專利名稱:對(duì)纖維加固塑料結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)的制作方法
這項(xiàng)發(fā)明是有關(guān)薄片狀纖維維質(zhì)的結(jié)構(gòu)的，而且特別是有關(guān)這樣的結(jié)構(gòu)用于生產(chǎn)纖維加固塑性材料式物品方面，該發(fā)明也與制造這樣的材料的工藝技術(shù)有關(guān)。
從熱塑性樹(shù)脂制成的塑料片狀材料，在模壓物品的制造中，被廣泛的使用。然而，這樣的材料，其強(qiáng)度與剛性并不大，于是在需要這樣性能的地方，就采用纖維加固法。
因而，舉例來(lái)說(shuō)，在制造一種這樣的材料時(shí)，將層層玻璃纖維墊襯夾在熱塑性材料之間，這復(fù)合結(jié)構(gòu)被縫合，產(chǎn)生一個(gè)有某和集合度的層迭組合，然后在壓力下加熱，產(chǎn)生加固的堅(jiān)硬的薄片，以供制模之用。
然而，為了這樣的薄片能夠滿意地供壓模之用，它們必須被均勻地加熱。如果加熱過(guò)份，這就既需時(shí)間又需準(zhǔn)確地控制溫度。并且薄片表面不致發(fā)生破壞，同時(shí)薄片的芯子部分被升溫到需要的模制溫度。同樣為了模壓一個(gè)指定大小的東西時(shí)，假使你要免因溢料而造成過(guò)份浪費(fèi)時(shí)，那就要要求加固的薄片具有最合適的尺寸。因此一個(gè)制模工要產(chǎn)生大量模壓制品時(shí)，必須備有相當(dāng)尺寸的薄片，準(zhǔn)備將大張的切割成適當(dāng)大小的的，否則將蒙受高度的浪費(fèi)。
再就是，當(dāng)作為深塑模之用時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的材料不能形成具有均勻結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的造形。這是因?yàn)椴ＡЮw維襯墊是由很長(zhǎng)的玻璃纖維絲縷(即纖維束)組成的?？赡苁?00公分或更長(zhǎng)，它以雜亂扭曲的狀態(tài)墊充在整張薄片的各處，這就相當(dāng)大地限制了它們?cè)谀褐械囊苿?dòng)。在模內(nèi)它們不能隨其余部分的熱塑料流動(dòng)，結(jié)果，模制品的相對(duì)來(lái)說(shuō)比較薄的部分，如加強(qiáng)肋處就缺泛纖維加固了。再者，因?yàn)檫@樣加固薄片加固薄片的制造方式，必須應(yīng)用加熱與加壓來(lái)充分加固以利于運(yùn)輸，結(jié)果，只能對(duì)制模工供應(yīng)平的、無(wú)滲透性的，和具有剛性的薄片，它們?cè)谶B續(xù)性制模過(guò)程中是很難掌握的。
它是屬于當(dāng)前發(fā)明目標(biāo)之列的，它提供一種纖維與塑料的復(fù)合材料，用以模壓纖維化的塑料物品，它克服或減小如上所述已知材料的缺點(diǎn)。
所以該發(fā)明提供的是一種屬開(kāi)的薄片樣的結(jié)構(gòu)，它的組成是-20%至60%以重量計(jì)的，具有高彈性系數(shù)的(如本文所定義的)強(qiáng)化纖維，約7至50%毫米長(zhǎng)，以及-40%至80%以重量計(jì)的全部或大部未經(jīng)強(qiáng)化的顆粒塑性材料-纖維的與塑料的成份被粘結(jié)進(jìn)一個(gè)氣透性結(jié)構(gòu)中去。
最好，這纖維是處于單獨(dú)的、離散的狀態(tài)。這樣，在使用玻璃纖維的地方，及得到斷裂的絲縷群組，在結(jié)構(gòu)形成之前，這些群組要分解成單股的纖維。
采用高彈性系數(shù)的意思是一個(gè)彈性系數(shù)，它顯著地高于固化了的薄片的彈性系數(shù)。固化薄片能從這結(jié)構(gòu)來(lái)制得。進(jìn)入這個(gè)范疇的纖維，包括玻璃、碳和陶瓷纖維，以及如Aramid纖維，它是用Kevlar及Nomex為商業(yè)名稱來(lái)出售的。一般包括凡是具有系數(shù)高于10000兆帕斯卡爾的任何纖維都可以。
顆粒塑性材料之被采用，是因?yàn)樗卸痰乃芰侠w維，有是它，在制造中可提高結(jié)構(gòu)的內(nèi)聚力。
