CH210873A - Verfahren zur Herstellung von aus Faserstoff-Pressteilen zusammengesetzten Formstücken. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von aus Faserstoff-Pressteilen  zusammengesetzten Formstücken.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zur Herstellung von aus     Faserstoff-          Pressteilen    zusammengesetzten Formstücken,  wie sie z. B. für den Aufbau von Kraftwagen  und Flugzeugen oder für die Herstellung von  Türen, Fenstern etc. Verwendung finden.  



  Derartige, meist     flächige    Formstücke  wurden bisher in kleinem Umfang aus mit  Kunstharz gebundenen Faserstoffmassen durch  Formung in Gesenken unter Pressdruck bei  entsprechender Wärmebehandlung hergestellt.  Dabei boten von vornherein nur solche     Press-          massen    Aussicht auf Erfolg, bei denen ein  verfilztes Faserstoffgebilde Verwendung fand.  Wenn nicht besonders hohe Festigkeitsan  sprüche an die Fertigstücke gestellt wurden,  so wurden befriedigende Resultate bei der  Formung von mit Kunstharz     versehenen     Papieren, Pappen, Faservliesen oder dergl,  erzielt.  



  Eine ausreichende Formbarkeit solcher  Pressstoffe ist bei den bisher bekannten Press-    verfahren innerhalb der verfügbaren und wirt  schaftlichen Druckgrenzen nur gegeben, wenn  die Stoffe einen erheblichen Harzgehalt auf  weisen, da Harz oder sonstiges     plastisches     Bindemittel der allein formungserleichternde  Bestandteil ist, während der Faserstoffver  band infolge seiner Verfilzungsfestigkeit einer  Formung geradezu entgegenwirkt, für eine  Verfestigung der an sich wenig festen Kunst  harze oder     dergl.    jedoch unerlässlich ist.

   Der  Harzgehalt der bisher gebräuchlichen blassen  liegt deshalb notgedrungen je nach dem Mass  an Formbarkeit, welches das herzustellende  Formstück mit Rücksicht auf seine Gestal  tung benötigt, über 30 0/o bis zu 50     0/o.    Einer  ausreichenden Formbarkeit zuliebe     wurde    also  der Anteil an sprödem Bindemittel höher  gewählt, als es im Interesse der Festigkeit  erwünscht war.  



  Für die blosse Bindung der Fasern zu  ausreichender Homogenität genügen aber  wesentlich geringere Mengen an Bindemittel.      Nur war es bisher nicht möglich, solche     harz-          bezw.    bindemittelarme Faserstoffpressmassen  in Formstücke     umzusetzen.     



  Das vorliegende Verfahren gibt nun einen  Weg zur erfolgreichen Lösung dieser Aufgabe  an. Dabei zeigt sich, dass die vorauszusehende  Festigkeitssteigerung der Endprodukte in  hohem     .Masse    eintritt und dass das Verfahren  dazu noch wirtschaftlicher ist als die bekannten  Herstellungsmethoden mit bindemittelreicheren  Ausgangsstoffen.  



  Gemäss der Erfindung werden aus mit  6-33     0/o    Kunststoff als Bindemittel     versehenen     Faserstoffgebilden durch Pressen in Formen  unter Wärmeeinwirkung zu teilweiser Härtung  gebrachte Pressteile zwecks Vereinigung in  einer weiteren Form unter Druck und Wärme  zu flächigen Formstücken verpresst, gegebe  nenfalls unter gleichzeitiger Einverleibung  ungeformter Pressmasse gleicher, ähnlicher  oder anderer Art.  



  Bei diesem Verfahren ermöglicht die in  einer ersten Stufe erfolgende Herstellung der  einzelnen Teile des zusammengesetzten Form  stückes die genaueste mengenmässige und  formgerechte Dosierung, wodurch eine ein  wandfreie Vereinigung der Einzelteile zum  ganzen Fertigstück in einer zweiten Stufe  unter Vermeidung einer bei bindemittelarmen       blassen    nur sehr schwer erzielbaren Form  änderung durchführbar wird.  



  Die Vereinigung der Einzelpressteile zu  dem endgültigen Formstück erfolgt also in  einer weiteren Form, die man als Fertigform  bezeichnen kann und welche die Gestalt der  Einzelformen in sich enthält.  



  Die Druck- und Temperaturbedingungen  beim Pressen der Einzelteile und des Fertig  stückes richten sich nach der Art des als  Bindemittel verwendeten Kunststoffes. So  wird man bei Anwendung härtbarer Kunst  harze vorzugsweise die Einzelteile bei einer  Temperatur pressen, welche eine Anhärtung  des Harzes verursacht, während die Ver  schweissung zum endgültigen Formstück bei  einer Temperatur erfolgt, welche das Kunst  harz zum Aushärten bringt. Eine Abkühlung  des Fertigstückes in der Form wird man da    vornehmen, wo sie zum Ausheben aus der  Form notwendig ist oder dieses erleichtert,  z. B. bei thermoplastischen, nicht härtenden  Bindemitteln.  



