NO331968B1 - Fremgangsmate og apparat for tilvirkning av plateliknende, fiberforsterkede produkter - Google Patents

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å tilvirke et plateliknende, fiberforsterket komposittprodukt som kan brukes som et bygge- eller pakkemateriale, der fremgangsmåten omfatter de trinn: å plassere fibrene på et nedre laminat, å påføre fibrene et skummende, herdende bindemiddel i væskeform, slik at fibrene omgis av bindemiddelet, å føre fibrene omgitt av bindemiddelet mellom det nedre laminat og et øvre laminat, inn mellom nedre og øvre kontinuerlig roterende presseplater, der de kontinuerlig roterende presseplatene presser på henholdsvis den øvre og nedre side av fibrene omgitt av bindemiddelet, slik at fibrene som er omgitt av bindemiddelet føres frem ved hjelp av rotasjonshastigheten til presseplatene, og å tillate bindemiddelet å skumme seg opp, ekspandere og herde mellom de øvre og nedre presseplatene. Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er særpreget ved de trinn: å forberede fibrene i en tredimensjonal, sammenhengende matte av fibere som er bundet sammen, der fibrene har en tykkelse mellom 0,5 og 0,8 mm og en bredde mellom 0,3 og 2 mm, der lengden av minst 80 % av fibrene er minst 1 00 mm, der fibermatten gis et fuktighetsinnhold på makimalt 5 %, å påføre bindemiddelet på fibermatten slik at fiberene i fibermatten blandes med og omgis av bindemiddelet, der blandingen omfatter fibre nær de øvre og nedre overflater av blandingen, som henholdsvis vendes mot de øvre og nedre presseplatene, å utsette blandingen for et trykk på mellom 0,8 bar og 5 bar, der blandingen tillates å herde til et plateliknende produkt som har en tykkelse på mellom 10 og 150 mm, der det plateliknende produktet også omfatter fibre nær de øvre og nedre overflater av produktet mens det forflyttes mellom presseplatene, og å fjerne det øvre og nedre laminatet fra det herdende produktet omfattende fibre og bindemiddel. Foreliggende oppfinnelse vedrører også et apparat og et produkt.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et apparat for å tilvirke et plateliknende, fiberforsterket komposittprodukt som kan brukes som et bygge- eller pakkemateriale. I tillegg vedrører oppfinnelsen selve det plateliknende, fiberforsterket komposittproduktet.

Nærmere bestemt vedrører foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å tilvirke et plateliknende, fiberforsterket komposittprodukt som kan brukes som et bygge- eller pakkemateriale, der fremgangsmåten omfatter de trinn å plassere fibrene på et nedre laminat, å påføre fibrene et skummende, herdende bindemiddel i væskeform, slik at fibrene omgis av bindemiddelet, å føre fibrene omgitt av bindemiddelet mellom det nedre laminat og et øvre laminat, inn mellom nedre og øvre kontinuerlig roterende presseplater, der de kontinuerlig roterende presseplatene presser på henholdsvis den øvre og nedre side av fibrene omgitt av bindemiddelet, slik at fibrene som er omgitt av bindemiddelet føres frem ved hjelp av rotasjonshastigheten til presseplatene, idet bindemiddelet tillates å skumme seg opp, ekspandere og herde mellom de øvre og nedre presseplatene.

Videre vedrører foreliggende oppfinnelse et apparat for å tilvirke et plateliknende, fiberforsterket komposittprodukt som kan brukes som et bygge- eller pakkemateriale, der apparatet omfatter en innløpsende som er innrettet for å motta fibrene omgitt av et bindemiddel, en utløpsende som er innrettet for å føre ut det plateliknende, fiberforsterket komposittproduktet som er tilvirket av apparatet, en øvre kontinuerlig roterende belte som omfatter et flertall øvre presseplater, som styrt av minst to forlengede styreelementer som strekker seg i apparatets langsgående retning, er innrettet for å bevege seg på en nedre kontinuerlig bane, der de øvre presseplatene innenfor et område av den øvre kontinuerlige banen er anordnet på et første hovedsakelig flatt plan, der de nedre presseplatene innenfor et område av den nedre kontinuerlige bane er anordnet på et andre hovedsakelig flatt plan, der det andre hovedsakelig flate planet er anordnet hovedsakelig parallelt med det første planet, der de øvre og nedre presseplater innenfor området er innrettet for å forflytte fibrene omgitt av bindemiddelet, der apparatet videre omfatter mateanord-ninger for å mate et øvre laminat og et nedre laminat forbi det nevnte området, der det øvre, understøttede laminatet ligger an mot det øvre presseplater i det nevnte området og beveger seg med samme hastighet som de øvre presseplater, idet det nedre, understøttede laminatet ligger an mot det nedre presseplater i det nevnte området og beveger seg med samme hastighet som de nedre presseplater.

I tillegg vedrører foreliggende oppfinnelse et plateliknende, fiberforsterket komposittprodukt, omfattende fibere omgitt av et bindemiddel, som kan brukes som et bygge- eller pakkemateriale.

Plateliknende, fiberforsterkede komposittprodukter som kan brukes som et bygge-eller pakkemateriale er tidligere kjent. De kan forsynes med et beskyttende belegg, som i visse tilfeller samtidig gir produktet et bedre utseende.

