BRPI0718730A2

BRPI0718730A2 - '' favo de mel, artigo, estrutura dinâmica e painel ''

Info

Publication number: BRPI0718730A2
Application number: BRPI0718730-0A
Authority: BR
Inventors: Lee Hender Gary; R. Levit Mikhail; Khan Subhotosh
Original assignee: E.I. Du Pont De Nemours And Company
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2013-12-03
Also published as: EP2094476B1; KR20090100403A; JP5153785B2; US20080145597A1; US7771809B2; WO2008076283A2; WO2008076283A3; CA2669103C; EP2094476B9; MX2009006355A; DE602007013463D1; CA2669103A1; EP2094476A2; BRPI0718730B1; ATE502762T1; JP2010513058A

Description

“FAVO DE MEL, ARTIGO, ESTRUTURA DINÂMICA E PAINEL”

Campo da Invenção

A presente invenção se refere a um favo de mel útil em ambientes de temperatura elevada que foi moldado, tal que a face do favo de mel possui uma área de curvatura que possui pelo menos dois pontos que estão localizados em diferentes planos tangenciais. Em uma realização preferida, a presente invenção se refere a um favo de mel que possui um formato curvado.

Antecedentes da Invenção

O pedido de patente US 5.096.526 descreve um processo para a 10 formação de uma estrutura moldada a partir de um laminado termoplástico de alta temperatura de fusão e um núcleo de favo de mel e, particularmente, um processo para a ligação de um laminado termoplástico em um núcleo de favo de mel e, subseqüentemente, moldar a estrutura em uma ferramenta de moldagem. O processo envolve o aquecimento do laminado em mais de 600° F 15 (315° C) para ligar os tecidos de cobertura laminados termoplásticos ao núcleo de favo de mel sem adesivos e, então, moldar os tecidos de cobertura com o núcleo de favo de mel.

As patentes US 5.137.768; US 6.544.622 e US 5.789.059 descrevem favos de mel fabricados a partir de folhas fabricadas de materiais 20 de para-aramida de módulo elevado. Estes favos de mel são altamente valorizados devido a sua alta rigidez, alta proporção de resistência-para-peso e resistência à temperatura. O módulo elevado dos materiais de para-aramida pode criar um favo de mel muito rígido, que é desejável em muitos exemplos,

mas podem criar problemas quando se tenta moldar estes favos de mel em

t

formatos curvados. Quando o favo de mel é moldado sobre ou em uma forma que possui uma área de curvatura, uma face do favo de mel é colocada em tensão e a outra em compressão. O lado em compressão geralmente sofre mais danos e seus danos são, em geral, inclinações das paredes celulares; isto é, um colapso ou flexão das paredes celulares na célula. Se um número maior de células possui paredes de células recurvadas, o favo de mel possui um sério defeito estrutural.

Portanto, o que é preciso é um favo de mel contendo materiais de módulo elevado que também são capazes de suportar a moldagem sem danificar um número excessivo de células do favo de mel.

Descrição Resumida da Invenção

A presente invenção se refere a um favo de mel que compreende células que possuem extremidades que formam uma face do favo de mel, a 10 face é definida por uma pluralidade de pontos e possui uma área de curvatura, em que pelo menos dois dos pontos estão localizados em diferentes planos tangenciais; as paredes das células compreendem de 5 a 50 partes em peso do material termoplástico possuindo um ponto de fusão de 120° C a 350° C; e de 50 a 95 partes em peso de uma fibra de módulo elevado possui um módulo 15 de 600 gramas por denier (550 gramas por dtex) ou maior, com base na quantidade total de material termoplástico e de fibra de módulo elevado nas paredes; em que menos de 25% das células do favo de mel na área de curvatura possui um ângulo reentrante superior a 180 graus.

Breve Descrição das Figuras As Figuras 1a e 1b são representações das vistas de um favo de

mel em formato hexagonal.

A Figura 2 é uma representação de outra vista de um favo de mel de formato de célula hexagonal.

As Figuras 3a, 3b e 3c são uma representação de um processo simples de formação de um favo de mel curvado.

As Figuras 4a, 4b, 4c e 4d ilustram células hexagonais não danificadas e células hexagonais danificadas possuindo paredes celulares reentrantes. As Figuras 5a, 5b, 5c e 5d ilustram células quadradas não danificadas e células quadradas danificadas possuindo paredes celulares reentrantes.

A Figura 6 é uma ilustração de um artigo moldado na forma de um painel fabricado de um favo de mel e uma ou mais folhas de face.

A Figura 7 é uma vista de uma etapa do processo para a aplicação adesiva na fabricação do favo de mel.

A Figura 8 é uma vista de uma etapa do processo para empilhar as folhas de papel contendo fibra na fabricação do favo de mel.

A Figura 9 é uma vista de uma etapa do processo para prensar à

quente a pilha de folhas de papel na fabricação do favo de mel.

A Figura 10 é uma vista de uma etapa do processo para expandir uma pilha de folhas de papel na fabricação do favo de mel.

As Figuras 11a e 11b são vistas do exemplo das etapas do processo para a modelagem do favo de mel.

A Figura 12 é uma vista de uma etapa do processo para comprimir o favo de mel para pelo menos fraturar parcialmente a resina termorrígida.

Descrição Detalhada da Invenção

O favo de mel compreende as células que possuem extremidades

que formam uma face do favo de mel, a face é definida por uma pluralidade de pontos e possui uma área de curvatura, em que pelo menos dois dos pontos estão localizados em diferentes planos tangenciais. A Figura 1a é uma ilustração de um favo de mel. A Figura 1b é uma vista ortogonal do favò de mel 25 mostrado na Figura 1a e a Figura 2 é uma vista tridimensional do favo de mel. É mostrado o favo de mel 1 possuindo células hexagonais 2. Cada célula é formada por uma série de paredes celulares 3, e as extremidades externas das paredes celulares 4 formam as faces 5 do favo de mel. De fato, as extremidades externas das paredes celulares formam uma pluralidade de pontos 6 que permanecem em diferentes planos tangenciais na face do favo de mel. As células hexagonais são mostradas; entretanto, outros arranjos geométricos são possíveis sendo as células retangulares a outra possível disposição mais comum.

O favo de mel possui uma pluralidade de pontos na face do favo de mel localizado em diferentes planos tangenciais, indicando que a face do favo de mel possui uma curvatura ou está arqueado de algum modo. Em algumas realizações preferidas, a face do favo de mel é curvada em uma forma 10 parabólica, uma forma hiperbólica ou alguma combinação das formas curvadas. Em outras realizações preferidas, a face do favo de mel é curvada de modo em formato de tigela ou semi-esférica. Em algumas realizações, o favo de mel pode possuir uma combinação de uma área sem curvatura e uma área com curvatura. Nestas realizações, a área de curvatura pode ser distinguida da 15 área sem curvatura por inspeção. A área de curvatura possuirá uma face que, em pelo menos uma dimensão da superfície, possui uma pluralidade de pontos em diferentes planos tangenciais; a área sem curvatura possuirá uma face que possui uma pluralidade de pontos, todos em um plano. Em algumas realizações, a área com curvatura possui um raio de curvatura, conforme 20 medido a partir do centro da espessura do favo de mel, de 10 vezes a espessura do favo de mel ou menos. Em algumas realizações, a área de curvatura possui um raio de curvatura conforme medido a partir do centro da espessura do favo de mel que é de 7 a 2 vezes a espessura do favo de mel.

