaasua huokoisen levyn läpi ja puristaa haluttuun muotoon, esimerkiksi tavalla, jota on kuvattu EP-patenttihakemuksessa 85300033.9 (EP-julkaisu no. 0 148 762). Vaihtoehtoisesti arkkia voidaan käyttää litteiden levyjen muodostamiseen, jota tarkoitusta varten lähtö-35 materiaalit on aikaisemmin valmistettu lisäämällä niihin olennainen pitoisuus lämpökovettuvaa jauhetta. Tässä tapauksessa arkki pelkästään puristetaan ennen kuin lämpö- 10 87089 kovettuva materiaali kovettuu. Toisaalta arkki voidaan kyllästää nestemäisellä lämpökovettuvalla hartsilla, kuten EP-patenttihakemuksessa 85300035.4 (EP-julkaisu no 0 152 994) on ehdotettu, ja kovettaa litteässä tai muovatussa 5 tilassa. EP-patenttihakemuksen 85300035.4 (0 152 994) asiasisältö otetaan tähän viitteenä mukaan.

Esimerkissä lujuuden parantumisesta ja huokoisuudesta nippi-telakäsitellyssä lasikuituvahvisteisessa termoplasti-10 sessa arkissa käytettiin lasikuituvahvisteista polypropy-leenikuivarainaa, joka oli valmistettu EP-patenttihake-muksssa 85300031.3 (0 148 760) esitetyllä menetelmällä, ja jossa lasipainoprosentti oli 25 ja neliömassa 4000 g/m2.

15 Esikuivattu materiaali syötettiin pyörivään läpikuumenti-meen, kuten kuvassa 1 on esitetty, jossa kuumaa ilmaa syötettiin 210°C:ssa huokoisen rainan läpi, jolloin se kuumeni noin 200°C:seen. Tämä kuuma raina, jonka paksuus oli noin 10 mm, syötettiin kaksitelaisen kalanterin tulonippiin, ja 20 sitä käytettiin samalla nopeudella kuin kuumenninta (4,5 m/min). Ensimmäisen terästelasarjän 21 ja 22 halkaisijat olivat 25 cm ja nippi säädettiin 3,5 mm:ksi (riittäväksi • · rakenteen täydelliseksi tiivistämiseksi). Vapautuessaan teloilta 21 ja 22 vielä kuumassa rainassa olevien kuitujen 25 joustavuus sai arkin huokoistumaan uudelleen noin 9 mm:n paksuuteen. Toinen terästelasarja 23 ja 24 sääti rainan haluttuun loppupaksuuteen sen jäähtyessä. Valmiin arkin huokoisuus riippuu lopuksi säädetystä paksuudesta.

30 Otettiin näytteitä ennen kuumennusta ja sen jälkeen sekä nippitelojen 21 ja 22 jälkeen, ja verrattavat fysikaaliset ominaisuudet on esitetty taulukossa 1 paitsi huokoisuus, joka on esitetty taulukossa 2.

11 8 7 O S 9 i

P

X

tn o;

.M

σο C oo <-

(U CTv CD

C o τ -

P <— tN VD O CU OO

M V O <- O O

p O O

Φ (N T- g O Γ" 00 O > 00 <D k

O td I

Ή a, a

•H

C

p as tl) [ t tn as oo (0 c o nr c (d C in<- vv o C o (n to o P r- CM CM <— <N OOPPOtMOr-

P V *— (N O O P P O

to <- O O (1) -P LD

CU CD Γ" C O

G oo ro cp 0 o ai tn X T- E -h

3 M

p P

X a

H P

tn tn

X X

ro rO <TJ

> > C

id id 3 P p p

1 P P P

-H (0 nj CD

X P P C

X PPG

. -h E g a) o ld o lo ‘ O <d *- aom Eor-ror- C^ tn v p pv oo p 3o LO Γν Cvv C P cm C ru «— r- en a) o tuoox 0) G V CM P . ΡΟΟ - o g oo a cuo o e

* C P 00 O P

OP C C m p· as X tn ro td > P P -—* P P td id <—I i—I >—. P P td

P C P P

P O 3 p O P O 3

3 £ O) O

tn I e 0--1-) >1 P 2 — >i CP tO —- <0 x a, > i p td X ^ P (0 id O' P :td 3 tn td >q<d tdc o id g k O’p tdC id 3 id e id :<dP m e p e p a) k k

P 3 id C 3 pptdc -ok PPtd 3 3 0 G 0> P

tnp-pp -p tnp-n3 tnp tn p -n ex p > o) e m 3 P p P pp p PO) pp 1 P 3 3 <D g e caitdp p e m m p Pg e o td x m a a m p

p td G G G 0) Old G G G <1> 3 P CCCtd o> e ft ftX P

OP a)CPp PP a)CPp >P dl e 3 e p CPPXP

e- cp ε di p m tnp gtuptn pp g o p 3 tn opppp kid 3gpp ptd pgpp njp 3 g P P k g x x: x: g O O O 3 P tl) k OOPPOk Pg ppojp 3 3 X X tn xpcp -ntnxpcp tn 2 x 3 G o x p tn

X O id X G CU 3 td X e CU P O XCP — X P

copcucopQjCUCDPidPCOtn P

P tn id d) e E ft ftd d) C E ft es 0) C g p 3 e tn

D 3 Dl CPPCU P O’ G P 3 CU PO CP 3 k X P X

COO cidPp P a) e id 3 p £2 Cid3P tn ns id

E-· O) g w > x e X g W > X G o— W > X Cl, M > CU

12 8 7 Ο ε 9 TAULUKKO 2

Paineenalenema__Ilmanvirtaus (metriä/sek. )_ 5 millimetriä läpikuumennettuna läpikuumennettuna vesipatsasta ja nippipuristet- tuna 20 1 0,9 10 50 1,9 1,75 80 2,7 2,5 110 3,1 3 140 3,5 3,3 170 4 3,9 15 200 4,5 4,2 230 4,9 4,6

Viitaten sitten kuvaan 3, siinä on esitetty laite samanlai-20 sen lopputuotteen valmistamisksi kuin kuvien 1 ja 2 laitteella, mutta käyttäen erilaista lähtömateriaalia, joka . . muodostuu tiivistetystä arkista, joka sisältää joustavia vahvistekuituja dispergoituina kiinteään termoplastimat-riisiin.

