ITMI20011710A1 - Procedimento e impianto per la realizzazione di un manufatto per pultrusione - Google Patents
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Description
Descrizione di una domanda di brevetto per invenzione
DESCRIZIONE
Il presente trovato si riferisce ad un procedimento e ad un impianto per la realizzazione di un manufatto per pultrusione. Come noto, tramite il procedimento di pultrusione è possibile produrre in continuo profili a sezione costante in materiale composito.
Nel procedimento di pultrusione riveste notevole importanza l’impregnazione delle fibre di rinforzo che viene eseguito, normalmente, attraversando una vasca che contiene la matrice polimerica o resina.
Successivamente, il materiale composito viene fatto entrare in uno stampo riscaldato e tirato attraverso di esso.
In questo modo si avvia il processo di polimerizzazione della matrice in modo da ottenere un profilo in vetroresina con le volute dimensioni delle sezioni fuoriuscente dallo stampo di pultrusione.
Infine, il profilo viene tagliato alla lunghezza desiderata.
Normalmente, nei procedimenti di pultrusione che utilizzano quale fibra di rinforzo la fibra di vetro e quale matrice polimerica una resina termoindurente, ed in particolare una resina fenolica liquida alla temperatura ambiente, si ha il vantaggio che la resina fepolica liquida alla temperatura ambiente consente di ottenere una buona impregnazione riuscendo a passare tra fibra e fibra della fibra di vetro.
Tuttavia le resine fenoliche allo stato liquido alla temperatura ambiente presentano l’inconveniente di rilasciare nell’ ambiente di lavoro i solventi che la compongono, quali possono essere ad esempio formaldeide e fenolo, con la conseguenza di rendere quest’ultimo poco salubre.
Inoltre, le resine fenoliche liquide alla temperatura ambiente presentano delle caratteristiche chimico - fisiche che si alterano velocemente nel tempo per cui sono difficilmente manipolabili e trasportabili.
Infatti, le resine fenoliche liquide alla temperatura ambiente devono essere trasportate mantenendole costantemente refrigerate e devono inoltre essere stoccate sempre refrigerandole e per tempi non troppo lunghi.
Se da una parte quindi l’uso di una resina fenolica liquida alla temperatura ambiente è consigliato al fine di poter utilizzare un agente di reticolazione appropriato e in grado di iniziare la reazione isotermica che avvia il processo di polimerizzazione al momento voluto, dall’altra la presenza di solventi crea i numerosi inconvenienti sopra lamentati.
Il compito che si propone il presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati della tecnica nota senza per questo dover rinunciare ai vantaggi che quest’ultima presenta.
Nell’ambito di questo compito, uno scopo importante del trovato è realizzare un procedimento ed un impianto per la realizzazione di un manufatto per pultrusione che non presentino evaporazione di solventi durante il procedimento, in modo da rendere l’ambiente di lavoro salubre.
E’ ancora uno scopo del trovato realizzare un procedimento ed un impianto che consentano di utilizzare una matrice polimerica che non subisca alterazioni nel tempo e che non debba essere costantemente assoggettata a trattamenti termici per il suo mantenimento in modo da risultare facilmente manipolabile, trasportabile e immagazzinabile.
Non ultimo scopo del trovato è realizzare un procedimento ed un impianto che, inoltre, consentano di realizzare un manufatto per pultrusione che presenti caratteristiche meccaniche di resistenza uguale o superiore a quelli ottenuti con i procediménti e gli impianti di tipo noto.
Il compito tecnico accennato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un procedimento per la realizzazione di un manufatto per pultrusione caratterizzato dal fatto di consistere nell’utilizzare una resina fenolica che è allo stato solido alla temperatura ambiente e che è miscelata con un agente di reticolazione appropriato, nel portare detta resina e detto agente di reticolazione ad una adeguata temperatura per mantenere a temperatura ambiente detta resina fenolica allo stato liquido, nell’ impregnare una fibra di vetro con detta resina fenolica liquefatta, nel conformare detta fibra di vetro impregnata con detta resina per realizzare il manufatto prestabilito e nell’ assoggettare detto manufatto ad un trattamento termico per un tempo prestabilito per la polimerizzazione di detta resina.
L’attuazione del detto procedimento è ottenuta con un impianto per la realizzazione di un manufatto per pultrusione caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di fusione per portare una resina fenolica solida alla temperatura ambiente allo stato liquido, mezzi di contenimento di detta resina fenolica allo stato liquido, mezzi di impregnatura di una massa di fibra di vetro con detta resina fenolica solida mantenuta allo stato liquido, mezzi di mantenimento allo stato liquido di detta resina impregnante detta fibra di vetro e mezzi di conformazione di detta fibra di vetro impregnata con detta resina per ottenere il manufatto prestabilito.
