WO2011144341A1 - Verfahren zur herstellung faserverstärkter thermoplastverbundwerkstoffe - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to the production of composite materials from dissolved fiber balls and thermoplastics which are compounded by means of internal kneaders
  • thermoplastics with fibers predominantly with glass fibers in the form of short fibers
  • the object of the present invention is to provide a method by which relatively inexpensive fiber-reinforced thermoplastic composite materials can be produced in large quantities.
  • the object is achieved by a method for producing fiber-reinforced thermoplastic composite materials, characterized in that fiberballs and thermoplastics discontinuously compounded in internal kneaders and thereby isolated the fiberballs and the individual fibers are distributed homogeneously.
  • the use of fiber balls helps to reduce costs, since tangled fiber remains of products waste or from fiber pulps, which are often made of recycled goods, can be used
  • the kneader is loaded with previously balanced portions of the recipe, the kneading process is started, if necessary, additional recipe ingredients are added during the kneading process and after a time corresponding to the respective recipe, the kneading process by opening a lock, in which the kneader content is ejected , completed.
  • the material leaving the kneader is one or more pieces of composite material which can either be calendered into sheets or foils, e.g.
  • DSEs are not the aggregates described above which must melt thermoplastics, but conical, counter-rotating conveyors which are suitable for pressing the hot thermoplastic composite material through a perforated plate for subsequent granulation.
  • the internal kneaders of Harburg Freudenberger AG can handle up to several tonnes of rubber or thermoplastic composites Process per hour and thus achieve industrial orders of magnitude that are not achievable with the above-mentioned pultrusion process.
  • kneader technology to the production of thermoplastic fiber composites has unexpectedly been found that even very difficult to dose and difficult to mix fibers such as long coiled long fibers but also fiber pulp in thermoplastic matrix can be distributed excellent homogeneous.
  • wattled long fibers are to be understood as fibrous bones of biological, mineral or organic, natural or synthetic origin which have fiber lengths of greater than 30 mm, preferably greater than 50 mm, which are present in disordered, three-dimensional entangled forms.
  • Pulps are fibers which are strongly fibrillated by grinding. Such pulps are mainly known from the paper and pulp industry, but are also made of aramid, preferably of para-aramid (p-aramid), polyacrylonitrile (PAN) or cellulose fibers of hemp, flax or lyocell (eg Tencel ® ) , Other suitable cellulose fibers are viscose and rayon (eg Cordenka ®). Due to their high degree of fibrillation, pulps are very prone to entangling the individual fibers with each other.
  • the degree of fibrillation is indicated, for example, by the height of the specific surface.
  • short fibers of para-aramid filaments having a nominal diameter of 13 ⁇ m have a specific surface area of about 0.2 m 2 / g (US Pat. No. 4,957,794).
  • the typical diameters of synthetic fibers are between 10 and 20 ⁇ ⁇ , smaller and higher values are not excluded hereby.
  • Pulp of p-aramid with starting fiber thicknesses of 13 ⁇ have, for example, specific surface areas of 6 - 16 m 2 / g and pulps PAN up to 50 m 2 / g and more.
  • the average diameter of the fiber fibrils are thus smaller by 30 to 80 than the starting fibers in the case of p-aramid fibers and are therefore in the submicrometer range of 0.16 ⁇ to 0.43 ⁇ mathematically.
  • the fiber lengths are depending on the degree of grinding and fiber type at 1 to 6 mm.
  • the Faserfibrillen have an average diameter of 0.07 ⁇ , whereby the fibrils are about 190 times thinner than the starting fibers before grinding.
  • fiber balls of fibrillated fiber bundles are used in which the starting fibers before fibrillation diameter of 10 to 20 ⁇ and the fibrils have average diameters by a factor of 5 to 250, preferably by a factor of 10 to 200 and more preferably by a factor of 30 to 80 thinner than the starting fibers.
  • the fibrillated fiber bundles have specific surfaces (measured according to DIN ISO 9277: 2003-05 "Determination of the specific surface area of solids by gas adsorption by the BET method (ISO 9277: 1995)") of 1.0 to 60 m 2 / g, preferably from 6 to 50 m 2 / g and particularly preferably from 8 to 16 m 2 / g.
  • Uncoated fibers are preferably used in the process according to the invention. Since fibrillated fiber bundles or fiber pulps are usually produced by grinding in water, possibly still existing coatings (avivages) are washed off before the fibers are used in the process according to the invention from the spinning process.
  • the thermoplastics consist of the material groups of the polyolefins, such as For example, polyethylenes (PE) or polypropylenes (PP) and their co-polymers, the polyamides (PA) and their co-polymers, the styrene-based polymers, eg polystyrene (PS), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), acrylic ester Styrene-acrylonitrile (ASA) and its co-polymers, the cellulose derivatives, eg cellulose acetate (CA), the polyester, eg polyethylene terephthalate (PET) and its co-polymers, the polymethacrylates, eg polymethyl methacrylate (PM A), the biopolymers, for example, the polylactic acid (PLA) or mixtures of two or more polymers.
  • the polyolefins such as For example, polyethylenes (PE) or polypropylenes (PP) and their co-polymers,
  • a kneader based on the fact that two kneading blades circulate the material to be kneaded between itself and the surrounding housing wall, wherein the geometry of the kneading blades alternating pressure voltage peaks and discharge phases. In this way, the material is sheared and it generates in a short time frictional heat, which heats the plasticine quickly.
