PL159294B1

PL159294B1 - Sposób wytwarzania maty wlóknistej oraz mata wlóknista PL

Info

Publication number: PL159294B1
Application number: PL1988276317A
Authority: PL
Inventors: Wolfgang Privas
Original assignee: Kuehnsdorfer Holzfasermatten
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1992-12-31
Also published as: WO1989005366A1; PT89196B; ATA326887A; PT89196A; CS275642B6; CS8808146A2; CN1034403A; YU222788A; AT387798B; YU45065B; CN1008752B; PL276317A1; ES2009426A6; ZA889242B; CA1321512C

Abstract

1.Sposób wytwarzania maty wlóknistej, skladajacej sie z wlókien celulozowych i wló- kien termoplastycznych, zwlaszcza wlókien poliestrowych i/lub wlókien naturalnych pocho- dzenia roslinnego, oraz zawierajacej utwar- dzalny srodek wiazacy na bazie tworzywa sztucznego, przy czym z tej m aty wlóknistej mozna otrzymywac przez prasowanie, w nastep- nej operacji technologicznej, przedmioty o trwalym ksztalcie, pod dzialaniem ciepla i cis- nienia oraz wskutek utwardzenia srodka wia- zacego, znamienny tym, ze wlókna celulozowe ( 1 ) impregnuje sie roztworem utwardzalnego srodka wiazacego (5), zwlaszcza roztworem zywicy fenolowej i suszy, oraz wysuszone wló- kna celulozowe (6 ) miesza sie na sucho z wló- knami termoplastycznymi ( 1 0 ), oraz z wló- knami poliestrowymi i/lub z wlóknami natural- nymi pochodzenia roslinnego, a z mieszaniny wlókien celulozowych (6 ) i wlókien term opla- stycznych ( 1 0 ) i/lub wlókien naturalnych pochodzenia roslinnego wytwarza sie wlókni- ne (2 1 ), która wzmacnia sie przez iglowanie w maszynie (23) do iglowania. FIG. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania maty włóknistej oraz mata włóknista składająca się z włókien celulozowych i włókien termoplastycznych, zwłaszcza poliestrowych i/lub włókien naturalnych pochodzenia roślinnego, zawierającej utwardzalny środek wiążący na bazie tworzywa sztucznego, przy czym z tej maty włóknistej można otrzymywać przez prasowanie, w następnej operacji technologicznej przedmioty o trwałym kształcie, pod działaniem ciepła i ciśnienia oraz wskutek utwardzenia środka wiążącego.

Pod działaniem ciepła i ciśnienia podczas trwania procesu formowania tłocznego utwardzalny środek wiążący ulega utwardzeniu a między termoplastycznymi włóknami tworzą się miejsca połączeń przez termozgrzewanie, które po ochłodzeniu również utwardzają się i wytwarzają gładką powierzchnię.

159 294

Znany jest z opisu ogłoszeniowego RFN nr 3 239 732 sposób wytwarzania łatwej do stosowania maty włóknistej wyżej opisanego rodzaju, według którego włókniną otrzymaną z włókien celulozowych i włókien termoplastycznych oraz ewentualnie innych materiałów termoplastycznych i utwardzalnego środka wiążącego ogrzewa się tak, że włókna termoplastyczne miękną aż do osiągnięcia temperatury sklejania, wskutek czego położenie włókien w punktach ich zetknięcia zostaje utrwalone przez sklejenie i mata włóknista ulega wstępnemu utwardzeniu.

Przy utwardzeniu włókininy przez nadtapianie włókien termoplastycznych otrzymuje się włókninę o właściwościach silnie zmieniających się w jej przekroju, ponieważ najsilniej ogrzewane są warstwy jej powierzchni. Chcąc natomiast zapewnić sklejenie wewnętrznych warstw nie można z kolei zapewnić utrzymania włóknistej struktury warstw powierzchniowych i otrzymana mata włóknista nie jest dostatecznie elastyczna do dalszych manipulacji.

W macie włóknistej według wymienionego wyżej opisu środki wiążące, odpowiedzialne za utwardzanie maty są tylko zmieszane z włóknami, co nie może zapewnić równomiernego utwardzenia. Zwłaszcza mogą występować miejsca, w których środki wiążące znajdują się w niewystarczającej ilości tak, że gotowy przedmiot nie w każdym miejscu ma taką samą wytrzymałość.

