PT1727665E - Processo para a produção contínua de placas de plástico reforçadas a fibra - Google Patents

Description

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Descrição "Processo para a produção contínua de placas de plástico reforçadas a fibra" A presente invenção refere-se a um processo para a produção contínua de placas de plástico reforçadas a fibra com uma matriz termoplástica de acordo com a reivindicação 1, assim como a um dispositivo para a execução deste processo de acordo com a reivindicação 20. A GB-A-2040801 descreve um processo ou um dispositivo de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 ou 20.

Anteriormente era difícil produzir sistemas de matriz plástica termoplástica num processo contínuo para a produção de placas de plástico reforçadas a fibra. A dificuldade em processar sistemas de matriz plástica termoplástica encontra-se, entre outras, no proporcionamento de um material inicial reactivo apropriado que não seja somente clinicamente estável mas que também pode ser transformado num estado de baixa viscosidade para processamento adicional. Adicionalmente, não é conhecido qualquer processo apropriado para a produção contínua de material em placa com um sistema de matriz plástica termoplástica.

Deste modo, anteriormente, a produção de material de placa reforçada a fibra com matriz plástica termoplástica foi restringida a processos descontínuos e correspondentemente dispendiosos. O objectivo da presente invenção é o de propor um processo contínuo para a produção de material de placa 2 reforçado com estruturas de fibra e com uma matriz plástica termoplástica.

De acordo com a invenção este objectivo é alcançado através das partes caracterizantes das reivindicações independentes. As formas de realização adicionais serão descritas através das reivindicações dependentes, as quais na presente fazem parte da descrição.

As definições para os termos a seguir são válidas para o presente texto: 0 material inicial reactivo na definição compreende, entre outros, oligómeros de poliéster cíclicos ou macrocíclicos, em particular PBT (conhecido como CPBT) que são misturados com um catalisador de polimerização. Além disso, o material inicial reactivo compreende também misturas (ligas) que contêm as substâncias acima, as quais, por exemplo, após o término da polimerização, conduzem a uma mistura PBT (liga de plástico PBT) . Os materiais iniciais reactivos do referido tipo para a produção de poliéster ou plásticos PBT encontram-se descritos em maior pormenor na patente US 6.369.157, cujo conteúdo faz parte da presente descrição. Um material inicial reactivo e particularmente apropriado com poligómeros cíclicos é vendido sob o nome CBT™ (tereftalato de butileno cíclico) pela empresa Cyclics ou Dow Chemical Company. 0 catalisador de polimerização pode por exemplo ser um catalisador de zinco ou outro catalisador apropriado. 0 material inicial reactivo na definição é caracterizado em particular por, para processamento, poder ser transformado 3 num fundido de baixa viscosidade que impregna completamente a estrutura das fibras.

Os poliésteres de acordo com a definição compreendem, entre outros, plásticos tais como PET (tereftalato de polietileno) e ligas de plástico associadas e em particular PBT (tereftalato de polibutileno) ou misturas de PBT também conhecidas como ligas de plástico PBT.

As estruturas de fibra de acordo com a invenção são estruturas planas e compreendem, entre outras, estruturas têxteis, por exemplo velos, não-tecidos, sistemas de formação não-malhas tal como tecidos, trançados uni- ou bidireccionais, entrançados ou tapetes etc., ou por exemplo sistemas de formação de malha tal como malhas ou estruturas tricotadas.

As fibras da estrutura de fibras contêm por definição fibras longas com um comprimento de fibra de, por exemplo, 3 a 150 mm, ou fibras sem-fim. Elas são processadas por exemplo na forma de mechas transformando-se em estruturas de fibra.

As fibras podem ser fibras de vidro, fibras de aramida, fibras de carbono, fibras de plástico, fibras naturais ou misturas das mesmas. As fibras de plástico podem em particular ser fibras de poliéster por exemplo PET, PBT, ou misturas de PBT. No que se refere às fibras inorgânicas, são utilizadas de preferência fibras de plástico dado que estas, ao contrário das fibras de aramida ou carbono, podem ser separadas de modo relativamente económico da matriz de plástico na reciclagem do artigo de plástico reforçado a 4 fibra, sendo que além disso as fibras de vidro são relativamente económicas.

As fibras do PBT são caracterizadas por, devido ao processo de produção, apresentarem um alinhamento cristalino na direcção da fibra enquanto que a matriz entre as fibras não apresenta alinhamento cristalino isto é, é amorfa ou de natureza parcialmente cristalina.

Uma placa de acordo com a definição refere-se a um corpo plano com uma certa rigidez à flexão e uma espessura que em comparação com o comprimento e largura é sensivelmente menor. As placas que são produzidas de acordo com o processo da invenção ou continuamente, isto é sem-fim, apresentam por exemplo uma espessura de 1 mm ou maior, de preferência 3 mm ou maior e em particular 5 mm ou maior, e de 50 mm ou menor, de preferência 20 mm ou menor e em particular 10 mm ou menor.

