NL7905303A

NL7905303A - Versterkingsvezels en werkwijze voor het produceren daarvan.

Info

Publication number: NL7905303A
Application number: NL7905303A
Authority: NL
Original assignee: Holm Varde As
Priority date: 1978-07-07
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1980-01-09
Also published as: DE2927238C2; FI792145A; LU81471A1; FR2430465A1; ES482288A1; GB2026379A; SE7905930L; CH640777A5; NL188589B; IT1122057B; FI72331B; GB2026379B; NO792253L; AU4878979A; SE430898B; BR7904356A; NO153226C; FR2430465B1; US4310478A; NO153226B

Description

\ /

Jacob Holm Varde A/S, te Varde, Denemarken

Versterkingsvezels, en werkwijze voor het produceren daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op versterkingsvezels uit kunststof, die geschikt zijn als vezelversterking in samengestelde materialen met een matrix uit een anorganisch bindmiddel, zoals portland cement, aluminiumoxide cement, vliegas cement, kalk, gips, diatomeeënaarde, puzzo-5 laan en mengsels daarvan, of in samengestelde materialen met een matrix uit een organisch bindmiddel, in het bijzonder als vezelversterking in vezel-cementprodukten, zoals pijpen en vlakke en gegoten panelen, beton, stopverf en soortgelijke dichting, voeging of plamuurvulsamenstellingen en grondverf voor automobielen.

10 Het is bekend kunststofvezels, in het bijzonder vezels van gestrekte kunststof te gebruiken als versterkingsvezels in een groot bereik van dergelijke materialen.

Dergelijke vezels kunnen worden geproduceerd met een goede weerstand tegen de invloeden, waaraan zij kunnen worden onderworpen 15 gedurende het gebruik daarvan in de betrokken, met vezel versterkte materialen, waarbij uitstekende sterkte-eigenschappen kunnen worden bereikt.

De doelmatigheid van versterkingsvezels in een matrix is echter afhankelijk van hoe goed en in welke hoeveelheid de vezel doeltref-20 fend in de matrix kunnen worden opgenomen en regelmatig door de gehele matrix heen worden verdeeld. Het is bekend, dat vele van de bekende pogingen voor het versterken van bijvoorbeeld cementmatrix en soortgelijk materiaal met kunststofvezels, zonder goed gevolg waren als gevolg van het feit, dat het niet mogelijk was de vezels in voldoende grote hoeveelheden 25 te mengen en volledig te dispergeren, zodat de gerede produkten niet vol- 790 5 3 03 £ 2 doende waren versterkt of klompen slecht gedispergeerde vezels omvatten, hetgeen resulteerde in broze samengestelde materialen, zelfs in gevallen waar de vezels zelf de kwaliteiten vertoonden, die theoretisch de materi-aaleigeneschappen in aanzienlijke mate zouden hebben verbeterd indien de 5 vezels in voldoende mate zouden zijn gedispergeerd.

De uitvinding verschaft versterkingsvezels uit kunststof, die gewijzigde oppervlakte-eigenschappen hebben, die het opnemen en dis-pergeren daarvan vergemakkelijken in een bindmiddelmatrix, en de verenigbaarheid verbeteren tussen de matrix en de vezels. De onderhavige verster-10 kingsvezels zijn gekenmerkt door een oppervlaktespanning in het bereik van ongeveer 0 ,U mN/cm tot ongeveer de oppervlakte spanning van water.

Hoewel de oppervlaktespanning van de vezels bij voorkeur in het bereik ligt van 0,l*-0,5 mN/cm wanneer de te versterken bindmiddelmatrix organisch is, is de oppervlaktespanning bij voorkeur ongeveer die 15 van water, gevoonlijk 0,7-0,75 mN/cm, in het bijzonder 0,72-0,7¾ mN/cm wanneer de bindmiddelmatrix anorganisch is. Dat de oppervlaktespanning van de vezels ongeveer of althans de oppervlaktespanning van water is, kan op geschikte wijze worden vastgesteld door de volgende (dispersieproef): bij een temperatuur van 20°C en een relatieve vochtigheid van 65$, wordt 20 1,5 g van de onderhavige vezels van tussen twee en 35 dtex en met een lengte tussen 6 en 2b mm, gemakkelijk (voor 3-¾ maal roeren) tot een 100$ dispersie gedispergeerd in 500 ml gedestilleerd water wanneer een oppervlaktespanning ongeveer die van water is.

