WO1997048845A1 - Verfahren zur herstellung eines flächenelementes mit unterbrochenen multifilamenten - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a surface element from unidirectional filaments according to the preamble of the main claim.
  • the invention further relates to a surface element according to the preamble of claim 4.
  • unidirectional filaments or reinforcing filaments with directional thread layers at certain angles for example 0 °, 90 °, + 45 °, - 45 ° or other angles.
  • the reinforcing filaments can consist of glass, carbon, aramid or other synthetic substances.
  • the excellent strength properties of such reinforcement surfaces made from directional filaments have the disadvantage that it is difficult to reshape the reinforcement surface before or during further processing. In many cases, the filaments used do not allow direct deformation.
  • the invention has for its object to provide a method with which surface elements made of filament lay and nevertheless have good deformability only in certain areas.
  • the invention proposes to interrupt the filaments from the defined layers of thread in a post-treatment process, i. H. to interrupt the defined filament extension by needling. This interruption occurs completely irregularly, similar to that known in the professional world
  • the aftertreatment can also be carried out only in different areas and with different intensities
  • the method according to the invention is particularly suitable for
  • Cut fiber mats with a uniform distribution of cut fibers are conceivable here in very high sqm weights.
  • the product according to the invention also represents mats with outstandingly uniform fiber distribution even with relatively light basis weights from 300 g / m 2 .
  • the invention relates to monofilaments and multifilaments depending on the application.

Abstract

Bei einem Flächenelement aus gerichteten Filamenten schlägt die Erfindung in einem Nachbehandlungsprozeß unterbrochene Einzelfilamente vor. Weiterhin schlägt bei einem Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes, welches als Armierungsfläche in einem Bauteil aus einem Verbundwerkstoff dient, wobei Einzelfilamente in gerichteten Lagen angeordnet werden, die Erfindung vor, daß die Einzelfilamente in dem Nachbehandlungsprozeß unterbrochen werden.

Description

"Verfahren zur Herstellung eines Flächenelementes mit unter¬ brochenen Multifilamenten"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Flächenelementes aus unidirektionalen Filamenten ge¬ mäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Flächenelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4.
Für hoch zu belastende Kunststoffteile sind unidirektionale Filamente bzw. Armierungsfilamente mit gerichteten Fadenlagen in bestimmten Winkeln, beispielsweise 0°, 90°, + 45°, - 45° oder anderen Winkeln bekannt. Die Armierungsfilamente können aus Glas, Carbon, Aramid oder anderen synthetischen Stoffen be¬ stehen. Die hervorragenden Festigkeitseigenschaften derartiger, aus gerichteten Filamenten hergestellten Armierungsflächen weisen jedoch den Nachteil auf, daß eine Umformung der Ar¬ mierungsfläche vor oder während der Weiterverarbeitung schwierig ist. Eine direkte Verformung lassen die eingesetzten Filamente in vielen Fällen nicht zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem Flächenelemente aus geπchteten Filament- lagen trotzdem und ggf. nur bereichsweise eine gute Verform¬ barkeit aufweisen.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst.
Ein entsprechend ausgebildetes Flächenelement wird im An¬ spruch 4 erläutert.
Mit anderen Worten ausgedrückt wird mit der Erfindung vorge¬ schlagen, die Filamente aus den definiert angeordneten Faden¬ lagen in einem Nachbehandlungsprozeß zu unterbrechen, d. h. durch eine Nadelung die definiert angeordnete Filamenter- streckung zu unterbrechen. Diese Unterbrechung geschieht völlig unregelmäßig, ähnlich dem in der Fachwelt bekannten
Schappe-Spinnverfahren.
Die Nachbehandlung kann dabei auch nur bereichsweise und auch bereichsweise mit unterschiedlicher Intensität erfolgen
Dabei werden unterschiedliche Filamentlängen geschaffen, wo¬ bei die im noch nicht vernadelten Vorprodukt gebildeten Basis Orientierungen in steuerbaren Anteilen erhalten bleiben. Gleich¬ zeitig wird durch die Aufhebung des reinen Endloscharakters der Filamente eine Dehnfähigkeit des Armierungsmaterials ge¬ schaffen und damit dessen Eignung für formgebende Verfahren, weil die unterbrochenen Endlosfilamente nun bei einer Dehnbe¬ anspruchung aneinander vorbeigleiten können.
Beim Vernadeln ergibt sich weiterhin ein zusätzlicher positiver
Effekt, da durch die teilweise Umorientierung der unterbroche¬ nen Filamente in die dritte Dimension hier eine weitere Festig¬ keit geschaffen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für
Carbonfilamente, weil aus den zur Verfügung stehenden Fila- ΛVO 97/48845 r> PCT/DE97/00784
mentstärken Schnittfaser-Matten mit gleichmäßiger Schnittfaser¬ verteilung hier in sehr hohen qm-Gewichten denkbar sind Das erfindungsgemäße Produkt stellt jedoch auch bei relativ leichten Flächengewichten ab 300 g/m2 Matten mit hervorragend gleichmäßiger Faserverteilung dar.
Die Erfindung bezieht sich dabei auf Monofilamente und auf Multifilamente je nach Einsatzfall.

Claims

Patentansprüche-
1 Verfahren zur Herstellung eines Flachenelementes aus unidirektionalen Filamenten mit gerichteten Fadenlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfilamente in einem Nachbehandlungsprozeß durch Nadelung unter¬ brochen werden
2 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbehandlung lediglich bereichsweise an dem
Flächenelement vorgenommen wird
3 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Nachbehandlung bereichsweise mit unterschiedlicher Intensität vorgenommen wird
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfilamente in unregelmäßigen Abständen durch Nadelung unterbro- chen werden
5 Flächenelement aus gerichteten Filamenten, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß Carbonfäden aus Einzelfilamenten gebildet sind.
6 Flächenelement nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Mischung aus Monofilamenten und Multifilamenten unterschiedlicher Werkstoffe.
7 Flachenelement nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hybrid aus festigkeitsgebenden Filamenten und aus Thermoplastfilamenten gebildet ist
PCT/DE1997/000784 1996-06-18 1997-04-17 Verfahren zur herstellung eines flächenelementes mit unterbrochenen multifilamenten WO1997048845A1 (de)

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