CZ277749B6

CZ277749B6 - Fiber-reinforced composite material

Info

Publication number: CZ277749B6
Application number: CS886388A
Authority: CZ
Inventors: Staf Hansen Anders
Original assignee: Danaklon As
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1988-09-27
Publication date: 1993-04-14
Also published as: MX13223A; GR3005187T3; CA1325087C; MY103915A; PT88613B; DE310100T1; IE61332B1; EP0310100A1; JP2688434B2; HK46296A; KR960000788B1; PT88613A; EP0310100B1; KR890701806A; WO1989002879A1; IE882861L; SK278457B6; ATE75464T1; DK81590A; IL87831A0

Description

Oblast techniky

Vynález se týká kompozitních materiálů, vyztužených polyolefinovými vlákny, obsahujícími částice.

Dosavadní stav techniky

Po mnoho let se k vyztužování anorganických a organických kompozitních materiálů používají vlákna různých typů. Příkladem dříve používaných typů vláken jsou azbestová vlákna, jejichž používání však bylo v poslední době omezeno v důsledku zdravotního rizika těchto vláken. Široce se rovněž používají plastová vlákna různých typů. Za zvlášť vhodná se považují vlákna, vyrobená z polyolefinu, která se snadno a levně připravují a dodávají materiálům výhodné vyztužující vlastnosti.

V některých případech se obtížně dosahuje pravidelné . distribuce polyolefinových vláken v materiálu matrice a fixace hladkého polyolefinového materiálu v materiálu matrice není uspokojivá. Někteří výzkumníci zjistili, že vnesením jemných částic do polyolefinové hmoty, tvořící vlákno, se získají vlákna, která se snadněji disperují a která mají velmi dobrou adhesi k materiálu matrice, pravděpodobně v důsledku dutin a výčnělků a dalších nepravidelností povrchu vlákna, které vyplývají z přítomnosti částic u povrchu. Příklady takového vnášení částic jsou uvedeny ve zveřejněných evropských patentových přihláškách č. 0 026 581 a 0 006 318, kde se používá obsah částic nanejvýš 10 % hmotnostních z celkové hmotnosti vlákna.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je kompozitní materiál, obsahující anorganické pojivo a vyztužující vlákna, vyrobená z polyolefinu nebo derivátů polyolefinu, která mají tloušťku 10 až 100 μιη a obsahují anorganické částice velikosti 1 až 10 μπι v množství alespoň 12 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost vlákna.

Částice jsou zabudovány do polyolefinu nebo derivátu polyolefinu tak, že v podstatě žádné částice nevyčnívají na povrch vlákna.

Anorganickým pojivém je nejčastěji cement, popel, silika, wollastonit a/nebo bentonit.

Anoganické částice jsou nejčastěji voleny z křídy, siliky, slídy, cementu, síranu barnatého, skla a barviva, jako je oxid titaničitý.

Výhodně jsou ve ztužujících vláknech podle vynálezu anorganické částice zabudovány v množství alespoň 15 % hmotnostních celkové hmotnosti vlákna.

V důsledku speciálních vlastností, které takto vlákna získají, se vlákna snadno dispergují v materiálu matrice a jsou výhodně fixována. Vlákna kromě toho dodávají materiálu matrice, ve kterém jsou přítomna, velmi výhodné vlastnosti, pokud jde o pevnost a flexibilitu, ve srovnání s materiály, které jsou vyztuženy běžnými polyolefinovými vlákny. Je tomu tak i přesto, že vlákna samotná nemají nijak lepší vlastnosti, pokud jde o pevnost a ohyb, ve vztahu k běžným polyolefinovým vláknům.

Vyztužující vlákna je možno připravit způsobem, sestávajícím z těchto stupňů:

- vytlačování složek vlákna, které jsou ve formě plastické hmoty, za vzniku filmu,

- napínání filmu za účelem v podstatě jednosměrné orientace polyolefinových řetězců filmu,

- zvlákňování dlouženého filmu pomocí nože nebo/a jehlového válce,

- tepelné zpracování dlouženého filmu k uvolnění veškerých napětí ve filmu,

- modifikační zpracování povrchu filmu a

- popřípadě řezání zvlákněného filmu na kusy vhodné délky k získání vláken.

Konkrétně je možno uvedený způsob provádět takto:

Komponenty vlákna, které budou popsány dále, se smísí za vzniku homogenní disperze částic v polyolefinu nebo derivátu polyolefinu, tj. v plastické komponentě. Charakteristiky míšení, tj. intenzita a doba míšení, závisí na druhu a množství použitých částic. Obvykle musí být míšení tím intenzivnější a tím delší, čím je množství částic vyšší. Překročí-li množství částic asi 20 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost komponent vlákna, mohou se částice obtížně dispergovat. Jsou-li požadována vlákna o takto vysokém obsahu částic, je obvykle nutno používat velmi drsných podmínek míšení.

U vláken s obsahem částic menším než 20 % hmotnostních, vztaženo^- na celkovou’hmotnost vlákna, obvykle nejsou pozorovány problémy s dosahováním homogenního míšení komponent vlákna.

Plastická komponenta, tj. polyolefin nebo derivát polyolefinu, která je běžně při teplotách pod 160 °C pevná, se taví, aby se před vytlačováním získala plastická hmota. Tavení může být prováděno v jakémkoli vhodném zařízení, výhodně ve vytlačovacím stroji, který se pak používá pro následující vytlačování.. Výhodně se míšení komponent vlákna provádí ve vytlačovacím stroji současně s tavením plastické komponenty. Homogenní distribuce částic se obvykle dosáhne za dobu nutnou k úplnému roztavení plastické komponenty. V závislosti na typu a množství plastické komponenty a na použitém zařízení může být doba tavení (a míšení) menší než 10 min a ve většině případů asi 5 min. Teplota míšení samozřejmě závisí na teplotě tavení dané plastické komponenty. Částice je možno přidávat k plastické komponentě také v průběhu jejího tavení.

Poté, co se ze složek vlákna získá plastická hmota, vytlačuje se tato hmota tryskou o průměru, který odpovídá požadovaným rozměrům filmu, a získaný film se pak chladí.

Při chlazeni polymerní materiál krystalizuje a průběh krystalizace závisí na typu používaného chlazení a na použitém polyolefinu nebo derivátu polyolefinu. Krystalizovaný materiál obsahuje většinou amorfní a krystalické struktury, které jsou navzájem promíseny. Poměr objemů krystalických a amorfních oblastí se obvykle označuje jako stupeň krystalizace.

