MX2011001842A - Nucleo tipo panal de abeja que tiene una alta fuerza de compresion y articulos elaborados de este. - Google Patents

Abstract

La presente invención está dirigida a una estructura de núcleo tipo panal de abeja que tiene un alto módulo de compresión. La estructura del núcleo comprende (a) una pluralidad de paredes interconectadas que tienen superficies que definen una pluralidad de celdillas tipo panal, en donde las paredes con celdillas están formadas de un lienzo no tejido y (b) una resina curada en una cantidad de manera que el peso de la resina curada como un porcentaje de peso combinado de resina curada y lienzo no tejido es por lo menos 62 por ciento. El lienzo no tejido comprende, además, fibras con un módulo de por lo menos 200 gramos por denier (180 gramos por dtex) y una tenacidad de por lo menos 10 gramos por denier (9 gramos por dtex), en donde antes de la impregnación con la resina, el lienzo no tejido tiene una densidad aparente calculada a partir de la ecuación Dp = K x ((dr x (100 -%/r /%r) / (1 + dr/ds x (100 -%r) /%r), en donde Dp es la densidad aparente del lienzo antes de la impregnación, %r es la densidad de la resina curada, ds es la densidad del material sólido en el lienzo antes de la impregnación, %r es el contenido de resina curada en la estructura de núcleo final en% en peso y K es un número con un valor de 1.0 a 1.5. Además, la porosidad Gurley del lienzo no tejido antes de la impregnación con la resina no es mayor que 30 segundos por 100 mililitros. La presente invención también está dirigida a estructuras compuestas que incorporan tal núcleo plegado.

Description

NUCLEO TIPO PANAL DE ABEJA QUE TIENE UNA ALTA FUERZA DE COMPRESION Y ARTICULOS ELABORADOS DE ESTE CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a una estructura de núcleo tipo panal de abeja de alta fuerza de compresión fabricada de un lienzo no tejido fibroso.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las estructuras de núcleo para paneles tipo sandwich de lienzos no tejidos de fibras de alta resistencia y alto módulo, principalmente en forma de panal de abeja, se usan en distintas aplicaciones pero, principalmente, en la industria aeroespacial , en donde las relaciones de resistencia a peso o rigidez a peso tienen valores muy elevados. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos núm. 5,137,768 otorgada a Lin describe un núcleo tipo panal de abeja elaborado de un lienzo no tejido de alta densidad, tendido en húmedo que comprende 50% en peso o más de fibra de p-aramida y el resto de la composición es un aglomerante y otros aditivos.

Un lienzo no tejido de fibras de p-aramida de alta resistencia y alto módulo, disponible comercialmente para la producción de estructuras de núcleo, es el papel KEVLAR® N636, comercializado por E. I. DuPont de Nemours and Company, Wilmington, DE. La densidad del papel de grado más ligero (1.4N636) se encuentra en el intervalo de 0.68 a 0.82 g/cm3.

REF: 217089 Para otros tres grados (1.8N636, 2.8N636 y 3.9N636) la densidad se encuentra en el intervalo de 0.78 a 0.92 g/cra3.

Existen ciertas aplicaciones en las cuales el mejoramiento de las propiedades de compresión es muy importante. Esto es particularmente cierto para paneles tipo sandwich que se usan para los suelos de aviones, trenes, etc. Potencialmente, un núcleo tipo panal de abeja optimizado para fuerza de compresión puede proporcionar ahorro adicional en peso y costo. Por lo tanto, lo que se requiere es una estructura de núcleo tipo panal de abeja con módulo de compresión mejorado.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a una estructura de núcleo tipo panal de abeja que tiene una alta fuerza de compresión fabricada de un lienzo no tejido fibroso. Las paredes con celdillas de la estructura de núcleo tipo panal de abeja comprenden una resina curada en una cantidad tal que el peso de la resina curada como un porcentaje del peso combinado de la resina curada y el lienzo no tejido es por lo menos 62 por ciento. El lienzo no te ido comprende, además, fibras con un módulo de por lo menos 200 gramos por denier (180 gramos por dtex) y una tenacidad de por lo menos 10 gramos por denier (9 gramos por dtex) , en donde antes de ser impregnado con resina, el lienzo no tejido tiene una densidad aparente calculada con la ecuación Dp = K x ( (dr x (100 -%r)/%r)/(l + dr/ds x (100 -%r)/%r), en donde Dp es la densidad aparente del lienzo antes de la impregnación, dr es la densidad de la resina curada, ds es la densidad del material sólido en el lienzo antes de la impregnación, %r es el contenido de resina curada en la estructura de núcleo final en% en peso, K es un número con un valor de 1.0 a 1.35. Además, la porosidad Gurley del lienzo no tejido antes de la impregnación con la resina no es mayor que 30 segundos por 100 mililitros.

