DE4235382A1 - Reinforced thermoplastic sheet mfr. and prodn. press - uses double belt press with mechanically supported porous seal of same thermoplastic as sheet and moistened before entering press. - Google Patents

Reinforced thermoplastic sheet mfr. and prodn. press - uses double belt press with mechanically supported porous seal of same thermoplastic as sheet and moistened before entering press.

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DE4235382A1 DE19924235382 DE4235382A DE4235382A1 DE 4235382 A1 DE4235382 A1 DE 4235382A1 DE 19924235382 DE19924235382 DE 19924235382 DE 4235382 A DE4235382 A DE 4235382A DE 4235382 A1 DE4235382 A1 DE 4235382A1
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Abstract

A process for prodn. of fibre-reinforced thermoplastic sheet uses a double belt press with endless heated and cooled steel belts having side seals of a porous material supported mechanically. Also claimed is the double belt press using mechanically supported moving seals. USE/ADVANTAGE - Mfr. of reinforced thermoplastic sheet. Edge waste is reduced to a minimum.

Description

Verbundwerkstoffe aus thermoplastischer Matrix und Verstär­ kungsfasern, bevorzugt Glasfasern, sind von zunehmendem Inter­ esse in vielen Industriezweigen, speziell in der Automobilindu­ strie. Besonders interessant sind dabei Materialien, die durch Verformen von plattenförmigem Halbzeug, insbesondere durch Fließpressen, verarbeitet werden. Die bekanntesten Werkstoffe dieser Art sind glasmattenverstärkte Thermoplaste (GMT).Composite materials made of thermoplastic matrix and reinforcement Kung fibers, preferably glass fibers, are of increasing inter eat in many industries, especially in the automotive indu streaked. Materials that are particularly interesting are Deforming plate-shaped semi-finished products, in particular by Extrusion, processed. The most famous materials This type of glass mat reinforced thermoplastics (GMT).

Zur Herstellung derartiger Verbundwerkstoffe werden aus Gründen der Wirtschaftlichkeit bevorzugt Doppelbandpressen verwendet. Eine in wärmetechnischer Hinsicht besonders wirtschaftliche Ausgestaltung des Prozesses ist in der DE-A-29 48 235 beschrie­ ben, bei der der Thermoplast in geschmolzener Form eingebracht wird. Unbefriedigend bei diesem Verfahren ist aber die Ausbil­ dung des Plattenrandes. Durch das undefinierte Verfließen des Materials am Rand entsteht eine relativ breite Randzone der Platte, an der Glasgehalt und Plattendicke stark schwanken, so daß ein beträchtlicher Verschnitt entsteht.For the production of such composite materials, there are reasons economically preferred double belt presses used. A particularly economical one in terms of heat technology Design of the process is described in DE-A-29 48 235 ben, in which the thermoplastic introduced in molten form becomes. However, the training is unsatisfactory with this method extension of the plate edge. By the undefined flowing of the Material at the edge creates a relatively wide edge zone Plate where the glass content and plate thickness fluctuate greatly, see above that there is considerable waste.

In DE-A-33 47 877 ist eine Doppelbandpresse zur Herstellung von Spanplatten, Faserplatten, Sperrholz, Elektrolaminaten oder dergleichen beschrieben, bei der an den Außenkanten der Bänder in einer Nut ein Draht mit derselben Geschwindigkeit wie das Preßgut mitgeführt wird. Bei Verwendung hoher Drücke, etwa bei der Herstellung von GMT aus Thermoplasten, ist diese Seitenab­ dichtung jedoch nicht zielführend, da der Draht vom Preßgut seitlich hinausgedrückt wird. Außerdem ist im Einlaufbereich der Bänder noch keine Abdichtung durch den Draht gegeben. DE-A-33 47 877 describes a double belt press for the production of Chipboard, fiberboard, plywood, electrical laminates or the like described in the case of the outer edges of the tapes a wire in a groove at the same speed as that Pressed material is carried. When using high pressures, such as at the production of GMT from thermoplastics, this page is from However, the seal does not work because the wire is from the material to be pressed is pushed out laterally. It is also in the entry area the tapes have not yet been sealed by the wire.  

