PL211127B1 - Sposób wytwarzania płyty kompozytowej - Google Patents

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 211127 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 380224 ^{(51) Int.Cl.}

B32B 27/12 (2006.01) B32B 7/00 (2006.01) B29C 65/02 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 17.07.2006 (54)

Sposób wytwarzania płyty kompozytowej (73) Uprawniony z patentu:

POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:

21.01.2008 BUP 02/08 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

30.04.2012 WUP 04/12 (72) Twórca(y) wynalazku:

SŁAWOMIR BORYSIAK, Swarzędz, PL DOMINIK PAUKSZTA, Poznań, PL JÓZEF GARBARCZYK, Poznań, PL (74) Pełnomocnik:

rzecz. pat. Barbara Urbańska-Łuczak

PL 211 127 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania płyty kompozytowej z matrycą polimerową długich włókien pozyskanych z rośliny konopi, sizalu, kokosu, ramii i innych włókien naturalnych.

Znany jest sposób wytwarzania kompozytu zawierającego polimer termoplastyczny i włókna naturalne. Sposób ten polega na prasowaniu mieszaniny polimeru i włókien naturalnych przy odpowiednio dobranych parametrach ciśnieniowych i temperaturowych, celem otrzymania wyprofilowanych lub płaskich płyt.

Z polskiego opisu patentowego nr 125 018 znany jest sposób wytwarzania wzmocnionych tworzyw termoplastycznych polegający na zmieszaniu w podwyższonej temperaturze włókien nieorganicznych ciętych z żywicami epoksydowymi.

Z polskiego opisu patentowego nr 186 577 znany jest sposób wytwarzania kompozytu termoplastycznego z pociętymi włóknami naturalnymi o długości od 0,5 mm do 3 mm. Jako włókna naturalne stosuje się zwłaszcza włókna lniane lub konopne.

Z polskiego opisu patentowego nr 190 405 znany jest sposób otrzymywania pł yty kompozytowej na bazie polimerów termoplastycznych oraz zmodyfikowanych lub nie poddanych modyfikacji długich włókien lnianych.

Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania płyty kompozytowej poprzez łączenie polimeru termoplastycznego z włóknami naturalnymi, polegający na tym, że na dnie formy, której podstawę stanowi płyta grzejna wykłada się na przemiennie co najmniej trzy warstwy, przy czym warstwy skrajne stanowi polimer oraz warstwy włókien naturalnych o długości od 0,0005 m do 1,5 m ewentualnie, uprzednio poddanymi modyfikacji polepszającej adhezję pomiędzy składnikami płyty, następnie warstwy te poddaje się procesowi podgrzewania do temperatury 393-573K i obróbki ciśnieniowej, po czym otrzymany produkt schładza się do temperatury otoczenia.

Korzystnym jest, gdy modyfikatorem adhezji jest związek silanowy, bezwodnik kwasu octowego lub bezwodnik innego kwasu organicznego, związek izocyjanianowy, roztwór wodorotlenku sodu, tiazynowy bezwodnik kwasu maleinowego.

Również korzystnym jest, gdy polimer stosuje się w postaci płyty, folii, granulatu, proszku.

Korzystnym jest, gdy włóknem naturalnym są włókna konopne, kokosowe, sizalowe, włókna juty, włókna kenafu, bawełny, ramii.

Według wynalazku, uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:

- moż liwość zastosowania różnych włókien naturalnych,

- moż liwość zastosowania całej rośliny z wiechą i korzeniami,

- moż liwość zastosowania polimeru po procesie recyklingu materiałowego,

- moż liwość otrzymania wyrobu o korzystnych cechach uż ytkowych,

- moż liwość otrzymania kompozytu biorozpuszczalnego.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.

P r z y k ł a d I

Na dnie formy, której podstawę stanowi płyta grzejna, wykłada się naprzemiennie folie izotaktycznego polipropylenu oraz warstwy naturalnych włókien konopnych, poddanych uprzednio procesowi modyfikacji. Skrajne warstwy stanowi folia polipropylenowa. Łączna ilość warstw wynosi 7 (4 polipropylenowe i 3 z włóknami konopnymi o długości do 0,6 m). Udział każdego ze składników wynosi (polimeru termoplastycznego i włókien konopnych wynosi 50%. Warstwy te poddaje się działaniu temperatury 463K i ciśnieniu formy 105 N/m² utrzymując ten stan przez okres 45 minut. Po zredukowaniu ciśnienia oraz po ochłodzeniu formy, wyjmuje się gotowy produkt.