Para a realização do processo, uma primeira estrutura de fibra semelhante a tecido e de preferência não dobrada é fornecida para um dispositivo de colocação de fibra na direcção de avanço. Por meio de unidades de alimentação de fibra, encontram-se proporcionadas em linha uma ou mais estruturas de fibra semelhante a tecido por cima da primeira estrutura de fibra. Antes ou após pelo menos uma, e de preferência várias, unidades de alimentação de fibra, encontram-se proporcionadas unidades de alimentação de matriz por meio das quais um material inicial de matriz é fornecido para camadas expostas de estruturas de fibra. O tecido de fibra de várias camadas que é guiado através do dispositivo de colocação de fibra e continuamente 5 revestido com camadas de fibras adicionais e/ou material inicial de matriz, após a conclusão dos revestimentos isto é após o surgimento do dispositivo de colocação de fibra, é fornecido para uma prensa continua na qual o material inicial da matriz é transformado sob o efeito de calor e/ou pressão num fluido de baixa viscosidade, sendo o tecido de fibra de várias camadas, sob impregnação da estrutura de fibra, pressionado transformando-se num material semelhante a placa. 0 dispositivo de colocação de fibra e a prensa continua encontram-se aqui proporcionados em linha. Em linha quer dizer proporcionados numa única linha de produção.

As estruturas de fibra podem ser fornecidas secas ou já pré-impregnadas, em particular pré-impregnadas com um agente de ligação. A composição da pré-impregnação corresponde de preferência ao material inicial fornecido da matriz. 0 material inicial da matriz é de preferência por definição um material inicial reactivo. 0 material inicial reactivo contém em particular oligómeros cíclicos de PBT (CPBT) misturados com um catalisador de polimerização ou compreendendo este. 0 material inicial da matriz é aplicado por exemplo de forma líquida, como uma folha ou película e de preferência na forma de pó no(s) trançado(s) de fibra. Se o material inicial da matriz for aplicado na forma líquida, isto pode ser efectuado por pulverização, revestimento, vazamento, rolagem ou raspagem. As unidades de alimentação da matriz encontram-se munidas de modo correspondente. Além disso, o material 6 inicial da matriz pode também ser aplicado por impregnação das estruturas de fibra num banho de imersão continuo.

Ao aquecer a estrutura de fibra ou trançado de fibra revestida com material inicial da matriz, em particular com pó ou uma película ou folha, no dispositivo de colocação da fibra, devido às propriedades adesivas do material inicial amaciado ou fundido, a estrutura de fibra ou as suas fibras são coladas uma na outra, em que o processo de polimerização não tem necessariamente que ser disparado mas numa forma de realização especial da invenção pode já ter inicio.

As propriedades de baixa viscosidade do material inicial da matriz que é utilizado garantem uma saturação ou impregnação óptima das fibras, o que é de grande importância em particular nos artigos plásticos com elevado conteúdo de fibra na forma de estruturas densas de fibra. 0 conteúdo de fibra dos painéis plásticos reforçados a fibra que são produzidos com um processo de acordo com a invenção é de preferência mais do que 30% do volume (percentagem do volume), em particular mais do que 40% do volume e de preferência menos do que 80% do volume, em particular menos do que 7 0% do volume e vantajosamente menos do que 60% do volume. A polimerização do material inicial da matriz reactiva numa matriz plástica termoplástica, em particular uma matriz plástica PBT, tem lugar totalmente ou pelo menos principalmente na prensa contínua.

De acordo com uma primeira forma de realização específica da invenção, o material inicial da matriz em forma 7 de pó é difundido por meio de um dispositivo de difusão de pó na estrutura da fibra.

De acordo com uma segunda forma de realização especifica da invenção o material inicial da matriz é aplicado à estrutura da fibra na forma de uma folha ou pelicula. 0 dispositivo de colocação de fibra contém de preferência um ou mais postos de prensagem proporcionados em linha, em particular cilindros de pressão, por meio dos quais o tecido de fibra de várias camadas pode ser previamente pressionado em linha. Os referidos cilindros de pressão compreendem um rolo de contacto e um rolo de pressão proporcionados aos pares, entre os quais o tecido de fibra de várias camadas é guiado sob pressão.

Numa forma de realização adicional da invenção o posto de prensagem ou cilindro de pressão faz parte da unidade de alimentação de fibra, em que o rolo do contacto segue simultaneamente como rolo de transporte através do qual uma estrutura de fibra semelhante a tecido é fornecida ou deflectida da direcção de avanço e aplicada ao trançado de fibra. 0 posto de prensagem encontra-se de preferência proporcionado numa unidade de alimentação de fibra que fornece a estrutura de fibra desdobrada na direcção de avanço.

