DE4003249A1 - Verfahren zur steuerung der ofentemperatur bei der herstellung von mit phenolharz behandelten wabenstrukturen - Google Patents
Verfahren zur steuerung der ofentemperatur bei der herstellung von mit phenolharz behandelten wabenstrukturenInfo
- Publication number
- DE4003249A1 DE4003249A1 DE4003249A DE4003249A DE4003249A1 DE 4003249 A1 DE4003249 A1 DE 4003249A1 DE 4003249 A DE4003249 A DE 4003249A DE 4003249 A DE4003249 A DE 4003249A DE 4003249 A1 DE4003249 A1 DE 4003249A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- temperature
- drying
- phenolic resin
- oven
- curing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 title claims abstract description 25
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 10
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 28
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 11
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 11
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 8
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 4
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 4
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- FUSUHKVFWTUUBE-UHFFFAOYSA-N buten-2-one Chemical compound CC(=O)C=C FUSUHKVFWTUUBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 2
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004614 Process Aid Substances 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
- F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
- F26B21/10—Temperature; Pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
- F26B25/005—Treatment of dryer exhaust gases
- F26B25/006—Separating volatiles, e.g. recovering solvents from dryer exhaust gases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der
Ofentemperatur bei der Herstellung von mit Phenolharz
behandelten Wabenstrukturen gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Wabenstrukturen sind ein wichtiges Konstruktionsmaterial für
die Luftfahrtindustrie und müssen einer großen Anzahl von
Materialspezifikationen entsprechen. Am weitesten verbreitet
ist eine Wabenstruktur, die aus einem mit Phenolharz getränkten
Aramidpapier besteht. Der aus Aramidpapier hergestellte
Wabenkern wird zur Beschichtung wiederholt in eine Lösung aus
Phenolharz getaucht und dann in einem Ofen getrocknet bzw.
ausgehärtet.
Die chemische Reaktion zwischen Phenol und Formaldehyd ist eine
Polykondensation, bei der gleichartige oder ungleichartige
Bausteine zu Großmolekülen aneinander gelagert werden, wobei
eine chemische Verbindung mehrerer reaktionsfähiger Gruppen
unter Abspaltung von Nebenprodukten, wie z. B. Wasser,
stattfindet. Die Polykondensation läuft schrittweise ab und
kann an beliebigen Stellen unterbrochen werden. So können sich
zuerst Fadenmoleküle bilden, die dann im nächsten Schritt
verlängert, verzweigt oder vernetzt werden. Bei der Reaktion
kann sowohl ein basischer als auch ein saurer Katalysator
verwendet werden. Das Reaktionsprodukt hängt vom verwendeten
Katalysator ab.
Seit ca. 1970 wurden große Anstrengungen unternommen,
Phenolharze herzustellen, die für die Herstellung von
Wabenstrukturen aus Aramidpapier geeignet sind, allerdings nur
mit begrenztem Erfolg. Aus diesem Grund war der Einsatz dieser
Wabenstrukturen bis vor einigen Jahren nur bedingt möglich,
trotz der hervorragenden Eigenschaften hinsichtlich der
Beständigkeit gegen Feuer und Rauch.
Die zweite Generation der flüssigen Phenolharze hatte
verbesserte mechanische Eigenschaften bei den erzeugten
Materialien, wobei weiter das Verfahren zur Herstellung von
Wabenstrukturen durch neue Maschinen verbessert werden konnte.
Das Trocknen bzw. Aushärten erfolgt durch indirekte Heizung, um
alle negativen Nebenprodukte, die bei einer direkten Heizung
entstehen können, zu vermeiden. Hierdurch wird in hohem Maße
die Bildung von organischen Verbindungen vermieden, die in die
polymeren Ketten des Phenolharzes eingeschlossen werden können
und die die Eigenschaften des Endprodukts beeinträchtigen.
Die Bestandteile der Harzzusammensetzung können gelöst und
später in geeigneten Lösungsmitteln oder Lösungsmittelmischungen
verdünnt werden. Geeignete Lösungsmittel für Phenolharze sind
Alkohole und Ketone oder deren Mischungen. Bestandteile der
Harzzumsammensetzungen sind Phenol, Formaldehyd, Katalysatoren,
Wasser und Polyphenole, die ebenfalls als Oligomere bezeichnet
werden.
