用于液压热压设备的压力平衡织物的制作方法

专利名称：用于液压热压设备的压力平衡织物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在液压热压设备中使用的压力平衡织物、尤其是压力衬垫，其包括金属纤维、压力衬垫的经纱和纬纱、以及耐高温弹性体纤维，所述弹性体纤维优选带有加固的芯纤维，其中所述弹性体纤维或者作为经纱或者作为纬纱交替地与金属纤维设置在一起。
背景技术：
压力衬垫用于不同类型的压力设备，例如用于以诸如三聚氢胺树脂、三聚氢胺树脂材料混合树脂或酚醛树脂的热固性塑料树脂涂覆夹板、MDF板或HDF板的所谓的单层短冲程压制，也用于多层高压和低压压制，以便制造高压层压板、密实板和胶合板。压力衬垫基本上可以用于所有的压力设备。这种压力衬垫通常以织物的形式构成，其中材料是耐高温的，因为在所述压力设备中局部的应用温度可以达到200℃以上。而且，它应当在间歇压力载荷的条件下尽可能地具有大的恢复性能，并具有快速的导热能力。
热固性塑料树脂在形成在前述板材料的表面上时对于压力公差十分敏感。因此，可能会由不均匀压力分布产生表面扰动。在涂层设备中，已知方式普遍有明显的厚度公差，该厚度公差由压力设备、冲压板和相对应的冲压物相加而得。因此，压力衬垫的任务在于，平衡厚度公差并使压力均匀、全面地传递到冲压物上，其中，同时力争使压力设备的加热板温度迅速和均匀地向冲压物传递热量。
例如，由DE 90 17 587 U1已知所述类型的压力衬垫。柔性垫层织物由芳香族尼龙纱线构成，该纱线可能与其它纱线材料相混合。所述纺织材料包含金属纤维，其份额在0到70％的重量百分比之间，以便相对应地调节所需的导热能力。
EP 0 713 762 A2公开了一种由不同材料构成、用于高压和低压压制的压力衬垫。
同样在现有技术中已知的压力衬垫由EP 0 735 949 B1公开，其中，经纱和/或纬纱具有硅弹性体，并在该织物中包含呈全纱(vollfden)形式的或带有硅包鞘的金属丝。
此外，DE 200 08 249和EP 1 136 248 B1公开了一种由织物构成的压力衬垫，该织物具有相当大份额的混合弹性体，后者由硅橡胶和氟橡胶或由硅橡胶和硅氟橡胶通过混合交联(Vernetzung)产生。其中，氟橡胶和氟硅橡胶的份额至少为4％的重量百分比，优选为10％的重量百分比。经纱和纬纱包含金属纤维。
还由EP 0 978 528 A1公开了一种压力衬垫，该压力衬垫是为生产导板而提供的。该已经已知的衬垫可以具有织物、纸、薄膜或板状结构，它们分别作为层与由氟弹性体制成的至少一个其它层相组合。优选的是，所述氟弹性体具有多羟基硫化系统的氟橡胶成分、硫化介质、硫化促进剂以及酸接受剂(Sure-Akzeptor)。
在EP 1 300 235 B1中给出了另一种压力衬垫。其涉及一种金属织物，该织物由带有优质钢包鞘的经纱和带有芳香尼龙芯的捻制铜丝组成，其中，所述金属织物具有硅橡胶层。为保证热传递，铜纤维从硅橡胶表面伸出。
最后，还要提及DE 297 21 495 U1，其中公开了一种用于层压的压力衬垫，其带有一种织物，该织物具有两组分别平行延伸的纤维，其中第一组和第二组的纤维相交叉。第一组的纤维由金属制成，或至少具有金属成分，而第二组的纤维由橡胶弹性体材料制成，或至少具有一部分橡胶弹性体材料。为使压力衬垫实现更好的导热能力，第二组的纤维的纤维厚度的大小为，使得第一组的纤维仅在第二组的纤维压缩时才穿过第二组的纤维。因为第一组的纤维由于第二组的纤维之间的较小距离而被迫非常陡峭地从纤维之间穿过，所以在所述压力衬垫的两个表面之间就形成了短的路径，从而快速地实现对冲压物的加热。
对于现代涂层技术而言，如在单层短冲程冲压中的那样，所提及的压力衬垫在其物理结构上具有缺陷。
具体而言，在为生产地板而用三聚氢胺树脂涂层和Al2O3填充物以及三聚氢胺树脂装饰膜进行的高灵敏度HDF板涂层(高密度纤维板)中，对于所述压力衬垫有很大的需求，使得在从加热板到冲压板的一个不相匹配的热传递的情况下引起凝结的三聚氢胺树脂的表面扰动。由于必然要使冲压时间最短，因而尽管如此也必须这样控制树脂流，使得在树脂冷凝时产生的甲醛蒸汽和水蒸气在纸幅面和板表面上扩散得足够快。
在冲压的涂层过程中，三聚氢胺树脂首先是低粘度、可熔融且可流动的，然后交联为不可溶、不可熔融、硬、耐磨且耐热的塑料。在此，将产生水和甲醛的过程称为所谓的缩聚作用。在凝结反应时产生的水和甲醛不可以按照蒸汽的形式释放，因为在该冲压中存在的压力超过了水的汽化压力，而这两种气体产物同样在膜层中或在支承板内受压。所述树脂的流动时间和熔融粘度基本上由凝结度、反应能力以及温度确定，并且必须调节成使蒸汽气泡可以在树脂熔融物固化和表面形成之前迁移。如果所述蒸汽气泡不能充分地扩散到支承板内，就产生混浊的乃至乳状的表面。这种混浊由主体材料的不同的折射系数导致。在该压力设备中的温度相对恒定，使得树脂流不会受到温度变化的影响，其中自然不会改变预定的冲压时间。由于热量流对于所有压力衬垫而言尽管快慢不同但却是均匀的，因而也不会由此对树脂粘度或树脂流造成任何积极的影响。