利用塑性材料的溫度特性，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生粘結(jié)作用。因而這材料被充分加熱，使得一個(gè)熱塑性元件，在貼近它表面的顆粒與纖維熔凝起來(lái)。或者一個(gè)可熱后二次成形的熱固性元件也可以如此加熱，以產(chǎn)生相似的效果，然而必須小心的是，加熱的諸條件應(yīng)予以這樣的保證，即防止它粘結(jié)之后，塑性材料會(huì)產(chǎn)生降解作用。
另一方面，在制造結(jié)構(gòu)物期間，要加入一種粘結(jié)劑，用以產(chǎn)生粘結(jié)作用。任何粘結(jié)劑都可使用，只要它在較低溫度發(fā)生的粘結(jié)作用，強(qiáng)于結(jié)構(gòu)內(nèi)部塑性材料固化的粘結(jié)力就行。合適的粘結(jié)劑包括聚乙烯醇，聚醋酸乙烯，羧酸甲基纖維素，以及淀粉。
單體的纖維應(yīng)不短于約7毫米，因?yàn)檩^短的纖維在最后模壓成物件中，不會(huì)得到適當(dāng)?shù)募庸獭Ｋ鼈円膊粦?yīng)長(zhǎng)于50毫米，因?yàn)檫@樣的纖維在為了制造纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)而從優(yōu)選用的制造工藝中難于掌握。
最好，玻璃纖維的直徑是13微米或者更短，纖維的直徑大于13微米時(shí)，模壓之后將不能有效地強(qiáng)化塑料的基質(zhì)。
最好，塑性材料是散粒形的，可以是熱塑性塑料，也可以是熱固性塑料，或是這兩者的混合物、合適的熱塑性包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈苯乙烯丁二烯、聚乙烯對(duì)苯二酸鹽，及聚氯乙烯。既有可塑性的，也有不可塑性的。
希望的是，任何熱塑性粉末都能用，只要它不被水化學(xué)性地破壞，并能在加熱時(shí)充份軟化，可以熔凝并/或在模壓中而不被化學(xué)分解。
塑料粉末不需太細(xì)，但顆粒粗于約1.5毫米時(shí)，作比方來(lái)說(shuō)，像粗沙或細(xì)的米粒是不適宜的。它們?cè)谀哼^(guò)程中不充分流動(dòng)來(lái)產(chǎn)生一個(gè)均勻的結(jié)構(gòu)，用較大的顆粒會(huì)導(dǎo)致材料在固化時(shí)它的撓曲系數(shù)大大減小。最好，塑料顆粒不要大于1毫米。
因?yàn)檫@結(jié)構(gòu)是可滲透的，所以它可以用熱空氣滲透來(lái)加以預(yù)熱。這種技術(shù)允許整個(gè)結(jié)構(gòu)性速而均勻加熱，用固體片張是難于做到這樣的。
最好，控制粘結(jié)度來(lái)粘合元件，同時(shí)仍要保持足夠的柔軟，以便將結(jié)構(gòu)卷起來(lái)，在卷曲的情況下，它能被運(yùn)送，可迅速供應(yīng)給制模工在連續(xù)預(yù)熱及壓模工藝中應(yīng)用。而且另一方面，可將材料的浪費(fèi)減至最少。即從結(jié)構(gòu)上割下單體，給以加壓或捶擊使它成這樣的形狀，就是要讓它在壓制時(shí)，只有極少的溢料是要處理的，殘余下來(lái)的材料在通過(guò)成形過(guò)程中，可再循環(huán)使用，對(duì)這纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)，不論制模工或制造商都不致面臨廢料處理的問(wèn)題。
另一方面，粘結(jié)的程度可能是要它能生產(chǎn)一種剛性的，但仍是透氣的薄片以適應(yīng)制模工的要求，這是由調(diào)節(jié)熱塑性塑料的熔融度來(lái)影響它的，或者調(diào)節(jié)加入粘結(jié)劑的多少來(lái)達(dá)到要求的效果，這項(xiàng)調(diào)節(jié)要看用的是那種熱塑性塑料或是那種粘結(jié)劑而定。
結(jié)構(gòu)物的多孔性允許隨意采用液狀熱固性樹(shù)脂作表面復(fù)蓋或者浸漬。當(dāng)然，這樣的樹(shù)脂必須是屬于固比較慢或者是可以在熱后二次成形的那種，這樣才可允許在發(fā)生固化之前交給制模并加以模壓。
一般是，制模工首先要將結(jié)構(gòu)物快速加熱，達(dá)到這個(gè)熱塑性元件進(jìn)行模壓所需的溫度，于是該薄片被快速運(yùn)送到模壓機(jī)，并在熱固性樹(shù)脂固化完成之前壓成所需求的形狀。
