DE2242491C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellung eines zum Einbringen in ein Verbundmaterial geeigneten Vlieses - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellung eines zum Einbringen in ein Verbundmaterial geeigneten Vlieses

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines zum Einbringen in ein Verbundmaterial geeigneten Vlieses aus ausgerichteten Verstärkungsfasern, bei dem eine Faserdispersion durch Dispergieren von Verstärkungsfasern in einem flüssigen Medium hergestellt, die Dispersion zum Ausrichten der Fasern durch eine Düse und anschließend auf eine bewegte, für aas flüssige Medium durchlässige Sammelfläche geleitet wird, auf der sich die Fasern unter Durchtritt des Mediums durch die Sammelfläche in ausgerichteter Anordnung ablagern, wobei die Sammelfläche relativ zur Düsenöffnung mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die höher it'.als die Strömungsgeschwindigkeit der dispergierten Fasern unmittelbar vor dem Auftreffen auf der Sammelfläche, und auf eine Vorrichtung zur
in Durchführung dieses Verfahrens.
Dabei geht es insbesondere um die Erzeugung von Geweben oder Netzen, Strähnen oder Seilen und dergU die aus im wesentlichen uniaxial ausgerichteten Fasern bestehen und für den Einbau in bzw. die Imprägnierung
jo durch ein Matrixmaterial zur Erzeugung von Verbundmaterialien geeignet sind, die bis zu etwa 70 Vol.-% Fasern enthalten.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung sind aus
ίο der FR-PS 16 02 280 bekannt. Darin ist auch erläutert, in welcher Weise die Faserausrichtung für eine wirkungsvolle Packung von Verstärkungsfasern in einer Matrix bzw. einem Grundmaterial in ausreichenden Mengenverhältnissen, um dem resultierenden Verbundmaterial
Ί5 einen ausreichenden Verstärkungsgrad zu verleihen, wesentlich ist. Weiler wird in dieser Patentschrift beschrieben, wie eine solche Faserausrichtung erhalten werden kann, und zwar durch Extrusion einer Dispersion von Verstärkungsfasern durch eine Düse
oder Öffnung und Aufrechterhaltung der resultierenden Ausrichtung bei Ablagerung der extrudieren Dispersion auf einer permeablen Sammelfläche durch gleichzeitige so starke Absaugung, daß das Dispergierungsmittel so rasch entfernt wird, daß eine erneute Desorientierung der primär in Form der Dispersion abgeschiedenen Fasern verhindert wird.
Dieses Verfahren hat sich als sehr erfolgreich für die Erzeugung ausgerichteter Anordnungen bei einer breiten Vielfalt von Verstärkungsfasern erwiesen, es wurde jedoch gefunden, daß bei seiner Anwendung zur Bildung orientierter Faservliese von beträchtlicher Dicke auf einer permeablen Sammelfläche gewisse Nachteile auftreten. Der Hauptnachteil besteht darin, daß der Filtrationswiderstand bei dickeren Schichten von örieniierlen Fasern zunimmt und die Saugwirkung somit bei erneut abgelagerten Schichten einer Suspen^ sion ausgerichteter Fasern vermindert ist, so daß die Dispersionsflüssigkeit nicht ausreichend rasch entfernt
werden kann, wie zur Verhinderung von merklichen Desorientierungen der Fasern notwendig wäre, wodurch wiederum die Faserpackungsdichte vermindert und die mechanischen Eigenschaften des resultierenden Verbundmaterials verschlechtert sind. ',
Andererseits ist es bei Papiererzeugungsvorrichtungen aus der GB-PS 8 74 475 bekannt, daß und wie durch Änderung der Relativgeschwindigkeit zwischen Sammelfläche und strömendem Medium die Ausrichtung der Fasern beeinflußt werden kann. Zur Erreichung in gleichmäßiger und gleichmäßig fester Papierbahnen wird die Faserablagerung in der Bahnmitte und an den Bahnseiten mit unterschiedlichen Relativgeschwindigkeiten durchgeführt, indem auf die Bahnmitte und die Bahnseiten unterschiedliche Absaugdrücke für das ιί flüssige Dispergiermedium einwirken.
De>· Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine wirksame Entfernung des Dispergierungsmediums unter Aufrechterhaltung der Ausrichtung der >n Fasern insbesondere fur die Bildung relativ dicker Faservliese mit guter Faserausrichtung, d.h. wobei wenigstens 90% der Fasern innerhalb von 10° um eine gewünschte Orientierungsrichtung liegen, ermöglicht wird, und eine dazu geeignete Vorrichtung anzugeben. «
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das flüssige Medium durch Zentrifugalbeschleunigung der bewegten Sammelfläche durch diese hindurchgedrückt wird.