No processo de acordo com a invenção, pelo menos uma unidade de alimentação de fibra encontra-se concebida como uma camada transversal por meio da qual uma estrutura plana semelhante a tecido, fornecida obliquamente ou diagonalmente na direcção de avanço do tecido de fibra de várias camadas, 8 pela dobragem regular da mesma ao longo dos bordos laterais formando bordos de colocação do tecido de fibra de várias camadas, é aplicada como várias camadas, em particular como duas camadas, com avanço simultâneo no tecido de fibra. A estrutura de fibra que é aplicada é de preferência fornecida num ângulo de cerca de 45° para a direcção de avanço do trançado de fibra e respectivamente colocada num ângulo de cerca de 45° em relação à direcção de avanço do trançado de fibra. A largura do tecido da estrutura de fibra fornecida obliquamente corresponde aqui ao comprimento da linha do bordo que corre obliquamente por cima do tecido de fibra de um bordo de colocação para o bordo de colocação oposto. Além disso, a largura do tecido da estrutura de fibra fornecida obliquamente corresponde ao produto b* V 2 em que b é a largura do tecido de fibra (de várias camadas).

Contudo, podem ser seleccionados outros ângulos de alimentação e colocação e outras larguras de tecido. A unidade de alimentação de fibra com camada transversal aqui permite o ajuste e colocação do ângulo de alimentação. A estrutura de fibra é aplicada cruzada por meio de deflexões na camada transversal num movimento lateral alternado, isto é, um movimento recíproco em relação à direcção de avanço.

Além disso, a estrutura de fibra pode ser aplicada cruzada por meio de deflexão na camada transversal num movimento rotativo semelhante a bobina. As estruturas de fibra de várias camadas que são aplicadas cruzadas podem nalguns casos ser fixadas uma à outra ou a outras estruturas 9 de fibra em postos secundários por meio de apoios tais como fibras, agulhas, ou fios.

Se as estruturas de fibra por exemplo contiverem fibras alinhadas, em particular fibras alinhadas em uma ou duas direcções tal como é normal com estruturas tecidas, devido à colocação em troços das estruturas de fibra, a direcção de fibra no tecido de fibra altera-se continuamente, sendo que os valores mecânicos são reforçados em várias direcções.

Numa forma de realização adicional da invenção, é fornecida uma estrutura de fibra desdobrada semelhante a tecido na direcção de avanço do trançado de fibras e alternativamente a uma estrutura de fibra secundária semelhante a tecido, dobrada em cruz, é fornecida obliquamente ou diagonalmente para a direcção de avanço do trançado de fibra. A estrutura de fibra que forma a primeira camada de cobertura final da fibra do tecido de fibra de várias camadas e a estrutura de fibra que forma a segunda camada final de cobertura de fibra do tecido de fibra de várias camadas encontram-se de preferência desdobradas e fornecidas na direcção de avanço do tecido de fibra de várias camadas. As duas estruturas de fibra são fornecidas de modo correspondente com a primeira e última unidade de alimentação de fibra do dispositivo de aplicação de fibra.

Com o objectivo de fornecer o material inicial da matriz, de preferência pelo menos após cada unidade de alimentação de fibra com camada transversal, proporcionada uma unidade de alimentação de particular um difusor de pó. Contudo, cada encontra-se matriz, em unidade de 10 alimentação de fibra pode também ser seguida por uma unidade de alimentação de matriz, em particular um difusor de pó. Na forma de realização preferida da invenção, em particular entre a última unidade de alimentação de fibra e a prensa continua, encontra-se proporcionada uma última unidade de alimentação de matriz, em particular um difusor de pó. O número de camadas de fibra e a quantidade do material inicial da matriz que são utilizados determina a espessura alcançável do tecido de fibra de várias camadas e deste modo o material da placa a ser produzido e o seu conteúdo de fibra. As estruturas de fibra aplicadas individualmente podem apresentar estruturas que se desviam uma da outra. Deste modo, por exemplo, podem ser proporcionadas camadas alternadas de velo de fibra e entramado de fibra. O tecido de fibra de várias camadas numa forma de realização preferida da invenção é revestido, após o fornecimento de todas as estruturas de fibra e todo o material inicial da matriz e, antes de entrar na prensa continua, em um e ambos os lados com uma camada de cobertura na forma de uma película plástica ou película plástica, estrugida por meio de um dispositivo de alimentação de película. Na prensa contínua secundária, a camada de cobertura liga deste modo à matriz de polimerização de plásticos do tecido de fibra de várias camadas. A camada de cobertura faz depois parte integrante do material da placa reforçada a fibra a ser produzida. A camada de cobertura é realizada de preferência de plásticos termoplásticos polimerizados, de preferência um 11 poliéster (polimerizado) tal como PET, em particular um PBT ou uma liga de plástico PBT. As camadas de cobertura e matriz plástica do tecido de fibra de várias camadas no estado polimerizado podem compreender os mesmos plásticos ou ligas de plástico semelhantes. A camada de cobertura que é aplicada ao tecido de fibra pode também ser um material plástico semelhante a tecido reforçado a fibra com uma camada plástica externa, exposta, sem fibras (polimerizada) da composição indicada acima. A referida camada de cobertura apresenta por exemplo uma espessura de mais de 50 pm, em particular mais do que 100 pm e menos de 2000 pm, em particular menos de 1000 pm.

