NL1004796C1 - Method and device for treating threads with powdered material. - Google Patents
Method and device for treating threads with powdered material. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1004796C1 NL1004796C1 NL1004796A NL1004796A NL1004796C1 NL 1004796 C1 NL1004796 C1 NL 1004796C1 NL 1004796 A NL1004796 A NL 1004796A NL 1004796 A NL1004796 A NL 1004796A NL 1004796 C1 NL1004796 C1 NL 1004796C1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- wires
- spread
- treatment
- threads
- powder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C19/00—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/20—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to wires
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
- B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
- B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
- B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Description
WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET BEHANDELEN VAN DRADEN MET POEDERVORMIG MATERIAALMETHOD AND APPARATUS FOR TREATING WIRES WITH POWDER MATERIAL
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en op een inrich-5 ting voor het behandelen van draden, die zijn opgebouwd uit filamenten, met een poedervormig materiaal.The invention relates to a method and an apparatus for treating threads, which are built up from filaments, with a powdery material.
Een dergelijke werkwijze en inrichting zijn bekend uit W0-87/OO563-A. Volgens de in dit internationale octrooischrift beschreven werkwijze worden draden bestaande uit filamenten behandeld met een 10 poedervormig middel, waarbij een scheiding tussen de filamenten, ofwel spreiding van de draden, wordt bewerkstelligd en waarbij het behande-lingsmiddel wordt gesuspendeerd in een vloeistof of in een gas, waarna de aldus verkregen suspensie onder een reguleerbare druk op het te behandelen materiaal wordt gericht. Dit dient onder een bepaalde hoek 15 te geschieden, waarbij tegelijk spreiding van de draden alsmede impregnatie van de gespreide draden wordt bereikt.Such a method and device are known from WO-87 / OO563-A. According to the method described in this international patent, threads consisting of filaments are treated with a powdered agent, whereby a separation between the filaments, or spreading of the threads, is effected and the treating agent is suspended in a liquid or in a gas after which the suspension thus obtained is directed at the material to be treated under a controllable pressure. This should be done at a certain angle, whereby spreading of the wires as well as impregnation of the spread wires is achieved at the same time.
Gevonden is echter dat gelijktijdige spreiding en impregnatie van de draden niet tot optimale resultaten leidt. Met name de impregnatie van de draden met het behandelingsmiddel is onvoldoende in die zin dat 20 de opname van het middel in de draden niet goed controleerbaar is. Een mogelijke oorzaak hiervoor is dat de spreiding van de draad niet overal even goed is, waardoor er op die plaatsen waar de spreiding onvoldoende is te weinig van het behandelingsmiddel wordt opgenomen. Het gevolg is dat de reproduceerbaarheid van de eindproducten te wen-25 sen over laat. De uitvinding heeft onder andere tot doel deze opname van behandelingsmiddel te verbeteren alsmede de controleerbaarheid daarvan.However, it has been found that simultaneous spreading and impregnation of the wires does not lead to optimal results. In particular, the impregnation of the threads with the treatment agent is insufficient in the sense that the absorption of the agent in the threads is not properly controllable. A possible reason for this is that the spread of the thread is not equally good everywhere, so that in those places where the spread is insufficient, too little of the treatment agent is absorbed. The result is that the reproducibility of the end products is undesirable. One of the objects of the invention is to improve this absorption of treatment agent and the controllability thereof.
Uit US-5,057.338 is een werkwijze voor het impregneren van uit filamenten bestaande draden bekend, waarin de draden eerst worden 30 gespreid alvorens te worden geïmpregneerd met een kunststofpoeder. De impregneerstap omvat de toepassing van een fluidized bed, waar de gespreide draden doorheen worden gevoerd. De kunststofdeeltjes worden vanuit de bovenkant van de impregneerkamer op de in de langsrichting bewegende, gespreide vezelbundels geblazen. Onder de vezelbundel wordt 35 het niet geïmpregneerde poeder vervolgens opgezogen en via een buis weer getransporteerd naar de bovenkant van de impregneerkamer. De kunststofdeeltjes worden in suspensie gehouden in het fluidized bed door de wand van de impregneerkamer voortdurend te laten vibreren.US 5,057,338 discloses a method for impregnating filament threads, in which the threads are first spread before being impregnated with a plastic powder. The impregnation step involves the use of a fluidized bed, through which the spread threads are passed. The plastic particles are blown from the top of the impregnation chamber onto the longitudinally moving spread fiber bundles. Under the fiber bundle, the unimpregnated powder is then sucked up and transported through a tube back to the top of the impregnation chamber. The plastic particles are kept in suspension in the fluidized bed by continuously vibrating the wall of the impregnation chamber.
1 , ' 1 ^ ^ , , 21, '1 ^ ^, 2
Uit US-A-5t102,69O is soortgelijke werkwijze bekend voor het impregneren van vezels met kunststofpoeder. Ook hier wordt in de impregneerstap gebruik gemaakt van een fluidized bed. In dit geval worden de poederdeeltjes echter in beweging gehouden door trilmidde-5 len, die zijn bevestigd op de wand van de impregneerkamer en die worden geactiveerd door een frequentie gekozen uit hoorbare en ultrasone frequenties.A similar method is known from US-A-5102,69O for impregnating fibers with plastic powder. Here too, a fluidized bed is used in the impregnation step. In this case, however, the powder particles are kept moving by vibrating means, which are mounted on the wall of the impregnation chamber and which are activated by a frequency selected from audible and ultrasonic frequencies.