A formação do favo de mel curvado geralmente requer flexão, moldagem ou formação do favo de mel com relação a uma forma ou em um molde possuindo uma área de curvatura, ou entre as seções macho e fêmea de um molde possuindo uma área de curvatura. Para ilustração, a Figura 3 mostra um favo de mel 10 possuindo uma primeira face 11 e uma segunda face 12 sendo formada com relação a uma forma curvada 14 possuindo uma superfície convexa; alternativamente, ela mostra o favo de mel 10 sendo moldada em um molde curvado 15 possuindo uma superfície côncava. A primeira face 11 está em contato com a forma e, conforme o favo de mel é 5 deformado a partir de uma superfície plana para uma estrutura curvada sobre a forma convexa, esta face está submetida à compressão. Da mesma forma, a face oposta 12 é submetida à tensão. Alternativamente, a face 11 está em contato com o molde côncavo e a medida que o favo de mel é deformado a partir de uma superfície plana para uma estrutura curvada, esta face é 10 submetida à tensão e a face 12 é submetida à compressão.

O fato de submeter uma face do favo de mel à compressão pode colapsar as paredes celulares na face do favo de mel. A Figura 4 ilustra uma célula hexagonal não danificada 20 possuindo seis paredes celulares 21. Devido a uma compressão, a célula hexagonal pode colapsar; a célula 15 hexagonal danificada 22 é mostrada com as paredes colapsadas ou recurvadas. O ângulo que as paredes colapsadas fazem na célula é denominado ângulo reentrante. A célula hexagonal 24 ainda ilustra pela utilização de uma linha sólida 25 a posição original das paredes celulares e ilustra pela utilização de uma linha pontilhada 27 uma representação de um 20 ângulo reentrante de 180 graus. A linha pontilhada 28 representa um ângulo reentrante superior a 180 graus. O colapso da parede celular pode não ser tão distinto quanto representado na Figura 4. A parede celular pode inverter de modo que forma uma curva na célula, assim como mostrado pela célula hexagonal 22. Neste caso, o ângulo reentrante é calculado com base nas 25 tangentes com as paredes recurvadas. A Figura 4 mostra uma célula de favo de mel 30 possuindo uma parede celular recurvada 31 com as tangentes 32 e 33 traçadas para mostrar como o ângulo reentrante 34 é medido. Na figura mostrada, o ângulo reentrante é superior a 180 graus. A partir das ilustrações, pode ser facilmente considerado que qualquer colapso substancial de duas paredes celulares adjacentes no centro da célula resultará, em geral, em um ângulo reentrante superior a 180 graus.

A Figura 5 ilustra uma célula quadrada não danificada 40 possuindo quatro paredes celulares 41. Devido à compressão, a célula quadrada pode colapsar; a célula quadrada danificada 42 é mostrada com as paredes colapsadas ou recurvadas 43. A célula quadrada 44 ainda ilustra, pela utilização de uma linha sólida 45, a posição original das paredes celulares e ilustra, pela utilização de uma linha pontilhada 47, uma representação de um ângulo reentrante superior a 180 graus. Para uma célula quadrada, a linha pontilhada 47 pode ser desenhada através da parede celular 41 em qualquer ponto. A linha pontilhada 48 representa um ângulo reentrante superior a 180 graus. O colapso de uma parede celular pode não ser tão distinguível quanto representado na Figura 5. A parede celular pode inverter de um modo que forma uma curva na célula conforme mostrado pela célula hexagonal 42. Neste caso, o ângulo reentrante é calculado com base nas tangentes com as paredes recurvadas. A Figura 5 mostra uma célula em favo de mel 50 possuindo paredes celulares recurvadas 51 com tangentes 52 e 53 traçadas para mostrar como o ângulo reentrante 54 é medido. Na figura mostrada, o ângulo reentrante é superior a 180 graus. A partir das ilustrações, pode ser facilmente considerado que qualquer colapso substancial de duas paredes celulares adjacentes no centro da célula irá resultar, em geral, em um ângulo reentrante superior a 180 graus. O número de células possuindo um ângulo reentrante superior a 180 graus pode ser determinado pela inspeção, ou no caso de células excessivamente pequenas, outros métodos ópticos.

O favo de mel pode ser formado em um formato curvado ou arqueado sem colapso substancial das células que são submetidas à compressão na área de curvatura. Na verdade, após a formação, menos de 25% das células do favo de mel na área de curvatura possuem um ângulo reentrante superior a 180 graus. Em uma realização preferida, menos de 15% das células de favo de mel na área de curvatura possui um ângulo reentrante superior a 180 graus. Acredita-se que a combinação de uma fibra de alto 5 módulo e uma porção suficiente do material termoplástico nas paredes celulares forneça uma estrutura mais maleável que pode deformar sem colapso substancial das células, embora forneça uma estrutura de favo de mel mais moderna que possui alta rigidez e alta estabilidade de temperatura.

As paredes celulares do favo de mel são, de preferência, formadas a partir de um papel que compreende uma fibra de módulo elevado e um material termoplástico. Conforme empregado no presente, o termo “papel” é empregado em seu significado normal e pode ser preparado utilizando os processos e equipamentos de fabricação do papel.

O papel utilizado na presente invenção pode ser formado no equipamento em qualquer escala de telas de laboratório até maquinaria de fabricação de papel de tamanho comercial, tal como uma Fourdrinier ou máquinas de papel de fio inclinado. Um processo típico envolve a fabricação de uma dispersão de material fibroso de módulo elevado, tal como um floco e/ou polpa e um material Iigante em um líquido aquoso, drenando o líquido da dispersão para gerar üma composição úmida e secando a composição de papel úmido. A dispersão pode ser fabricada pela dispersão das fibras e, então, pela adição do material Iigante ou pela dispersão do material Iigante e, então, pela adição das fibràs. A dispersão também pode ser fabricada pela combinação de uma dispersão de fibras com uma dispersão do material ligante. Caso o material Iigante for uma fibra, a fibra Iigante pode ser adicionada à dispersão ao primeiro fabricar uma mistura com fibras de módulo elevado, ou a fibra ligante pode ser adicionada separadamente na dispersão. A concentração das fibras na dispersão pode variar de 0,01 a 1,0% em peso com base no peso total da dispersão. A concentração de um material ligante na dispersão pode ser de até 50% em peso com base no peso total dos sólidos.

Em um processo típico, o líquido aquoso da dispersão é geralmente a água, mas também inclui diversos outros materiais, tais como os 5 materiais de ajuste do pH, auxiliares de formação, tensoativos, anti- espumantes e similares. O líquido aquoso é geralmente drenado da dispersão pela condução da dispersão sobre uma tela ou outro suporte perfurado, retendo os sólidos dispersos e, então, passando o líquido para gerar uma composição de papel úmido. A composição úmida, uma vez formada no 10 suporte, é geralmente drenada a água em vácuo e/ou outras forças de pressão e, ainda, seca pela evaporação do líquido remanescente.

