NL9500414A - Versterkingsmateriaal. - Google Patents

Description

VERSTERKINGSMATERIAAL

De onderhavige uitvinding betreft een verster-kingsmateriaal bijvoorbeeld voor gebruik als textielbewape-ning in composieten.

In composieten, die bestaan uit kunststof, die versterkt worden met een textielbewapening, worden momenteel weefsels, matten, vliezen, non-woven's etc. ingezet.

Daarnaast worden om de benodigde stijfheid en weerstand te verkrijgen vaak ook meerdere lagen textielbewapening tegelijkertijd toegepast. De verschillende lagen worden dan met elkaar verbonden om zo de gewenste dikte van de bewapening te verkrijgen. Het aan elkaar verbinden van deze meerlagige structuren kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door middel van breimachines (de zogeheten Rachelma-chines), die door middel van een fijn garen met gebruikmaking van bijvoorbeeld de kettingsteek de verschillende lagen aan elkaar verbinden. Ook kunnen de verschillende lagen onderling verkleefd of vernaald worden.

Dergelijke composieten worden bijvoorbeeld toegepast in vlakke voorwerpen, zoals panelen, maar ook gecompliceerder stukken, zoals boten, bumpers, verdeelkasten, badkuipen, telefoonpalen, buizen, profielen etc. worden tegenwoordig vaak van composietmaterialen gemaakt.

Bij het vervaardigen van vlakke composieten, zoals bijvoorbeeld panelen, voldoen de meeste bekende versterkende weefsels en matten in voldoende mate. Wanneer echter complexe vormen gemaakt worden laten de tot nu toe bekende textielbewapeningen zich niet voldoende vormen en plooien of gedragen zij zich onregelmatig. Met name weefsels zijn moeilijk vervormbaar. Non-woven's hebben nogal eens de neiging zich onregelmatig te gedragen en/of te scheuren.

Ook de meerlagige structuren vervormen zich bij uitrekking weinig of niet wanneer ten minste een van de lagen gevormd wordt door een weefsel. Wanneer een van de lagen uit een non-woven bestaat vervormen zij zich ongecontroleerd.

Het is het doel van de uitvinding bovengenoemde nadelen van met name de meerlagige textielbewapening te vermijden.

Dit wordt door de uitvinding bereikt door een versterkingsmateriaal, omvattende tenminste één dikte-verschaffende laag, die wordt gevormd door een non-woven uit glasvezel of een breisel, en tenminste aan één zijde daarvan tenminste één daarmee verbonden versterkingslaag. Bij voorkeur is daarbij tenminste één van beide lagen uitgevoerd in glasvezel.

Het gebruik van een breisel in dergelijke verster-kingsmaterialen is nieuw. Ook het gebruik van een non-woven uit glasvezel als centrale laag is niet eerder beschreven.

Met het versterkingsmateriaal volgens de uitvinding kan uitrekken en draperen van de bewapening op een regelmatige en reproduceerbare manier gebeuren. Composieten die met behulp van het versterkingsmateriaal volgens de uitvinding vervaardigd worden, bezitten plaatsen met verschillende dikten die voorspelbaar en reproduceerbaar zijn.

In een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt tenminste de middelste laag gevormd door een breisel. Een breisel heeft een uitstekende vervormbaar-heid. Het gewicht, de dikte en de vervormbaarheid van het versterkingsmateriaal kunnen al naar gelang de toepassing variëren.

In een ander voorkeursuitvoeringsvorm is de middelste laag een in glasvezel uitgevoerde non-woven.

Het versterkingsmateriaal kan toegepast worden bij het door middel van injectie, vacuümtechniek, RIM, RTM etc. vervaardigen van kunststof composieten.

Met de versterkingsmaterialen volgens de uitvinding wordt het mogelijk een perfect harstransport over het volledige oppervlak en door de volledige dikte van het werkstuk te realiseren. Daarnaast wordt een regelmatige en gecontroleerde vervorming bij het vormen van het werkstuk van de met het breisel of de glasvezel non-woven verbonden versterkingslagen mogelijk. Hierdoor wordt het ontstaan van scheuren en onregelmatigheden voorkomen, zelfs bij een plaatselijke uitrekking van 100%. De middelste laag, die bij voorkeur wordt gevormd door een breisel of een non-woven in glasvezel verschaft dikte aan het versterkingsmateriaal waardoor de gewenste stijfheid van de composieten bereikt kan worden.

Gebleken is dat de delaminatieweerstand van de composiet belangrijk hoger is wanneer tenminste de middelste laag wordt uitgevoerd in glasvezel. Bij voorkeur wordt het versterkingsmateriaal volledig uitgevoerd in glasvezel.