在浸漬中形成了稠厚的東西，或者是物件的表面涂層上去得有限，這就是說(shuō)浸漬也許已完成了，這比較原來(lái)膨脹了的熱塑性材料上面稠度已大為增加，連同一個(gè)密封的表面，這是為了防止其他的流體如水或油進(jìn)一步入侵膨脹了的中央?yún)^(qū)位。表面上的熱固性材料過(guò)多也可用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)很光滑而有光澤的外觀，當(dāng)模制品用來(lái)代替金屬薄片時(shí)，這正是所需要的。而這卻是用通常的纖維加固材料很難達(dá)到的。
可以用來(lái)浸漬已膨脹的熱塑性的熱固性樹(shù)脂，包括酚醛塑料樹(shù)脂及聚酯樹(shù)脂，例如酚甲醛樹(shù)脂，尿素塑料及密胺甲醛樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂，不飽和聚酯樹(shù)脂，及聚苯甲酸酯樹(shù)脂，熱后可二次成形的熱固性材料也可采用。
有些地方制模工的裝備只能處理加固了的薄片。在這些情況下，要把這纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)加固可將它切割成合適的長(zhǎng)度，然后在壓力下加熱與冷卻，值得重視的是這樣的固化，只能是在薄片的塑料含量全部都是熱塑料性的材料才可以。
在另一方面，這項(xiàng)發(fā)明還為制造一種滲透性薄片狀的纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)提供了工藝技術(shù)，在包括用20%至60%的單股纖維具有高彈性系數(shù)(如本文所述)的材料，使它形成為一個(gè)網(wǎng)膜，再是長(zhǎng)度介于7至50毫米的40%至60%以重量計(jì)的，全部或基本上未固化的顆粒塑料材料，然后處理這網(wǎng)膜，將纖維同塑性材料粘結(jié)起來(lái)。
最好，這項(xiàng)網(wǎng)膜按照英國(guó)專利號(hào)1129757及1329409所描述的工藝方法去做，那是有關(guān)在造紙機(jī)上生產(chǎn)纖維質(zhì)薄片的，這個(gè)工藝方法可以使單纖維在薄片中達(dá)到均勻的分布，甚至當(dāng)纖維比通常造紙機(jī)所能掌握的長(zhǎng)度得多時(shí)也可以。
然而，在某種環(huán)境中可以用其他的網(wǎng)膜成形技術(shù)來(lái)做，例如分散得密度很低的纖維及塑料粉末就可被用來(lái)形成這樣的結(jié)構(gòu)，與粘結(jié)劑一起，并用其帶有一“上升線”的造紙機(jī)來(lái)形成這結(jié)構(gòu)。另一方面，網(wǎng)膜借助于一種“Rotiformer”(注冊(cè)商標(biāo))也可成形。
纖維與塑料粉末的網(wǎng)膜，用英國(guó)專利號(hào)碼1424682文中所描述的干法敷鋪技術(shù)也可以形成的，在這個(gè)情況中，用噴槍來(lái)涂布粘結(jié)劑，或者在網(wǎng)膜已經(jīng)成形之后，用浸泡與瀝干的方法來(lái)做。
然而，在任何情況下，往往是在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形后再加熱來(lái)使它發(fā)生粘結(jié)，而對(duì)網(wǎng)膜中含有的塑料顆粒并不發(fā)生顯著的固化?？杉s略計(jì)量，以保證生產(chǎn)出來(lái)的結(jié)構(gòu)會(huì)有穩(wěn)定的厚度。無(wú)論如何，壓力與溫度的條件必須小于施加于那些有按定含量的。也就是會(huì)使網(wǎng)膜堅(jiān)實(shí)的及固化任何熱塑性元件或熱固性元件的那種含量。
當(dāng)顧客只擁有處理固化薄片的設(shè)備，而且纖維結(jié)構(gòu)的塑料含量全部是熱塑性材料時(shí)，則可行辦法是將該結(jié)構(gòu)切割成需要的長(zhǎng)度，然后在壓力下加熱與冷卻才能發(fā)生固化。
本發(fā)明根據(jù)附圖作進(jìn)一步的描述如下與本發(fā)明相應(yīng)，圖1是纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)一個(gè)部分的斷面圖解，