Problemet med de kjente plateliknende, fiberforsterkede komposittproduktene er

at tilvirkningen av disse er komplisert. De påvirkes også lett av fuktighet og tempe-raturvariasjoner, noe som kan føre til at de skifter form. Tilvirkningsmetodene som er kjent i denne forbindelse, krever betydelige investeringer, så vel som et betydelig produksjonsvolum. I tillegg er som nevnte sluttproduktet, dvs. det plateliknende, fiberforsterkede komposittproduktet, utsatt for betydelig fuktighets fluktuasjoner. Et eksempel på en kjent fremgangsmåte for å tilvirke fiberforsterkede komposittprodukter, så som sponplater, er tilvirkning ved hjelp av en dobbel beitepresse. Den doble beitepressen er et stort apparat som anvender høye trykk, typisk omtrent 30 bar, og høye temperaturer, typisk i området mellom 150 og 200 grader Celsius. Investeringskostnadene så vel som driftskostnadene for et slikt apparat er betydelige. I tillegg krever apparatet mye plass.

US 5 089 198 angir en fremgangsmåte og et apparat for å tilvirke plateliknende komposittprodukter. Fremgangsmåten og apparatet er komplisert og en lønnsom tilvirkning av tykkere komposittprodukter egnet for bruk som bygge- eller pakkemateriale er vanskelig.

Av DE 2005304 A fremgår det en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av en forsterket skumpolyuretan ved hjelp av mating av et materiale på fibrene, bringer fibrene i en bevegelig form mellom to tilstøtende transportbånd, der materialet skummes mens formen lukkes, lik at det dannes et stivt skum.

US 3860371 A beskriver fremgangsmåten for et fiberforsterkende skumfylt matte.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat som gjør det mulig å redusere produksjonskostnadene ved tilvirkning av plateliknende, fiberforsterkede produkter, slik at det blir lønnsomt å produ-sere både store og små volumer av produktet. Produktene er typisk ment for bruk innen bygge- og pakkeindustrien, idet nevnte produkter vil konkurrere med tilsvarende produkter for samme bruksområde. Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et produkt som er formstabilt og som er lett å tilveiebringe.

Formålene oppnås ved hjelp av en fremgangsmåte av ovennevnte slag, idet fremgangsmåten er særpreget ved å forberede fibrene i en tredimensjonal, sammenhengende matte av fibere som er bundet sammen, der fibrene har en tykkelse mellom 0,5 og 0,8 mm og en bredde mellom 0,3 og 2 mm, der lengden av minst 80 % av fibrene er minst 100 mm, der fibermatten gis et fuktighetsinnhold på maksimalt 5 %, hvorpå bindemiddelet påføres fibermatten slik at fibrene i fibermatten blandes med og omgis av bindemiddelet, der blandingen omfatter fibere nær de øvre og nedre overflater av blandingen, som henholdsvis vendes mot de øvre og nedre presseplatene, der blandingen utsettes for et trykk på mellom 0,8 bar og 5 bar, der blandingen tillates å herde til et plateliknende produkt som har en tykkelse på mellom 10 og 150 mm, der det plateliknende produktet også omfatter fibre nær de øvre og nedre overflater av produktet mens det forflyttes mellom presseplatene, hvorpå det øvre og nedre laminatet fjernes fra det herdende produktet omfattende fibre og bindemiddel.

Benevnelsen fibermatte betegner i denne sammenheng først og fremst til en struk-tur av fibre omfattende én eller flere fiberlag, hver av hvilke lag danner en tredimensjonal fibermatte. Dersom fibermatten omfatter flere slike lag, noe som er vanlig ved tilvirkning av tykkere produkter (produkter med en tykkelse som overstiger omtrent 60 mm), plasseres lagene slik at sluttproduktet omfatter et lag i eller nær hver av overflatene til sluttproduktet. I tillegg kan et lag med lavere tetthet tilveiebringes mellom lagene som ligger i eller nær hver av overflatene til produktet. Fibermatten forberedes fortrinnsvis av hygroskopiske fibre. Fibrene kan være nat-urlige eller syntetiske. Fuktighetsinnholdet til fibrene er fortrinnsvis ikke høyere enn 8 %, idet fibermatten behandles slik at den fortrinnsvis ikke har et fuktighetsinnhold som er høyere enn 3 % før bindemiddelet påføres. Fibermatten bør inneha et visst, relativt lavt, fuktighetsinnhold når bindemiddelet, for eksempel polyuretan, påføres fibrene. Et visst fuktighetsinnhold bevirker til at binding mellom fibrene og bindemiddelet optimaliseres, noe som er viktig med tanke på de fysiske egenskapene, for eksempel styrken, til sluttproduktet.

Et endelig produkt med gode fysiske egenskaper oppnås når fibermatten forberedes av fibre som hovedsakelig har en tykkelse på mellom 0,5 og 0,8 mm og en bredde på mellom 0,3 og 2 mm, idet lengden til i hvert fall 80 % av fibrene er minst 100 mm. Trefibre egner seg godt som et fibermateriale og polyuretan utgjør et foretrukket bindemiddel, hvorved man oppnår et produkt med stabil form og gode isolasjonsegenskaper.