La invención está dirigida, adicionalmente, a un panel compuesto que contiene una estructura de núcleo tipo panal de abej a .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las Figuras 1A y IB son representaciones de vistas de una estructura tipo panal de abeja con forma hexagonal.

La Figura 2 es una representación de otra vista de una estructura tipo panal con forma de celdilla hexagonal.

La Figura 3 es una ilustración de un estructura tipo panal dotado de lienzo (s) frontales.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a una estructura de núcleo tipo panal de abeja de alta fuerza de compresión que tiene paredes con celdillas fabricadas de un lienzo no tejido fibroso impregnado con una resina.

La Figura 1A es una ilustración de vista en planta de una estructura panal de abeja 1 de la presente invención y muestra los celdillas 2 formados por las paredes con celdillas 3. La Figura IB una vista en elevación de la estructura tipo panal de abeja que se muestra en la Figura la y muestra las dos superficies exteriores, o caras 4 formadas en ambos extremos de las paredes con celdillas. El núcleo también tiene bordes 5. La Figura 2 es una vista tridimensional de la estructura tipo panal. Se muestra la estructura tipo panal 1 que tiene celdillas hexagonales 2 y paredes con celdillas 3. La dimensión "T" o el grosor de la estructura tipo panal se muestra en la Figura 2. Se muestran celdillas hexagonales; sin embargo, son posibles otras configuraciones geométricas, las otras configuraciones más comunes son las que tienen celdillas cuadradas, celdillas sobre expandidas y celdillas de núcleo flexible. Estos tipos de celdillas son muy conocidas en la técnica y se puede consultar en Honeycomb Technology por T. Bitzer (Chapman & Hall, publishers, 1997) si se desea obtener información adicional de otros tipos de celdillas geométricas posibles.

La Figura 3 muestra un panel estructural tipo sandwich 5 ensamblado de un núcleo tipo panal de abeja 6 con lienzos frontales 7 y 8, unidos a las dos superficies exteriores del núcleo. El material de lienzo frontal preferido es un preimpregnado (prepreg) , un lienzo fibroso impregnado con resina termoestable o termoplástica aunque también puede usarse lienzos frontales metálicos. Además se usa una película adhesiva 9, con lienzos frontales metálicos y, en algunas circunstancias con prepreg. Normalmente, existen por lo menos dos revestimientos de prepreg en uno de los lados del núcleo.

El núcleo tipo panal de abeja de la presente invención tiene paredes con celdillas de un lienzo no tejido fibroso impregnado con resina con los planos de las paredes con celdillas, preferentemente, paralelos a la dimensión T de la estructura tipo panal. La densidad aparente del lienzo no tejido antes de la impregnación con resina se define mediante la ecuación: Dp = K x ( (dr x (100 -%r)/%r)/(l + dr/ds x (100 -%r) /%r) en donde Dp es la densidad aparente del lienzo no tejido antes de la impregnación con resina, dr es la densidad de la resina curada, ds es la densidad del material sólido en el lienzo no tejido antes de la impregnación, %r es el contenido de resina curada en la estructura final del núcleo en en peso y K es un número con un valor de 1 a 1.35.

La alta permeabilidad y no muy alta densidad aparente del material del lienzo permite una buena penetración de la resina en el material del lienzo durante el proceso de impregnación con resina, de tal manera que el grosor del lienzo después del revestimiento no es significativamente diferente del grosor del lienzo no tejido sin revestimiento.

El lienzo no tejido antes de la impregnación con resina tiene una resistencia al aire Gurley no mayor que 30 segundos por 100 mililitros.

