NL8000700A - Gelaagd bekledingspaneel alsmede werkwijze voor de vervaardiging daarvan. - Google Patents

Description

N/29.481-St/lb -Λ \ tt

Gelaagd bekledingspaneel alsmede werkwijze voor de vervaardiging daarvan.

De uitvinding betreft een gelaagd bekledingspaneel met een decoratieve deklaag van textielmateriaal.

Het is bekend om uit een aantal lagen bestaande textielmaterialen, bijvoorbeeld van de soort als beschre-5 ven in het Amerikaanse octrooischrift 3.307.990, toe te passen als een substraat voor gelaagde paneelconstructies met een deklaag van textielmateriaal geschikt voor toepassing als binnenpanelen voor automobielen. De textieldek-laag is daarbij door een tussenliggende laag van een ge-10 schikte kleefstof op het substraat gehecht. Deze bekende gelaagde panelen hebben om een aantal redenen in de praktijk niet geheel voldaan, in het bijzonder omdat hun structurele stabiliteit en in het bijzonder hun weerstand tegen scheiding van de lagen veelal onvoldoende is.

15 De uitvinding beoogt een gelaagd bekledingspaneel als boven bedoeld te verschaffen, dat deze bezwaren ondervangt en daarnaast nog andere voordelen bezit.

Het bekledingspaneel volgens de uitvinding is gekenmerkt door een kern van niet-geweven synthetische 20 textielvezels, een eerste laag van onder verwarming versmolten synthetische thermoplastische textielvezels, en een tweede laag, die bij voorkeur een folie van een synthetische polymeerhars bevat, waarbij de eerste en de tweede laag de kern tussen zich insluiten en vezels van de eerste 25 laag en van de kern in elkaar en in de tweede laag grijpen op de wijze als met een naaldenprikbewerkingwordt verkregen, en waarbij voorts een vlies van niet-geweven textielvezels door een naaldenprikbewerking met de tweede laag is verbonden en een decoratief textielmateriaal, zoals 30 een textielweefsel, tegen het buitenvlak van de eerste laag is gehecht door verankering van de gronddraden van het textielmateriaal in de gesmolten vezels van de eerste laag.

Het paneel volgens de uitvinding heeft een grote.

35 structurele stabiliteit, terwijl de lagen zeer hecht verbonden zijn en derhalve niet of moeilijk van elkaar zijn 8000700 *-r - 2 - te scheiden. Daarnaast is het paneel veerkrachtig en in hoge mate bestand tegen stoten. Het paneel kan daarbij gemakkelijk een aangenaam uiterlijk worden gegeven. Het paneel volgens de uitvinding kan voorts goedkoop worden gefa-5 briceerd en vormt daardoor een commercieel aantrekkelijk produkt. Het is voorts van voordeel, dat bij de vervaardiging geen lijm en kleefstoffen worden toegepast, waardoor de problemen worden vermeden, die zich bij de verwerking van oplosmiddelen voor de gebruikelijke lijmsoorten 10 dikwijls voordoen.

Vergeleken bij de bekende panelen, waarin polymeer-harsen zijn toegepast, heeft het paneel volgens de uitvinding het voordeel, dat het geen of slechts weinig vluchtige bestanddelen bevat en slechts in zeer geringe 15 mate gassen kan ontwikkelen, die op nabij gelegen oppervlakken, bijvoorbeeld in een automobiel, kunnen condenseren.

Dit verschijnsel heeft zich in de laatste jaren bij de bekende panelen voorgedaan en vormt een ernstig bezwaar voor de toepassing van bepaalde polymeerharsen voor de 20 binnenpanelen van automobielen.

Behalve in automobielen kan het bekledingspaneel volgens de uitvinding ook worden toegepast in andere voertuigen, zoals caravans, en in motorboten en andere vaartuigen en dergelijke.