Gebleken is, dat wanneer versterkingsvezels uit kunststof 25 een oppervlaktespanning hebben, die ongeveer die van water is, het voor de eerste maal mogelijk wordt de kunststofvezel in voldoende grote hoeveelheden te mengen en volledig en regelmatig te dispergeren in een brij van een organisch bindmiddel en water, zoals portland cement en water, zodat alle 3 vezels in het gerede ontwaterde produkt zijn omringd door het matrixmate- 30 riaal en zodoende volledig doeltreffend als versterking.

Hoewel voorgaande pogingen voor het opnemen van kunststof-vezels in een onvermengde cementmatrix gewoonlijk hebben geresulteerd in materialen, die slechts ongeveer 1 gew.$ of minder kunststofvezels bevatten, kunnen de onderhavige vezels met de grote oppervlaktespanning op 35 industrieële schaal worden opgenomen en regelmatig gedispergeerd in een 7905303 4- 3 hoeveelheid tot tussen U en 5 gev.% hetgeen resulteert in een samengesteld materiaal, waarbij de uiteindelijke sterkte en uiteindelijke rek worden bepaald door de vezels en niet door het broze matrixmateriaal.

Naast hun bijzonder goede dispergeerbaarheid in cementbrij, 5 vertonen de onderhavige vezels met de grote oppervlaktespanning een buiten gewone affiniteit voor fijne cementdeeltjes. Wanneer zij bijvoorbeeld eenmaal in aanraking zijn gekomen met cementdeeltjes in een brij, houden poly-propeenvezels van de hierna beschreven soort, voorzien van een oppervlaktespanning die ongeveer die van water is, cementdeeltjes op hun oppervlakken 10 zodanig vast, dat deze niet kunnen worden vrij gewas sen uit het cement door het spoelen met water.

Een bijzonder bruikbare soort versterkingsvezels zijn polyalkeenvezels, bereidt door het strekken van een polyalkeenfoelie, bij voorkeur een polypropeenfoelie, in een verhouding van althans 1:15 voor 15 het verkrijgen van een foeliedikte van 10-60 ym, en het tot vezels vormen van het gestrekte materiaal door middel van een draaiende naald- of snij-rol voor het vdrijgen van vezeldraden van ongeveer 2 tot ongeveer 35 dtex. Met deze werkwijze, die is geopenbaard in de Deense octrooiaanvrage 192U/78, de Duitse octrooiaanvrage 2.819.79^.6 en de Amerikaanse octrooiaanvrage 20 902.920 van 1» mei 1978, kan een vezelmateriaal worden verkregen,dat een treksterkte heeft van althans 0,1» GPa, een elasticiteitsmodulus van althans 1 GPa en een rek bij breuk van ten hoogste 8$, en niet gladde randen vertoont, vanwaar de vele vezeltjes utistrekken. Deze polyalkeenvezels vertonen bijzondere voordelen als versterkingsvezels in een anorganische bind-25 middelmatrix.

De onderhavige vezels zijn bij voorkeur polyalkeen-, in het bijzonder propeen-, vezels, zoals beschreven in de voomoemde octrooiaanvragen, omdat deze vezels eigenschappen vertonen, die ze ideaal maken voor het doeltreffend verankeren in bijvoorbeeld een cementmatrix, en voor 30 samenwerking met de matrix voor het versterken daarvan.

De uitvinding verschaft tevens een werkwijze voor het bereiden van versterkingsvezels uit kunststof, voorzien van een oppervlaktespanning in het bereik van 0,U mN/cm tot ongeveer de oppervlaktespanning van water, welke werkwijze het onderwerpen omvat van kunststofvezels of 35 een foelie, waaruit de kunststofvezels worden gemaakt, aan een corona behandeling.