El contenido de volumen libre/vacío del lienzo no tejido puede medirse en base a la densidad aparente del lienzo ' no tejido y la densidad de los materiales sólidos en el lienzo no tejido o por medio del análisis de la imagen de la sección transversal del lienzo no tejido.

El grosor del lienzo no tejido que se usa en la presente invención depende del uso final o propiedades deseadas del núcleo tipo panal de abeja y, en algunas modalidades tiene, típicamente, de 75 a 500 micrómetros (de 3 a 20 mils) de grosor. En algunas modalidades el peso base del lienzo no tejido es de 15 a 200 gramos por metro cuadrado (de 0.5 a 6 onzas por yarda cuadrada) .

El lienzo no tejido que se usa en el núcleo tipo panal de abeja de la presente invención comprende de 70 a 100 partes en peso de una fibra con alto módulo y alta resistencia que tiene un módulo de Young inicial de por lo menos 200 gramos por denier (180 gramos por dtex) , una tenacidad de por lo menos 10 gramos por denier (9 gramos por dtex) y no más de 30% en peso de un aglomerante.

Se puede usar diferentes materiales como aglomerantes del lienzo no tejido, según el uso final. Los aglomerantes preferidos incluyen poli (m-fenileno isoftalamida) ) , poli(p-fenileno tereftalamida) ) , polisulfonamida (PSA) , sulfuro de polifenileno (PPS) y poliimidas.

En el lienzo no tejido de fibras de alta resistencia y alto módulo del núcleo tipo panal de abeja de la presente invención se puede usar diferentes fibras con alto módulo y alta resistencia en forma de una fibra continua, fibra cortada (floculo), pulpa o una combinación de éstas. Los tipos preferidos de fibras incluyen p-aramida, poliéster líquido cristalino, polibenzazol , polipiridazol , polisulfonamida, sulfuro de polifenileno, poliolefinas , carbón, vidrio y otras fibras inorgánicas o mezclas de estos.

Como se usa en la presente descripción el término aramida se refiere a una poliamida en donde por lo menos 85% de los enlaces (-CONH-) de la amida están unidos directamente a dos anillos aromáticos. Se puede usar aditivos con la aramida. De hecho, se ha descubierto que es posible combinar hasta 10 por ciento en peso de otro material polimérico con la aramida o que se puede usar copolímeros que tienen hasta 10 por ciento de otra diamina sustituida por la diamina de la aramida o hasta 10 por ciento de otro cloruro diácido sustituido por el cloruro diácido de la aramida. Las fibras de para- aramida y varias formas de estas fibras están disponibles de E. I. du Pont de Nemours y Company, Wilmington, Delaware, bajo la marca registrada Kevlar® y de Teijin, Ltd., bajo la marca registrada Twaron®. Las fibras de polibenzazol disponibles comercialmente útiles en la presente invención incluyen la fibra Zylon® PBO-AS (poli (p-fenileno-2 , 6-benzobisoxazol) y la fibra Zylon® PBO-HM (poli (p-fenileno-2 , 6-benzobisoxazol) ) , ambas disponibles del Toyobo Co. Inc., Osaka, Japón. Las fibras de carbón disponibles comercialmente útiles en la presente invención incluyen las fibras Tenax®, disponibles de Tono Tenax America, Inc, Rock ood, TN. Las fibras de poliéster cristalino líquido disponibles comercialmente útiles en la presente invención incluyen las fibras Vectran® HS, disponibles de Kuraray America Inc., New York, NY.

El lienzo no tejido de la estructura de núcleo tipo panal de abeja de la presente invención puede incluir, además, fibras de menor resistencia y módulo combinadas con las fibras de mayor módulo. La cantidad de fibras de baja resistencia en la combinación varía según cada caso individual, en base a la resistencia deseada de la estructura de núcleo plegado. Mientras mayor sea la cantidad de fibras de baja resistencia, menor será la resistencia de la estructura de núcleo plegado. En una modalidad preferida, la cantidad de fibras de baja resistencia no debería exceder el 30%. Las fibras de meta-aramida y poli (etileno tereftalamida) son ejemplos de tales fibras de baja resistencia.

El lienzo no tejido del núcleo tipo panal de abeja de la presente invención puede contener pequeñas cantidades de partículas inorgánicas y las partículas representativas incluyen mica, vermiculita y similares; la adición de estos aditivos para mejorar el desempeño se realiza para impartir al lienzo no tejido y a la estructura final de núcleo plegado propiedades tales como resistencia mejorada al fuego, conductividad térmica, estabilidad dimensional y similares.