25 De uitvinding betreft tevens een werkwijze voor het vervaardigen van een bekledingspaneel als boven beschreven.

De werkwijze volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat op een continu voortbewogen baan van smeltbare 30 vezels een niet-samenhangende laag van synthetische textiel-vezels wordt geplaatst, op deze vezellaag een laag van smeltbare vezels wordt aangebracht, de genoemde vezelbaan, de niet-samenhangende vezellaag Sn de smeltbare vezellaag door een naaldenprikbewerking tot een samengestelde baan 35 worden verenigd, een vlies van niet-geweven textielvezels op één. zijde van de samengestelde baan wordt aangebracht, dit vlies door een naaldenprikbewerking met de samengestelde baan wordt verbonden, een decoratief textielmateriaal, zoals een textielweefsel, tegen het buitenvlak van de 40 smeltbare vezellaag wordt geplaatst, en het aldus verkregen .8000700 - 3 - Λ gelaagde samenstel onder toevoer van warmte tot een vast samenhangend stijf product wordt samengeperst.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

5 Fig. 1 is een perspectivisch aanzicht van een. uit voeringsvorm van het paneel volgens de uitvinding/ waarbij de verschillende samenstellende lagen gescheiden van elkaar zijn getekend; fig_ 2 is een doorsnede van het uit de lagen van 10 fig. 1 samengestelde paneel; fig. 3 is op grotere schaal een doorsnede van de buitenste lagen van het paneel van fig. 2; fig. 4 is een perspectivisch aanzicht van een binnenpaneel voor een deur als onderdeel van de binnen-15 bekleding van een automobiel; fig. 5 toont schematisch een productielijn voor de vervaardiging van het paneel volgens de uitvinding; en fig. 6 is op grotere schaal een doorsnede van de pers van de productielijn van fig. 5.

20 Fig. 1 toont de verschillende lagen waaruit het als geheel door 10 aangegeven paneel is samengesteld, waarbij deze lagen overzichtelijkheidshalve los van elkaar getekend zijn. Het paneel 10 heeft een buitenste laag 12 van textielmateriaal, welke laag een decoratief oppervlak vormt en 25 door smelting met een aangrenzende laag 16 van thermoplastische textielvezels is verbonden. De tegenover liggende buitenste laag 14 van het paneel kan bestaan uit een folie van een polymeerhars, maar is bij voorkeur een zachte textiellaag, die aan de daar binnen liggende laag 20 door 30 smelting is bevestigd. Deze laag 20 kan eveneens een folie van een polymeerhars zijn, maar is bij voorkeur gelijk aan de laag 16. Tussen de genoemde lagen bevindt zich een kern 18 van niet-geweven textielvezels. De lagen 12, 14, 16, 18 en 20 zijn onder toevoer van warmte op elkaar geperst 35 ter vorming van een vast samenhangend stijf gelaagd product, dat een grote sterkte en een grote weerstand tegen het lostrekken van de lagen en tevens een esthetisch aantrekkelijk uiterlijk heeft. Aan de hand van fig. 5 is te zien, hoe de lagen 12, 14, 16, 18 en 20 worden samengesteld en tot het 40 stijve paneel 10 worden verenigd, welke figuur een schema- 8000700 , - 4 - tische voorstelling geeft van een uitvoeringsvorm van een werkwijze voor het fabriceren van het paneel 10.

In de geïluustreerde werkwijze wordt eerst op een bewegende, door aandrijfrollen 4 en 5 aangedreven transport-5 band 3 een geweven, gebreide of niet-geweven baan 16 van thermoplastische smeltbare kunststofvezels aangebracht.

Deze vezels kunnen bijvoorbeeld bestaan uit stapelvezels van polyolefinen, zoals polyetheen, polypropeen en dergelijke.

In een geschikte uitvoering bestaat de baan 16 uit een niet-10 geweven vlies van polypropeen-stapelvezels. De baan 16 2 heeft bij voorkeur een gewicht tussen ca. 200 en 700 g/m en een dikte tussen ca. 3 en 12 mm. De baan 16 wordt onder een vezelopbrenginrichting 7 doorgevoerd en ontvangt daarbij op zijn vlakke bovenzijde een gelijkmatige laag van 15 uniform verdeelde losse onsamenhangende synthetische textielvezels 18. Bij voorkeur bestaan deze synthetische vezels 18 uit afvalvezels van versneden textielmaterialen.