  Der Harzgehalt der Faserstoffverbände  wird dabei     mindestens    so gewählt, dass er  gerade zur Bindung des komprimierten Faser  gefüges im Endprodukt ausreicht. Praktische       Versuche    haben erwiesen, dass dieser Harz  gehalt zweckmässig den Wert von<B>15</B>  /o nicht  überschreitet. Der Wert steht in Abhängig  keit von der Art der Faser und des Faser  verbandes, ferner von dem Grad der Korn-.  primierung bezw. Dichte des Enderzeugnisses,  die nach Bedarf und gewolltem Effekt variiert  werden können. Dabei kann der Harzgehalt  innerhalb desselben Formstückes schwanker,  indem z.

   B. einzelne der zur Herstellung des  selben verwandten     Pressteile,    vorzugsweise  solche mit komplizierter Gestaltung oder  solche, die im Fertigstück Zonen grosser Härte  erzeugen sollen, zur Erleichterung der Form  barkeit und Verdichtung einen höheren Harz  gehalt besitzen als benachbarte, einfachere  und daher leichter formbare Teile, ohne dass  jedoch der     Gesamtlrar-zgehalt    des ganzen  Formstückes die angegebene Höchstgrenze  nennenswert überschreitet.  



  Zur Erzielung einer harten und wasser  festen, gegen alle äussern Einflüsse bestän  digen Oberfläche kann auf den Fertigstücken  eine gegenüber diesen dünnere Deckschicht  während oder nach der     Fertigstellung    erzeugt  werden.  



  Das Versehen der faserigen Rohstoffe, als  welche Papiere aus     Sulfit-,    Natron- oder  sonstiger     Zelluloseart,    Pappen oder     Faser-          formlinge    in Frage kommen, mit den für den  vorliegenden Zweck erforderlichen Binde  mitteln kann unter Berücksichtigung der  Natur des Rohstoffes in verschiedener Weise  erfolgen.  



  So kann z. B. bei Papieren, soweit es  die Dicke gestattet, das Bindemittel auf der  Lackiermaschine eingebracht weiden, wobei  sich das Bindemittel in flüssigem Zustand in  Form von Lösungen, Emulsionen oder     Subpen-          sionen    befinden kann. Nicht auf der Lackier-      maschine verarbeitbare Pappen erhalten das  Bindemittel zweckmässig schon im Holländer,  wobei das Bindemittel auch als fein gemah  lenes Pulver zugesetzt werden kann.  



  Faserformlinge, wie sie auf bekannte Ar  ten aus Faserbrei gewonnen werden, können  in jedem beliebigen Stadium mit Bindemitteln  in flüssigem oder gelöstem Zustand versehen  werden. Aber auch hier kann das Binde  mittel schon im Faserbrei enthalten sein,  und zwar wiederum als Pulver oder in flüs  siger oder gelöster Form.  



  Wünscht man besonders hohe     Festigkei-          ten,    so ist der Natronzellulose als Faser  material der Vorzug zu geben. Aber auch  die andern Zellulosearten können für gewisse  Zwecke technische und wirtschaftliche Vor  teile bieten. Zum Beispiel kann es vorteilhaft  sein, statt eines nur verfilzten Faserstoffver  bandes ein Baumwoll- oder Kunstseidenge  webe zu verwenden, weil derartige Gewebe   wie ein Vergleich zwischen den bekannten  Hartpapieren und den Hartgeweben zeigt   spezielle und für manche Zwecke erwünschte  Eigenschaften im Endprodukt erzeugen. So  wird es anderseits auch Anwendungen geben,  wo eine gewöhnliche billige Platte 'aus Holz  schliff oder sonstiger minderwertiger Zellulose  einen ausreichenden Gebrauchswert bei na  turgemäss grosser Billigkeit gewährleistet.  



  Faserformlinge aus Faserbrei können da  Anwendung finden, wo bei aus einer Mehr  zahl ebener Faserstoffgebilde erhaltenen Form  stücken ein Schichteffekt unerwünscht ist  und bei denen eine homogene Verfilzung über  den gesamten Querschnitt, wie sie bei     Faser-          formlingen    z. B. nach Art des Pappengusses  erhalten wird, einen Vorteil bietet. Als Bin  demittel für die faserigen Rohstoffe werden  in erster Linie Kunstharze vorgeschlagen,  wie z. B. Phenol-Formaldehyd-Harze oder  Kresol-Formaldehyd-Harze, und zwar sowohl  solche vom Typus eines Novolackes, der zur  Härtung mit einem Zusatz von Formaldehyd  abspaltenden Substanzen versehen wird, als  auch Resolharztypen in den bekannten Va  riationen, z.

   B. in Form von alkalihaltigen  wässrigen Lösungen, wie sie bei gewissen    Kondensationsbedingungen direkt entstehen,  oder als alkoholische Lösungen, wie sie bei  der Fabrikation von Hartpapier seit langer  Zeit Anwendung finden.  



  Bei gewissen Anforderungen,     'z.    B. hin  sichtlich Hellfarbigkeit, verdienen die Harze  aus Carbamiden und Formaldehyd, z. B. die  bekannten Harnstoff- bezw.     Harnstoff-Thio-          harnstoff-Harze    oder auch bei erwünschter sehr  schneller Härtung und Wasserfestigkeit die  Melamin-Formaldehyd-Harze den Vorzug vor  den Phenolharzen, da letztere nur in dunkle  ren Farben herstellbar sind und keine Licht  beständigkeit besitzen, während die genannten  Carbamid - Formaldehyd - Kondensationspro     -          dukte    sich durch Hellfarbigkeit und Licht  beständigkeit auszeichnen.  



  Ferner können, wenn z. B. Kriechstrom  festigkeit und Alkalibeständigkeit für die  Fertigerzeugnisse Bedingung sind, Anilin  Formaldehyd-Kondensationsprodukte Anwen  dung finden.  



  Ausser der Klasse der     härtbaren    Kunst  harze können als Bindemittel auch Kunst  stoffe anderer Art benutzt werden wie z. B.  thermoplastische Kunststoffe, z. B. solche,  die durch     Polymerisation    ungesättigter orga  nischer Verbindungen erhalten werden, wobei  es aus wirtschaftlichen Gründen (Einsparung  von Lösungsmitteln) vorteilhaft ist, diese in  Form der leicht     herstellbaren    Emulsionen  anzuwenden. Naturgemäss können die Binde  mittel auch im Gemisch oder so angewandt  werden, dass die fertigen Formstücke zonen  weise in wechselnden Mengen verschiedene  Arten von Bindemittel enthalten. Falls beim  Einbringen Lösemittel benutzt werden, werden  diese vor der Verformung auf bekannte Weise  entfernt.  



  Die Wahl des Bindemittels richtet sich  also zweckmässig ganz nach den jeweiligen  Bedingungen, welche an das Enderzeugnis  für jeden besonderen Fall gestellt werden.  Sie richtet sich ferner nach dem Preis, den  vorhandenen Apparaturen und den sonstigen  wirtschaftlichen Bedingungen.  



  Selbstverständlich können die Rohstoff  produkte ausser Fasern und Bindemitteln zu-      sätzliche Stoffe anderer Art, wie z. B.     Gleit-          mittel,    Schmiermittel, Netzmittel,     Weich-          machtrngsmittel    und Schutzmittel enthalten.  



  Die Formung kann ausserdem dadurch  erleichtert werden, dass bei flächigen Faser  stoffgebilden die Oberfläche in einem belie  bigen Stadium der Herstellung, also vor oder  nach dem Einbringen des Bindemittels, durch  Kreppung, Wellung, Faltung oder Riffelung  vergrössert wird. Eine solche Massnahme er  gibt eine gesteigerte Formbarkeit der Sehich.  ten durch Streckung der vergrösserten Ober  flächen.  



       Ausführungsbeispiel:     Beschreibung der Herstellung einer Kraft  wagentür.  



  Der Herstellungsgang besteht aus folgen  den Stufen:  a) Vorpressen der Leisten und Rippen  aus genau zugeschnittenen, mit Phenolharz  versehenen Papierstücken von 6-32 0/o Harz  gehalt. Das verwendete Papier hat ein     ml-          Gewicht    von 70-360 g (die Formung ist  dabei von einer teilweisen Aushärtung be  gleitet).  



  b) Vorpressen der Türplatte in die end  gültige Form aus genau zugeschnittenen, mit  Phenolharz versebenen Pappebahnen. In die  sem Sonderfall kann eine besondere Einzel  teilpressform erspart und die Türplatte für  sich allein in der Fertigform vorgepresst  werden.  



  c) Fertigpressen der Leisten mit Platte  (wobei die Platte eventuell auch nicht vor  gepresst zu sein braucht) mit nicht vorge  pressten Beilagen aus     Kunstharzpressstoff-          zuschnitten    und Decklättern mit einem Harz  gehalt von etwa 40 0/0.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von aus Fa serstoff-Pressteilen zusammengesetzten Form stücken, insbesondere für Fahrzeugaufbauten, dadurch gekennzeichnet, dass aus mit 6 bis 32 0/o Kunststoff als Bindemittel versebenen Faserstoffgebilden durch Pressen in Formen unter Wärmeeinwirkung zu teilweiser Härtung gebrachte Pressteile zwecks Vereinigung in einer weiteren Form unter Druck- und Wär meeinwirkung zu flächigen Formstücken ver- presst werden. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, bei Ver- wendung von Kunstharz, dadurch gekenn zeichnet, dass der Gesarntbarzgehalt der ganzen Formstücke den Wert von 15 0/o nicht überschreitet. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne, zur Zusammensetzung der ganzen Formstücke verwendete Pressteile zur Er leichterung der Formbarkeit einen höheren Harzgehalt besitzen als die andern. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass auf die Oberflächen der ganzen Formstücke eine gegenüber diesen dünnere und widerstandsfähigere Deck schicht spätestens nach der Fertigstellung aufgebracht wird.