Während des Trocknens/Aushärtens kann das Lösungsmittel
abgezogen werden, bevor die Aushärtungstemperatur erreicht wird.
Während des Aushärtens wird aufgrund der Polykondensation Wasser
abgespaltet, das so schnell wie möglich aus dem Verfahren
abgezogen werden muß, da Wasser die Reaktivität vermindert und
ebenfalls eine Einschlußverbindung darstellt, die die optimale
Polykondensation beeinträchtigt.
Zur optimalen Verfahrenssteuerung beim Trocknen/Aushärten sind
somit die Temperatur und deren Steuerung sehr entscheidend. Die
Temperatur beeinflußt die Dauer des Trocknens und Aushärtens
und die Qualität des fertigen Produkts. Das Trocknen/Aushärten
wird nicht bei einer bestimmten konstanten Temperatur
durchgeführt, sondern es wird innerhalb eines in Zeitintervallen
sich ändernden Temperaturbereichs gearbeitet, z. B. in einem
ersten Intervall, in dem die Temperatur auf 70° bis 110° erhöht
wird, dann in einem zweiten Intervall konstantgehalten wird und
schließlich in einem dritten Intervall auf 150° erhöht wird.
Hierbei wird jede aufgetragene Harzschicht vollständig
ausgehärtet. Die Temperaturerhöhung pro Zeiteinheit ist für die
Qualität des erhaltenen Endprodukts von entscheidender
Bedeutung. Es besteht jedoch bezüglich einer optimalen
Temperatursteuerung die Schwierigkeit, den jeweiligen momentanen
Aushärtungs- bzw. Trocknungsgrad des Gutes festzustellen.
Darüber hinaus ist es durch die gerade jüngst verstärkt zu
beachtenden Umweltschutzmaßnahmen dringend anzustreben,
Verfahrenshilfsstoffe, wie beispielsweise Lösungsmittel, nach
Beendigung des jeweiligen Verfahrens rückzugewinnen und in das
Verfahren erneut einzusetzen (Recycling).
Verfahren zur Lösungsmittelrückgewinnung sind u. a. aus der
DE-PS 35 20 046 und der DE-PS 30 38 792 bekannt. Bei diesen
Verfahren sind jedoch keine Rückschlüsse auf die anzuwendende
optimale Aushärtungs- bzw. Trocknungstemperatur und
-geschwindigkeit möglich.
In der DE-PS 35 20 046 wird darüber hinaus ein
Herstellungsverfahren von mit Phenolharz behandelten
Wabenstrukturen aus miteinander verklebten Papierbahnen
beschrieben, wobei die verklebten Papierbahnen zur Ausbildung
von Wabenstrukturen auseinandergezogen werden, um einen Körper
bestimmter Form zu bilden. Zur Aufhebung von mechanischen
Spannungen wird der Wabenkern erwärmt und zur Fixierung
wiederholt in ein Phenolharz-Lösungsmittelgemisch getaucht und
anschließend in einem Ofen getrocknet bzw. ausgehärtet. Durch
wiederholtes Tauchen bzw. Trocknen und Aushärten werden mehrere
Harzschichten übereinander auf den Wabenkern aufgebracht. Um
die Tauchvorgänge zu vermindern, wird angestrebt, eine maximale
Harzmenge bei jedem Tauchvorgang aufzubringen, ohne daß dabei
die Materialeigenschaften des Endprodukts beeinträchtigt
werden. Bei dem bekannten Verfahren ist durch den
Temperaturverlauf die Harzmenge festgelegt, wobei die Steuerung
des Temperaturverlaufs empirisch ermittelt wurde. Hierbei
konnte der Trocknungs-/Aushärtprozeß nur unvollkommen gesteuert
werden, so daß eine höhere Anzahl von Tauchvorgängen
erforderlich war und die Materialeigenschaften des fertigen
Produkts gewissen Schwankungen unterlagen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zur Steuerung der Ofentemperatur bei der Herstellung von mit
Phenolharz behandelten Wabenstrukturen der eingangs genannten
Art derart weiterzubilden, daß eine optimale Steuerung der
Trocknungs-/Aushärtungstemperatur und -geschwindigkeit erreicht
wird.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete
Erfindung gelöst, d. h. es wird ein Verfahren zur Steuerung der
Ofentemperatur bei der Herstellung von mit Phenolharz
behandelten Wabenstrukturen aus miteinander verklebten
Papierbahnen, die zu einem Körper geformt werden, der in eine
Lösung eines Phenolharzgemisches getaucht und anschließend in
dem indirekt beheizten Ofen getrocknet und ausgehärtet wird,