De kunststofvezels 18 van afvalmateriaal worden door een leiding 8 vanuit een snijtoestel 9 aan de vezeloobreng-20 inrichting 7 toegevoerd, welk toestel 9 het afvaltextiel-materiaal kapot scheurt en tot afzonderlijke vezels verwerkt. Bij de voortgaande beweging van de baan 16 met de daarop aangebrachte vezellaag 18 op de transportband 3 wordt een tweede geweven of niet-geweven baan 20 van synthetische 25 thermoplastische smeltbare vezels 20 op de vezellaag 18 aangebracht, zodat deze de kern vormende vezellaag 18 tussen de banen 16 en 20 komt te liggen.

De baan 20 kan gelijk zijn aan de baan 16, maar kan ook bestaan uit een folie van een smeltbare thermoplastische 30 kunsthars, zoals een folie van polyetheen of polypropeen.

De folie heeft daarbij bij voorkeur een dikte tussen ca.

0,0013 en ca. 0,38 mm. De gelaagde constructie bestaande uit de lagen 16, 18 en 20 wordt vervolgens door een naalden-prikmachine 11 gevoerd, waarin deze lagen tot een samenhangend 35 geheel worden verbonden. De techniek van het door een naal-denprikbewerking samenvoegen van textiellagen is op zichzelf bekend (zie bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften 2.059.132, 2.910.367 en 3.684.284) en wordt daarom niet nader beschreven. Vezels van de lagen 16, 18 en 20 worden bij 8000700 % - 5 - t- deze bewerking derhalve met elkaar verstrengeld op de wijze als met de bedoelde priktechniek wordt verkregen. Bij voorkeur vindt deze bewerking in een enkele doorgang plaats met van een aantal weerhaken voorziene naalden met een 5 dikte van 32 gauge, die zijn opgesteld in een bezetting van 18-75 naalden per cm. De resulterende samenhangende gelaagde baan ontvangt bij zijn voortgaande beweging op zijn bovenvlak, dus het buitenvlak van de baan 20, een vlies 14 van niet-geweven textielstaoelvezels. Het vlies 14 2 10 heeft bij voorkeur een gewicht van ca. 200-700 g/m en een dikte van ca. 3-12 mm. De uit de lagen 16, 18 en 20 samengestelde laag met het daarop liggende vlies 14 ondergaat dan een tweede naaldenprikbewerking, waarbij het samenstel in twee doorgangen door een naaldenprikmachine 17 wordt ge-15 voerd om het vlies 14 met de laag 20 te verbinden. Het is van belang, dat bij deze bewerking alleen het vlies 14 en de laag 20 met elkaar verbonden worden teneinde een veerkrachtig product te verkrijgen. De resulterende samengestelde baan 19 wordt dan omgekeerd en, met het vlies 14 omlaag 20 gericht, door een oven 21 gevoerd, waarin de temperatuur van de baan 19 tot op of tot even boven de verwekingstempe-ratuur van de smeltbare kunststofvezels of folie in de lagen 16 en 20 wordt verhoogd. Onmiddellijk nadat de aldus verwarmde samengestelde baan 19 de oven 21 verlaat wordt 25 een decoratief textielmateriaal 12 op het oppervlak van de laag 16 geplaatst. Elk geschikt decoratief textielmateriaal, bij voorkeur een geweven of gebreid materiaal, kan worden toegepast. Als voorbeeld moge dienen een lusweefsel als beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.187.782 of 30 een poolweefsel als beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 2.110.866. Het textielmateriaal 12 heeft bij voor- 2 keur een gewicht tussen 150 en 900 g/m . De aldus met het textielmateriaal beklede samengestelde baan 19 wordt, terwijl deze nog een verhoogde temperatuur heeft, onmiddellijk in 35 een pers 23 gevoerd, waarin de baan 19 in de gewenste vorm en afmetingen van het te vervaardigen paneel 10 wordt geperst en gesneden.