Sposób wytwarzania maty włóknistej jest znany także z opisu patentowego RFN nr 1 954 416, polegający na tym ,że mieszaninę włókien celulozowych i włókien syntetycznych przerabia się na włókninę, którą utwardza się przez naniesienie środków klejących, a następnie wysuszenie i sprasowanie. Włókna warstw powierzchniowych sklejają się przy tym z sobą w miejscach zetknięcia, tak że mata włóknista ulega stabilizacji i może być poddana dalszej obróbce.

Ten znany sposób posiada wady polegające na tym, że nanoszenie środków klejących na powierzchnię włókniny jest kłopotliwe i wymaga późniejszego suszenia. Ponadto włóknina w całym swoim przekroju posiada bardzo zmienną wytrzymałość, gdyż środkiem klejącym nasyca się tylko jej warstwy powierzchniowe. Całkowite nasycenie wymaga jeszcze kłopotliwszej dalszej obróbki, podczas której nie wysuszona jeszcze włóknina musi być szczególnie ostrożnie traktowana.

Utwardzanie wytłaczanego przedmiotu odbywa się według opisu patentowego RFN nr 1 054416 przez umieszczenie sproszkowanego tworzywa sztucznego w pustej przestrzeni prasy, w której masa włóknista poddawana jest formowaniu. W celu otrzymania przedmiotu o równomiernej wytrzymałości należy umieścić w prasie warstwę sproszkowanego tworzywa o równomiernej grubości, co jest bardzo trudne lub w ogóle niemożliwe ze względu na skomplikowany kształt przedmiotu.

Celem wynalazku jest uniknięcie tych wad i trudności oraz zaproponowanie sposobu wytwarzania opisanej na wstępie maty włóknistej o jednolitej twardości, w całym jej przekroju i przy małym zużyciu energii. Powinno być przy tym zapewnione otrzymywanie z tej maty włóknistej przedmiotów o równomiernej twardości.

Zadanie to rozwiązane sposobem według wynalazku przez kombinowane zastosowanie następujących operacji polegających na tym, że włókna celulozowe impregnuje się roztworem utwardzalnym środka wiążącego, zwłaszcza roztworem żywicy fenolowej i suszy oraz wysuszone włókna celulozowe miesza się na sucho z włóknami termoplastycznymi, jak z włóknami poliestrowymi i/lub z włóknami naturalnymi pochodzenia roślinnego, a z mieszaniny włókien celulozowych i włókien termoplastycznych i/lub włókien naturalnych pochodzenia roślinnego wytwarza się włókninę oraz wzmacnia się wytworzoną włókninę przez igłowanie w maszynie do igłowania.

Jeżeli dalsze przetwarzanie maty włóknistej odbywa się przy szczególnie silnym odkształceniu jej, wówczas zwłaszcza mieszaninę włókien celulozowych oraz włókien termoplastycznych i/lub włókien naturalnych pochodzenia roślinnego nanosi się przez igłowanie na cienką warstwę włókniny nośnej z włókien termoplastycznych.

Szczególnie równomierną matę włóknistą można otrzymać zwłaszcza tak, że wytwarza się włókninę z impregnowanych włókien celulozowych i włókninę z włókien termoplastycznych i/lub włókien naturalnych pochodzenia roślinnego, miesza obydwie włókniny w bębnie, wytwarza się z mieszaniny następną włókninę i nanosi ją przez igłowanie na cienką warstwę włókniny nośnej z włókien termoplastycznych.

Otrzymana sposobem według wynalazku mata włóknista, zwłaszcza stosowana do wytwarzania przedmiotów przez formowanie ich przy użyciu ciepła i ciśnienia, składająca się z włókien

159 294 celulozowych, włókien termoplastycznych i/lub włókien naturalnych pochodzenia roślinnego oraz utwardzalnego środka wiążącego na bazie tworzywa sztucznego jest znamienna tym, że włókna celulozowe są impregnowane roztworem utwardzalnego środka wiążącego oraz połączone z włóknami termoplastycznymi i/lub włóknami naturalnymi pochodzenia roślinnego przez mechaniczne splatanie bez stapiania.

W matach włóknistych narażonych na oddziaływanie szczególnie silnych obciążeń mechanicznych włókna celulozowe oraz włókna termoplastyczne i/lub włókna naturalne pochodzenia roślinnego są połączone dodatkowo mechaniczne z cienką warstwą włókniny nośnej z włókien termoplastycznych.

Przedmiot uformowany przy użyciu ciepła i ciśnienia z maty włóknistej otrzymanej sposobem według wynalazku ma włókna celulozowe, włókna termoplastyczne i/lub włókna naturalne pochodzenia roślinnego osadzone w utwardzonym stopie z utwardzalnego środka wiążącego i są związane z tym stopem.

Włókna celulozowe są korzystnie usieciowane z włókniną nośną i utwardzonym stopem utwardzalnego środka wiążącego dzięki czemu przedmiot posiada szczególnie dużą wytrzymałość i silnie obciążalną powierzchnię. Przedmiot tego rodzaju odznacza się ponadto trwałością wymiarów i wysoką wytrzymałością na ściskanie przy zginaniu.

Sposób według wynalazku objaśniono bliżej za pomocą załączonych rysunków, na których fig. 1 i 2 przedstawiają schematy procesu technologicznego wytwarzania maty włóknistej. Na fig. 3 pokazany jest ukośny szkic przedmiotu wykonanego z maty włóknistej, otrzymanej sposobem według wynalazku. Fig. 4 przedstawia ten przedmiot w przekroju wykonanym wzdłuż linii IV-IV z fig. 3. Fig. 5 przedstawia szczegół przekroju tego przedmiotu w dużym powiększeniu.

Według fig. 1 krajankę 1 przerabia się na włókno celulozowe 3 przez rozwłóknianie w rozwłókniarce 2. Włókna te impregnuje się woskiem 4 i roztworem 5 żywicy fenolowej. Impregnowane włókna celulozowe 6 suszy się następnie w suszarni rurowej 7 i prasuje w prasie 8 na bele 9.

Włókna termoplastyczne 10 na przykład włókna poliestrowe otrzymane przez rozdrobnienie bel 11 włókien poliestrowych są transportowane do zasobnika pośredniego 12 a następnie do urządzenia 13 do nasypywania włókien. Urządzenie 13 nasypuje włókna na taśmę 14 przenośnika taśmowego. Na otrzymaną warstwę włókien poliestrowych nasypywane są za pomocą dwóch dalszych urządzeń 15 i 16 do nasypywania włókna celulozowe, otrzymane przez rozdrabnianie bel

9. Otrzymaną w ten sposób kształtkę warstwową miesza się wstępnie w mieszalniku 17 i ostatecznie w mieszalniku 18. Mieszaninę 19 transportuje się do układarki 20 włókniny, w której utrzymuje się włókninę 21 o ustalonym ciężarze. Włókninę 21 nanosi się na cienką warstwę włókniny poliestrowej 22 i łączy obydwie włókniny przez igłowanie w maszynie 23 do igłowania. Otrzymaną w ten sposób matę włóknistą 24 tnie się w krajalnicy 25 na płyty o ustalonych wymiarach i układa w stosy w urządzeniu 26 do sterowania. Włóknina jest bardzo łatwa do stosowania a ponadto większa i giętka, tak że przy dalszym wytwarzaniu z niej przedmiotów przez formowanie tłoczne nie napotyka się na żadne trudności. Jeżeli zamiast włókien termoplastycznych 10 zastosuje się włókna naturalne pochodzenia roślinnego (przykładowo bawełnę) lub mieszaninę takich włókien naturalnych z włóknami termoplastycznymi, otrzyma się również miękką i giętką włókninę.

Według sposobu przedstawionego na fig. 2 otrzymywanie impregnowanych włókien celulozowych i włókien poliestrowych 10 z krajanki 1 odbywa się tak samo jak w sposobie przedstawionym na fig. 1; inaczej natomiast otrzymuje się włókninę. Włóknina celulozowa 6 transportuje się przenośnikiem taśmowym 14 do układarki 20 włókniny. Włókna poliestrowe 10 przesyła się natomiast przenośnikiem taśmowym 27 do oddzielnej układarki 28 włókniny. Tą metodą otrzymuje się oddzielnie włókninę 29 i 30 zarówno z włókien celulozowych jak i z włókien poliestrowych.

Obydwie włókniny 29 i 30 transportuje się do bębna 31, w którym miesza się je. Z otrzymanej mieszaniny wykonuje się ponownie włókninę, którą nanosi się na cienką warstwę włókniny poliestrowej 22. Następnie w maszynie 23 do igłowania łączy się przez igłowanie włókninę 21 z cienką warstwą włókniny poliestrowej 22, otrzymując także łatwą do stosowania i dostatecznie podatną do kształtowania matę włóknistą 24.

Z mat włóknistych wytwarza się przez prasowanie pod działaniem ciepła i ciśnienia różne przedmioty. Taki przedmiot 32 pokazano przykładowo na fig. 3 i 4. Jest to ościeżyna drzwiowa dla

159 294 5 samochodu osobowego. Jak można zauważyć na fig. 4 grubość tej ościeżyny drzwiowej 32 jest prawie jednakowa na całym jej przekroju.

Na figurze 5 pokazano szczegół przekroju przedmiotu 32 w dużym powiększeniu. Można tu rozpoznać włókna celulozowe 6, które są osadzone w utwardzonym stopie 33 utwardzalnego środka wiążącego. Zewnętrzne ograniczenie przedmiotu 32 tworzy od strony 34 włóknina nośna 22 składająca się z włókien termoplastycznych 35, która z włóknami celulozowymi 6jest połączona nie tylko mechanicznie, lecz włókna celulozowe 6 usieciowane są z włókniną nośną 22 i z utwardzonym stopem 33 utwardzalnego środka wiążącego, który w procesie prasowania wniknął do włókniny nośnej 22, tworząc sztywny, odporny na oddziaływanie ciężkich warunków przedmiot o trwałym kształcie.

W utwardzonym środku wiążącym osadzone są dodatkowo włókna termoplastyczne 36 lub włókna naturalne, jeżeli te ostatnie zastosowano jako dodatek do włókien termoplastycznych 36 lub zamiast tych włókien termoplastycznych 36.

FIG. 5

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania maty włóknistej, składającej się z włókien celulozowych i włókien termoplastycznych, zwłaszcza włókien poliestrowych i/lub włókien naturalnych pochodzenia roślinnego, oraz zawierającej utwardzalny środek wiążący na bazie tworzywa sztucznego, przy czym z tej maty włóknistej można otrzymywać przez prasowanie, w następnej operacji technologicznej, przedmioty o trwałym kształcie, pod działaniem ciepła i ciśnienia oraz wskutek utwardzenia środka wiążącego, znamienny tym, że włókna celulozowe (1) impregnuje się roztworem utwardzalnego środka wiążącego (5), zwłaszcza roztworem żywicy fenolowej i suszy, oraz wysuszone włókna celulozowe (6) miesza się na sucho z włóknami termoplastycznymi (10), oraz z włóknami poliestrowymi i/lub z włóknami naturalnymi pochodzenia roślinnego, a z mieszaniny włókien celulozowych (6) i włókien termoplastycznych (10) i/lub włókien naturalnych pochodzenia roślinnego wytwarza się włókninę (21), którą wzmacnia się przez igłowanie w maszynie (23) do igłowania.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę włókien celulozowych (6) oraz włókien termoplastycznych (10) i/lub włókien naturalnych pochodzenia roślinnego nanosi się przez igłowanie na cienką warstwę włókniny nośnej (22) z włókien termoplastycznych.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wytwarza się włókninę (29) z impregnowanych włókien celulozowych (6) oraz włókninę (30) z włókien termoplastycznych (10) i/lub włókien naturalnych pochodzenia roślinnego, miesza obydwie włókniny w bębnie (31), wytwarza z mieszaniny następną włókninę (21) i nanosi ją przez igłowanie na cienką warstwę włókniny nośnej z włókien termoplastycznych.
4. Mata włóknista, zwłaszcza stosowana do wytwarzania przedmiotów przez formowanie ich przy użyciu ciepła i ciśnienia, składająca się z włókien cetolozowych, włókien termoplastycznych i/lub włókien naturalnych pochodzenia roślinnego oraz utwardzalnego środka wiążącego na bazie tworzywa sztucznego, znamienna tym, że włókna celulozowe (1) są impregnowane roztworem utwardzalnego środka wiążącego (5) i połączone z włóknami termoplastycznymi (10) i/lub włóknami naturalnymi pochodzenia roślinnego przez mechaniczne splatanie bez stapiania.
5. Mata według zastrz. 4, znamienna tym, że włókna celulozowe (1) oraz włókna termoplastyczne (10) i/lub włókna naturalne pochodzenia roślinnego są połączone dodatkowo mechanicznie z cienką warstwą włókniny nośnej (22) z włókien termoplastycznych.
6. Mata według zastrz. 4 albo 5, znamienna tym, że przedmiot (32) uformowany z niej przy użyciu ciepła i ciśnienia ma włókna celulozowe (6), włókna termoplastyczne (36) i/lub włókna naturalne pochodzenia roślinnego osadzone w utwardzonym stopie (33) z utwardzalnego środka wiążącego i są związane z tym stopem (33).
7. Mata według zastrz. 6, znamienna tym, że włókna celulozowe (6) w gotowym przedmiocie są usieciowane z włókniną nośną (22) i utwardzonym stopem (33) utwardzalnego środka wiążącego.