WO2017191024A1 - Rollfähiges textiles vliesstoff-flächenprodukt - Google Patents

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WO2017191024A1
WO2017191024A1 PCT/EP2017/060000 EP2017060000W WO2017191024A1 WO 2017191024 A1 WO2017191024 A1 WO 2017191024A1 EP 2017060000 W EP2017060000 W EP 2017060000W WO 2017191024 A1 WO2017191024 A1 WO 2017191024A1
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Cordula CLEFF
Jan Maidorn
Hagen Hohmuth
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    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/542—Adhesive fibres

Definitions

  • the invention relates to a rollable textile nonwoven fabric product consisting of a mixture of recycled carbon fibers and thermoplastic fibers, which by means of a batt
  • the fiber composite material comprises fibers and at least one
  • thermoplastic matrix material From fibrous waste or old parts, the aforementioned fibers are isolated and with
  • thermoplastic fibers and laid flat in a carding process, so that a batt is produced.
  • a plate material in the form of a pressing step then takes place under the action of heat. It is known carbon fibers as high performance
  • 2011 / 101094A1 proposed a denomination of textile foreign fibers, such as e.g. Polypropylene, in order to increase the fiber orientation degree of the carbon fibers.
  • textile foreign fibers such as e.g. Polypropylene
  • auxiliary fibers are exploited for the targeted influencing of the degree of fiber orientation of carbon fibers.
  • the oriented carbon fibers are heat-bonded to an amount of thermoplastic fibers
  • the pressing takes place at a pressure of 400 N / cm 2 , in the sense of compaction.
  • thermoplastic component used is a pulp of polyhydroxyether use.
  • EP 1 772 258 B1 discloses a laminate construction of a plastic part with coarse fibers of> 10 dtex.
  • reinforcing fibers Among other things, carbon fibers are considered.
  • Carbon fibers and thermoplastic fibers which has an open-pored nonwoven structure, so that a subsequent further treatment, e.g. Soaking with a resin is possible in a simple manner.
  • a subsequent further treatment e.g. Soaking with a resin is possible in a simple manner.
  • nonwoven sheet product used
  • Carbon fibers obtained in their original consistency i. It is an essential goal, on the one hand to keep the carbon fiber content as high as possible, on the other hand, but also the mentioned
  • the blending proportion of the thermoplastic fibers is in the range of 5% to 40% by weight and the carbon fiber content is in the range of 60% to 95% by weight, with thermal consolidation to avoid carbon fiber damage under low pressure ⁇ 20 N / cm 2 is carried out in such a way that the desired open-pored nonwoven structure is maintained.
  • the fiber fineness of the carbon fibers used is in the range ⁇ 1 dtex.
  • the cut length of the carbon fibers is in the range between 30 mm and 80 mm.
  • the fiber fineness of the thermoplastic fibers is in the range of 1.0 to 4.0 dtex.
  • the cut length of the thermoplastic fibers is in the range between 30 mm and 70 mm.
  • the fiber mixture is subjected to solidification by increasing the temperature in the range up to 200 ° C and subsequent cooling, wherein melting of the thermoplastic fibers is prevented, but the fibers are melted for connection to the carbon fibers.
  • the resulting nonwoven sheet product has an open-pored, good potion property, but also very uniform, high quality surface.
  • a homogeneous distribution of the fabrics in the batt is provided to a uniform
  • the carbon fibers are not or only slightly damaged by the measures according to the invention during the solidification process, so that it does not lead to a reduction in strength in the later
  • the batt is produced by means of carding.
  • the proportion of carbon fibers is chosen as high as possible, since in this respect the admixed fraction of thermoplastics is a foreign component.
  • the thermoplastic fiber content used are fibers made of polyamide, polypropylene, polyester or other materials, but also fibers based on a bicomponent structure, preferably of polyethylene terephthalate. In a bicomponent fiber, one of the components has a lower melting point than the other, second component.
  • the recycled carbon fibers used can be, for example, cut roving residues, pre-dissolved scrub or fabric remnants, edge sections, Fibers derived from carbon fiber-reinforced plastics and there by thermal, chemical or other treatment
  • the solidification unit is a hot calender, a calender, a calender, a shirt collar press, a belt press or a calender
  • the resulting product is inventively wound with low tension and gently by means of a climbing winder.
  • the weight of the obtained nonwoven fabric is in the range of 50 to 200 g / m 2 , preferably in the range of 80 to 150 g / m 2 .
  • the strength properties of the nonwoven sheet product are in
  • Carbon fiber content other components of high-performance pulp from recycling processes are mixed. Here it can be
  • thermoplastic fibers from 5% by weight to a maximum of 40% by weight
  • the nonwoven sheet may be pre-impregnated with resin so as to obtain a prepreg.
  • nonwoven surface product Possible application examples for the use of the nonwoven surface product are applications in the field of the automotive sector, in particular of the interior, the visible side cover of a hood of a
  • a fiber mixture of 90% marginal cut of a multiaxial gel production and 10% polyester based bicomponent fibers are mixed. This mixture is laid by means of carding and crosslayer to a nonwoven. Subsequently, the web is solidified under minimal pressure and at a temperature ⁇ 200 ° C. The resulting nonwoven fabric has a strength in the longitudinal direction of> 1.7 N / cm 2 , with a basis weight of 150 g / m 2 . The nonwoven fabric thus obtained serves as a fiber reinforcement for a polyester resin matrix, which is then formed into a plate having a ⁇ surface quality.
  • thermoplastic fibers are not completely melted or liquefied, but only fused to effect bonding with the carbon fibers.
  • the low pressure application in the range of ⁇ 20 N / cm 2 does not result in undesirable densification of the material, but merely serves to smooth the surface of the material and to promote the bond between the thermoplastic fibers and the carbon fibers. Fiber damage is virtually eliminated by this treatment.
  • the pile layer of the fiber blend using the carding method can be paneled according to possibly higher desired basis weights.
  • the bonding of the fibers with each other takes place at temperatures of up to 200 ° C.
  • the nonwoven fabric according to the invention can be used as surface product or as
  • Reinforcement material for other composite materials are used, but also used as an intermediate layer or structural reinforcement in areas where no high tensile forces are required. Due to the lack of structuring and the high fiber resolution, class A surface properties are achieved. There no