In DE-A-29 23 036 ist eine Doppelbandpresse zur Herstellung von mit Stahlseileinlagen verstärkten Gummibändern, die sich als Förderbänder eignen, beschrieben. Zur seitlichen Abdichtung dienen mitlaufende Gummibänder, die durch an den Preßbändern befestigte Bolzen abgestützt werden. Zur Herstellung von Faser­ verbundwerkstoffen aus einer Thermoplastmatrix und Glasfaser­ matten wäre eine solche Doppelbandpresse nicht geeignet, da einfache Gummibänder den dort auftretenden thermischen und me­ chanischen Belastungen nicht gewachsen wären.DE-A-29 23 036 describes a double belt press for the production of rubber bands reinforced with steel cable inlays, which turn out to be Conveyor belts are suitable, described. For side sealing serve moving rubber bands that pass through on the press bands fastened bolts are supported. For the production of fiber composite materials made of a thermoplastic matrix and glass fiber such a double belt press would not be suitable because simple rubber bands the thermal and me occurring there would not be able to cope with the

Gemäß EP-A-0 484 735 soll das Problem der Seitenabdichtung da­ durch gelöst werden, daß seitlich Bänder aus Verstärkungseinla­ gen enthaltendem Kautschuk mitlaufen. Insbesondere werden Metallgliederbänder vorgeschlagen, die mit Silikonkautschuk beschichtet sind. Bei Druckanstieg weichen die Bänder nach außen aus, wobei allerdings der auf das Preßgut ausübbare Druck durch die mittels Reibung auf die Bänder übertragbare Kraft be­ grenzt ist. Für die Verpressung unter hohen Drücken, die im In­ teresse der Produktqualität wünschenswert sind, ist dieses Ver­ fahren daher nicht geeignet.According to EP-A-0 484 735 the problem of side sealing is said to exist be solved by the fact that bands from reinforcement inlet rubber containing. In particular, be Metal link straps suggested using silicone rubber are coated. The bands soften when the pressure rises outside, although the pressure exerted on the material to be pressed by the force that can be transmitted to the tapes by means of friction is bordered. For pressing under high pressures, which in the interest in product quality is desirable, this ver therefore not suitable.

Da das Band bei Druckschwankungen auch innerhalb der Toleranz­ grenze nach außen ausweicht, entsteht ein ungleichmäßiger Rand, der als Verschnitt anfällt.Because the tape is within tolerance even with pressure fluctuations if the border dodges to the outside, an uneven edge is created, that is a waste.

Unerwarteterweise konnte nun ein einfaches Verfahren zur Her­ stellung von faserverstärktem, thermoplastischem Material ge­ funden werden, bei dem die Randverluste sehr gering sind.Unexpectedly, a simple procedure for the preparation could now be carried out position of fiber-reinforced, thermoplastic material are found in which the edge losses are very low.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstel­ lung von faserverstärktem, thermoplastischem Material durch Einbringen und Verpressen von Thermoplast und Faserverstärkung in einer heiz- und kühlbaren Doppelbandpresse mit umlaufenden endlosen Stahlbändern mit seitlicher Abdichtung des Preßraumes, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die seitliche Abdichtung aus einem porösen Profil gebildet wird, das gegen seitliches Hinausgedrücktwerden mechanisch abgestützt wird. The invention accordingly relates to a method for the production development of fiber-reinforced, thermoplastic material Introducing and pressing thermoplastic and fiber reinforcement in a heatable and coolable double belt press with rotating endless steel belts with lateral sealing of the press room, which is characterized in that the lateral seal is formed from a porous profile that against lateral Is pushed out mechanically.  

Als Thermoplast werden beispielsweise thermoplastische Poly­ ester, Polyethylen, Polyamide oder Polypropylen und dessen Co­ polymere verwendet. Vorzugsweise werden Polypropylen oder Poly­ amide verwendet.For example, thermoplastic poly esters, polyethylene, polyamides or polypropylene and its co polymer used. Polypropylene or poly are preferred amides used.

Zur Durchführung des Verfahrens wird das thermoplastische Mate­ rial vorzugsweise mittels einer oder mehrerer Breitschlitzdüsen in geschmolzener Form zwischen zwei oder mehrere Fasermatten oder Gelege extrudiert und mit diesen in die Doppelbandpresse eingebracht und darin verpreßt.To carry out the process, the thermoplastic mate rial preferably by means of one or more slot die in molten form between two or more fiber mats or scrim extruded and with them into the double belt press introduced and pressed into it.