Der Ersatz des bekannten Absaugens des flüssigen in Mediums durch dessen Durchdrücken mittels der Zenirifugalbeschleunigung der entsprechend schnell bewegten Sammelfläche ermöglicht, auch bei der Bildung beträchtlich dicker Faservliese das flüssige Medium so rasch zu entfernen, daß die gewünschte, η oben genannte Ausrichtung der Fasern erhalten bleibt.
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 gekennzeichnet.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine VorrichtL.ig zum Herstellen eines zum Einbringen in ein ι» Verbundmaterial geeigneten Vlieses aus ausgerichteten Verstärkungsfasern, die eine zylindrisch?, permeable Sammelfläche, die zum Zurückhallen im wesentlichen aller Verstärkungsfasern bemessen ist, und eine Faserausrichtungs-Düse aufweist, die zum Zuführen -ti einer Dispersion der Verstärkungsfasern in einem flüssigen Dispergierungsmedium auf die permeable Sammelfläche angeordnet und zum Ausrichten der Fasern in der so zugeführten Dispersion geeignet ist. wobei die permeable Sammelfläche zur Bewegung w relativ zur Düsenöffnung mit einer höheren Geschwindigkeit Js der Strömungsgeschwindigkeit eingerichtet ist, mit der sich die Fasern unmittelbar vor dem Ablagern auf der Sammelfläche bewegen, mil dem Kennzeichen, daß das flüssige Medium durch Zentrifu- ■>■> galbeschleunigung der bewegten Sammelfläche durch diese hindurchdrückbar ist.
Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 9 und 10 gekennzeichnet.
Die permeable Sammelfläche kann aus irgendeinem wi porösen Material bestehen, das das flüssige Dispcrgicmngsmiltel passieren läßt und die ausgerichteten Fasern zurückhält. In der Praxis wird die permeable Oberfläche jedoch allgemein durch ein Sieb aus Drahtgeflecht bzw. -netz oder eine Bahn oder Schicht M aus perforiertem Metall gebildet dessen Öffnungen klein genug sind, um &e Fasern zurückzuhalten jedoch groß genug, um einen raschen Durchtritt des Dispergierungsmittels zu ermög.ichen. Die Sammelfläche besitzt dabei eine so feste Konstruktion bzw. ausreichende mechanische Festigkeit, daß sie den während des Betriebes der Vorrichtung auf sie einwirkenden Zentrifugalkräften widerstehen kann.
Die ausrichtende Düse kann von irgendeinem Typ von Formkanal, Extrusionsdüse o. dgl. sein, mit dem ein Teil und vorzugsweise der größte Teil der Fasern einer durch die Düse hindurchtretenden Dispersion ausgerichtet werden kann. Besonders geeignete ausrichtende Düsen werden durch die in der oben genannten FR-PS 16 02 280 beschriebenen einstellbaren Schlitzdüsen und die Extrusionsdüsen gebildet, die in den GB-PS 12 20 213 und 11 28 321 beschrieben sind.
Die für die genügend rasche Entfernung des Dispergierungsmittels von den als Dispersion auf die Sammelfläche aufgebrachten Fasern erforderliche Winkelgeschwindigkeit der permeablen Sammelfläche zur Aufrechierhaltung der Faserausrichtung hängt von der Schichtdicke der ausgerichtete: Fasern auf der permeablen Sammelfläche, von der CVainagegeschwindigkeit der permeablen Sammelfläche zusammen mit den ggf. bereits in mehr oder minder dicker Schicht darauf abgelagerten Fasern und von der Viskosität des Disp«_rgierungsmitlels ab. Die geeignetste Winkelgeschwindigkeit ist daher von der speziell angewandten Faserdispersion abhängig und wird am besten durch einige Versuchsläufe mit der einmal ausgewählten Faserdispersion bestimmt.
Nach einem wichtigen Ausgestaltungsmerkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Winkelgeschwindigkeit der permeablen Sammelfläche mit dem Anstieg der Schichtdicke der von der permeablen Sammelfläche zurückgehaltenen ausgerichteten Fasern erhöht, so daß die Geschwindigkeit, mit der das Dispergierungsmittel von den Fasern entfernt wird, stets groß genug ist. um eine ernsthafte Desorientierung der neu aufgebrachten ausgerichteten Fusern zu verhindern.