geschaffen, wobei dieser Tauch- und Trocknungs-/
Aushärtungsprozeß mehrmals wiederholt wird und bei einer
Temperatur im Bereich von 70° bis 110°C erfolgt, und der letzte
Trocknungs-/Aushärtungsprozeß bei einer Endtemperatur im
Bereich von 145° bis 155°C erfolgt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die
Materialeigenschaften, wie Festigkeit und Elastizität,
verbessert. Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren zeichnen
sich die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen
Wabenstrukturen durch eine erhöhte Festigkeit sowohl in
Richtung der Verklebungen der einzelnen Papierbahnen
(L-Richtung) als auch senkrecht dazu (W-Richtung) aus. Das
Verhältnis des Schubwiderstandes L zu W verhält sich dabei wie
2 zu 1.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen
verbesserten Materialeigenschaften können dadurch erklärt
werden, daß bei einem Trocknungsprozeß bis zu 110°C es noch
nicht zu einer vollständigen Polykondensationsreaktion gekommen
ist. Diese wird erst bei einer Trocknungstemperatur bzw.
Aushärttemperatur von ca. 150°C vollständig erreicht. Es sind
daher noch Reaktionen zwischen den unterschiedlichen
Harzschichten, resultierend aus den periodisch durchgeführten
Tauch- und Trocknungsprozessen, möglich.
Wird das Trocknen/Aushärten dagegen sofort bei einer Temperatur
bis zu 150°C durchgeführt, ist die Aushärtung vollständig, und
es kommt nur noch in geringem Maße zu Verknüpfungen der
unterschiedlichen Schichten, welche zu einer gewissen
Versprödung des Materials führen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
So wird zur optimalen Temperatursteuerung das aus dem Ofen
austretende, anorganische und/oder organische Verbindungen
enthaltende Luftgemisch kondensiert, das erhaltene Kondensat
anschließend fraktioniert destilliert und anhand der pro
Zeiteinheit erhaltenen Destillatmengen von anorganischen
und/oder organischen Verbindungen die jeweilige Temperatur
des Ofens eingestellt.
Mit dieser Steuerung kann jederzeit eine zuverlässige Aussage
über den Trocknungs-/Aushärtungsgrad des im Ofen befindlichen
Wabenkerns gemacht werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
werden die durch die Destillation erhaltenen Stoffe in das
jeweilige Verfahren mittels Recycling zurückgeführt. Hierdurch
wird eine absolute Reduzierung der Umweltbelastung erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Teilansicht des Wabenkörpers;
Fig. 2 ein Diagramm des Temperaturverlaufs im Ofen beim
Trocknen bzw. Aushärten;
Fig. 3 ein Diagramm des Temperaturverlaufs im Ofen beim
letzten Trocknen bzw. Aushärten; und
Fig. 4 ein Diagramm der Schubfestigkeit des Wabenkörpers in
Abhängigkeit vom spezifischen Gewicht.
Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf einen Wabenkörper, der aus
mehreren miteinander verklebten Aramidpapierbahnen besteht, die
nach dem Verkleben zur Ausbildung des Wabenkerns expandiert
wurden. Dieser Wabenkern wird dann mit Phenolharz beschichtet.
Die Festigkeit der fertigen Wabe wird durch die
Schubbeanspruchung sowohl in Richtung der Verklebungen
(L-Richtung) als auch senkrecht dazu (W-Richtung) bestimmt.
Dabei verhält sich im allgemeinen L zu W wie 2 zu 1.
Zum Trocknen bzw. Aushärten wird die Temperatur des Ofens so
gesteuert, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. D. h., während
eines ersten Zeitintervalls wird die Temperatur auf ca. 85°C
erhöht, dann während eines zweiten Zeitintervalls
konstantgehalten und anschließend erneut während eines dritten
Intervalls auf 110°C erhöht und dann während eines vierten
Intervalls konstantgehalten. Darauf wird der Wabenkern aus dem
Ofen herausgenommen und erneut getaucht, um eine weitere
Harzschicht aufzubringen. Wenn die gewünschte Harzdicke der
Schichten erreicht ist, wird in einem letzten Trocknungs- bzw.