  • Technically elaborately designed kneaders have an internal temperature of the kneader blades, which makes it possible to counteract selective overheating of the kneading material by suitable control of the temperature. By controlling the speed and tempering, the heating rate can be controlled.
  • the fiber content in the composite material may be in percentages by weight of 3% to 80%, preferably from 10% to 50%, and more preferably from 15% to 35%.
  • adhesion promoter in one embodiment, from 1 to 5% by weight are added to the mixture of thermoplastics and fibers.
  • the kneading times are 2 to 30 minutes, for example 4 to 10 minutes.
  • the modulus of elasticity of the tensile modulus increases by at least 25%, preferably by more than 50% and more preferably by more than 100%, compared with the unreinforced thermoplastic, and the impact strength is increased by a factor of 1.1 to 10 increased by a factor of 1.2 to 8 and more preferably by a factor of 2 to 5.
  • the kneader mixture was transferred from the kneader to a conical, counter-rotating twin-screw extruder and pressed through a perforated plate tool with 10 mm hole diameters before being granulated into individual granules beyond the perforated plate tool by underwater granulation.
  • the granules were dewatered via a centrifuge and further removed on a vibrating trough to the packaging. cools.
  • the resulting long-fiber granules were sprayed on an injection molding machine (Arburg 420 C) to shoulder bars, of which the tensile modulus of elasticity, the tensile strength of the tensile elongation (according to DIN EN ISO 527/1/2/3) and the impact strength (according to DIN EN ISO - 179-1) were determined (see Table 1).
  • the fiber raw material used is p-aramid pulp (Teijin AG, Twaron 1095) with 10 parts by weight and polyamide 6 (Ravamid R 200 S) with 90 parts by weight without adhesion promoter.
  • the kneading time is 7 min. increased to reach the melting temperature of the PA6 of 240 ° C and slightly exceed.
  • the pelleting and testing were carried out as in Example 1.
  • the tensile moduli are increased by up to 270%, the tensile strengths vary from a slight decrease to a slight increase, the tensile elongation is greatly reduced, and the impact resistance is increased Hemp PP compounds slightly increased by a factor of 1.25 to 1.37, whereas in the case of PA6 aramid compounds it increased by approximately a factor of 5.
  • Fibers and polypropylene as well as adhesion promoters were dosed together in the proportions indicated in Table 2 into an internal kneader (Harburg Freudenberger type GK 5 E, filling volume 5.5 l) and kneaded at about 136 revolutions per minute until at least the melting point of the PP of 166 ° C was reached, then the speed was reduced and the mixture kneaded for a total of 6 to 10 minutes.
  • the kneader mixture was ejected as a bale and separated by hand in the hot state into elongated pieces of about 5 cm in diameter and about 15 to 25 cm in length. After cooling The pieces were ground into granules on a granulator with a perforation of 5 mm.
  • the resulting granules were injected on an injection molding machine (Arburg 420 C) into shoulder bars of which tensile modulus, tensile strength, tensile elongation and impact strength were determined (see Table 3).
  • Fibers and polypropylene as well as adhesion promoters were metered into the proportions shown in Table 4 together in an internal kneader (Harburg Freudenberger type GK 5 E, filling volume 5.5 1) and kneaded at about 136 revolutions per minute until at least the melting temperature of the PP of 166 ° C was reached, then the speed was reduced and the mixture kneaded for a total of 6 to 10 minutes.
  • the kneader mixture was ejected as a bale and separated by hand in the hot state into elongated pieces of about 5 cm in diameter and about 15 to 25 cm in length. After cooling, the pieces were ground to granules on a granulator with a perforation of 5 mm.
  • the resulting long-fiber granules were sprayed on an injection molding machine (Arburg 420 C) into shoulder bars of which the tensile modulus of elasticity, the tensile strength, the tensile elongation and the impact resistance were determined (see Table 5).

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Abstract

Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Thermoplastverbundwerkstoffe dadurch gekennzeichnet, dass Faserknäuel und Thermoplasten diskontinuierlich in Innenknetern kompoundiert und dabei die Faserknäuel vereinzelt und die Einzelfasern homogen in der Thermoplastmatrix verteilt werden.

