DE2107887A1

DE2107887A1 - Verfahren zur Herstellung eines reliefartig strukturierten Faserverbund stoffes und nach dem Verfahren herge stellter Faserverbundstoff

Info

Publication number: DE2107887A1
Application number: DE19712107887
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Breveteam S A , Freiburg (Schweiz)
Priority date: 1970-02-20
Filing date: 1971-02-18
Publication date: 1971-09-02
Also published as: FR2080659A1; CA935279A; ATA119071A; BE763188A; AT336290B; FR2080659B1; GB1298659A; CH520566A; NL7102012A; CH247370A4

Description

Verfahren zur Herstellung eines reliefartig strukturierten Faserverbundstoffes und nach dem Verfahren hergestellter

Faserverbundstoff

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines reliefartig strukturierten Faserverbundstoffes und einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Faserverbundstoff. Sie geht aus von jenen bekannten Verfahren, bei denen ein Faservlies auf einen bahnförmigen, siebartige öffnungen aufweisenden oder geschlitzten Träger aus einem thermoplastischen Kunststoff aufgelegt, durch diesen hindurchgenadelt und das genadelte Flfichengebilde zur Weiterverfestigung mindestens bis zum Erweichen des bahnförmigen Trägers erwärmt wird.

Bei einem bekannten Vorschlag (französische Patentschrift 1 372 057) wird diese Erwärmung des Flächengebildes so gesteuert, dass der thermoplastische Kunststoff des Trägers schmilzt. Der Erweichungsbereich des Trägermaterials wird dabei so gewählt, dass das Fasermaterial, falls es aus Kunetstoffasern besteht, noch nicht erweicht, wenn die Schmelztemperatur des Trägermaterials bereits erreicht ist. Letzteres dient dann nach dem Erstarren als Bindemittel zwischen den Fasern des Fasermaterials. Das nach den Angaben der

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Dipl.-tng. Heinz Usw. Patentanwalt D - 8 München 81. Cosimastra6· 81 Telefon: (0611) 48 38 20

Patentschrift relativ schwere und steife Erzeugnis kann als warm verformbare Formplatten zur Herstellung von räumlichen Flächengebilden verwendet werden. Eine reliefartige Strukturierung der Oberfläche ist jedoch nicht vorgesehen.

Ein in dieser Richtung weisender Vorschlag zur Erzeugung eines Faserverbundstoffes mit schwach strukturierter Oberfläche (Riefelung) geht aus der französischen Patentschrift 1 352 377 hervor. Es handelt sich dabei um die Herstellung von Bett-Tüchern mit Zellulose und Kunststoff als Ausgangsmaterial. Als Trägermaterial dient ein dünnes Kunststoffgewebe, gegebenenfalls auch eine Kunststoffolie. Da das Zellulosematerial auf den Träger abgelegt und unter Anwendung von Wärme lediglich an den Träger angepresst wird, ist das Verfahren auf sehr dünne Materialschichten beschränkt. Falls die äusseren Schichten und OberflächenfUrne aufgebracht sind, wird vorgeschlagen, die Oberflächen des Flächengebildes mit Riefeln zu versehen, um ein Knistern zu verhindern. Die Riefelung des Oberflächenfilmes verleiht jedoch dem Erzeugnis noch kein textiles Aussehen.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, einen Faserverbundstoff zu schaffen, dessen Oberfläche in dauerhafter Weise relief artig strukturiert ist, ohne dass an die Oberfläche gedrückte, das Licht reflektierende, verhärtete Bindemittelflächen das textile Aussehen der Oberfläche beeinträchtigen.

Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung eines reliefartig strukturierten Paserverbundstoffes, bei dem ein Faservlies

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Dipl.-lng. Heim Lesser. Patentanwalt O - 8 Mün*»n 81. Cosimastrafce 81 Telefon: (08ΤΠ 48 38 20

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auf einen bahnförmigem siebartige öffnungen aufweisenden oder geschlitzten Träger aus einem thermoplastischen Kunststoff aufgelegt, durch diesen hindurchgenadelt und das genadelte Flächengebilde zur Weiterverfestigung mindestens bis zum Erweichen des bahnförmigen Trägers erwärmt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass das genadelte Flächengebilde, während sich der bahnförmige Träger noch in erweichten Zustand befindet, so zwischen zwei Werkzeugoberflächen, von denen mindestens eine warzen- oder gratförmige Erhebungen aufweist, zusammengedrückt wird, dass die nicht im Bereich der öffnungen oder Schlitze des Trägers befindlichen Fasern mit Ausnahme derjenigen, die an der Oberfläche des Plächengebildes liegen, bündelweise in den Kunststoff des Trägers eingebettet werden, wonach dein Faserverbundstoff Wärme entzogen wird_# so dass der erweichte Träger wieder erstarrt, bevor sich die unter Druck darin eingebetteten Fasern infolge ihres ?ormerholungsv^r,.'.äjsris aus de;n rriiger herauslösen können*

Das Verfahren gemäss der Erfindung ist zu unterscheiden von den bekannten Verfahren zum Formen von Filzen, wie beispielsweise in der US-Patentschrift 2 484 301 beschrieben. Bei dem durch diese Schrift bekannten Verfahren wird ein das Fasergemenge gleichmässig durchsetzendes Bindemittel an örtlich begrenzten Stellen aktiviert durch Anwendung von Wärme und Druck* Es werden sowohl die im Innern des Filzes als auch die an der Oberfläche liegenden Fasern miteinander verklebt. Die Oberfläche ar den gepressten Stellen besitzt dadurch keinen textilen Charakter mehr.

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Zu erwähnen ist noch, dass es bekannt ist (Schweizer Patentschrift 411 779), auf die Unterseite eines auf eine thermoplastische Kunststoff-Trägerfolie aufgenadelten Filzes eine Kunststoffbahn thermisch aufzuschweissen. Erforderlichenfalls kann diese Kunststoffbahn Ausstanzungen aufweisen, wodurch das erzeugte Flächengebilde gasdurchlässig wird. Eine Strukturierung der Oberfläche ist nicht vorgesehen. Durch die Beschichtung mit der Kunststoffbahn ist die Drapierfähigkeit des Erzeugnisses wesentlich herabgesetzt. Im allgemeinen wird die Drapierfähigkeit durch die ganzflächige Beschichtung mit einer Trägerschicht, selbst wenn diese mit Durchbrechun· gen versehen ist, vermindert» Auch die ganzflächige Pressung des Flächengebildes zwecks Verbindung der Faserschicht mit der Trägerschicht wirkt sich ungünstig auf die Geschmeidigkeit des Erzeugnisses aus, da das Bindemittel ein zusammenhängendes, versteifendes Netz bildet.

Der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Faserverbundstoff zeichnet sich hingegen durch einen guten textilen Griff bzw. hohe Geschmeidigkeit aus, indem die Fasern mit Ausnahme derjenigen, die an der Oberfläche liegen, in den Kunststoff des Trägers eingebettet sind, und zwar nur bündelweise.

Das Verfahren gem^Mss der Erfindung sei anhand der Zeichnung erläutert, die auch einige Merkmale des Erzeugnisses skizzenhaft darstellt.

Es zeigtt

Fig. 1 ein Schema der Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens,

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Fig, 2 a-c» Teilquerschnitte durch verschiedene Ausführungsformen eines Einrichtungsteils, Fig. 3 einen Teilquerschnitt durch den Faserverbundstoff.

Auf eine Trägerschicht 1 in Form einer siebartig durchbrochenen thermoplastischen Kunststoffolienbahn * lrd ein Faservlies 2 mit Faserlage quer zur Bahn abgelegt und mithilfe einer Nade!vorrichtung 3 von oben in die Trägerschicht 1 eingenadelt und gleichzeitig verfestigt. Durch den Nadelprozess ist die Trägerschicht oben und unten von Fasern umgeben, wobei die einzelnen Fasern die Ebene der Trägerschicht mehrmals kreuzen. Die Fasern sind durch den Nadelprozess auch in gewohnter Weise ineinander verschlungen, so dass sie filzähnlich zusammenhalten.