De versterkingslagen kunnen variëren in gewicht, dikte en structuur. Zij kunnen aan één of beide zijden van de middelste laag zijn aangebracht. Aan elke zijde kunnen één of meer van dergelijke lagen worden toegepast. Als versterkingslagen kunnen non-woven's, vliezen, matten en dergelijke worden toegepast. Het zal de deskundige duidelijk zijn dat afhankelijk van de toepassing elke gewenste op zichzelf bekende versterkingslaag gebruikt kan worden, zolang zij in combinatie met ofwel een breisel ofwel een non-woven van glasvezel worden toegepast. Het breisel kan naast glasvezel ook van andere materialen, zoals synthetische of andere vezels gemaakt zijn.

De verbinding van de lagen wordt tot stand gebracht door middel van op zichzelf bekende technieken, zoals breien, naaien, vernaalden of verkleven. Eventueel kunnen combinaties van verschillende technieken worden toegepast.

Het versterkingsmateriaal volgens de uitvinding maakt het mogelijk de vorming van het eindprodukt, in vlakke of complexe vormen, in een één-staps-proces uit te voeren.

De uitvinding heeft verder betrekking op composieten die voorzien zijn van een versterkingsmateriaal volgens de uitvinding.

De onderhavige uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van het begeleidende voorbeeld, dat slechts gegeven is ter illustratie, en niet de bedoeling heeft de uitvinding op enigerlei wijze te beperken.

VOORBEELD 1

Op een conventionele naaldviltmachine wordt een versterkingsmateriaal volgens de uitvinding vervaardigd. Het materiaal bestaat uit een middelste laag, welke gevormd wordt door een breisel dat is uitgevoerd in glasdraad. De glasdraad wordt zodanig gekozen dat deze geschikt is voor verwerking met de gebruikte harstypes. Het breisel heeft een gewicht van 200 g/m2 en een dikte van 1,5 mm.

Aan beide zijden van deze middelste laag wordt ter versterking een non-woven aangebracht. In dit specifieke geval wordt een op conventionele wijze gemaakte glasmat gebruikt die bestaat uit gesneden vezels welke met kleefpoe-der aan elkaar gehecht zijn. De vezels hebben een dikte van 10 tot 50 tex en een lengte van 50mm. Het gewicht van de mat is 600 g/m2. Een dergelijke mat wordt ook wel CSM (= Chopped Strand Mat) genoemd.

De drie lagen worden aan elkaar verbonden door middel van de vernaaldtechniek.

Uitgaande van deze textielbewapening wordt door middel van persen, injectie en vacuümtechniek een composiet in complexe vorm vervaardigd. De dikte van de op deze wijze gevormde composieten wordt gevarieerd.

Gebleken is dat bij alle vervaardigde composieten de uitrekking van het versterkingsmateriaal in de complexe vorm van de matrijs op dezelfde wijze verloopt als de dra-peerbaarheid van het breisel zelf. De vezels van de glasmatten, die met het breisel verbonden zijn door middel van de vernaaldtechniek, volgen het breisel in zijn vervorming waardoor een regelmatige, gecontroleerde en reproduceerbare uitrekking van de glasmatten gewaarborgd wordt. Het gevolg is dat het eindprodukt geen plaatsen heeft met harsconcentraties afgewisseld met plaatsen met glasvezelconcentraties. Beide typen concentraties zouden zwakke plaatsen in de composiet veroorzaken. Door het grote drapeervermogen van de middelste laag, in dit voorbeeld het breisel, is het mogelijk composieten te realiseren die zeer grote vervormingen van plaatselijk meer dan 100% van het versterkingsmateriaal vereisen.

VOORBEELD 2

Hetzelfde procédé van voorbeeld 1 wordt toegepast, maar in plaats van een breisel wordt een non-woven in eindloze glasvezel als middelste laag tussen de twee verster-kingslagen gebruikt.

Op die manier verkrijgt men een versterkingsmateriaal, waarmee men een 100% glasvezel-versterkt composiet kan realiseren. Deze composiet bezit een veel hogere delami-natieweerstand dan een composiet met synthetisch vlies als middelste laag.

Claims (7)

1. Versterkingsmateriaal, bijvoorbeeld voor gebruik als textielbewapening in composieten, omvattende tenminste één dikte-verschaffende laag, die wordt gevormd door een non-woven uit glasvezel of een breisel, en tenminste aan één zijde daarvan tenminste één daarmee verbonden versterkingslaag.

2. Versterkingsmateriaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, waarbij tenminste één van beide lagen is uitgevoerd in glasvezel.

3. Versterkingsmateriaal volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het breisel is uitgevoerd in glasvezel.

4. Versterkingsmateriaal volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat alle lagen zijn uitgevoerd in glasvezel .

5. Versterkingsmateriaal volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de verschillende lagen met elkaar zijn verbonden door middel van breitechnieken en/of verkleven en/of vernaalden.

6. Versterkingsmateriaal volgens één der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de versterkingslaag een non-woven, een weefsel of een vlies is.

7. Composiet voorzien van een versterkingsmateriaal volgens één der voorgaande conclusies.