圖2是圖1的纖維結(jié)構(gòu)，是它一部分的顯微放大圖解，以及圖3是一個(gè)設(shè)備的側(cè)視圖，用它來(lái)完成本發(fā)明優(yōu)先的過(guò)程，圖4是一個(gè)設(shè)備的側(cè)視圖，用它來(lái)完成可選用的另外一個(gè)工藝步驟，以及圖5是一個(gè)曲線圖，用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明物的性能首先參看圖1及圖2，這顯示了一個(gè)未壓實(shí)的纖維結(jié)構(gòu)含有纖維1，在它們的相交點(diǎn)2用粘結(jié)劑粘結(jié)在一起，這樣來(lái)形成一個(gè)骨架結(jié)構(gòu)，在它的相交點(diǎn)之中，顆粒塑性材料3也被粘結(jié)劑保留住。
一般，纖維是長(zhǎng)12毫米，直徑是11微米的玻璃纖維，粘結(jié)劑是乙烯基聚合醇，塑性材料是聚丙烯粒子。
參看圖3，這里顯示一個(gè)設(shè)備，是按本發(fā)明擇優(yōu)的方法，用來(lái)制造纖維結(jié)構(gòu)的。在10處顯示的是一個(gè)長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)的濕端處有一個(gè)料箱11它裝有散布物12，這個(gè)散布物12的組成是玻璃纖維，及在起泡沫的含水介質(zhì)中的顆粒聚丙烯，一種合適的起泡添句劑是由十二烷基磺酸鹽組成，它的水熔液濃度是0.8%。
借助了一個(gè)吸入箱16，將它在長(zhǎng)網(wǎng)線13上瀝干之后，一張散布著聚丙烯顆粒而未經(jīng)粘結(jié)的玻璃纖維網(wǎng)膜17就形成了。將它從長(zhǎng)網(wǎng)線13上被小心地移下來(lái)，放到一條金屬絲做的短的傳送網(wǎng)帶18上去，這網(wǎng)帶繃緊地環(huán)繞在滾筒19上。傳送帶18載著網(wǎng)膜17在噴槍20下通過(guò)，來(lái)施加液體粘結(jié)劑。另外可供選用的辦法是，粘結(jié)劑可以用一個(gè)已知的設(shè)計(jì)，即簾狀涂布器來(lái)涂布。然后將這網(wǎng)膜移到一個(gè)環(huán)狀行進(jìn)帶上去，它是不銹鋼所制成，它繃緊地環(huán)繞在滾筒22上，帶著網(wǎng)膜穿過(guò)一條干燥孔道23。這樣就驅(qū)散了殘余的濕氣，而粘結(jié)劑將纖維粘結(jié)在一起。到達(dá)干燥孔道的末端，網(wǎng)膜17被穿過(guò)一對(duì)滾筒24，它的功用是用來(lái)控制最后所得到的纖維結(jié)構(gòu)的厚度而毋需施加壓力。這最后所得的薄片材料于是朝箭頭25所指的方向，將它卷起來(lái)。
將生產(chǎn)出來(lái)的材料加以固化的那個(gè)任選的辦法如上面所述的，已于圖4中顯示，這展示了一個(gè)鋼帶式(山維克傳送機(jī)公司)的連續(xù)熱壓法，這個(gè)方法可被采用來(lái)固化直接來(lái)自滾筒24的材料，或是已經(jīng)被卷好了的材料。該壓機(jī)的已在圖4中的30處顯示，在那里有一對(duì)行進(jìn)著的循環(huán)鋼帶31，每個(gè)帶子被夾住繞著一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)鼓32及33，在一對(duì)帶子31之間的空隙，從入口34減小到出口處35，限定了一個(gè)通道，通過(guò)它將網(wǎng)膜從右面轉(zhuǎn)送到左面，在鼓32與鼓33之間有6組滾柱鏈36a，36b及36c，它們?cè)卩徑鼛ё?1的通道對(duì)過(guò)成雙排列。下面的鏈組36a，36b，及36c是固定的，但上部各組則向地安裝，并與水力錘37相連結(jié)。就是這樣，每對(duì)鏈36a，36b，及36c充當(dāng)導(dǎo)向的作用并使帶子31保持在位置上，在網(wǎng)膜被轉(zhuǎn)送通過(guò)時(shí)將它固化。在鏈36b及36c之間裝有二個(gè)夾輥38，它裝在鄰近帶子31通道的對(duì)面，下面的輥?zhàn)颖灰粋€(gè)水力千斤頂支撐著，這些輥?zhàn)?8進(jìn)一步促使網(wǎng)膜的固化，在組鏈36a及36b之中是發(fā)熱的臺(tái)板40a及40b，它對(duì)帶子31加熱，帶子又加熱網(wǎng)膜，而冷卻平臺(tái)40c則是裝在鏈組36c之中的。