Die derart gebildete Nadelfilzbahn 4 durchläuft nun eine Wärmezone S, in der sie zumindest auf die Erweichungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffes der Trägerschicht 1 erwärmt wird. Die Wärme wird im gezeigten Beispiel mittels durchströmender Heissluft, die durch zwei Gebläse 6,7 kontinuierlich in der Pfeilrichtung umgewälzt und mittels eines Lufterhitzers 8 erhitzt wird, zugeführt. Der Luftdurchtritt durch die Nadelfilzbahn 4 ist dank der siebartigen öffnungen der Trägerschicht 1 möglich, Anstelle der Luft kann auch Dampf als Wärmeträger verwendet werden, oder es kann die Trägerschicht 1 mittels Hochfrequenz (z.B. kapazitiv) erwärmt werden, wobei zwecks selektiver Erweichung die Trägerschicht 1 vorteilhaft aus PVC (Polyvinylchlorid) oder PA (Polyamid),

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die Fasern aus Polyolefinen, z.B. PP (Polypropylen) bestehen. Die nötige Temperatur kann auch durch genügend langes Verweilen in einer Wärmekanuner erzielt werden. Die forcierte Erwärmung von aussen mittels Wärmestrahlung oder mittels beheizter Kalanderwalzen könnte jedoch wegen des schlechten Wärmetransportes durch die Faserschicht hindurch leicht zu Beschädigungen des Fasermaterials führen, insbesondere wenn zur Beschleunigung des Vorganges ein grosses Temperaturgefälle erzeugt wird. Wenn der Kunststoff der Trägerschicht 1 einen relativ niedrigen Erweichungsbereich aufweist und die Faserschicht auf einer Seite relativ dünn ist, so wird es trotzdem möglich sein, diese Schicht von der Oberfläche her mittels Presswalzen aufzuwärmen, ohne schädliche Temperaturen anwenden zu müssen.

Unmittelbar nach dem Verlassen der Wärmezone 5 wird die Nadelfilzbahn 4 von einem Presswalzenpaar 9,10 erfasst. Beim illustrierten Beispiel weist die obere Walze 9 eine mit parallelen Kreisringen profilierte Zylinderfläche auf. Die Zylinderfläche der Walze 10 ist bei diesem Beispiel glatt. Fig. 2 a zeigt diese Anordnung in einer Teilansicht, die Profilierung wird mittels konischer Ringscheiben 12 erzielt, die aus dem Walzenkörper 11 herausragen. Die Profilierung der Walze 9 kann jedoch auch anders gestaltet sein, z.B. durch sich kreuzende gratförmige Erhebungen (Karomuster) oder auch durch warzenförmige Erhebungen. Beispiele solcher Anordnungen sind bekannt, z.B. aus der in der Einleitung erwähnten US-Patentschrift 2 464 301.

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ner Abstand der Ringscheiben 12 ist auf die Faserlänge in geknäueltem Zustand abgestimmt. Bei einem Ausführungsbeispiel betrug dieser Abstand 3,5 mm, bei einer Stapelläage von 90 mm der Fasern im Vlies 2. Die Faserlänge kann in weiten Grenzen schwanken, von etwa 2 cm bis unendlich. Die Breite der abgeflachten Druckflächen der Ringscheiben 12 bewegt sich in der Grössenordnung von 0,5-1 mm, so dass die Flächendrücke auf die Nadelfilzbahn 4 relativ hoch sind. Ein Zerschneiden oder Verdrängen der Fasern durch die Erhebungen muss jedoch vermieden werden.