Aushärtprozeß im dritten Intervall die Temperatur auf 150°C
erhöht und dann im vierten Intervall konstantgehalten, wie dies
in Fig. 3 dargestellt ist.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit der
Schubfestigkeit vom spezifischen Gewicht. Während die
ausgezogenen Linien die Schubfestigkeit der nach dem bisherigen
Verfahren erhaltenen Waben in L-Richtung bzw. W-Richtung zeigen,
zeigen die strichpunktierten Linien die Schubfestigkeiten gemäß
dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die gestrichelte Linie zeigt
die Schubfestigkeit, die man nach einer Trocknung bzw. einem
Aushärten bis 110°C erhält.
Zum Trocknen bzw. Aushärten wird der getauchte Wabenkern in den
gutbelüfteten Ofen eingebracht, die jeweilige Anfangstemperatur
eingestellt und der Ofen beheizt. Dabei wird zur Steuerung des
Ofens entweder das gesamte austretende, anorganische und/oder
organische Verbindungen enthaltende Luftgemisch oder nur eine
Teilmenge, die durch einen Bypass abgeführt wird, abgezogen und
in einem Kondensator kondensiert. Der Kondensator ist z. B. ein
Röhrenwärmetauscher, der mit einer Wasser-Glykolmischung auf
etwa -20°C bis -30°C gekühlt wird.
Das erhaltene Kondensat wird dann einer ein- oder mehrstufigen
fraktionierten Destillation unterworfen. Die Destillation kann
kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden.
Durch die Erfassung der pro Zeiteinheit anfallenden
Destillatmenge kann der entsprechende Trocknungsgrad des im
Ofen befindlichen Wabenkerns bestimmt werden. Bei einer starken
Verringerung der Destillatmenge kann davon ausgegangen werden,
daß die Hauptmenge des Lösungsmittels aus dem zu trocknenden
Wabenkern abgedampft ist, so daß die Ofentemperatur weiter
angehoben werden kann.
Da das Phenolharz-Lösungsmittelgemisch bis zu 75% eines
Lösungsmittels oder eines Lösungsmittelgemisches enthalten kann,
muß dieses vor dem Aushärten des Phenolharzes wieder durch die
Trocknung im Ofen erwärmt werden. Geeignete Lösungsmittel, um
Phenolharz zu lösen, sind: niedrige Alkohole, beispielsweise
Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol und dessen
Isomere und Amylalkohol; niedrige Ketone, beispielsweise Aceton,
Methylethylketon und Methylvinylketon, oder Gemische von diesen,
die ggf. auch Wasser enthalten können.
Die Trocknung des mit Phenolharz behandelten Wabenkörpers
verläuft, wie oben ausgeführt, wie folgt:
Stufe 1: 70° bis 110°C
Stufe 2: bis 150°C
Stufe 1: 70° bis 110°C
Stufe 2: bis 150°C
Beim Aushärten des Phenolharzes wird durch die stattfindende
Polykondensationsreaktion Wasser freigesetzt, das sich in dem
den Ofen verlassenden Luftgemisch befindet. Das Luftgemisch
enthält weiter ebenfalls Phenol und dessen Oligomere. Das
Entfernen des Phenols aus dem Harz wird jedoch nicht gewünscht.
Die Temperatursteigerung des Ofens wird daher so gesteuert,
daß die Phenolmenge ein Minimum darstellt. Diese Maßnahme hat
zur Folge, daß die auf dem Papierkörper haftende
Phenolharzmenge, welche sich durch eine Gewichtszunahme des
Kerns auszeichnet, vergrößert wird. Daher kann ein hohes
Raumgewicht des Papier-Phenolharz-Körpers bei der geringsten
Tauchzahl des Körpers erreicht werden. Weiter wird der Harzfilm
auf dem Körper durch die niedrigere Temperatur weniger belastet,
wobei bei der Endaushärtung zwischen den einzelnen Schichten
Querverbindungen entstehen können, die die
Materialeigenschaften steigern.
Neben der besseren Temperatursteuerung des Ofens durch die
fraktionierte Destillation werden alle Verfahrenshilfsstoffe
(Lösungsmittel, Wasser und Phenol) durch die Destillation in
hoher Reinheit zurückgewonnen und dem Verfahren durch Recycling
wieder zugeführt. Die anfallenden Abfallmengen können unter
10% der bisher angefallenen Abfallmengen reduziert werden.