25

Koska tiivistetty arkki on läpäisemätön, läpi-ilmakuumen-nusta ei voida käyttää. Sen vuoksi käytetään infrapunauunia 30, joka käsittää ylä- ja alakotelot 31 ja vastaavasti 32 kuumennuselementeille 33 ja vastaavasti 34. Lämmönkestävä 30 päätön kuljetinhihna 35, esimerkiksi teräsverkkoa, kulkee elementtien 33 ja 34 välistä telojen 36 kannattamana.

Kuljetinhihnan 35 päähän on sijoitettu joutokuljetin 37 täyttämään hihnan 35 ja kahden telaparin 21/22 ja 23/24 vä-35 lisen eron, jälkimmäisten ollessa muodoltaan ja toiminnaltaan samanlaisia kun kuvien 1 ja 2 vastaavat, eikä niitä siten sen enempää kuvata.

13 87089

Laitetta käytettäessä tiivistetty arkki 38 asetetaan kulje-tinhihnalle 35, siirretään infrapunauuniin, kuumennetaan kunnes termoplasti sulaa ja siirretään sitten näiden kahden telasarjan 21/22 ja 23/24 välistä.

5

On selvää, että muovi on jo kastuttanut kuidut, kun lähtö-materiaalina käytetään tiivistettyä arkkia. Nipin ja mittasäätötelojen käyttämisellä varmistetaan kuitenkin se, että rakenne on homogeeninen ja huokoinen jatkokäyttöä 10 varten.

Claims

14 87089

1. Menetelmä jäykän, läpäisevän, arkkimaisen kuiturakenteen valmistamiseksi, jossa muodostetaan raina (25), jossa on 5 20-60% yksittäisiä ja erillisiä kuituja, joiden kimmoker roin on korkeampi kuin noin 10 000 megapascalia, ja jotka ovat pituudeltaan 7-50 mm, ja 40-60 paino-% täysin tai olennaisesti tiivistämätöntä hiukkasmaista muovimateriaalia, ja raina (25) käsitellään kuumentamalla siten, että 10 muovimateriaali sulaa, ja se kuljetetaan nippitelaparin (21,22) välistä tunnettu siitä, että muovimateriaali voi valua ja kastuttaa kuidut, jolloin telojen (21,22) välinen nippi asetetaan mittaan, joka on pienempi kuin tiivistämät-tömän rainan (25) paksuus ja suurempi kuin rainan paksuus 15 olisi, jos se tiivistettäisiin täydellisesti, ja rainan (25) sallitaan huokoistua ja jäädä olennaisesti läpäiseväksi sen kuljettua telojen läpi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että nippi asetetaan mittaan, joka on 5-10 % suurempi kuin rainan (25) paksuus, jos se tiivistettäisiin täydellisesti.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu 25 siitä, että raina (25) sisältää termoplastisen komponentin, ja että rakennetta kuumennetaan riittävästi sanotun termoplastisen komponentin saamiseksi sulamaan pinnoiltaan, jotka ovat hiukkasten ja kuitujen vieressä.

4. Patentivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina (25) sisältää jälkimuovattavan lämpöko-vettuvan komponentin, ja että sanottua jälkimuovattavaa lämpökovettuvaa komponenttia kuumennetaan sen saamiseksi sulamaan pinnoiltaan, jotka ovat hiukkasten ja kuitujen 35 vieressä.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, is 8 7 0 89 tunnettu siitä, että muovihiukkaset ovat kooltaan korkein taan 1,5 mm.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että muovihiukkaset ovat kooltaan korkeintaan 1 mm.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 3,5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että termoplastimateriaali on polyetyleeniä, polypropyleeniä, polystyreeniä, akrylonit- 10 ryylistyreeniä, butadieeniä, polyetyleenitereftalaattia, polybutyleenitereftalaattia, polyvinyylikloridia, sekä pehmitettyinä että pehmittämättöminä, tai seoksia kahdesta tai useammasta näistä materiaaleista.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 4,5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että termoplastimateriaali on polyfenyleeniä, eetteriä tai polykarbonaatteja tai polyester ikarbonaatte ja tai termoplastisia polyestereitä tai polyeetteri-imidejä tai akrylonitriili-butyyliakrylaatti-20 styreeni-polymeerejä tai amorfista nailonia tai polyary- leenieetteriketonia tai seosta tai seoksia kahdesta tai - . useammasta näistä aineista.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että rakenne esikuumennetaan kuumailmalä- päisyllä.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä säädetään nippitelojen 30 (21,22) lämpötilaa niiden pitämiseksi lämpötilassa, joka on alle termoplastimateriaalin sulamislämpötilan.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhtä nippiteloista (21,22) 35 käytetään nopeudella, joka on yhtä suuri tai suurempi kuin rainan syöttönopeus. ie 870^

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raina (25) kuljetetaan ennen sen jäähtymistä vielä yhden nippitelaparin (23,24) läpi, jolla on suurempi nippiväli, rainan mittasäätämiseksi ja sen 5 pintaviimeistyksen parantamiseksi.