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DE4434825A1 - Flat composite material - Google Patents

Flat composite material

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DE4434825A1
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DE
Germany
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substrate
composite material
silicate mineral
material according
silicate
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Withdrawn
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DE4434825A
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Inventor
Werner Schmitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TISSU ROTHRIST AG
IWB WERKSTOFFTECH GmbH
Original Assignee
TISSU ROTHRIST AG
IWB WERKSTOFFTECH GmbH
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Publication date
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Abstract

A flat composite material has a flat substrate with a silicate mineral layer applied on one or both sides without the use of adhesive and connected firmly to the substrate. The silicate mineral layer consists of mica or zeolite while the substrate is made of a textile product, a nonwoven textile or a three-dimensional textile structure.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen flächigen Verbundwerk­ stoff unter Verwendung eines Folien- oder Gewebeträgers als Substrat.The invention relates to a flat composite structure fabric using a film or fabric backing as a substrate.

Silikat-Mineralien werden in der Technik in vielen Berei­ chen eingesetzt. So werden sie bei Filtrationsprozessen verwendet oder in der Elektro-Industrie als Isolations­ material und ebenfalls zur Wärmeisolierung. Ferner werden sie als Trocknungsmittel, zur Trennung von Gasen durch Ad­ sorption, als Katalysator in Reaktionen mit Kohlenwasser­ stoffen (Erdölraffination) und als Ionenaustauscher (Was­ ser-Enthärtung) verwendet. Diese Vielfalt an Einsatzge­ bieten läßt sich damit erklären, daß die Eigenschaften der diversen Silikat-Mineralien durch unterschiedliche Kri­ stallstrukturen sehr verschieden sind. So zeichnet sich Zeolith durch eine Porigkeit innerhalb der Kristalle aus, die dadurch ein enormes Adsorptionsvermögen und auch De­ sorptionsvermögen besitzen. Andere Silikat-Mineralien, wie z. B. Glimmer, können zur elektrischen und wärmetech­ nischen Isolierung herangezogen werden.Silicate minerals are used in many areas of technology Chen used. This is how they become in filtration processes used or in the electrical industry as insulation material and also for thermal insulation. Furthermore it as a drying agent, for separating gases by ad sorption, as a catalyst in hydrocarbon reactions substances (petroleum refining) and as an ion exchanger (What water softening) used. This variety of operational areas can be explained by the fact that the properties of the diverse silicate minerals through different kri stall structures are very different. This is how it stands out Zeolite by a porosity within the crystals,  which has an enormous adsorption capacity and also De possess sorptive capacity. Other silicate minerals, such as B. mica, can be used for electrical and thermal engineering African insulation can be used.

Einige der Silikat-Mineralien werden als Schüttgut und zwar als sehr feines Pulver eingesetzt. Infolge der Staubent­ wicklung entstehen dabei bei der Verarbeitung große Prob­ leme, ganz abgesehen von dem schon schwierigen Einsatz von Schüttgut als Arbeitsmittel. Andere Silikat-Mineralien weisen eine schichtartige Struktur auf und bringen durch ihre Blättrigkeit und Brüchigkeit ebenfalls erhebliche Verarbeitungsschwierigkeiten mit sich. Die daraus gefer­ tigten Teile halten zwar einer Druckbelastung stand, lassen aber keine Beanspruchung auf Zug zu.Some of the silicate minerals are bulk used as a very fine powder. As a result of the dust large prob leme, quite apart from the already difficult use of Bulk goods as work equipment. Other silicate minerals have a layered structure and bring through their leafiness and fragility are also considerable Processing difficulties with it. The resultant parts withstand pressure loads, let them but no strain on train too.