100 g eines Phenolharzes werden aufgelöst und bis zu 50% durch
Isopropanol verdünnt. Die Ausgangszusammensetzung des Harzes
bevor der Trocknungs-/Aushärtzyklus beginnt, ist wie folgt:
Polyphenole oder Oligomere: < 32
Freies Phenol: 10
Freies Formaldehyd: < 0,5
Freies Hexamethylentetramin: 5
Freies Wasser: < 3
Isopropanol: 50.
Polyphenole oder Oligomere: < 32
Freies Phenol: 10
Freies Formaldehyd: < 0,5
Freies Hexamethylentetramin: 5
Freies Wasser: < 3
Isopropanol: 50.
In einem ersten Schritt wird Isopropanol abgezogen, durch
indirekte Beheizung bis auf eine Temperatur im Bereich von
60 bis 65°C erwärmt. Das Isopropanol wird am Ausgang des Ofens
auf eine Temperatur im Bereich von etwa -10°C ±5°C abgekühlt.
Da Isopropanol mit Wasser ein azeotropes Gemisch bildet, wird
das am Anfang vorhandene Wasser mitabgezogen, woraufhin die
Polykondensation des Harzes ohne Beeinträchtigung durch
Restwasser einsetzen kann, welches die Gesamtreaktionsfähigkeit
der Monomeren und Oligomeren beeinträchtigt. Die Ofentemperatur
wird dann nach und nach gesteigert, wobei das
Hexamethylentetramin bei etwa 85°C anfängt zu zerfallen und
Formaldehyd in Situ freisetzt, das das Vernetzungsmittel für
das freie Phenol und das Polyphenol darstellt. Die Temperatur
wird weiter bis zu etwa 150°C gesteigert, wobei ein hoher
Betrag von Wasser freigesetzt wird, das während des gesamten
Polykondensationsprozesses abgezogen und abgekühlt wird.
Nach dem Beenden des Aushärtens sammeln sich zwei Phasen, eine
feste Phase, welche das ausgehärtete Phenol darstellt (40 g)
und eine flüssige Phase, welche alle während des Trocknens und
Aushärtens anfallenden Produkte umfaßt (60 g). 50 g der
Kondensationsprodukte werden durch fraktionierte Destillation
analysiert, um die optimalen Prozeßparameter des Trocknungs-/
Aushärtprozesses sicherzustellen.
Claims (3)
1. Verfahren zur Steuerung der Ofentemperatur bei der
Herstellung von mit Phenolharz behandelten Wabenstrukturen aus
miteinander verklebten Papierbahnen, die zu einem Körper
geformt werden, der in eine Lösung eines Phenolharzgemisches
getaucht und anschließend in dem indirekt beheizten Ofen
getrocknet und ausgehärtet wird, wobei dieser Tauch- und
Trocknungs-/Aushärtprozeß mehrmals wiederholt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß der Trocknungs-/Aushärtprozeß bei einer
Temperatur im Bereich von 70°C bis 110°C erfolgt und der letzte
Trocknungs-/Aushärtprozeß bei einer Temperatur im Bereich von
145°C bis 155°C erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
aus dem Ofen austretende anorganische und/oder organische
Verbindungen enthaltende Luftgemisch kondensiert, das erhaltene
Kondensat anschließend fraktioniert, destilliert und anhand der
pro Zeiteinheit erhaltenen Destillatmengen von anorganischen
und/oder organischen Verbindungen die jeweilige Temperatur des
Ofens eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die durch Destillation erhaltenen Stoffe in das jeweilige
Verfahren zurückgeführt werden.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4003249A DE4003249A1 (de) | 1990-02-03 | 1990-02-03 | Verfahren zur steuerung der ofentemperatur bei der herstellung von mit phenolharz behandelten wabenstrukturen |
EP90105107A EP0440871B1 (de) | 1990-02-03 | 1990-03-19 | Verfahren zur Steuerung der Ofentemperatur bei der Herstellung von mit Phenolharz behandelten Wabenstrukturen |
AT90105107T ATE117069T1 (de) | 1990-02-03 | 1990-03-19 | Verfahren zur steuerung der ofentemperatur bei der herstellung von mit phenolharz behandelten wabenstrukturen. |
ES199090105107T ES2026435T1 (es) | 1990-02-03 | 1990-03-19 | Procedimiento para el control de la temperatura de un horno de fabricacion de estructuras alveolares tratadas con resina fenolica. |