Sluttproduktet får sin ønskede tetthet og styrke ved å utsette blandingen av fibre og bindemiddel for et trykk på mellom omtrent 1 og 2 bar mens blandingen føres mellom presseplatene og bindemiddelet bringes til å skumme seg opp.

Foretrukne utførelser og fordelaktige trekk av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er angitt i de vedføyde krav 2 til 11.

Apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse er særpreget ved at det omfatter presseanordninger som utøver et trykk på minst 0,8 bar mot presseplatene, samt varme-anordninger som varmer opp blandingen av fibre og bindemiddel, idet apparatets øvre presseplater er anordnet 10 til 150 mm fra apparatets nedre presseplater.

De første og andre hovedsakelig flate plan, som henholdsvis dannes av det øvre og nedre understøttende elementer, trenger ikke være helt parallelle, men kan danne en liten vinkel mellom seg på for eksempel 1 til 5 grader.

Apparatet kan betegnes som en dobbelbeltet transportør eller en laminator. Dob-belbeltede transportører eller laminatorer som skiller seg fra det foreliggende app aratet og som egner seg for andre bruksområder, er allerede kjent i teknikken. Foreliggende oppfinnelse omfatter derfor bruken av en dobbelbeltet transportør eller laminatorfor tilvirkningen av plateliknende, fiberforsterkende komposittprodukter.

Apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse utgjør derfor en laminator som skiller seg fra tidligere kjente laminatorer ved å være spesielt bygd for å være i stand tid å håndtere de trykk som den utsettes for under tilvirkningen av det plateliknende sluttproduktet. De konvensjonelle laminatorene som brukes for å tilvirke polyuretan eller sandwichpaneler, er ikke i stand til å tåle vedvarende trykk som overstiger omtrent 0,7 bar.

Mateanordningene og samleanordningene er fortrinnsvis innrettet for å føre de øvre og nedre laminatet på respektive kontinuerlige baner. Dermed oppnås et kontinuerlig løpende apparat som er i stand til å tilvirke flere meter lange plater ved hjelp av en liten mengde laminat, som avhengig av produksjonsvolumet kan rotere et nødvendig antall ganger på hver sin kontinuerlige bane.

Området i apparatet der platene tilvirkes, dvs. det området som strekker seg fra innløpsenden til utløpsenden, har fortrinnsvis en lengde på mellom 5 og 30 m og en bredde på mellom 1 og 5 m.

Apparatet omfatter fortrinnsvis et antall sprutedyser som er anordnet slik at de raskt tilfører en jevnt fordelt mengde bindemiddel på det ønskede området av de nedre laminatet. Dysene kan være stasjonært anordnet eller alternativt være anordnet slik at de beveger seg frem og tilbake over fibermatten.

Apparatet omfatter fortrinnsvis presseanordninger i form av sylindere. Sylindrene påfører et trykk på 0,8 bar på produktet før det slipper ut av apparatet, idet dette trykket gir sluttproduktet en egnet tetthet dersom bindemiddelet som anvendes omfatter polyuretan. Ved å kutte produktet som slipper ut av apparatet, oppnås sluttprodukter med ønsket størrelse. En ønsket tykkelse oppnås ved å justere avstanden mellom de øvre og nedre presseplater. Vektforholdet mellom fibrene og bindemiddelet i sluttproduktet kan med fordel ligge mellom 0,8 og 2, noe som til svarer en vektmengde på 45 til 67 % i sluttproduktet. Et vektforhold som ligger nærmere 2 enn 0,8, vil bidra til å holde produktets produksjonskostnad nede, idet produksjonskostnaden øker når andelen bindemiddel øker. Vektforholdet kan ligge mellom 0,1 og 4, dvs. at fibermengden i sluttproduktet ligger mellom 10 og 80 %.

De foretrukne utførelser av foreliggende oppfinnelse er angitt i de vedføyde krav 13 til 17.

Den betydeligste fordelen med fremgangsmåten og apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse er at man muliggjør tilvirkning av formstabile, kostnadsbesparende, plateliknende, fiberforsterkede komposittprodukter i både små og store produk-sjonsvolumer, idet produktene kan brukes som et bygge- eller pakkemateriale. Dette er mulig fordi investeringskostnadene og driftskostnadene til apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse er betydelig lavere enn for eksempel en konvensjonell dobbelbeltet transportør og fordi man anvender en fibermatte i produktet. Dersom produksjonsvolumet er lavt, trenger ikke produksjonen pågå hele døgnet.

Det plateliknende fiberforsterkede komposittproduktet ifølge oppfinnelsen er særpreget ved at tykkelsen til produktet ligger mellom 10 og 150 mm, der fibrene har en tykkelse som spenner fra 0,5 og 0,8 mm og en bredde som spenner fra 0,3 og 2 mm, der lengden til minst 80 % av fibrene er minst 100 mm, der fibermatten gis et fuktighetsinnhold på maksimalt 5 %, hvorpå bindemiddelet påføres fibermatten slik at fiberene i fibermatten blandes med og omgis av bindemiddelet, der komposittproduktet omfatter fibre nær sine øvre og nedre overflater, idet vektforholdet mellom fibrene og bindemiddelet ligger mellom 0,1 og 4. Fortrinnsvis strekker fibermatten seg fra den nedre overflaten til den øvre overflaten av produktet. Dermed vil noen av fibrene strekke seg fra den nedre overflaten til den øvre overflaten. De foretrukne utførelser av det plateliknende produktet er angitt i krav 19 til 21.