Description

Verfahren zur Herstellung faserverstärkter
Thermoplastverbundwerkstoffe
Vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Verbundwerkstoffen aus aufgelösten Faserknäueln und Thermoplasten die mittels Innenkneter kompoundiert werden
Die Verstärkung von thermoplastischen Kunststoffen mit Fasern, überwiegend mit Glasfasern in Form von Kurzfasern ist als Stand der Technik bekannt. Voraussetzung für die Kompoundierung in gängigen Kunststoffverarbeitungsmaschinen, wie z.B. Doppelschneckenextrudern, ist eine gute Do- sierbarkeit der Fasern. Dies ist bei Glasfasern gut, bei anderen Fasern, wie z.B. Naturfasern oder organischen Synthesefasern aufgrund starker gegenseitiger Anhaftung, Verhakung oder Verknäuelung nur schwer zu realisieren. Aus diesem Grund werden sogenannte Langfasergranulate z.B. mit Pultrusionsverfahren hergestellt (z.B. AT 411 661; UK 1 439 327; US 5 725 954; US 3 993 726). Beim Pultrusionsverfahren wird eine Schar von Fäden durch eine Düse gezogen oder gedrückt und dabei mit geschmolzenem Polymer durchtränkt und/oder umhüllt. Die Durchsatzgeschwindigkeiten sind mit wenigen Metern pro Minute relativ langsam und der Gesamtdurchsatz ist zudem gering, weil jeweils nur ein Strang in einer Düse imprägniert werden kann. Wenn für die KunststoffIndustrie übliche Granulate für den Spritzguss hergestellt werden sollen, dann sollte der Strangdurchmesser des fertigen Verbundwerkstoffs bei der Herstellung von Granulaten nicht mehr als 6 - 10 mm betragen, um problemlos von Extruderschnecken eingezogen werden zu können. In DE 10 2005 040 620 wird die Herstellung glasfaserverstärkter PolymerZusammensetzungen beschrieben, die gemäß Abbildung und Beschreibung: "Dies bedeutet, dass die Glasfaser oder andere Fasern ... kontinuierlich in den Benet- zungs- bzw. Imprägnierprozess unterzogen werden" einem Pultrusionsverfahren gleicht, obwohl für die Kompoundierung die "üblichen Aggregate wie Innenkneter, Extruder und Doppelwellenschnecken ..." genannt werden. Das Produkt wird als Langfasergranulat mit unidirektional angeordneten Filamenten beschrieben, was ein direktes Kneten der Fasern in der Kunststoffmatrix ausschließt. Alternativ zum Pultrusions- verfahren wurden in neuerer Zeit textile Verfahren vorgestellt, um Langfasergranulate herzustellen (DE 197 11 247; EP 1 097 033) . Im Wesentlichen werden bei diesen Verfahren Verstärkungsfasern und Thermoplastfasern gemeinsam zu einem dicken Garn verzwirnt und durch Anschmelzen der Thermoplastfasern zu einem festen Strang fixiert, der nach Abkühlung auf Granulatlänge geschnitten wird. Diese textilen Verfahren können zwar schneller Arbeiten, erzeugen aber ebenfalls jeweils nur einen Strang (von 6 - 10 mm) pro Einheit. Die Verwendung von "Klebefasern", die in vorgelagerten Prozessen hergestellt werden müssen, macht diesen Pro- zess zusätzlich teuer.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzubieten, mit dem relativ preiswert faserverstärkte Thermoplastverbundwerkstoffe in großen Mengen hergestellt werden können. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung faserverstärkte Thermoplastverbundwerkstoffe dadurch gekennzeichnet, dass Faserknäuel und Thermoplasten diskontinuierlich in Innenknetern kompoundiert und dabei die Faserknäuel vereinzelt und die Einzelfasern homogen verteilt werden. Der Einsatz von Faserknäueln hilft die Kosten zu reduzieren, da verknäuelte Faserreste von Produk- tionsabfallen oder aus Faserpulpen, die häufig aus Recyclingware hergestellt werden, eingesetzt werden können
Ein wesentlicher Unterschied der Knetertechnologie zur Kompoundierung mit Doppelschneckenextrudern (DSE) ist der, dass Kneter diskontinuierlich, DSE jedoch kontinuierlich betrieben werden. Beim kontinuierlichen Betrieb ist die genaue gravimetrische Dosierung aller Komponenten eine wesentliche Voraussetzung, um Verbundwerkstoffe mit einheitlicher Zusammensetzung zu erhalten. Da Fasern gerne zum Verhaken neigen, sind sie nur sehr schwer kontinuierlich gravimetrisch exakt zu dosieren. Kneter aus der Kautschukindustrie kennen dieses Problem nicht, da sie diskontinuierlich arbeiten, d.h. zu Beginn wird der Kneter mit zuvor ausgewogenen Anteilen der Rezeptur beladen, der Knetvorgang wird gestartet, ggf. werden während des Knetprozesses weitere Rezepturbestandteile dazugegeben und nach einer, der jeweiligen Rezeptur zugehörigen Zeit wird der Knetprozess durch Öffnen einer Schleuse, bei der der Kneterinhalt ausgeworfen wird, beendet. Das Material, das den Kneter ver- lässt, sind ein oder mehrere Stücke Verbundwerkstoff, die entweder in Kalandern zu Platten oder Folien z.B. mit Materialdicken von 0,2 mm bis 15 mm, bevorzugt von 0,5 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt 1 mm bis 6 mm gewalzt oder in speziellen DSE zu Granulat von 2 mm bis 15 mm, bevorzugt von 3 mm bis 8 mm und besonders bevorzugt 4 mm bis 6 mm für die Weiterverarbeitung umgeformt werden. Bei den DSE handelt es sich dabei nicht um die oben erläuterten Aggregate, die Thermoplasten aufschmelzen müssen, sondern um konische, gegenläufige Fördereinrichtungen, die geeignet sind, den heißen thermoplastischen Verbundwerkstoff durch eine Lochplatte zur anschließenden Granulierung zu pressen.