Fig. 3 illustriert die Wirkung des Pressvorganges beim Durchgang der Nadelfilzbahn 4 durch das Walzenpaar 9,10. Durch die Ringscheiben 12 werden die auf der Oberseite der Nadelfilzbahn 4 gelegenen Fasern 20 komprimiert und Bündel davon in die Trägerschicht 1 hineingedrückt. Da der Kunststoff der Trägerschicht vorübergehend weichplastisch ist, werden die Fasern in den Kunststoff eingebettet und mechanisch festgehalten. Entsprechend dem Erweichungsgrad und der Affinität des Grundstoffes der Trägerschicht 1 gegenüber der Oberfläche des Fasermaterials werden die Fasern zusätzlich auch adhäsiv gebunden. Die Fasern 20 der Oberseite i erden vorteilhaft nicht zum Schmelzen gebracht, damit sie nicht zu einer zusammenhängenden, harten Schicht zusammenfliessen. Auf der Unterseite hingegen kann in gewissen Anwendungsfällen ein Verschmelzen erwünscht sein. In Ausnahmefällen wird man die Unterseite noch zusätzlich beschichten.

Die Flächenpressung und die Fasermenge auf der Oberseite der Trägerschicht 1 werden so gewählt, dass die an der

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Oberfläche liegenden Fasern 20 nicht in den Kunststoff der Trägerschicht 1 eingebettet werden.' Die nicht in die Trägerschicht 1 eingedrückten Fasern an der Oberfläche werden dabei von den anderen Fasern infolge der durch den Nadelprozess herbeigeführten Verschlingung festgehalten. Dadurch bleibt die Faserstruktur der Oberfläche erhalten, wobei die Abriebfestigkeit dennoch ausgezeichnet ist.

Ist die Trägerschicht 1 bereits genügend erweicht, wenn die Nadelfilzbahn 4 das Walzenpaar 9,10 durchläuft, so ist keine zusätzliche Erwärmung durch die Walzen 9,IO notwendig. Die Fasern werden dadurch nicht unnötig hohen Temperaturen ausgesetzt. Als mit der beschriebenen Einrichtung Versuche mit relativ steifen Fasern durchgeführt wurden, hatte es sich hingegen gezeigt, dass man in diesen Fällen mit Vorteil die Walze 9 beheizt, um die Fasern geschmeidiger zu machen, z.B. bei PP-Fasern auf 140 - 150 Grad C, Dadurch wird verhindert, dass sich die Fasern infolge ihres Formerholungsvermögens aus der Einbettung in der Trägerschicht 1 herauslösen, bevor der Kunststoff der Trägerschicht 1 durch Abkühlen erstarrt ist. Es ist dann bei geeigneten Materialien sogar möglich, die Erweichung der Trägerschicht 1 lediglich durch Beheizung der Walzen 9,10 herbeizuführen und die Erwärmung durch Luftumwälzung in der Wärmezone 5 wegzulassen.

Die Erstarrung kann beschleunigt werden, indem die Walze 10 gekühlt wird. Anstelle der Walae 10 kann auch eine Kühl-

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mulde vorgesehen werden, die die Walze 9 Ober einen Teil des ümfanges umschliesst und eine ortsfeste oder umlaufende Gleitfläche aufweist.

Bein AusfOhrungsbeispiel ist hinter dem Walzenpaar 9,1O eine besondere Kühlzone 13 angeordnet, die ihre Kühlwirkung bis an die Austrittsstelle des Walzenpaares 9,IO ausübt, um eine möglichst rasche Erstarrung des Kunststoffes herbeizuführen. Die Kühlung basiert wiederum auf Luftumwälzung mittels Gebläse 15,16. Gegebenenfalls wird die Kaumluft mittels eines Luftkühlers 14 gekühlt. Die Luft wird entweder nur gegen die Oberfläche des Faserverbundstoffes geblasen oder, wie in Fig· I illustriert, durch diesen hindurchgetrieben. Nach dem Kühlen wird der fertige Faserverbundstoff in Form einer Bahn 17 in einer Aufwickelvorrichtung 13 zu einer Rolle aufgewickelt.