Em uma realização preferida, o material fibroso de módulo elevado e um ligante termoplástico, tal como uma mistura de fibras curtas ou fibras curtas e partículas ligantes, pode ser transformado em calda para formar 15 uma mistura que é convertida em papel em uma tela de fio ou correia. É feita referência às patentes e pedidos de patente US 3.756.908 de Gross; US 4.698.267 e US 4.729,921 de Tokarsky; US 5.026.456 de Hesler et al.; US 5.223.094 de Kirayoglu et al.; US 5.314.742 de Kirayoglu et al.; US 6.458.244 e US 6.551.456 de Wang et al.; e US 6.929.848 e 2003-0082974 de Samuels et

al., para os processos ilustrativos para a formação de papeis de diversos tipos de material fibroso e ligantes.

Uma vez que o papel de aramida é formado, ele é, de preferência, calandrado a quente, com temperatura e pressão elevada a partir dos rolos, aumentando a força de ligação do papel. Esta etapa aumenta a 25 densidade e a força do papel. Geralmente uma ou mais camadas de papel são calandradas na junção entre os rolos de metal-metal, metal-compósito ou compósito-compósito. Alternativamente, uma ou mais camadas de papel podem ser comprimidas em uma prensa plana em uma pressão, temperatura e tempo que são ótimas para uma composição particular e uma aplicação final. O papel de calandragem, deste modo, também diminui a porosidade do papel. A espessura do papel utilizado na presente invenção é dependente do uso final ou das propriedades desejadas do favo de mel e, em algumas realizações, é 5 tipicamente de 1 a 5 mils de espessura. Em algumas realizações, o peso de base do papel é de 0,5 a 6 onças por jardas quadradas. Do mesmo modo, o tratamento a quente dc papel, tal como o tratamento a quente radiante, como uma etapa independente antes, após ou ao invés da calandragem ou da compressão, pode ser conduzido caso o reforço ou alguma outra modificação 10 na propriedade seja desejado, sem ou com a adição da densificação.

O favo de mel compreende fibras de módulo elevado possuindo um módulo tensil ou de Young de 600 gramas por denier (550 gramas por diex) ou maior. O módulo elevado da fibra fornece a rigidez necessária da estrutura de favo de mel final e do painel correspondente. Em uma realização preferida, 15 o módulo de Young da fibra é de 900 gramas por denier (820 gramas por dtex) ou maior. Em uma realização preferida, a tenacidade da fibra é de pelo menos

21 gramas por denier (19 gramas por dtex) e sua elongação é de pelo menos 2% de modo a sobreviver melhor ao processamento de moldagem e fornecer maior nível das propriedades mecânicas da estrutura final.

Em uma realização preferida, a fibra de modulo elevado é a fibra

resistente ao calor. Por “fibra resistente ao calor” entende-se que a fibra retém, de preferência, 90% de seu peso da fibra quando aquecida ao ar a 500° C e uma velocidade de 20° C por minuto. Tal fibra é normalmente resistente à chama, indicando que a fibra ou um tecido fabricado a partir da fibra possui um 25 índice de Oxigênio Limitante (LOI) tal que a fibra ou o tecido não irá suportar uma chama ao ar, o intervalo de LOI preferido é de cerca de 26 ou maior.

As fibras de módulo elevado podem estar na forma de um floco ou uma polpa ou uma mistura das mesmas. Por “floco” entende-se as fibras que possuem um comprimento de 2 a 25 milímetros, de preferência, de 3 a 7 milímetros e um diâmetro de 3 a 20 micrômetros, de preferência, de 5 a 14 micrômetros. Se o comprimento do floco for inferior a 3 milímetros, seu impacto na força do papel não será alto o suficiente e se for maior do que 25 milímetros, 5 será quase impossível formar uma rede uniforme por um método de deposição a úmido. Se o diâmetro do floco for inferior a 5 micrômetros, pode ser difícil produzi-lo com uma uniformidade e reprodutibilidade suficiente e, se for maior de que 20 micrômetros, é virtualmente impossível formar o papel uniforme de peso de base de leve a médio. O floco é geralmente fabricado ao cortar 10 filamentos fiados contínuos em pedaços de comprimento específico.

O termo “polpa”, conforme utilizado no presente, significa partículas de material possuindo uma haste e fibrilas que se prolongam geralmente a partir da mesma, em que a haste é geralmente colunar e de cerca de 10 a 50 micrômetros de diâmetro e as fibrilas são finas, membros tipo 15 cabelo geralmente ligados à haste medindo apenas uma fração de um micrômetro ou de apenas poucos micrômetros de diâmetro e de cerca de 10 a 100 micrômetros de comprimento.

Em algumas realizações, as fibras de módulo elevado na presente invenção incluem as fibras fabricadas de para-aramida, polibenzazol 20 ou polímero de polipiridazol ou suas misturas. Em algumas realizações, as fibras de módulo elevado úteis na presente invenção incluem a fibra de carbono. Em uma realização preferida, a fibra de módulo elevado é fabricada a partir do polímero de aramida, especialmente o polímero de para-aramida. Em uma realização especialmente preferida, a fibra de módulo elevado é a 25 poli(tereftalamida de para-fenileno).

Conforme utilizado no presente, o termo “aramida” significa uma poliamida em que pelo menos 85% das ligações de amida (-CONH-) estão ligadas diretamente a dois anéis aromáticos. Por "para-aramida” entende-se dois anéis ou radicais que estão para orientados com relação entre si ao longo da cadeia molecular. Os aditivos podem ser utilizados com a aramida. Na verdade, foi descoberto que até tanto quando 10%, em peso, de outro material polimérico pode ser misturado com a aramida ou que os copolímeros podem 5 ser utilizados possuindo tanto quanto 10% de outra diamina substituída pela diamina da aramida ou tanto quanto 10% de outro cloreto diácido substituído pelo cloreto diácido da aramida. Em algumas realizações, a para-aramida preferida é a poli(tereftàlamida de para-fenileno). Os métodos para fabricação de fibras de para-aramida úteis na presente invenção são geralmente descritas 10 em, por exemplo, nas patentes US 3.869.430; US 3.869.429 e US 3.767.756. Tais fibras orgânicas dè poliamida aromáticas e diversas formas destas fibras estão disponíveis pela E. I. DuPont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware com o nome comercial de fibras de Kevlar® e pela Teijin, Ltd., com o nome comercial de Twaron®.

As fibras de polibenzazol disponíveis comercialmente e úteis na

presente invenção incluem as fibras de Zylon® PBO-AS (poli-(p-fenileno-2,6- benzobisoxazol)), fibra de Zylon® PBO-HM (poli-(p-fenileno-2,6- benzobisoxazol)), disponível pela Toyobo, Japão. As fibras de carbono disponíveis comercialmente e úteis na presente invenção incluem as fibras de PBI® disponíveis pela Toho Tenax America, Inc.