7905303

J

k

Een corona behandeling van een kunst stof foelie is een bekende behandeling, die wordt uitgevoerd door het voeren van een hoog frequente elektrische stroom door een elektrische geleider, bijvoorbeeld een dunne stalen draad, die op een afstand van bijvoorbeeld 1-3 mm is aange-5 bracht boven de bewegende band van de kunststoffoelie voor het verkrijgen van een krachtige ontlading over de breedte van de foelie. Volgens de stand van de techniek wordt een dergelijke behandeling gebruikt voor het gevoelig maken van de foelie voor het later aanbrengen van drukinkt of een plakmiddel, waarbij echter een dergelijke corona behandeling tot nu toe nimmer 10- is voorgesteld voor foelies, die moeten worden onderworpen aan het mechanisch vormen van vezels daaruit of voor enkelvoudige vezels.

De uitwerking van de corona behandeling is van een niet macroscopische aard, waarbij is aangenomen dat de uiwerking ten dele het gevolg is van het verbreken van polymeermoleculen aan het foelie-oppervlak 15 in kleine moleculen voor het achterlaten van enige (open einden), en ten dele het gevolg van een verandering van de elektrische ladingomstandigheden in het foelieoppervlak.

De uitwerking van een corona behandeling op een kunststof-foelie wordt op geschikte wijze gemeten door het bepalen van de oppervlakte-20 spanning overeenkomstig genormaliseerde werkwijzen. De volgende werkwijze wordt bijvoorbeeld gebruikt, bij het bepalen van de oppervlaktespanning van gestrekte polypropeenfoelies, onderworpen aan een corona behandeling: bij een kamertemperatuur van 20°C en een relatieve vochtigheid van 65%, wordt glycerol aangebracht op de foelie door middel van een katoenen staaf 25 voor het zodoende vormen van een dunne vloeistoffilm, waarvan het gedrag wordt waargenomen. Indien de vloeistoffilm gedurende 2-3 sec. samenhangend blijft, en dan wordt verdeeld in kleinere gedeelten, is de oppervlaktespanning van de film gelijk aan die van de glycerol, en derhalve ongeveer 0,6¾ mW/cm.

30 Wanneer de versterkingsvezels moeten worden opgenomen in een organische matrix, bijvoorbeeld stopverf, verdient het de voorkeur de corona behandeling in een minder sterke mate uit te voeren voor het zodoende verkrijgen van een oppervlaktespanning van ongeveer 0,1+-0,5 mN/cm.

Wanneer de matrix, waarin dé versterkingsvezels moeten worden opgenomen, 35 een anorganische matrix is, gemaakt uit een waterige brij, verdient het de 7905303 5 voorkeur de corona behandeling uit te voeren onder krachtiger omstandigheden voor het verkrijgen van een grote oppervlaktespanning. De regeling van de Sterkte van de corona behandeling is duidelijk voor deskundigen, vaarbij een voorbeeld van krachtige corona behandelingen uit de volgende 5 voorbeelden blijkt.

Een voorkeuruitvoeringsvorm omvat het aanbrengen van een bevochtigingsmiddel volgende op de corona behandeling. Door een dergelijk aanbrengen van een bevochtigingsmiddel, kan een tot nut toe onbereikbare volledige affiniteit worden verkregen tussen vezels en water, overeenkomen-10 de met een oppervlaktespanning van de vezels, die in de orde van die van water is of zelfs een grotere oppervlaktespanning.

Er blijkt een bijzondere samenwerking te bestaan tussen de corona behandeling en het bevochtigingsmiddel, waarbij het samenstel van de corona behandeling en het aanbrengen van het bevochtigingsmiddel 15 een vergroting van de oppervlaktespanning tot gevolg heeft, evenals een dispergeerbaarheid van de vezels in water en waterige brij, welke disper-geerbaarheid tot nu toe niet bereikbaar is. De reden hiervoor kan zijn, dat de corona behandeling het oppervlak van de kunststof verenigbaar maakt met het bevochtigingsmiddel of in staat tot het in een tot nu - toe onbe-20 kende mate vasthouden van het bevochtigingsmiddel.