Vytlačování je možno provádět tak, aby se získal vyfukovaný film. Při tomto postupu se plastická hmota vytlačuje skrze kruhový prstenec a získává se rukáv materiálu vlákna, naplněný vzduchem. Rukáv se chladí průchodem druhým, chladicím prstencem, načež prochází mezi válci za vzniku dvouvrstvého filmu. Při tomto postupu je rychlost chlazení poměrně nízká a má za následek poměrně vysoký stupeň krystalizace plastické komponenty. Vznikají také relativně velké krystaly.

Vytlačováním je však možno získávat také litý film, pokud se plastická hmota vytlačuje plochou tryskou za vzniku jednovrstvého filmu. Ten se chladí bud ve vodní lázni nebo průchodem jednou nebo více dvojicemi chladných válečků. Teplota vodní lázně, resp. chladných válečků je výhodně kolem teploty místnosti. Vodní lázeň je zvlášť vhodná pro chlazení filmů o relativně velké tloušťce, poněvadž tento typ chlazení je rychlejší a homogennější než chlazení mezi válci.

Vytlačovaný film se pak podrobuje napínání. To se provádí za čelem v podstatě jednosměrné orientace polymerních řetězců polyolefinu nebo derivátu polyolefinu za účelem dosažení vysoké pevnosti v tahu a zvýšeného modulu elasticity ve směru vláken. Zvlákňování, které se provádí po napínání, se napínáním rovněž usnadňuje.

Postup, používaný pro napínání filmu, není rozhodující a je možno použít jakéhokoli postupu a zařízení. Výhodně se film napíná ve vzduchem vyhřívané peci nebo v kapalném mediu, jako je voda nebo olej. Teplota v peci závisí na typu napínaného filmu, ale ve většině případů je asi 130 až 200 ’C, například asi 165 ’C. Film může procházet pecí nebo kapalným mediem pomocí dvou dvojic válců, umístěných před (první dvojice válců) a za (druhá dvojice válců) pecí nebo kapalným- mediem. Rychlost druhé dvojice válců je vyšší než rychlost první dvojice válců, čímž dochází k napínání filmu mezi oběma dvojicemi válců.

V počáteční fázi napínání dochází k drážkování filmu a tvorbě mikrofibril uvnitř filmu..Mikrofibrily jsou definovány tak, že jsou tvořeny krystalickým bloky v podélném směru filmu, které jsou obklopeny amorfními oblastmi. Mikrofibrily jsou obvykle spojeny do svazků, které se nazývají fibrily. Mikrofibrily a fibrily jsou orientovány navzájem rovnoběžně ve směru napínání. Po počátečním drážkování je film napínáním dále deformován tak, že se mikrofibrily přemísťují a navzájem se od sebe vzdalují.

Poměr rychlostí obou dvojic válců definuje poměr dloužení, tj. rozsah napínání. Výhodně se film napíná v poměru alespoň 1 : : 6, například alespoň 1 : 10 a zejména v poměru alespoň 1 : 15. Nejvýhodněji se film napíná v poměru 1 : 17. Tohoto poměru dloužení je možno dosáhnout například tak, že film prochází první dvojicí válců rychlostí 5 m/min a druhou dvojicí válců rychlostí 85 m/min.

Napínání může způsobit, že ve filmu vznikají napětí. To je možno uvolnit tak, že se dloužený film vystaví teplu. Výhodně se to provádí tak, že film prochází pecí, kde se nechává smrštit. Je důležité, aby toto tvrzení teplem nebo relaxace probíhalo při teplotě nižší než je teplota dloužení. Pokud jde o polypropylen, což je jedna z výhodných polyolefinových komponent vláken podle vynálezu, probíhá toto vytvrzování teplem při asi 130 C. Po tomto ošetření je zbytkové smrštění velmi mírné (3 až 5 %) při teplotách pod 130 °C. Zvlákňování nebo štěpení dlouženého filmu v podélném směru, jak může být také nazýváno, se provádí na nožovém a/nebo jehlovém válci s vyšší obvodovou rychlostí než je rychlost, kterou je unášen film. Jehlový válec je válce, opatřený ve směru pohybu filmu roubíky, na nichž jsou v malých vzdálenostech od sebe umístěny jehly. Zvlákňováním se získá sířovitá struktura filmu s malými fibrilami.

Jelikož polyolefin nebo deriváty polyolefinu jsou rezistentní, a tedy inaktivní vůči většině chemikálií, může být nutno povrch zvlákněného filmu modifikovat, aby se dosáhlo uspokojivé interakce vláken a materiálu matrice, který mají ztužovat. Povrch zvlákněného filmu může být modifikován tepelným zpracováním a/nebo podroben chemické modifikaci, elektrické modifikaci a/nebo mechanické modifikaci.

Jedním typem tepelného zpracování, které se ukázalo jako velmi účinné, je průchod plynovým plamenem. Tím se rozlámou některé molekulární vazby a získá se možnost vytvořit na povrchu polární skupiny.

Chemické ošetření se může provádět různými způsoby, například kopolymerací, míšením práškových substancí nebo aplikací kapaliny na povrch. Použitá chemikálie se volí podle, požadovaných vlastností povrchu, tj. dobré fixace vláken k pojivu. Zvlát výhodným se ukázalo chemické ošetření, spočívající v zavádění 0H-, COOH- a/nebo anhydridových skupin do polyolefinické komponenty. Jako příklady chemikálií, které jsou vhodné pro zavádění těchto skupin, je možno uvést vinylalkohol, kyselinu akrylovou a anhydrid kyseliny maleinové.

Příkladem elektrické modifikace, o němž bylo zjištěno, že dodává filmu velmi žádoucí vlastnosti, á který je po celém světě široce využíván při výrobě plastových vláken, je ošetření korónou. Používá se při něm silného elektrického výboje ze speciální elektrody na povrch filmu. Požaduje se poměrně vysoké napětí (asi 25 kV a 20 kHz), aby elektrony získaly dostatečnou energii k proniknutí do povrchu. Když elektrony narazí na polymerní řetězce vysokou rychlostí, rozlomí se mnoho těchto řetězců, a tak vznikne možnost tvorby karbonylových skupin působením ozonu (0₃) ve vzduchu. Tvorbou karbonylové skupiny se povrch filmu stává polárním, a tedy vhodnějším pro reakci s dalšími chemickými látkami.