Opportunamente, il manufatto realizzato per pultrusione con i sopra detti procedimento ed impianto si caratterizza per il fatto di essere costituito da una massa di fibre di vetro impregnata da una resina fenolica solida alla temperatura ambiente e presentante un agente di reticolazione appropriato .
Risulta del tutto innovativo e inventivo, inoltre, l’uso di una resina fenolica solida a temperatura ambiente per impregnare una massa di fibre di vetro per la realizzazione di manufatti ottenuti secondo un procedimento di pultrusione.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente con la descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva di un procedimento ed un impianto per la realizzazione di un manufatto per pultrusione secondo Γ invenzione, illustrati a titolo di esempio indicativo e non limitativo nell’unito disegno in cui:
- la figura 1 mostra in modo schematico e prospettico un impianto per eseguire un procedimento di pultrusione secondo il trovato.
Con riferimento alla figura citata, il procedimento secondo l’invenzione viene realizzato mediante la seguente successione di fasi.
Inizialmente si utilizza per il procedimento una resina fenolica che è allo stato solido alla temperatura ambiente e che contiene un appropriato agente di reticolazione.
Si porta la resina e l’agente di reticolazione ad una adeguata temperatura per mantenere la resina fenolica allo stato liquido alla temperatura ambiente senza che venga innescato il processo di polimerizzazione.
Successivamente, si impregna una fibra di vetro con la resina fenolica liquefatta e si conforma il materiale composito (fibra di vetro impregnata con resina fenolica) secondo la geometria pre voluta in modo da ottenere il manufatto richiesto.
Non da ultimo, si assoggetta il manufatto così ottenuto ad un trattamento termico per un tempo prestabilito ottenendo la polimerizzazione della resina ad opera dell’agente di reticolazione.
In particolare, l’impregnamento della fibra di vetro con la resina fenolica munita dell’appropriato agente di reticolazione avviene ad una prima temperatura, mentre, dopo la realizzazione del manufatto, lo stesso viene assoggettato ad una seconda temperatura superiore alla prima temperatura in modo da ottenere la sua polimerizzazione alle dimensioni volute.
L’agente di reticolazione che è introdotto all’interno della resina fenolica allo stato solido alla temperatura ambiente è costituito da esamina e in particolare da esamina che ha subito un trattamento di incapsulamento, in modo tale da presentare un punto di fusione superiore rispetto a quello della resina fenolica che dallo stato solido deve passare, senza l’instaurarsi del processo di polimerizzazione, allo stato liquido a temperatura ambiente.
In particolare, l’incapsulamento dell’esamina avviene prendendo un polimero per incapsulare l’esamina che presenta una predeterminata temperatura di fusione in funzione delle esigenze.
Il polimero viene sciolto in un solvente nel quale chiaramente non è solubile l’esamina e scelto tra quelli che non sono solubili nella resina fenolica.
In funzione dello spessore dell’incapsulamento che si vuole ottenere si varia la percentuale «del polimero sciolto.
Successivamente si provvede ad eliminare il solvente per evaporazione in strato sottile o in letto fluido, sia in pressione atmosferica che sottovuoto.
L’impianto per la realizzazione di un manufatto per pultrusione, indicato complessivamente con il numero di riferimento 1, comprende una cantra 2 nella quale le fibre di vetro 3 vengono alloggiate e guidate alla zona di impregnazione, genericamente indicata con 4.
L’impianto comprende dei mezzi di fusione 5 per portare la resina fenolica solida alla temperatura ambiente allo stato liquido.
In particolare, i mezzi di fusione comprendono un dispositivo fusore o un estrusore 5 atto ad alimentare direttamente con la resina fenolica liquefatta i mezzi di contenimento della stessa, definiti ad esempio da una vasca 6.
All’ interno della vasca 6 sono presenti dei mezzi di impregnatura della massa di fibra di vetro con la resina fenolica solida che viene mantenuta allo stato liquido.
I mezzi di impregnatura possono essere definiti da organi di impregnazione, non rappresentati, piuttosto che da cilindri atti o a consentire l’immersione e la divaricazione della fibra di vetro all’ interno della resina, oppure da un rullo bagnatore atto a portare la resina mantenuta allo stato liquido superiormente alla fibra di vetro durante il suo passaggio.
Opportunamente, la vasca 6 è munita di mezzi di mantenimento allo stato liquido della resina che impregna la fibra di vetro 3. I mezzi di mantenimento allo stato liquido della resina possono essere ad esempio delle resistenze elettriche 7 o qualsiasi altro organo idoneo allo scopo.