Het aangebrachte bevochtigingsmiddel is bij voorkeur een middel, dat bijzonder geschikt is voor aanbrenging op kunstvezels, waarbij passende bevochtigingsmiddelen de zogenoemde hydrofiele herbevochtigings-middelen of hydrofiele smeermiddelen zijn, die algemeen bekend zijn op het 25 gebied van de weefseltechnologie, en die worden gebruikt voor het bereiken van verschillende doeleinden bij het behandelen van weefsels en vezels, zoals antistatische eigenschappen, voor het bevochtigen van vezels gedurende het behandelen, voor het smeren van vezels, enz. Een bijzonder hydrofiel smeermiddel, dat in de praktijk goed is gebleken te werken, is een samen-30 stel van een smeermiddel met als hoofdbestanddeel natuurlijke olieën en een emulgeermiddel, en een gebruikelijk antistatisch middel. De hoeveelheid aangebracht bevochtigingsmiddel ligt gewoonlijk tussen 0,1 en 3 gew.$, bij voorkeur in de orde van ongeveer 1 gew.#.

Polyalkeenvezels van de in de voomoemde octrooiaanvragen 35 beschreven soort, worden bereikt door het onderwerpen van een polyalkeen- 7905303 ,Γ 6 foelie, bijvoorbeeld een polypropeenfoelie, aan strekken en het daarna onderwerpen van de foelie aan het mechanisch vormen van vezels voor het verschaffen van lange vezels, die daarna tot gewenste lengten worden gehakt of als draadbanden worden opgewonden. Bij voorkeur wordt een warmtebehan-5 deling (warmtestabilisering) van de gestrekte foelie uitgevoerd voorafgaan de aan het vormen van vezels. De onderhavige, uitgevoerde corona behandeling kan worden uitgevoerd voorafgaande aan het mechanisch vormen van vezels, waarbij het aanbrengen van het bevochtigingsmiddel wordt uitgevoerd voorafgaande aan het kleinhakken.

10 Een andere werkwijze, die voordelig is gebleken voor het bereiden van versterkingsvezels uit polyalkeen, bestaat uit het strekken van de polyalkeenfoelie, het behandelen van de gestrekte foelie met een draaiende naald-.of snijrol voor het vormen van vezeldraden van ongeveer 2 tot ongeveer 35 dtex, en het vervolgens met warmte stabiliseren van de 15 vezels. Wanneer de vezels op deze wijze worden bereid, wordt de corona behandeling bij voorkeur uitgevoerd op de met warmte gestabiliseerde vezels. Naar gemeend, heeft dit een nog doeltreffender corona behandeling tot gevolg, doordat alle oppervlakken van de vezels dan worden behandeld.

De onderhavige corona behandeling kan worden uitgevoerd 20 door middel van een inrichting, die reeds wordt gebruikt bij het op gebruikelijke wijze toepassen van een corona behandeling, welke inrichtin'g echter, indien nodig, kan zijn gewijzigd voor het geven van de vereiste werking voor het bereiken van de grote waarden van oppervlaktespanning, beoogt bij de onderhavige werkwijze. Een geschikte inrichting voor industri-25 eel gebruik is in de volgende voorbeelden beschreven. Inplaats van de metalen staafelektroden, gebruikt in de in de voorbeelden beschreven inrichting, kunnen de elektroden ook draadelektroden of elektroden met andere willekeurige, passende gedaanten, vooropgesteld dat zij zich uitstrekken over de gehele breedte van het materiaal, dat wordt behandeld, met in-30 begrip van elektroden, die een dwarsdoorsnede hebben als een cilindrische doorsnede voor het zodoende nauwsluitend zijn aangepast aan een gedeelte van het roloppervlak, waarover het te behandelen materiaal wordt getransporteerd. Het aantal elektroden kan worden veranderd van een tot een reeks opeenvolgende elektroden, afhankelijk van de bepaalde omstandigheden, die 35 in elk geval tot stand moeten worden gebracht.

7905303 7

Het opnemen van de onderhavige vezels in een matrix kan worden uitgevoerd met een willekeurige bekende werkwijze voor het opnemen van versterkingsvezels, waarbij een gemakkelijker opnemen en een regelmatiger dispersie worden verkregen. Bij de bereiding van bouwprodukten van 5 een soortgelijke klasse als asbestcementprodukten, worden de onderhavige vezels bij voorkeur opgencmen in een brij, die vooraf is onderworpen aan een grote afsehuifbehandeling van dezelfde soort als beschreven in het hierna volgende voorbeeld VI.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de 10 volgende voorbeelden, waarin de uitdrukking "een dispersie in water van 100!?" een volledige dispersie betekent van 1,5 g vezels in 500 ml gedestilleerd water bij de hiervoer beschreven proef.

VOORBEELD I

De gebruikte polymeer had een smeltindex van 3 g/10 min.

15 In een genormaliseerde extrusie-strekinstallatie, werd de polypropeen geëxtrudeerd tot een geblazen buisvormige foelie met een extrusietemperatuur van 180-220°C, welke buisvormige foelie werd afgekoeld met koellucht van 18-20°C, en in twee foeliebanden gesneden.

Vanuit het trekstation, volgende op de extrusie-inrich* 20 ting, werd de foelie geleid door een hete luchtoven met een luchttemperatuur van 180°C en een luchtsnelheid van 25 m/s. Door het toepassen van een hogere rolsnelheid in het strekstation, volgende op de hete luchtoven, werd- de foelie gestrekt met een verhouding van 1:23. Daarna werd de foelie met warmte gestabiliseerd door het leiden door een hete luchtoven met 25 een luchttemperatuur van 180°C en een lucht snelheid van 25 m/s, waarbij de foeliesnelheid ongeveer 90 m/s was.

De dikte van de foelie was toen ongeveer 20 u.

Na het strekken en met warmte stabiliseren, werd de foelie onderworpen aan een corona behandeling onder gebruikmaking van een 12.000 30 watt inrichting, bestaande uit een generator, een uitwendige transformator voor 3 x 380 volt, 50 HZ onder gebruikmaking van een rol/elektrodestelsel. De inrichting omvatte vier rollen, over twee waarvan de foelie werd geleid, en op zijn bovenzijde werd behandeld vanaf metalen staafelektroden, die boven de rollen waren opgesteld, waarna de foelie onder de twee andere rol-35 len werd doorgeleid en behandeld vanaf metalen staafelektroden, die beneden 7905303 8 deze kollen waren opgesteld. De afstand tussen de foelie en de elektroden was ongeveer 1-3 mm. Na de corona "behandeling, was de oppervlaktespanning van de foelie vergroot tot 0,6143 mN/cm, zoals bepaald door het meten met een monster van de foelie. De foelie werd tot vezels gevormd van twee tot 5 30 dtex door middel van een inrichting met 13 naalden per cm in elk van twee opeenvolgende, verspringende naaldrijen, die dezelfde onderlinge afstand hadden als de afstand tussen twee naalden. De verhouding van de ve-zelvorming (de verhouding tussen de voortbewegingssnelheid van de foelie en de omtreksnelheid van de vezelvormende rol) was 1:3. Daarna werd 1 gew.$ 10 hydrofiel smeermiddel aangebracht als een 1:9 oplossing, en werden de vezels in lengten gesneden van 6, 12, 18 en 2k mm in een stapelsnijinrichting.

De treksterkte van de op deze wijze bereide vezels was 5,9 cN/dtex, waarbij de rek bij breuk 5% was, en de elasticiteitsmodulus (1*) 12, N/mm2.

15 De vezels vertoonden een dispersie in water van 100$.

VOORBEELD II

De polymeer was polypropeen met een smeltindex van 0,8 g/10 min.

In een genormaliseerde extrusie/strekinstallatie, werd 20 de polypropeen geëxtrudeerd tot een opgeblazen buisvormige foelie met een extrusietemperatuur van 180-230°C, welke buisvormige foelie met koellucht werd afgekoeld bij 18-20°C.

Vanaf het trekstation, volgende op de extrusieinrichting, werd de foelie geleid door een hete luchtoven met een luchttemperatuur 25 van 180°C en een lucht snelheid van 25 m/s. Door het toepassen van een hogere rolsnelheid in het strekstation, volgende op de hete luchtoven, werd de foelie gestrekt in de verhouding 1:20,3. Vervolgens werd de foelie geleid door een hete luchtoven met een luchttemperatuur van 220°C en een luchtsnelheid van 25 m/s, en gelijktijdig gestrekt in een verhouding van 1:1,16 30 door het aanhouden van een hogere rolsnelheid in het trekstation, volgende op de hete luchtoven. De totale bereikte strekverhouding door de twee strek-bewerkingen was 1:23,6. De dikte van de foelie was toen 20 van·

Na het strekken en met warmte stabiliseren, werd de foelie onderworpen aan een corona behandeling op dezelfde wijze als beschreven 35 in voorbeeld I. Na de corona behandeling, was de oppervlaktespanning van de 790 5 3 03 % 9 foelie toegenomen tot 0,6^3 mN/cm, “bepaald door meting aan een monster van de foelie.