De mest betydelige fordeler med komposittproduktet ifølge foreliggende oppfinnelse, er at produktet er formstabilt, noe som er spesielt viktig for byggematerialer i byggeindustrien, idet produktet oppviser et godt styrke- til tetthetsforhold, i tillegg til at produksjonskostnadene er lave.

I det følgende gis en detaljert beskrivelse av oppfinnelsen under henvisning til de vedføyde tegninger, der Fig. 1 er et sideriss som viser en skisse av et apparat ifølge foreliggende oppfinnelse,

Fig. 2 er et grunnriss som illustrerer apparatet vist på figur 1,

Fig. 3 viser apparatet vist på figur 2 langs linjen

Fig. 4 viser en detalj av apparatet vist på figurene 1 til 3,

Fig. 5 viser et produkt ifølge oppfinnelsen, og

Fig. 6 viser ved hjelp av et flytskjema en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen.

Fig. 1 viser et apparat for kontinuerlig tilvirkning av plateliknende fiberforsterkende komposittprodukter som omfatter en fiberkomponent og et bindemiddel. Bindemiddelet kan også betegnes som et fyllstoff. Fiberkomponenten omfatter en fibermatte av for eksempel treull og bindemiddelet kan for eksempel omfatte polyuretan, som tillates å skumme opp i apparatet slik at den herder og inneholder små gasslom-mer. Et produkt som omfatter slike bestanddeler vil få meget fordelaktige egenskaper med tanke på bruk som et byggemateriale, der isolasjonsevne, styrke og form-stabilitet under varierende forhold er meget viktig. Produktet kan også anvendes

for pakking og eventuelt andre bruksområder. I stedet for fibre basert på tre og cel-lulose, kan fiberkomponenten baseres på enhver type annen fiber som gir produktet ønskede egenskaper. Fiberkomponenten kan derfor omfatte glassfiber eller metallfiber. I stedet for polyuretan, kan bindemiddelet omfatte et fenolbasert materiale.

Uansett hvilket bindemiddel som anvendes, må fibrene omsluttes av bindemiddelet. Bindemiddelet hefter seg dermed til fibrene slik at fibrene bidrar til en ønsket styrkeøkning i sluttproduktet. En av de gode egenskapene til polyuretan er at den har meget god bindeevne.

Apparatet vist på 1 omfatter et øvre kontinuerlig belte, bånd eller bane 1 samt et nedre kontinuerlig belte, bånd eller bane 2. Begge sidene av banene er forsynt med sidedeksler 26 - 29, ref. fig 3. Sidedekslene 26 til 29 er ikke vist på fig.1, slik at man bedre ser de indre delene i apparatet. Sidedekslene 26 til 29 er ikke nødvendige.

Den øvre banen 1 omfatter et flertall pressesko eller presseplater 3, som også kan betegnes som øvre presseplater. Antallet presseplater 3 avhenger av lengden til apparatet. Antallet kan for eksempel spenne mellom 20 og 200. Den nedre banen 2 omfatter et flertall presseplater 4, som også kan betegnes som nedre presseplater. Antallet nedre presseplater 4 tilsvarer antallet øvre presseplater 3, men kan gjerne være noe høyere, siden man ikke nødvendigvis trenger press fra oversiden i nærheten av en innløpsende 10. Presseplatene 3, 4 består av et metall, så som stål eller aluminium, og roterer rundt respektive tannhjul 5, 6 og 7, 8, som drives ved hjelp av en drivmotor 39. Styreenheten til apparatet er betegnet med henvisningstallet 40. Området rundt tannhjulene 5 og 7 utgjør innløpsenden 10 til apparatet, idet området rundt tannhjulene 6 og 8 utgjør en utløpsende av apparatet. 1 området som strekker seg mellom henholdsvis tannhjulene 5, 6 og 7, 8, dvs. mellom innløpsenden 10 og utløpsenden 11, er banene 1 og 2 hovedsakelig flate. Lengden av dette området er typisk 5 til 30 m, idet en lengde på 10 til 20 m dekker de fleste produksjonsbehov. Jo større lengde, desto større driftshastighet kan apparatet ha. Typiske transportørhastigheter ligger mellom 2 og 15 meter pr. minutt. Den nedre banen 2 kan for eksempel starte 2 m før den øvre banen 1 sett i retningen som blandingen av fibermatten og bindemiddelet fremføres. Denne forskyvningen av banen er imidlertid ikke vist på tegningen. Forskyvningen av banene gir blandingen av fibermatten og bindemiddelet en bedre understøttelse før blandingen føres inn mellom den øvre og nedre banen.