Unabhängig von jeder Wahl der Winkelgeschwindigkeit soll jedoch die Laufgeschwindigkeit der permeablen Sammelfläche an der Stelle, an der die Dispersion der ausgerichteten Fasern aufgebracht wird, größer sein als die Geschwindigkeit, mit der sich die Fasern unmittelbar vor ihrer Ablagerung bewegen. Dadurch wird eine weitere ausrichtende Kraft auf die Fasern ausgeübt, wenn sie mit der permeablen Sammelfläche in Berührung kommen.
Ein Vlies aus ausgerichteten Fasern, bei dem alle Fasern praktisch parallel sind, kann durch die Verfahrensweisen gemäß der Erfindung gut gebildet werden, bei denen die permeable Sammelfläche kontinuierlich mit geeigneter Winkelgeschwindigkeit an einer stationären ausrichtenden Düse vorbeibewegt wird, die eine ausgerichtete Fasern enthaltende Faserdispersion abgibt.
Eine merkliche Veränderung hinsichtlich der Richtung, in der die ausgerichteten Fasern abgelagert werden, kann jedoch erhalten werden, wenn die ausrichtende Düse gemäß einem weiteren wahlfreien Merkmal der Erfindung relativ zum Weg der permeablen Sammelfläche beweglich ist. In dem einfachen Fall einer permeablen Sammclfläche in Form eines um eine horizontale Achse rotierenden Zylinders, der an einer eine Faserdispersion auf der Innenwand des Zylinders ablagernden ausrichtenden Düse vorbeiläuft, werden somit bei einer axial in bezug auf die Innenwand erfolgenden Bewegung der Düse ausgerichtete Fasern
in einem Winkel zur Rotationsrichtung der permeablen Sammelfläche abgelagert.
Durch geeignete Auswahl der Geschwindigkeit der axialen Bewegung der ausrichtenden Düse kann so eine Reihe oder Ordnung von ausgerichteten Fasern auf der permeablen Sammelfläche mit einem bestimmten Winkel zur permeablen Sammelfläche oder einer vorhergehenden Abscheidungsreihe oder Ordnung ausgerichteter Fasern abgelagert und eine Vielzahl von »Kreuzsträhnen«-Vliesen gebildet werden. Jede Faserreihe oder Ordnung in einem solchen Kreuzsirähnen-Vlies ist praktisch in einer Richtung orientiert, und das
^Vlies hat eine Packungswirkung, die nicht viel geringer ist als bei einem völlig in einer Richtung orientierten AVlies, kombiniert mit einer größeren Festigkeit in Richtungen, die von der mittleren Richtung der Faserausrichtung abweichen.
- Gemäß einem weiteren wahlweise anwendbaren Merkmal der Erfindung kann die Relativgeschwindigfccii Zwischen Düse und pertiieabier Sammeifiachc bei einem gewünschten konstanten Wert aufrechterhalten werden, selbst wenn die Winkelgeschwindigkeit der permeablen Sammelfläche ständig mit zunehmender Dicke des Vlieses ansteigt, und zwar indem man der Düse eine angemessene Winkelgeschwindigkeit erteilt.
Im Rahmen der Erfindung kann die permeable Sammelflache gewünscht profiliert sein, so daß die ausgerichteten Fasern darauf unter Formung eines gestalteten Vlieses mit einer vorbestimmten dreidimensionalen Form abgeschieden werden können. Ähnlich kann die permeable Sammelfläche an ausgewählten Bereichen zur Erzielung eines Vlieses mit Lücken oder vermindertem Fasergewicht an den ausgewählten Bereichen »maskiert« uder anderswie abgedeckt oder abgeschirmt werden.
Die erfindungsgemäßen Verfahrensweisen können bei irgendwelchen Fasermaterialien angewandt werden, die als Dispersion in einem flüssigen Dispergierungsmittel ausgerichtet werden können, sie werden jedoch mit besonderem Vorteil bei hochfesten, zerbrechlichen, keramischen Versiärkungsfasern, wie Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, zerhackten Kohlenstoffascrn und Asbest, angewandt. Verfahren zur Bildung von sich nicht störenden Dispersionen dieser Materialien, die für eine Ausrichtung geeignet sind, sind allgemein bekannt und beispielsweise in den GB-PS 11 28 321 und 1220215 beschrieben. Geeignete Dispergierungsmittel sind generell, aber nicht notwendig relativ viskose Flüssigkeiten mit einer Viskosität von zumindest 10-2 Pa ■ s. und zu ihnen gehören wäßrige Lösungen von Dispergierungsmitteln, wäßrige Alginate, wäßrige und nicht-wäßrige Lösungen von synthetischen Harzen. Glycerin usw.