Gevonden is dat de toepassing van een fluidized bed niet leidt tot een optimale impregnatie van de draden. Bovendien is het in stand 10 houden van een homogeen fluidized bed in de praktijk zeer bewerkelijk, hetgeen uit een oogpunt van procesvoering en -regulering niet gewenst is. Daarnaast heeft de toepassing van een fluidized bed als nadeel dat de dosering van het poeder dat in de draden wordt opgenomen moeilijk op een constant niveau is te houden, waardoor er onacceptabel grote 15 concentratieverschillen aan geïmpregneerd poeder binnen een enkele draad kunnen optreden. Het is duidelijk dat dit ongewenst is met het oog op de eigenschappen van de uiteindelijke draad.It has been found that the use of a fluidized bed does not lead to an optimal impregnation of the wires. Moreover, maintaining a homogeneous fluidized bed is very laborious in practice, which is not desirable from a process management and control point of view. In addition, the use of a fluidized bed has the drawback that the dosage of the powder which is incorporated in the threads is difficult to keep at a constant level, as a result of which unacceptably large concentration differences of impregnated powder within a single thread can occur. Obviously this is undesirable in view of the properties of the final thread.
De uitvinding beoogt de hierboven beschreven nadelen van de bekende werkwijzen op te heffen door een werkwijze te verschaffen, die 20 leidt tot een optimale impregnatie onder goed controleerbare condi ties, waarbij het eindproduct van hoogwaardige en reproduceerbare kwaliteit is.The object of the invention is to overcome the above-described drawbacks of the known methods by providing a method which leads to an optimal impregnation under well controllable conditions, the end product being of high quality and reproducible quality.
De uitvinding heeft derhalve betrekking op een werkwijze voor het behandelen van draden bestaande uit filamenten met een poedervormig 25 behandelingsmiddel, waarbij de draden worden gespreid en de aldus verkregen gespreide draden vervolgens in een behandelruimte worden geleid, waarbij het poedervormig behandelingsmiddel als een poeder/gas mengsel aan het begin van de behandelruimte met een snelheid die ten minste even hoog is als de snelheid van de gespreide draden over de 30 gehele breedte van de gespreide draden wordt geleid in een richting die parallel loopt aan de bewegingsrichting van de gespreide draden of onder een hoek van ten hoogste 60° met die parallelle richting naar de gespreide draden toe.The invention therefore relates to a method for treating threads consisting of filaments with a powdery treating agent, wherein the threads are spread and the resulting threads thus obtained are then fed into a treatment space, the powdered treating agent as a powder / gas mixture at the beginning of the treatment space at a speed at least as high as the speed of the spliced threads is guided over the entire width of the spliced threads in a direction parallel to the direction of movement of the spliced threads or at an angle of at most 60 ° with that parallel direction towards the spread wires.
Met de werkwijze volgens de uitvinding kunnen composieten worden 35 vervaardigd die kunnen dienen als halffabrikaat dat verder verwerkt kan worden. Indien bijvoorbeeld als behandelingsmiddel een thermoplastisch of thermohardend kunststofpoeder wordt gebruikt, worden composieten verkregen bestaande uit de gebruikte kunststof, waarin de fila- 3 menten van de draden als versterkingsmateriaal fungeren. De composieten zelf zijn ook zeer geschikt als versterkingsmateriaal te gebruiken, bijvoorbeeld gewikkeld rond stalen of kunststof pijpleidingen of (hoge) drukvaten. De composieten kunnen ook zelf worden gebruikt om 5 pijpleidingen van te maken. Ze kunnen ook zeer geschikt worden verwerkt in of tot andere producten, waarbij een grote mechanische sterkte en/of stijfheid in combinatie met een laag eigen gewicht van groot belang is. Hierbij kan bijvoorbeeld worden gedacht aan carrosserieën voor auto's of aan zeilen.With the method according to the invention, composites can be manufactured which can serve as a semi-finished product that can be further processed. If, for example, a thermoplastic or thermosetting plastic powder is used as the treatment agent, composites are obtained consisting of the plastic used, in which the filaments of the wires act as reinforcing material. The composites themselves are also very suitable for use as reinforcement material, for example wrapped around steel or plastic pipelines or (high) pressure vessels. The composites can also be used themselves to make 5 pipelines. They can also be very suitably incorporated into or into other products, in which a high mechanical strength and / or stiffness in combination with a low own weight is of great importance. This could include, for example, car bodies or sails.
10 De draden of filamentbundels, die door middel van de werkwijze volgens de uitvinding worden behandeld, zijn doorgaans afkomstig van meerdere spoelen en worden gecombineerd tot een rij of band van naast elkaar gelegen draden, die bij voorkeur alle op ongeveer dezelfde spanning worden gehouden, voordat ze worden onderworpen aan de werk-15 wijze volgens de uitvinding. Eventueel kunnen de draden ook nog worden voorverwarmd, voordat ze worden onderworpen aan de werkwijze volgens de uitvinding. Dit alles is echter bekend en een wijze waarop dit kan worden gerealiseerd wordt bijvoorbeeld beschreven in het eerder genoemde internationale octrooischrift W0-87/00563~A.The wires or filament bundles treated by the method of the invention usually originate from multiple coils and are combined into a row or band of adjacent wires, which are preferably all kept at approximately the same tension before they are subjected to the method according to the invention. The wires can optionally also be preheated before they are subjected to the method according to the invention. However, all this is known and a way in which this can be achieved is described, for example, in the aforementioned international patent WO-87/00563 ~ A.