Zwischen der Kühlzone 13 und der Aufwickelvorrichtung 18 können noch verschiedene Zusatzeinrichtungen 19 vorgesehen sein, wie z.B. eine Imprägnier- oder Beschickungsvorrichtung für die Unterseite des Faserverbundstoffes 17, eine Aufrauh-Vorrichtung für die Oberseite usw.

Für eine Auswahl des thermoplastischen Kunststoffes für di· Trägerschicht 1 ist neben den la Gebrauch maßgeblichen Fertigkeit«eigenschaften der Erweichungabereich massgebend, der so liegen soll, da·· die Trägerschicht bei den Temperaturen, denen das Erzeugnis bei der späteren Verwendung ausgesetzt ist, nicht erweicht und Min« Festigkeit verliert·, jedoch auch nicht zu hoch, damit die Temperatur

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in der Wärmezone 5 wegen der Schonung des Fasermaterials nicht zu hoch gewählt werden muss· Bei Hochdruck-Polyäthylen (HD-PE) wird ausreichende Erweichung bei etwa 90 -HO Grad C erreicht, was in jeder Beziehung sehr günstig ist· Dieses Material hat zudem den Vorteil, relativ billig zu sein« Einen ähnlich gelegenen Erweichungsbereich weisen auch die Copolymere des Aethylens mit Vinylacetat (EVA) auf» Erwähnt seien hier noch ie ioniraeren Kunstharze, die eine Trägerschicht mit sehr hoher Zähigkeit ergeben» Eine hohe Festigkeit wird auch erhalten durch Verwendung eines doppelschichtigen Netzes, bei welchem die Unterschicht aus einem zähen, nicht unbedingt thermoplastischen Stoff und die Oberschicht aus einem bei geeigneter Temperatur erweichenden thermoplastischen Kunststoff bestehen. Das Material der Unterschicht kann auch im Hinblick auf andere erwünschte Eigenschaften z.B. gute Dimensionsstabilität, Volumen, niedriger Preis usw., gewählt werden.

Zur Bildung des Faservlieses 2 stehen verschiedene Fasermaterialien zur Verfügung, Geeignet sind alle natürlichen oder künstlichen Fasern, die bei den in der Wärmezone 5 auftretenden Temperaturen nicht beschädigt werden· Kunstfasern werden vorzugsweise als Stapelfasern verwendet, sie können aber auch als Endlosfäden in für den Nadelprozess geeigneter Schlingenablage verwendet worden. Zu beachten ist auch, ob die mechanischen Bindungen, herbeigeführt einerseits durch den Nadelprozess und andererseits durch die Einbettung in die Trägerschicht 1, genügen, oder ob die Fasern noch adhäsiv in der Trägerschicht 1 gebunden werden sollen. I» letzteren Fall sind mit dem Kunststoff

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der Trägerschicht verträgliche Fasern zu wählen. Unter den Synthesefasern können Polypropylen-(PP-)Fasern, die bei Temperaturen um ca, 140 - 160 Grad C herum erweichen, und Polyamid-(PA-)Fasern, die je nach Type erst bei höheren Temperaturen von ca. 170 - 220 Grad erweichen, genannt werden.

Als weitere Beispiele seien die Polyacryl-Fasern und die Polyester-Fasern genannt. Die Aufzählung Hesse sich noch beliebig erweitern.

Bei der Auswahl des Fasermaterials spielt auch noch die Faserschrumpfung eine Rolle. Diese kann zur Erzielung besonderer Effekte ausgenützt werden. Die Schrumpfung lässt sich durch geeignete Wahl der Temperatur in der Wärmezone 5 beeinflussen. Die Kontrolle ist umso leichter, je weiter die Erweichungsbereiche der Kunststoffe des Fasermaterials und der Trägerschicht 1 auseinanderliegen. Bei Prozessführung mit geringer Schrumpfung sind die Fasern in den erhöhten Teilen des Reliefmusters relativ locker gepackt, so dass eine gute Polsterwirkung erzielt wird. Bei Prozessführung mit hoher Schrumpfwirkung auf die Fasern werden die Fasern in den Erhebungen härter gepackt und der Faserverbundstoff ist noch besser verfestigt.