這個(gè)現(xiàn)代發(fā)明還有更多的優(yōu)點(diǎn)，從下面的例子中將會(huì)變得更加清楚。
實(shí)例112公斤的聚丙烯粉末(PXG8609等級(jí)，I.G.I有限公司制造)及4公斤的玻璃纖維(E.C.等級(jí)，直徑13微米，長(zhǎng)12毫米)，在一個(gè)泡沫浮選室中(丹佛設(shè)備公司)與1，000升的水相混合，如英國(guó)專利1，129，757及1，329，409中所描述的，加入合適的起泡劑(十二烷基磺酸鹽鈉)來(lái)產(chǎn)生冒細(xì)泡的泡沫，其空氣含量按容積計(jì)約是67%。這個(gè)起泡的彌散物于是轉(zhuǎn)移到這設(shè)備的料箱11中去，如圖3所示。
這懸浮液在造紙機(jī)的長(zhǎng)網(wǎng)抄紙13上沉淀下來(lái)，用吸入箱16將水份排干。該纖維樣的網(wǎng)膜經(jīng)過(guò)帶子18被轉(zhuǎn)移到聚酯做的循環(huán)帶21上去但是沒(méi)有施加粘結(jié)劑，然后在孔道干燥器23以105℃的溫度使它干燥并卷起來(lái)。
這種方式的連續(xù)熱壓見(jiàn)圖4，它在鼓32中被加熱到160℃，在加熱臺(tái)板40a中升溫至200℃，然后在加熱板40b中加熱到270℃，冷卻水通過(guò)冷卻臺(tái)板40c進(jìn)行循環(huán)，這樣將它的溫度保持在20c。帶子31之間的空隙，在入口處34調(diào)節(jié)到5毫米處，在出口處35減小到2.3毫米。卷著的纖維樣網(wǎng)膜在入口34處以每分鐘2.5米的速度輸入，出來(lái)時(shí)已完全固化了，有平坦而光滑的表面，這個(gè)材料的最后抗拉強(qiáng)度測(cè)出來(lái)是60MNm-2。
實(shí)例2一張連續(xù)的網(wǎng)膜，它含有50%的直徑11微米，長(zhǎng)13毫米的切斷了的單根玻璃纖維，及50%的以重量計(jì)的聚丙烯粉末。用它來(lái)制備發(fā)泡的懸浮液，在實(shí)例1中已概略地描述了。這個(gè)懸浮液就用來(lái)在一個(gè)寬1.1米的造紙機(jī)的濕端處形成一張網(wǎng)膜，這張每平方米重450克的濕網(wǎng)膜，以每分鐘8米的速度生產(chǎn)出來(lái)，并以1%聚乙烯醇的溶液作為粘結(jié)劑，涂布在線18上來(lái)浸漬它。這網(wǎng)膜于是過(guò)去直接進(jìn)入孔道干燥器23中去，干燥器的第一段溫度調(diào)節(jié)到105℃，以便網(wǎng)膜緩和地干燥，雖然那之后的三個(gè)階段溫度調(diào)節(jié)在150-160℃，那就是說(shuō)低于聚丙烯的熔點(diǎn)。這出來(lái)的材料，它包含的聚丙烯顆粒與網(wǎng)膜中的分離的玻璃纖維粘結(jié)在一起，具有足夠的強(qiáng)度可將它卷起來(lái)，并能被運(yùn)輸而不致崩裂，或是造成聚丙烯顆粒嚴(yán)重失落。
這成卷的材料被切割成1.8米×0.8米的薄片，將它們一次分成5張為一迭，在一個(gè)連續(xù)的性的雙傳動(dòng)帶壓機(jī)中(西德，費(fèi)爾貝克，山得維克制造)，以每分鐘1.6米的速度壓合。這機(jī)器的第一區(qū)段是2.6米長(zhǎng)，油熱到300℃(試樣溫度210-220℃);施加于樣品上的壓力是3巴。這機(jī)器的第二區(qū)段是水冷卻(壓力＝2巴)。而這個(gè)堅(jiān)硬的全部固化了薄片約在80℃時(shí)由機(jī)器冒出來(lái)，它經(jīng)過(guò)了一個(gè)階段，在那里所有的空氣已從多化性的網(wǎng)膜中排除出去，(相應(yīng)的密度是每立方公分1.33克)這些薄片能夠被模壓成半成品的物件。
實(shí)例3實(shí)例1的工藝方法要直到網(wǎng)膜存儲(chǔ)在循環(huán)帶21上才完成，含有丙烯酸酯乳膠的粘結(jié)劑，稀釋到0.75%固體粒子，于是就用常用的簾狀涂布器(圖中未顯示)將它涂布到網(wǎng)膜上去，多余的乳膠液從網(wǎng)膜吸取出來(lái)，并循環(huán)使用。這網(wǎng)膜的質(zhì)地是每平方米500克。網(wǎng)膜以每分鐘9米的速度移動(dòng)，在圓周圍上施以每米33升的乳膠，2升被保留在每9米長(zhǎng)度的網(wǎng)膜上。