Die Innenkneter der Harburg Freudenberger AG können bis zu mehrere Tonnen Kautschuk bzw. Thermoplastverbundwerkstoffe pro Stunde verarbeiten und erreichen damit industrielle Größenordnungen, die mit oben genannten Pultrusions- verfahren nicht erreichbar sind. Bei der Anwendung der Knetertechnologie auf die Herstellung thermoplastischer Faserverbundwerkstoffe hat sich unerwarteter Weise herausgestellt, dass auch sehr schwierig zu dosierende und schwierig zu vermischende Fasern wie geknäuelte Langfasern aber auch Faserpulpen in thermoplastischer Matrix hervorragend homogen verteilt werden können. Unter geknäuelten Langfasern sind in diesem Zusammenhang Faserknäuele biologischer, mineralischer oder organischer, natürlicher oder synthetischer Herkunft zu verstehen, die Faserlängen von größer 30 mm, bevorzugt größer 50 mm aufweisen, die in ungeordneter, dreidimensional verschlungener Form vorliegen. Sie unterscheiden sich damit wesentlich von Langfasern die in faserorientierter Form, z.B. als Garne, Filamentbündel (Rowings) oder Kardenbänder den Pultrusionsprozessen zugeführt werden. Unter Pulpen sind Fasern zu verstehen, die durch Mahlung stark fibrilliert werden. Solche Pulpen sind vor allem aus der Papier- und ZellstoffIndustrie bekannt, werden aber auch aus Aramid-, bevorzugt aus para-Aramid (p- Aramid) , Polyacrylnitril- (PAN) oder Cellulosefasern aus Hanf, Flachs oder Lyocell (z.B. Tencel®) hergestellt. Weitere geeignete Cellulosefasern sind Viscose und Rayon (z.B. Cordenka®) . Pulpen neigen durch ihren hohen Grad an Fibrillierung sehr stark zum Verhaken der einzelnen Fasern untereinander. Der Grad der Fibrillierung wird z.B. über die Höhe der spezifischen Oberfläche angegeben. So haben z.B. Kurzfasern aus para-Aramidfilamenten mit einem Nominaldurchmesser von 13 μπι eine spezifische Oberfläche von ca. 0,2 m2/g (US 4,957,794). Die typischen Durchmesser von Synthesefasern liegen zwischen 10 und 20 μπ\, wobei kleinere und höhere Werte hiermit nicht ausgeschlossen werden. Pulpen aus p-Aramid mit Ausgangsfaserdicken von 13 μπι weisen z.B. spezifische Oberflächen von 6 - 16 m2/g und Pulpen aus PAN bis zu 50 m2/g und mehr auf. Die durchschnittlichen Durchmesser der Faserfibrillen sind bei p-Aramidfasern damit um den Faktor 30 bis 80 kleiner als die Ausgangsfasern und liegen damit im Submikrometerbereich von rechnerisch 0,16 μπι bis 0,43 μπι. Die Faserlängen liegen je nach Mahlgrad und Fasertype bei 1 bis 6 mm. Bei PAN-Pulpe weisen die Faserfibrillen einen durchschnittlichen Durchmesser von 0,07 μπι auf, womit die Fibrillen ca. 190-mal dünner sind als die Ausgangsfasern vor der Mahlung.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden Faserknäuel aus fibrillierten Faserbündeln eingesetzt, bei denen die Ausgangsfasern vor Fibrillierung Durchmesser von 10 bis 20 μπι aufweisen und die Fibrillen durchschnittliche Durchmesser aufweisen, die um den Faktor 5 bis 250, bevorzugt um den Faktor 10 bis 200 und besonders bevorzugt um den Faktor 30 bis 80 dünner sind als die Ausgangsfasern.
In einer Ausführungsform der Erfindung weisen die fibril- lierten Faserbündel spezifische Oberflächen (gemessen nach DIN ISO 9277:2003-05 „Bestimmung der spezifischen Oberfläche von Feststoffen durch Gasadsorption nach dem BET- Verfahren (ISO 9277:1995)") von 1,0 bis 60 m2/g, bevorzugt von 6 bis 50 m2/g und besonders bevorzugt von 8 bis.16 m2/g auf.
Bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren unbeschichtete Fasern eingesetzt. Da fibrillierte Faserbündel bzw. Faserpulpen gewöhnlich durch Mahlung in Wasser hergestellt werden, werden aus dem Spinnprozess eventuell noch vorhandene Beschichtungen (Avivagen) abgewaschen, bevor die Fasern im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung bestehen die Thermoplasten z.B. aus den Materialgruppen der Polyolefine, wie z.B. Polyethylene (PE) oder Polypropylene (PP) und deren Co-polymere, der Polyamide (PA) und deren Co-Polymere, der styrolbasierten Polymere, z.B. Polystyrol (PS), Acrylnit- ril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA) und deren Co-Polymere, der Cellulosederivate, z.B. Celluloseacetat (CA), der Polyester, z.B. Polyethylentere- phthalat (PET) und deren Co-Polymere, der Polymethacrylate, z.B. Polymethylmethacrylat (PM A), der Biopolymere, z.B. der Polymilchsäure (PLA) oder aus Mischungen von zwei oder mehreren Polymeren.
Die Arbeitsweise eines Kneters beruht darauf, dass zwei Knetschaufeln das zu knetende Material zwischen sich und der umgebenden Gehäusewand umwälzen, wobei durch die Geometrie der Knetschaufeln sich Druckspannungsspitzen und Entlastungsphasen abwechseln. Auf diese Weise wird das Material geschert und es entsteht in kurzer Zeit Reibungswärme, die die Knetmasse schnell erwärmt. Technisch aufwendig konstruierte Kneter verfügen über eine innere Temperierung der Kneterschaufeln, die es ermöglicht punktuellen Überhitzungen des Knetmaterials durch geeignete Steuerung der Temperierung entgegen zu wirken. Durch Steuerung von Drehzahl und Temperierung lässt sich die Aufheizrate steuern. Mit einem Kneter lassen sich daher mehrere Funktionen, die bei der Kompoundierung von Fasern, speziell von feuchten Naturfasern von Interesse sind, kombinieren. Diese Funktionen, wie Vermischen, Homogenisieren, Kürzen von Fasern, Trocknen und Aufheizen bis oder über den Schmelzpunkt des oder der Thermoplasten und ggf. Einkneten von Thermoplastmatrix in vorhandene Hohlräume von Zellstrukturen des Fasermaterials, sind je nach Prozessfahrweise mit unterschiedlicher Gewichtung zu versehen und ermöglichen rezepturabhängige Optimierung der Verbundwerkstoffe. Der Faseranteil im Verbundmaterial kann in Gewichtsprozenten von 3% bis 80%, bevorzugt von 10% - 50% und besonders bevorzugt von 15% bis 35% variieren .
