PT844924E

PT844924E - Processo para a fabricacao de um composito de um material plastico com inclusao de fibras solidas

Info

Publication number: PT844924E
Application number: PT96929255T
Authority: PT
Inventors: Richard Brussel; Rudolf Kuhfusz
Original assignee: Menzolit Fibron Gmbh
Priority date: 1995-08-16
Filing date: 1996-08-14
Publication date: 2000-08-31
Also published as: JP3768241B2; US6221293B1; ES2144766T3; JPH11510119A; WO1997006936A1; EP0844924A1; DE59604844D1; EP0844924B1; DE19530020A1; ATE191173T1

Description

Descrição “Processo para a fabricação de um compósito de um material plástico com inclusão de fibras sólidas’' A invenção refere-se a um processo para a fabricação de um compósito de um material plástico com inclusão de fibras, de acordo com a reivindicação 1.

Da patente EP 0 416 859 B1 é conhecido um dispositivo para a extrusão e um processo para a mistura de fibras e materiais termoplásticos. Para isso introduzem-se e misturam-se, numa extrusora de parafuso, materiais termoplásticos e comprimentos discretos de fibras de reforço. Depois de uma fase longa de misturação, o compósito de fibras pronto é levado a uma unidade de corte e de manipulação e continua aí a ser tratado.

Além disso, o artigo “Direktverarbeitung von Endlosfasem auf Spritzgiessmaschienen”, F. Truckenmuller und H.-G. Fritz, Stuttgart, Autorenfortdruck aus der Zeitschrift Kunststoffe, 82, Jahrgang 1992, Cari Hanser Verlag, Miinchen, descreve um processo da Bayer AG, Lerverkunsen, que introduz fibras de reforço, na forma de fibras contínuas, os chamados “rovings”, por introdução directa na extrusora de parafuso. Depois, o material plástico e as fibras contínuas secas são colocados na extrusora, cortados e misturados, até se formar o compósito de fibras pronto, após um longo processo de mistura. Além deste processo existe também o da patente EP 0 124 003 B1.

Ambos os processos têm o grave inconveniente de ser necessário um longo trajecto até à mistura do material plástico com as fibras. Neste longo trajecto de misturação, o qual muitas vezes está ainda equipado com zonas especiais de amassadura e de mistura, as fibras são parcialmente, e várias vezes, partidas pelas 2 2

forças de corte na extrusora, de modo que os seus comprimentos na saída da extrusora são substancialmente menores que na entrada ou pouco depois. No citado artigo “Direktverarbeitung von Endlosfasem auf Spntzgiessmaschinen”, é indicado que a maior parte dos comprimentos das fibras no compósito de fibras pronto é de l a 2 mm. Mas isso é muito pouco para o compósito com fibras de reforço com elevada resistência à rotura. A patente US-A-5 110 275, do mesmo assunto, apresenta um processo para a fabricação de um compósito de um plástico com inclusão de fibras sólidas. Antes da entrada das fibras contínuas na extrusora elas são embebidas com o plástico. Para isso, modificou-se a extrusora ou a sua caixa, na zona da entrada. Por conseguinte não pode usar-se qualquer extrusora existente no mercado. Além disso, limita-se a fase de impregnação às fibras sem fim.

Portanto a presente invenção tem por objectivo proporcionar um processo para a fabricação de um compósito de um material plástico com inclusão de fibras, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, com o qual se obtém, no compósito pronto, uma proporção preponderante de fibras compridas, com um comprimento de 10 a 50 mm.

De acordo com a invenção, este problema é resolvido impregnando as fibras contínuas com o material plástico, num instrumento de impregnação montado separado da extrusora de parafuso.

Por meio da impregnação das fibras contínuas no instrumento de impregnação, as fibras contínuas, quando entram na extrusora, levam consigo também o material plástico necessário. Não há, portanto, como no estado da técnica, a mistura do material plástico com as fibras contínuas na extrusora ou, i respectivamente a fase de impregnação não é limitada. Deste modo poupa-se também a fase demorada de mistura, visto que na extrusora as fibras contínuas apenas têm ainda de ser cortadas e muito pouco misturadas. Por meio da eliminação da longa fase de mistura, consegue-se uma percentagem extremamente mais elevada de fibras compridas no compósito acabado.

Como instrumento de impregnação qualquer aparelho existente no mercado é apropriado, como se descreve por exemplo na patente EP 0 287 427 Bl. Mas há ainda outros processos de impregnação vantajosos. Para um melhor molhamento com o plástico, de preferência as fibras continuas são pré-aquecidas, no instrumento de impregnação.

Como material plástico, de acordo com a invenção utiliza-se vantajosamente um termoplástico, de preferência polipropileno. Como alternativa pode usar-se como material plástico também um material plástico liquido duroplástico, de preferência uma resina de poliéster. No caso da utilização de materiais plásticos líquidos duroplásticos, elimina-se o pré-aquecimento das fibras. A fim de obter uma relação correcta da mistura entre as fibras e o material plástico, adiciona-se resíduos de material para reciclar, do compósito de fibras, fundidos e/ou material plástico adicional fundido. Os resíduos recicláveis são obtidos na fabricação de peças moldadas e eram até agora matéria residual não utilizada.

De preferência, para isso liga-se a saída da extrusora à entrada de uma segunda extrusora de parafuso, fornecendo a segunda extrusora resíduos recicláveis e/ou material plástico fundidos, no sentido do escoamento antes da entrada.

Finalmente, o compósito com fibras acabado é conduzido a uma unidade de à 4 corte dos plastificados e de manipulação.

Na forma de realização preferida, as fibras contínuas são fibras de vidro.

Outras características da invenção resultam da figura do desenho anexo, que representa um exemplo de realização, que vai a seguir descrever-se em pormenor. A referência (2) designa as fibras contínuas, aqui fibras de vidro, as quais são desenroladas de bobinas, não representadas. Depois de as fibras contínuas (2) terem atravessado o aquecedor (7), entram num instrumento de impregnação (3), onde são impregnadas com polipropileno. O polipropileno é fornecido através de uma extrusora de parafuso (8) para o instrumento de impregnação (3), onde as fibras contínuas (2) são molhadas. Depois do instrumento de impregnação (3), está colocada uma extrusora de parafuso (1), aquecida, que apresenta uma entrada (9). Através desta entrada (9) são introduzidas as fibras contínuas (2), então impregnadas com material plástico, na extrusora (1), automaticamente por introdução directa. A zona de introdução da extrusora (1) tem uma estrutura tal que as forças de introdução podem ser aplicadas às fibras continuas pelo instrumento de impregnação. A extrusora (1) apresenta, neste exemplo, um parafuso duplo. Mas pode também utilizar-se de maneira apropriada uma extrusora com um só parafuso.

Na extrusora (1), as fibras contínuas (2) impregnadas são cortadas e misturadas depois da zona de introdução, mas para este processo é necessária apenas uma extrusora mais curta, visto que as fibras continuas (2) já levam consigo o material plástico necessário, através do instrumento de impregnação (3). A entrada (9) da extrusora (1) não pode entupir-se, visto que as fibras contínuas (2) limpam permanentemente o furo de introdução. A saída da extrusora (1) está ligada com uma entrada (5) de uma segunda extrusora de parafuso (4). Esta extrusora (4) está, no exemplo, indicada como extrusora com um parafuso. Nesta segunda extrusora (4) são fornecidos os resíduos recicláveis (10) fundidos e/ou material plástico (11). Estes resíduos recicláveis fundidos ou o material plástico misturam-se então com o compósito de fibras que sai da extrusora (1), podendo desse modo dosear-se com precisão a fracção de fibras no material plástico. O compósito de fibras acabado é em seguida conduzido a um aparelho de corte do plastificado e de manipulação (6).

Lisboa, 29 de Maio de 2000

1250 LISBOA

Claims

1 Reivindicações 1. Processo para a fabricação de um compósito de um material plástico com inclusão de fibras sólidas, constituído por uma extrusora de parafuso (1) aquecida na qual as fibras contínuas (2) são introduzidas, por introdução automática, cortadas e misturadas e em seguida fornecidas como compósito de fibras acabado, sendo as fibras contínuas (2) impregnadas com o plástico antes da entrada na extrusora de parafuso (1), caracterizado por as fibras contínuas (2) serem impregnadas com o plástico num instrumento de impregnação (3) montado separado da extrusora de parafuso (I).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se utilizar como material plástico um termoplástico, de preferência polipropileno.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se utilizar como material plástico um material plástico líquido duroplástico, preferência uma resina de poliéster.

4. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por as fibras contínuas (2) serem pré-aquecidas e introduzidas no instrumento de impregnação (3).

5. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por se adicionarem ao compósito de fibras pronto, resíduos recicláveis fundidos e/ou material adicional fundido.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a saída da extrusora (1) estar ligada com uma entrada (5) de uma segunda extrusora de parafuso (4) e a segunda extrusora extrusora (4) fornecer resíduos recicláveis e/ou material plástico fundidos, antes da entrada (5) relativamente ao sentido do ? escoamento.

7. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o compósito de fibras pronto ser conduzido a uma unidade de corte do plastificado e de manipulação (6).

8. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por as fibras contínuas (2) serem fibras de vidro. Lisboa, 29 de Maio de 2000 ) O Agente Oficiai da Propriedade industriai

Rua do Saibre, 195, r/c-Brt. 1251) LISBOA