In fig. 2 zijn de lagen 12, 14, 16, 18 en 20 te zien voordat zij in de pers 23 zijn samengeperst. De omge- 8000700 - 6 - r keerde trechtervormige delen, die in de lagen 14, 18 en 20 zijn getekend, geven de door de prikbewerking verkregen vezelstructuren in de onderling verbonden lagen, dus de als gevolg van deze bewerking deze lagen verbindende vezels aan.

5 In fig. 2 is te zien, dat bepaalde lagen door de prikbewerking verbonden zijn, maar niet alle lagen. Deze bijzondere structuur is ten dele verantwoordelijk voor de gunstige eigenschappen van de uiteindelijk verkregen gelamineerde panelen.

10 Fig. 6 toont de pers 23 in de open stand, nadat de samengestelde baan 19 is samengeperst en gesneden ter vorming van het gerede gelaagde paneel 30. De pers heeft een onderste vaste matrijs 24, die desgewenst kan worden verwarmd tot op de smelttemperatuur van de kunsthars of 15 de kunstvezels in de laag 20. De bovenste beweegbare matrijs 25 kan worden verwarmd tot op de smelttemperatuur van de smeltbare vezels in de laag 16. De matrijs 25 is langs zijn rand voorzien van messen 26, die het paneel 30 langs zijn omtrek uitsnijden. Onder de drukwerking in de pers 20 23 worden de het paneel 30 vormende lagen 14, 16, 18, 20 tot een vast geheel verenigd, waarbij de gronddraden van het geweven textielmateriaal 12 in het materiaal van de laag 16 wordt geperst. De door de verwarming gesmolten vezels in de laag 16 worden bovenwaarts in het textielweefsel 25 12 gedrukt, waardoor de gronddraden van dit weefsel 12 door het materiaal van deze vezels vast in de laag 16 verankert komen te liggen. De door de pers 23 uitgeoefende druk ligt 2 bij voorkeur in het gebied tussen ca. 0,35-28 kg/cm om als boven beschreven de lagen 12, 14, 16-, 18 en 20 vast met 30 elkaar te verbinden. Daarbij worden de lagen 12, 16 en 18 in sterke mate met elkaar verenigd.

In fig. 3 zijn op grotere schaal de verbonden lagen 12, 16 en 18 na hun bewerking in de pers 23 afgeheeld.

De buitenste laag 12 bestaat hier uit een weefsel met 35 geweven gronddraden 24 en pooldraden 26, welk weefsel in de laag 16 is gedrukt. Daarbij zijn gesmolten en vervolgens weer gestolde vezels 28 van de laag 16 onder de uitgeoefende verwarming en druk in de weefsellaag 12 gedrukt, waardoor de gronddraden 24 en delen van de pooldraden 26 vast aan 40 de laag .16 zijn bevestigd. Dienovereenkomstig zijn gesmolten . 8000700 % - 7 - vezels 28 in de kern 18 gedrongen, terwijl gesmolten materiaal van de laag 20 zich met de kern 18 en met de laag 14 heeft verenigd. De gesmolten laag 20 kan waterdicht zijn als het een folie van een polymeerhars bevat. Uit het voor-5 gaande volgt, dat door verwarming en druk alle lagen 12, 14, 16, 18 en 20 vast met elkaar verbonden en tot één geheel samengevoegd zijn, waardoor het resulterende gelaagde product een zeer hoge weerstand tegen het van elkaar lostrekken van de.verschillende lagen biedt. Het paneel 30 10 van fig. 4 wordt uit de pers 23 genomen en bij kamertemperatuur afgekoeld. Na afkoeling behoudt het paneel 30 de daaraan in de pers gegeven vorm, waarbij het paneel de gewenste vormvastheid en duurzaamheid heeft. Het paneel 30 heeft eveneens gunstige akoestisch en thermisch isolerende 15 eigenschappen. Het paneel 30 kan een deel vormen van de binnenbekleding en de uitrusting van een automobiel.