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein rollfähiges textiles Vliesstoff-Flächenprodukt, bestehend aus einer Mischung von recycelten Kohlenstofffasern und thermoplastischen Fasern, welche zu einem Faserflor mittels Krempelverfahren gelegt, einer Vliesbildung unterzogen und anschließend 5 thermisch verfestigt ist. Erfindungsgemäß liegt der Mischungsanteil der thermoplastischen Fasern im Bereich von 5 Gew.-%bis 40 Gew.-% und der Kohlenstofffaseranteil im Bereich zwischen 60 Gew.-% und 95 Gew.-%, wobei die thermische Verfestigung zur Vermeidung von Kohlenstofffaserschäden unter niedrigem Druck von ≤ 20 N/cm² erfolgt 10 derart, dass sich eine offenporige Vliesstruktur ergibt.

Description

Rollfähiges textiles Vliesstoff-Flächenprodukt
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein rollfähiges textiles Vliesstoff-Flächenprodukt, bestehend aus einer Mischung von recycelten Kohlenstofffasern und thermoplastischen Fasern, welche zu einem Faserflor mittels
Krempelverfahren gelegt, einer Vliesbildung unterzogen und anschließend thermisch verfestigt ist, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der WO 2011/101094 AI ist ein Verfahren zur Herstellung eines plattenförmigen Halbzeugs aus Faserverbundwerkstoff vorbekannt.
Der Faserverbundwerkstoff weist Fasern und wenigstens ein
thermoplastisches Matrixmaterial auf. Aus faserhaltigen Abfällen oder Altteilen werden die vorerwähnten Fasern isoliert und mit
thermoplastischen Fasern vermischt und in einem Krempelprozess flächig gelegt, so dass ein Faserflor erzeugt wird. In einem nachfolgenden Schritt erfolgt dann unter Wärmeeinwirkung die Ausbildung eines Plattenmaterials in Form eines Pressschritts. Es ist bekannt, Carbonfaserstoffe als hochleistungsfähige
Faserstoffbewehrung einzusetzen. Anwendungen liegen hier beispielsweise im Flugzeugbau, Schiffbau, Fahrzeugbau und in Windkraftanlagen. Durch die zunehmende Anwendung derartiger Stoffe nimmt die Menge an carbonfaserhaltigen Produktionsabfällen zu. benso entstehen Abfälle ausgedienter Altteile.
Mit der Lehre nach der WO 2011/101094 AI wird vorgeschlagen,
plattenförmige Halbzeuge aus Faserverbundwerkstoff auszubilden, wobei kostengünstig erhältliche Carbonfasern als Verstärkungsfasern einsetzbar sind. Diesbezüglich werden aus carbonfaserhaltigen Abfällen oder Altteilen Carbonfasern, Carbonfaserbündel oder deren Mischung isoliert und diese mit thermoplastischen Fremdfasern vermischt. In einem Krempelprozess erfolgt ein flächiges Ablegen und Ausrichten derart, dass ein Faserflor mit einer gezielten Orientierung der Fasern in Längsrichtung erzeugt wird. In wenigstens einem nachfolgenden Schritt wird dann die bereits erwähnte Verpressung unter Wärmeeinwirkung zu einem Plattenmaterial
vorgenommen. Da sich Carbonfasern nur schwer mittels herkömmlicher Krempeltechnik verarbeiten lassen und insbesondere eine Ausrichtung in eine Vorzugsrichtung problematisch ist, wird gemäß der WO
2011/101094A1 vorgeschlagen, eine Zumengung von textilen Fremdfasern, wie z.B. Polypropylen, vorzunehmen, um den Faserorientierungsgrad auch der Carbonfasern zu erhöhen. Es werden also Hilfsfasern zur gezielten Beeinflussung des Faserorientierungsgrads von Carbonfasern ausgenutzt.