For at banene 1, 2 i nevnte område ikke skal bøye seg og innta en form som ikke er hovedsakelig flat, for eksempel som følge av trykket som oppstår når bindemiddelet skummer seg opp, omfatter apparatet et antall sylindere 9, som sammen med styreelementene 32 holder apparatets presseplater 3, 4 flat innenfor nevnte område, ref. fig 1 og 4. Fig. 1 viser for enkelhets skyld bare to sylindere 9, selv om man gjerne anvender flere sylindere langs hele apparatet. Sylinderene 9 gjør det mulig å tilpasse avstanden mellom den øvre og nedre banen, avhengig av tykkelsen til produktet som skal tilvirkes. I stedet for sylindere 9, kan man også anvende andre holde- eller justeringselementer som har samme funksjon. Begge banene 1, 2 innbefatter tre styreelementer 32, av hvilke én er sentralt posisjonert og to er posisjonert på hver side mellom det respektive kanter av styreplatene i det sen-trale styreelementet, i hvilket tilfelle presseplatene 3, 4 kan være relativt små og lette uten å bli utsatt for bøyninger når de belastes med et trykk på omtrent 1 til 2 bar. Styreelementene 32 som strekker seg i den langsgående retningen av apparatet, kan betegnes som skinner. Presseplatene 3, 4 omfatter gripedeler 38 som samvirker med hullene i respektive transportørkjeder 35, slik at gripedelene 38 føres inn i hullene for å bli forflyttet ved hjelp av transportørkjedene. Transportør-kjedene 35 er innrettet for å bli understøttet av styreelementene 32, ref. figur 4.

Avstanden mellom det øvre båndet 1 og det nedre båndet 2 i området der bindemiddelet skal skumme seg opp, ligger typisk mellom 10 og 30 mm, men det er mulig at avstanden kan være opptil 150 mm dersom man vil tilvirke et tykt endelig produkt. Dersom tykkelsen til sluttproduktet skal være mellom 30 og 50 mm, kan produktet med fordel innbefatte en fibermatte som omfatter en nedre matte som ligger nær den øvre overflaten av sluttproduktet samt en øvre matte som ligger nær den øvre overflaten av sluttproduktet. Dersom tykkelsen til sluttproduktet skal overstige 60 mm, kan det være en fordel å anvende tre matte oppå hverandre, idet to matter med høyere tetthet ligger på hver sin side av en lettere (tynnere) matte.

Henvisningstall 12 betegner et øvre laminat som kontinuerlig roterer rundt den øvre kontinuerlige banen 1. laminatet 12 er understøttet av fire ruller eller sylindere 13 til 16, av hvilke én sylinder 13 er posisjonert nær apparatets innløpsende 11 og en andre sylinder 14 er posisjonert apparatets utløpende 11. Den nedre siden av apparatet er på tilsvarende måte med et nedre laminat 17, som er understøttet av sylindere 18 til 21 og som kontinuerlig roterer rundt den nedre kontinuerlige banen 2. Figur 1 viser at sylinderen 18 er posisjonert lengre borte fra selve innløpsenden 10 enn sylinderen 13. Dette henger sammen med at bindemiddelet bør påføres fibermatten før fibermatten og bindemiddelet kommer frem til innløpsenden 10.

Det øvre og nedre laminatet 12 og 17 består fortinnsmessig av en polyetylenfolie. En folie av et annet materiale kan også anvendes, i hvilket tilfelle folien bør være av et materiale (så som polyuretan)som ikke binder eller klistrer seg til bindemiddelet man anvender. Polytetrafluoretylen (PTFE), også kjent som Teflon, er et eksempel på et slikt materiale.

I figur 1 angir henvisningstallet 22 en transportør som mater fibermatten 23 på det nedre laminatet 17 og mot apparatets innløpsende 10. Området mellom sylinderne 18 og 13, området som kalles påføringsområdet, er forsynt med et antall spredere eller sprutedyser 24, ved hjelp av hvilke bindemiddelet 25 injiseres eller påføres på det nedre laminatet 17. Antallet sprutedyser 24 kan variere. Jo større produkt og/eller hastighet, desto høyre antall sprutedyser bør anvendes. Antallet sprutedyser 24 kan variere mellom for eksempel 3 og 100. Sprutedysene 24 kan med fordel være anordnet slik at de beveger seg frem of tilbake i tversgående retning i forhold til apparatets langsgående retning, hvorved antallet sprutedyser kan holdes nede. Det er også mulig å utstyre apparatet med én enkel sprutedyse. I sylinderen 13, møter det øvre laminatet 12 blandingen av fibermatten 23 og bindemiddelet 25. Det kan sies at det øvre og nedre laminatet 12 og 17 danner en form for blandingen. Innenfor området mellom innløpsenden 10 og utløpsenden 11, tillates blandingen av fibermatten og bindemiddelet å skumme seg opp og herde, slik at et herdet, flat produkt blir tilveiebrakt ved utløpsenden som er dekket av laminatene 12 og 17 på hver side. Laminatene 12 og 17 fjernes ved sylinderene 14 og 19. laminatene 12 og 17 roterer på hver sin kontinuerlige bane ved hjelp av friksjons-kreftene som oppstår i området mellom innløpsenden 10 og utløpsenden 11. Alternativt kan en drivsylinder bringe laminatene 12 og 17 til å rotere, idet dette kan dreie seg om henholdsvis én av sylindrene 13 til 16 og 18 til 21. Figur 2 viser et grunnriss av apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 2 viser ikke det øvre laminatet 12, idet sylindrene 14 til 16 bare er illustrert med en stiplet linje. Bredden til presseplatene 3, 4 som er vist på figuren er 3 m, men bredden kan gjerne være større, opptil 5 m, dersom man ønsker å tilvirke brede produkter. Presseplatene 3, 4 kan også være betydelig smalere enn 3 m, men mindre enn 1 m er ikke anbefalt. Figur 3 viser et tverrsnitt av apparatet tatt langs linjen lll-lll på figur 2. Figuren viser av banene 1, 2 er forsynt med sidedeksler 26 til 29. Figur 5 viser et plateliknende fiberforsterket komposittprodukt ifølge oppfinnelsen. Figuren viser at fibrene strekker seg gjennom produktet, fra produktets nedre til øvre overflate. Noen enkeltfibre strekker seg gjennom hele produktet.