US07/513,907 US5116635A (en) | 1990-02-03 | 1990-04-24 | Process for controlling the furnace temperature in a manufacture of honeycomb structures treated with phenolic resin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4003249A DE4003249A1 (de) | 1990-02-03 | 1990-02-03 | Verfahren zur steuerung der ofentemperatur bei der herstellung von mit phenolharz behandelten wabenstrukturen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4003249A1 true DE4003249A1 (de) | 1991-08-08 |
DE4003249C2 DE4003249C2 (de) | 1993-07-08 |
Family
ID=6399387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4003249A Granted DE4003249A1 (de) | 1990-02-03 | 1990-02-03 | Verfahren zur steuerung der ofentemperatur bei der herstellung von mit phenolharz behandelten wabenstrukturen |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5116635A (de) |
EP (1) | EP0440871B1 (de) |
AT (1) | ATE117069T1 (de) |
DE (1) | DE4003249A1 (de) |
ES (1) | ES2026435T1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0820858A1 (de) * | 1996-07-22 | 1998-01-28 | Hexcel Composites Limited | Wabenförmige Kernmaterialien mit partikelförmiger Verstärkung |
DE102009018025A1 (de) | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Rainer Busch | Herstellungsverfahren von Beschichtungsharzen zur Herstellung von Wabenmaterialien |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4211012C2 (de) * | 1992-04-02 | 2000-11-23 | Bsh Bosch Siemens Hausgeraete | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Trocknungsvorganges |
EP0673982B1 (de) * | 1994-03-21 | 1999-09-01 | Hexcel Corporation | Verfahren zur Herstellung von Wabenkörpern |
EP3173223A1 (de) * | 2015-11-27 | 2017-05-31 | Airbus Operations GmbH | Verfahren zur herstellung einer flugzeugstrukturkomponente |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3616046A (en) * | 1968-06-10 | 1971-10-26 | Spaulding Fibre Co | Method of laminating with aniline-phenolic resole |
DE3038792C2 (de) * | 1980-10-14 | 1982-11-25 | Lohmann Gmbh & Co Kg, 5450 Neuwied | Verfahren und Anlage zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln |
DE3520046C2 (de) * | 1985-06-04 | 1987-08-13 | Euro-Composites S.A., Echternach, Lu |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1309454A (en) * | 1919-07-08 | Parker richardson bradley | ||
GB130962A (en) * | 1918-08-08 | 1920-12-09 | Du Pont | Improvement in Process for the Recovery of Solvents. |
US2723923A (en) * | 1947-10-02 | 1955-11-15 | Munters Carl Georg | Method of impregnating multilayer paper insulation |
US2991194A (en) * | 1958-12-06 | 1961-07-04 | Smith Paper Mills Ltd Howard | Resin impregnating method |
US3098759A (en) * | 1959-05-15 | 1963-07-23 | Continental Can Co | Method for coating a honeycomb log |
US3226251A (en) * | 1961-05-04 | 1965-12-28 | Gen Motors Corp | Method of manufacturing filter elements |
US4028472A (en) * | 1972-11-13 | 1977-06-07 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Method for analysis of treated glass fibers |
DE2412729C3 (de) * | 1974-03-16 | 1982-04-29 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Verfahren und Anordnung zur Regelung der Verdampfungsrate und des Schichtaufbaus bei der Erzeugung optisch wirksamer Dünnschichten |
DE2724268C3 (de) * | 1977-05-28 | 1981-08-27 | BÖWE Maschinenfabrik GmbH, 8900 Augsburg | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Trocknung von Ware |
US4421781A (en) * | 1982-03-29 | 1983-12-20 | Tri/Valley Growers | Continuous vacuum curing and solvent recovery coating process |
US4469720A (en) * | 1982-04-08 | 1984-09-04 | The Dow Chemical Company | Solvent recovery system |
US4495889A (en) * | 1982-11-24 | 1985-01-29 | Riley Thomas J | Polymeric film coating apparatus |
DE3338852C2 (de) * | 1982-12-11 | 1987-02-26 | Man Technologie Gmbh, 8000 Muenchen | Verfahren zum oxidativen Beschichten von metallischen Werkstoffen |
US4731175A (en) * | 1986-07-07 | 1988-03-15 | Phillips Petroleum Company | Preheat control for a fractional distillation process |
-
1990
- 1990-02-03 DE DE4003249A patent/DE4003249A1/de active Granted
- 1990-03-19 EP EP90105107A patent/EP0440871B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-19 AT AT90105107T patent/ATE117069T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-03-19 ES ES199090105107T patent/ES2026435T1/es active Pending