In einer Ausführungsform der Erfindung werden der Mischung von Thermoplasten und Fasern 1 bis 5 Gew.-% Haftvermittler zugesetzt .
In einer Ausführungsform der Erfindung betragen die Knetzeiten 2 bis 30 Minuten, beispielsweise 4 bis 10 Minuten.
In einer Ausführungsform der Erfindung nimmt der Zug-E- Modul gegenüber dem unverstärkten Thermoplasten um mindestens 25%, bevorzugt um mehr als 50% und besonders bevorzugt um mehr als 100% zu und die Schlagzähigkeit wird um den Faktor 1,1 bis 10, bevorzugt um den Faktor 1,2 bis 8 und besonders bevorzugt um den Faktor 2 bis 5 erhöht.
Beispiele Beispiel 1
30,6 kg, bestehend aus 30 Gewichtsteilen Langfaserhanf (BaFa Badische Naturfaser GmbH, Typ VF6) mit 8% Feuchte, 70 Gewichtsteilen Polypropylen (Clyrell EM 248U) und 2 Gewichtsteilen Maleinsäureanhydrid gepfropftes Polypropylen als Haftvermittler (Exxelor PO 1020) wurden gemeinsam in einen Innenkneter (Harburg Freudenberger Typ 45) dosiert und bei 190 Umdrehungen pro Minute für 5 Minuten geknetet. Die Knetermischung wurde aus dem Kneter in einen konischen, gegenläufigen Doppelschneckenextruder überführt und durch ein Lochplattenwerkzeug mit 10 mm Lochdurchmessern gedrückt bevor sie jenseits des Lochplattenwerkzeugs mittels Unter- wassergranulierung in einzelne Granulatkörner granuliert wurde. Das Granulat wurde über eine Zentrifuge entwässert und auf einer Rüttelrinne bis zur Verpackung weiter abge- kühlt. Das resultierende Langfasergranulat wurde auf einer Spritzgussmaschine (Arburg 420 C) zu Schulterstäben gespritzt, von denen der Zug-E-Modul, die Zugfestigkeit die Zugdehnung (nach DIN EN ISO 527/1/2/3) und die Schlagzähigkeit (nach DIN EN ISO - 179-1) ermittelt wurden (siehe Tabelle 1) .
Beispiel 2
Konzentrationen und Vorgehensweise wie in Beispiel 1, nur dass anstelle von Langfasern, Kurzfasern (BaFa Badische Naturfaser GmbH, Typ KFS, fein) eingesetzt wurden.
Beispiel 3
Konzentrationen und Vorgehensweise wie in Beispiel 1, nur dass anstelle von Langfasern, Faserpulpe (BaFa Badische Naturfaser GmbH, Typ SKF 2) eingesetzt wurden.
Beispiel 4
Als Faserrohstoff wird p-Aramidpulpe (Teijin AG, Twaron 1095) mit 10 Gewichtsteilen und Polyamid 6 (Ravamid R 200 S) mit 90 Gewichtsanteilen ohne Haftvermittler eingesetzt. Die Knetzeit wird auf 7 min. erhöht, um die Schmelztemperatur des PA6 von 240° C zu erreichen und geringfügig zu überschreiten. Die Pelletierung und Prüfung erfolgte wie in Beispiel 1.
Tabelle 1
Zug- und Schlagfestigkeit von 3 Knetermischungen von PP mit Hanffasern und einer Mischung von PA6 mit p-Aramidpulpe.
Figure imgf000010_0001
Wie aus Tabelle 1 zu ersehen, werden durch das Einkneten von Fasern und Faserpulpen die Zug-E-Module um bis zu 270% erhöht, die Zugfestigkeiten schwanken von einer leichten Erniedrigung bis zu einer leichten Erhöhung, die Zugdehnung wird stark reduziert und die Schlagzähigkeit bei Hanf-PP- Compounds leicht, um den Faktor 1,25 bis 1,37, hingegen bei PA6-Aramid-Compounds erheblich, um annähernd den Faktor 5 erhöht .
Beispiel 5
Fasern und Polypropylen sowie Haftvermittler wurden in den in Tabelle 2 angegebenen Anteilen gemeinsam in einen Innen- kneter (Harburg Freudenberger Typ GK 5 E, Füllvolumen 5,5 1) dosiert und bei ca. 136 Umdrehungen pro Minute geknetet bis mindestens die Schmelztemperatur des PP von 166°C erreicht wurde, danach wurde die Drehzahl reduziert und die Mischung insgesamt für 6 bis 10 Minuten geknetet. Die Knetermischung wurde als Ballen ausgeworfen und im heißen Zustand von Hand in längliche Stücke von ca. 5 cm Durchmesser und ca. 15 bis 25 cm Länge vereinzelt. Nach Abkühlung wurden die Stücke auf einer Schneidmühle mit einer Sieblo- chung von 5 mm zu Granulat vermählen. Das resultierende Granulat wurde auf einer Spritzgussmaschine (Arburg 420 C) zu Schulterstäben gespritzt, von denen der Zug-E-Modul, die Zugfestigkeit die Zugdehnung und die Schlagzähigkeit ermittelt wurden (siehe Tabelle 3) .