Devido às propriedades de adesão do material inicial reactivo, a película de plástico permanece de preferência colada ao tecido de fibra de várias camadas impregnado ou revestido. 0 ponto de fusão ou decomposição das camadas de cobertura é aqui mais elevado do que a temperatura de polimerização do material inicial reactivo. Deste modo, a camada de cobertura não é prejudicada durante o processo de polimerização da matriz plástica.

Dado que o ponto de fusão da camada de cobertura PBT que já se encontra polimerizada (aproximadamente 220°C) é mais elevado do que a temperatura de polimerização do material inicial reactivo que é utilizado (aproximadamente 180°C-190°C), a camada de cobertura do PBT não é desvantajosamente prejudicada pelo efeito do calor na polimerização da matriz plástica. 12 A aplicação integral das referidas camadas de cobertura apresenta a vantagem de ser alcançada uma elevada qualidade de superfície do material da placa dado que as camadas de cobertura não contêm quaisquer fibras. Além disso, as camadas de cobertura servem ao mesmo tempo como camadas de libertação (camadas de separação) que impedem que a fibra de várias camadas impregnada de tecido adira às partes do dispositivo que se encontram em contacto com o mesmo, tal como rolos ou placas de pressão, e deste modo à sua sujidade.

Numa forma de forma de realização da invenção, as camadas de cobertura podem ser pintadas e deste modo proporcionar ao material da placa a sua aparência colorida externa. A tintagem pode ser de tal modo que as camadas reforçadas a fibra que se encontram proporcionadas abaixo das camadas de cobertura não fiquem mais visíveis. Como resultado, onde for aplicável, pode ser omitida uma camada de aplicação posterior de pintura. 0 tecido de fibra de várias camadas que se encontra presente na forma de um laminado de material é formado na prensa contínua sob o fornecimento de calor e/ou pressão com polimerização da matriz plástica tornando-se num poliéster, em particular internamente num PBT, e de preferência sem poros num material semelhante a placa. 0 tecido de fibra de várias camadas na prensa contínua é de preferência guiado através de várias zonas de prensagens ajustáveis separadamente e zonas de temperagem, em que as pressões de contacto são geradas por placas flutuantes de pressão inferior activadas hidraulicamente, que trabalham 13 contra uma prensa rígida superior. A pressão na prensa contínua é criada em particular através de placas de prensagem segmentadas com aberturas de intervalo ajustáveis umas em relação às outras. A flutuação do tecido de fibra é impedida pelas aberturas de intervalo entre os segmentos de prensagem contíguos.

Numa forma de realização preferida, após um número particular de placas de prensagem segmentadas encontra-se proporcionado um posto de prensagem adicional, em particular um cilindro de pressão, gue exerce uma pressão linear no trançado de fibra impregnado. Ao exercer uma pressão linear, quaisquer bolhas e crateras presentes na matriz plástica são expelidas. A prensa contínua pode apresentar um ou mais postos de prensagem, em particular cilindros de pressão, proporcionados após as placas de prensagem de modo que o tecido de fibra é sujeito a uma impregnação completa e livre de bolhas da estrutura de fibra juntamente com a matriz plástica fluida em fusão. 0 trançado de fibra ou material da placa na prensa contínua é avançado de preferência por meio de um sistema de correias duplas. 0 material de placa acabado, após deixar a prensa contínua, pode ser fornecido num transportador de rolos para um dispositivo de corte ou serragem e cortado ou recortado longitudinalmente e/ou transversalmente, para a direcção de saída ou direcção de avanço, em placas individuais ou tiras e empilhado em lotes. 14 0 dispositivo para executar o processo de acordo com a invenção contém, de acordo com a reivindicação 20, um dispositivo de colocação de fibra e a seguir a este, em linha, uma prensa continua. O dispositivo de colocação de fibra contém várias unidades de alimentação de fibra para o fornecimento em linha de estruturas de fibra semelhantes a tecido e uma ou mais unidades de alimentação de matriz ligadas entre ou após as unidades de alimentação de fibra para fornecer um material inicial de matriz para camadas expostas de estruturas de fibra. Pelo menos uma unidade de alimentação de fibras encontra-se realizada como camada transversal, que na direcção de avanço da tira de fibras de várias camadas é conduzida inclinada ou na diagonal, sendo passivel de ser virada do avesso pela realização de bordos de colocação. A unidade de alimentação da matriz é por exemplo um difusor de pó por meio do qual o material inicial da matriz que se encontra presente em forma de pó é difundido respectivamente numa camada de uma estrutura de fibra exposta. A unidade de alimentação de matriz pode também ser o dispositivo de fornecimento de pelicula por meio do qual o material inicial de matriz semelhante a pelicula é aplicado a uma camada exposta de uma estrutura de fibra. O dispositivo de colocação de fibra contém, de preferência, um ou mais postos de prensagem, em particular cilindros de pressão, por meio dos quais o trançado de fibra semelhante a tecido de várias camadas pode ser previamente pressionado em linha. O posto de prensagem contém, de 15 preferência, um rolo de contacto e um rolo de pressão proporcionados aos pares, entre os quais o trançado de fibra semelhante a tecido é guiado. 0 posto de prensagem faz de preferência parte de uma unidade de alimentação de fibra, em particular para fornecer a estrutura de fibra na direcção de avanço, servindo o rolo de pressão simultaneamente como rolo de transporte para fornecer a estrutura de fibra semelhante a tecido.