20 Spreiding van de draden, ofwel scheiding van de filamenten waar uit de draden bestaan, kan worden gerealiseerd op op zichzelf bekende wijzen, bijvoorbeeld zoals beschreven in de hierboven beschreven octrooischriften US-5.057.338 of US-A-5.102,690. Zeer geschikt worden de draden gespreid door middel van een luchtstroom, d.w.z. een lucht-25 stroom scheidt de filamenten in de individuele versterkingsvezels van elkaar zodat een homogeen web van min of meer parallelle filamenten met vrij regelmatige tussenafstanden ontstaat. Dit web wordt vervolgens behandeld met het behandelingsmiddel. Bij voorkeur wordt een zogeheten luchtmes gebruikt, dat boven de draden loodrecht op hun 30 bewegingsrichting is geplaatst.Spreading of the threads, or separation of the filaments where the threads consist of, can be achieved in known ways, for example as described in the above-described patents US-5,057,338 or US-A-5,102,690. Very suitably the threads are spread by means of an air flow, ie an air flow separates the filaments in the individual reinforcing fibers from each other, so that a homogeneous web of more or less parallel filaments is created at fairly regular intervals. This web is then treated with the treatment agent. A so-called air knife is preferably used, which is placed above the wires perpendicular to their direction of movement.
In de behandeling van de gespreide draden wordt het poedervormige behandelingsmiddel als suspensie in een gas op specifieke wijze in contact gebracht met de gespreide draden. Dit gebeurt zeer geschikt in een ruimte, die open is zowel aan de zijde waar de gespreide draden 35 worden toegevoerd als aan de zijde waar de behandelde draden worden afgevoerd. Aan de open zijde waar de gespreide draden de behandelruimte binnenkomen, wordt over de gehele breedte van de gespreide draden het poeder/gas mengsel, ofwel het in gas gesuspendeerde poeder, in deIn the treatment of the spread wires, the powdery treatment agent as a suspension in a gas is specifically contacted with the spread wires. This is done very suitably in a space which is open both on the side where the spread threads 35 are supplied and on the side where the treated threads are discharged. On the open side where the spread threads enter the treatment space, the powder / gas mixture, or the gas-suspended powder, is injected into the entire width of the spread threads.
• , JJ•, JJ
ί» ruimte geïnjecteerd in een richting die ongeveer parallel is aan de bewegingsrichting van de gespreide draden of in een richting die ten hoogste 60°, bij voorkeur ten hoogste 45°, naar de gespreide draden toe afwijkt van deze parallelle richting. Uitstekende resultaten wor-5 den bereikt, wanneer laatstgenoemde hoek ten hoogste 30’ bedraagt.Space injected in a direction approximately parallel to the direction of movement of the spliced threads or in a direction which deviates at most 60 °, preferably at most 45 °, from the spliced threads from this parallel direction. Excellent results are obtained when the latter angle is at most 30 '.
Dit kan worden gerealiseerd door boven en dwars op de bewegingsrichting van de gespreide draden een rij spuitkoppen te plaatsen aan de zijde waar deze draden de behandelruimte binnenkomen. De spuitrich-ting van het poeder/gasmengsel wordt dan ingesteld door de hoek waar-10 onder de spuitkoppen zijn geplaatst. Deze hoek wordt voornamelijk bepaald door gewicht en grootte van de poederdeeltjes. Belangrijk hierbij is dat er een wolk van deeltjes in de behandelruimte moet worden gecreëerd, zodat een optimale opname door de gespreide draden van de poederdeeltjes, met name ten gevolge van bezinking, kan plaats-15 vinden. Poeders bestaande uit relatief kleine poederdeeltjes en/of deeltjes met een relatief laag gewicht worden derhalve bij voorkeur ongeveer parallel aan de bewegingsrichting van de gespreide draden in de behandelruimte geïnjecteerd, terwijl de wat grotere deeltjes en/of de deeltjes met een relatief hoog gewicht onder een hoek in de behan-20 delruimte geblazen kunnen worden. De deeltjes die dan door de gespreide draden heen gaan botsen tegen de bodem van de behandelruimte en gaan zo weer de behandelruimte in. Op deze wijze ontstaat een poeder-wolk met een zodanige turbulentie en verblijftijd in de behandelruimte, dat de gespreide draden optimaal doordrongen worden met de poeder-25 deeltjes resulterend in een product met uitstekende eigenschappen.This can be achieved by placing a row of nozzles on the side where these wires enter the treatment space above and transverse to the direction of movement of the spread wires. The spraying direction of the powder / gas mixture is then adjusted by the angle at which the nozzles are placed. This angle is mainly determined by weight and size of the powder particles. It is important here that a cloud of particles has to be created in the treatment space, so that an optimal absorption by the spread threads of the powder particles, in particular as a result of settling, can take place. Powders consisting of relatively small powder particles and / or particles with a relatively low weight are therefore preferably injected approximately parallel to the direction of movement of the spread wires in the treatment space, while the somewhat larger particles and / or the particles with a relatively high weight under a can be blown into the treatment area. The particles that then pass through the spread wires collide with the bottom of the treatment space and thus enter the treatment space again. In this way, a powder cloud with such turbulence and residence time is created in the treatment space, that the spread threads are optimally penetrated with the powder particles, resulting in a product with excellent properties.