I det følgende beskrives fremgangsmåten for å tilvirke de plateliknende fiberforsterkede komposittproduktene ved hjelp av apparatet vist i figurene 1 til 3 i større detalj under henvisning til figur 6.

Først tilveiebringes trefibre med en tykkelse på 0,5 til 0,8 mm og en bredde på 0,3 til 2 mm. Fibrene tørkes slik at fuktighetsinnholdet er meget lavt. Fuktighetsinnholdet bør ikke overstige 8 %. Fibrenes lengde kan variere mellom 8 og 250 mm. En tredimensjonal fibermatte 23 dannes ved hjelp av ovennevnte fibre, idet fortrinnsvis 80 % er minst 100 mm lange. Matten holdes sammen under hele tilvirknings-prosessen.

Fibermatten 23 behandles slik at den fortrinnsvis får et fuktighetsinnhold mellom 3 til 4 %. Det ønskede fuktighetsinnholdet oppnås ved hjelp av egnede tørkere/fukt-ere. Dersom fuktighetsinnholdet overstiger den ønskede verdien, vil dette gi et dårligere sluttprodukt. Bruken av egnede tørkere/fuktere regnes som fagmessig og er ikke beskrevet videre.

Fibermatten 23 med et fuktighetsinnhold på maksimalt 4 % og i enkelte tilfeller maksimalt 5 %, gjøres stabilt ved å binde sammen fibrene. Dette holder fibrene i fibermatten sammen og fibrene forhindres i å spre seg på uønsket måte når bindemiddelet (polyuretan) påføres.

Fibermatten 23 styres med en hastighet på 7 meter pr. minutt på det nedre laminatet 17, idet polyuretan i væskeform påføres fibermatten ved hjelp av sprutedyser 24. Fibermatten 23 som nå er påført og omgitt av polyuretan i væskeform, føres mot sylinderen 13, der blandingen så kommer i kontakt med et øvre laminat. Blandingen av fibermatten og polyuretan befinner seg nå mellom det nedre og øvre laminatet. Det er om ønskelig mulig å tilveiebringe sidevanger som forhindrer at polyuretan renner ut fra sidene. Dette er normalt ikke nødvendig, idet polyuretan normalt er seigtflytende og herder forholdsvis raskt når den føres frem i apparatet. Blandingen av fibermatten 23 og polyuretan føres frem mellom de kontinuerlige båndene 1, 2 og tillates å skumme seg opp og herde derimellom. Et trykk på minst 0,8 bar og maksimalt 2 bar påføres blandingen av fibermatten og polyuretan innenfor området mellom båndene 1, 2. Det er ikke behov for noe spesielt trykk ved innløpsenden 10, men i siste halvdel av apparatet, dvs. området mellom midten og og utløpsenden 11 av apparatet, bør trykket komme opp i mot 1 til 2 bar. Større trykk en dette vil ikke bare være unødvendig, men vil bare medføre ulemper. Når polyuretanet skummer seg opp og herder, vil temperaturen mellom båndene 1, 2 være minst 30 grader celsius. Siden polyuretanet gjennomgår en eksotermisk re-aksjon, dvs. genererer varme mens den skummer seg opp, varmespresseplatene opp forhånd ved hjelp av infrarøde varmelamper 30, 31 for å forhindre varmesjokk, noe som er skjematisk angitt ved hjelp av stiplede linjer på figur 1. På grunn av denne forhåndsoppvarmingen, vil temperaturforskjellen mellom presseplatene og det oppskummende polyuretanet, som gjerne ligger mellom 30 og 90 grader Celsius, ikke være av noen betydning. For store temperaturforskjeller vil kunne medføre varmesjokk som resultere i et dårligere sluttprodukt. Forhåndsoppvarm-ing av presseplaten vil typisk bare være nødvendig når apparatet startes. Når apparatet har vært i drift en stund, opprettholdes temperaturen ved hjelp av varmen som produseres av det oppskummende polyuretanet. I stedet for varmelamper som er anordnet mellom tannhjulene 5, kan det anvendes andre typer varmeorga-ner. En temperatur som overstiger 100 grader Celsius, bør ikke forekomme mellom båndene, ettersom for høye temperaturer bare innebærer en ulempe og vil bidra til å øke produksjonskostnadene. Laminatene 12,17 fjernes fra det herdende produktet etter at det har forlatt utløpsenden 11. Etter dette skjæres kantene slik at de blir rette og deles opp i ønsket lengde. Sluttproduktet vil ha et vektforhold mellom fibre og bindemiddel på 0,8 og 2, fortrinnsvis mellom 1 og 1,3. Det oppskum-mede polyuretanet har en tetthet på mellom 25 og 100 kg/m<3>.