El tipo preferido de lienzo no tejido que se usa para el núcleo tipo panal de abeja de la presente invención es papel o material no tejido tendido en húmedo. Sin embargo, también se puede usar materiales no tejidos elaborados por medio de otras tecnologías que incluyen punción con aguja, unión adhesiva, unión térmica e hidroenmarañado .

El papel (no tejido tendido en húmedo) que se usa para elaborar el núcleo tipo panal de abeja de la presente invención se puede elaborar en un equipo de cualquier escala, desde tamices de laboratorio hasta maquinaria de tamaño comercial para fabricar papel, que incluye las máquinas usadas comúnmente tales como Fourdrinier o máquinas de alambre inclinado para papel. Un proceso típico involucra elaborar una dispersión de material fibroso, tal como floculo y/o pulpa, y un aglomerante en un líquido acuoso, drenar el líquido de la dispersión para producir una composición húmeda y secar la composición húmeda de papel. La dispersión se puede realizar ya sea mediante la dispersión de las fibras y luego la adición del aglomerante o mediante la dispersión del aglomerante y después la adición de las fibras. La dispersión final también se puede realizar mediante la combinación de una dispersión de fibras con una dispersión del aglomerante; la dispersión puede incluir, opcionalmente , otros aditivos, tales como materiales inorgánicos. La concentración de fibras en la dispersión puede estar en el intervalo de 0.01 a 1.0 por ciento en peso en base al peso total de la dispersión. La concentración del aglomerante en la dispersión puede ser hasta 30 por ciento en peso en base al peso total de los sólidos. En un proceso típico, el líquido acuoso de la dispersión es, generalmente, agua, pero puede incluir otros materiales diversos, tales como materiales para ajuste de pH, auxiliares de formación, surfactantes, ' desespumantes y similares. El líquido acuoso se extrae, generalmente, de la dispersión al llevar la dispersión a un tamiz u otro soporte perforado, que retiene los sólidos dispersos y luego pasa el líquido para obtener una composición de papel húmedo. La composición húmeda, una vez formada en el soporte se desagua, usualmente, aún más por medio de vacío u otras fuerzas de presión y se seca aún más al evaporarse el líquido restante.

En una modalidad preferida, la fibra y el aglomerante polimérico se pueden mezclar para formar de allí el papel sobre un tamiz de alambre o banda. Se hace referencia a las patentes de los Estados Unidos núms . 4,698,267 y 4,729,921, otorgadas a Tokarsky; la patente núm. 5,026,456, otorgada a Hesler et al.; las patentes núms . 5,223,094 y 5,314,742, otorgadas a Kirayoglu et al., para procesos ilustrativos para formar papeles de varios tipos de material de fibras y aglomerantes poliméricos.

Una vez que se forma el papel, este se calandra a la densidad deseaba o se deja sin calandrar, según la densidad obj etivo .

En el último caso es posible hacer algunos ajustes de densidad durante la formación, mediante la optimización del vacío de la tabla de formación y la presión en las prensas húmedas .

El floculo se elabora, generalmente, con el corte continuo de filamentos hilados en partes con una longitud específica. Si la longitud del floculo es menor que 2 milímetros, es, generalmente, demasiado corta para darle a un papel la resistencia adecuada; Si la longitud del floculo es mayor que 25 milímetros, es muy difícil producir tramas de tendido en húmedo uniformes. Con un floculo con un diámetro menor que 5 micrómetros y, especialmente, menor que 3 micrómetros, es difícil producir con adecuada uniformidad seccional y reproductibilidad; Si el diámetro de floculo es mayor que 20 micrómetros, es muy difícil producir papeles uniformes de peso base ligero a mediano.

El término "pulpa" , como se usa la presente descripción, se refiere a partículas de material fibroso con un tallo y fibrillas que se extienden, generalmente, de éste, en donde el tallo es, generalmente, columnar y de aproximadamente 10 a 50 micrómetros de diámetro y las fibrillas son miembros finos similares a cabellos generalmente unidos al tallo en solamente una fracción de micrómetro con unos cuantos micrómetros de diámetro y de aproximadamente 10 a 100 micrómetros de largo. Un proceso ilustrativo posible para elaborar pulpa de aramida se muestra, generalmente, en la patente de los Estados Unidos núm. 5,084,136.