In het algemeen is de snelheid waarmee de poederdeeltjes in de behandelruimte worden geblazen zo gekozen dat het inwendig volume van de behandelruimte optimaal kan worden benut om de poederdeeltjes op de gespreide draden te laten bezinken, terwijl deze door de ruimte heen 30 bewegen. De poederdeeltjes worden de ruimte ingeblazen met een snelheid die hoger is dan de snelheid waarmee de gespreide draden door de ruimte bewegen. Een snelheid die twee tot twintig maal zo hoog is als de snelheid van de gespreide draden is zeer geschikt, waarbij een vijf tot vijftien maal zo hoge snelheid de voorkeur verdient. Echter, deze 35 snelheid is ook weer afhankelijk van grootte en gewicht van de poederdeeltjes. De snelheid wordt bij voorkeur zo gekozen dat aan het einde van de behandelruimte, waar de behandelde gespreide draden de ruimte verlaten, de snelheid van de poederdeeltjes vrijwel tot nul is geredu- ' ^7 96 5 ceerd.In general, the speed at which the powder particles are blown into the treatment space is chosen so that the internal volume of the treatment space can be optimally utilized to settle the powder particles on the spread threads as they move through the space. The powder particles are blown into space at a speed greater than the speed at which the spread wires move through space. A speed that is two to twenty times faster than the speed of the spread wires is very suitable, with a speed of five to fifteen times higher being preferred. However, this speed also depends on the size and weight of the powder particles. Preferably, the speed is chosen so that at the end of the treatment space, where the treated spread threads leave the space, the speed of the powder particles is reduced to virtually zero.
De snelheid, waarmee de gespreide draden bewegen, ligt doorgaans tussen 10 en 100 meter per minuut, bij voorkeur tussen 30 en 80 meter per minuut. Op deze wijze wordt een homogene impregnatie bereikt, 5 waarbij een hoog gehalte aan poeder wordt opgenomen. Het gebruikte gas voor het poeder/gas mengsel is bij voorkeur lucht, maar andere gassen, waarin het behandelingsmiddel stabiel is, kunnen ook worden gebruikt.The speed at which the spread wires move is usually between 10 and 100 meters per minute, preferably between 30 and 80 meters per minute. In this way a homogeneous impregnation is achieved, whereby a high content of powder is incorporated. The gas used for the powder / gas mixture is preferably air, but other gases in which the treating agent is stable can also be used.
Doordat de behandelruimte ook open is aan de zijde waar de behandelde draden de ruimte verlaten is er een drukverschil tussen de 10 plaats waar het poeder/gas mengsel de ruimte binnenkomt en waar de behandelde draden de ruimte verlaten. Hierdoor beweegt de het poeder/gas mengsel mee in de bewegingsrichting van de gespreide draden, terwijl de poederdeeltjes uit dit poeder/gas mengsel op de gespreide draden bezinken en tussen de filamenten gaan zitten. Overtollig en 15 niet goed opgenomen poeder kan bij het uittreden van de behandelde draden uit de behandelruimte afgezogen worden of op een andere manier worden afgevoerd.Because the treatment space is also open on the side where the treated threads leave the space, there is a pressure difference between the place where the powder / gas mixture enters the space and where the treated threads leave the space. This causes the powder / gas mixture to move in the direction of movement of the spread threads, while the powder particles from this powder / gas mixture settle on the spread threads and settle between the filaments. Excess and improperly absorbed powder can be extracted from the treatment space or otherwise discharged when the treated wires emerge.
De draden die behandeld kunnen worden in de werkwijze volgens de uitvinding omvatten met name vezels die bekend zijn vanwege hun grote 20 mechanische sterkte en/of stijfheid. Geschikte draden zijn met name die draden omvattend aramidevezels, koolstofvezels, glasvezels, keramische vezels, polyetheen vezels, polypropeen vezels en draden bestaande uit mengsels van twee of meer van deze materialen. Draden die aramidevezels, koolstofvezels of glasvezels omvatten verdienen echter 25 de voorkeur.The threads that can be treated in the method according to the invention particularly comprise fibers which are known for their great mechanical strength and / or stiffness. Suitable wires are in particular those wires comprising aramid fibers, carbon fibers, glass fibers, ceramic fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers and threads consisting of mixtures of two or more of these materials. However, threads comprising aramid fibers, carbon fibers or glass fibers are preferred.