表1列出了實(shí)例4至10，在那里，網(wǎng)膜的制法與在實(shí)例1中所描述的制法是一致的，用不同種類的纖維，規(guī)定以聚丙烯顆粒為基質(zhì)，其大小應(yīng)于1毫米。
表2列出了實(shí)例11至21，在那里，網(wǎng)膜的制法與在實(shí)例1中所描述的制法大致相同，用的是各種不同的纖維，從三種不同的熱塑性聚合物來(lái)形成基質(zhì)。
不同的多種實(shí)例表明本發(fā)明多方面的適用性，而它的應(yīng)用性，在強(qiáng)化纖維與熱塑性塑料方面具有廣大的范圍。
圖5是一張曲線圖，表明熱塑性顆粒的大小對(duì)固化薄片撓曲系數(shù)的影響，橫座標(biāo)并不作為一個(gè)連貫的尺度以說(shuō)清楚這圖表的，這曲線圖顯示，當(dāng)顆粒的大小大于1毫米時(shí)，撓曲系數(shù)開(kāi)始下降。尺寸超過(guò)1.5毫米時(shí)，撓曲系數(shù)就顯著地惡化。
表2除聚丙烯外用熱塑性塑料的作用
PET＝聚乙烯對(duì)苯二酸鹽PBT＝聚乙烯對(duì)苯二酸鹽 由英國(guó)愛(ài)托克姆以“Orgator TMNO”名字出售PPO＝聚苯氧化物 由通用電氣公司以“NOryl”名字出售單位為纖維的尺寸與表1中相同實(shí)例22一個(gè)聚丙烯懸浮液的制備，是將粒子尺寸小于1毫米的顆粒聚丙烯放在水中，在大剪切力混合器中，加入的彌散劑是以“Catafix”這個(gè)商業(yè)名字出售的，要使懸浮液中固體粒子含量為25%。
于是將最后所得的懸浮再稀釋到含7%的固體粒子，供應(yīng)給一個(gè)風(fēng)泵的直立管筒進(jìn)料入口處，到一個(gè)“Rofiformer”(注冊(cè)商標(biāo))那里。直徑11微米，長(zhǎng)13毫米的單根纖維，與40%以重量計(jì)的聚丙烯，按這比率同時(shí)喂給風(fēng)泵的進(jìn)料處。
在Rotiformer機(jī)上成形的薄片，然后用丙烯酸酯乳膠粘結(jié)劑稀釋到含0.75%固體粒子的懸浮液，用它來(lái)作噴涂處理，并卷起來(lái)。當(dāng)接下來(lái)固化之后，這薄片看起來(lái)它的樣子不及實(shí)例1與2中的薄片那樣好，不過(guò)它仍是能被人接受的。當(dāng)固化后，這薄片平均有每平方米562克的實(shí)質(zhì)(在機(jī)器與交叉方向之間)撓曲系數(shù)為6603兆帕斯卡爾，及53兆帕斯卡爾的抗拉強(qiáng)度。
當(dāng)這些薄片保持滲透性時(shí)，隨后它們能模壓成形，那是用熱空氣透過(guò)薄片的孔道加熱到模壓溫度，然后必須經(jīng)過(guò)一個(gè)模壓的工藝方法，如在因有幾個(gè)申請(qǐng)者才共同懸而未決的英國(guó)專利申請(qǐng)第84 00292 1984年1月6日歸檔的文件中所描述的那樣。
權(quán)利要求
1.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物的構(gòu)成，是由20%至60%以重量計(jì)的增強(qiáng)纖維，它具有高彈性系數(shù)，它的長(zhǎng)度介于約7至50毫米之間，與40%至80%以重量計(jì)的全部或基本上未固化的塑料顆粒材料，而且在它里面，纖維及塑料的成份粘結(jié)在一個(gè)透氣性的結(jié)構(gòu)物中。
2.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在權(quán)利要求
1中所要求的那樣，在它那里面，纖維是處于一種單根的分離狀態(tài)。
3.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在權(quán)利要求
1或2中所要求的那樣，在它那里面顆粒塑性材料包含有短的塑性材料纖維。
4.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在權(quán)利要求
1至3中所要求的那樣，在那樣面，顆粒塑性材料成份被粘結(jié)在一起以提供粘結(jié)。
5.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在權(quán)利要求
1至3中所要求的那樣，在它那里面，在制造時(shí)加進(jìn)一種粘結(jié)劑來(lái)起粘結(jié)作用。