Die orientierten Carbonfasern werden über den Anteil thermoplastischer Fasern durch Hitze in einen klebenden Zustand verbracht mit
nachfolgender Verdichtung und Verpressung zur Plattenware und
schlussendlicher Abkühlung. Um die gewünschten Eigenschaften des plattenförmigen Werkstoffs zu erreichen, erfolgt das Verpressen bei einem Druck von 400 N/cm2, und zwar im Sinne einer Kompaktierung.
Ein solcher Verdichtungsprozess im Sinne eines Verpressens zum Erhalt von Plattenware führt jedoch dazu, dass die eingesetzten recycelten Kohlenstofffasern einer nicht akzeptablen Schädigung unterliegen. Trotz der hohen Presskräfte gelingt es mit dem Stand der Technik nicht, einen Verbundwerkstoff hoher Oberflächengüte zu schaffen.
Aus der DE 10 2013 226921 AI ist ein Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs vorbekannt, wobei als einzige eingesetzte thermoplastische Komponente ein Faserstoff aus Polyhydroxyether Verwendung findet.
Die EP 1 772 258 Bl offenbart einen Laminataufbau eines Kunststoffteils mit groben Fasern von > 10 dtex.
Bekannt ist darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung von
Verbundwerkstoffen nach der EP 0 062 142 Bl. Dabei besteht der
Verbundwerkstoff aus in einer thermoplastischen Matrix eingebetteten ausgerichteten Verstärkungsfasern, wobei ein Gelege aus den
ausgerichteten Verstärkungsfasern und thermoplastischem Material hergestellt und das thermoplastische Material auf eine Temperatur oberhalb seines Schmelzpunkts erwärmt wird. Als Verstärkungsfasern kommen u.a. Kohlenstofffasern in Betracht.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes rollfähiges, d.h. aufroll- oder wickelbares textiles Vliesstoff- Flächenprodukt, bestehend aus einer Mischung aus recycelten
Kohlenstofffasern und thermoplastischen Fasern, anzugeben, welches eines offenporige Vliesstruktur besitzt, so dass eine spätere weitere Behandlung, z.B. Tränkung mit einem Harz, in einfacher Weise möglich wird. Darüber hinaus soll das zu schaffende Vliesstoff-Flächenprodukt eingesetzte
Kohlenstofffasern in ihrer ursprünglichen Konsistenz erhalten, d.h. es ist ein wesentliches Ziel, zum einen den Kohlenstofffaseranteil so hoch wie möglich zu halten, andererseits aber auch die erwähnten
Tränkeigenschaften zu gewährleisten sowie eine Staubentwicklung durch ungebundene Faserstücke zu minimieren.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch ein rollfähiges textiles Vliesstoff-Flächenprodukt gemäß der Merkmalskombination des Anspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Es wird demnach von einem rollfähigen und damit leicht handhabbaren textilen Vliesstoff-Flächenprodukt ausgegangen, das aus einer Mischung von recycelten Kohlenstofffasern und thermoplastischen Fasern besteht. Diese Mischung wird zu einem Faserflor mittels Krempelverfahren gelegt, einer Vliesbildung unterzogen und anschließend thermisch verfestigt, und zwar im Sinne einer Vorverfestigung.