- 1990-04-24 US US07/513,907 patent/US5116635A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3616046A (en) * | 1968-06-10 | 1971-10-26 | Spaulding Fibre Co | Method of laminating with aniline-phenolic resole |
DE3038792C2 (de) * | 1980-10-14 | 1982-11-25 | Lohmann Gmbh & Co Kg, 5450 Neuwied | Verfahren und Anlage zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln |
DE3520046C2 (de) * | 1985-06-04 | 1987-08-13 | Euro-Composites S.A., Echternach, Lu |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0820858A1 (de) * | 1996-07-22 | 1998-01-28 | Hexcel Composites Limited | Wabenförmige Kernmaterialien mit partikelförmiger Verstärkung |
US6117518A (en) * | 1996-07-22 | 2000-09-12 | Hexcel Corporation | Particulate reinforcement for honeycomb core materials |
DE102009018025A1 (de) | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Rainer Busch | Herstellungsverfahren von Beschichtungsharzen zur Herstellung von Wabenmaterialien |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0440871B1 (de) | 1995-01-11 |
EP0440871A2 (de) | 1991-08-14 |
US5116635A (en) | 1992-05-26 |
ATE117069T1 (de) | 1995-01-15 |
ES2026435T1 (es) | 1992-05-01 |
DE4003249C2 (de) | 1993-07-08 |
EP0440871A3 (en) | 1992-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1792243B1 (de) | Traeger fuer Osmosemembranen | |
DE1189060B (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Bis-2-hydroxyaethylterephthalat, Bis-2-hydroxyaethylisophthalat oder deren Gemischen bzw. deren niederen Polymeren | |
DE4003249C2 (de) | ||
DE2505946A1 (de) | Waermehaertbare polymere und praepolymere, erhalten durch polykondensation eines pyridins mit mindestens drei methylsubstituenten | |
DE2933998C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines imprägnierten Papier- oder Vliessubstrats | |
DE69202215T2 (de) | Honigwabenstruktur eines faserverstärkten polymers und verfahren zur herstellung. | |
DE69428094T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes und damit erhaltener Werkstoff | |
DE2146309C3 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Bahn für faserverstärkte elastomere Hochdruckdichtungen | |
DE3445462C2 (de) | ||
CH327089A (de) | Verfahren zur Herstellung eines Asbest enthaltenden Materials, insbesondere für elektrische Isolationen | |
DE1105932B (de) | Verfahren zur Herstellung von Isolierrohren | |
DE2545149C3 (de) | Lösungsmittel zur Herstellung von Epoxydharz enthaltenden Klebefolien zum Lösen eines Dicyandiamid bestehenden Härters | |
DE2652691C2 (de) | Verfahren zur Oxidation von Cyclohexan zu Cyclohexanon und/oder Cyclohexanol | |
DE649324C (de) | Verfahren zur Herstellung von Furfurol | |
EP0469657B1 (de) | Mehrschichtige Membran und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE69003592T2 (de) | Schlichtemittel für Kohlenstoffasern für Verbundmaterial und Verfahren zur Herstellung des Materials. | |
DE1671756A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung roehrenfoermiger Textilgefaesse,insbesondere fuer Blei-Saeure-Speicherbatterien | |
DE19528929C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kunststoffolien, die zur Herstellung von Folienkondensatoren dienen | |
EP0124507B1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Furfurol aus sauren Abwässern der Zellstoffgewinnung sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2840477C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands aus Faserverbundwerkstoff | |
DE1629344A1 (de) | Herstellung von flexiblen Hohlgegenstaenden | |
CH617126A5 (en) | Process for producing hollow bodies, in particular pipes | |
DE2007455C (de) | ||
DE2625107A1 (de) | Zweischichtiges verbundrohr aus kunststoff | |
DE2231905B2 (de) | Verfahren zur Glasfaserverstärkung von Beton oder Zement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F26B 21/06 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |