用於液壓熱壓設備的壓力平衡織物的製作方法
2023-08-13 02:49:11 3
專利名稱：用於液壓熱壓設備的壓力平衡織物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在液壓熱壓設備中使用的壓力平衡織物、尤其是壓力襯墊，其包括金屬纖維、壓力襯墊的經紗和緯紗、以及耐高溫彈性體纖維，所述彈性體纖維優選帶有加固的芯纖維，其中所述彈性體纖維或者作為經紗或者作為緯紗交替地與金屬纖維設置在一起。
背景技術：
壓力襯墊用於不同類型的壓力設備，例如用於以諸如三聚氫胺樹脂、三聚氫胺樹脂材料混合樹脂或酚醛樹脂的熱固性塑料樹脂塗覆夾板、MDF板或HDF板的所謂的單層短衝程壓制，也用於多層高壓和低壓壓制，以便製造高壓層壓板、密實板和膠合板。壓力襯墊基本上可以用於所有的壓力設備。這種壓力襯墊通常以織物的形式構成，其中材料是耐高溫的，因為在所述壓力設備中局部的應用溫度可以達到200℃以上。而且，它應當在間歇壓力載荷的條件下儘可能地具有大的恢復性能，並具有快速的導熱能力。
熱固性塑料樹脂在形成在前述板材料的表面上時對於壓力公差十分敏感。因此，可能會由不均勻壓力分布產生表面擾動。在塗層設備中，已知方式普遍有明顯的厚度公差，該厚度公差由壓力設備、衝壓板和相對應的衝壓物相加而得。因此，壓力襯墊的任務在於，平衡厚度公差並使壓力均勻、全面地傳遞到衝壓物上，其中，同時力爭使壓力設備的加熱板溫度迅速和均勻地向衝壓物傳遞熱量。
例如，由DE 90 17 587 U1已知所述類型的壓力襯墊。柔性墊層織物由芳香族尼龍紗線構成，該紗線可能與其它紗線材料相混合。所述紡織材料包含金屬纖維，其份額在0到70％的重量百分比之間，以便相對應地調節所需的導熱能力。
EP 0 713 762 A2公開了一種由不同材料構成、用於高壓和低壓壓制的壓力襯墊。
同樣在現有技術中已知的壓力襯墊由EP 0 735 949 B1公開，其中，經紗和/或緯紗具有矽彈性體，並在該織物中包含呈全紗(vollfden)形式的或帶有矽包鞘的金屬絲。
此外，DE 200 08 249和EP 1 136 248 B1公開了一種由織物構成的壓力襯墊，該織物具有相當大份額的混合彈性體，後者由矽橡膠和氟橡膠或由矽橡膠和矽氟橡膠通過混合交聯(Vernetzung)產生。其中，氟橡膠和氟矽橡膠的份額至少為4％的重量百分比，優選為10％的重量百分比。經紗和緯紗包含金屬纖維。
還由EP 0 978 528 A1公開了一種壓力襯墊，該壓力襯墊是為生產導板而提供的。該已經已知的襯墊可以具有織物、紙、薄膜或板狀結構，它們分別作為層與由氟彈性體製成的至少一個其它層相組合。優選的是，所述氟彈性體具有多羥基硫化系統的氟橡膠成分、硫化介質、硫化促進劑以及酸接受劑(Sure-Akzeptor)。
在EP 1 300 235 B1中給出了另一種壓力襯墊。其涉及一種金屬織物，該織物由帶有優質鋼包鞘的經紗和帶有芳香尼龍芯的捻制銅絲組成，其中，所述金屬織物具有矽橡膠層。為保證熱傳遞，銅纖維從矽橡膠表面伸出。
最後，還要提及DE 297 21 495 U1，其中公開了一種用於層壓的壓力襯墊，其帶有一種織物，該織物具有兩組分別平行延伸的纖維，其中第一組和第二組的纖維相交叉。第一組的纖維由金屬製成，或至少具有金屬成分，而第二組的纖維由橡膠彈性體材料製成，或至少具有一部分橡膠彈性體材料。為使壓力襯墊實現更好的導熱能力，第二組的纖維的纖維厚度的大小為，使得第一組的纖維僅在第二組的纖維壓縮時才穿過第二組的纖維。因為第一組的纖維由於第二組的纖維之間的較小距離而被迫非常陡峭地從纖維之間穿過，所以在所述壓力襯墊的兩個表面之間就形成了短的路徑，從而快速地實現對衝壓物的加熱。
對於現代塗層技術而言，如在單層短衝程衝壓中的那樣，所提及的壓力襯墊在其物理結構上具有缺陷。
具體而言，在為生產地板而用三聚氫胺樹脂塗層和Al2O3填充物以及三聚氫胺樹脂裝飾膜進行的高靈敏度HDF板塗層(高密度纖維板)中，對於所述壓力襯墊有很大的需求，使得在從加熱板到衝壓板的一個不相匹配的熱傳遞的情況下引起凝結的三聚氫胺樹脂的表面擾動。由於必然要使衝壓時間最短，因而儘管如此也必須這樣控制樹脂流，使得在樹脂冷凝時產生的甲醛蒸汽和水蒸氣在紙幅面和板表面上擴散得足夠快。
在衝壓的塗層過程中，三聚氫胺樹脂首先是低粘度、可熔融且可流動的，然後交聯為不可溶、不可熔融、硬、耐磨且耐熱的塑料。在此，將產生水和甲醛的過程稱為所謂的縮聚作用。在凝結反應時產生的水和甲醛不可以按照蒸汽的形式釋放，因為在該衝壓中存在的壓力超過了水的汽化壓力，而這兩種氣體產物同樣在膜層中或在支承板內受壓。所述樹脂的流動時間和熔融粘度基本上由凝結度、反應能力以及溫度確定，並且必須調節成使蒸汽氣泡可以在樹脂熔融物固化和表面形成之前遷移。如果所述蒸汽氣泡不能充分地擴散到支承板內，就產生混濁的乃至乳狀的表面。這種混濁由主體材料的不同的折射係數導致。在該壓力設備中的溫度相對恆定，使得樹脂流不會受到溫度變化的影響，其中自然不會改變預定的衝壓時間。由於熱量流對於所有壓力襯墊而言儘管快慢不同但卻是均勻的，因而也不會由此對樹脂粘度或樹脂流造成任何積極的影響。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於，提供一種壓力襯墊，藉助於這種壓力襯墊保證了蒸汽氣泡更好的擴散，並從而實現了透明且封閉的三聚氫胺樹脂表面。尤其是要延長流動的樹脂階段。
這樣解決這一技術問題，即，確定彈性體纖維在壓力襯墊的非壓縮狀態下的厚度，並從而首先由所述彈性體構成在適當的壓力結構下的所述壓力襯墊與熱壓設備的部分的接觸位置，其中，所述彈性體纖維可以這樣壓縮，使得在壓力進一步升高直至總壓力的過程中由金屬纖維構成其它接觸位置。
根據本發明的壓力襯墊的優點在於，熱量流是按照取決於壓力的類型而受控的熱量流。
熱壓設備的與衝壓物相接觸的部分，尤其是衝壓板，由於在衝壓過程的開始階段所處的溫度而已經導致三聚氫胺樹脂的熔融，這同時意味著樹脂粘度的降低。熱量流在此時基本上僅通過彈性體纖維實現，因為金屬纖維還沒有與加熱板和衝壓板相接觸。由於樹脂的粘度和交聯度取決於溫度，因而流動的樹脂被延長直至壓力襯墊的金屬纖維由於升高的壓力而與提供熱量的加熱板和衝壓板相接觸。一旦熱壓設備的總壓力起作用，就產生了升高了的熱量流(一旦金屬纖維與加熱板和衝壓板相接觸，該襯墊的導熱能力就由此顯著地提高)。因此，這導致樹脂粘度以及樹脂交聯度的提高。這樣的結果是構成了與已知壓力襯墊不同的一種透明且封閉的表面。僅在深衝壓結構和較短的總衝壓時間的條件下，優化的壓力分布就起到構成無缺陷的表面的作用。因此，根據本發明的壓力襯墊允許在所述壓力襯墊表面上主體的溫度的延時升高，以便通過延長「低溫階段」為樹脂的流動提供更多的時間。
根據本發明的壓力襯墊具有既作為經紗又緯紗的金屬纖維，因而所述壓力襯墊形狀非常穩定。
根據本發明，耐高溫的彈性體纖維或者作為經紗或者作為緯紗交替地與金屬纖維設置在一起。因此，能夠或者分別交替地設置一根彈性體纖維和一根金屬纖維，或者分別交替地設置一根彈性體纖維和兩根或三根金屬纖維，或者反過來。這裡，本發明並不應受到上面提到的變體的限制。