Numa forma de realização preferida da invenção o dispositivo de colocação de fibra compreende alternadamente uma unidade de alimentação de fibra para o fornecimento de estruturas de fibra semelhantes a tecido na direcção de avanço do trançado de fibra e uma unidade de alimentação de fibra posterior com camada transversal.

De preferência, pelo menos a seguir a uma unidade de alimentação de fibra com camada transversal, encontram-se proporcionadas unidades de alimentação de matriz. As unidades de alimentação de matriz podem também estar proporcionadas após qualquer unidade de alimentação de fibra. A prensa continua contém de preferência várias zonas de prensagem e temperagem ajustáveis separadamente, onde as zonas de prensagem, para exercerem a pressão, contêm placas de prensagem inferiores activadas hidraulicamente flutuantes que trabalham contra uma prensa rigida superior. As zonas de prensagem apresentam em particular várias placas de prensagem segmentadas com uma abertura de intervalo ajustável umas para as outras. As aberturas dos intervalos formam por exemplo o intervalo de ar de 1 a 10 mm, em particular 3 a 5 mm. 16

Numa forma de realização adicional da invenção, após um certo número de placas de prensagem segmentadas, encontra-se proporcionado um posto de prensagem, de preferência uma concepção de um cilindro de pressão para gerar uma pressão linear. A prensa continua pode conter um ou mais de tais postos de prensagem. A prensa continua é de preferência operada por meio de um sistema de correia dupla. As correias associadas podem ser correias de PTFE (politetrafluorotileno) ou correias de aço. Esta construção, dependendo do comprimento do troço de aquecimento, permite produções médias a elevadas. 0 processo de acordo com a invenção permite a produção continua de material de placa sem-fim reforçado a fibra com matriz plástica termoplástica, que permite uma operação de produção totalmente automática, do fornecimento da estrutura de fibra e material inicial da matriz até ao recorte do material de placa acabado após a saida da prensa continua. 0 material de placa reforçado a fibra de acordo com a invenção é utilizado como painel plano ou artigo em faixa. Além disso, o material de placa pode ser processado adicionalmente transformando-se em artigos tridimensionais moldados termicamente por exemplo por meio de estampagem profunda térmica. Além disso, o referido material de placa pode ser processado adicionalmente na forma de painéis planos transformando-se em laminados de várias camadas, isto é que contêm várias camadas adicionais, em particular para construções em sanduíche, em que as camadas adicionais podem compreender espumas, películas metálicas ou placas metálicas. 17 0 referido material de placa ou placas compósitas formadas do mesmo ou artigos termicamente moldados são utilizados na indústria de transporte tal como na construção de veiculos rodoviários (carros, autocarros, caminhões, carrinhas, etc.), construção de veiculos ferroviários (veiculos ferroviários, eléctricos, comboios de alta velocidade, comboios de levitação magnética), aviação (construção de aeronaves, viagens espaciais) , construção de navios ou embarcações, ou em teleféricos. Além disso, o referido material de placa pode ser utilizado na construção e engenharia civil, construção interior e em particular na tecnologia de edifícios e na produção de equipamentos desportivos.

Do material de placa de acordo com a invenção por exemplo podem ser realizados revestimentos de carroçaria, placas de escorrimento para debaixo do piso, perfis de estrutura, réguas, elementos de revestimento, painéis, etc.

De seguida, a invenção será pormenorizadamente descrita como exemplo tomando como referência os desenhos anexos. As figuras representam:

Figuras la, b dispositivo para a realização do processo de acordo com a invenção,

Figura 3

Figura 2 exemplo de colocação das estruturas de fibra de acordo com o processo de acordo com a invenção, exemplo de colocação do difusor de pó dentro do dispositivo, 18

Figura 4 corte através de A-A de acordo com a figura 3 com um exemplo de colocação das estruturas de fibra. A figura 1 apresenta um dispositivo la, lb para a produção continua de material de placa reforçado a fibra. Uma primeira estrutura 2 de fibra semelhante a tecido é fornecida desdobrada na direcção da alimentação para o dispositivo la. Por cima da estrutura de fibra 2 é aplicada, por meio de uma camada transversal 3a, uma estrutura de fibra adicional 7a obliquamente/diagonalmente, transversalmente de bordo de colocação para a bordo de colocação. Por meio do difusor de pó 5a, é aplicado em linha e continuamente, material inicial de matriz em pó uniformemente na superfície exposta de tecido de fibra 6. Por cima do tecido de fibra 6 que se encontra revestido com material inicial de matriz, através de uma unidade de alimentação de fibra 4a na direcção de avanço, é fornecida uma estrutura de fibra 9a semelhante a tecido desdobrada e colocada por cima da estrutura de fibra 7a proporcionada transversalmente. A estrutura de fibra semelhante a tecido 9a é pressionada por meio de um cilindro de pressão no tecido de fibra 6 de várias camadas e liga à estrutura de fibra 7a revestida a pó a seguir. Através de uma camada transversal 3b adicional é aplicada uma estrutura de fibra 7b semelhante a tecido adicional obliquamente/diagonalmente no tecido de fibra 6 de várias camadas transversalmente de bordo de colocação para bordo de colocação, e por meio de difusor de pó 5b novamente revestido com um material inicial de matriz em pó. Por cima da estrutura de fibra 7b que se encontra revestida com um 19 material inicial de matriz, através de uma unidade de alimentação de fibra 4b na direcção de avanço, é fornecida uma estrutura 9b de fibra semelhante a tecido desdobrada adicional que é colocada por cima da estrutura de fibra 7b proporcionada transversalmente. A estrutura de fibra semelhante a tecido 9b é novamente pressionada no tecido de fibra de várias camadas 6 por um cilindro de pressão e liga à estrutura de fibra revestida a pó 7b por debaixo.

Através de uma camada transversal adicional 3c, uma estrutura de fibra semelhante a tecido 7c é novamente aplicada no tecido de fibra 6 de várias camadas obliquamente/diagonalmente, dobrada, cruzada de bordo de colocação para bordo de colocação, e por meio do difusor de pó 5c novamente revestida com um material inicial de matriz em pó. Por cima da estrutura de fibra 7c que se encontra revestida com um material inicial da matriz, através de uma unidade de alimentação de fibra 4c na direcção de avanço, é fornecida uma estrutura de fibra 9c semelhante a tecido desdobrada que é colocada por cima da estrutura de fibra 7c proporcionada cruzada. A estrutura de fibra 9c semelhante a tecido é aqui pressionada por um cilindro de pressão na estrutura de fibra 6 e liga à estrutura de fibra revestida com pó 7c por debaixo. Antes de entrar na prensa continua encontra-se proporcionado um difusor de pó final 5d que reveste a superfície exposta do tecido de fibra 6 de várias camadas com material inicial de matriz em pó. A estrutura de fibra 6 que é revestida com o material inicial da matriz é fornecida em linha (veja a seta de 20 continuação A) para uma prensa contínua lb na qual o tecido de fibra de várias camadas fornecido continuamente é pressionado no material de placa em várias zonas de prensagem com placas de prensagem segmentadas. Entre as placas de prensagem encontram-se proporcionados cilindros de pressão 8a, b, c, para gerar uma pressão linear. O avanço do trançado de fibra na prensa contínua é aqui garantido por uma unidade transportadora 12 de correia dupla. Ao emergir o material de placa da prensa contínua este é recortado em placas individuais 10 por meio de um dispositivo de corte ou serragem 13. A figura 2 apresenta uma possível estrutura de um material de placa que é produzido de acordo com o processo da invenção. A seta B mostra a direcção de avanço do tecido de fibra de várias camadas no dispositivo. 0 trançado de fibra contém uma primeira estrutura de fibra 21 que foi fornecida primeiro, desdobrada, na direcção de avanço do dispositivo. A segunda estrutura de fibra 22 encontra-se colocada na primeira estrutura de fibra 21 cruzada por meio da camada transversal num ângulo de 45° obliquamente/diagonalmente para a direcção de avanço e dobrada num trançado de fibra superior 22b e um trançado de fibra inferior 22a. Por cima do trançado de fibra 22 aplicado dobrado encontra-se por sua vez aplicada uma estrutura de fibra desdobrada 23 que é fornecida desdobrada na direcção de avanço. A próxima camada é novamente uma estrutura de fibra 24 aplicada obliquamente/diagonalmente atravessada por meio de 21 uma camada transversal num ângulo de 45° para a direcção de avanço, com um trançado de fibra superior 24d e debaixo desta um trançado de fibra 24a. Por cima destas camadas de fibra, do modo semelhante ao padrão de colocação acima mencionado, encontram-se aplicadas estruturas de fibra 25 e 26 e finalmente um trançado de fibra desdobrado 27 que é também fornecido na direcção de avanço. A figura 3 apresenta um extracto de um tecido de fibra 30 de várias camadas com uma estrutura de fibra 25, 27 desdobrada inferior e superior e proporcionada entre estas duas estruturas de fibra uma estrutura de fibra 2 6 que é aplicada por meio de camada transversal. Um difusor de pó 31 é aplicado por cima da estrutura 26 de fibra colocada de modo cruzado e reveste esta com material inicial de matriz em pó. Depois é aplicado a próximo trançado de fibra 27 desdobrado. A figura 4 apresenta uma secção transversal esquemática A-A através de um trançado de fibra de acordo com a figura 3 com camadas alternadas de estruturas de fibra 42, 44 dobradas de modo cruzado e deste modo em duas camadas, e entre estas as estruturas de fibra desdobradas 41, 43, 45 que são aplicadas na direcção de avanço.

Lisboa, 10 de Fevereiro de 2009

Claims (30)

1 Reivindicações 1. Processo para a produção contínua de um material de painel termoplástico reforçado por estruturas de fibra laminares, processo no qual uma primeira estrutura de fibras semelhante a tecido é fornecida para um dispositivo de colocação de fibra, por meio de unidades de fornecimento de fibra em linha, encontrando-se uma ou mais estruturas de fibra semelhantes a tecido adicionais proporcionadas acima da primeira estrutura de fibra, por meio de uma ou mais unidades de fornecimento de matriz proporcionadas a montante ou a jusante das unidades de fornecimento de fibra, sendo um material inicial de matriz fornecido para camadas de estruturas de fibra colocadas livremente, sendo o tecido de fibra de várias camadas que sai do dispositivo de colocação de fibra e revestido uma ou várias vezes com camadas intermédias de material inicial de matriz fornecido para uma prensa contínua, na qual o material inicial da matriz é convertido sob a acção de calor e/ou pressão num líquido de baixa viscosidade, sendo o tecido de fibra de várias camadas pressionado no material plástico semelhante a painel com impregnação da estrutura de fibra, caracterizado por pelo menos uma unidade de fornecimento de fibra ser concebida como camada transversal por meio da qual uma estrutura laminar semelhante a tecido fornecida obliquamente ou diagonalmente na direcção de avanço do tecido de fibra é aplicada ao tecido de fibra 2 por dobragem regular do mesmo ao longo dos bordos laterais do tecido de fibra.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a estrutura laminar semelhante a tecido ser fornecida e dobrada num ângulo de 45° para a direcção de avanço do tecido da fibra.

3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por, alternativamente, uma estrutura de fibra semelhante a tecido ser fornecida desdobrada na direcção de avanço do tecido da fibra e uma estrutura de fibra semelhante a tecido subsequente ser fornecida entrecruzada por meio de uma camada transversal obliquamente ou diagonalmente à direcção de avanço do tecido da fibra, em que a primeira e última estrutura de fibra fornecida são de preferência fornecidas desdobradas na direcção de avanço do tecido da fibra.

4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por as unidades de fornecimento da matriz se encontrarem proporcionadas respectivamente seguindo uma unidade de fornecimento de fibra como camada transversal.

5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o material inicial da matriz ser um material inicial reactivo que contém oligómeros cíclicos 3 ou macrocíclicos de poliéster misturados com um catalisador de polimerização, e em particular um material inicial reactivo que contém oligómeros cíclicos de PBT (CPBT) misturados com um catalisador de polimerização.

6. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por as unidades de fornecimento de matriz serem difusoras de pó, por meio das quais o material inicial da matriz presente na forma de pó é difundido respectivamente numa camada de estrutura de fibras colocadas livremente.

7. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por um material inicial de matriz semelhante a película ser aplicado respectivamente numa camada de colocação livre de uma estrutura de fibra por meio de unidades de fornecimento de matriz.

8. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por um material inicial reactivo ser polimerizado na prensa contínua para formar uma matriz de material termoplástico, em particular para formar uma matriz de plástico PBT.

9. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o dispositivo de colocação de fibra conter um ou mais postos de prensagem, em particular cilindros de pressão, por meio dos quais o tecido de 4 fibra de várias camadas é previamente pressionado em linha.

10. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado por o posto de prensagem compreender um rolo de pressão e contra-rolo de pressão, que se encontram proporcionados aos pares, entre os quais o trançado de fibras semelhante a tecido é passado enquanto exerce um processo de prensagem.

11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o posto de prensagem fazer parte de uma unidade de fornecimento de fibra, em que através do rolo de pressão uma estrutura de fibra semelhante a tecido é ao mesmo tempo fornecida, desviada e aplicada ao tecido de fibra.

12. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado por as estruturas de fibra adicionais fornecidas na direcção de avanço do trançado de fibra através de uma unidade de fornecimento de fibra serem aplicadas ao tecido de fibra de várias camadas através de um posto de prensagem, em particular através de um rolo de contacto.

13. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 12, caracterizado por o tecido de fibra de várias camadas se encontrar revestido num lado ou ambos os lados com uma camada de cobertura na forma de uma película plástica ou 5 uma película plástica estrugida após fornecer todas as estruturas de fibra e todo o material inicial da matriz e antes de entrar para dentro da prensa contínua, em que a camada de cobertura é unida à matriz de plástico do tecido de fibra de várias camadas na prensa contínua.

14. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 13, caracterizado por a camada de cobertura ser feita de um material termoplástico, de preferência de um poliéster, tal como PET, em particular de um PBT ou uma liga de plástico PBT.

15. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 14, caracterizado por o tecido de fibra de várias camadas presente na forma de um material compósito ser unido intimamente de um modo livre de poros para formar um material plástico semelhante a painel na prensa contínua com um fornecimento de calor e/ou pressão e com polimerização da matriz plástica para formar um material termoplástico.

16. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 15, caracterizado por o tecido de fibra de várias camadas ser passado através de uma prensa contínua que apresenta várias zonas de prensagem ajustáveis separadamente e zonas de temperagem, e as pressões de prensagem serem produzidas por placas de prensagem inferiores flutuantes 6 accionadas hidraulicamente, que trabalham contra uma prensa rígida superior.

17. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 17, caracterizado por a pressão na prensa contínua ser formada por placas de prensagem segmentadas com distâncias de intervalo que podem ser ajustadas em relação uma à outra.

18. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 17, caracterizado por após um certo número de placas de prensagem segmentadas, ser produzida uma linha de pressão para expelir espaços vazios e bolhas da matriz plástica respectivamente por meio de um cilindro de pressão.

19. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 18, caracterizado por o tecido de fibra de várias camadas ser passado através de um ou mais cilindros de pressão proporcionados na prensa contínua, sendo que como resultado o tecido de fibra de várias camadas é sujeito a uma impregnação completa, sem bolhas, da estrutura de fibra pela matriz de plástico fundido.

20. Dispositivo para executar o processo de acordo com a reivindicação 1, em que o dispositivo contém após o mesmo um dispositivo de colocação de fibra de uma prensa contínua a seguir, em linha, contendo o dispositivo de colocação de fibra várias unidades de fornecimento de 7 fibra para o fornecimento em linha de estruturas de fibra semelhantes a tecido e uma ou mais unidades de fornecimento de matriz ligadas entre ou a jusante das unidades de fornecimento de fibra para fornecimento do material inicial de matriz para camadas colocadas livremente de estruturas de fibra, caracterizado por pelo menos uma unidade de fornecimento de fibra se encontrar concebida como uma camada transversal, por meio da qual um fornecimento do tecido de fibra de várias camadas, obliquamente ou diagonalmente na direcção de avanço, ser passível de ser virada do avesso por bordos de colocação.

21. Dispositivo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por, alternadamente, uma unidade de fornecimento de fibra para o fornecimento desdobrado de uma estrutura de fibra semelhante a tecido na direcção de avanço do tecido de fibra e uma unidade de fornecimento de fibra posterior com camada transversal para fornecimento de uma estrutura de fibra semelhante a tecido obliquamente ou diagonalmente à direcção de avanço do tecido de fibra, em que a primeira e a última unidade de fornecimento de fibra são para o fornecimento desdobrado de uma estrutura de fibra semelhante a tecido na direcção de avanço do tecido de fibra.

22. Dispositivo de acordo com as reivindicações 20 ou 21, caracterizado por, respectivamente, uma unidade de fornecimento de matriz se encontrar proporcionada a seguir à unidade de fornecimento de fibra com camada transversal.

23. Dispositivo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado a unidade de fornecimento de matriz ser um difusor de pó, por meio do qual o material inicial de matriz presente na forma de pó é difundido em camadas colocadas livremente da estrutura de fibra.

24. Dispositivo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por a unidade de fornecimento de matriz ser uma unidade de fornecimento de película, por meio do qual o material inicial de matriz semelhante a película é aplicado respectivamente a camadas de colocação livre da estrutura de fibra.

25. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 24, caracterizado por o dispositivo de colocação de fibra conter um ou mais postos de prensagem, em particular cilindros de pressão, por meio dos quais o tecido de fibra de várias camadas é previamente pressionado em linha.

26. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 24, caracterizado por o posto de prensagem compreender um rolo de pressão e contra-rolo de pressão, que se encontram proporcionados aos pares, e entre os quais o 9 tecido de fibra de várias camadas é passado enquanto exerce uma pressão de prensagem.

27. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 26, caracterizado por o posto de prensagem fazer parte de uma unidade de fornecimento de fibra, e o rolo de pressão servir ao mesmo tempo para o fornecimento desdobrado e desvio de uma estrutura de fibra semelhante a tecido na direcção de avanço.

28. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 27, caracterizado por a prensa continua conter várias zonas de prensagem, separadamente ajustáveis e zonas de temperagem, contendo as zonas de prensagem placas de prensagem inferiores accionadas hidraulicamente, flutuantes, que trabalham contra uma prensa rígida superior, para exercer a pressão de prensagem.

29. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 28, caracterizado por as zonas de prensagem apresentarem placas de prensagem segmentadas com distâncias de intervalo que podem ser ajustadas em relação uma à outra.

30. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 20 a 29, caracterizado por após um certo número de placas de prensagem segmentadas, se encontrar proporcionado , em particular pressão em linha respectivamente um posto de prensagem cilindro de pressão, para produzir uma Lisboa, 10 de Fevereiro de 2009