Als poedervormig behandelingsmiddel komen vele materialen in aanmerking. In W0-87/00563"A worden een groot aantal geschikte materialen opgesomd. Behalve deze materialen kunnen ook rubberpoeder en mengsels van verschillende materialen, zoals bijvoorbeeld een mengsel 30 van keramisch en thermoplastisch poeder, worden gebruikt. Van belang in dit verband is dat het gebruikte behandelingsmateriaal gefixeerd moet kunnen worden door verhoogde temperatuur. Behandelings- of impregneermiddelen die met name geschikt zijn omvatten een of meer van de volgende kunststoffen: rubber, polyamide 12, polyamide 6, polybuty-35 lene tereftalaat, polyetherester, polyetheretherketon, polyethersul-fon, polyetherimide, polypropylene, polyphenylene sulfide, polyure-thaan en polyvinylidene fluoride. Voor wat betreft de deeltjesgrootte van het te gebruiken poedervormig behandelingsmateriaal gelden geen , \ M ' . * V.· “T ». ' 6 strikte regels. Poeders met verschillende deeltjesgrootte-verdelingen kunnen worden toegepast in de werkwijze volgens de uitvinding. Uiteraard dient wel ten minste een gedeelte van de poederdeeltjes voldoende klein te zijn om tussen de filamenten van de gespreide draden opgeno-5 men te kunnen worden. Goede resultaten zijn bereikt, wanneer het poedervormig behandelingsmiddel een zodanige deeltjesgrootteverdeling heeft, dat ten minste 90 gew.% van de deeltjes een diameter in het traject van 20 tot 250 pm, bij voorkeur van 25 tot 200 pm, heeft.Many materials are suitable as powdered treatment agent. A large number of suitable materials are listed in WO-87/00563 "A. In addition to these materials, rubber powder and mixtures of different materials, such as, for example, a mixture of ceramic and thermoplastic powder, can be used. It is important in this respect that the Treatment material used must be capable of being fixed by elevated temperature. Treatment or impregnating agents which are particularly suitable include one or more of the following plastics: rubber, polyamide 12, polyamide 6, polybutylene 35 terephthalate, polyetherester, polyether ether ketone, polyether sulfon, polyetherimide, polypropylene, polyphenylene sulfide, polyurethane and polyvinylidene fluoride. With regard to the particle size of the powdered treatment material to be used, no. \ M '. * V. · "T». "6 strict rules. Powders with different particle sizes - distributions can be used in the method according to the invention, of course, it should be at least a portion of the powder particles to be small enough to be incorporated between the filaments of the spread threads. Good results have been achieved when the powdered treating agent has a particle size distribution such that at least 90% by weight of the particles have a diameter in the range of from 20 to 250 µm, preferably from 25 to 200 µm.
Nadat de draden zijn geïmpregneerd met het poedervormig behande-10 lingsmiddel worden de behandelde draden samengevoegd tot een enkele draad van tevoren ingestelde breedte en dikte en onderworpen aan een reeks verdere stappen om tot de uiteindelijke composiet te komen. Deze verdere stappen, hun volgorde en de wijze waarop ze uitgevoerd kunnen worden zijn op zich bekend, bijvoorbeeld uit W0-87/00563-A, US-A-15 5.102,690 en US-A-5.O57.338, en omvatten achtereenvolgens verwarming, koeling en opwikkeling. Verwarming in een oven is nodig teneinde de poederdeeltjes te fixeren tussen de filamenten van de draden. Verwarming door blootstelling aan infra-rood straling is een zeer geschikte methode, maar andere methoden, zoals blootstelling aan hete lucht, 20 zijn ook bruikbaar. Doorgaans wordt verwarmd tot temperaturen boven de smelttemperatuur van de geïmpregneerde kunststof, maar beneden de degradatietemperatuur van deze kunststof. Koelen geschiedt bij voorkeur door middel van luchtkoeling, maar ook waterkoeling is een zeer geschikte optie. Na opwikkelen op een spoel is de composiet klaar voor 25 verder gebruik.After the threads are impregnated with the powdered treating agent, the treated threads are combined into a single thread of preset width and thickness and subjected to a series of further steps to arrive at the final composite. These further steps, their sequence and the manner in which they can be carried out are known per se, for example from WO-87/00563-A, US-A-15 5.102.690 and US-A-5.O57.338, and include successively heating, cooling and winding. Oven heating is necessary to fix the powder particles between the filaments of the wires. Heating by exposure to infrared radiation is a very suitable method, but other methods, such as exposure to hot air, are also useful. Typically, heating is done to temperatures above the melting temperature of the impregnated plastic, but below the degradation temperature of this plastic. Cooling is preferably done by means of air cooling, but water cooling is also a very suitable option. After winding on a spool, the composite is ready for further use.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de bovenbeschreven werkwijze, welke inrichting een of meer organen omvat voor het spreiden van de draden en een ruimte waarin de behandeling plaatsvindt, waarbij deze ruimte: 30 (i) open is aan de zijde waar de gespreide draden worden toege voerd en aan de zijde waar de behandelde draden worden afgevoerd, en (ii) aan de zijde waar de gespreide draden worden toegevoerd over de gehele breedte is voorzien van een of meer leidingen voor 35 de aanvoer van de gasstroom met daarin gesuspendeerd het poedervormig behandelingsmiddel, (iii) aan de zijde waar de behandelde draden de ruimte worden afgevoerd onder het niveau van de uittre- 7 dende draden is voorzien van middelen om eventueel overtollig behandelingsmateriaal op te vangen en af te voeren.The invention further relates to a device for carrying out the above-described method, which device comprises one or more members for spreading the wires and a space in which the treatment takes place, said space being open (i) on the side where the spread wires are supplied and on the side where the treated wires are discharged, and (ii) on the side where the spread wires are supplied over the entire width, one or more pipes are provided for the supply of the gas flow with suspended therein the powdery treating agent, (iii) on the side where the treated wires are vented into the space below the level of the exiting wires is provided with means to collect and drain any excess treatment material.