如果彈性體纖維的直徑至少為金屬纖維直徑的兩倍，優選為其三倍，則是有利的。由於彈性體纖維直徑對金屬纖維直徑的提高了的比例，因而流動的樹脂階段的長度增加，並從而可以提高蒸汽在衝壓過程中在紙幅面中擴散的時間。不過，彈性體纖維過大的直徑對於對短衝壓時間的需求造成阻礙。
由於作用在壓力襯墊上的高溫，因而優選的是彈性體纖維由諸如矽橡膠、氟矽橡膠、氟橡膠或由前述這些橡膠類構成的共聚物的耐高溫彈性體製成。
加固的芯纖維可以由單根細絲製成，其中優選的是諸如芳香族聚合物(如凱夫拉爾絲或諾梅克斯絲)的耐高溫的芯纖維。
此外，出於穩定性的原因尤其有利的是帶有金屬芯纖維的彈性體纖維或者由單根絲或者由諸如銅絞線、黃銅絞線、(優質)鋼絞線等的絞合金屬纖維構成。
為進一步改善壓力襯墊的導熱特性，彈性體纖維可以在彈性體包鞘中包含諸如金屬粉末的導熱材料。
彈性體遵從德國工業標準DIN 7724聚合物原料，所述聚合物原料在使用溫度範圍內表現為熵彈性的(橡膠彈性的)。彈性體，在德語應用中也稱作橡膠(不包括硬橡膠)或硫化橡膠，通過橡膠按照主化合價的大網眼(hauptvalenzmβige weitmaschige)交聯或通過低分子產物的交聯共聚合作用而產生。彈性體可以既不由於加熱作用也不由於適當壓力而顯著地變形。通常，其拉伸變形殘餘量(Zugverformungsrest)在2％以下。
下面根據在附圖中示出的壓力襯墊的一種實施方式詳細地解釋本發明。圖中圖1示出了由黃銅纖維構成的絞線，圖2示出了帶有芯纖維的彈性體纖維，圖3示出了根據本發明的壓力襯墊織物的俯視圖，而圖4示出了圖3所示的壓力襯墊織物的剖面。
附圖中採用了如下的附圖標記1金屬纖維2黃銅纖維3彈性體纖維4芯纖維5彈性體包鞘6壓力平衡織物7加熱板8衝壓板9接觸位置具體實施方式
圖1示出了由單根絞合黃銅纖維2製成的金屬絞線，其中，該金屬纖維1既被加工成壓力平衡織物6的經紗也被加工成其緯紗。
在圖2中示出了彈性體纖維3，該彈性體纖維由芯纖維4和彈性體包鞘5，例如由共聚物氟矽橡膠/矽橡膠構成。該芯纖維4由絞合銅纖維構成。在上述例子中，彈性體纖維3被加工為壓力平衡織物6的緯紗。
在圖3所示的根據本發明的壓力平衡織物6的俯視圖中，可以看到按照壓力襯墊織物的緯紗形式向上隆起的彈性體纖維3，以及按照壓力襯墊織物的緯紗和經紗形式隆起的金屬纖維1。彈性體纖維3具有明顯比金屬纖維1更大的直徑，其中彈性體纖維3的直徑優選為金屬纖維1的直徑的至少兩倍。
圖4示出了通過圖3所示的根據本發明的壓力襯墊的剖面，該壓力襯墊在壓力設備中設置於加熱板7和壓力板8之間。壓力襯墊的接觸位置在適當的壓力結構的條件下首先僅由彈性體3構成。金屬纖維1整體上，也就是在其極限位置(波峰)與由彈性體纖維3的極限位置(波峰)構成的平面有距離，從而導熱能力首先是小的。一旦壓力進一步升高直至總壓力時，就由絞合的黃銅纖維2形成其它接觸位置9，使得隨後產生了更快速的熱量流。
權利要求
1.一種在液壓熱壓設備中使用的壓力平衡織物(6)、尤其是壓力襯墊，包括金屬纖維(1)，其既作為壓力襯墊的經紗也作為其緯紗，和耐高溫彈性體纖維(3)，其優選帶有加固芯纖維(4)，所述芯纖維或者作為經紗或者作為緯紗交替地與金屬纖維(1)設置在一起，其特徵在於，所述壓力襯墊在非壓縮狀態下的厚度由彈性體纖維(3)確定，並且因此，所述壓力襯墊與熱壓設備的接觸位置在適當壓力結構下首先由彈性體纖維(3)形成，其中，可以這樣壓縮彈性體纖維，使得在進一步升高壓力直至總壓力時由金屬纖維(1)形成其它接觸位置(9)。
