DE1934349C - Process for improving the fatigue properties of continuous glass fibers - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfuhren zum Verbessern Wird mit einer Frequenz unterhalb 10 kHz, beispiels-The invention relates to a method for improving If with a frequency below 10 kHz, for example

der ErmüdungseigenscliHften von Endlos-QIasfäden, weise mit 5 kHz gearbeitet, so sind die behandeltenof the fatigue properties of endless QIas threads, wisely worked with 5 kHz, so are those treated

indem ein Glasspinnfädenbündel in eine Harz- und Glasfasern nur mäßig knick- bzw. biegefest, Werden bzw. oder Kautschuklösung eingetaucht und gleich- hingegen Ultraschallwellen einer Frequenz über 1 MHz zeitig oder nach dem Imprägnieren einer Ultraschall- 5 angewandt, so werden sie in der Harzlösung absorbiert,in that a bundle of glass filaments in a resin and glass fibers is only moderately resistant to bending or kinking or or immersed in rubber solution and equal, however, ultrasonic waves with a frequency above 1 MHz applied early or after the impregnation of an ultrasonic 5, they will be absorbed in the resin solution,

behandlung unterworfen und anschließend getrocknet und die Beständigkeit eier Harzlösung nimmt ab, Des-treated and then dried and the resistance of a resin solution decreases, des-

wird. halb sind zu niedere und zu hohe Frequenzen ungeeig-will. half too low and too high frequencies are unsuitable-

Glasfasern besitzen zahlreiche Eigenschaften, z. B. net. Außerdem können in Frequenzbereichen überGlass fibers have many properties, such as: B. net. In addition, in frequency ranges over

hohe Festigkeit und ausgezeichnete Dehnungsbestän- 1 MHz keine Ultraschallschwingungen mit technischhigh strength and excellent elongation resistance - 1 MHz no ultrasonic vibrations with technically

digkeit, die sie als Verstärkungsmaterial für Kau- io zufriedenstellender Kraft erzielt werden, und es wärethe ability to use them as a reinforcement material for chewing of satisfactory strength, and it would be

tschukartikel wie Reifen, Riemen oder Bänder geeig- eine kostspielige Vorrichtung hierfür erforderlich. InChuk items such as tires, belts or ribbons are suitable - an expensive device is required for this. In

net machen, und die Möglichkeit ihrer Verwendung dem angegebenen Frequenzbereich wird in der Praxisnet making, and the possibility of using the specified frequency range is in practice

wurde bereits vielfältig geprüft. Da jedoch Glasfasern eine wirksame Behandlung bereits in der sehr kurzenhas already been checked in many ways. However, since fiberglass is an effective treatment already in the very short

weder knickbeständig noch scheuerfest sind und leicht Zeitspanne von 0,5 bis 10 Sekunden erzielt, währendare neither kink-resistant nor abrasion-resistant and easily achieve periods of time of 0.5 to 10 seconds during

brechen, hat sich ihre praktische Verwendung für 15 sonst in der chemischen Industrie allgemein nicht nurbreak, has its practical use for 15 otherwise in the chemical industry in general not only

diese Zwecke noch nicht durchgesetzt. ^iit niederen Ultraschallfrequenzen, sondern auch mitthese purposes have not yet been enforced. ^ iit lower ultrasonic frequencies, but also with

Die Ursache für das leichte Brechen der Glasfasern relativ langen Beschallungszeiten gearbeitet wird. So beim Scheuern beruht auf der gegenseitigen Reibung wird beispielsweise zum Imprägnieren von Fasern mitThe cause for the easy breakage of the glass fibers is relatively long exposure times. So when rubbing is based on mutual friction, it is used, for example, to impregnate fibers with

der Einzelfäden, Es wurde festgestellt, daß das Brechen Farbstoff eine Frequenz von 22 kHz und eine Beschal-of the monofilaments, It was found that the breaking dye has a frequency of 22 kHz and a sonic

der Glasfasern infolge Ermüdung durch Biegen oder 20 lungszeit von 3 Minuten angewandt. Die erfindungs-of the glass fibers as a result of fatigue from bending or a 3-minute exposure time. The inventive

Knicken und Scheuern beträchtlich verringert werden gemäße kurze Beschallungszeit ermöglicht einen konti-Kinking and chafing are considerably reduced the short sonication time enables continuous

lcann, wenn die Glasspinnfäden oder -strähnen oder nuierlichen Verfahrensablauf und wesentliche Kosten-lcann, if the glass filaments or strands or detailed process sequence and substantial costs

die Glasseide mit Hilfe einer Harzlösung cder einem einsparungen bei der Durchführungimgroßtechnischenthe fiberglass with the help of a resin solution or a savings in the implementation on a large scale

anderen Beschichtungsmittel vollständig in einzelne Maßstab.other coating materials completely in single scale.