发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种压力衬垫，借助于这种压力衬垫保证了蒸汽气泡更好的扩散，并从而实现了透明且封闭的三聚氢胺树脂表面。尤其是要延长流动的树脂阶段。
这样解决这一技术问题，即，确定弹性体纤维在压力衬垫的非压缩状态下的厚度，并从而首先由所述弹性体构成在适当的压力结构下的所述压力衬垫与热压设备的部分的接触位置，其中，所述弹性体纤维可以这样压缩，使得在压力进一步升高直至总压力的过程中由金属纤维构成其它接触位置。
根据本发明的压力衬垫的优点在于，热量流是按照取决于压力的类型而受控的热量流。
热压设备的与冲压物相接触的部分，尤其是冲压板，由于在冲压过程的开始阶段所处的温度而已经导致三聚氢胺树脂的熔融，这同时意味着树脂粘度的降低。热量流在此时基本上仅通过弹性体纤维实现，因为金属纤维还没有与加热板和冲压板相接触。由于树脂的粘度和交联度取决于温度，因而流动的树脂被延长直至压力衬垫的金属纤维由于升高的压力而与提供热量的加热板和冲压板相接触。一旦热压设备的总压力起作用，就产生了升高了的热量流(一旦金属纤维与加热板和冲压板相接触，该衬垫的导热能力就由此显著地提高)。因此，这导致树脂粘度以及树脂交联度的提高。这样的结果是构成了与已知压力衬垫不同的一种透明且封闭的表面。仅在深冲压结构和较短的总冲压时间的条件下，优化的压力分布就起到构成无缺陷的表面的作用。因此，根据本发明的压力衬垫允许在所述压力衬垫表面上主体的温度的延时升高，以便通过延长“低温阶段”为树脂的流动提供更多的时间。
根据本发明的压力衬垫具有既作为经纱又纬纱的金属纤维，因而所述压力衬垫形状非常稳定。
根据本发明，耐高温的弹性体纤维或者作为经纱或者作为纬纱交替地与金属纤维设置在一起。因此，能够或者分别交替地设置一根弹性体纤维和一根金属纤维，或者分别交替地设置一根弹性体纤维和两根或三根金属纤维，或者反过来。这里，本发明并不应受到上面提到的变体的限制。
如果弹性体纤维的直径至少为金属纤维直径的两倍，优选为其三倍，则是有利的。由于弹性体纤维直径对金属纤维直径的提高了的比例，因而流动的树脂阶段的长度增加，并从而可以提高蒸汽在冲压过程中在纸幅面中扩散的时间。不过，弹性体纤维过大的直径对于对短冲压时间的需求造成阻碍。
由于作用在压力衬垫上的高温，因而优选的是弹性体纤维由诸如硅橡胶、氟硅橡胶、氟橡胶或由前述这些橡胶类构成的共聚物的耐高温弹性体制成。
加固的芯纤维可以由单根细丝制成，其中优选的是诸如芳香族聚合物(如凯夫拉尔丝或诺梅克斯丝)的耐高温的芯纤维。
此外，出于稳定性的原因尤其有利的是带有金属芯纤维的弹性体纤维或者由单根丝或者由诸如铜绞线、黄铜绞线、(优质)钢绞线等的绞合金属纤维构成。
为进一步改善压力衬垫的导热特性，弹性体纤维可以在弹性体包鞘中包含诸如金属粉末的导热材料。
弹性体遵从德国工业标准DIN 7724聚合物原料，所述聚合物原料在使用温度范围内表现为熵弹性的(橡胶弹性的)。弹性体，在德语应用中也称作橡胶(不包括硬橡胶)或硫化橡胶，通过橡胶按照主化合价的大网眼(hauptvalenzmβige weitmaschige)交联或通过低分子产物的交联共聚合作用而产生。弹性体可以既不由于加热作用也不由于适当压力而显著地变形。通常，其拉伸变形残余量(Zugverformungsrest)在2％以下。


下面根据在附图中示出的压力衬垫的一种实施方式详细地解释本发明。图中图1示出了由黄铜纤维构成的绞线，图2示出了带有芯纤维的弹性体纤维，图3示出了根据本发明的压力衬垫织物的俯视图，而图4示出了图3所示的压力衬垫织物的剖面。
附图中采用了如下的附图标记1金属纤维2黄铜纤维3弹性体纤维4芯纤维5弹性体包鞘6压力平衡织物7加热板8冲压板9接触位置具体实施方式
图1示出了由单根绞合黄铜纤维2制成的金属绞线，其中，该金属纤维1既被加工成压力平衡织物6的经纱也被加工成其纬纱。
在图2中示出了弹性体纤维3，该弹性体纤维由芯纤维4和弹性体包鞘5，例如由共聚物氟硅橡胶/硅橡胶构成。该芯纤维4由绞合铜纤维构成。在上述例子中，弹性体纤维3被加工为压力平衡织物6的纬纱。
在图3所示的根据本发明的压力平衡织物6的俯视图中，可以看到按照压力衬垫织物的纬纱形式向上隆起的弹性体纤维3，以及按照压力衬垫织物的纬纱和经纱形式隆起的金属纤维1。弹性体纤维3具有明显比金属纤维1更大的直径，其中弹性体纤维3的直径优选为金属纤维1的直径的至少两倍。