Der Mischungsanteil der thermoplastischen Fasern liegt im Bereich von 5 Gew.-% bis 40 Gew.-% und der Kohlenstofffaseranteil im Bereich zwischen 60 Gew.-% und 95 Gew.-%, wobei die thermische Verfestigung zu Vermeidung von Kohlenstofffaserschäden unter niedrigem Druck von < 20 N/cm2 erfolgt derart, dass die gewünschte offenporige Vliesstruktur erhalten bleibt. Die Faserfeinheit der eingesetzten Kohlenstofffasern liegt im Bereich < 1 dtex. Die Schnittlänge der Kohlenstofffasern liegt im Bereich zwischen 30 mm und 80 mm. Die Faserfeinheit der thermoplastischen Fasern liegt im Bereich zwischen 1,0 bis 4,0 dtex. Die Schnittlänge der thermoplastischen Fasern liegt im Bereich zwischen 30 mm und 70 mm.
Die Fasermischung wird einer Verfestigung durch Temperaturerhöhung im Bereich bis zu 200°C sowie anschließender Abkühlung unterzogen, wobei ein Aufschmelzen der thermoplastischen Fasern verhindert wird, jedoch die Fasern zur Verbindung mit den Kohlenstofffasern angeschmolzen werden.
Das erhaltene Vliesstoff-Flächenprodukt besitzt eine offenporige, gute Tränkeigenschaft, aber auch sehr gleichmäßige, eine hohe Qualität aufweisende Oberfläche. Bei der Herstellung der Mischung von Kohlenstofffasern auf Reclyclingbasis mit polymeren, thermoplastischen Faserstoffen wird für eine homogene Verteilung der Stoffe im Faserflor gesorgt, um eine gleichmäßige
Eigenschaftsausbildung des Vlieses zu gewährleisten. Die Kohlenstofffasern werden durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen während des Verfestigungsprozesses nicht oder nur gering geschädigt, so dass es nicht zu einer Festigkeitsreduzierung im späteren
Verbundwerkstoff sowie zu einer nachteiligen Staubentwicklung durch ungebundene Faserstücke kommt.
Wie bereits dargelegt, wird der Faserflor mittels Krempelverfahren erzeugt. Der Anteil an Kohlenstofffasern wird so hoch wie möglich gewählt, da insofern der beigemischte Anteil von Thermoplasten sich als Fremdkomponente darstellt. Als thermoplastischer Faseranteil kommen Fasern aus Polyamid, Polypropylen, Polyester oder anderen Materialien, aber auch Fasern auf der Basis einer Bikomponentenstruktur, vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat zum Einsatz. Bei einer Bikomponentenfaser ist eine der Komponenten mit einem niedrigeren Schmelzpunkt versehen als die weitere, zweite Komponente.
Die eingesetzten recycelten Kohlenstofffasern können z.B. geschnittene Rovingreste, voraufgelöste Gelege- oder Gewebereste, Randabschnitte, Fasern, die aus Kohlenstofffaser-verstärkten Kunststoffen stammen und dort mittels thermischer, chemischer oder sonstigen Aufbereitung
zurückgewonnen wurden, sein. Als Verfestigungseinheit kommt ein Heißkalander, ein Glättwerk, ein Bandkalander, eine Hemdkragenpresse, eine Bandpresse oder eine
Heißmangel zum Einsatz, wobei eine Modifikation derartig erfolgt, dass der aufgebrachte Druck im Bereich < 2 bar, d.h. < 20 N/cm2 liegt, um
Faserschädigungen auf jeden Fall zu vermeiden.
Darüber hinaus werden im Vergleich zum Stand der Technik keine
Prägemuster auf dem erhaltenen Material aufgebracht.
Die entstandene Ware wird erfindungsgemäß spannungsarm und schonend mittels eines Steigdockenwicklers aufgewickelt.
Das Gewicht des erhaltenen Vliesstoffs liegt im Bereich von 50 bis 200 g/m2, vorzugsweise im Bereich zwischen 80 bis 150 g/m2. Die Festigkeitseigenschaften des Vliesstoff-Flächenprodukts sind im
Vergleich zum Flächengewicht gering, allerdings weit mehr als