For et sluttprodukt som skal ha en tykkelse på 10 mm, anvendes en fibermatte med en tykkelse på mellom 15 til 30 mm som startmateriale. For et sluttprodukt som skal ha en tykkelse på omtrent 50 mm, anvendes en fibermatte med en tykkelse på mellom 70 til 150 mm som startmateriale. Dersom tykkelsen til sluttproduktet skal være 100 mm, anvendes to fibermatter som startmateriale, hver med en tykkelse på mellom 70 til 150 mm. Dersom tykkelsen til sluttproduktet skal være 150 mm, anvendes tre fibermatter som startmateriale, hver med en tykkelse på mellom 70 til 150 mm. I produkter omfattende flere lag (fibermatter), er det også en mulighet å tilføre bindemiddel mellom lagene under tilvrikningsprosessen, for derved å oppnå tilstrekkelig sammenbinding.

Oppfinnelsen har i det overstående kun blitt beskrevet ved hjelp av eksempler, og det forstås at de forskjellige utførelser av apparatets bestanddeler kan implemen-teres på forskjellige måter innenfor de vedføyde kravs ramme og idé. Det er for eksempel fullt mulig å anvende andre fibermateriale enn trefibre, så lenge disse er hygroskopiske. Fordelen med trefibre er imidlertid at sluttproduktet får meget gode fysiske og mekaniske egenskaper, i tillegg til at produksjonskostnadene holdes meget lave. I stedet for polyuretan, kan det også anvendes et fenolbasert materiale. Fremføringshastigheten til apparatet kan også variere, idet hastigheten fortrinnsvis ligger i området mellom 2 til 15 meter pr. minutt. Dimensjonene til sluttproduktet kan variere. Antallet sprutedyser kan variere. Det er mulig å anvende én eller flere dyser, som i stedet for å være stasjonære, kan anordnes til å bevege seg i tversgående retning i forhold til fibermattenes 23 fremføringsretning. Andre typer tversgående spruteorganer enn sprutedyser kan også anvendes. I stedet for spruteorganer 24, kan fibermatten påføres bindemiddel gjennom rør eller ved at bindemiddelet renner nedover kanaler og drypper ned på fibermatten. Fremfør-ingsorganene for å tilføre og fjerne laminatet 12, 17 kan også variere i sin utform-ing, for eksempel ved at antallet sylindere 13 til 16, 18 til 21 varierer. Fremførings-organene må ikke være anordnet slik at laminatene 12, 17 danner kontinuerlige baner, selv om dette er anbefalt. Laminatene kan føres fra en rull til den andre.

Claims (19)

1. Fremgangsmåte for å tilvirke et plateliknende, fiberforsterket komposittprodukt som kan brukes som et bygge- eller pakkemateriale, der fremgangsmåten omfatter de trinn: å plassere fibrene på et nedre laminat, å påføre fibrene et skummende, herdende bindemiddel i væskeform, slik at fibrene omgis av bindemiddelet, å føre fibrene omgitt av bindemiddelet mellom det nedre laminat og et øvre laminat, inn mellom nedre og øvre kontinuerlig roterende presseplater, der de kontinuerlig roterende presseplatene presser på henholdsvis den øvre og nedre side av fibrene omgitt av bindemiddelet, slik at fibrene som er omgitt av bindemiddelet føres frem ved hjelp av rotasjonshastigheten til presseplatene, idet bindemiddelet tillates å skumme seg opp, ekspandere og herde mellom de øvre og nedre presseplatene, og å fjerne laminatene fra det herdede produktet, karakterisert vedde trinn: å forberede fibrene i en tredimensjonal, sammenhengende matte av fibere som er bundet sammen, der fibrene har en tykkelse mellom 0,5 og 0,8 mm og en bredde mellom 0,3 og 2 mm, der lengden av minst 80 % av fibrene er minst 100 mm før bindemiddelet påføres på fibermatten, å gi fibermatten et fuktighetsinnhold på makimalt 5 %, før bindemiddelet på-føres på fibermatten, å påføre bindemiddelet på fibermatten slik at det dannes en blanding av fibermatte og bindemiddel, der blandingen omfatter fibre nær de øvre og nedre overflater av blandingen, som henholdsvis vendes mot de øvre og nedre presseplatene, å kontinuerlig rotere det øvre og nedre laminatet hvorimellom blandingen av fibermatte og bindemiddel føres, og å utsette blandingen for et trykk på mellom minst 0,8 bar og maksimalt 5 bar, der blandingen tillates å herde til et plateliknende produkt som har en tykkelse på mellom 10 og 150 mm før laminatene fjernes, der det plateliknende produktet også omfatter fibre nær de øvre og nedre overflater av produktet mens det føres mellom presseplatene.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat tykkelsen til fibermatten før påføring av bindemiddelet er omtrent 1,5 til 3 ganger tykkelsen til sluttproduktet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat fibermatten er tilvirket av hygroskopiske fibre.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert vedat det skummende bindemiddelet påføres en fibermatte som har et fuktighetsinnhold på maksimalt 3 %.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat blandingen av fibre og bindemiddel utsettes for et trykk på mellom 1 og 2 bar.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat et materiale med god klebeevne anvendes som bindemiddel.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 4, 5 og 6, karakterisert vedat polyuretan anvendes som bindemiddel.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert vedat et fenolbasert materiale anvendes som bindemiddel.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 7, karakterisert vedat fibrene omfatter trefibre.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert vedat fibermatten omgitt av polyuretan fremføres mellom presseplatene ved en temperatur mellom 30 og 90 grader Celsius.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat bindemiddelet påføres fibermatten ved hjelp av sprutedyser.