De foelie werd vervolgens op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld I tot vezels gevormd. Vervolgens werd 1 gew.Jï van een hydro-5 fiel smeermiddel aangebracht als een 1:9 waterige emulsie, waarbij de ve zels in lengten werden gesneden van 6, 12, 18 en 2k mm in een stapelsnij-inrichting.

De treksterkte van de op deze wijze bereide vezels was 5,9 cN/dtex, de rek bij breuk was 5l en de elasticiteitsmodulus (1$) was 10 12 kN/mm2.

De vezels vertoonden een dispersie in water van 100$.

VOORBEELD III

Het-zelfde uitgangsmateriaal en dezelfde behandeling als in voorbeeld I werden gebruikt met als uitzondering, dat de buisvormige 15 foelie in ^0 banden werd gesneden met een breedte van ongeveer 15 mm elk, en dat de strekverhouding 1:17 was. De vezelvorming werd uitgevoerd met rijen met een enkele naald voor het verkrijgen van platte banden van ongeveer 10 mm, die tot rollen werden opgewonden.

VOORBEELD IV

20 De gebruikte polymeer was polypropeen met een smeltindex van 3 g/10 min.

In een genormaliseerde extrusie/strekinstallatie werd de polypropeen geëxtrudeerd tot een geblazen buisvormige foelie met een extru-sietemperatuur van 180-220°C, welke buisvormige foelie met koellucht werd 23 gekoeld tot 18-20°C, en in twee foeliebanden gesneden.

Vanaf het trekstation, volgende op de extrusieinrichting, werd de foelie geleid door een hete luchtoven met een luchttemperatuur van 160°C en een luchtsnelheid van 25 m/s. Door het gebruiken van een hogere rolsnelheid in het strekstation, volgende op de hete luchtoven, werd 30 de foelie gestrekt in de verhouding van 1:17.

De foelie werd tot vezels gevormd van 2 tot 30 dtex op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld I. De verkregen vezels werden met warmte gestabiliseerd door het leiden daarvan door een hete luchtoven met een luchttemperatuur van 160°C en een lucht snelheid van 25 m/s. Na de 35 warmtebehandeling werden de vezels onderworpen aan een corona behandeling 7905303 «* 10 onder gebruikmaking van dezelfde werkwijze en inrichting als beschreven in de voorbeelden I en II. Vervolgens werd 1 gew.$ van een hydrofiel smeermiddel aangebracht als een 1:9 oplossing, waarna de vezels tot lengten van 6,12, 18 en 2k mm werden gesneden in een stapelsnijinrichting.

5 De treksterkte van de op deze wijze bereide vezels was 5.3 cN/dtex, de rek bij breuk was 6% en de elasticiteitsmodulus (1$) was 13 kïï/mm^.

De vezels vertoonden een dispersie in water van 100$.

VOORBEELD V

10 Dezelfde behandeling als in voorbeeld I werd gebruikt met als enig verschil, dat de strekverhouding 1:17 in plaats van 1:23.

De treksterkt van de op deze wijze bereikte vezels was 5.3 cN/dtex, de rek bij breuk was 6$ en de elasticiteitsmodulus was 13,8 kR/mm? 15 De vezels vertoonden een dispersie in water van 100$.

VOORBEELD VI

Met vezels versterkte cementplaten, voorzien van een dikte van 6 mm, werden bereid’onder gebruikmaking van enerzijds aan een corona behandeling onderworpen en van een hydrofiel smeermiddel voorziene, 12 mm 20 polypropeenvezels, bereid overeenkomstig voorbeeld V, en anderzijds van een hydrofiel smeermiddel voorziene polypropeenvezels, op nauwkeurig dezelfde wijze bereid als in voorbeeld V, maar zonder de corona behandeling.

De werkwijze voor het bereiden van de platen was alsvolgt. Portland cement (snel hardend), 0,15 gew.$ methylcellulose, 3,U gew.$ 25 heelgoed cellulose (berk) en 6,1 gew.$ minerale vezels met een diameter van ongeveer 5 um en een lengte van ongeveer 0,1-5 mm, en water tot een water-vaste stofverhouding van 1,8:1, werden voorzichtig gemengd door roeren, waarna de verkregen brij werd geraffineerd door vijf doorgangen door een emulgator, voorzien van een stator/rotorafstand van 09b mm, draaiende 30 tot 3000 omwentelingen per minuut. Aan de zodoende geraffineerde brij werd h,5 gew.$ van de 12 mm polypropeenvezel toegevoegd, waarbij een verder mengen werd uitgevoerd gedurende 1,5 min, in een schudmenger. De verkregen brij werd gestort in een laboratoriumvorminrichting voor papierplaten, en op water door zuiging en samendrukking vooraf. De proefplaten werden ver-35 volgens gedurende 18 uur samengedrukt onder 1 MPa, vervolgens opgeslagen 790 5 3 03 11 gedurende vier dagen in een vochtige atmosfeer, en gedurende negen dagen in een gebruikelijke laboratoriumatmosfeer, en waren zodoende na 1U dagen klaar voor onderzoek.

De verkregen platen hebben een versterking van 7 vol.# 5 polypropeen vezel. De cellulose vezels (¾ vol.#) en de minerale vezels (3 vol#) dienden in hoofdzaak als draagvezels gedurende de produktiefasen.

Ha het uitharden werden U proefstukken voor buigproeven en 6 proefstukken voor slagproeven uit elke plaat gesneden, waarbij de proefstukken voor de buigproeven werden voorzien van rekstrookjes in het 10 midden van de twee zijden voor het uitzetten van de buigspanning-rekkrommen van het materiaal.

De onderzoekresultaten blijken uit de volgende tabel, die weergeeft: 15 dichtheid van het materiaal op het moment van onderzoek, γ^= dichtheid na het drogen in een oven bij 105 C, σ^= buigsterkte (breekmodulus), 2Q ejj* uiteindelijke rek in het drukgebied, e+= uiteindelijke rek in het trekgebied, u E = elasticiteitsmodulus, S = schoksterkte.

25

De waarden van σ, ε en E zijn gemiddelde waarden van H proef stukken, waarbij de waarden voor S gemiddelde waarden zijn voor 6 proefstukken. De getallen tussen haakjes in de tabel vermelden de spreiding 2Q (variatiecoëfficiënt in # van de gemiddelde waarden).

35 79053 03

Claims

5 Corona Behandeling Geen corona Behandeling yf 1,67(155) 1,68(3$) Yt 1,52(0,2$) 1»51(2$) 10 σ£, kN/cm2 2,3(35?) 2,1(7$) e^, % 0,32(115?) 0,36(115?) 15 ε£, $ 1,38(65?) 1,36(17$) E, MN/cm2 1,8(2$) 1,7(6$) S, kN/cm2 1,6(15$) 1,2(23$) 20 Uit de taBel Blijkt, dat verBeteringen in de sterkte- en elasticiteitseigenschappen van het materiaal zijn verkregen door toepassing van corona Behandelde vezels (verbetering in Buigsterkte ongeveer 7$-, in elasticiteitsmodulus ongeveer 5$ en in schoksterkte ongeveer 13$). Boven-25 dien, tonen de resultaten ook aan, dat de spreiding in de materiaaleigen schappen aanzienlijk is verminderd, hetgeen aantoont, dat een Beter materiaal is verkregen met een veel gelijkmatiger verspreiding van de vezels in het eindprodukt Bij toepassing van de corona Behandelde vezels. Het is duidelijk, dat veranderingen en verBeteringen kun-30 nen vorden aangeBracht zonder Buiten het kader van de uitvinding te treden.
1. Versterkingsvezels uit kunststof, gekenmerkt door een 35 oppervlaktespanning in het Bereik van 0,H mN/cm tot ongeveer de oppervlakte- 7905303 spanning van water.
2. Vezel volgens conclusie 1, gekenmerkt door een oppervlaktespanning van 0jH-0,75 raN/cm.
3. Vezel volgens conclusie 2, gekenmerkt door een opper- 5 vlakte spanning van 0,7-0,75 mN/cm, in het bijzonder 0,72-0,7*+ mN/cm. k. Vezel volgens conclusie 2, gekenmerkt door een oppervlaktespanning van 0,*+-0,5 mN/cm.
5. Vezel volgens conclusie 1, gekenmerkt door een dispersie in water van 100?».
6. Vezel volgens conclusie 1, gekenmerkt door een op het oppervlak daarvan aangebracht bevochtigingsmiddel.
7. Vezel volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het bevochtigingsmiddel bestaat uit een hydrofiel smeermiddel.
8. Vezel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze 15 bestaat uit gestrekte polyalkeen.
9. Vezel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de vezel bestaat uit gestrekte polypropeen met een treksterkte van althans 0,U MN/cm , een elasticiteitsmodulus van althans 10 kN/mm en een rek bij breuk van ten hoogste 8%, evenals als niet gladde randen, vanwaar vele 20 vezeltjes zich uitstrekken.
10. Werkwijze voor het produceren van de versterkingsve-zel volgens een der voorgaande conclusies, gekenmerkt door het onderwerpen van de vezel aan een corona behandeling of het onderwerpen van een foelie aan een corona behandeling, welke foelie vervolgens tot vezels wordt gevormd.
11. Werkwijze volgens conclusie 10, gekenmerkt door het aanbrengen van een bevochtigingsmiddel op de vezel na de corona behandeling.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het bevochtigingsmiddel bestaat uit een hydrofiel smeermiddel.
13. Werkwijze volgens conclusie 10,voor het produceren 30 van polyalkeenvezel, gekenmerkt door het strekken van een polyalkeenfoelie, het onderwerpen daarvan aan een corona behandeling, het tot vezels vormen van de aan een corona behandeling onderworpen foelie, en het naar keuze aanbrengen van een bevochtigingsmiddel op de verkregen vezels. 1 *+. Werkwijze volgens conclusie 13 voor het produceren 35 van polypropeenve zei, gekenmerkt door het strekken van een polypropeenfoelie 790 53 03 1U in een verhouding van althans 1:15 voor het verkrijgen van een foeliedikte van 10-60 ym,het aan een corona behandeling onderwerpen van de gestrekte foelie, het tot vezel vormen van de aan een corona behandeling onderworpen foelie door middel van een draaiende naald- of snijrol voor het verkrijgen 5 van vezeldraden van ongeveer 2 tot ongeveer 35 dtex, en het naar keuze aanbrengen van een bevochtigingsmiddel op de vezels.
15. Werkwijze volgens conclusie 10 voor het produceren van polyalkeenvezel, gekenmerkt door het strekken van een polyalkeenfoelie, het tot vezels vormen van de gestrekte foelie, het aan een corona behande- 10 ling onderwerpen van de verkregen vezels, en het naar keuze aanbrengen van een bevochtigingsmiddel op de aan een corona behandeling onderworpen vezels.
16. Werkwijze volgens conclusie 15 voor het produceren van polypropeenvezel, gekenmerkt door het strekken van een polypropeen foelie, in een verhouding van althans 1:15 voor het verkrijgen van een foeliedikte van 10-60 pm, het tot vezels vormen van de gestrekte foelie door middel van een draaiende naald- of snijrol voor het verkrijgen van vezeldraden van ongeveer 2 tot ongeveer 35 dtex, het aan een corona behandeling onderwerpen van de vezels, en het naar keuze aanbrengen van een bevochtigingsmiddel op de aan een corona behandeling onderworpen vezel. PO ·
17. Werkwijze voor het produceren van polypropeenvezel, gekenmerkt door het strekken van een polypropeenfoelie in een verhouding van althans 1:15, het tot vezels vormen van de gestrekte foelie door middel van een naald- of snijrol, en het met warmte stabiliseren van de verkregen vezels. 2*5
18. Werkwijze volgens conclusie 17, gekenmerkt door het aan een corona behandeling onderwerpen van de met warmte gestabiliseerde vezels, en het naar keuze aanbrengen van een bevochtigingsmiddel op de aan een corona behandeling onderworpen vezels voor het daaraan geven van een oppervlaktespanning in het bereik van ongeveer 0,U müï/cm tot ongeveer 30 de oppervlaktespanning van water.
19. Vezel in hoofdzaak zoals in de beschrijving en in de voorbeelden beschreven.
20. Werkwijze in hoofdzaak zoals in de beschrijving en in de voorbeelden beschreven. 35 790 53 03