Mechanické ošetření může spočívat v pískování a může být například prováděno v pískovací komoře, popsané v dále uvedeném příkladu 1. Existují však další vhodné možnosti mechanického

5^: ošetření, jejichž podstatným rysem je, že se dosahuje dalšího štěpení povrchu filmu v podélném směru. Také strukturování, t. j. zvlňování povrchu filmu, například jak je popsáno v příkladu 1, je velmi účinným prostředkem modifikace povrchu.· 'V některých případech může být výhodné pozměňovat nebo modifikovat povrchové vlastnosti vláken a/nebo zvlákněného filmu pro speciální použití. Vláknům a/nebo zvlákněnému filmu může být dodána hydrofilita, hydrofobicita nebo antistaticita nebo může být usnadněno jeho dispergování v materiálu dané martice. Modifikace povrchu se provádí ošetřením vláken a/nebo zvlákněného filmu povrchově aktivní látkou, jako je smáčedlo, například tzv. .hydrofilní aviváž (nazývaná také hydrofilní smáčecí prostředek nebo hydrofilní mazadlo), nebo antistatický prostředek. Povrchově aktivní látka, která se má použít, je takového typu, aby uspokojovala kvalitativní požadavky na povrch daného vlákna. Povrchově aktivní látky se obvykle používají v posledním stupni přípravy vlákna, tj. před řezáním. Povrchově aktivní látka se obvykle používá v množství asi 0,15 až 3 % hmotnostních materiálu zvlákněného filmu, častěji asi 0,4 až 1,6 % hmotnostních materiálů zvlákněného filmu. Konkrétní příkladyošetření povrchu vlákna jsou uvedeny v následujících příkladech provedení vynálezu.

Materiál zvlákněného filmu, který byl podroben jedné nebo více modifikacím nebo ošetření povrchu, popsaných výše, se řeže k získání vláken vhodné délky. Výhodně je délka vláken nanejvýš 15 mm, výhodněji nejvíce 12· mm a zvláště nanejvýš 6 mm.. Uvedené maximální délky je nutno považovat za skutečné maximální délky pro v podstatě všechna vlákna ve směsi. Malé množství vláken však může mít délku, která přesahuje tyto maximální hodnoty, a přesto spadají do rozsahu tohoto vynálezu.

Vlákna, která se získají výše popsanými operacemi, mají výhodně šířku 20 až 700 μιη, výhodněji 60 až 300 μιη, a zvláště asi 25 μιη. Bylo zjištěno, že zvlášť vhodná jsou vlákna, která tvoří síť, kde délka jednotlivých vláken je. kratší než délka mezer mezi vlákny. Je tomu tak v případě, například má-li se film řezat na sekaná vlákna, kdy je výhodné, je-li délka mezery větší než délka vlákna, aby se zamezilo vzájemnému spojení mezi jednotlivými .vlákny.

Má se za to, že výhodný efekt používání vláken, obsahujících částice, v kompozitních materiálech, je důsledkem vzniku kapilárního působení mezi materiálem matrice a vlákny. Mikroskopicky bylo pozorováno, že jestliže byl film podroben dloužení, jsou v něm přítomny jemné póry. Má se za to, že tyto póry tvoří spojené mezi částicemi vláken a materiálem matrice ve které jsou vlákna uložena Jelikož částice jsou výhodně hydrofilního typu, mohou absorbovat vodu, obvykle ve formě vlhkosti, z materiálu matrice, a tak vzniká určitý druh vazby a/nebo výhodné fixace.

V podstatě všechny částice jsou zcela uloženy v polyolefinu nebo derivátu polyolefinu, takže povrch vláken se jeví hladký, bezshluků nebo jiných nepravidelností vlivem přítomnosti částic. Z' toho se zdá, že velikost částic musí být korelována na konečnou tloušťku vláken tak, že největší rozměr částic, v případě kompaktně vzniklých částic průměr, je menší než konečná tloušťka vlákna. Bez překročení rozsahu vynálezu, avšak uvedeno jako čistě praktická zásada, největší rozměr nebo velikost částic činí nanejvýš jednu třetinu konečné tloušťky vlákna.

Jak bylo výše uvedeno, vlákna mají tloušťku v rozmezí 10 až 100 μιη a výhodně v rozmezí 20 až 80 μιη. Nej výhodně ji mají vlákna tloušťku 35 μη. Anorganické částice mají velikost v rozmezí 1 až 10 μη. Dolní mez je uvedena proto, že částice menší než 1 μη se obtížně homogenně dispergují v polyolefinické komponentě vlákna nebo v komponentě na bázi derivátu polyolefinu. Horní mez se zakládá na praktických zkušenostech a také na výše uvedených vztazích mezi tloušťkou vlákna a velikostí částic. Výhodně mají anorganické částice velikost v rozmezí 2 až 7 μη, zejména 3 až 5 μη.

Anorganické částice jsou výhodně takového typu, který nepoškozuje zařízení, používané k přípravě vláken. Tryska jakéhokoli vytlačovacího stroje je obvykle citlivá na tvrdé materiály, jako jsou kovy a jiné podobně tvrdé materiály, které procházejí tryskou. Anorganické částice jsou tedy výhodně voleny z poměrně měkkých materiálů (nebo, vyjádřeno jiným způsobem, z materiálů, které podstatným způsobem nepoškozují trysku vytlačovacího stroje), které navíc splňují výše popsané požadované vlastnosti, tj. hydrofilitu a velikost částic. Jako příklady vhodných anorganických částic je možno uvést křídu, talek, siliku, slídu, cement, síran barnatý, sklo a barviva, například TiO₂· Jako zvlášť vhodná se ukázala křída a síran barnatý, pravděpodobně v důsledku jejich vymezené hydrofility; Rovněž se má za to, že značná hustota síranu barnatého ve srovnání s jinými, uvedenými typy částic (4,5 g/cm³ proti o asi 2,2 až 3,0 g/cm ) činí vmíchávání částic do dále popsaného polyolefinu nebo derivátu polyolefinu snadnějším a účinnějším. V některých případech může být žádoucí, aby vlákna, obsahující částice, byla zbarvená. Pro.tento účel je možno použít četných barviv, například TiO₂, výše uvedených vlastností částic.

Kromě anorganických částic jsou vlákna tvořena plastovým polymerním materiálem, například polyolefinem, který se skládá z’uhlíku a vodíku, nebo derivátem polyolefinu.

Polyolefin je výhodně zvolen z polypropylenu a polyethylenu. Polypropylen je známou složkou plastových vláken a jako takový se již dlouhou dobu používá pro svou rezistenci ke kyselinám a zásadám, své výhodné pevnostní charakteristiky, svou nízkou hustotu a rovněž svou nízkou cenu. Vlastnosti typického polypropylenového vlákna, běžně známého jako KRENIT jsou ilustrovány v následujících příkladech.

Jak je zřejmé z tabulky II v příkladu 1, přídavek anorganických částic k polypropylenové složce vlákna má často za výsledek vlákna méně výhodných vlastností, pokud jde o pevnost a modul elasticity, než čistě polypropylenová vlákna. Avšak pokud jsou vlákna složkou kompozitního materiálu, obsahujícího anorganické pojivo, je možno pozorovat opačný efekt. Jak je zřejmé z tabulek III a IV v příkladu 2, použitím vláken, obsahujících částice, v kompozitních materiálech se získají materiály překvapivé pevnosti a flexibility ve srovnání s materiály, v nichž jsou použita čistě polypropylenová vlákna.