ausreichend, um sowohl das gewünschte Aufwickeln als auch ein positives Handling bei der späteren Verarbeitung zu gewährleisten. In Ausgestaltung der Erfindung können zusätzlich zum
Kohlenstofffaseranteil weitere Komponenten an Hochleistungsfaserstoffen aus Recyclingprozessen eingemischt werden. Hier kann es sich
beispielsweise um Aramidfasern, Glasfasern, Basaltfasern oder dergleichen handeln. Es ist jedoch dafür Sorge zu tragen, dass der Anteil an
thermoplastischen Fasern von 5 Gew.-% bis maximal 40 Gew.-%
beibehalten und nicht überschritten wird.
Zur Veränderung und Optimierung der Materialeigenschaften kann eine Nassausrüstung mit chemischen Substanzen auf dem Material
vorgenommen werden, wobei mittels eines Trocknungs- und
Fixierungsprozesses dann ein Ausreagieren dieser Substanzen erfolgt. Das Vliesstoff-Flächenprodukt kann mit Harz vorimprägniert werden, um so ein Prepreg zu erhalten.
Mögliche Anwendungsbeispiele zur Nutzung des Vliesstoff-Flächenprodukts sind Einsatzfälle im Bereich des Kraftfahrzeugsektors, insbesondere des Interiors, die Sichtseitenabdeckung einer Motorhaube eines
Kraftfahrzeugs, aber auch die Nutzung als Sandwichaufbau, als Füllstoff oder als Oberseite von Rotorblättern in Windkraftanlagen. Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Eine Fasermischung aus 90% Randschnitt einer Multiaxialgelegeproduktion und 10 % Bikomponentenfasern auf Basis von Polyester werden vermischt. Diese Mischung wird mittels Krempelverfahren und Querleger zu einem Vlies gelegt. Anschließend wird das Vlies unter minimaler Druckeinwirkung und bei einer Temperatur < 200°C verfestigt. Der erhaltene Vliesstoff weist eine Festigkeit in Längsrichtung von > 1,7 N/cm2 auf, und zwar bei einem Flächengewicht von 150 g/m2. Der so erhaltene Vliesstoff dient als Faserverstärkung für eine Polyesterharzmatrix, welche dann zu einer Platte geformt eine ΙΑ-Oberflächenqualität aufweist.
Bei dieser Behandlung werden die thermoplastischen Fasern nicht zur Gänze aufgeschmolzen oder verflüssigt, sondern lediglich angeschmolzen, um eine Verbindung bzw. Verklebung mit den Kohlenstofffasern zu bewirken.
Die niedrige Druckanwendung im Bereich < 20 N/cm2 führt nicht zu einer unerwünschten Verdichtung des Materials, sondern dient lediglich dazu, die Oberfläche des Materials zu glätten und die Verbindung zwischen den thermoplastischen Fasern und den Kohlenstofffasern zu unterstützen. Eine Faserschädigung wird durch diese Behandlung nahezu ausgeschlossen.
Die Florlage aus der Fasermischung unter Nutzung des Krempelverfahrens kann entsprechend möglicherweise gewünschter höherer Flächengewichte getäfelt werden. Die Verklebung der Fasern untereinander geschieht bei Temperaturen von bis zu 200°C. Der erfindungsgemäße Vliesstoff kann als Flächenprodukt oder als
Verstärkungsmaterial für sonstige Verbundwerkstoffe Verwendung finden, aber auch als Zwischenlage oder zur Strukturverstärkung in solchen Bereichen eingesetzt werden, wo keine Hochzugkräfte benötigt werden. Aufgrund der fehlenden Strukturierung und der hohen Faserauflösung werden Klasse A-Oberflächeneigenschaften erreicht. Da keine
druckrelevante mechanische Befestigung vorliegt, stellt sich der erhaltene Vliesstoff als eine Alternativ zu nassverfestigten Vliesstoffen dar.