Een belangrijk voordeel bij toepassing van het paneel volgens de uitvinding voor de uitrusting van het interieur van een automobiel is, dat in tegenstelling tot 20 vroeger gebruikte materialen, zoals bijvoorbeeld harde vezelplaten, de verschillende uitrustingscomponenten op eenvoudige wijze zodanig kunnen worden ontworpen en gevormd, dat zij elk aan de betrokken toepassing zijn aangepast en ook op de gewenste wijze bij de omgeving aansluiten. Verge-25 lekenbij het vormen van harde vezelplaten, kan de productiesnelheid aanmerkelijk worden vergroot, waarbij het door keuze van een geschikte kunstvezelsoort gemakkelijk mogelijk is om brandgevaar in de automobiel sterk te verminderen. Door passende keuze van de kunststofvezel kan daarbij 30 worden voorkomen, dat in geval van brand giftige gassen worden ontwikkeld.

Door passende vormgeving van de matrijzen 24 en 25 van het perswerktuig 23 in overeenstemming met het gewenste eindproduct 30 kan bereikt worden, dat verschillende delen 35 van dit eindproduct sterker of minder sterk worden samengeperst dan andere delen, waardoor verschillende delen van het product ook een verschillende hardheid of meegevendheid krijgen, bijvoorbeeld variërend van stijve delen geschikt voor het aanbrengen van bevestigingsschroeven en dergelijke 40 tot zachte, verende delen met goede isolerende eigenschappen.

8000700 4 - 8 -

Doordat de kern of binnenste laag 18 wordt gevormd door een losse vezelvulling worden de naastliggende lagen 16 en 20 op een zodanige afstand van elkaar gehouden, dat na de persbewerking het product 30 de gewenste stijfheid heeft en 5 als een zelfdragend constructiedeel kan worden gebruikt.

Onderstaand is een voorbeeld beschreven van een be-kledingspaneel volgens de uitvinding en de wijze van vervaardiging daarvan.

VOORBEELD

10 Een uit vijf lagen bestaand paneel is passend ge vormd voor gebruik als een afdekking voor de transmissie-as van een automobiel, welk paneel de gewenste constructieve stijfheid en tevens geluidsabsorberende eigenschappen heeft. Het middendeel van het gelaagde paneel bestaat 15 uit de lagen 16, 18 en 20, die als volgt zijn vervaardigd: 2

Lagen 16 en 20: twee vliezen van 410 g/m en bestaande uit -50% polypropeen stapelvezels van 7,5 cm lengte en 15 denier en 50% polypropeen stapelvezels van 6,15 cm lengte en 3 denier werden vervaardigd door kaarden en 15 een naaldenprikbewerking.

2

Laag 18: een vlies van 800 g/m bestaande uit 50% polyesther stapelvezels van 7,5 cm lengte en 6 denier en 50% polypropeen stapelvezels van 5 cm lengte en 3 denier werd vervaardigd door kaarden en laagsgewijze stapeling.

20 De laag 18 werd geplaatst op de laag 16 en aan een naaldenprikbewerking onderworpen. De uit twee lagen bestaande baan werd vervolgens door een volgende naaldenprik-machine gevoerd, in welke machine de laag 20 tegen de laag 18 werd geplaatst.

25 In elk van de bovengenoemde gevallen werden naalden van 32 gauge en met 9 weerhaken gebruikt in een naalden-prikmachine met een bezetting van 18 naalden per cm en met een voldoende insteekdiepte van 1,25 cm, zodanig, dat de gecombineerde laagdikte in de niet samengedrukte toe-30 stand 1 cm bedroeg.

2

Laag 14: een vlies van 350 g/m bestaande uit 100% zwarte polyesthervezels van 7,5 cm lengte en 1-1/2 denier werd vervaardigd door kaarden en een naaldenprikbewerking; deze laag werd door een prikbewerking in voldoende mate 40 met de laag 20 verbonden om mechanische scheiding van de 8000700 % - 9 - *>* lagen te voorkomen. De verkregen samengestelde textielbaan werd omgekeerd en voor het in de vorm persen gereed gemaakt door de baan door een oven met hete luchtcirculatie te voeren, die ca. 85% van de luchtstroom door de baan richtte.