Als organen voor het spreiden van de draden kunnen de reeds be-5 kende organen worden gebruikt. Bij voorkeur wordt echter gebruik gemaakt van een luchtmes, waarbij lucht onder hoge druk loodrecht op de bewegingsrichting van de draden wordt gericht. Dit gebeurt bij voorkeur vlak voor een rol, zodat de gespreide draden direct ondersteund en verder getransporteerd kunnen worden.As means for spreading the wires, the already known members can be used. Preferably, however, use is made of an air knife, wherein air is directed under high pressure perpendicular to the direction of movement of the wires. This preferably takes place just before a roll, so that the spread wires can be directly supported and transported further.
10 De ruimte, waarin de behandeling plaatsvindt is bij voorkeur rechthoekig van vorm en heeft een breedte die iets groter is dan de breedte van de gespreide draden. Het verschil bedraagt bij voorkeur niet meer dan 1 cm. De hoogte van de behandelruimte is gering en bedraagt bij voorkeur niet meer dan 10 cm, terwijl een hoogte van ten 15 hoogst 5 cm de meeste voorkeur verdient. Eventueel kan de bodem van de ruimte voorzien van trilmiddelen, zodat het continu of periodiek in trilling kan worden gebracht teneinde overtollig poeder dat is achtergebleven te verwijderen. Dit kan vrij eenvoudig, daar de ruimte aan beide uiteinden open is. Ook kan de bodem zijn voorzien van een lopen-20 de band om achtergebleven poeder af te voeren, hetzij continu, hetzij periodiek.The space in which the treatment takes place is preferably rectangular in shape and has a width slightly greater than the width of the spread wires. The difference is preferably no more than 1 cm. The height of the treatment space is small and is preferably no more than 10 cm, while a height of at most 5 cm is most preferred. Optionally, the bottom of the space may be provided with vibrating means so that it can be vibrated continuously or periodically to remove excess powder remaining. This is quite easy, as the space is open at both ends. The bottom can also be provided with a conveyor belt to discharge residual powder, either continuously or periodically.
De leidingen voor de aanvoer van het poeder zijn aangebracht aan de toevoerzijde van de behandelruimte over de gehele breedte van de ruimte. De leidingen kunnen zijn verbonden met een centrale leiding 25 die in verbinding staat met een doseerinrichting voor het gravi-metrisch dan wel volumetrisch doseren van het poeder. Een gravimetri-sche dosering verdient vanwege de grotere nauwkeurigheid de voorkeur. Poeder-doseerinrichtingen zijn bekend en commercieel verkrijgbaar.The pipes for the supply of the powder are arranged on the supply side of the treatment space over the entire width of the space. The conduits may be connected to a central conduit 25 which communicates with a metering device for gravimetric or volumetric metering of the powder. Gravimetric dosing is preferred because of the greater accuracy. Powder dispensers are known and commercially available.
Aan de afvoerzijde van de behandelruimte zijn onder het niveau 30 van de uittredende draden middelen aangebracht om eventueel overtollig poeder op te vangen en af te voeren. Dergelijke middelen kunnen een afvoerreservoir voorzien van afzuigmiddelen, zoals een zuigmond, omvatten. Het afgezogen poeder kan worden teruggevoerd naar de doseerinrichting om opnieuw te worden gebruikt.On the discharge side of the treatment space, means are arranged below the level of the emerging wires to collect and discharge any excess powder. Such means can comprise a discharge reservoir provided with suction means, such as a suction mouth. The aspirated powder can be returned to the metering device for reuse.
35 De uitvinding wordt verder geïllustreerd aan de hand van de figu ren 1, 2 en 3·The invention is further illustrated with reference to Figures 1, 2 and 3
Figuur 1 is een zijaanzicht van een inrichting volgens de uitvinding.Figure 1 is a side view of a device according to the invention.
100 47ga 8100 47ga 8
Figuur 2 is een bovenaanzicht van een inrichting volgens de uitvinding.Figure 2 is a top view of a device according to the invention.
Figuur 3 is een zijaanzicht van een installatie, met behulp waarvan de werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast.Figure 3 is a side view of an installation, by means of which the method according to the invention can be applied.