Spinnfäden oder Elementarfäden getrennt werden. 25 Wesentlich für die angestrebte Wirkung sind auch Erfindungsgemäß wird dies erreicht, indem mit Hilfe ncch Konzentration und Temperatur des Imprägniervon Ultraschallenergie die zwischen den Elementar- bades. Liegt der feststoffgehalt der Harz- und bzw. fäden vorhandene Luft mit Gewalt entfernt und oder Kautschuklösung unter 5 Gewichtsprozent, so gleichzeitig die Harzlösung cder das Beschichtungs- ist die Konzentration zu gering, um eine zufriedenjnittel zwischen die einzelnen Glasseiiienfäden gepreCt 30 stellende Beschichtung zu ergeben. Liegt jedoch der wird, so daß die E..mentarfäden voneinander getrennt Feststoffgehalt über 4O°/o, so ist die Harzlösung zu .und vollständig umhüllt sind. Die Harzlösung bzw. viskos, um eine gleichmäßige Beschichtung zu erziedas Beschichtungsmittel wirkt üabei nicht nur als len; die Glasspinnfäden brechen, und es ist schwierig. Bindemittel, sondern schützt auch · :hr wesentlich die Endlosfäden gleichmäßig zu behandeln. Der Feststoff-Glasstide \or dem Knicken und Scheuern. Man er- 35 gehalt des Imprägnierbades soll daher 5 bis 40 Gehalt ein ausgezeichnetes Verstärkungsmaterial für wichtsprozent, vorzugsweise 15 bis 25 Gewichtspro-Kauhchukarlikel wie Reifen und Bänder oder Riemen, zent betragen. Sinkt die Temperatur unter 20^cC ab bei welchen jede Glasfaser vollständig beschichtet ist cder steigt sie über 80° C an, so wird die Harz- und bzw. und die einzelnen Glasfasern voneinander getrennt oder Kautschuklösung in betrvihtlichem Maße unsind. 40 beständig. Die Temperatur des Imprägnierbades sollSpun threads or filaments are separated. According to the invention, this is also achieved by means of the concentration and temperature of the impregnation of ultrasonic energy between the elementary baths. If the solids content of the resin and / or air is removed by force and or if the rubber solution is below 5 percent by weight, the concentration of the resin solution or the coating is too low to result in a satisfactory coating pressed between the individual glass filaments. If, however, it is so that the solids content separated from one another is above 40%, the resin solution is closed and completely encased. The resin solution or viscous, in order to produce a uniform coating, the coating agent not only acts as an oil; the filaments break and it is difficult. Binder, but also protects · : hr essential to treat the continuous filaments evenly. The solid glass tide \ before kinking and chafing. The content of the impregnation bath should therefore be 5 to 40 percent, an excellent reinforcing material for percent by weight, preferably 15 to 25 percent by weight, of chewing items such as tires and ribbons or belts. If the temperature drops below 20 ^c C at which each glass fiber is completely coated or if it rises above 80 ° C, the resin and / or and the individual glass fibers are separated from one another or the rubber solution is not to a considerable extent. 40 resistant. The temperature of the impregnation bath should

Daß sich durch Ultraschallbehandlung Faserstruk- deshalb bei 20 bis 8O⁰C gehalten werden,
türen auflockern und Diffusionsvorgänge beschleum- Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Vergen lassen, ist bekannt. So wird durch Ultraschall- bessern der Ermüdungseigenschaften von Endlosbehandlung vcn Textilgut die für das Thermofixieren Glasfasern durch Beschichten der Glasfasern durch erforderliche Temperatur herabgesetzt. Diffusions- 45 Imprägnieren mit einer Harz- und bzw. oder Kauvorgänge bei festen, flüssigen, kolloiden und gasförmi- tschuklösung, Behandeln mit Ultraschall und angcn Stoffen werden unter anderem durch Anwendung schließendes Trocknen und ist dadurch gekennzeichvoη Frequenzen über 18 kHz, beispielsweise von22oder net, daß man Glasfaser-Spinnfäden mit einer Harz-300 kHz beschleunigt, wobei die Ultrabeschallung vor- und bzw. oder Kautschuklösung mit 5 bis 40% Festteilhaft periodisch vorgenommen wird und die Schwin- 50 stoffgehalt bei einer Temperatur von 20 bis 80⁰C imgungcn möglichst parallel zur anzuregenden Grenz- prägniert, während oder nach dem Imprägnieren konfläche der Masse verlaufen sollen. Auch zum Imprä- tinuierlich während 0,5 bis 10 Sekunden mit Ultragnieren von beliebig dicken Textilien wurde Ultra- schallwellen einer Frequenz aus dem Bereich schall bereits angewandt. Dabei wurden die Poren des von 10 bis 1000 kHz behandelt und anschließend Textilgutes aus beliebigen, unter anderem auch mincra- 55 trocknet.That the fiber structure is kept at 20 to 8O ⁰ C by ultrasonic treatment,
Loosen up doors and accelerate diffusion processes. The invention now relates to a method for vergen is known. For example, by improving the fatigue properties of continuous treatment of textile goods with ultrasound, the glass fibers for heat setting are reduced by coating the glass fibers at the required temperature. Diffusion impregnation with a resin and / or chewing processes in the case of solid, liquid, colloidal and gaseous chukl solution, treatment with ultrasound and other substances are, among other things, by application closing drying and is characterized by frequencies above 18 kHz, for example of 22 or net, that glass fiber filaments are accelerated with a resin 300 kHz, the ultrasound pre- and / or rubber solution with 5 to 40% solids being carried out periodically and the Schwin- 50 substance content at a temperature of 20 to 80 ⁰ C imgungcn as parallel as possible to the boundary to be stimulated, during or after the impregnation, the surface of the mass should run. Ultrasonic waves with a frequency from the acoustic range have already been used for the impregnation of textiles of any thickness for 0.5 to 10 seconds with ultrasound. The pores of the from 10 to 1000 kHz were treated and then any textile material, including mincra-55, was dried.

lischen Fasern zunächst durch eingepreßtes Gas gc- Erfindungsgemäß werden als Glasfasern nichtge-Lischen fibers initially by injected gas gc- According to the invention are not used as glass fibers

weitet und das Textilgut dann im Imprägnierbad ultra- drehte oder praktisch nichtgedrehte, aus Einzelfädenexpands and the textile material is then ultra-twisted or practically non-twisted, made from single threads in the impregnation bath

beschallt. mit Durchmesser von 3 bis 15 μ zusammengesetztesonicated. Compound with a diameter of 3 to 15 μ

überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Spinnfäden oder Bündel derartiger Spinnfäden ver-Surprisingly, it has been shown that the filaments or bundles of such filaments

Wahl eines bestimmten Frequenzbereiches bei der 60 wendet.Choice of a certain frequency range at the 60 turns.

) Ultraschallbehandlung von mit Harz- und bzw. oder Ais Harz- oder Kautschuklösungen werden ange- ) Ultrasonic treatment of with resin and / or Ais resin or rubber solutions are

Kautschuklösungen imprägnierten Glasfasern wesenl· wendet:Rubber solutions impregnated glass fibers are used:

lieh ist, um die angestrebte Wirkung zu erzielen: Eine 1. Kautschuklatizes und Harzlatizes von z. B. Na-is borrowed to achieve the desired effect: A 1st rubber latex and resin latex of z. B. Na-

ausgczeichnelc Haftung des Harzes oder Kautschuks turkautschuk, synthetischem Kautschuk wie Sty-excellent adhesion of the resin or rubber, synthetic rubber such as sty-

an der Glas-Einzelfaser und gleichzeitig eine Verbesse* 63 rol-Butadien-Kautschuk, Chloroprenkautschuk,on the single glass fiber and at the same time an improvement * 63 rol-butadiene rubber, chloroprene rubber,

rung ihrer Ermüdungseigenschaften, d. h., ihre Knick- Polyisoprenkautschuk usw. sowie von santheti-modification of their fatigue properties, d. i.e., their kinked polyisoprene rubber etc. as well as from santheti-

; besländigkcit und Verschließfestigkeit werden nur in sehen Harzen wie Acrylatharzen, Styrol-Buta-; Besländigkcit and wear resistance are only seen in resins such as acrylate resins, styrene buta

einem f'rcuucnzberekh von 10 bis 1000 kHz erreicht. dien-Harzen usw. sowie deren Gemische;a f'rcuucnzberekh of 10 to 1000 kHz is achieved. diene resins, etc., as well as their mixtures;

2, Harze wie Phenolformaldehydharz, Harnstoff- richtige Oszillation durchgeführt werden kann und der (ormaldehydharz, Vinylacetatharz, Polyvinylalko- Schwinger 5 schließlich beschädigt wird. Pie nnr* holharz und deren Gemische; lösung in dem Behälter 3 wird mit einer I umpeo. 2, resins such as phenol formaldehyde resin, urea proper oscillation can be performed, and (ormaldehydharz, vinyl acetate resin, polyvinyl vibrator 5 is finally damaged Pie NNR holharz * and mixtures thereof; solution in the container 3 is connected to an I umpeo

3. Gemische der Latizes 1 und der Harze 2, durch einen Kühler 7 umgepumpt und so in dem οηβπ-Nachstehend wird als Beispiel die Rezeptur für ein 5 genannten Temperaturbereich B?"»¹»⁵⁰· yorjc imi3. Mixtures of the latexes 1 and the resins 2, pumped around through a cooler 7 and so in the following, as an example, the recipe for a temperature range B? "» ¹ » ⁵⁰ · yorjc imi

sehr vorteilhaftes Gemisch gemflß 3 aus einer Resor- terweise wird das Glasspinnfädenbünde ⁰^¹,"'¹I¹ dnformaidehycllösung und einem Kautschuklatex an- gang durch den Behälter 3 uUrabescham. Ute lj^™" gegeben: schallbehandlung kann aber auch nach dem ImpräA very advantageous mixture according to FIG. 3 from a resorter way is the bundle of glass spun threads ⁰ ^ ¹ , " ¹ I ¹ dnformaidehycllösung and a rubber latex at the beginning through the container 3 uUrabescham. Ute lj ^ ™" ;

gnieren mit der Harzlösung im Behälter 3 und vor dem Gew.chtste.le ^ |_{jntrm jn dje Trocken}vorrichtung 8 vorgenommengnave with the resin solution in container 3 and before the weight _{jntrm jn dje} drying device 8 made

Resorcin 2,03 werden, Je länger das Spinnfädenbündel in die Harz-Resorcinol 2.03, the longer the bundle of filaments in the resin

Formalin (37 %) 2,63 lösung im Behälter 3 eintaucht, um so vollständigerFormalin (37%) 2.63 solution immersed in container 3, the more complete

NaOH (10 %) 2,00 dringt selbstverständlich die Harzlösung zwischen dieNaOH (10%) 2.00 naturally penetrates the resin solution between the

Styrol/Butadien/Vinylpyridin Spinnfäden ein und beschichtet die Elementarfaden.Styrene / butadiene / vinylpyridine filaments and coats the filament.

Terpolymer-Latex(41%) 9,77 _t5 Weil die Spinnfäden 1 aber nicht gedreht, sondern _Terpolymer latex (41%) 9.77 t5 Because the filaments 1 are not twisted, but

Styrol-Butadien-Copolymer lediglich zu einem Bündel zusammengefaßt sind, reichtStyrene-butadiene copolymer are simply combined into a bundle, is sufficient

Kautschuklatex (39%) 10,25 die oben angegebene Behandlungszeit 0,5 bis 10 Se-Rubber latex (39%) 10.25 the treatment time given above 0.5 to 10 seconds

Naturkautschuklatex (60%) 13,35 künden aus.Natural rubber latex (60%) 13.35 announce.

H-O 59,97 Aus dem Behälter 3 wird das Spinnfädenbündel in HO 59.97 From the container 3 the bundle of filaments is in

Zusammen I₀₀₀O »<· den Trockner 8 geleitet und hier bei einer gegebenenTogether I ₀₀₀ O »<· passed the dryer 8 and here at a given

^ZUSammen VW ''' VV ",,Sn Temperatur von 150 bis 250°C während einer gegebe- ^Together VW '''VV",, Sn temperature of 150 to 250 ° C during a given

(Feststoffgehalt20%) ^ ^ _{yon 3Q} ^ _{180 Sekunden} behandelt; Tem-(Solids _{content 20} %) treated for 3Q ^ _{180 seconds;} Tem-

Die zum Trocknen erforderliche Temperatur und peratur und Zeit sind von der durch die Aufwickel-Zeit hängen von der Abzugsgeschwindigkeit und der walze 9 gesteuerten Abzugsgeschwindigkeit und der Bahnlänge des imprägnierten und ultraschallbehandel- a₅ Bahnlänge im Trockner 8 abhängig. Das aus dem ten Materials in der Trockenvorrichtung ab. Gute Er- Trockner 8 austretende Spinnfädenbundel ist ein ment gebnisse werden mit einer Temperatur von 150 bis gedrehtes, mit Harz beschichtetes Seil oder eine 25O⁰C und einer Behandlungszeit von 30 bis 180Se- Schnur 10, das (die) auf die Aufwickelwalze <* auikunden erzielt. gewickelt wird.The temperature and temperature and time required for drying depend on the take-off speed and the roll 9 controlled take-off speed and the web length of the impregnated and ultrasonically treated a ₅ web length in the dryer 8. That from the th material in the drying device. Good dryer 8 emerging bundles of spun threads are produced with a temperature of 150 to twisted, resin-coated rope or a 25O ⁰ C and a treatment time of 30 to 180 Se cord 10 that (those) on the winding roller <* auikunden achieved. is wrapped.

Die Erfindung wird nun in den nachfolgenden Bei- 30 Beispiel!The invention is now illustrated in the following examples!

spielen und an Hand der Zeichnung näher beschrieben; in dieser 2eigt Glasfaserspinnfäden aus jeweils 2000 Elementar-play and described in more detail on the basis of the drawing; in this 2eigt glass fiber spun threads of 2000 elementary

F i g. 1 das Fließschema einer Vorrichtung zur fäden werden zu einem Bündel zusammengefaßt und Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das Bündel durch die oben angegebene Resorcin-F i g. 1 the flow diagram of a device for threads are combined into a bundle and Carrying out the method according to the invention, the bundle by the resorcinol given above

F i g. 2 eine Mikrophotographie einer erfindungsge- 35 Formalin-Latexlösung geführt und im spannungsfreien maß behandelten Glasfaser, Zustand mit Ultraschallwellen der Frequenz 25 kHzF i g. 2 a photomicrograph of a formalin latex solution according to the invention and in a tension-free manner measured treated fiberglass, condition with ultrasonic waves of frequency 25 kHz

F i g. 3 eine Mikrophotographie einer lediglich in behandelt. Die aus dem Behälter 3 austretenden Spinneine Harzlösung eingetauchten Glasfaser, fäden werden unmittelbar durch den Trockner 8 ge-F i g. 3 is a photomicrograph of one treated only in FIG. The spinning lines emerging from the container 3 Resin solution immersed glass fiber, threads are fed directly through the dryer 8

F i g. 4 eine Mikrophotographie des Querschnittes führt und hier 45 Sekunden bei 200 C getrockne, und eines ertindungsgemäß behandelten Glasspinnfäden- 40 dann mit konstanter Geschwindigkeit auf die Walze y bündeis, aufgewickelt. F i g. 2 zeigt in Vergrößerung die indie-F i g. 4 takes a photomicrograph of the cross-section and here it is dried for 45 seconds at 200 C, and a glass filament 40 treated according to the invention is then applied at a constant speed to the roller y bundle ice, wound up. F i g. 2 shows enlarged the indie

F i g. 5 eine Mikrophotographie dts Querschnittes sem Beispiel mit Ultraschallwellen behandelte Glaseines lediglich in eine Harzlösung eingetauchten Glas- seide. F i g. 3 zeigt zum Vergleich tine nicht mit Ultraspinnfädenbündels, schallwellen behandelte Glasseide. Man erkennt deu -F i g. Fig. 5 is a photomicrograph showing the cross section of this example of a glass treated with ultrasonic waves only glass silk dipped in a resin solution. F i g. 3 shows, for comparison, tine not with bundle of ultra-spun threads, glass fiber treated with sound waves. One recognizes deu -

F i g. 6 die Haftfestigkeit von Kautschuk an Glas- 45 lieh, daß in diesem Falle die Harzlösung nicht voiifasern in Abhängigkeit von der Frequenz der Ultra- ständig zwischen die Einzelfäden eingedrungen ist schallbehandlung, und diese nicht vollständig umhüllt.F i g. 6 the adhesive strength of rubber to glass means that in this case the resin solution is not full of fibers Depending on the frequency, the ultra-constant penetrated between the individual threads sound treatment, and this is not completely enveloped.

F i g. 7 die Haftfestigkeit der Beschichtung von Glas- Beispiel 2F i g. 7 the adhesive strength of the coating of glass example 2

fasern in Abhängigkeit von der Beschallungszeit in ^v fibers depending on the sonication time in ^v

Wasser und 50 Die im Beispiel 1 beschriebene Behandlung wirdWater and 50 The treatment described in Example 1 is

F i g. 8 die Haftfestigkeit von Harz bzw. Kautschuk wiederholt mit dem Unterschied, daß die Frequenz der an Glasfasern in Abhängigkeit von der Beschallungs- angewandten Ultraschallwellen 400 kHz betragt, dauer der Harzlösung. F i g. 4 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch dasF i g. 8 repeats the adhesive strength of resin or rubber with the difference that the frequency of the on glass fibers, depending on the ultrasonic waves used, amounts to 400 kHz, duration of the resin solution. F i g. 4 shows an enlarged cross-section through the

In F i g. 1 werden die Spinnfäden 1 in beliebiger in diesem Beispiel mit Ultraschallwellen behandelte Anzahl (beispielsweise zehn Spinnfäden) mit Hilfe 55 Spinnfädenbündel. F i g. 5 zeigt zum Verglich den einer Führungswalze 2 zu einem Spinnfädenbündel zu- Querschnitt eines in gleicher Weise imprägnierten, sammengefaßt und dann in einen Behälter 3 geführt. aber nicht ultrabeschallten Bündels. Der \ ergleicn Das Spinnfädenbündel taucht in diesem Behälter 3 in zeigt, daß durch die Ultraschallbehandlung die Harzeine Harzlösung ein und wird gleichzeitig mit Ultra- lösung besser eindringt und die im Innern des Bundeis schall behandelt. Die Temperatur im Behälter wird in 60 eingefangenen Luftblasen wirksam entfernt werden, dem angegebenen Bereich von 20 bis 8O⁰C gehalten. Beispiel 3 In Fig. 1, the spun threads 1 in any number treated with ultrasonic waves in this example (for example ten spun threads) with the aid of 55 spun thread bundles. F i g. For comparison, FIG. 5 shows a guide roller 2 to form a bundle of spun threads. but not ultrasound bundle. The spun thread bundle is immersed in this container 3 in shows that the ultrasound treatment causes the resins to penetrate a resin solution and, at the same time, is better penetrated with ultra-solution and the inside of the bundle is treated with sound. The temperature in the container is in 60 the trapped air bubbles are removed effectively held the range of 20 to 8O ⁰ C specified. Example 3

Sinkt die Temperatur unter 20⁰C ab oder steigt sie „„..,«.· _Λ unIf the temperature drops below 20 ⁰ C. or rises "" .. ". · _Λ un

über 8O⁰C an, so wird der Latex oder das Harz in be- Die Behandlung gemäß Beispiel 1 wird wiederholtabout 8O ⁰ C, so the latex or the resin is in sawn The treatment according to Example 1 is repeated

trächtlichem Maße unbeständig. Außerdem läßt, wenn mit dem Unterschied, daß die Frequenz der Ultraman einen Hochfrequenz-Oszillator 4, z. B. einen Ul- 65 schallwellen 800 kHz beträgt. traschall-Oszillator mit einem Schwinger 5 längere Darauf werden die in den drei Beispielen erhndungs-to a considerable extent inconsistent. In addition, if with the difference that the frequency of the Ultraman can be a high-frequency oscillator 4, e.g. B. an ultrasonic wave is 800 kHz. ultrasonic oscillator with an oscillator 5 longer .

Zeit bei einer Temperatur über 8O⁰C verwendet, die gemäß behandelten Spinnfädenbündel und ein weite-Leistungdes Schwingers 5 allmählich nach, sodaß keine res lediglich in Harzlösung eingetauchtes, aber nicht Time, the treated according yarn bundle and a weite- Leistungdes vibrator 5 used gradually at a temperature above 8O ⁰ C, so that no res not only in the resin solution immersed, but

ultrabeschalltes Spinnfädenbündel hinsichtlich ihrer Knickfestigkeil in einem MIT-Biegeprüfgerät untersucht, mit welchem sonst der Falzwiderstand von Papier, Folien u. a. m. bestimmt wird. Die obere Klemme wird so umgeformt, daß sich das Spinnfädenbündel S einspannen läßt; der Ausschlagswinkel (Biegewinkel) wird zuvor auf 90° festgelegt. Darauf wird das Probestück eingehängt, in einem Abstand von 100 mm in die untere Klemme eingespannt und an diese eine Last (Zugkraft) von 0,5 kg angelegt. Darauf wird mit dem Versuch begonnen und so oft gebogen, bis das Probestück gebrochen ist. Die Anzahl der Biegungen bis zum Bruch sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt. Ultrasonically tested bundles of filaments with regard to their buckling strength wedge in an MIT bending tester, with what else the folding resistance of paper, foils, etc. m. is determined. The top clamp is deformed so that the bundle of filaments S can be clamped; the deflection angle (bending angle) is previously set to 90 °. The test piece is then hung at a distance of 100 mm in clamped the lower clamp and applied a load (tensile force) of 0.5 kg to it. This is followed by the Experiment started and bent until the specimen broke. The number of bends up break are summarized in the following table.

Zum Vergleich wird auch die Knickfestigkeit von Spinnfädenbündel bestimmt, die mit Ultraschallwellen einer Frequenz von 5 kHz bzw. 1 MHz behandelt worden sind, diese Werte sind ebenfalls in der Tabelle aufgeführt.For comparison, the buckling strength of bundles of filaments is determined using ultrasonic waves a frequency of 5 kHz or 1 MHz have been treated, these values are also in the Table listed.

Vergleichswerte S kHz i 1 MHzComparison values S kHz i 1 MHz

Knickzahl
bis BruchBuckling number
until break

Beispiel 4Example 4

Es wird die Abhängigkeit der Haftfestigkeit der Beschichtung von Glasfasern von der Frequenz und der Dauer der Ultraschallbehandlung untersucht.It becomes the dependence of the adhesive strength of the coating of glass fibers on the frequency and the Examined duration of ultrasound treatment.

a) In einer ersten Versuchsreihe werden mit Kautschuk beschichtete Glasfaserbündel jeweils 10 Sekunden lang mit Ultraschall verschiedener Frequenz behandelt, anschließend wie üblich getrocknet und darauf die Haftfestigkeit der Kautschukbeschichtung im Zugversuch bestimmt.a) In a first series of tests, rubber-coated glass fiber bundles are each 10 seconds treated for a long time with ultrasound of different frequencies, then dried and as usual the adhesive strength of the rubber coating is then determined in a tensile test.

Die Ergebnisse sind in Fig. 6 wiedergegeben: Bei einer Beschallung mit 10 bis IGO kHz beträgt die Haftfestigkeit etwa 3,4 kg/cord, bei 1000 kHz 3,7 kg/ cord; oberhalb 1000 kHz nimmt die Haftfestigkeit merklich ab und liegt bei 2000 kHz mit nur noch 2,7 kg/cord bereits deutlich unter dem Wert für 10 kHz. Das Optimum liegt im Bereich von etwa 100 bis 1000 kHz und erreicht bis zu 4,2 kg/cord. Durch die Ultraschallbehandlung im erfindungsgemäß anzuwendenden Frequenzbereich wird die Benetzbarkeit der Cord-Zwischenflächen mit der Kautschuklösung verbessert, d. h. die Kautschuklösung dringt vollständig zwischen die einzelnen Fasern ein. Bei einer Frequenz über 1000 kHz wird jedoch der Kautschuk in zunehmendem Maß instabil, und es schält sich der verwendete Haftvermittler, beispielsweise Aminosilan infolge Kavitation ab und beeinträchtigt somit die Haftfestigkeit.The results are shown in Fig. 6: With sound at 10 to IGO kHz this is Adhesive strength approx. 3.4 kg / cord, at 1000 kHz 3.7 kg / cord; Above 1000 kHz the adhesive strength decreases noticeably and at 2000 kHz with only 2.7 kg / cord is already well below the value for 10 kHz. The optimum is in the range from about 100 to 1000 kHz and reaches up to 4.2 kg / cord. Through the Ultrasonic treatment in the frequency range to be used according to the invention increases the wettability of the Cord interfaces improved with the rubber cement, d. H. the rubber solution penetrates completely between the individual fibers. However, at a frequency over 1000 kHz, the rubber becomes increasing Unstable to a degree, and the adhesion promoter used, for example aminosilane, peels off as a result of cavitation and thus affects the adhesive strength.

b) Zur Bestätigung dieser Ergebnisse werden mit einem Haftvermittler und einer Kautschuklösung beschichtete Glasfasern zunächst in Wasser mit 100, 800 und 2500 kHz bis zu 60 Sekunden lang ultrabeschallt und dann in üblicher Weise getrocknet.b) To confirm these results, coatings are applied with an adhesion promoter and a rubber solution Glass fibers first sonicated in water at 100, 800 and 2500 kHz for up to 60 seconds and then dried in the usual way.

Die in F i g. 7 wiedergegebenen Ergebnisse zeigen, daß die Haftfestigkeit von der Frequenz der Ultraschallbehandlung und in geringem Maße auch von de Beschallungsdauer abhängt. Die Haftfestigkeit sink von ursprünglich 3,4 kg/cord auf 3,2 kg/cord be 100 kHz, auf 2,9 kg/cord bei 800 kHz und auf 2,1 kg cord bei 2500 kHz nach jeweils 1 Stunde. Der Haft Vermittler oder Haftgrund schält sich bei der Ultra schallbehandlung infolge Kavitation, und die Haft festigkeit der Beschichtung nimmt ab, und zwar be 2500 kHz wesentlich stärker als bei 100 oder 800 kHz d. h. in dem erfindungsgemäß anzuwendenden Fre quenzbereich.The in F i g. 7 results show that the adhesive strength depends on the frequency of the ultrasonic treatment and to a lesser extent also depends on the duration of the exposure. The adhesive strength decreases from originally 3.4 kg / cord to 3.2 kg / cord at 100 kHz, to 2.9 kg / cord at 800 kHz and to 2.1 kg cord at 2500 kHz every 1 hour. The bonding agent or primer peeled off on the Ultra sound treatment due to cavitation, and the adhesive strength of the coating decreases, namely be 2500 kHz much stronger than at 100 or 800 kHz d. H. in the Fre frequency range.