L’impianto è provvisto, inoltre, di mezzi di conformazione 8 della fibra di vetro impregnata con la resina per ottenere il manufatto 10 prestabilito.
Chiaramente, anche i mezzi di conformazione che sono definiti da uno stampo di pultrusione sono riscaldati alla temperatura richiesta.
L’impianto prevede inoltre, in modo di per sé noto, anche un meccanismo di tiro 11 che può essere costituito da un traino cingolato o da due carri alternati, al fine di assicurare un movimento continuo.
In ultimo, vi è una stazione di taglio 12 in cui il profilato viene tagliato nella lunghezza desiderata.
Come già accennato, la resina fenolica che viene utilizzata nell’ impianto presenta un agente di reticolazione che è costituito da esamina incapsulata.
Vantaggiosamente, inoltre, il manufatto 10 ottenuto con il procedimento e l’impianto sopra descritti è costituito da una massa di fibra di vetro impregnata da una resina fenolica solida alla temperatura ambiente che presenta come agente reticolante esamina incapsulata.
L’invenzione raggiunge gli scópi proposti, consegue importanti e numerosi vantaggi.
Infatti, è stato ideato un nuovo procedimento ed un nuovo impianto che consentono di usufruire di tutti i vantaggi dell’impiego di una resina fluida, ma nel contempo di eliminare tutti gli svantaggi che una resina fenolica allo stato liquido alla temperatura ambiente presenta per via dei solventi che contiene. L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del presente concetto inventivo.
Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.
I materiali impiegati, le forme e le dimensioni possono qualsiasi a seconda delle necessità.
Claims (12)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la realizzazione di un manufatto per pultrusione caratterizzato dal fatto di consistere nell 'utilizzare una resina fenolica che è allo stato solido alla temperatura ambiente e che è miscelata con un agente di reticolazione appropriato, nel portare detta resina e detto agente di reticolazione ad una adeguata temperatura per mantenere a temperatura ambiente detta resina fenolica allo stato liquido, nell’ impregnare una fibra di vetro con detta resina fenolica liquefatta, nel conformare detta fibra di vetro impregnata con detta resina per realizzare il manufatto prestabilito e nell’ assoggettare detto manufatto ad un trattamento termico per un tempo prestabilito per la polimerizzazione di detta resina.
- 2. Procedimento per la realizzazione di un manufatto per pultrusione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’impregnamento di detta fibra di vetro con detta resina fenolica unita a detto agente di reticolazione avviene ad una prima temperatura e che dopo la realizzazione di detto manufatto lo stesso viene assoggettato ad una seconda temperatura superiore a detta prima temperatura.
- 3. Procedimento per la realizzazione di un manufatto per pultrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto agente di reticolazione è costituito da esamina.
- 4. Procedimento per la realizzazione di un manufatto per pultrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta esamina prima di essere miscelata con detta resina subisce un trattamento di incapsulamento.
- 5. Impianto per la realizzazione di un manufatto per pultrusione caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di fusione per portare una resina fenolica solida alla temperatura ambiente allo stato liquido, mezzi di contenimento di detta resina fenolica allo stato liquido, mezzi di impregnatura di una massa di fibra di vetro con detta resina fenolica solida mantenuta allo stato liquido, mezzi di mantenimento allo stato liquido di detta resina impregnante detta fibra di vetro e mezzi di conformazione di detta fibra di vetro impregnata con detta resina per ottenere il manufatto prestabilito.
- 6. Impianto per la realizzazione di un manufatto per pultrusione secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta resina fenolica presenta un agente di reticolazione costituito da esamina.
- 7. Impianto per la realizzazione di un manufatto per pultrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta esamina è incapsulata.
- 8. Impianto per la realizzazione di un manufatto per pultrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di contenimento comprendono una vasca munita di organi di riscaldamento.
- 9. Impianto per la realizzazione di un manufatto per pultrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di fusione comprendono un dispositivo fasore o estrusore atto ad alimentare direttamente detta vasca con detta resina.
- 10. Manufatto realizzato per pultrusione caratterizzato dal fatto di essere costituito da una massa di fibra di vetro impregnata da una resina fenolica solida alla temperatura ambiente presentante un agente reticolante appropriato.
- 11. Manufatto realizzato per pultrusione secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto agente di reticolazione è esamina e preferibilmente esamina incapsulata.
- 12. Uso di una resina fenolica solida a temperatura ambiente per impregnare una massa di fibra di vetro per la realizzazione di manufatti per pultrusione. Il tutto come sostanzialmente descritto, illustrato e per gli scopi ivi specificati.
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