12. Apparat for å tilvirke et plateliknende, fiberforsterket komposittprodukt som kan brukes som et bygge- eller pakkemateriale, der apparatet omfatter: en innløpsende (10) som er innrettet for å motta fibrene omgitt av et bindemiddel, en utløpsende (11) som er innrettet for å føre ut det plateliknende, fiberforsterket komposittproduktet som er tilvirket av apparatet, et øvre kontinuerlig roterende bånd (1) som omfatter et flertall øvre presseplater (3), som styrt av minst to forlengede styreorganer (32) som strekker seg i apparatets langsgående retning, er innrettet for å bevege seg på en øvre kontinuerlig bane, der en nedre kontinuerlig roterende bånd (2) omfatter et flertall nedre presseplater (4), som styrt av minst to forlengede styreorganer (32) som strekker seg i apparatets langsgående retning, er innrettet for å bevege seg på en nedre kontinuerlig bane, der de øvre forlengede styreelementene (32) som strekker seg i apparatets langsgående retning er anordnet til å bevege seg på en nedre kontinuerlig bane, der de øvre presseplatene innenfor et område av den øvre kontinuerlige bane er anordnet på et første hovedsakelig flatt plan og de nedre presseplatene innenfor et område av den nedre kontinuerlige banen er anordnet på et andre hovedsakelig flatt plan, som forløper parallelt med det første flate plan, idet de øvre og nedre presseplater innenfor et område er anordnet for å mellom seg føre frem fibrene som er omsluttet av bindemiddelet, fremføringsorganer (13 til 16, 18 til 21) som er innrettet for å føre frem et øvre laminat (12) og et nedre laminat (17) i det nevnte området, der det øvre, und-erstøttede laminatet (12) ligger an mot det øvre presseplater (3) i det nevnte området og beveger seg med samme hastighet som de øvre presseplater, der det nedre, understøttede laminatet (17) ligger an mot det nedre presseplater (4) i det nevnte området og beveger seg med samme hastighet som de nedre presseplater, oppsamlingsorganer (13 til 16,18 til 21) som er innrettet for å samle opp det øvre og nedre laminatet (16, 17) fra det plateliknende komposittproduktet som tilvirkes i apparatet, påføringsorganer (24) ved innløpsenden (10) som er innrettet for å legge blandingen av bindemiddelet i væskeform og fibrene på det nedre laminatet (17), og oppvarmingsorganer (30, 31) for å varme opp blandingen av fibre og bindemiddel, karakterisert vedat lengden av nevnte område er 5 til 30 m og bredden av nevnte område er 1 til 5 m, apparatet omfatter presseorganer (9) som er innrettet for å utøve et trykk på minst 0,8 bar mot presseplatene (3, 4), apparatets øvre presseplater (3) er anordnet mellom 10 og 150 mm fra apparatets nedre presseplater (4), og nevnte fremføringsorganer er innrettet for å rotere de øvre laminatet (12) og det nedre laminatet (17) i kontinuerlige baner.

13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert vedat presseplatene (3,4) omfatter en flat overflate som vender mot laminatet (16, 17), samt gripedeler (38) som samvirker med de kontinuerlige drivelementene (35) som tilhører fremføringsorganene, som er innrettet for å bli styrt av styreorganene (32).

14. Apparat ifølge krav 12, karakterisert vedat det øvre og nedre laminatet (17) er tilvirket av en polyetylenfolie.

15. Apparat ifølge krav 12, karakterisert vedat påføringsorganene omfatter minst én sprutedyse (24) som er innrettet for å sveipe frem og tilbake på tvers av apparatets langsgående retning.

16. Apparat ifølge krav 12, karakterisert vedat varmeorganene (30, 31) er innrettet for å varme de øvre og nedre presseplater (3, 4) opp til en temperatur i området mellom 30 og 100 grader Celsius.

17. Plateliknende, fiberforsterket, stabilt komposittprodukt, omfattende fibre omgitt av et bindemiddel, som kan brukes som et bygge- eller pakkemateriale, der komposittproduktet omfatter fibre nær den øvre og nedre overflate av produktet,karakterisert vedat fibrene er i en form som likner en tredimensjonal, sammenhengende matte, tykkelsen til fibrene hovedsakelig spenner mellom 0,5 og 0,8 mm og bredden mellom 0,3 og 2 mm, der lengden til minst 80 % av fibrene er minst 100 mm, idet vektforholdet mellom fibrene og bindemiddelet ligger mellom 0,8 og 2 mm, og tykkelsen til det plateliknende produktet er 10 til 150 mm.

18. Plateliknende, fiberforsterket komposittprodukt ifølge krav 17,karakterisert vedat bindemiddelet er polyuretan.

19. Plateliknende, fiberforsterket komposittprodukt ifølge krav 18,karakterisert vedat produktet ikke omfatter et belegg.