6.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在權(quán)利要求
5中所要求的那樣，在它那里面，粘結(jié)劑是聚乙烯醇，聚醋酸乙烯，羰酸甲基纖維素或淀粉。
7.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在任何一個(gè)上述權(quán)利要求
中所要求的那樣，在它那里面，玻璃纖維的直徑是13微米或再小些。
8.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在任何一個(gè)上述權(quán)利要求
中所要求的那樣，在它那里面，塑性材料是熱塑性的，或是熱固性的，或者是這二者的混合物。
9.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在權(quán)利要求
8中所要求的那樣，在它那里面，熱塑性材料是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈苯乙烯丁二烯、聚乙烯對(duì)酞酸鹽，或聚氯乙烯，既可是可塑性的又可是不可塑性的。
10.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在任一上述權(quán)利要求
中所要求的那樣，在它那里面，塑性材料是粉末狀的。
11.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在權(quán)利要求
1至10中所要求的那樣，在那里面，顆粒塑性材料的大小，不得粗于約1.5，毫米。
12.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在權(quán)利要求
11中所要求的那樣，在它那里面，顆粒塑性材料的粒子尺寸不得大于1毫米。
13.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在任一上述權(quán)利要求
中所要求的那樣，在那里面，粘結(jié)程度受到控制來(lái)粘結(jié)元件，但它還保持足夠的柔度，允許將這結(jié)構(gòu)物被卷起來(lái)。
14.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在權(quán)利要求
1至12中所要求的那樣，在那里這里的程度受到控制，來(lái)生產(chǎn)出一個(gè)堅(jiān)硬的但又是透氣性薄片。
15.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在任一上述的權(quán)利要求
中所要求的那樣，它已經(jīng)被一種液體的熱固樹(shù)脂所涂布或浸漬過(guò)了。
16.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在權(quán)利要求
15中所要求的那樣，在它那里面，所說(shuō)的熱固性樹(shù)脂，包括酚醛的及聚酯樹(shù)脂。
17.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在權(quán)利申請(qǐng)16中所要求的那樣，在它那里面，所用的樹(shù)脂光酚甲醛樹(shù)脂，尿素及蜜胺甲醛樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂，不飽和聚氨基甲酸酯。
18.用來(lái)制造一種透氣性薄片樣纖維結(jié)構(gòu)物的工藝方法，它包括形成一個(gè)網(wǎng)膜，具有20%至60%的單根維維，有高的彈性系數(shù)(如本文詳細(xì)說(shuō)明了的)，長(zhǎng)度介于7與50毫米之間，及40%至60%以重量計(jì)的完全或基本上未固化的顆粒塑性材料，然后處理這網(wǎng)膜，將纖維及塑性材料粘合在一起。
19.一種工藝方法，如權(quán)利要求
18中所要求的，在那里，纖維是處于單根離散的狀態(tài)。
20.一種透氣性薄片樣的結(jié)構(gòu)物，如在權(quán)利要求
18或權(quán)利要求
19中要求的，在那里顆粒塑料包含有短的塑性材料纖維。
21.一種工藝方法，如在權(quán)利要求
18，19或20中所要求的那樣，在，在那里顆粒塑性材料元件固定在一起準(zhǔn)備粘結(jié)。