Tabelle 2
Figure imgf000012_0001
Tabelle 3
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0002
Beispiel 6
Fasern und Polypropylen sowie Haftvermittler wurden in den in Tabelle 4 angegebenen Anteilen gemeinsam in einen Innen- kneter (Harburg Freudenberger Typ GK 5 E, Füllvolumen 5,5 1) dosiert und bei ca. 136 Umdrehungen pro Minute geknetet bis mindestens die Schmelztemperatur des PP von 166°C erreicht wurde, danach wurde die Drehzahl reduziert und die Mischung insgesamt für 6 bis 10 Minuten geknetet. Die Knetermischung wurde als Ballen ausgeworfen und im heißen Zustand von Hand in längliche Stücke von ca. 5 cm Durchmesser und ca. 15 bis 25 cm Länge vereinzelt. Nach Abkühlung wurden die Stücke auf einer Schneidmühle mit einer Sieblo- chung von 5 mm zu Granulat vermählen. Das resultierende Langfasergranulat wurde auf einer Spritzgussmaschine (Arburg 420 C) zu Schulterstäben gespritzt, von denen der Zug-E-Modul, die Zugfestigkeit die Zugdehnung und die Schlagzähigkeit ermittelt wurden (siehe Tabelle 5) .
Tabelle 5
Figure imgf000014_0001
Der fett gedruckte Wert stammt aus dem Datenblatt des Herstellers, alle anderen Werte wurden nach DIN EN ISO - 179-1 und DIN EN ISO 527/1/2/3 bestimmt Tabelle 4
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0002
MDF= Refinerfaser aus Fichte für die MDF-Herstellung ihd= Institut für Holztechnologie Dresden
SCS 071 = interne Versuchsnummer beim ihd
Scona TPPP 8112 FA: Haftvermttler auf Basis MA-gepropftes PP Kraton FG 1901 GT: Schlagzähmodi fizierer + MA
Kraton D 1184 ASM: Schlagzähmodifizierer ohne MA

Claims

Patentansprüche
1. Einstufiges Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Thermoplastverbundwerkstoffe dadurch gekennzeichnet, dass Faserknäuel biologischer oder organischer, natürlicher oder synthetischer Herkunft und Thermoplasten diskontinuierlich in Innenknetern kompoundiert und dabei die Faserknäuel vereinzelt und die Einzelfasern homogen in der Thermoplastmatrix verteilt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Faserknäuel aus fibrillierten Faserbündeln bestehen, wobei die Ausgangsfasern vor Fibrillierung Durchmesser von 10 bis 20 μια aufweisen und die Fibrillen durchschnittliche Durchmesser aufweisen, die um den Faktor 5 bis 250 dünner sind als die Ausgangsfaser.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Fibrillen durchschnittliche Durchmesser aufweisen, die um den Faktor 10 bis 200 dünner sind als die Ausgangsfaser.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Fibrillen durchschnittliche Durchmesser aufweisen, die um den Faktor 30 bis 80 dünner sind als die Ausgangsfaser.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die fibrillierten Faserbündel spezifische Oberflächen (gemessen nach der BET Methode) von 1,0 bis 60 m2/g aufweisen .
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die fibrillierten Faserbündel spezifische Oberflächen (gemessen nach der BET Methode) von 6 bis 50 m2/g aufweisen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die fibrillierten Faserbündel spezifische Oberflächen (gemessen nach der BET Methode) von 8 bis 16 m2 /g aufweisen.
8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Faserknäuel dreidimensional verschlungene Langfasern mit mindestens 30 mm Länge aufweisen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Faserknäuel dreidimensional verschlungene Langfasern mit mehr als 50 mm Länge aufweisen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Faserknäuel aus Aramid, Polyacrylnitril (PAN), natürlichen oder synthetischen Cellulosefasern, oder aus Mischungen von zwei oder mehreren der genannten Materialtypen bestehen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Aramid para- Aramid ist.
12. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die natürlichen oder synthetischen Cellulosefasern Hanf, Flachs, Zellstoff, Papier oder Lyocellfasern sind.
13. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die natürlichen oder synthetischen Cellulosefasern Viscose oder Rayon sind.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Faseranteil 3-80 Gewichtsprozent beträgt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem der Faseranteil 10-50 Gewichtsprozent beträgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Faseranteil 15-35 Gewichtsprozent beträgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem die Thermoplasten aus den Materialgruppen der Polyole- fine und deren Copolymere, der Polyamide (PA) und deren Copolymere, der styrolbasierten Polymere und deren Copolymere, der Cellulosederivate, der Polyester und deren Copolymere, der Polymethacrylate, der Biopolymere ausgewählt sind oder aus Mischungen von zwei oder mehreren der genannten Polymeren bestehen.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Polyolefin Polyethylen oder Polypropylen ist.
19. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das styrolbasierte Polymer Polystyrol (PS), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA) ist.
20. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Cellulose- derivat Celluloseacetat (CA) ist.
21. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem der Polyester Polyethylenterephthalat (PET) ist.
22. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Polymethacrylat Polymethylmethacrylat (PMMA) ist.
23. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Biopolymer Polymilchsäure (PLA) ist
24. Thermoplastverbundwerkstoff, erhältlich nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Zug-E-Modul gegenüber dem unverstärkten Thermoplasten um mindestens 25% zunimmt und die Schlagzähigkeit um den Faktor 1,1 bis 10 erhöht wird.
25. Thermoplastverbundwerkstoff gemäß Anspruch 24, bei dem der Zug-E-Modul gegenüber dem unverstärkten Thermoplasten um mindestens 50% zunimmt.
26. Thermoplastverbundwerkstoff gemäß Anspruch 25, bei dem der Zug-E-Modul gegenüber dem unverstärkten Thermoplasten um mindestens 100% zunimmt.
27. Thermoplastverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 24 bis 26, bei dem die Schlagzähigkeit um den Faktor 1,2 bis 8 erhöht wird.
28. Thermoplastverbundwerkstoff nach Anspruch 27, bei dem die Schlagzähigkeit um den Faktor 2 bis 5 erhöht wird.
29. Thermoplastverbundwerkstoff, erhältlich nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff in Partikelform mit Partikeldurchmessern von 2 mm bis 15 mm zur Weiterverarbeitung bereitgestellt wird.
30. Thermoplastverbundwerkstoff nach Anspruch 29, bei dem der Verbundwerkstoff in Partikelform mit Partikeldurchmessern von 3 mm bis 8 mm zur Weiterverarbeitung bereitgestellt wird.
31. Thermoplastverbundwerkstoff nach Anspruch 30, bei dem der Verbundwerkstoff in Partikelform mit Partikeldurchmessern von 4 mm bis 6 mm zur Weiterverarbeitung bereitgestellt wird.
32. Thermoplastverbundwerkstoff, erhältlich nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff in Form von Folien oder Platten zur Weiterverarbeitung bereitgestellt wird.
33. Thermoplastverbundwerkstoff nach Anspruch 32, bei dem der Verbundwerkstoff in Form von Folien oder Platten mit Materialdicken von 0,2 mm bis 15 mm zur Weiterverarbeitung bereitgestellt wird.
34. Thermoplastverbundwerkstoff nach Anspruch 33, bei dem der Verbundwerkstoff in Form von Folien oder Platten mit Materialdicken von 0,5 mm bis 10 mm zur Weiterverarbeitung bereitgestellt wird.
35. Thermoplastverbundwerkstoff nach Anspruch 34, bei dem der Verbundwerkstoff in Form von Folien oder Platten mit Materialdicken von 1 mm bis 6 mm zur Weiterverarbeitung bereitgestellt wird.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2670792A1 (de) * 2011-02-02 2013-12-11 Biowert AG Faserverstärktes kunststoffmaterial
CN107400289A (zh) * 2016-05-20 2017-11-28 松下电器产业株式会社 复合树脂成型体及其制造方法以及使用了该成型体的筐体构件
IT201900014658A1 (it) 2019-08-12 2021-02-12 Fondazione St Italiano Tecnologia Biocomposito biodegradabile e processo per la sua preparazione
US20230331968A1 (en) * 2012-02-14 2023-10-19 International Paper Company Composite polymer

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120083555A1 (en) * 2010-10-04 2012-04-05 New Polymer Systems, Inc. High temperature resistant plastic composite with modified ligno-cellulose
SG11201901190XA (en) * 2016-09-09 2019-03-28 Forta Corp Enhancement of reinforcing fibers, their applications, and methods of making same
US20220338641A1 (en) * 2021-04-27 2022-10-27 Soft-Tex International, Inc. Mattresses, cushions, and body-support pads or mats with deformable walls having fiber strands embedded therein
JP7260074B1 (ja) * 2021-10-12 2023-04-18 星光Pmc株式会社 樹脂組成物及びその製造方法

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1439327A (en) 1972-06-28 1976-06-16 Nat Res Dev Pelletised fibres
US3993726A (en) 1974-01-16 1976-11-23 Hercules Incorporated Methods of making continuous length reinforced plastic articles
US4957794A (en) 1990-01-02 1990-09-18 E. I. Dupont De Nemours And Company Aramid fluff
DE19711247A1 (de) 1997-03-18 1997-12-04 Thueringisches Inst Textil Verfahren zur Herstellung von Langfasergranulat aus Hybridbändern
US5725954A (en) 1995-09-14 1998-03-10 Montsinger; Lawrence V. Fiber reinforced thermoplastic composite with helical fluted surface and method of producing same
DE19808325A1 (de) * 1998-02-27 1999-09-09 Fraunhofer Ges Forschung Faserverstärkte thermoplastische Formmasse und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO1999056936A1 (en) * 1998-05-07 1999-11-11 Instituut Voor Agrotechnologisch Onderzoek (Ato-D Lo) Process for continuously manufacturing composites of polymer and cellulosic fibres, and compounded materials obtained therewith
EP1097033A1 (de) 1999-03-25 2001-05-09 Ostthüringische Materialprüfgesellschaft für Textil und Kunststoffe mbH Rudolfstadt Langfasergranulat und verfahren und vorrichtung zur herstellung eines langfasergranulats