5 In figuur 1 (van opzij) en figuur 2 (bovenaanzicht) worden de evenwijdig lopende draden (1) bij het punt (3) door middel van lucht-mes (2) gespreid, waarna de gespreide draden (5) via rol (4) de behandelruimte (7) in worden geleid. Via aanvoerleidingen (6) wordt een mengsel van poedervormig behandelmiddel en gas naar de behandelruimte 10 (7) geleid, waarin het middels niet getekende spuitkoppen wordt gebla zen. Elke aanvoerleiding (6) is verbonden met een dergelijke spuitkop, terwijl de aanvoerleidingen (6) zeer geschikt samenkomen in een enkele leiding, die rechtstreeks in verbinding staat met de doseerinrichting. De behandelde gespreide draden verlaten de impregneerbox (7) en het 15 niet in de draden opgenomen poeder wordt opgevangen en afgezogen middels opvang- en afvoerreservoir (8) en leiding (9). De behandelde draden worden vervolgens via rol (10) weer samengeleid door ze tussen geleidingselementen (11) te leiden, waarna de samengevoegde, behandelde draden (12) via rol (13) worden weggeleid voor verdere behandeling. 20 In figuur 3 worden de te behandelen draden afgewikkeld van spoel- inrichting (1^), waarna de parallel lopende draden op ongeveer dezelfde spanning worden gehouden door spanningscontrole-inrichting (15). De op ongeveer gelijke spanning gehouden draden worden vervolgens voorverwarmd in hete lucht verwarmers (16). Van deze voorverwarmstap kan 25 naar keuze ook worden afgezien. Vervolgens vindt spreiding van de draden plaats via luchtmes (2), waarna de gespreide draden via rol (4) de behandelruimte (7) in worden geleid. Het behandelmiddel wordt vanuit doseerinrichting (26) middels leidingen (6) naar de behandelruimte gevoerd. Na behandeling kan eventueel overtollig en/of niet-opgenomen 30 poeder via opvang- en afvoerreservoir (8) worden afgezogen. De behandelde, gespreide draden worden via rol (10) en geleidingselementen (11) samengevoegd, waarna de behandelde, samengevoegde draden (ofwel de "precursor-composiet") (12) naar de ovensectie wordt geleid. Door de precursor-composiet (12) door een aantal ovens (17). bijvoorbeeld 35 infra-rood ovens, te leiden wordt bereikt dat de opgenomen poederdeel-tjes smelten waardoor één geheel ontstaat van een kunststofmatrix met versterkingsdraden. De hete precursor-composiet wordt vervolgens in de juiste vorm gebracht door middel vein kalander-rollen (20) en ovens •fl ·Λ' ^ , J r· ‘ J - r- 9 (19). waarna de aldus verkregen composiet wordt afgekoeld in koel-inrichting (21). De rollen (22) zijn aangedreven rollen, die de draden door de gehele behandelinrichting trekken. De aldus verkregen composiet kan of worden gegranuleerd tot composietkorrels middels snij-5 inrichting (24) of worden opgewonden op één van de spoelen (25). Beide opties zijn in figuur 3 schematisch aangegeven.5 In figure 1 (from the side) and figure 2 (top view) the parallel wires (1) are spread at the point (3) by means of an air knife (2), after which the spread wires (5) are rolled (4) ) are led into the treatment room (7). A mixture of powdered treatment agent and gas is led via supply lines (6) to the treatment room 10 (7), in which it is blown by means of nozzles (not shown). Each supply line (6) is connected to such a nozzle, while the supply lines (6) very suitably converge in a single line, which is directly connected to the dosing device. The treated staggered threads leave the impregnation box (7) and the powder not included in the threads is collected and extracted by means of collection and discharge reservoir (8) and conduit (9). The treated wires are then recirculated via roller (10) by passing them between guide elements (11), after which the combined treated wires (12) are led away via roller (13) for further treatment. In Figure 3, the wires to be treated are unwound from spool device (1 ^), after which the parallel wires are kept at approximately the same tension by tension control device (15). The wires kept at approximately equal tension are then preheated in hot air heaters (16). Optionally, this preheating step can also be dispensed with. Subsequently, the wires are spread via air knife (2), after which the spread wires are led into the treatment space (7) via roller (4). The treatment agent is fed from the metering device (26) to the treatment space by means of lines (6). After treatment, any excess and / or unincorporated powder can be extracted via the collection and discharge reservoir (8). The treated spread threads are joined via roller (10) and guide elements (11), after which the treated twisted threads (or "precursor composite") (12) are passed to the oven section. Through the precursor composite (12) through a number of furnaces (17). for example, 35 infra-red furnaces, it is achieved that the incorporated powder particles melt, resulting in one unit of a plastic matrix with reinforcing wires. The hot precursor composite is then shaped by using calender rolls (20) and ovens • fl · Λ '^, J r · ‘J - r- 9 (19). after which the composite thus obtained is cooled in cooling device (21). The rollers (22) are driven rollers, which pull the wires through the entire treatment device. The composite thus obtained can either be granulated into composite granules by cutting device (24) or wound on one of the coils (25). Both options are shown schematically in figure 3.