P r z y k ł a d II

Płaskie płyty z PE o grubości 0,5 mm układa się na przemiennie z warstwami mieszaniny odpadowych, długich 0,05-0,5 m włókien sizalu, konopi i kokosu i umieszcza się w formie pomiędzy dwiema płytami grzejnymi. Masa włókien w sporządzanej płycie kompozytowej wynosi 75%. Wysokość formy wynosi 0,007 m. Po ogrzaniu płyt do temperatury 448K poddaje się ciśnieniu 105 N/m², utrzymując ten stan przez okres 20 minut, po czym redukuje się ciśnienie oraz schładza płyty grzejne do temperatury 313K. Gotowy wyrób wyjmuje się z formy.

P r z y k ł a d III

Płytę kompozytową otrzymuje się z granulatu polipropylenu, folii polipropylenowej oraz z włókien konopnych poddanych modyfikacji chemicznej, która polega na przeprowadzeniu procesu merceryzacji (traktowaniu 20% roztworem NaOH przez okres 30 minut w temperaturze otoczenia),

PL 211 127 B1 a następnie na reakcji z bezwodnikiem kwasu octowego. Na dnie formy, będącej płytą grzejną, usypuje się warstwę granulatu, na której układa się kolejno warstwy włókien naturalnych, korzystnie z odpadowych włókien konopnych o długości do 1,5 m oraz folii z polipropylenu. Dalszy proces jest analogiczny z podanym w przykładzie I.

P r z y k ł a d IV

Do sporządzenia płyty kompozytowej wykorzystywane są długie włókna oraz polimer w formie folii i proszku. Na dnie ogrzewanej formy układa się folię z polipropylenu, a następnie kolejno żądaną ilość warstw włókien naturalnych o długości co najmniej 0,0005 m, na które dosypuje się proszek polimerowy. Ostatnią, górną warstwą jest folia z polimeru termoplastycznego. Dalszy proces jest analogiczny z podanym w przykładzie I. Ogólna masa włókien w kompozycie otrzymanym analogiczną metodą do opisanych powyżej wynosi 60% przy 40% udziale polimeru, będącego matrycą.

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania pł yty kompozytowej poprzez łączenie polimeru termoplastycznego z włóknami naturalnymi, znamienny tym, ż e na dnie formy, której podstawę stanowi płyta grzejna wykłada się na przemiennie co najmniej trzy warstwy, przy czym warstwy skrajne stanowi polimer oraz warstwy włókien naturalnych o długości od 0,0005 m do 1,5 m ewentualnie, uprzednio poddanymi modyfikacji polepszającej adhezję pomiędzy składnikami płyty, następnie warstwy te poddaje się procesowi podgrzewania do temperatury 393-573K i obróbki ciśnieniowej, po czym otrzymany produkt schładza się do temperatury otoczenia.
2. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że modyfikatorem adhezji jest związek silanowy.
3. 3. Sposób wedł ug zastrzeż enia 1, znamienny tym, ż e modyfikatorem adhezji jest bezwodnik kwasu octowego.
4. 4. Sposób wedł ug zastrzeż enia 1, znamienny tym, ż e modyfikatorem adhezji jest bezwodnik kwasu organicznego.
5. 5. Sposób wedł ug zastrzeż enia 1, znamienny tym, ż e modyfikatorem adhezji jest zwią zek izocyjanianowy.
6. 6. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, ż e modyfikatorem jest roztwór wodorotlenku sodu.
7. 7. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że modyfikatorem adhezji jest związek tiazynowy.
8. 8. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że modyfikatorem adhezji jest związek uprzednio modyfikujący polimer korzystnie bezwodnik kwasu maleinowego.
9. 9. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że polimer stosuje się w postaci płyty.
10. 10. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że polimer stosuje się w postaci folii.
11. 11. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że polimer stosuje się w postaci granulatu.
12. 12. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że polimer stosuje się w postaci proszku.