Damit das Preßgut nicht seitlich aus der Presse hinausgedrückt wird, wird der Preßraum seitlich mit Hilfe eines porösen Pro­ fils abgedichtet, das mechanisch abgestützt ist, damit es nicht seinerseits seitlich hinausgedrückt wird. Die seitliche Abstüt­ zung kann sowohl durch eine mit den Bändern mitlaufende Abstüt­ zung als auch durch eine in der Maschine feststehende Abstüt­ zung geschehen.So that the material to be pressed is not pressed out of the side of the press is, the press room is laterally with the help of a porous pro fils sealed that is mechanically supported so it doesn't in turn is pushed out sideways. The lateral support The tongue can be supported by a support that runs along with the ligaments as well as by a fixed support in the machine happen.

Als seitliche Abdichtung dient ein poröses Profil, das gegebe­ nenfalls vor dem Einführen in die Doppelbandpresse befeuchtet wird. Es kann eine Rundschnur, ein Seil, eine Flechtschnur oder ein Kabel sein, es kann aber auch ein Filz-, Vlies- oder Schaumstreifen sein.A porous profile serves as the lateral seal if necessary, moistened before insertion into the double belt press becomes. It can be a round cord, a rope, a braid or a cable, but it can also be a felt, fleece or Be foam strips.

Es kann aus artfremden Material sein, oder artgleich mit dem Thermoplast sein.It can be made of a different material, or it can be the same as the Be thermoplastic.

Bevorzugt ist das Material der seitlichen Abdichtung artgleich mit den Thermoplasten und bevorzugt ist es mit Wasser befeuch­ tet. Dem Wasser können zur Verminderung der Grenzflächenspan­ nung geringe Mengen an üblichen grenzflächenaktiven Substanzen, z. B. Tenside, wie sie in handelsüblichen Spülmitteln verwendet werden, beigemischt werden.The material of the lateral seal is preferably of the same type with the thermoplastics and preferably it is moistened with water tet. The water can be used to reduce the interfacial span small amounts of usual surfactants, e.g. B. surfactants, as used in commercial detergents be admixed.

Zur Durchführung des Verfahrens wird beispielsweise auf jeder Seite der Presse eine in Wasser getauchte Polypropylenschnur zugeführt, deren ursprünglicher Durchmesser so groß ist, daß sie bereits am Presseneinlauf beide Stahlbänder der Presse be­ rührt und im Zuge des Preßvorganges auf die Höhe des gebildeten faserverstärkten Thermoplasten zusammengedrückt wird. Auf diese Weise wird die seitliche Abdichtung bereits von Beginn des Preßvorganges an wirksam.To carry out the method, for example, on each Side of the press is a polypropylene line immersed in water fed, whose original diameter is so large that  they already have both steel belts of the press at the press inlet stirs and in the course of the pressing process to the level of the formed fiber-reinforced thermoplastics is compressed. To this Way, the side seal from the beginning of the Pressing process effective.

Während des Preßvorganges dringt etwas von der am Rande befind­ lichen Thermoplastschmelze in die verbleibenden Hohlräume des porösen Materials ein und bildet mit diesem zusammen die eigentliche Dichtung. Bevorzugt ist die Verwendung von artglei­ chem Material, das zusammen mit dem Randbereich des gebildeten faserverstärkten Thermoplasten beim Besäumen abgeschnitten und direkt recycliert werden kann.During the pressing process something penetrates from the edge Lichen thermoplastic melt in the remaining cavities of the porous material and forms the actual seal. The use of artgli is preferred chem material that formed together with the edge area of the fiber-reinforced thermoplastics cut off during trimming and can be directly recycled.

Besonders bevorzugt ist es, das poröse Profil mit Wasser zu be­ feuchten. Berührt die Thermoplastschmelze das poröse befeuch­ tete Profil, so verdampft Wasser und kühlt dadurch die ankom­ mende Schmelze, die dabei viskoser wird und schließlich er­ starrt, wodurch die Dichtwirkung erheblich verbessert wird.It is particularly preferred to be the porous profile with water damp. The thermoplastic melt touches the porous moisture tete profile, water evaporates and thereby cools the incoming melting melt, which thereby becomes more viscous and finally it stares, which significantly improves the sealing effect.

Beispielexample

In eine isobare, hydraulisch gestützte Presse werden 2 Lagen Glasfasermatte mit je 900 g/m2 Flächengewicht eingeführt. Zwi­ schen die beiden Glasmatten wird PP-Schmelze in einer Auflage von 2700 g/m2 extrudiert. An beiden Seiten wird je ein in einem Wasserbad getränkter Streifen Nadelfilz aus PP-Faser, 6 mm dick, 10 mm breit zugeführt. Zur Stützung des Dichtstreifens dienen seitlich in der Presse feststehend angebrachte Bleche von 3 mm Dicke, die 28 mm weit zwischen die Preßbänder hinein­ ragen. Die Presse wird mit 2 m/min Geschwindigkeit gefahren und in der Reaktionszone mit einem hydraulischen Druck an der Bandrückseite von 25 bar beaufschlagt. Es wird ein quasihomoge­ ner Verbundwerkstoff, d. h. ohne Schichtaufbau mit vollständig geschlossener Oberfläche von 3,7 mm Dicke und einer Dichte von 1,20 g/cm3 erhalten.2 layers of glass fiber mat, each with a surface weight of 900 g / m 2, are introduced into an isobaric, hydraulically supported press. Between the two glass mats, PP melt is extruded in a coating of 2700 g / m 2 . A strip of needle felt made of PP fiber, 6 mm thick and 10 mm wide, soaked in a water bath is fed to both sides. To support the sealing strip, there are fixed 3 mm thick sheets on the side of the press, which protrude 28 mm between the press belts. The press is run at a speed of 2 m / min and a hydraulic pressure on the back of the belt of 25 bar is applied in the reaction zone. A quasi-homogeneous composite material is obtained, ie without a layer structure with a completely closed surface of 3.7 mm in thickness and a density of 1.20 g / cm 3 .

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung von faserverstärktem, thermopla­ stischem Material durch Einbringen und Verpressen von Ther­ moplast und Faserverstärkung in einer heiz- und kühlbaren Doppelbandpresse mit umlaufenden endlosen Stahlbändern mit seitlicher Abdichtung des Preßraumes, dadurch gekennzeich­ net, daß die seitliche Abdichtung aus einem porösen Profil gebildet wird, das gegen seitliches Hinausgedrücktwerden mechanisch abgestützt wird.1. Process for the production of fiber-reinforced, thermoplastic material by introducing and pressing Ther moplast and fiber reinforcement in a heatable and coolable double belt press with circumferential endless steel belts with lateral sealing of the pressing chamber, characterized in that the lateral seal is formed from a porous profile which is mechanically supported against being pushed out sideways. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Profil aus einem Werkstoff besteht, der artgleich mit dem thermoplastischen Material ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the porous profile consists of a material of the same type with the thermoplastic material. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Profil eine Rundschnur, ein Seil oder eine Flecht­ schnur ist.3. The method according to claim 1, characterized in that the porous profile a round cord, a rope or a braid cord is. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Profil ein Filz-, Vlies- oder Schaumstreifen ist.4. The method according to claim 1, characterized in that the porous profile is a felt, fleece or foam strip. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Profil vor dem Einführen in die Doppelbandpresse mit Wasser befeuchtet wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the porous profile before insertion into the double belt press Water is moistened. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserverstärkung vor dem Eintritt in die Presse seitlich befeuchtet wird und dadurch ein poröses, mit Wasser be­ feuchtetes Profil darstellt.6. The method according to claim 1, characterized in that the Lateral fiber reinforcement before entering the press is moistened and thereby a porous, be with water represents wet profile. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Profil von einer mit den Stahlbändern mitlaufenden Abstützung mechanisch abgestützt wird. 7. The method according to claim 1, characterized in that the porous profile of one running along with the steel strips Support is supported mechanically.   8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Profil von einer in der Maschine feststehenden Ab­ stützung mechanisch abgestützt wird.8. The method according to claim 1, characterized in that the porous profile from a fixed in the machine support is mechanically supported. 9. Heiz- und kühlbare Doppelbandpresse mit zwei umlaufenden endlosen Stahlbändern zur Herstellung von faserverstärkten Thermoplasten mit seitlicher Abdichtung des Preßraumes, da­ durch gekennzeichnet, daß die seitliche Abdichtung aus einem mitgeführten porösen Profil gebildet ist, das gegen seitliches Hinausgedrücktwerden mechanisch abgestützt ist.9. Heated and coolable double belt press with two rotating ones endless steel strips for the production of fiber reinforced Thermoplastic with lateral sealing of the press room, because characterized in that the side seal out a entrained porous profile is formed, which against lateral pushing out is mechanically supported.
DE19924235382 1992-10-21 1992-10-21 Reinforced thermoplastic sheet mfr. and prodn. press - uses double belt press with mechanically supported porous seal of same thermoplastic as sheet and moistened before entering press. Withdrawn DE4235382A1 (en)

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