Eine höhere Schmiegsamkeit des Faserverbundstoffes wird erzielt, wenn die Ringscheiben 12 der Walze 9 in entsprechende Vertiefungen 30 der Gegenwalze 10 eingreifen, so ' dass die Trägerschicht 1 schwach wellenförmig verformt

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wird. Fig. 2 c zeigt eine solche Anordnung» Die Verformung der Trägerschicht 1 kann bis zum bleibenden Verstrecken der Trägerschicht, wie beim bekannten Tiefziehen von Metallen, gehen.

Wie beschrieben besteht die Trägerschicht 1 aus einer siebartig gelochten Folienbahn. Die öffnungen sind in Fig. 3 angedeutet. Sie können durch Ausstanzen oder durch Auseinanderziehen von Einschnitten erhalten werden, oder die Folie kann eine Netzstruktur aufweisen. Bei netzartigen Kunststoff-Folien ist es jedoch von Vorteil, wenn die Knoten nicht aus der Ebene der Stege herausragen, d.h. nicht verdickt sind. Eine Übersicht über die Herstellungsarten solcher Gitter- und Netzfolien ist im Aufsatz von W. Lüers, Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Netzen aus Kunststoff, Zeitschrift Gummi-Asbest-Kunststoffe, 4-6/1969, enthalten (Beispiele V und Y in Abb.l). Siebartige Folien der ersten Art werden im Werk von Kroma, Textilverbundstoffe, 19 63, S. 205-209 beschrieben. Die Bindestellen des Nadelfilmes mit der Trägerschicht 1 entstehen somit durch den Nadelprozess einerseits und durch die Einbettung von einzelnen Faserbündeln in die erweichte Trägerschicht. Die Verwendung einer Kunststoff-Folie mit siebartigen öffnungen bringt mehrere Vorteile. Die Folie wird von den Nadeldurchstichen nicht zerfetzt, wie dies bei vollflächigen Folien der Fall ist, weil die Nadeln auf den Stegen abgleiten. Sie bildet bei gleichem Kunststoffgewicht pro Flächeneinheit dickere Querschnitte zum Einbetten der Faserbündel und sie besitzt wiederum

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bei gleichem Flächengewicht höhere Zugfestigkeit, gleichzeitig aber geringere Biege- und Verwindungssteifigkeit als die vollflächige Folie.

Durch das Pressen wird die Oberseite des Faserverbundstoffes reliefartig strukturiert. Diese Strukturierung wird hauptsächlich durch die Profilierung der Walze 9 bestimmt, in zweiter Linie auch durch diejenige der Walze 10. Einen Einfluss hat auch die Orientierung der Fasern im Faservlies. Bei Orientierung der Fasern parallel zur Profilierung der Walze 9 ist die Faserbindung schlecht. Bei Querlage der Fasern im Vlies 2, wie in Fig. 3 dargestellt (die Bahnrichtung ist durch Pfeil 21, die Faserrichtung durch Pfeil 22 angedeutet) ist die Strukturierung der Oberfläche weniger ausgeprägt, Die Faserbindung und damit die Abriebfestigkeit des Erzeugnisses sind jedoch bedeutend besser, da die einzelnen Fasern häufiger in der Trägerschicht 1 gebunden sind. Verschiedene Kombinationen sind natürlich möglich, wie z.B. Vlies-Ablage in mehreren, sich kreuzenden Schichten, d.h. abwechselnd eine Schicht mit Fasern hauptsächlich in der Längsrichtung orientiert, eine weitere Schicht mit Faserorientierung quer zur Bahn usw. Die Ablage mit Faserrichtung kreuzweise diagonal hat sich für die Erzeugung von Karomustern mit Profilierung parallel und senkrecht zur Eahnrichtung als günstig erwiesen. Da das Material nicht ganzflächig, sondern nur musterförmig gepresst wird und die Faserbündel nur an den Schnittstellen der Drucklinien mit den Stegen der Gitterfolie geheftet werden, wirkt die Oberfläche sehr bauschig.