2.根據權利要求1所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，所述彈性體纖維(3)的直徑為所述金屬纖維(1)的至少兩倍。
3.根據權利要求1或2所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，所述彈性體纖維(3)的直徑為所述金屬纖維(1)的至少三倍。
4.根據上述任何一項權利要求所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，所述彈性體纖維(3)由矽橡膠構成。
5.根據上述任何一項權利要求所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，所述彈性體纖維(3)由氟矽橡膠構成。
6.根據上述任何一項權利要求所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，所述彈性體纖維(3)由氟橡膠構成。
7.根據上述任何一項權利要求所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，所述彈性體纖維(3)的由一部分氟矽橡膠和矽橡膠構成的共聚物構成。
8.根據上述任何一項權利要求所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，所述芯纖維(4)由單根絲構成。
9.根據上述任何一項權利要求所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，所述芯纖維(4)是耐高溫的。
10.根據上述任何一項權利要求所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，所述芯纖維(4)由金屬纖維構成。
11.根據上述任何一項權利要求所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，所述金屬纖維是絞合的。
12.根據權利要求1至10中任何一項所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，所述金屬纖維(1)由單根纖維構成。
13.根據上述任何一項權利要求所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，所述彈性體纖維(3)在彈性體包鞘中包含有導熱材料。
14.根據上述任何一項權利要求所述的壓力平衡織物(6)，其特徵在於，將金屬經紗或緯紗混合到耐高溫的非金屬纖維材料中，以便控制導熱。
全文摘要
本發明涉及一種用於液壓熱壓設備的壓力平衡織物(6)、尤其是壓力襯墊，其包括金屬纖維(1)，該金屬纖維作為壓力襯墊的經紗和緯紗；還包括耐高溫的彈性體纖維(3)，該彈性體纖維優選帶有加固芯纖維(4)，該芯纖維或者作為經紗或者作為緯紗交替地與金屬纖維(1)設置在一起。為在衝壓過程中保證蒸汽氣泡更好地擴散並從而獲得透明且封閉的三聚氫胺樹脂表面，該壓力襯墊的特徵在於，所述壓力襯墊在非壓縮狀態下的厚度由彈性體纖維(3)確定，並且因此，所述壓力襯墊與熱壓設備的部分的接觸位置在適當壓力結構下首先由彈性體纖維(3)形成，其中，這樣壓縮彈性體纖維，使得在進一步升高壓力直至總壓力時由金屬纖維(1)形成其它接觸位置(9)。
文檔編號B30B15/06GK1966794SQ200610171878
公開日2007年5月23日 申請日期2006年10月30日 優先權日2005年10月28日
發明者羅爾夫·埃斯佩 申請人:萊茵普雷斯帕德有限責任公司