Claims

Ansprüche
1. Rollfähiges textiles Vliesstoff-Flächenprodukt, bestehend aus einer Mischung von recycelten Kohlenstofffasern und thermoplastischen Fasern, welche zu einem Faserflor mittels Krempelverfahren gelegt, einer Vliesbildung unterzogen und anschließend thermisch verfestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Mischungsanteil der thermoplastischen Fasern im Bereich von 5 Gew. % bis 40 Gew.-% und der Kohlenstofffaseranteil im Bereich zwischen 60 Gew.-% und 95 Gew.-% liegt, wobei die thermische Verfestigung zur Vermeidung von Kohlenstofffaserschäden unter niedrigem Druck von < 20 N/cm2 erfolgt derart, dass sich eine offenporige Vliesstruktur ergibt.
2. Vliesstoff-Flächenprodukt nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Faserfeinheit der Kohlenstoffeinzelfasern im Bereich < 1 dtex und die Schnittlänge bei 30 mm bis 80 mm liegt.
3. Vliesstoff-Flächenprodukt nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Faserfeinheit der thermoplastischen Einzelfasern im Bereich zwischen 1,0 dtex bis 4,0 dtex und die Schnittlänge bei 30 mm bis 70 mm liegt.
4. Vliesstoff-Flächenprodukt nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Fasermischung einer Verfestigung durch Temperaturerhöhung bis zu 200°C sowie anschließender Abkühlung unterzogen ist, wobei ein Aufschmelzen der thermoplastischen Fasern vermieden wird.
5. Vliesstoff-Flächenprodukt nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Florlage zur Erzielung höherer Flächengewichte getäfelt ist.
6. Vliesstoff-Flächenprodukt nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Behandlung bei niedrigem Druck eine Glättung der
Materialoberfläche ohne nachteilige Verdichtung bewirkt.
7. Vliesstoff-Flächenprodukt nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
dieses als Faserverstärkung für eine Polyesterharzmatrix ausgebildet ist.
8. Vliesstoff-Flächenprodukt nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mischung weitere Hochleistungsfaserstoffe wie Aramidfasern, Glasfasern und/oder Basaltfasern enthält.
9. Vliesstoff-Flächenprodukt nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erhaltene offenporige Vliesstruktur eine Harzvorimprägnierung aufweist.
10. Vliesstoff-Flächenprodukt nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
dieses als Interieurbauteil im Kraftfahrzeugbereich ausgebildet ist.
PCT/EP2017/060000 2016-05-04 2017-04-27 Rollfähiges textiles vliesstoff-flächenprodukt WO2017191024A1 (de)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1772258A1 (de) * 2005-10-06 2007-04-11 J. H. Ziegler GmbH & Co. KG Mit Kunststoff infiltrierbares Vlieslaminat für die Herstellung von faserverstärkten Kunststoffteilen
WO2008145131A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-04 Formfiber Denmark Aps An air-laid non-woven fibre product comprising fibres of recycled material
WO2013144844A1 (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Agenzia Nazionale Per Le Nuove Tecnologie, L'energia E Lo Sviluppo Economico Sostenibile (Enea) Method and apparatus for manufacturing of non-woven fabric from recycled carbon fibers and the non-woven fabric so formed
EP2886693A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-24 SGL Automotive Carbon Fibers GmbH & Co. KG Vliesstoff aus Carbonfasern und thermoplastischen Fasern

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3113930A1 (de) 1981-04-07 1982-10-28 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Verfahren zur herstellung von gelegen fuer thermoplastische verbundwerkstoffe mit ausgerichteten verstaerkungsfasern
DE102010008370A1 (de) 2010-02-17 2011-08-18 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V., 07407 Verfahren zur Herstellung eines plattenförmigen Halbzeugs aus Faserverbundwerkstoff

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1772258A1 (de) * 2005-10-06 2007-04-11 J. H. Ziegler GmbH & Co. KG Mit Kunststoff infiltrierbares Vlieslaminat für die Herstellung von faserverstärkten Kunststoffteilen
WO2008145131A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-04 Formfiber Denmark Aps An air-laid non-woven fibre product comprising fibres of recycled material
WO2013144844A1 (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Agenzia Nazionale Per Le Nuove Tecnologie, L'energia E Lo Sviluppo Economico Sostenibile (Enea) Method and apparatus for manufacturing of non-woven fabric from recycled carbon fibers and the non-woven fabric so formed
EP2886693A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-24 SGL Automotive Carbon Fibers GmbH & Co. KG Vliesstoff aus Carbonfasern und thermoplastischen Fasern

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