Jako složka vlákna, obsahujícícho částice, se ukázaly vhodné také různé deriváty polyolefinů. Jako příklady je možno uvést vinylové polymery, jako je polyvinylalkohol, tvořený uhlíkem,, vodíkem a kyslíkem, stejně jako kyselinu akrylovou a anhydridy organických kyselin, například maleinanhydrid.

Zvlášť výhodná kompozice vlákna obsahuje polypropylen v množství 83 % hmotnostních a křídu v množství 17 % hmotnostních.

Další výhodná kompozice vlákna obsahuje polypropylen v množství 86 % hmotnostních a síran barnatý v množství 14 % hmotnostních.

V závislosti na typu materiálu, ve kterém mají být vlákna použita, a na použití výsledného materiálu mohou vlákna obsahovat další přísady k získání vlastností, které odpovídají danému použití. Mezi tyto přísady mohou patřit antioxidanty a'UV stabilizátory, které mohou bránit rozkladu plastického materiálu vláken. Antioxidanty a UV stabilizátory se obvykle přidávají v množství 0,5 až 5 % hmotnostních na celkové složení vlákna. Rovněž je -možno používat přísady zpomalující hoření. Mohou být tvořeny kombinací aromatické sloučeniny, obsahující brom, a oxidu antimonitého Sb₂O₃.

Vlákna, obsahující částice, podle vynálezu, se výhodně používají jako složky anorganických materiálů na bázi matric nebo, kompozitních materiálů, například stavebních materiálů, zvláště ke zlepšení fyzikálních vlastností těchto materiálů. Vlákna mohou být výhodně použita jako náhrada za azbestová vlákna. Kompozitní materiály nejčastěji obsahují anorganické pojivo, kterým může být cement, například portlandský, sádra, popílek, například z odlučovačů, silika, wollastonit a/nebo bentonit. Kompozitní materiály mohou navíc obsahovat superzměkčovadla, například sloučeninu sulfonovaného.naftalenu. Příklady kompozitních . materiálů podle vynálezu jsou matricové materiály na bázi cementu, jako je beton a malta. Vlákna nejčastěji tvoří 0,1 až 10 % hmotnostních množství celkového kompozitního materiálu, například asi 5 % hmotnostních celkového kompozitního materiálu, a jako zvlášť výhodný byl nalezen obsah vláken asi 3 % hmotnostní celkového kompozitního materiálu. Množství použitých vláken je samozřejmě závislé na typu vyráběného kompozitního materiálu. Také způsoby ”ýroby kompozitních materiálů se liší podle typu vyráběného kompozitního materiál. Kompozitní materiály, ve kterých mohou být použita vlákna s obsahem částic podle tohoto vynálezu, jsou například popsány v patentu USA č. 4626345.

Pokud jde o vlákny vyztužené materiály na bázi cementu, bylo zjištěno, že výhodné je množství polypropylenových vláken asi 1,5 až 3 % hmotnostní z celkové hmotnosti kompozitního materiálu. U malty bylo zjištěno, že se sníží vývin prasklin, pokud byla k maltě přidána plastová vlákna. Použití plastových vláken má za následek betony o vyšší pevnosti v tahu a flexibilitě.

Na obr. 1 je znázorněn princip čtyřbodového zatěžovacího testu kompozitních materiálů, vyztužených vlákny. Deska 1 je umístěna na zkušebním stroji jakéhokoli běžného typu a je podrobována- zatížení, jak je znázorněno. P je velikost celkové zátěže, aplikované na desku.

Na obr. 2 je graficky znázorněna závislost napětí (σ) na protažení (e) desek podle příkladu 2, která byla získána ze čtyřbodového zatěžovacího testu, znázorněného na obr. 1. Z tohoto diagramu se určuje modul elasticity, což je směrnice první lineární části přímky, a energie přetržení, což je plocha pod křivkou.

Vynález je blíže ilustrován následujícími příklady.

Příklad 1

Příprava vláken, zvlákňovaných z filmu

Příprava vláken se provádí s využitím většiny těchto stupňů: -příprava polyolefinového filmu vytlačováním

- dloužení polyolefinového filmu

- fibrilace dlouženého filmu

- tepelné vytvrzování dlouženého fibrilovaného filmu

- ošetření povrchu filmu

- řezání filmu

Složení a podmínky přípravy každé varianty připravených vláken jsou uvedeny v tabulce I, která následuje za popisem výrobních stupňů.

Příprava polyolefinového filmu vytlačováním

Polyolefin a částice, které jsou složkou polyolefinového filmu, popřípadě ve směsi s přísadami, se po dobu 5 min mísí ve vytlačovacím stroji typu Bandera (φ 60 mm, L/D=24) při teplotě 210 °C a vytlačuje se kruhovou tryskou o průměru 300 mm ve formě vyfukovaného filmu. Tímto způsobem se získá film ve formě rukávu, naplněného vzduchem, a poměr vyfukování, tj. poměr mezi průměrem rukávu á průměrem kruhové trysky je 1,02. Vytlačovaný film se chladí průchodem chladicím prstencem, který je umístěn na vrcholu trysky. Po ochlazení se vzduchem naplněný rukáv vede skrze dvojici válců rychlostí 5,5 mm/min k vypuzení vzduchu a získání dvouvrstvého filmu.

Dloužení polyolefinového filmu

Z uvedené dvojice válců se film odvádí na další dvojici válců, která je umístěna pod ní. Film pak prochází pecí o teplotě 165.°C a třetí dvojici válců, umístěnou na druhé straně pece. V peci se vyfukovaný film dlouží, poněvadž rychlost třetí dvojice válců je větší než rychlost druhé dvojice. Konkrétní poměr dloužení, tj. poměr rychlostí, obou dvojic válců, pro všechny varianty připravených filmů j e uveden v tabulce I.

Fibrilace dlouženého filmu

Dloužený film prochází přes jehlový válec, který má 26 jehel/cm roubíku. Počet řad jehel na cm povrchu válce je 0,55. Film, který má být fibrilován, prochází přes jehlový válec rychlostí 230 m/min.

Tepelné vytvrzování dlouženého fibrilovaného filmu.

Tepelné vytvrzování filmu se provádí průchodem filmu pecí', vyhřívanou vzduchem o teplotě 130 °C. Film se pohybuje rychlostí 92 m/min.

V průběhu dalšího ošetření (povrchové ošetření a řezání) se film pohybuje rychlostí asi 87,0 m/min, odpovídající asi 95 % rychlosti filmu během tepelného vytvrzování.