O favo de mel possui de 5 a 50 partes em peso de material termoplástico possuindo um ponto de fusão de 120 a 350° C. Em algumas realizações preferidas, o material termoplástico está presente em uma quantidade que é de 20 a 40 partes em peso. Por termoplástico indica-se que 25 possui sua definição de polímero tradicional; isto é, estes materiais fluem do modo como um líquido viscoso quando aquecido e solidificado quando resfriado e assim o faz reversivelmente diversas vezes em aquecimentos e resfriamentos subseqüentes. Em algumas outras realizações preferidas, o ponto de fusão do termoplástico é de 180° a 300° C. Em algumas outras realizações preferidas, o ponto de fusão do termoplástico é de 220° a 250° C. embora os papéis possam ser fabricados com um material termoplástico possuindo um ponto de fusão 5 inferior a 120° C, este papel pode estar suscetível a um fluxo de fusão indesejável, à aderência e a outros problemas após a fabricação do papel. Por exemplo, durante a fabricação do favo de mel, após o adesivo de linha de nó ser aplicado no papel, geralmente o calor é aplicado para remover o solvente do adesivo. Em outra etapa, as folhas são prensadas para aderir as folhas nas 10 linhas de nó. Durante uma destas etapas, caso o papel possua um material termoplástico de baixo ponto de fusão, o material pode fluir e aderir de modo indesejável as folhas de papel no equipamento de fabricação e/ou nas outras folhas. Portanto, de preferência, os materiais termoplásticos utilizados nos papéis podem fundir ou fluir durante a formação e a calandragem do papel, 15 mas não fundem ou fluem de modo apreciável durante a fabricação do favo de mel. Os materiais termoplásticos que possuem um ponto de fusão acima de 350° C são indesejáveis porque requerem tais temperaturas elevadas para amolecer aqueles outros componentes no papel e podem começar a degradar durante a fabricação do papel. Naquelas realizações, onde mais de um tipo de 20 material termoplástico está presente, então pelo menos 30% do material termoplástico deve possuir o ponto de fusão não acima de 350° C.

Em algumas realizações, a temperatura de transição vítrea (Tg) do termoplástico é de cerca de 100° a 250° C. Os termoplásticos que possuem um Tg inferior a 100° C podem, em alguns exemplos, afetar adversamente a 25 expansão eficiente das células do favo de mel durante a fabricação; os termoplásticos que possuem um Tg superior a 250° C podem, em alguns exemplos, afetar a moldagem final do favo de mel.

O material termoplástico útil na presente invenção pode estar na forma de fibras, fibras biconstituídas, flocos de polímero, partículas de polímero, fibrídeos, polpa ou suas misturas. As fibras Iigantes são tipicamente fabricadas a partir de um material termoplástico que flui em uma temperatura que é inferior (isto é, possui um menor ponto de amaciamento) ao ponto de amolecimento de qualquer uma das outras fibras na mistura da fibra. As fibras biconstituídas núcleo - bainha são preferidas como fibras ligantes, especialmente as fibras ligantes biconstituídas possuindo um núcleo de homopolímero de poliéster e uma bainha de copoliéster que é um material ligante, tal como estão comumente disponíveis pela Unitika Co., Japão (por exemplo, comercializado com o nome comercial de Melty®). Os tipos úteis de fibras ligantes podem incluir aquelas fabricadas a partir do polipropileno, polímeros ou copolímeros de poliéster, as fibras contendo apenas aquele polímero ou copolímero, ou como uma fibra biconstituída na configuração Iado- a-lado ou núcleo - bainha. Em algumas realizações, um pó ligante preferido é um pó ligante termoplástico, tal como o pó adesivo de copoliéster Griltex EMS 6E. O termo "fibrídeos", conforme utilizado no presente, significa um produto de polímero muito finamente dividido de partículas pequenas, membranoso, essencialmente bidimensional possuindo um comprimento e uma largura na ordem de 100 a 1.000 micrômetros e uma espessura apenas na ordem de 0,1 a 1 micrômetro. Os fibrídeos são, tipicamente, fabricados ao jorrar uma solução polimérica em um banho de coagulação de líquido que é imiscível com o solvente da solução. A corrente de solução polimérica é submetida às forças de cisalhamento estrênuas e à turbulência conforme o polímero é coagulado.

Em algumas realizações, os materiais termoplásticos preferidos utilizados no papel são os polímeros de tereftalato de polietileno (PET) e/ou o tereftalato de polietileno (PEN). Estes polímeros podem incluir uma variedade de comonômeros, incluindo o dietileno glicol, ciclo-hexanodimetanol, poli(etileno glicol), ácido glutárico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido isoftálico e similares. Em adição a estes comonômeros, os agentes de ramificação como o ácido trimésico, ácido piromelítico, trimetilolpropano e trimetiloletano, e o pentaeritritol podem ser utilizados. O PET pode ser obtido pelas técnicas de polimerização conhecidas do ácido tereftálico ou seus ésteres de alquila inferiores (por exemplo, tereftalato de dimetila) e etileno glicol ou as misturas dos mesmos. O PEN pode ser obtido pelas técnicas de polimerização conhecidas do ácido de 2,6-naftaleno dicarboxílico e do etileno glicol. Uma fibra de PEN útil é comercializada com o nome comercial de Teonex® por Teijin, Ltd. Em outras realizações, os materiais termoplásticos preferidos

utilizados são os poliésteres cristalinos líquidos. Por "poliéster cristalino líquido" (LCP) no presente, indica-se um polímero de poliéster que é anisotrópico quando testado utilizando o teste TOT ou qualquer variação razoável do mesmo, conforme descrito na patente US 4.118.372, que é inclusa no presente como referência. Uma forma preferida de LCP é "todo aromático", isto é, todos os grupos na cadeia do polímero principal são aromáticos (exceto para os grupos de ligação, tal como os grupos éster), mas os grupos laterais que não são aromáticos podem estar presentes. De preferência, o ponto de fusão do LCP é até cerca de 350° C. No caso de uma fibra biconstituída núcleo - bainha, em que o polímero da bainha é o Iigante ou o componente de baixa fusão, este polímero da bainha deve possuir um ponto de fusão abaixo ou de até cerca de 350° C, enquanto o componente do núcleo pode ser um polímero possuindo um ponto de fusão maior. Os pontos de fusão são medidos pelo Método ASTM D3418. Os pontos de fusão são obtidos como o máximo da fusão endotérmica, e são medidos no segundo calor em uma velocidade de aquecimento de 10° C/ min. Se mais de um ponto de fusão estiver presente, o ponto de fusão do polímero é obtido como o maior dos pontos de fusão. Um LCP preferido para a presente invenção inclui os graus correspondentes de Zenite®, disponível pela DuPont Co, e Vectra® LCP1 disponível pela Ticona Co.

Outros materiais, particularmente aqueles freqüentemente encontrados ou fabricados para a utilização nas composições termoplásticas, também podem estar presentes no material termoplástico. Estes materiais devem ser, de preferência, quimicamente inertes e, de modo razoável, termicamente estáveis no ambiente de operação do favo de mel. Tais materiais podem incluir, por exemplo, uma ou mais cargas, agentes de reforço, pigmentos e agentes nucleantes. Outros polímeros também podem estar presentes, formando deste modo as misturas de polímero. Em algumas realizações, em que outros polímeros estão presentes, é preferível que eles sejam menos de 25% em peso da composição. Em outras realizações preferidas, outros polímeros não estão presentes no material termoplástico exceto por uma pequena quantidade total (menos de 5% em peso) de polímeros, tais como aqueles que funcionam como lubrificantes e auxiliares do processamento.

O favo dé mel é útil como um componente estrutural em muitos artigos, incluindo as latas de armazenamento superior e carenagens da asa (wing-to-body fairing) em aviões comerciais. Devido às propriedades estruturais leves do favo de mel, uma utilização preferida está nas estruturas aerodinâmicas, em que o peso leve permite economias do combustível ou do pó requerido para propelir um objeto através do ar.

Uma ou mais folhas de face podem estar ligadas à face do favo de mel para formar um painel. As folhas de face fornecem integridade no painel final em sua resistência à compressão, arqueamento e outras tensões. Do mesmo modo, as folhas de face podem selar as células do favo de mel para evitar que o material das células ou das folhas de face possam ajudar a reter o material nas células. A Figura 6 mostra o favo de mel 60 possuindo uma folhas de face 61 ligada a uma face pela utilização de um adesivo. Uma segunda folhas de face 62 está ligada na face oposta do favo de mel, e o favo de mel com as duas folhas de face opostas ligadas formam um painel. As camadas adicionais do material 63 podem estar ligadas a um dos lados do painel conforme desejado. Em algumas realizações preferidas, as folhas de face aplicadas em ambos os lados do favo de mel contém duas camadas de material. Em algumas realizações preferidas, a folhas de face compreende um tecido que foi tecido ou um tecido unidirecional transversal. Em algumas realizações, o tecido unidirecional transversal é um transversal 0/90. Caso desejado, a folhas de face pode possuir uma superfície decorativa, tal como em relevo ou outro tratamento para formar uma superfície externa que é agradável ao olhar. Os tecidos contendo fibra de vidro, fibra de carbono e/ou outras fibras de módulo elevado/ força elevada são úteis como material de folhas de face.

Um processo para a fabricação de um favo de mel compreende as células que possuem extremidades que formam uma face do favo de mel, a face definida por uma pluralidade de pontos e possuindo uma área de curvatura, em que pelo menos dois dos pontos estão localizados em diferentes planos tangenciais, compreende as etapas de:

(a) ligar uma pluralidade de folhas ao longo de linhas paralelas do adesivo, as folhas compreendem de 5 a 50 partes em peso do material

termoplástico possuindo um ponto de fusão de 120° a 350°, e de 50 a 95 partes em peso de fibra de módulo elevado possuindo um módulo de 600 gramas por denier (550 gramas por dtex) ou maior, com base na quantidade total de material termoplástico e fibra de módulo elevado nas paredes;

(b) separar as folhas unidas em direções perpendiculares ao plano das folhas para formar um favo de mel possuindo células;

(c) aquecer o favo de mel para amolecer o material termoplástico;

(d) arquear, moldar ou formar o favo de mel em um molde ou sobre uma forma possuindo uma área de curvatura; e (e) resfriar o favo de mel para reter a forma da área de curvatura do molde ou forma.

As Figuras 7 a 9 ilustram uma realização da etapa de ligação de uma pluralidade de folhas ao longo de linhas paralelas que estão espaçadas.

Para as células hexagonais típicas, a distância entre o bordo de fuga de uma linha do nó aplicada para a extremidade inicial da próxima linha do nó aplicada em qualquer folha é igual a três vezes um comprimento da parede celular. Na Figura 7, o adesivo 112 é aplicado ao longo de uma série de linhas em uma certa largura e uma inclinação em uma correia de papel contendo fibra de módulo elevado 101 por qualquer método de aplicação ou método de impressão. O adesivo pode ser uma resina selecionada a partir das resinas epóxi, resinas fenólicas, resinas acrílicas, resinas de poliimida e outras resinas, entretanto, é preferido que uma resina termoestável seja utilizada. Na figura, um papel contendo fibra de módulo elevado do tipo correia 101 de um carretei 113 é alimentado na junção de pelo menos um conjunto de rolos que compreendem um rolo aplicador 114 e um rolo de prensa 115. Através das ranhuras fornecidas no rolo aplicador 114, o adesivo 112 contido em um tanque adesivo 116 é aplicado ou revestido ao longo de uma série de linhas a uma superfície do papel 101 e, então, é seco. Na Figura 8, o papel contendo fibra de módulo elevado do tipo

correia 101 é cortado em um intervalo pré-determinado em uma pluralidade de folhas 111. As folhas cortadas são empilhadas umas em cima das outras, tal que cada uma das folhas é deslocada para a outra por meia inclinação ou metade do intervalo do adesivo aplicado 112. Para um exemplo típico, 400 folhas cortadas podem ser empilhadas verticalmente, conforme mostrado por uma flecha 117, para formar um bloco, em tal relação de posição que cada uma das folhas é deslocada por metade do intervalo das linhas do adesivo revestido. Na Figura 9, cada uma das folhas de papel contendo fibra de módulo elevado empilhadas 111 está ligadas entre si por pressão e calor. Em uma realização preferida, um número de folhas de papel contendo fibra de módulo elevado empilhadas 101 são então prensados a quente no ponto de amolecimento do adesivo 112. O adesivo é então deixado endurecer para ligar as folhas entre si.

As Figuras 10a e 10b ilustram a etapa de separar as folhas unidas em direções perpendiculares ao plano das folhas para formar um favo de mel possuindo células. Isto também pode ser referido como a etapa de expansão. As folhas de papel contendo fibra de módulo elevado empilhadas e unidas 111 são expandidas na direção contrária à direção do empilhamento por uma força de tensão ou uma tensão aplicado na direção mostrada pelas flechas 117. Cada uma das folhas 111 é então expandida ou estendida entre elas, tal que as folhas são dobradas ao longo das extremidades das porções ligadas e as porções não ligadas são estendidas na direção contrária à direção do empilhamento, para separar as folhas entre elas. Conseqüentemente, são formadas células tipo favos de mel compostos de um conjunto plano de células ocas e colunares 119 separadas pelas paredes celulares 118 fabricadas de folhas 111 que foram ligadas entre si ao longo de uma série de linhas de nós adesivos 115 e foram expandidas.

A próxima etapa neste processo para a fabricação do favo de mel é o aquecimento do favo de mel para amolecer o material termoplástico nas paredes celulares do favo de mel. Isto pode ser realizado por quaisquer meios disponíveis para fornecer uma fonte de calor, tal como um aquecimento radiante, fornos aquecidos por ar forçado e fornos dielétricos e similares; entretanto, em algumas realizações preferidas, o aquecimento radiante é preferido. O aquecimento é realizado em uma temperatura e por um tempo para amaciar suficientemente o material termoplástico nas paredes celulares; geralmente a temperatura será próxima ou acima do ponto de fusão do material termoplástico e o tempo requerido será ditado pela massa do presente material. Em algumas realizações, a temperatura de aquecimento preferida é de cerca de 10° C da temperatura de fusão termoplástica. Caso desejado, a fonte de aquecimento e o molde ou forma podem ser combinados tal que o favo de mel pode ser aquecido e formado sem o manuseio interveniente do favo de mel aquecido.

O favo de mel é então moldado pela curvatura, moldagem ou formação do favo de mel aquecido em um molde ou sobre uma forma que possui uma área de curvatura. Conforme ilustrado na Figura 11a, o calor 124 é aplicado no favo de mel 120 disposto sobre uma forma de moldagem 121 possuindo o formato do artigo desejado. O favo de mel é então prensado na forma por quaisquer meios disponíveis para que o favo de mel assuma a superfície curvada ou arqueada 125 da forma. Em algumas realizações, conforme mostrado na Figura 11b, a forma será uma ferramenta moldada 131 possuindo metades macho 132 e fêmea 133 que são prensadas juntas para moldar e formar o favo de mel curvado 125 entre as mesmas; conformando o favo de mel no formato desejado representado pela ferramenta de moldagem. A ferramenta de moldagem ou forma pode ser de temperatura controlada, fornecendo aquecimento adicional ou resfriamento do favo de mel.

O favo de mel aquecido e moldado é então resfriado abaixo da temperatura de amolecímento do termoplástico para ajustar e reter o formato da área de curvatura do molde ou forma. Este resfriamento pode ser realizado pelo resfriamento passivo, tal como convecção livre; ou pelo resfriamento ativo, tal como resfriamento do molde com algum agente de resfriamento tal como o ar, água ou outro fluido. Geralmente, o resfriamento será realizado embora o favo de mel seja retido no molde ou seja disposto sobre uma forma. Caso desejado, o favo de mel pode ser removido do molde ou da forma e resfriado separadamente. Caso o favo de mel seja removido do molde sem resfriamento, pode ser necessário obter etapas para assegurar que o favo de mel retenha uma representação adequada do formato desejado da área de curvatura. Em uma realização preferida, após a etapa de resfriamento, menos de cerca de 25% das células do favo de mel na área de curvatura do favo de mel possui um ângulo reentrante superior a 180 graus. O processo pode ainda compreender a etapa de impregnação do favo de mel com uma resina, de preferência, uma

resina termoestável.

A utilização de uma quantidade substancial do material termoplástico nas paredes celulares do favo de mel permite a formação destes formatos curvados ou arqueados sem dano excessivo ou colapso das células de favo de mel na lateral do favo de mel que é colocado na compressão durante o formato.

Outro processo de fabricação de um favo de mel compreende as células que possuem extremidade que formam uma face do favo de mel, a face definida por uma pluralidade de pontos e possuindo uma área de curvatura, em que pelo menos dois dos pontos estão localizados em diferentes planos tangenciais, que compreende as etapas de:

(a) ligar uma pluralidade de folhas ao longo de linhas paralelas do adesivo, as folhas compreendem de 5 a 50 partes em peso do material termoplástico possuindo um ponto de fusão de 120° a 350°, e de 50 a 95 partes em peso de fibra de módulo elevado possuindo um módulo de 600 gramas por denier (550 gramas por dtex) ou maior, com base na quantidade total de material termoplástico e fibra de módulo elevado nas paredes; (b) separar as folhas unidas em direções perpendiculares ao

plano das folhas para formar um favo de mel possuindo células;

(c) impregnar o favo de mel com uma resina termoestável;

(d) aquecer o favo de mel para curar a resina termoestável; (e) cortar o favo de mel em pedaços;

(f) aquecer os pedaços de favo de mel em uma temperatura acima do ponto que ambas a resina termoestável e o material termoplástico amoleça;

(g) arquear, moldar ou formar os pedaços de favo de mel em um

molde ou sobre uma forma possuindo uma área de curvatura; e

(h) resfriar os pedaços de favo de mel para reter substancialmente a forma da área de curvatura do molde ou da forma.

Nesta realização de um processo para a formação de um favo de mel, o favo de mel é impregnado com uma resina termoestável após ser expandido. Tipicamente, isto é realizado pela imersão do favo de mel expandido fabricado após a etapa (b) em um banho de resina termoestável, entretanto, outros meios, tais como os sprays poderiam ser empregados para revestir e impregnar completamente o favo de mel expandido. Em algumas realizações, as resinas termoestáveis, úteis como impregnantes, incluem as resinas epóxi, resinas fenólicas, resinas acrílicas, resinas de poliimida e suas misturas.

Após o favo de mel ser completamente impregnado com a resina termoestável, a resina é então curada pelo aquecimento do favo de mel saturado para reticular a resina termoestável. Geralmente, esta temperatura está no intervalo de 150° a 180° C. A cura da resina termoestável fornece rigidez ao favo de mel. O favo de mel curado é então cortado em pedaços. Deste modo, múltiplas seções finas ou pedaços de favo de mel podem ser obtidos a partir de um bloco grande de favo de mel. O favo de mel é cortado em pedaços perpendicular ao plano das extremidades celulares, tal que a natureza celular o favo çle mel é preservada.

Os pedaços são então aquecidos e moldados ou formados e então resfriados conforme o processo anterior. Embora o favo de mel possua uma resina termoestável curada, a adição de calor não apenas amacia o material termoplástico nas paredes celulares, mas também pode plastificar a resina termoestável nas paredes. O amaciamento e a plastificação do material da parede celular auxilia a formação de formatos curvados ou arqueados sem dano excessivo ou colapso das células de favo de mel na lateral do favo de mel que é colocado em compressão durante a formação. Caso desejado, os pedaços podem ser imersos em água quente; do mesmo modo que os pedaços podem ser imersos em água antes de aquecer e moldar ou formar. Em alguns sistemas de resina, isto irá plastificar adicionalmente algumas resinas, por exemplo, algumas resinas fenólicas, para uma formação ainda melhor. Em uma realização preferida, após a etapa de resfriamento, menos de cerca de 25% das células de favo de mel na área de curvatura do favo de mel possui um ângulo reentrante superior a 180 graus.

Outro processo para a fabricação de um favo de mel compreende as células que possuem extremidades que formam uma face do favo de mel, a face é definida por uma pluralidade de pontos e possui uma área de curvatura, em que pelo menos dois dos pontos estão localizados em diferentes planos tangenciais, que compreende as etapas de:

plano das folhas para formar um favo de mel possuindo células;

(c) impregnar o favo de mel com uma resina termoestável;

(d) aquecer o favo de mel no estágio B ou curar parcialmente a resina termoestável;

(e) cortar o favo de mel em pedaços;

(f) aquecer os pedaços de favo de mel em uma temperatura acima do ponto que ambas a resina termoestável e o material termoplástico

amoleçam;

(g) arquear, moldar ou formar os pedaços de favo de mel em um molde ou sobre uma forma possuindo uma área de curvatura;

(h) manter o pedaço de favo de mel no molde ou sobre uma forma por um tempo e temperatura suficiente para curar a resina termoestável;

e

(i) resfriar os pedaços de favo de mel para reter substancialmente a forma da área de curvatura do molde ou da forma.

Neste processo, o favo de mel expandido é novamente impregnado com uma resina termoestável, mas nesta realização, a resina termoestável é apenas parcialmente curada, ou conforme referido no estado da técnica, no "estágio Β". O "estágio B" é normalmente utilizado para se referir a um estágio intermediário na reação de certos polímeros termoestáveis, em que o material ainda pode ser amaciado quando aquecido ou inchado em contato com certos líquidos, mas não pode ser completamente fundido ou dissolvido; as resinas no estágio B permitem algum grau de formação ou moldagem em certas configurações específicas.