c) In einer letzten Versuchsreihe wird die Auswirkung der Beschallungsdauer auf die Beständigkeit dei Imprägnierlösung untersucht. Es werden Kautschuklösungen bis zu 2¹I₁ Stunden mit verschiedenen Frequenzen, und zwar mit 10 bzw. 500 bzw. 1000 bzw, 2500 kHz beschallt und Glasfasern damit beschichtet, Die Ergebnisse sind in F i g. 8 wiedergegeben. Die längere Zeit auf Harz- oder Kautschuklösung einwirkende Ultraschallenergie bzw. die dadurch erzeugte Wärme verändert die Lösung und macht sie instabil, wodurch auch die Haftfestigkeit der Beschichtung beeinträchtigt wird.c) In a final series of tests, the effect of the duration of sonication on the resistance of the impregnation solution is examined. Rubber solutions are sonicated for up to 2 ¹ ₁ hours at different frequencies, namely with 10 or 500 or 1000 or 2500 kHz, and glass fibers are coated with them. The results are shown in FIG. 8 reproduced. The ultrasonic energy acting on the resin or rubber solution for a long time or the heat generated thereby changes the solution and makes it unstable, which also affects the adhesive strength of the coating.

Der Vergleich der Ergebnisse zeigt jedoch, daß die Haftfestigkeit bei einer Beschallung mit 1OkHz auch bei längerer Dauer bis zu 2·/, Stunden lediglich von ursprünglich 3,5 kg/cord auf etwa 3,35 kg/cord abnimmt; bei einer Beschallung mit 500 kHz sinkt dieHowever, comparison of the results shows that the Adhesion strength with a sonication with 10 kHz even with longer duration up to 2 · /, hours only of originally 3.5 kg / cord decreased to around 3.35 kg / cord; with a sound at 500 kHz, the

iÄo^{Ig VOn 3}'^{5 k}8^{/cord auf 2}·^{5 k}8^{/cord und mit} IUUUkHz auf 2,1 kg/cord nach jeweils 2'/₄ Stunden. Bei einer Beschallung mit 2500 kHz hingegen nimmt die Haltfestigkeit bereits in der ersten halben Stunde au. etwa 1,75 kg/cord ab und beträgt nach 2", Stunden nur noch etwa 0,5 kg/cord. In dem erfindungsgemäß anzuwendenden Frequenzbereich wird die Kautschuklösung sehr viel weniger verändert als durch 2500 kHz. und die Haftfestigkeit der Beschichtune ist entsprechend wesentlich stärker.iÄo ^{Ig from 3} ' ^{5 k} 8 ^{/ cord to 2} · ^{5 k} 8 ^{/ cord and with} IUUUkHz to 2.1 kg / cord after every 2' / ₄ hours. In contrast, with sound at 2500 kHz, the stability already increases in the first half an hour. about 1.75 kg / cord and after 2 " hours is only about 0.5 kg / cord. In the frequency range to be used according to the invention, the rubber solution is changed much less than by 2500 kHz. and the adhesive strength of the coating is correspondingly important stronger.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Verbessern der Ermüduncseigenschaften von Endlos-Glasfasern durch Beschichten der Glasfasern durch Imprägnieren mit einer Harz- und bzw. oder Kautschuklösung. Behandeln mit Ultraschall und anschließendes Trocknen dadurch gekennzeichnet, daß man Glasfaser-Spinnfäden mit einer Harz- und bzw. oder Kautschuklösung mit 5 bis 40»/₀ Feststorfgenait bei einer Temperatur von 20 bis 80 C imprägmert wahrend oder nach dem Imprägnieren kr.ninuierljch während 0,5 bis 10 Sekunden mit Ultraschallwellen einer Frequenz aus dem Bereich trocknet *"* ^{behandelt und} anschließend1. Process for improving the fatigue properties of continuous glass fibers by coating the glass fibers by impregnating them with a resin and / or rubber solution. Treatment with ultrasound and subsequent drying, characterized in that glass fiber _{filaments are impregnated with a resin and / or rubber solution with 5 to 40 »/ 0} solid material at a temperature of 20 to 80 C during or after impregnation continuously for 0 , 5 to 10 seconds with ultrasonic waves of a frequency from the area dries * "* ^{treated and} then JT ^{nach Ans}Pruch 1, dadurch gekennnet, daß man mit einem Gemisch aus einer Resorcn-Formaldehyd-Lösung und einem KauiM-huklatex imprägniert.JT ^{according to Ans} Pruch 1, characterized in that it is impregnated with a mixture of a resorcn-formaldehyde solution and a KauiM-huklatex. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die ultraschallbehandelten Ciasfasern he, 150 bis 250° C während 30 bis 180 Se-Minden trocknet.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the ultrasonically treated Cias fibers he, 150 to 250 ° C for 30 to 180 Se-Minden dries. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings Ί Λ -> C Ί Λ -> C