US6284098B1 (en) * 1998-07-20 2001-09-04 Wwj, Llc Lignocellulose fiber filler for thermoplastic composite compositions
JP2002003723A (ja) * 2000-06-19 2002-01-09 Konica Corp 熱可塑性組成物、成形方法及び感光材料用容器
DE10120975A1 (de) * 2001-04-27 2002-11-21 Emda Foundation For Dev Aid Ac Verfahren zur Herstellung von Kunststoffverbunden mit Hilfe faserhaltiger Materialien, die den Zweck der Verstärkungsfasern erfüllen
AT411661B (de) 2002-11-28 2004-04-26 Bruno Ing Svoboda Langfasergranulat
DE102005040620A1 (de) 2004-10-11 2006-04-13 Bayer Materialscience Ag Glasfaserverstärkte Polymer-Zusammensetzungen
WO2007056839A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 Sain Mohini M Manufacturing process for high performance lignocellulosic fibre composite materials
DE102007054549A1 (de) * 2007-11-15 2009-05-20 Kleine Wood & Fibre Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Naturfaser-Kunststoff-Verbundwerkstoffen
JP2010089483A (ja) * 2008-09-12 2010-04-22 Daicel Polymer Ltd セルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4659754A (en) * 1985-11-18 1987-04-21 Polysar Limited Dispersions of fibres in rubber
TW278088B (de) * 1992-06-24 1996-06-11 Himont Inc
EP2058370A1 (de) * 2007-11-09 2009-05-13 Teijin Aramid B.V. Aramidteilchen mit einem Peroxidradikal-Initiator
KR101415099B1 (ko) * 2008-07-31 2014-07-08 고쿠리츠 다이가쿠 호진 교토 다이가쿠 불포화 폴리에스테르 수지와 마이크로피브릴화 식물 섬유를 함유하는 성형 재료

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1439327A (en) 1972-06-28 1976-06-16 Nat Res Dev Pelletised fibres
US3993726A (en) 1974-01-16 1976-11-23 Hercules Incorporated Methods of making continuous length reinforced plastic articles
US4957794A (en) 1990-01-02 1990-09-18 E. I. Dupont De Nemours And Company Aramid fluff
US5725954A (en) 1995-09-14 1998-03-10 Montsinger; Lawrence V. Fiber reinforced thermoplastic composite with helical fluted surface and method of producing same
DE19711247A1 (de) 1997-03-18 1997-12-04 Thueringisches Inst Textil Verfahren zur Herstellung von Langfasergranulat aus Hybridbändern
DE19808325A1 (de) * 1998-02-27 1999-09-09 Fraunhofer Ges Forschung Faserverstärkte thermoplastische Formmasse und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO1999056936A1 (en) * 1998-05-07 1999-11-11 Instituut Voor Agrotechnologisch Onderzoek (Ato-D Lo) Process for continuously manufacturing composites of polymer and cellulosic fibres, and compounded materials obtained therewith
US6284098B1 (en) * 1998-07-20 2001-09-04 Wwj, Llc Lignocellulose fiber filler for thermoplastic composite compositions
EP1097033A1 (de) 1999-03-25 2001-05-09 Ostthüringische Materialprüfgesellschaft für Textil und Kunststoffe mbH Rudolfstadt Langfasergranulat und verfahren und vorrichtung zur herstellung eines langfasergranulats
JP2002003723A (ja) * 2000-06-19 2002-01-09 Konica Corp 熱可塑性組成物、成形方法及び感光材料用容器
DE10120975A1 (de) * 2001-04-27 2002-11-21 Emda Foundation For Dev Aid Ac Verfahren zur Herstellung von Kunststoffverbunden mit Hilfe faserhaltiger Materialien, die den Zweck der Verstärkungsfasern erfüllen
AT411661B (de) 2002-11-28 2004-04-26 Bruno Ing Svoboda Langfasergranulat
DE102005040620A1 (de) 2004-10-11 2006-04-13 Bayer Materialscience Ag Glasfaserverstärkte Polymer-Zusammensetzungen
WO2007056839A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 Sain Mohini M Manufacturing process for high performance lignocellulosic fibre composite materials
DE102007054549A1 (de) * 2007-11-15 2009-05-20 Kleine Wood & Fibre Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Naturfaser-Kunststoff-Verbundwerkstoffen
JP2010089483A (ja) * 2008-09-12 2010-04-22 Daicel Polymer Ltd セルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 200243, Derwent World Patents Index; AN 2002-397652, XP002660255 *
DATABASE WPI Week 201029, Derwent World Patents Index; AN 2010-E37048, XP002660256 *
PRACELLA M ET AL: "Functionalization, compatibilization and properties of polypropylene composites with Hemp fibres", COMPOSITES SCIENCE AND TECHNOLOGY, ELSEVIER, UK, vol. 66, no. 13, 1 October 2006 (2006-10-01), pages 2218 - 2230, XP025128615, ISSN: 0266-3538, [retrieved on 20061001], DOI: 10.1016/J.COMPSCITECH.2005.12.006 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2670792A1 (de) * 2011-02-02 2013-12-11 Biowert AG Faserverstärktes kunststoffmaterial
US20230331968A1 (en) * 2012-02-14 2023-10-19 International Paper Company Composite polymer
CN107400289A (zh) * 2016-05-20 2017-11-28 松下电器产业株式会社 复合树脂成型体及其制造方法以及使用了该成型体的筐体构件
IT201900014658A1 (it) 2019-08-12 2021-02-12 Fondazione St Italiano Tecnologia Biocomposito biodegradabile e processo per la sua preparazione

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