De modo similar, como no processo anterior, o favo de mel do estágio B é então cortado em pedaços, tal que a natureza celular do favo de mel é preservada. Os pedaços são então aquecidos e moldados ou formados e então resfriados como no processo anterior; entretanto, nesse processo, o aquecimento serve ambos para o propósito de amaciar o material termoplástico enquanto também cura a resina termoestável. Como anteriormente, a adição de calor amacia adequadamente o material termoplástico para fornecer alguma elongação das paredes durante a moldagem para permitir a formação destes formatos curvados ou arqueados sem dano excessivo ou colapso das células do favo de mel na área de curvatura na lateral do favo de mel que é colocado em compressão durante a moldagem. Em uma realização preferida, após a etapa de resfriamento, menos de cerca de 25% das células do favo de mel na área de curvatura do favo de mel possuem um ângulo reentrante superior a 180 graus.

Outro processo de fabricação de um favo de mel compreende as células que possuem extremidades que formam uma face do favo de mel, a

face é definida por uma pluralidade de pontos e possui uma área de curvatura, em que pelo menos dois dos pontos estão localizados em diferentes planos tangenciais, que compreende as etapas de:

(a) formar um favo de mel que possui células a partir de uma pluralidade de folhas, as folhas possuindo uma pluralidade de linhas paralelas

do adesivo em uma pluralidade de planos paralelos, as folhas compreendem o material termoplástico possuindo um ponto de fusão de 120° a 350°, e uma fibra de módulo elevado possuindo um módulo de 600 gramas por denier (550 gramas por dtex) ou maior,

(b) impregnar o favo de mel com uma resina termoestável;

(c) curar ou curar parcialmente a resina termoestável para formar

um favo de mel curado ou curado parcialmente;

(d) pressionar o favo de mel curado ou parcialmente curado em uma direção perpendicular ao plano das linhas paralelas do adesivo para fraturar pelo menos uma porção da resina termoestável.;

(e) separar o favo de mel prensado longo na direção

perpendicular ao plano das linhas paralelas do adesivo para formar um favo de mel possuindo pontos de fratura;

(f) arquear, moldar ou formar o favo de mel possuindo pontos de fratura em um molde ou sobre uma forma que possui uma área de curvatura;

(g) aquecer o favo de mel para permitir que o material termoplástico flua nos pontos de fratura; e

(h) resfriar o favo de mel para reter substancialmente a forma da área de curvatura do molde ou da forma.

Neste processo, um favo de mel impregnado com resina termoestável é primeiro curado completamente ou parcialmente, entretanto, após a cura o favo de mel é então prensado intencionalmente em uma direção perpendicular a um plano de linhas paralelas de adesivo para fraturar pelo menos uma porção da resina termoestável para colapsar pelo menos uma porção das células. Conforme mostrado na Figura 12, o favo de mel expandido 170 é prensado na direção das flechas 171 para comprimir as células, geralmente contra uma superfície 173, para fraturar parcialmente ou completamente uma porção da resina termoestável que foi curada na estrutura. Em muitas realizações, esta prensagem é realizada embora também suporte ou restrinja lateralmente as faces do favo de mel com as superfícies 174 para evitar o movimento lateral do favo de mel e obter a tensão direcionada uniformemente no núcleo. Uma vez que o grau desejado de fratura foi realizado, o favo de mel é então separado na direção das flechas 172; isto é, em uma direção perpendicular a um plano das linhas paralelas do adesivo, para expandir o favo de mel novamente e formar um favo de mel possuindo pontos de fratura.

O favo de mel é então arqueado, formado ou moldado em um molde ou sobre uma forma e então é aplicado aquecimento ao favo de mel para permitir que o material termoplástico flua nos pontos de fratura. O favo de mel é então resfriado para reter substancialmente o formato da área de curvatura do molde ou forma. De um modo similar, como nos processos anteriores, o favo de mel pode ser cortado em pedaços, geralmente em qualquer etapa neste processo, tal que a natureza celular o favo de mel é preservada. Em uma realização preferida, após a etapa de resfriamento inferior a cerca de 25%, as células de favo de mel na área de curvatura do favo de mel possuem um ângulo reentrante superior a 180 graus.

Métodos de Teste

O denier da fibra é medido utilizando a norma ASTM D1907. O módulo da fibra é medido utilizando a norma ASTM D885. A densidade do papel é calculada utilizando a espessura do papel conforme medido pela norma ASTM D374 e o peso de base conforme medido pela norma ASTM D646. A temperatura de transição vítrea (Tg) e a temperatura do ponto de fusão (Tm) são medidas utilizando a norma ASTM D3418.

Exemplos Exemplo 1

Um papel de aramida/ termoplástico compreendido de fibras de filamento fatiadas Teijing Twaron® 1080, polpa Teijin Twaron® 1094 e fibra de poliéster termoplástico Toray Tetoron® é formada no equipamento de formação do papel convencional. A composição de papel é de fibra Twaron 1080 a 52% em peso, polpa Twaron 1094 a 18% em peso e fibra Tetoron® a 30% em peso. A fibra Twaron 1080 possui uma densidade linear do filamento nominal de 1,5 denier por filamento (1,7 dtex por filamento) e um comprimento de corte de 6 mm. A fibra termoplástica Tetoron® possui uma densidade linear do filamento nominal de 2 denier por filamento (2,2 dtex por filamento) e um comprimento de corte de 6 mm. O papel é pré-aquecido e pré-prensado a 245° C e sob uma pressão de 2 MPa. Ele é então calandrado sob uma pressão linear de 1200 N/cm a 260° C. Isto produz um papel de aramida/ termoplástico com uma densidade de cerca de 0,75 g/cm3.

Um favo de mel é então formado a partir do papel calandrado. As linhas do nó do adesivo são aplicadas na superfície do papel em uma largura de 2 mm e uma inclinàção de 5 mm. O adesivo é uma solução de 50% de sólidos que compreende 70 partes em peso de uma resina epóxi identificada como Epon 826 comercializado pela Shell Chemical Co.; 30 partes em peso de uma resina epóxi modificada por elastômero identificada como Heloxy WC 8006 comercializado pela Wilmington Chemical Corp, Wilmington, DE, EUA; 54 partes em peso de um agente de cura da resina de bisfenol A - formaldeído identificado como UCAR BRWE 5400 comercializado pela Union Carbide Corp.; 0,6 partes em peso de 2-metilimidazol como um catalisador de cura, em um solvente de éter glicol identificado como Dowanol PM comercializado pela The Dow Chemical Company; 7 partes em peso de uma resina de poliéter identificada como Eponol 55-B- 40 comercializado pela Miller-Stephenson Chemical Co.; e 1,5 partes em peso de sílica vaporizada identificada como Cab-O-Sil comercializado pela Cabot Corp. O adesivo é parcialmente curado no papel em um forno a 130° C por 6,5 minutos. A folha com as linhas do nó adesivas são cortadas em

comprimentos de 500 mm. 40 folhas são empilhadas uma em cima das outras, tal que cada uma das folhas é deslocada pela outra por meia inclinação ou metade do intervalo das linhas de nó do adesivo aplicado. O deslocamento ocorre alternadamente para um lado ou o outro, tal que o empilhamento final é uniformemente vertical. O número de folhas empilhadas é então prensado a quente entre as placas no ponto de amolecimento do adesivo, causando o derretimento das linhas de nó do adesivo; uma vez que o calor é removido, então o adesivo endurece para ligar as folhas entre si. Para o adesivo da linha de nó acima, a prensa a quente opera a 140° C por 30 minutos e então 177° C por 40 minutos a 3,5 kg por cm quadrado de pressão.

As folhas de aramida ligadas são então expandidas na direção contraria a direção do empilhamento para formar células que possuem uma seção transversal eqüiláteral. Cada uma das folhas é estendida entre si, tal que as folhas são dobradas junto das extremidades das linhas de nó ligadas e as porções não ligadas são estendidas na direção da força de tensão para separar as folhas entre si. Uma estrutura é utilizada para expandir e manter o favo de mel no formato expandido.

O favo de mel expandido é então colocado em um banho

contendo resina fenólica com base em solvente Plyophen 23900 da Durez Corporation. A resina fenólica é utilizada em uma forma líquida, em que a resina é dissolvida em etanol. A resina se adere e cobre a superfície interna das paredes celulares e também pode preencher e penetrar nos poros do papel. Após a impregnação com resina, o favo de mel é retirado do banho e é seco em uma folhalha de secagem por ar quente primeiro a 82° C por 15 minutos e então a 121° C por 15 minutos e então a 182° C por 60 minutos para remover o solvente e curar a resina fenólica. A estrutura que mantém o favo de mel é então removida. A etapa de impregnação no banho de resina e a etapa de secagem na fornalha de secagem são repetidas por 5 vezes, tal que as paredes celulares do favo de mel são revestidas e impregnadas com um total de 730 gramas da resina de reforço.

Para formar o favo de mel curvado possuindo um raio de curvatura de 10 vezes a espessura do núcleo, o favo de mel é encharcado em água até a imersão a úmido plastificar a matriz fenólica. O núcleo é colocado em um molde metálico de baixa massa térmica com as células núcleo em contato direto com a superfície do molde. Uma malha de fio carregada de molas é aplicada sobre o topo do núcleo para manter o núcleo no lugar sobre o molde. O molde e o núcleo são introduzidos em um forno de convecção de ar quente pré-aquecido a 270° C. Uma vez que o molde atinge 260° C, ele é mantido no forno por 5 minutos. O molde é removido e um resfriamento de ar forçado é aplicado por 30 minutos para o núcleo retornar à temperatura ambiente. O molde é aberto e o núcleo moldado é removido. O núcleo é inspecionado quanto às células colapsadas com ângulos reentrante superiores a 180 graus. A contagem total das células colapsadas em qualquer face na área de curvatura é inferior a 25% do número total de células na área de curvatura.

Exemplo 1

O papel é fabricado conforme o Exemplo 1. O papel é impresso com linhas de nó adesivas, cobertos, empilhados e ligados como no Exemplo 1.

As folhas de aramida ligadas são então expandidas na direção contrária à direção do empilhamento para formar células que possuem uma seção transversal eqüilateral. Cada uma das folhas é estendida entre si, tal que as folhas são dobradas ao longo das extremidades das linhas de nó ligadas e as porções não ligadas são estendidas na direção da força de tensão para separar as folhas entre si. Uma estrutura é utilizada para expandir e manter o favo de mel no formato expandido.

O favo de mel expandido é então colocado em um banho contendo resina fenólica com base em solvente Plyophen 23900 da Durez Corporation. A resina fenólica é utilizada em uma forma líquida, em que a resina é dissolvida em etanol. A resina se adere e cobre a superfície interna das paredes celulares e também pode preencher e penetrar nos poros do papel. Após a impregnação com resina, o favo de mel é retirado do banho e é seco em uma fornalha de secagem por ar quente primeiro a 82° C por 15 minutos e então a 121° C por 15 minutos para remover o solvente e curar parcialmente ou estágio B a resina fenólica. Este núcleo do favo de mel expandido é mais flexível do que no Exemplo 1. A estrutura que mantém o favo

de mel é então removida.

Para formar o favo de mel curvado possuindo um raio de curvatura de 10 vezes a espessura do núcleo, o favo de mel é colocado em um molde metálico de baixa massa térmica com as células núcleo em contato direto com a superfície do molde. Uma malha de fio carregada de molas é aplicada sobre o topo do núcleo para manter o núcleo no lugar sobre o molde. O molde e o núcleo são introduzidos em um forno de convecção de ar quente pré-aquecido a 190° C. Uma vez que o molde atinge 182° C, ele é mantido no forno por 60 minutos. O molde é removido e um resfriamento de ar forçado é aplicado por 30 minutos para o núcleo retornar à temperatura ambiente. O molde é aberto e o núcleo moldado é removido. O núcleo é inspecionado quanto às células colapsadas com ângulos reentrantes superiores a 180 graus.

A contagem total das células colapsadas em qualquer face na área de curvatura é inferior a 25% do número total de células na área de curvatura.

Claims

1. FAVO DE MEL, que compreende células que possuem extremidades que formam uma face do favo de mel, a face é definida por uma pluralidade de pontos e possui uma área de curvatura, em que pelo menos dois dos pontos estão localizados em diferentes planos tangenciais; as paredes das células compreendem: (a) de 5 a 50 partes em peso do material termoplástico possuindo um ponto de fusão de 120° C a 350° C; e (b) de 50 a 95 partes em peso de uma fibra de módulo elevado que possui um módulo de 600 gramas por denier (550 gramas por dtex) ou maior, com base na quantidade total de material termoplástico e de fibra de módulo elevado nas paredes; - em que menos de 25% das células do favo de mel na área de curvatura possui um ângulo reentrante superior a 180 graus.

2. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 1, em que a fibra de módulo elevado está presente em uma quantidade de cerca de 60 a 80 partes em peso.

3. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 1, em que o material termoplástico está presente em uma quantidade de 20 a 40 partes em peso.

4. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 1, em que a fibra de módulo elevado compreende o polímero de para-aramida.

5. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 4, em que o polímero de para-aramida é o poli(tereftalato de para-fenileno).

6. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 1, em que a fibra de módulo elevado é uma fibra de carbono.

7. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 1, em que a fibra de módulo elevado é selecionada a partir do grupo que consiste em fibra de polibenzazol, fibra de polipiridazol e suas misturas.

8. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 1, em que o material termoplástico compreende o polímero de poliéster.

9. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 8, em que o polímero de poliéster é um polímero cristalino líquido.

10. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 1, em que o material termoplástico é selecionado a partir do grupo que consiste em poliolefina, poliamida, polietercetona, polieteretercetona, poliamida-imida, polieter-imida, polifenileno sulfeto e suas misturas.

11. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 1, em que o material termoplástico está na forma de uma fibra.

12. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 1, em que o material termoplástico está na forma de um fibrídeo.

13. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 1, em que material termoplástico está na forma de uma partícula, floco ou pó.

14. FAVO DE MEL, de acordo com a reivindicação 1, que compreende ainda umá resina de matriz termoestável.

15. ARTIGO, que compreende o favo de mel conforme descrito na reivindicação 1.

16. ESTRUTURA AERODINÂMICA, que compreende o favo de mel conforme descrito na reivindicação 1.

17. PAINEL, que compreende o favo de mel conforme descrito na reivindicação 1 e uma folha de face ligada a uma face do favo de mel.