Ein typisehes Beispiel für die Erzeugung von Verbundmaterial nach einem Verfahren gemäß der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung beschrieben, die eine > Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Vlieses Von ausgerichteten Fasern in der Perspektive zeigt.
Die Vorrichtung umfaßt eine permeable Sanimelfläche in Form eines Hohlzyliridcrs i aus Drahtgeflecht,
ι» der drehbar um seine Längsachse auf einer horizontalen Antriebswelle 2 vermittels radialer Tragelemente oder Stützglieder 3 montiert ist. Eine schlitzförmige ausrichtende Düse 4 des in der FR-PS 16 02 280 beschriebenen Typs ist über dem unteren Teil der inneren Oberfläche
C> der zylindrischen permeablen Sammelfläche angeordnet, wobei sich der Auslaßschlitz der Düse 4 axial quer über die Breite des Zylinders erstreckt. Die Düse 4 wird mit Faserdispersion durch eine Einlaßleitung 5 versorgt. Die Vorrichtung ist zweckmäßig mit einem festen
2» Gehäuse 6 außerhalb der zylindrischen permeablen Sammelfläche versehen, das zum Aufsammeln des flüssigen, durch die Sammeloberfläche hindurchtretenden Dispergierungsmittels dient, wobei das gesammelte Dispergierungsmittel durch einen Auslaß 7 fortgeleitet
.*'■ wird.
Bei einer typischen Betriebsweise wird eine Dispersion von 0,25 Gew.-% zerhackten Kohlcfasern (mit einer Länge von OJ cm und einem »Schlankheilsverhältnisft von 300 :1) in Glycerin mit einer Viskosität von
tu 4 . ]0' Pa · s mit einem Druck von 2.11 kg/cm2 zu einer ausrichtenden Düse gepumpt, aus der sie mit einer Geschwindigkeit von etwa 3,05 m/s austritt und auf eine zylindrische permeable Sammelfläche gelangt (mit einem Durchmesser von 40,6 cm und einer Breite von
·.. 15.2 cm), die mit etwa 900 U/min rotiert. 1,22 kg/cm2/h. Fasern wurden so zur Erzielung einer in Richtung der Rotation der permeablen Sammeifiachc ausgerichteten Kohlefaservliesschicht mit einer Dicke von 0.5 cm zugeliefert.
■<'" Dieses Vlies war für die Handhabung und Entfernung von der permeablen Sammelfläche in Form einer den Abmessungen der permeablen Sammelfläche entsprechenden Schlaufe bzw. eines solchen Ringes ausreichend fest. Der Ring bzw. die Schlaufe wurde unter · Erzielung eines Vliesstreifens von ausgerichteten Fasern aufgeschnitten, der mit einem Epoxyharz imprägniert und zur Erzielung eines Verbundmaterials mit einem Kohlefasergehalt von 50 VoI -% bei 0.077 t/cm2 geformt wurde, bei dem die Fasern alle
" innerhalb von 10° um die gewählte Oncntierungsrichiung ausgerichtet erschienen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen eines zum Einbringen in ein Verbundmaterial geeigneten Vlieses aus ausgerichteten Verstärkungsfasern, bei dem eine Faserdispersion durch Dispergieren von Versiärkungsfasern in einem flüssigen Medium hergestellt, die Dispersion zum Ausrichten der Fasern durch eine Düse und anschließend auf eine bewegte, für das flüssige Medium durchlässige Sammelfläche geleitet wird, auf der sich die Fasern unter Durchtritt des Mediums durch die Sammelfläche in ausgerichteter Anordnung ablagern, wobei die Sammelfläche relativ zur Düsenöffnung mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die höher ist als die Strömungsgeschwindigkeit der dispergierten Fasern unmittelbar vor dem Auftreffen auf der Sammelfläche, d a durch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium durch Zentrifugalbeschleunigung der bewegten Sammelfläche durch diese hindurchgedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugalbeschleunigung durch einen um eine horizontale Achse rotierenden Hohlzylinder, dessen Innenmantel die permeable Sammelfläche bildet, erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgeschwindigkeit der permeablen Sammelfläche mit zunehmender Dicke der auf der permeablen Sammelfläche zurückgehaltenen ausgerichteten Fasern erhöht wird.
4. Veriahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, <"-.ß die ausrichtende Düse relativ zur Bewegupgsbahn der permeablen Sammelfläche bewegt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen der Düse und der permeablen Sammelfläche in Richtung der Faserorientierung bei einem gewünschten konstanten Wert gehalten und die Düse mit einer entsprechenden, von der Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Zylinders abhängigen, zunehmenden Winkelgeschwindigkeit bewegt v,.'rd.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgerichteten Fasern auf der permeablen Sammelfläche unter Bildung eines Vlieses von bestimmter dreidimensionaler Form abgelagert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Dispergierungsmedium eine Viskosität von wenigstens tO-J Pa ■ saufweist.
8. Vorrichtung zum Herstellen eines zum Einbringen in ein Verbundmaterial geeignetes Vlieses aus •usgerichteten Verstärkungsfasern, die eine zylindrische, permeable Sammelfläche, die zum Zurückhallen im wesentlichen aller Verstärkungsfasern bemessen ist, und eine Faserausrichtungs-Düse aufweist, die zum Zuführen einer Dispersion der Verstärkungsfasern in einem flüssigen Dispergie· rungsmedium auf die permeable Sammelfläche angeordnet und zum Ausrichten der Fasern in der so zügeführlen Dispersion geeignet ist, wobei die permeable Sammelfläche zur Bewegung relativ zur DUsenöffniing mit einer höheren Geschwindigkeit als der Strömungsgeschwindigkeit eingerichtet ist, rriit der sich die Fasern unmittelbar Vor dem Ablagern auf der Sammelfläche bewegen, dadurch
gekennzeichnet, daß das flüssige Medium durch Zentrifugalbeschleunigung der bewegten Sammelfläche (1) durch diese hindurchdrückbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtungs-Düse (4) in einer kreisförmigen oder elliptischen Öffnung endet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtungs-Düse (4) relativ zur Bewegungsbahn der permtablen Sammelfläche (1) beweglich ist
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2850833C3 (de) * 1978-11-24 1981-10-15 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Verfahren zur Herstellung von orientierten Kurzfaservliesen
DE3131643C2 (de) * 1981-08-11 1985-04-04 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung flächiger Faserbahnen aus kurzen ausgerichteten Verstärkungsfasern oder -gemischen
DE3131658C2 (de) * 1981-08-11 1985-06-13 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus kurzen ausgerichteten Verstärkungsfasern oder Fasergemischen
US4759985A (en) * 1986-12-16 1988-07-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Composites of stretch broken aligned fibers of carbon and glass reinforced resin
US4837117A (en) * 1986-12-16 1989-06-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Composites of stretch broken aligned fibers of carbon and glass reinforced resin
US6066235A (en) * 1998-04-03 2000-05-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Wetlay process for manufacture of highly-oriented fibrous mats
WO2014120798A1 (en) 2013-01-29 2014-08-07 Continental Structural Plastics, Inc. Fiber molding preform composition and process for preform formation
DE102013103048A1 (de) * 2013-03-26 2014-10-02 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Bändchens zur Herstellung von Formteilen, Bändchen, textiles Flächengebilde und Formteil

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB874475A (en) * 1957-02-25 1961-08-10 Scott Paper Co Papermaking apparatus
US3210241A (en) * 1962-05-16 1965-10-05 G Grauss Ets Method and device for manufacturing laboratory articles such as samples of paper sheets
GB1128321A (en) * 1964-10-01 1968-09-25 Mini Of Technology Improvements in or relating to methods of aligning fibres
GB1220213A (en) * 1966-10-04 1971-01-20 Nat Res Dev Improvements in or relating to the alignment of fibrous material
GB1249291A (en) * 1967-03-29 1971-10-13 Nat Res Dev Improvements in or relating to composite materials
US3778206A (en) * 1970-07-31 1973-12-11 W Barratt Apparatus for producing cement sheets
US3892623A (en) * 1970-07-31 1975-07-01 William C Barratt Process for producing fibrous cement sheets
GB1381781A (en) * 1972-02-01 1975-01-29 Barratt W C Manufacture of articles of flowable hardenable material

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Free format text: DIE BEZEICHNUNG LAUTET RICHTIG: VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM HERSTELLEN EINES ZUM EINBRINGEN IN EIN VERBUNDMATERIAL GEEIGNETEN VLIESES