22.一種工藝方法，如在權(quán)利申請(qǐng)18至21中所要求的那樣，它包括加入一種粘結(jié)劑來(lái)幫助粘結(jié)。
23.一種工藝方法，如在權(quán)利要求
22中要求的那樣，在那里用的粘結(jié)劑是聚乙烯醇，聚醋酸乙烯酯，羰酸甲基纖維素或淀粉。
24.一種工藝方法如任一上述的權(quán)利要求
18至23中所要求的那樣，在那里，玻璃纖維的直徑是13微或更細(xì)。
25.一種工藝方法如任何一個(gè)上述的權(quán)利要求
18至24所要求的那樣，在那里，塑性材料是一種熱塑性的，或是一種熱固的塑料，或者是這二者的混合物。
26.一種工藝方法如在權(quán)利要求
25中所要求的那樣，在那里熱塑性材料是聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，丙烯腈苯乙烯丁二烯，聚乙烯對(duì)酞酸鹽，或者聚氯乙烯，既可是可塑的又可是不可塑的。
27.一種工藝方法同任一前述的權(quán)利要求
18至26所要求的那樣，在，在那里可塑性是粉末狀態(tài)的。
28.一種工藝方法，同任一上述權(quán)利要求
18至27所要求的一樣，在那里結(jié)合度被控制去粘結(jié)元件，同時(shí)仍保持有足夠的柔度，以允許這結(jié)構(gòu)物卷起來(lái)。
29.一種工藝方法，同任一上述的權(quán)利要求
18至28中所要求的一樣，在那里粘結(jié)的程度受到控制，以生產(chǎn)出一種堅(jiān)實(shí)的但是透氣性的薄片。
30.一種工藝方法如在任何一個(gè)上述是權(quán)利要求
18至29中所要求的一樣，它已經(jīng)被一種液態(tài)熱固性樹(shù)脂布或浸清過(guò)了。
31.一種工藝方法如在權(quán)利要求
30中所要求的一樣，在那里面該熱固性樹(shù)脂包括酚醛塑料樹(shù)脂及聚酯樹(shù)脂。
32.一種工藝方法如在任一上述的權(quán)利要求
18至31中所要求的一樣，它包括在一個(gè)造紙機(jī)器上做成網(wǎng)膜。
33.一種工藝方法如在任何一個(gè)上述的權(quán)利要求
18至31中所要求的，在那里，網(wǎng)膜是用于襯墊技術(shù)，并用粘結(jié)劑使已成形的網(wǎng)膜用噴涂或浸漬再瀝干的方法來(lái)做的。
34.一種工藝方法，如在任一上述的權(quán)利要求
18至33中所要求的那樣，在那里，纖維結(jié)構(gòu)物中的所含塑料是全部熱塑性材料，它必須在壓力下加熱與冷卻來(lái)實(shí)施固化。
35.一種工藝方法，如在一上述的權(quán)利要求
18至34中所要求的那樣，在那里這薄片后來(lái)就被模壓成預(yù)定的形狀。
36.一個(gè)薄片樣纖維結(jié)構(gòu)物基本上如本文中所描述的，可參看并如附圖所顯示的。
37.一種薄片樣纖維結(jié)構(gòu)物用實(shí)例1至22提出的方法來(lái)制造，如本文所描述的。
38.一種用來(lái)制造薄片狀纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)的工藝方法基本上如本文所描述。
39.一種薄片狀纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)物用實(shí)例1至22所提出的工藝方法制造，本文已加描述。
專利摘要
一種透氣性薄片樣的纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)物，含有20％至60％以重量計(jì)的強(qiáng)化纖維，它具有高彈性系數(shù)(如本文已說(shuō)明的)，它的長(zhǎng)度介于約7及50毫米之間，與40％至80％以重量計(jì)的全部或基本上未固化的顆粒塑性材料，在它里面纖維及塑料成分被粘結(jié)在一個(gè)透氣性結(jié)構(gòu)物之中。
文檔編號(hào)B29C51/00GK85101543SQ85101543
公開(kāi)日1987年1月24日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者拉德萬(wàn), 威利斯 申請(qǐng)人:威景鐵有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan