PL172661B1 - Sposób wytwarzania wzmocnionego wlóknem materialu termoplastycznego PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania wzmocnionego wlóknem m aterialu term oplastycznego, przez wprowadzenie i sprasowanie termopla stu i wzmocnienia wlóknistego w dajacej sie ogrzewac i chlodzic prasie dwutasmowej z obiegowymi stalowymi pasami bez konca i z bocznym uszczelnieniem przestrzeni praso- wania, znamienny tym, ze to boczne usz- czelnienie tworzy sie ze wspólbiegnacego z materialem poddawanym prasowaniu (3), porowatego wyrobu profilowanego (4), który z obu stron bocznie podpiera sie mechanicz- nie elementami (11, 12). F i g . 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wzmocnionego włóknem materiału termoplastycznego przez wprowadzenie i sprasowanie termoplastu i wzmocnienia włóknistego.

Tworzywa kompleksowe z osnowy termoplastycznej i ze wzmocnienia włóknistego, zwłaszcza włókien szklanych, mają rosnące zainteresowanie w ..wielu gałęziach przemysłu, specjalnie w przemyśle samochodowym. Szczególnie interesujące są przy tym materiały, które przetwarza się na drodze kształtowania płytowych półwyrobów, zwłaszcza na drodze wyciskania. Najbardziej znanymi tworzywami tego rodzaju są termoplasty wzmocnione matą szklaną (GMT).

Do wytwarzania takich tworzyw kompleksowych stosuje się z powodów ekonomicznych korzystnie prasy dwutaśmowe. Szczególnie opłacalne pod względem techniki cieplnej ukształtowanie procesu jest omówione w opisie brytyjskim GB nr 2 040 801, w którym termoplast wprowadza się w postaci stopionej. Niezadowalające w tym sposobie jestjednakże kształtowanie się krawędzi płyty. Wskutek niezdefiniowanego wypływu tego materiału na obrzeżu powstaje relatywnie szeroka stref krawędziowa płyty, w której zawartość szkła i grubość płyty silnie waha się, toteż powstają znaczne odpady.

W opisie DE-A-33 47 877 omówiono prasę dwutaśmową do wytwarzania płyt wiórowych, płyt pilśniowych, sklejek, elektrolaminatów lub im podobnych, w przypadku której przy zewnętrznych krawędziach taśm w rowku współprowadzi się drut z taką samą prędkością, jak materiał prasowany. W przypadku stosowania wysokich ciśnień, takich jak w przypadku wytwarzania GMT z termoplastów, to boczne uszczelnienie nie prowadzi jednak do celu, gdyż drut ten przez sprasowany materiał jest wyciskany na boki. Ponadto w obszarze wlotowym taśm nie ma żadnego uszczelnienia drutem.

W opisie DE-A-29 23 036 omówiono prasę dwutaśmową do wytwarzania wzmocnionych wkładkami z lin stalowych taśm gumowych, które nadają się jako taśmy przenośnikowe. W celu bocznego uszczelnienia służą współbiegnące taśmy gumowe, które podparte są trzpieniami umocowanymi na taśmach prasowniczych. Do wytwarzania włóknistych tworzyw wielowar172 661 stwowych z termoplastycznej osnowy i mat z włókna szklanego byłaby taka dwutaśmowa prasa nie odpowiednia, gdyż zwykłe taśmy gumowe sprostałyby tamże występującym obciążeniom termicznym i mechanicznym.

Według opisu EP-A-0 484 735 problem bocznego uszczelnienia ma być rozwiązany dzięki temu, że z boku współbiegną taśmy z kauczuku zawierającego wkładki wzmacniające. W szczególności proponuje się taśmy z członów metalowych, powleczone kauczukiem silikonowym. Przy wzroście ciśnienia taśmy te odchylają się na zewnątrz, przy czym zapewne wskutek siły przenoszonej za pomocą tarcia na te taśmy ograniczone jest ciśnienie wywierane na materiał prasowany. Do sprasowywania pod wysokimi ciśnieniami, które są wymagane dla zapewnienia dobrej jakości produktu, sposób ten jest przeto nieodpowiedni. Ponieważ w przypadku wahań ciśnienia taśma odchyla się na zewnątrz nawet w granicach tolerancji, powstaje nierównomierny brzeg, który stanowi odpad.

Nieoczekiwanie udało się opracować łatwy sposób wytwarzania wzmocnionego włóknem materiału termoplastycznego, w którym straty na brzegach produktu są bardzo nikłe.

Sposób wytwarzania wzmocnionego włóknem materiału termoplastycznego przez wprowadzenie i sprasowanie termoplastu i wzmocnienia włóknistego w dającej się ogrzewać i chłodzić prasie dwutaśmowej z obiegowymi stalowymi pasami bez końca z bocznym uszczelnieniem przestrzeni prasowania, polega według wynalazku na tym, że to boczne uszczelnienie tworzy się ze współbiegnącego z materiałem poddawanym prasowaniu, porowatego wyrobu profilowego, który z obu stron bocznie podbiera się mechanicznie.

Jako termoplast stosuje się przykładowo termoplastyczne poliestry, polietylen, poliamidy lub polipropylen i ich kopolimery. Korzystnie stosuje się polipropylen lub poliamidy.

W celu zrealizowania sposobu materiał termoplastyczny, korzystnie za pomocą jednej lub wielu dysz szerokoszczelinowych, wytłacza się w stopniowym stanie między dwie lub kilka mat włóknistych lub warstw i wraz z nimi wprowadza się do prasy dwutaśmowej i tam sprasowuje. Aby materiał sprasowany nie wyciskał się po bokach prasy, uszczelnia się przestrzeń prasowania po bokach za pomocą porowatego wyrobu profilowego, który z obu stron bocznie podpiera się mechanicznie po to, by także on nie został wyciśnięty po bokach prasy. I tak np. współprowadzony porowaty wyrób profilowany podpiera się mechanicznie przez podporę współbiegnącą z pasami stalowymi, albo przez nieruchomą podporę zamocowaną w maszynie.

Jako boczne uszczelnienie służy porowaty wyrób profilowy, który ewentualnie przed wprowadzeniem do prasy dwutaśmowej zwilża się. Może to być sznur okrągły, lina, sznur pleciony lub kabel, ale może to być też wstęga filcowa, włókninowa lub piankowa. Może być z innego typu materiału lub z tego samego typu materiału co materiał termoplastyczny.

Korzystnie materiałem bocznego uszczelnienia jest materiał tego samego typu co materiał termoplastyczny i korzystnie zwilża się go wodą. Do tej wody można, w celu zmniejszenia napięcia powierzchniowego, dodać małe ilości znanych substancji powierzchniowo czynnych, np. tensydów, takich jakie stosuje się w dostępnych w handlu środkach do mycia naczyń.

W celu przeprowadzenia sposobu na każdym boku prasy przykładowo doprowadza się zanurzony w wodzie sznur polipropylenowy, którego średnicajest tak duża, że już u wlotu prasy styka się z oboma pasami stalowymi tej prasy i w toku procesu prasowania ściska się na wysokość utworzonego, wzmocnionego włóknem materiału termoplastycznego. Na tej drodze to boczne uszczelnienie staje się skuteczne juz od początku procesu prasowania.

Podczas procesu prasowania nieco stopu termoplastu, znajdującego się przy brzegu wnika do pustych przestrzeni materiału porowatego i razem z nim tworzy właściwe uszczelnienie. Korzystne jest stosowanie materiału tego samego typu, który razem z obrzeżem utworzonego, wzmocnionego włóknem termoplastu obcina się podczas obrzynania krawędzi i można zawracać bezpośrednio do obiegu.

Szczególnie korzystne jest zwilżanie porowatego wyrobu profilowego wodą. Jeśli stopiony termoplast zetknie się ze zwilżonym, porowatym wyrobem profilowym, to odparowuje woda i wskutek tego chłodzi dochodzący stop, który przy tym staje się bardziej lepki i wreszcie krzepnie, dzięki czemu znacznie polepsza się działanie uszczelniające.