Ošetření povrchu filmu

Mechanické ošetření

Pískování

Film prochází pískovacím kanálem, zkonstruovaným přihlašovateli, kde je bombardován jemnými skleněnými kuličkami o průměru 45 μπι. Tímto ošetřením se získá drsnější povrch filmu a navíc dojde k dalšímu štěpení filmu ve směru jeho pohybu.

Profilování povrchu filmu

Povrch filmu se profiluje.na vlnitou strukturu v podélném směru přitlačováním vyhřívaného kabelu s vlnitým povrchem (obsahujícího 100 vln na 10 cm) na film. Tlak, vyvíjený válci na film, se postupně zvyšuje, načež se tlak uvolní a kabel se odstraní. Tento postup je znám také jako metoda tvarování pěchováním.

Chemické. ošetření

Ošetření povrchově aktivní látkou ' Povrchově aktivní -látka se k filmu přidává při průchodu dvojicí válců aplikace maziva (brizérů), a množství povrchově aktivní látky, nanášené na film, se reguluje rychlostí otáčení válců. V dále uvedené tabulce I jsou pro každou variantu vlákna uvedena skutečná množství a složení povrchově aktivní látky.

Elektrické ošetření

Na film se působí silným elektrickým výbojem při průchodu pod elektrodou typu Vetaphone T1200. Napětí elektrody je asi 25 kV a 30 kHz (12 kw). Toto elektrické ošetření je známé též jako ošetření koronou.

Řezání filmu

Řezání filmu se provádí tangenciálním průchodem filmu nad kotoučem o průměru 468 mm, na němž jsou radiálně umístěny nože.

Film se k nožům přitlačuje tlakem, vyvozovaným válcem. Délky získaných vláken jsou rovné vzdálenosti mezi radiálně umístěnými noži.

Výše popsanými způsoby se připraví různé typy vláken. Každý typ vlákna je označen tak, že z označení vyplývá jeho složení, stejně jako podmínky přípravy. Používá se zkratka PP pro polypropylen. V tabulce jsou uvedeny charakteristiky každé varianty vlákna:

Tabulka I

Varianty vlákna

Vlákno tvořené PP (varianta A)

Složení: 99,74 % polypropylenu typu Propathene GWE 23, . dodávaného fou ICI, MFI = 2,5 g/10 min při 2,16 kg/230 °C (MFI je index toku taveniny, stanovený podle ISO 1133).

Připraví se směs polypropylenu, UV stabilizátoru a antioxidantu o složení:

% UV stabilizátor (Chimnasorb 944) • 12 % antioxidant (Irganox^ B501 W) % polypropylen, přičemž uvedená procenta představují procenta hmotnostní. 1,3 % této směsi se přidá k polypropylenu, načež celkové množství UV stabilizátoru a antioxidantu činí 0,26 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost kompozice.

Poměr dloužení: 1 : 17

Délka vlákna: 6 mm

Povrchové ošetření:

Chemické: Film se ošetří povrchově aktivní látkou (AMOA P 231 a Citrol A v objemovém poměru 1 : 3).. Kapalina se desetinásobně zředí vodou z vodovodu.

Zředěná kapalina se na film nanáší výše popsaným způsobem a dosáhne se stupně nanesení asi 10 %, počítáno na hmotnost filmu.

Elektrické: Film se podrobí’výše, popsanému ošetření koronou.

Vlákna tvořená směsí PP/křída s poměrem dloužení 1 : 12 (varianta B12)

Složení: 25 % předsměsi· křídy-(Fulline PMB-F/301), dodávané fou Plastigran (a tvořené kompozicí 70 % křídy a 30 % polypropylenu)

74,74 % polypropylenu (Propathene GWE 23) UV stabilizátor a antioxidant, jak popsáno pro vlákno PP

Poměr dloužení: 1 : 12

Délka vlákna: § mm

Povrchové ošetření: jako vlákna PP

Připraví se odpovídající varianty vlákna, lišící se od uvedených charakteristik, jak je popsáno dále:

Vlákno PP/křída s poměrem dloužení 1 : 17 (varianta B17) Vlákno PP/křída s poměrem dloužení 1 : 17, podrobené pískování (varianta B17S)

Vlákno PP/křída s poměrem dloužení 1 : 17, podrobené pískování a profilování (varianta B17SP) Vlákno PP/křída s poměrem dloužení 1 : 20 (varianta B20) Vlákno PP/Ba₂SO₄ (varianta C)

Složení: 20 % předsměsi baryumsulfátu Fulline PMB-F/401/BF, dodávané fou Plastigran (tvořené kompozicí 70 % baryumsulfátu a 30 % polypropylenu) 74,74 % polypropylenu Propathene GWE 23 UV stabilizátor a antioxidant, jak popsáno pro vlákno PP

Poměr dloužení: 1 : 17

Délka vlákna: 6 mm

Povrchové ošetření: jako vlákno PP

Speciální vlákno PP/křída (varianta D)

Složení: 25 % předsměsi křídy (Fulline PMB-F/301) o složení 70 % křídy a 30 % polypropylenu 74,74 % polypropylenu (Propathene GWC 23) UV stabilizátor a antioxidant jako u vlákna PP

Poměr dloužení: 1 : 17

Délka vlákna: 6 mm

Povrchové ošetření: Mechanické: pískování výše popsaným způsobem Chemické: Film se ošetří povrchově aktivní látkou (BW-T, Nisshin Kagaku Kenkyosho Ltd.), zředěnou vodou v objemovém poměru 1:3,8

Elektrické: výše popsaným způsobem

Každá z variant filmu (ve stadiu před řezáním) se podrobí tahové zkoušce, provádění na zkušebním stroji Zwick. Testy se provádějí tak, že délka fixace filmu je asi 200 mm a rychlost deformace je 2 mm/min’. Modul elasticity se vypočte ze sečny při protažení 0,2, 0,5 a 1,0 %. Konečné napětí se vypočte jako maximální síla,, dělené průřezem filmu. Konečné prodloužení je prodloužení při maximální síle. Střední hodnota, získaná z 5 různých testů, je uvedena v tabulce II spolu se standardní odchylkou a koeficientem variace. Jsou uvedeny rovněž hustoty každé varianty filmu.

• Výsledky,získané pro varianty filmu, platí stejně pro varianty vlákna, protože film a vlákno jsou různé formy téže kompozice. Proto je v následující tabulce uváděn termín vlákno.

Tabulka II vlákno PP. hustota 910 kg/M³

	stř.	hodnota	st. odchylka	k. variace
modul elasticity GPa	0,2 %	15,1	2,84	19
	0,5 %	12,4	1,39	11
	1,0 %	10,0	0,63	6
pevnost MPa		429	55	13
konečné protažení %		7,72	1,40	18

vlákno PP/křída, poměr	dloužení	1 :	12
hustota 1030 kg/m³
stř.	hodnota	st.	odchylka	k.	variace	(%)
modul elasticity 0,2 %	7,01		2,65		38
GPa 0,5 %	.5,94		1,39		23
1,0 %	5,23		0,38		7
pevnost MPa	299		29		10
konečné protažení %	13,27		0,90		7
vlákna PP/křída, poměr	dloužení	1 :	17
hustota 1030 kg/m³
stř.	hodnota	st.	odchylka	k.	variace	(%)
modul elasticity 0,2 %	8,93		2,32		26
GPa 0,5%	8,56		1,54		18
1,0 %	7,39		0,89		12.
pevnost MPa	321		37		12
konečné protažení %	7,39		0,53		7,1
vlákno PP/křída, poměr	dloužení	1 :	20
hustota 1030 kg/n³
stř.	hodnota	st.	odchylka	k.	variace	(%)
modul elasticity 0,2 %	11,60		2,09		18
GPa 0,5 %	10,27		0,95		9
1,0 %	8,62		0,48		6
pevnost MPa	341		10		3
konečné protažení % 7,14			0,38		5

vlákno PP/Ba₂SO₄ hustota 960 kg/m³

	stř.	hodnota	st. odchylka	k. variace
modul elasticity	0,2	%	8,39 .	0,86 '	10
GPa	0,5	%	9,25	0,65	7
	1,0	%	8,64	0,56	7
pevnost MPa			263	73	28
konečné protažení. %.			5,94	1,06	18

speciální vlákno PP/křída

hustota 1030 kg/m³	stř. hodnota	st. odchylka	k. variace
modul elasticity	0,2	%	8,93	2,3 2	26
GPa	0,5	%	8,56 '	1,54	18
	1,0	%	7,39	0,89	12
pevnost MPa			321	37	12
konečné protažení %			7,39	0,53	7,1

V souvislosti s výše uvedenou diskusí je zřejmé, že vlákna, obsahující částice (všechny typy kromě vláken PP) mají méně žádoucí vlastnosti než vlákna bez částic (vlákno PP). Hodnoty modulu elasticity a pevnosti vlákna PP jsou značně vyšší než odpovídající hodnoty vláken, obsahujících částice a konečné protažení, které může být definováno jako odolnost vůči napětí před přetržením.

Příklad 2

Desky, vyztužené vlákny

Příprava desek, vyztužených vlákny, filtrací

Suspenze, obsahující 109 g sušiny, sestávající z:

celulóza stora 61 SR° 50 4 % silika Elkem 98 % 10 % polyolefinová vlákna 3 % cement (nízký obsah alkálií, 83 % odolný vůči sulfátům) a 163 g vody se umístí do filtračního zařízení (filrtační zařízení JM fy John Mansville). Uvedená množství jsou udána ve hmotnostních procentech, vztaženo na celkovou hmotnost sušiny. Polyolefinovými vlákny jsou vlákna podle příkladu 1. Voda ze suspenze se odsaje s použitím vakua 0,27 bar, načež se filtrační koláč umístí do lisu, kde se podrobí nakrátko tlaku asi 10 MPa. Propustnost materiálu v jeho nevytvrzené formě se stanovuje prostřednictvím doby filtrace. Zaznamená se doba filtrace, tj. doba působení nízkého tlaku, na každou z připravených desek.

Po zformování se desky vytvrzují po dobu 24 h ve vlhčící komoře, načež se po dobu 6 dní vytvrzují pod vodou za teploty místnosti. Desky připravené.uvedeným postupem mají délku asi 203 mm, šířku asi 76,5 mm a tloušťku asi 5 mm.

Mechanické vlastnosti desek, vyztužených vlákny

Mechanické vlastnosti desek, vyztužených vlákny, se zjišťují tak, že se desky podrobují čtyřbodové zatěžovací zkoušce, znázorněné v principu na obr. 1. Zkouší se 10 desek každé varianty; pět desek se zkouší ve vlhkém stavu a zbývajících pět v suchém stavu, získaném tak, že se desky podrobí sušení po dobu 2 dní v sušárně o teplotě 110 °C. Charakteristiky napětí (σ))deformace (e), zjištěné pro desky čtyřbodovou zatěžovací zkouškou, se vynášejí do grafu, který je schematicky znázorněn na obr. 2. Odečítají se hodnoty napětí a deformace v bodě, kde se mění proporcionalita mezi napětím a deformací (σ^, e^), a hodnoty napětí a deformace V bodě maximálního· zatížení (a_m, ε^). Z těchto . . hodnot se vypočte modul elasticity a energie přetržení.

Modul elasticity je definován jako směrnice první lineární části křivky, zatímco energie přetržení je definována jako plocha pod křivkou až do maximálního zatížení a počítá se podle vzorce

W = 1/2 G_ke_k + Q_k(e_m - e_k) + l/2(a_m - Q_k)(e_m - e_k).

Je nutno zdůraznit, že tento vzorec je přibližný, poněvadž horní část závislosti je obvykle mírně zakřivená. Odchylka od skutečné hodnoty je však nevýznamná, jelikož rozdíl mezi plochou pod křivkou a plochou pod přímkou je velmi malý ve vztahu k celkové ploše.

Mechanické vlastnosti desek, vyztužených vlákny, jsou uvedeny v následující tabulce. Je uvedena rovněž střední hodnota (M) a standardní odchylka (dev).

Tabulka IIIA .

varianta vlákna A C D

		mokrá	suchá	mokrá	suchá	mokrá suchá
doba filtrace	M	888	888	53	53	18	18
	dev	163	163	10	10	2	2
hustota	M	1,781	1,669	1,698	1,644	1,697	1,664
g/cm³	dev	0,023	0,025	0,020	0,023	0,018	0,011
MPa	M	10,1	18,2	9,7	17,4	11,2	23,1
	dev	0,8	3,6	0,4	3,1	1,2	0,6
^am ^MPA	M	13,9	18,2	13,6	18,0	17,3	23,3
dev	0,8	3,6	1,1	2,8	1,2	0,5
o/oo	M	0,69	0,96	0,83	1,18	0,70	1,32
	dev	0,09	0,27	0,07	0,30	0,08	0,15
e_m o/oo	M	3,09	1,02	6,64	1,52	6,81	1,36
dev	0,98	0,32	1,91	0,28	2,27	0,14
W 10⁴ Mn/m²		322,9	98,3	717,1	162,8	909,0	161,7
modul elas-	M	15,0	19,3	11,8	15,0	16,1	17,6
ticity GPa	dev	2,7	2,0	1,2	1,4	1,4	1,7

varianta'vlákna A= vlákno PP varianta vlákna.C.= vlákno PP/Ba₂SO₄ varianta vlákna D = speciální vlákno PP/křída

Tabulka IIIB varianta vlákna

B17S B17SP B20

	mokrá	suchá	mokrá	suchá	mokrá	suchá
doba	M	33	33	18	18	47 '	47
filtrace	dev	1	1	3	3	4	4
hustota	M	1,710	1,673	1,687 .	' 1,685	1,722	1,691
g/cm²	dev	0,012	0,020	0,007	0,022	0,010	0,027
MPa	M	9,9	16,2	9,3	20,2	10,4	16,0
	dev	0,5	1,8	1,2	0,6	0,5	3,0 .
a_m MPa	M·	13,6	17,1	12,3	. 20,5	• 14,4	17., 2
dev	1,1	1,6	1,6	0,6	0,4	2,0
o/oo	M	0,65	1,29	0,88	1,29	0,91	1,03
	dev	0,13	0,13	0,08	0,23	0,16	0,20
^em o/oó	M	' 5’,15^:'	1,5-1 · ‘	5,86	' 1,41·	6,20	1,71
dev	2,05	0,32	2,51	0,37	2,93	0,36
W 10“⁴ Mn/m²	560,9	141,1	578,8	154,7	703,3	195,3
modul elas-	-M	15,8	12,6	10,6	16,3	11,7	15,6
ticity GPa	dev	3,8	1,7	1,3	4,0	2,5	0,5

varianta vlákna B17S = vlákno PP/křída s poměrem dloužení 1 : 17, pískované varianta vlákna B17SP = vlákna PP/křídla s poměrem dloužení : 17, pískované a profilované varianta vlákna B20 = vlákno PP/křída s poměrem dloužení 1 : 20.

Příprava desek, vyztužených vlákny, vytlačováním

Desky, vyztužené vlákny, se připraví vytlačováním pasty obsahuj ící

43.5 % cementu (nízký obsah alkálií, odolný vůči sulfátům) % létavého popílku % siliky 75 % % wollastonitu Nyad C \_.

1,0 % superzměkčovadla Mighty ®

1.5 % polyolefinových· vláken a vodu, která se přidává v takovém množství, aby poměr vody k pevným látkám byl asi 0,09, počítáno hmotnostně.

Uvedená množství jsou udána v hmotnostních procentech, vztaženo na hmotnost pevných složek'pasty. Polyolefinová vlákna jsou vlákna podle příkladu 1 a typ vláken, použitých při přípravě desek, je uveden spolu s vlastnostmi desek.

Desky se připravují takto:

LétaVý popílek, silika, polyolefinová vlákna, superzměkčovadlo Mighty® a voda se důkladně smísí v mixeru, používaném obvykle v pekárenství. K získané homogenní směsi se přidá cement a wollastonit a v míšení se pokračuje do úplného . dispergování těchto komponent do hmoty. Získaná plastická hmota se přenese do vytlačovacího stroje (Linden) a vytlačuje se plochou tryskou přímo na válcování stolici k získání tloušéky výsledných desek asi 4,5 mm. Desky se rozřežou na kousky o rozměrech asi 300 mm x asi 600 mm, které se pak vytvrzují po dobu 16 h ve vytvrzovací komoře při teplotě 80 °C. Pro laboratorní zkoušky se vyřežou vzorky o rozměrech 202 x 600 mm a testují se ve stavu skladovací vlhkosti při teplotě místnosti. Zkušební vzorky se podrobují čtyřbodové zatěžovací zkoušce. Zkušební vzorky jsou vyříznuty tak, aby k přetržení došlo ve směru výroby a ve směru příčném na směr výroby. Stanoví se výše uvedené vlastnosti napětí-deformace, tj·. σ^, a a_m, e_m. Modul elasticity, energie přetržení a hustota desek se stanoví výše popsaným způsobem. Výsledky, tj. střední hodnota a standardní odchylka, jsou uvedeny v tabulce IV. Výsledky zkoušek., kde k přetržení došlo ve směru výroby, jsou

označeny	AI c	i. výsledky zkoušek,	kde k	přetržení	. došlo	ve směru
příčném	ha směr výroby,	jsou označeny	T.
Tabulka	IVA
					varianta vlákna
				A	B175		C		D
		AI	T	AI	T	AI	T	AI	T
hustota	M	2,118	2,081	2,031	2,112	2,106	2,094	2,089	2,157
g/cm²	dev	0,015	0,029	0,141	0,048	0,043	0,031	0,054	0,063
MPa	M	17,6	25,2	18,7	32,0	20,1	29,8	15,8	27,5
	dev	1/1	1,4	2,3	1,3	1,1	0,7	2,3	'0,9
MPa	M	18,1	25,6	18,8	33,3	20,1	29,9	15,9	28,0
	dev	1,1	1,1	2,4	0,8	1,1	0,9	2,2	0,9
o/oo	M	0,45	0,63	0,52	0,70	0,41	0,65	0,39	0,59
	dev	0,03	0,03	0,08	0,04	0,11	0,05	0,04	0,06
6^ o/oo	M	0,50	0,66	0,54	0,75	0,41	0,68	0,41	0,63

Tabulka IVA - pokračování

dev 0,04	0,05	0,08	0,06	0,11	0,07 0,04	0,06
W 10“⁴ Mn/m² M 48,5	87,0	52,4	128,3	41,2	105,8 34,0	92,3
modul elas- M 38,9	40,3	36,5	45,9	51,0	45,7 40,2	47,2
ticity GPa dev 1,8	3,3	6,8	3,7	11,4 3	,9 3,1	4,4
varianta vlákna A =	vlákno	PP
varianta vlákna B17S	= vlákno PP/křída s	poměrem	dloužení 1	: 17,

pískované

varianta vlákna C = vlákno PP/Ba₂SO₄
varianta	vlákna D	= speciální vlákno PP/křída
Tabulka	IVB				varianta	vlákna		-
				B17SP		B20
			AI		T	AI		T
hustota	M		2,103		2,076	2,124		2,080
g/cm²	dev		0,057		0,035	0,032		0,020
a_k MPa	M		19,6		29,7	19,4		29,8
	dev		1,3		1,3	0,8		0,8
a_k MPa	M		19,8		29,7	19,5		29,8
	dev		1,2		1,3	0,9		0,8
e_k o/oo	M		0,42		0,70	0,50		0,67
	dev		0,10		0,05	0,11		0,06
o/oo	M		0,46		0,70	0,52		0,67
dev		0,11		0,05	0,14		0,06
W 10 ⁴ Mn/m² M		49,5		103,95	52,4		99,8
modul elas- M		48,5		42,7	40,2		45,1
ticity GPa dev	10,9		2,0			4,7
varianta	vlákna	B17SP =	vlákno PP/křída	s poměrem	dloužení
1 : 17, :	pískované	a profilové
varianta	vlákna	B20 = vlákno :	PP/křída s	poměrem	dloužení 1 : 20
Z výsledků je	í patrné, že	desky, obsahující	vlákna s obsahem

částic podle vynálezu, mají lepší vlastnosti, pokud jde o elasticitu, pevnost a deformaci, ve srovnání s deskami, vyrobenými z obvyklých polypropylenových vláken.

Příklad 3

Fixace vytlačovaného nedlouženého filmu v cementu

Fixace mezi vláknem a matricí je při vývoji plastových vláken důležitým parametrem, poněvadž dobrá fixace je nutným požadavkem pro použitelnost mechanických vlastností vláken, ale současně se tento parametr velmi obtížně měří. _

Měření fixace mezi plastem a cementem se provádí na vytlačovaném nedlouženěm filmu, z něhož byly připraveny všechny varianty vlákna podle příkladu 1. Čistá cementová pasta (Repidcement, poměr vody k cementu 0,5) se aplikuje na plastový film a na povrchy dvou kruhových ocelových zkušebních tělísek o vnitřním průměru 44, resp. 70 mm. Zkušební tělíska se umístí soustředně na obě strany plastového filmu tak, že cement na každé straně plastového filmu a cement na každém ocelovém tělísku i I navzájem přilnou. Připraví se 10 takovýchto zkušebních tělísek a cement na nich se vytvrzuje ve vlhčící komoře při teplotě místnosti. Po 7 dnech se 5 tělísek vyjme a umístí se volně v laboratoři (vlhkost 50 %, teplota 21 °C) (vytvrzování za sucha), zatímco ostatní zůstávají ve vlhčící komoře (vlhkost 95 až 100 %, teplota 21 °C) (vytvrzování za mokra).

Po dalších 7 dnech stabilizace sé zkoušejí fixační vlastnosti každého polyolefinového filmu. Dvě soustředně uspořádaná kruhová ocelová tělíska se od sebe oddálí kroucením pomocí torzního momentu

Výsledné maximální

M_v a odečte se získaný torzní moment, napětí ve střihu je ‘T’ max ^WV kde My je torzní moment

Ta se vypočte následujícím způsobem:

π b⁴ - a⁴

W_v =---= 5683 5 m³ b

a - vnitřní poloměr menšího ocelového zkušebního - 44/2 mm b - vnitřní poloměr většího ocelového zkušebního = 70/2 mm

Výsledky zkoušek vytlačovaného nedlouženého a W_v je reakce na torzní moment.

tělíska tělíska filmu, z něhož byly připraveny varianty vlákna, jsou uvedeny v tabulce V.

Tabulka V

Vytlačovaný nedloužený film s kompozicí variant vlákna

such	MPa	A 0,163·	B 0,3 31	C 0,414
^such	MPa	0,008	0,006	0,009
^mok	MPa	0,209	0,314	0,308
^mok	MPa	0,007-	0,004 ·	0,013
varianta	vlákna A = vlákno	PP
varianta	vlákna B= vlákna	PP/křída
vařian-tá	vlákna C = vlákno	PP/Ba₂SO₄ ’

{Z—'* ^such 3^e střední hodnota maximálního napětí ve střihu 5 zkušebních a zčásti v τ

tělísek, která byla vytvrzena zčásti ve vlhčící komoře podmínkách laboratoře.

^mok ^střední hodnota maximálního napětí ve střihu 5 zkušebních tělísek, která byla vytvrzována pouze ve vlhčící komoře.

^vsuch' ^resP* ^vmok standardní odchylka ^such, resp. ^Gmok.

Z výsledků je zřejmé, že hodnoty pro film, obsahující částice, jsou systematicky lepší než pro film bez částic. Dále jsou hodnoty pro zkušební vzorky, podrobené vytvrzování za sucha, lepší než pro vzorky, vytvrzované za mokra. To je opak výsledků, pozorovaných u PP vláken (bez obsahu částic).

Claims

1. Kompozitní materiál, vyztužený vlákny, vyznačující se tím, že obsahuje anorganické pojivo a vyztužující vlákna z polyolefinů nebo derivátů polyolefinu, která mají tloušťku 10 až 100 μη a obsahují anorganické částice o velikosti 1 až 10 μη v množství alespoň 12 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost vlákna.

2. Kompozitní materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že anorganické pojivo je tvořeno cementem, jako je portlandský cement, popelem, jako je létavý popílek, silikou, wollastonitem a/nebo bentonitem, a popřípadě dále obsahuje superzměkčující prostředek, jako, jsou sloučeniny sůlfonovaného naftalenu.

3. Kompozitní materiál podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že anorganické částice ve vláknech tvoří 17 % hmotnostních celkové hmotnosti vláken a mají velikost 3 až 5 μιη.

•

4. Kompozitní, materiál podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že anorganické částice ve vláknech jsou zvoleny z křídy, siliky, slídy, cementu, síranu barnatého, skla a barviva, jako je oxid titaničitý.

5. Kompozitní materiál podle nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že polyolefin je zvolen z polypropylenu a polyethylenu, derivátem polyolefinu je alkohol (vinylický polymer), zejména polyvinylalkohol, nebo akrylová kyselina nebo anhydrid organické kyseliny, přičemž polyolefinické řetězce polyolefinové komponenty jsou orientovány v podstatě jednosměrně.· · -

6. Kompozitní materiál podle nároku 1 až 6, vyznačující se tím, že vlákna obsahují polypropylen v množství 83 % hmotnostních a.křídu.v množství 17 % hmotnostních nebo polypropylen v množství 86 % hmotnostních a síran barnatý V množství 14 % hmotnostních.

7. Kompozitní materiál podle, nároku 1 až 6, vyznačující se tím, že tloušťka vláken je nanejvýš 100, výhodně 20 až 80 a přednostně 35 μη.

8. Kompozitní materiál podle nároku 1 až 7, vyznačující se tím, že šířka vláken je 20 až 700, výhodně 60 až 300 a přednostně asi 250 μπι.

9. Kompozitní materiál podle nároku 1 až 8, vyznačující se tím, že vlákna tvoří síť, přičemž délka jednotlivých vláken je kratší než délka mezer mezi vlákny a činí nanejvýš 15, výhodně nanejvýš 6 až 12 a přednostně nanejvýš 6 mm.

10. Kompozitní materiál podle nároku 1 až 9, vyznačující se tím, že obsahuje povrchově aktivní látku.