5 De luchttemperatuur van de oven was 134^C. De textielbaan verbleef zo lang in de oven, dat de polypropeenvezels in de lagen 16 en 20 zacht werden en ten dele smolten, maar niet zo lang, dat vloeiing van gesmolten polypropeen optrad.

10 In een afzonderlijke bewerkingsplaats werd de deklaag van textielmateriaal, een getuft tapijtmateriaal van polypropeen met een dikte van 0,75 cm in de niet-samen-gedrukte toestand, tegen het oppervlak van de laag 16 van de verwarmde samengestelde textielbaan geplaatst onmiddellijk 15 na het uittreden daarvan uit de oven. Vervolgens werd het uit vijf lagen bestaande materiaal tussen een mannelijke en een vrouwelijke matrijs geplaatst, die tot op een voorafbepaalde spleetafstand werden gesloten en gesloten gehouden totdat de inwendige temperatuur van de textielbaan was ge- 20 daald tot onder 116°C. Verwijdering van het warme product voor voldoende afkoeling daarvan zou tot vervorming en krom trekken van het gevormde deel leiden.

De spleet tussen de matrijzen werd ingesteld met metalen plaatjes ter verkrijging van een afstand tussen 2 25 evenwijdige matrijsvlakken van 0,5 cm. Per cm van het matrijsoppervlak werd een druk van 2,8 kg uitgeoefend.

Een representatief deel van het vervaardigde gelaagde product werd vervolgens op zijn fysische eigenschappen beproefd. Deze fysisiche eigenschappen waren als volgt: 30 Dikte : 0,75 cm 3

Gewicht: 3020 g/m 2

Buigsterkte: 175 kg/cm ave.

Breeksterkte: 72 kg/cm in de langsrichting 52 kg/cm in de dwarsrichting 35 Stabiliteit : 1,0% maximale krimp of uitzetting bij 82°C, 95% R.H.

Stijfheid: 450 g (sin-©- = 0,817) in een Gurley-sti j fheidmeter.

3

Schijnbare dichtheid: 0,40 g/cm .

3 40 Ware dichtheid : 0,82 g/cm .

8000700 3 * - 10 -

Laagscheidingssterkte : 14 kg/cm.

8000700

Claims (2)

1. Gelaagd bekledingspaneel met een decoratieve deklaag van textielmateriaal, gekenmerk door een kern van niet-geweven synthetische textielvezels, een eerste laag van onder verwarming versmolten thermoplastische 5 textielvezels, en een tweede laag, die bij voorkeur een folie van een synthetische polymeerhars bevat, waarbij de eerste en de tweede laag de kern tussen zich insluiten en vezels van de eerste laag en van de kern in elkaar en in de tweede laag grijpen op de wijze als met een naal-10 denprikbewerking wordt verkregen, en waarbij voorts een vlies van niet-geweven textielvezels door een naaldenprikbe-werking met de tweede laag is verbonden en een decoratief textielmateriaal, zoals een textielweefsel, tegen het buitenvlak van de eerste laag is gehecht door verankering 15 van de gronddraden van het textielmateriaal in de gesmolten vezels van de eerste laag.

2. Werkwijze voor het vervaardigen van een gelaagd bekledingspaneel volgens conclusie 1, met het k e n m e r k,datcpeen continu voortbewogen baan van 20 smeltbare vezels een niet-samenhangende laag van synthetische textielvezels wordt geplaatst, op deze vezellaag een laag van smeltbare vezels wordt aangebracht, de genoemde vezelbaan, de niet-samenhangend vezellaag en de smeltbare vezellaag door een naaldprikbewerking tot een samengestelde 25 baan worden verenigd, een vlies van niet-geweven textielvezels op één zijde van de samengestelde baan wordt aangebracht, dit vlies door een naaldenprikbewerking met de samengestelde baan wordt verbonden, een decoratief textielmateriaal, zoals een textielweefsel, tegen het buitenvlak 30 van de smeltbare vezellaag wordt geplaatst, en het aldus verkregen gelaagde samenstel onder toevoer van warmte tot een vast samenhangend stijf product wordt samengeperst. 8000700