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Infolge der guten Drapierfähigkeit eignen sich die nach 'dem beschriebenen Verfahren hergestellten Erzeugnisse nicht nur für Boden- und Wandabdeckungen, sondern auch für Möbelüberzugstoffe, Mantelstoffe, Schuh-Ausfütterungen, Hausschuhe, Dekorationsstoffe, Gardinen. Letztere können aus nicht oder nur sehr schwach gefärbten Kunststoffen hergestellt sein, so dass sie gut lichtdurchlässig sind» Erzeugnisse mit nachträglich aufgerauhter Oberfläche können für andere Anwendungen ausgenutzt werden, z.B. für Decken.

Vorzugsweise bei gewellter Ausführung des Faserverbundstoffes kann auf die Unterseite noch eine zusätzliche glatte Schicht, z.B. ein gebundenes Faservlies oder eine Schaumstoffschicht aufgeklebt werden. Es entsteht dadurch ein besonders weicher Fussbodenbelag,. Wenn diese Schicht vor dem Aufbringen mit eine Flächenvergrösserung zulassenden Schlitzen versehen wird, so sind diese Erzeugnisse ebenfalls drapierfähig und entsprechend verwendbar.

Bei stark dehnfähiger Trägerschicht ist das Erzeugnis in gewissen Grenzen tiefziehfähig, so dass es auf diese Weise Z₄B. zu Abdeckungen von Tunneldurchführungen, Armaturenbrettern in Automobilen usw., weiterverarbeitet werden kann.

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Ausführungsbeispielej

Beispiel It Zur Weiterverarbeitung zu Bodenbelagmaterial bestimmter Faserverbundstoff.

Zwei Folienbahnen aus PE mit siebartigen öffnungen von 0,5 mm Dicke, 50 - 60 % öffnungensflache und 170 g/m2 Flächengewicht wurden übereinandergelegt und darauf ein Faservlies von 250 g/m2 aus Polyamidfasern 20 den, 100 mm Stapelllänge mit Faserorientierung quer zur Längsrichtung der Bahn abgelegt und wie beschrieben eingenadelt. Das ^M»terial wurde bei 120 - 130 Grad C in einem nach Fig. 2a profilierten Walzenpaar mit einem Scheibenabstand von 3,5 mm gepresst und anschliessend gekühlt. Der Faserverbundstoff hatte ein Flächengewicht von 590 g/m2 bei einer Dicke von ca. 3,5 mm. Zwecks Weiterverarbeitung zu Bodenbelagmaterial wurde auf die Unterseite des Faserverbundstoffes nit einer Schmelzkleb- - stoffschicht von 4OO g/m2 und einer weiteren Unterschicht aus Schaumstoff bzw. Nadelverbundstoff von 150 g/ m2 versehen. Das Gesamtgewicht eines auf diese Weise hergestellten Bodenbelagmaterials bei einer Dicke von 5,5 mm betrug 1300 g/m2.

Beispiel 2» Kleiderstoff.

Auf eine Gitteriölienbahn von 170 g/m2 gemäss Beispiel 1

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wurde ein Faservlies von 150 g/m2, ebenfalls in Querorientierung, aus Polyamidfasern 8 den/60 mm Stapelllänge, abgelegt und wie beschrieben eingenadelt. Pressen bei 120 - 130 Grad C mit Walzenpaar nach Fig. 2c profiliert, Scheibenabstand 4,5 mm. Kühlung. Der dieserart erhaltene Faserverbundstoff wies bei einem Flächengewicht von 320 g/m2 eine Dicke von 2,5 mm auf.