Claims (7)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1004796A NL1004796C1 (en) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | Method and device for treating threads with powdered material. |
| AU53470/98A AU5347098A (en) | 1996-12-16 | 1997-12-12 | Method and apparatus for treating strands with pulverulent material |
| PCT/NL1997/000691 WO1998031535A1 (en) | 1996-12-16 | 1997-12-12 | Method and apparatus for treating strands with pulverulent material |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1004796 | 1996-12-16 | ||
| NL1004796A NL1004796C1 (en) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | Method and device for treating threads with powdered material. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1004796C1 true NL1004796C1 (en) | 1997-02-27 |
Family
ID=19764064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1004796A NL1004796C1 (en) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | Method and device for treating threads with powdered material. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU5347098A (en) |
| NL (1) | NL1004796C1 (en) |
| WO (1) | WO1998031535A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1008382C2 (en) * | 1998-02-20 | 1999-08-24 | Flexline Services Limited | Method and device for treating continuous filament assemblies. |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2365399B (en) | 1999-05-27 | 2003-01-08 | Single Buoy Moorings | Method of positioning a vessel and vessel provided with turret braking and locking means |
| DE102009001806A1 (en) | 2009-03-24 | 2010-09-30 | Evonik Degussa Gmbh | Prepregs and molded articles produced therefrom at low temperature |
| DE102009001793A1 (en) | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Evonik Degussa Gmbh | Prepregs and moldings produced therefrom |
| DE102010029355A1 (en) | 2010-05-27 | 2011-12-01 | Evonik Degussa Gmbh | Process for the preparation of storage-stable polyurethane prepregs and moldings produced therefrom |
| DE102010041247A1 (en) | 2010-09-23 | 2012-03-29 | Evonik Degussa Gmbh | Process for the preparation of storage-stable polyurethane prepregs and molded articles made therefrom of polyurethane composition in solution |
| DE102011006163A1 (en) | 2011-03-25 | 2012-09-27 | Evonik Degussa Gmbh | Storage-stable polyurethane prepregs and molded articles of polyurethane composition made therefrom with liquid resin components |
| DE102016219289A1 (en) * | 2016-10-05 | 2018-04-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Roving impregnation method for wet winding technique |
| EP3330311B1 (en) | 2016-12-02 | 2021-05-05 | Evonik Operations GmbH | Storage stable 1k-polyurethane-prepregs and moulded article made from same on the basis of a polyurethane composition |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2031719A5 (en) * | 1969-02-05 | 1970-11-20 | Verre Textile Ste | |
| US3625667A (en) * | 1969-06-18 | 1971-12-07 | Owens Corning Fiberglass Corp | Method for coating and forming high strength glass fiber mat |
| US3877911A (en) * | 1972-09-13 | 1975-04-15 | Owens Corning Fiberglass Corp | Method and apparatus for producing fibers |
| NL8502947A (en) * | 1985-07-16 | 1987-02-16 | Flexline Services Ltd | METHOD AND APPARATUS FOR IMPREGNATING THREADS OF DIFFERENT FILAMENTS, RIBBONS OR THE LIKE WHICH, IF POSSIBLE, IN A FABRIC OR KNITTLE, E.D. BE PROCESSED. |
| US5134959A (en) * | 1989-06-19 | 1992-08-04 | General Electric Company | Apparatus for coating fibers with thermoplastics |
| US5102690A (en) * | 1990-02-26 | 1992-04-07 | Board Of Trustees Operating Michigan State University | Method coating fibers with particles by fluidization in a gas |
| US5057338A (en) * | 1990-05-16 | 1991-10-15 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Process for application of powder particles to filamentary materials |
| US5213843A (en) * | 1991-08-05 | 1993-05-25 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Vacuum powder injector and method of impregnating fiber with powder |
| US5310582A (en) * | 1993-02-19 | 1994-05-10 | Board Of Trustees Operating Michigan State University | Apparatus and high speed method for coating elongated fibers |
-
1996
- 1996-12-16 NL NL1004796A patent/NL1004796C1/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-12-12 AU AU53470/98A patent/AU5347098A/en not_active Abandoned
- 1997-12-12 WO PCT/NL1997/000691 patent/WO1998031535A1/en active Application Filing
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1008382C2 (en) * | 1998-02-20 | 1999-08-24 | Flexline Services Limited | Method and device for treating continuous filament assemblies. |
| WO1999042268A1 (en) * | 1998-02-20 | 1999-08-26 | Advanced New Materials Sa | Method and apparatus for treating assemblies of continuous filaments |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1998031535A1 (en) | 1998-07-23 |
| AU5347098A (en) | 1998-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL1004796C1 (en) | Method and device for treating threads with powdered material. | |
| US5123373A (en) | Method for fiber coating with particles | |
| US5401154A (en) | Apparatus for compounding a fiber reinforced thermoplastic material and forming parts therefrom | |
| RU2126367C1 (en) | Method of spinning composite thread and device for its embodiment | |
| EP0300321B1 (en) | Method of manufacturing continuous fiber-reinforced thermoplastic prepregs and an apparatus for carrying out the same | |
| US5102690A (en) | Method coating fibers with particles by fluidization in a gas | |
| KR100276147B1 (en) | Method for production of fiber reinforced semi-finished products of medium to high viscosity thermoplastics | |
| EP1093900B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing a composite tape shaped from reinforcing fibres and thermoplastic material | |
| US5766646A (en) | Apparatus for making a fleece from continuous thermoplastic filaments | |
| US5128199A (en) | Method for fiber coating with particles | |
| JPH0641839A (en) | Equipment and method for blending continuous multifilament yarn | |
| CA2254992C (en) | Method for dispensing resinated reinforcement fibers | |
| US20210214870A1 (en) | Apparatus for making nonwoven fabric from fibers | |
| KR20190100394A (en) | Continuous wire drive system of needleless electronic spinning device | |
| SK62194A3 (en) | Method and device for manufacture of fibrous ropes | |
| EP0820372B1 (en) | Method for dispensing reinforcement fibers | |
| JPH0242058B2 (en) | ||
| JP2002523220A (en) | System for processing materials for separation | |
| CN211619586U (en) | Large-tow carbon fiber precursor winding device | |
| US20030194933A1 (en) | Chopped glass strand mat and method of producing same | |
| CN110921418A (en) | Large-tow carbon fiber precursor winding device | |
| AU748286B2 (en) | System for treating materials for separation | |
| US20190119152A1 (en) | System and Method of Continuous Glass Filament Manufacture | |
| JP3043152B2 (en) | Method for producing fiber reinforced thermoplastic resin sheet | |
| JPH06182765A (en) | Manufacture of fiber-reinforced thermoplastic resin sheet |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| SD | Assignments of patents |
Owner name: NEW COMPOSITES DEVELOPMENT S.A. |
|
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20020701 |