Uno de los tipos preferidos de aglomerante para el material no tejido tendido en húmedo de la presente invención son los fíbridos.

El término "fíbridos" , como se usa la presente descripción, se refiere a un producto polimérico dividido muy finamente de pequeñas partículas, transparentes, esencialmente bidimensionales que tiene una longitud y ancho en el orden de 100 a 1000 micrómetros y un grosor en el orden de 0.1 a 1 micrómetros. Los fíbridos se elaboran, típicamente, al pasar una solución polimérica por un baño de coagulación de fluido que es inmiscible con el solvente de la solución. El flujo de la solución polimérica se somete a fuerzas vigorosas de cizallamiento y a turbulencia a medida que se coagula el polímero.

Los polímeros preferidos de fíbridos de la presente invención incluyen aramidas (poli (m- fenilén isoftalaraida) , poli (p-fenileno tereftalamida) ) .

Los procesos para convertir los sustratos de trama para las paredes con celdillas tipo panal de abeja descritas anteriormente son del conocimiento de los experimentados en la técnica e incluyen expansión y corrugado. El proceso de expansión es, particularmente, adecuado para fabricar núcleo idóneo para pisos. Tales procesos se detallan, además, en la página 721 del Engineered Materials Handbook, Volumen 1 -Composites, ASM International, 1988.

El núcleo tipo panal de abeja de la presente invención tiene un contenido de resina curada de por lo menos 62% en peso del peso total del material del lienzo más el revestimiento de resina curada. Se puede hacer la impregnación del lienzo no tejido con resina antes de producir la forma del núcleo tipo panal de abeja o después de haber completado la formación del núcleo. Se puede usar un proceso de impregnación de dos etapas, en el cual parte de la resina se impregna en el lienzo no tejido antes de producir la forma y se impregna el balance después de producir la forma. Cuando la impregnación del lienzo no tejido con resina se realiza antes de producir la forma, se prefiere que la resina esté parcialmente curada. Tal proceso de curado parcial, conocido como estado B, se conoce bien en la industria de materiales compuestos. Por estado B nos referimos a una etapa intermedia en la reacción de polimerización, en la cual la resina se ablanda con calor y se torna plástica y fundible pero no se disuelve ni sé funde completamente. El sustrato sometido al estado B tiene la capacidad de procesarse aún más hasta alcanzar la forma deseada del núcleo tipo panal de abeja.

Cuando la impregnación con resina se lleva a cabo después de formar (expandir) el núcleo, se hace, normalmente, en una secuencia de etapas repetitivas de sumergir y después remover el solvente y curar la resina. Las densidades finales del núcleo preferidas (lienzo no tejido más resina) se encuentran en el intervalo de 20 a 150 kg/m3. Durante el proceso de impregnación con resina, las paredes con celdillas absorben la resina y quedan revestidas con ésta.

Según la aplicación final del núcleo tipo panal de abeja de la presente invención, se puede usar diferentes resinas para revestir e impregnar el lienzo no tejido. Tales resinas incluyen resinas fenólicas, epoxi, poliéster, poliamidas y poliimidas. Se prefiere las resinas fenólicas y poliimídicas . Las resinas fenólicas cumplen, normalmente, con la especificación militar de los Estados Unidos núm. MIL-R-9299C. También es posible usar combinaciones de estas resinas. Hay resinas adecuadas disponibles de compañías como Hexion Specialty Chemicals, Columbus, OH o Durez Corporation, Detroit, MI.

El núcleo tipo panal de abeja de la invención mencionada anteriormente se puede usar para fabricar paneles compuestos con lienzos frontales unidos a por lo menos una superficie exterior de la estructura de núcleo. El material del lienzo frontal puede ser un lienzo o lámina plástica, un plástico (prepreg) o metal reforzado por fibras. Los lienzos frontales están unidos a la estructura del núcleo a presión y, usualmente, con calor mediante una película adhesiva o desde la resina en los prepreg. El curado se lleva a cabo en una prensa, un horno o un autoclave. Tales técnicas son bien comprendidas por los expertos en la materia.