Beispiel 3: Dekorationsstoff

Auf eine Gitterfolienbahn von 50 g/m2 aus PE wurde ein Faservlies von 100 g/m2 aus Polyamidfasern 8 den/60 mm Stapellänge abgelegt und sonst wie bei Beispiel 2 verfahren, Der Faserverbundstoff hatte bei einem Flächengewicht von 150 q/m2 eine Dicke von 1.5 mm.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1» Verfahren zur Herstellung eines reliefartig strukturierten Faserverbundstoffes, bei dem ein Faservlies auf einen bahnförmigen, siebartige öffnungen aufweisenden oder geschlitzten Träger aus einem thermoplastischen Kunststoff aufgelegt, durch diesen hindurchgenadelt und das genadelte Flächegebilde zur Weiterverfestigung mindestens bis zum Erweichen des bahnförmigen Trägers erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das genadelte Flächengebilde, während sich der bahnförraige Träger noch im erweichten Zustand befindet, so zwischen zwei Werkzeugoberflächen, von denen mindestens eine warzen- oder gratförmige Erhebungen aufweist, zusammengedrückt wird, dass die nicht im Bereich der öffnungen oder Schlitze des Trägers befindlichen Fasern mit Ausnahme derjenigen, die an der Oberfläche des Flächengebildes liegen, bündelweise in den Kunststoff des Trägers eingebettet werden, wonach dem Faserverbundstoff Wärme entzogen wird, so dass der erweichte Träger wieder erstarrt, bevor sich die unter Druck darin eingebetteten Fasern infolge ihres Formerholungsvermögens aus dem Träger herauslösen können,
2.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn 2· eichnet, dass als bahnförmiger Träger eine Siebfolie aus einem thermoplastischen Kunststoff

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mit einem Erweichungsbereich von 90 - 120 Grad C und als Fasermaterial für das Faservlies ein thermoplastischer Kunststoff mit einem anderen, über dem ersten gelegenen Erweichungsbereich verwendet wird.
3, Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das genadelte Flächengebilde auf eine zwischen dem Erweichungsbereich der Siebfolie und dem Erweichungsbereich des Fasermaterials liegende Temperatur erwärmt wird.
4, Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die über dem bahnförmigen Träger liegenden Teile des Fasermaterials bis auf beginnende Erweichung des Fasermaterials erwärmt werden.
5, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des genadelten Flächengebildes mithilfe eines das Flächengebilde durchströmenden heissen Mediums erfolgt.
6, Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der über dem bahnförraigen Träger liegenden Teile des Fasermaterials durch Beheizen der von oben wirkenden Werkzeugoberflächen erfolgt.
7, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeentzug mithilfe eines den Faserverbundstoff durchströmenden kalten Mediums erfolgt.

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8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Wärmeentzug mithilfe der von unten wirkenden, zu diesem Zwecke gekühlten Werkzeugoberfläche erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genadelte und erwärmte Flächengebilde zwischen zwei sich gegenläufig drehenden und mit Druck gegeneinander gepressten Walzen zusammengedrückt wird.
10. Verfahren nach Anspruch l_r dadurch gekennzeichnet _t dass die Hauptrichtung der Fasern im Faservlies quer zu den gratförmigen Erhebungen der Werkzeugoberfläche ist,
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Faserverbundstoff auf der Unterseite zusätzlich mit einer Dämmschicht versehen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass die zusätzliche Dämmschicht aus einer mit eine Flächenvergrösserung zulassenden Schlitzen versehenen Schaumstoff-Folie besteht.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die unter dem bahn-

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förralgen Träger liegenden Teile des Fasermaterials beim Zusammendrücken des genadelten und erwärmten Flächengebildes durch Beheizen der von unten wirkenden Werkzeugoberfläche auf eine über der Schmelztemperatur des Fasermaterials liegenden Temperatur mindestens teilweise miteinander verschmolzen werden.

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