Przykładowe urządzenie do przeprowadzania sposobu według wynalazku przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z boku prasy dwutaśmowej włącznie z

172 661 doprowadzeniem porowatego wyrobu profilowego; fig. 2 jest poziomym przekrojem fig. 1 wzdłuż linii A-A i przedstawia w jednym odcinku prasy dwie możliwości podparcia porowatego wyrobu profilowego, mianowicie podparcie (11) jest zamocowane na prasie dwutaśmowej, podparcie (12) zaś jest współbiegnące ze stalowymi pasami, przy czym praktycznie stosuje się albo podparcie (11) albo podparcie (12); fig. 3 jest pionowym przekrojem B-B fig. 1 i uwidocznia podparcie (11) zamocowane na prasie dwutaśmowej; a fig. 4 jest pionowym przekrojem B-B fig. 1 i uwidocznia współbiegnące z pasami stalowymi podparcie (12), zamocowane na dolnym pasie. W fig. 1-4 elementy prasy mają następujące znaczenia:

- górny pas stalowy prasy dwutaśmowej

- dolny pas stalowy prasy dwutaśmowej

- termoplast i wzmocnienie włókniste przed sprasowaniem

- porowaty wyrób profilowy (p.w.p.)

- boczne prowadzenie dla p.w.p.

- rolki prowadzące dla p.w.p.

- zwoje wyrobu p.w.p.

- urządzenie doprowadzające dla p.w.p.

- pojemnik nawilżający dla p.w.p.

- wzmocniony włóknem materiał termoplastyczny po sprasowaniu

- podparcie dla p.w.p. zamocowane na prasie dwutaśmowej

- podparcie dla p.w.p. współbiegnące z pasami stalowymi.

Przykła d. W izobarycznej, hydraulicznie podpartej prasie prowadzi się 2 warstwy maty z włókna szklanego o gramaturze po 900 g/m² każda. Między te obie maty szklane wytłacza się stop polipropylenowy (stop-PP) w powlekającej warstwie 2700 g/m2. Po obu stronach doprowadza się po jednej, w kąpieli wodnej nasyconej wstędze filcu igiełkowego z włókien polipropylenowych (PP) o grubości 6 mm i szerokości 10 mm. Dla podparcia wstęgi uszczelniającej służą z boku w prasie, nieruchomo zamocowane blachy o grubości 3 mm, które na szerokość 28 mm wchodzą między taśmy prasownicze. Prasa funkcjonuje z prędkością 2 m/minutę i w strefie reakcji jest zasilana hydraulicznym ciśnieniem 2,5 MPa na tył taśmy. Otrzymuje się quasihomogeniczne tworzywo kompleksowe, tzn. bez struktury warstwowej, z całkowicie zamkniętą powierzchnią, o grubości 3,7 mm i o gęstości 1,20 g/cm³.

172 661

Fi g. 4172 661

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania wzmocnionego włóknem materiału termoplastycznego, przez wprowadzenie i sprasowanie termoplastu i wzmocnienia włóknistego w dającej się ogrzewać i chłodzić prasie dwutaśmowej z obiegowymi stalowymi pasami bez końca i z bocznym uszczelnieniem przestrzeni prasowania, znamienny tym, że to boczne uszczelnienie tworzy się ze współbiegnącego z materiałem poddawanym prasowaniu (3), porowatego wyrobu profilowanego (4), który z obu stron bocznie podpiera się mechanicznie elementami (11,12).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że współprowadzi się porowaty wyrób profilowy (4), który jest tego samego typu co materiał termoplastyczny (10).
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako porowaty wyrób profilowy (4) współprowadzi się sznur okrągły, linę lub sznur pleciony.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako porowaty wyrób profilowy (4) współprowadzi się wstęgę filcową, włókninową lub piankową.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że współprowadzony, porowaty wyrób profilowy (4) zwilża się wodą przed wprowadzeniem do prasy dwutaśmowej.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wzmocnienie włókniste w materiale (3) przed wejściem do prasy zwilża się z boku wodą.