Métodos de prueba La densidad aparente del lienzo no tejido se calculó con el grosor del lienzo no tejido, tal como lo determina ASTM D645-97, a una presión de aproximadamente 50 kPa y el peso base, tal como lo determina ASTM D646-96. El denier de la fibra se determinó con ASTM D1907-07.

La resistencia al aire Gurley (porosidad) de los lienzos no tejidos se determinó con la medición de la resistencia al aire en segundos por 100 mililitros de desplazamiento del cilindro por aproximadamente 6.4 centímetros cuadrados de área circular de un papel con un diferencial de presión de 1.22 kPa de conformidad con TAPPI T460.

La densidad del núcleo tipo panal de abeja se determinó de conformidad con ASTM C271 - 61.

La fuerza de compresión del núcleo se determinó de conformidad con ASTM C365 - 57.

La fuerza de compresión específica del núcleo se calculó dividiendo los valores de la fuerza de compresión entre la densidad del núcleo.

EJEMPLOS Ejemplo 1 Un lienzo no tejido de fibras de alta resistencia y alto módulo que comprende 81% en peso de floculo de p-aramida y 19% en peso de fíbridos de meta-aramida se formó en un equipo convencional de fabricación de papel. El floculo de para-aramida era Kevlar®49 que tiene una densidad lineal nominal del filamento de 1.5 deniers por filamento (1.7 dtex por filamento), una longitud de corte de 6.4 mm, una tenacidad de 24 gramos por denier y un módulo de 960 gramos por denier. Tales fibras están disponibles de E.I. DuPont de Nemours y Company, Wilmington, DE. Los fíbridos de meta-aramida se prepararon tal como se describe en la patente de los Estados Unidos núm. 3,756,908, otorgada a Gross.

Después, el lienzo no tejido se calandró para producir el lienzo final con una densidad aparente de 0.62 g/cm3, un peso base de 47.5 gramos por metro cuadrado (1.4 onzas por yarda cuadrada) y una porosidad Gurley de 4 segundos por 100 mililitros. La densidad aparente del lienzo no tejido de 0.62 g/cm3 fue el objetivo, para el contenido de resina de aproximadamente 62 a 64% en peso en el núcleo final en base a la ecuación: Dp = K x ((dr x (100 -%r)/%r)/(l + dr/ds x (100 -%r) /%r) En donde Dp es la densidad aparente del lienzo no tejido antes de la impregnación, dr es la densidad de la resina curada (1.25 g/cm3) , ds es la densidad del material sólido en el lienzo no tejido antes de la impregnación (1.4 g/cm3)/%r es el contenido de resina de la matriz en el núcleo final en% en peso y K es un número con un valor de 1.0 a 1.35.

Un bloque de estructura tipo panal se formó del papel del Ejemplo 1. Tal proceso se conoce por los experimentados en la técnica pero se resume de la siguiente manera.

Las líneas nodulares de resina adhesiva se aplicaron a la superficie del papel con un ancho de las líneas del adhesivo de 1.78 mm. El ángulo, o la distancia lineal entre el inicio de una línea y la siguiente línea es 5.3 mm. El adhesivo se secó, parcialmente, sobre el papel en un horno.

El lienzo con las líneas nodulares de adhesivo se cortó paralelo a las líneas nodulares para formar muchos lienzos más pequeños. Los lienzos cortados se apilaron uno encima del otro, de manera que cada uno de los lienzos se alternó con el otro a medio ángulo o medio intervalo de las líneas nodulares de adhesivo aplicadas. El desplazamiento ocurrió alternadamente a un lado o al otro, de manera que la pila final fue uniformemente vertical. Después, la pila de lienzos se presionó con calor para hacer que el adhesivo de la línea nodular cure y, por consiguiente, una los lienzos adyacentes.

Después, los lienzos de aramida unidos se expandieron en la dirección contraria a la dirección de apilamiento para formar celdillas con una sección cruzada equilátera. Cada uno de los lienzos se extendió entre ellos de manera que se plegaron a lo largo de los bordes de las líneas nodulares unidas y las porciones no unidas se extendieron en la dirección de la fuerza de tensión para separar los lienzos uno de otro.

Después de la expansión, el bloque de estructura de panal se trató con calor en el horno para configurarlo en la forma expandida .

Después, el bloque de estructura de panal se colocó en un baño impregnante o tanque de inmersión que contiene una solución de resina fenólica que cumpla con la especificación militar de los Estados Unidos núm. MIL-R-9299C. Después de impregnarlo con resina, la estructura tipo panal se extrajo del baño y se secó en un horno de secado con aire caliente. La inmersión y el curado se repitieron 4 veces. La estructura tipo panal sumergida y curada con fuerza de compresión mejorada tiene una densidad aparente de aproximadamente 104 kg/m3.

La fuerza de compresión específica esencial fue 0.087 (N/mm2 ) / (kg/m3 ) . Los datos clave se resumen en la Tabla 1.

Ejemplo comparativo 1 Se fabricó un lienzo no tejido de fibras de alta resistencia y alto módulo, tal como en el Ejemplo 1, pero se calandró a una densidad aparente de 0.83 g/cm3. El peso base final fue aproximadamente 40.7 gramos por metro cuadrado (1.2 onzas por yarda cuadrada). La porosidad Gurley del lienzo fue aproximadamente 5 segundos.

Después, el lienzo no tejido se convirtió en una estructura de núcleo tipo panal de abeja como en el Ejemplo 1.

La estructura final del núcleo tipo panal de abeja tenía una densidad de 97 kg/m3 y un contenido de resina de 67% del peso total del núcleo. La fuerza de compresión específica fue 0.064 (N/mm2 ) / (kg/m3 ) . Los datos clave se resumen en la Tabla 1.

Tabla 1 Como se puede observar en el resumen de la Tabla 1, la estructura de núcleo tipo panal de abeja del Ejemplo 1 que tiene un lienzo no tejido optimizado, de conformidad con la presente invención, para una densidad aparente y penetración de resina en la pared alveolar tipo panal, tuvo un 35 por ciento más de fuerza de compresión específica en comparación con la estructura de núcleo tipo panal de abeja de la técnica anterior del Ejemplo comparativo 1. Esto confirma que la optimización tanto de la densidad del lienzo no tejido que se usó para fabricar la estructura de núcleo tipo panal de abeja como del contenido de resina impregnado en el lienzo no tejido da como resultado una mejora significativa en la fuerza de compresión.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (7)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una estructura de núcleo tipo panal de abeja caracterizada porque comprende: (a) una pluralidad de paredes interconectadas que tienen superficies que definen una pluralidad de celdillas tipo panal, en donde las paredes con celdillas están formadas de un lienzo no tejido que comprende fibras que tienen un módulo de por lo menos 200 gramos por denier (180 gramos por dtex) y una tenacidad de por lo menos 10 gramos por denier (9 gramos por dtex) , en donde antes de la impregnación con una resina: (1) el lienzo no tejido tiene una densidad aparente calculada con la ecuación Dp = K x ( (dr x (100 -%r)/%r)/(l + dr/ds x (100 -%r)/%r), en donde Dp es la densidad aparente del lienzo no tejido antes de la impregnación, dr es la densidad de la resina curada, ds es la densidad del material sólido en el lienzo no tejido antes de la impregnación, %r es el contenido de resina curada en la estructura de núcleo final en% en peso, K es un número con un valor de 1.0 a 1.35 (2) el lienzo no tejido tiene una porosidad Gurley no mayor que 30 segundos por 100 mililitros y (b) una resina curada en cierta cantidad de tal manera que el peso de la resina curada como un porcentaje de peso combinado de resina curada y lienzo no tejido es por lo menos 62 por ciento .

2. La estructura de núcleo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el lienzo no tejido comprende de 70 a 100% en peso de fibra y de 0 a 30% en peso de un aglutinante.

3. La estructura de núcleo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el lienzo no tejido es un lienzo no tejido tendido en húmedo.

4. La estructura de núcleo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el aglutinante comprende fíbridos de m-aramida.

5. La estructura de núcleo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la fibra comprende fibra de p-aramida.

6. Un panel compuesto caracterizado porque comprende una estructura de núcleo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes y por lo menos un lienzo frontal unido a por lo menos una superficie exterior de la estructura de núcleo.

7. El panel estructural de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el lienzo frontal se fabrica de fibra impregnada de resina, plástico o metal.