图4示出了通过图3所示的根据本发明的压力衬垫的剖面，该压力衬垫在压力设备中设置于加热板7和压力板8之间。压力衬垫的接触位置在适当的压力结构的条件下首先仅由弹性体3构成。金属纤维1整体上，也就是在其极限位置(波峰)与由弹性体纤维3的极限位置(波峰)构成的平面有距离，从而导热能力首先是小的。一旦压力进一步升高直至总压力时，就由绞合的黄铜纤维2形成其它接触位置9，使得随后产生了更快速的热量流。
权利要求
1.一种在液压热压设备中使用的压力平衡织物(6)、尤其是压力衬垫，包括金属纤维(1)，其既作为压力衬垫的经纱也作为其纬纱，和耐高温弹性体纤维(3)，其优选带有加固芯纤维(4)，所述芯纤维或者作为经纱或者作为纬纱交替地与金属纤维(1)设置在一起，其特征在于，所述压力衬垫在非压缩状态下的厚度由弹性体纤维(3)确定，并且因此，所述压力衬垫与热压设备的接触位置在适当压力结构下首先由弹性体纤维(3)形成，其中，可以这样压缩弹性体纤维，使得在进一步升高压力直至总压力时由金属纤维(1)形成其它接触位置(9)。
2.根据权利要求1所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，所述弹性体纤维(3)的直径为所述金属纤维(1)的至少两倍。
3.根据权利要求1或2所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，所述弹性体纤维(3)的直径为所述金属纤维(1)的至少三倍。
4.根据上述任何一项权利要求所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，所述弹性体纤维(3)由硅橡胶构成。
5.根据上述任何一项权利要求所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，所述弹性体纤维(3)由氟硅橡胶构成。
6.根据上述任何一项权利要求所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，所述弹性体纤维(3)由氟橡胶构成。
7.根据上述任何一项权利要求所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，所述弹性体纤维(3)的由一部分氟硅橡胶和硅橡胶构成的共聚物构成。
8.根据上述任何一项权利要求所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，所述芯纤维(4)由单根丝构成。
9.根据上述任何一项权利要求所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，所述芯纤维(4)是耐高温的。
10.根据上述任何一项权利要求所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，所述芯纤维(4)由金属纤维构成。
11.根据上述任何一项权利要求所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，所述金属纤维是绞合的。
12.根据权利要求1至10中任何一项所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，所述金属纤维(1)由单根纤维构成。
13.根据上述任何一项权利要求所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，所述弹性体纤维(3)在弹性体包鞘中包含有导热材料。
14.根据上述任何一项权利要求所述的压力平衡织物(6)，其特征在于，将金属经纱或纬纱混合到耐高温的非金属纤维材料中，以便控制导热。
全文摘要
本发明涉及一种用于液压热压设备的压力平衡织物(6)、尤其是压力衬垫，其包括金属纤维(1)，该金属纤维作为压力衬垫的经纱和纬纱；还包括耐高温的弹性体纤维(3)，该弹性体纤维优选带有加固芯纤维(4)，该芯纤维或者作为经纱或者作为纬纱交替地与金属纤维(1)设置在一起。为在冲压过程中保证蒸汽气泡更好地扩散并从而获得透明且封闭的三聚氢胺树脂表面，该压力衬垫的特征在于，所述压力衬垫在非压缩状态下的厚度由弹性体纤维(3)确定，并且因此，所述压力衬垫与热压设备的部分的接触位置在适当压力结构下首先由弹性体纤维(3)形成，其中，这样压缩弹性体纤维，使得在进一步升高压力直至总压力时由金属纤维(1)形成其它接触位置(9)。
文档编号B30B15/06GK1966794SQ200610171878
公开日2007年5月23日 申请日期2006年10月30日 优先权日2005年10月28日
发明者罗尔夫·埃斯佩 申请人:莱茵普雷斯帕德有限责任公司