Zur Behebung der Verarbeitungsschwierigkeiten und der Schaffung weiterer Einsatzgebiete besteht die Aufgabe der Erfindung darin, Silikat-Mineral so zu verarbeiten, daß es eine flächige Form erhält, eine Biegbarkeit besitzt und außerdem Druck- und Zugbelastungen aufnimmt.To solve the processing difficulties and the The task of creating additional areas of application Invention in processing silicate mineral so that it maintains a flat shape, has flexibility and also absorbs pressure and tensile loads.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß auf ein flächiges Substrat einseitig oder beidseitig ohne Kleber eine Silikat-Mineralschicht als Matrix mit hoher Haft­ festigkeit aufgebracht ist. Es hat sich gezeigt, daß die weiteste Verwendungsmöglichkeit dann erreicht werden kann, wenn als Silikat-Mineralien Zeolith oder Glimmer herangezogen werden.According to the invention, this is achieved in that on a flat substrate on one or both sides without glue a silicate mineral layer as a matrix with high adhesion strength is applied. It has been shown that the broadest possible use can then be achieved if as silicate minerals zeolite or mica be used.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes schlägt die Erfindung weiterhin ein Verfahren vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Silikat-Mineral in Pulverform in einen Plasmastrahl oder einen Brenngas-Sauer­ stoffstrahl eingegeben wird, der das Material anschmilzt und zum Substrat hin stark beschleunigt. Darauf werden die Spritzpartikel zur Erstarrung gebracht und eine Schicht gebildet. Anstelle eines Plasma- oder Brenngas-Sauerstoff­ strahls kann das Silikat-Mineral in Pulverform auch in einen hochenergetischen Strahl, z. B. einen Laserstrahl oder eine Flamme, z. B. eine Gasflamme eingegeben werden. Auf diese Weise wird ein flächiger und biegbarer Silikat-Mineral-Verbundstoff erzeugt. Dieser Verbundstoff kann auch als Bahnenmaterial hergestellt werden. Die Kristallstruktur des aufgebrachten Silikat-Minerals bleibt dabei erhalten.For the production of the composite material according to the invention the invention further proposes a method that is characterized in that a silicate mineral in  Powder form in a plasma jet or a fuel gas acid is entered, which melts the material and strongly accelerated towards the substrate. Then the Spray particles solidified and a layer educated. Instead of a plasma or fuel gas oxygen The silicate mineral can also be blasted in powder form a high energy beam, e.g. B. a laser beam or a flame, e.g. B. a gas flame can be entered. In this way it becomes flat and flexible Silicate-mineral composite. This composite can also be produced as sheet material. The The crystal structure of the applied silicate mineral remains received in the process.

Das Substrat kann aus einer Textilware oder einer dreidi­ mensionalen Textilkonstruktion bestehen. Die Textilien können aus folgenden Materialien hergestellt sein: einem natürlichen Material, einem synthetischen Material, wie z. B. Viskose, einem Kunststoff, wie z. B. Aramid, Polyester oder einem anorganischen Material, wie z. B. Siliziumoxid. Die textile Technologie umfaßt allgemein Gewebe, Gestricke und Vliese. Dazu kommen noch Kunststoff- und Metallfolien, sowie Metallgewebe oder -gestricke.The substrate can be made of a textile or a dreidi dimensional textile construction exist. The textiles can be made from the following materials: one natural material, a synthetic material, such as e.g. B. viscose, a plastic such. B. aramid, polyester or an inorganic material, such as. B. silicon oxide. Textile technology generally includes fabrics, knitted fabrics and fleeces. There are also plastic and metal foils, as well as metal mesh or knitted fabrics.

Der Verbundstoff gemäß Erfindung kann dabei als Grund­ material für mindestens alle einleitend genannten Einsatz­ gebiete herangezogen werden. Infolge der Flexibilität des erfindungsgemäßen flächigen Verbundstoffes in Verbindung mit den Eigenschaften des jeweils verwendeten Silikat-Mi­ nerals ist es möglich, den Verbundwerkstoff in verschiedene dreidimensionale Gebilde, wie z. B. Filterrohre, zu formen oder auch in gewünschte Abmessungen auszustanzen oder zu schneiden. The composite according to the invention can be the reason material for at least all introductory uses areas are used. Due to the flexibility of the flat composite according to the invention in connection with the properties of the silicate Mi used in each case In general, it is possible to split the composite material into different three-dimensional structures, such as B. filter tubes to shape or also to punch or cut to the desired dimensions to cut.  

Außerdem erhält das Silikatmineral durch seine Bindung an ein Substrat der beschriebenen Art eine interessante Eigen­ schaftsverknüpfung, die u. a. auch eine Zugbelastung des Verbundstoffes zuläßt.In addition, the silicate mineral receives through its binding a substrate of the type described is an interesting property linkage that u. a. also a tensile load of the Composite allows.

In der Zeichnung ist ein Schnitt durch verschiedene Verbundwerkstoffe gezeigt. In Fig. 1 ist das Substrat 1 nur mit einer Beschichtung 2 aus Silikatmaterial versehen. Eine Doppelbeschichtung eines Trägermaterials 3 zeigt die Fig. 2, wobei die Beschichtung auf beiden Seiten des Substrates angebracht worden ist. In Fig. 3 ist eine mikroskopische Vergrößerung eines Schnittes durch einen Teil einer Verbundwerkstoffbahn gezeigt. Dabei besteht das Substrat 5 aus den Kettfäden 6, die aus vielen Fibrillen bestehen und den Schußfäden 7. Die Beschichtung trägt das Bezugszeichen 8. Aus dieser Figur ist ersichtlich, welche innige Verbindung die Beschichtung 8 mit dem Substrat 5 eingegangen ist.The drawing shows a section through various composite materials. In Fig. 1, the substrate 1 is only provided with a coating 2 made of silicate material. A double coating of a carrier material 3 is shown in FIG. 2, the coating being applied on both sides of the substrate. In Fig. 3 is a microscopic enlargement of a section is shown through a part of a composite web. The substrate 5 consists of the warp threads 6 , which consist of many fibrils and the weft threads 7 . The coating bears the reference number 8 . This figure shows the intimate connection that the coating 8 has made with the substrate 5 .

Claims (9)

1. Verbundwerkstoffe in Flachform unter Verwendung eines Trägers, gekennzeichnet durch ein flächiges Substrat (1, 3, 5) mit einer einseitig oder beidseitig ohne Kleber aufgebrachten fest mit dem Substrat verbundenen Silikat-Mineral-Schicht (2, 11, 8) als Matrix.1. Composite materials in flat form using a carrier, characterized by a flat substrate ( 1 , 3 , 5 ) with a silicate-mineral layer ( 2 , 11 , 8 ) firmly attached to the substrate and attached on one or both sides without adhesive as a matrix. 2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikat-Mineral-Schicht (8) aus Glimmer oder Zeolith besteht.2. Composite material according to claim 1, characterized in that the silicate mineral layer ( 8 ) consists of mica or zeolite. 3. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1, 3, 5) aus einer Textilware, einem Textilvlies oder einer dreidimensionalen Textilkonstruk­ tion besteht.3. Composite material according to claim 1, characterized in that the substrate ( 1 , 3 , 5 ) consists of a textile product, a textile fleece or a three-dimensional textile construction. 4. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1, 3, 5) aus einer Kunststoffolie besteht.4. Composite material according to claim 1 or 2, characterized in that the substrate ( 1 , 3 , 5 ) consists of a plastic film. 5. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1, 3, 5) aus einer Metallfolie oder einem Metallgewebe oder -gestrick besteht. 5. Composite material according to claim 1 or 2, characterized in that the substrate ( 1 , 3 , 5 ) consists of a metal foil or a metal woven or knitted fabric. 6. Verbundwerkstoff nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1, 3, 5) von Metallfäden durchzo­ gen ist.6. Composite material according to one or more of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 1 , 3 , 5 ) is durchzo gene by metal threads. 7. Verfahren zur Herstellung eines in den vorhergehen­ den Ansprüchen beschriebenen Verbundwerkstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikat-Mineral in Pulverform in einen Plasma­ strahl oder einen Brenngas-Sauerstoffstrahl eingegeben, von diesem angeschmolzen und auf das Substrat (1, 3, 5) aufgespritzt wird, worauf die aufgebrachte Silikat-Mi­ neralschicht (2, 4, 8) unmittelbar zur Erstarrung gebracht wird.7. A method for producing a composite material described in the preceding claims, characterized in that the silicate mineral in powder form entered into a plasma jet or a fuel gas-oxygen jet, melted by this and sprayed onto the substrate ( 1 , 3 , 5 ) becomes, whereupon the applied silicate mineral layer ( 2 , 4 , 8 ) is immediately solidified. 8. Verfahren zur Herstellung eines in den vorhergehen­ den Ansprüchen beschriebenen Verbundwerkstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikat-Mineral in Pulverform in einen hochener­ getischen Strahl eingegeben, von diesem angeschmolzen und auf das Substrat (1, 3, 5) aufgespritzt wird, worauf die aufgebrachte Silikat-Mineralschicht (2, 4, 8) unmit­ telbar zur Erstarrung gebracht wird.8. A method for producing a composite material described in the preceding claims, characterized in that the silicate mineral is entered in powder form in a high getischen jet, melted by this and sprayed onto the substrate ( 1 , 3 , 5 ), whereupon the applied silicate mineral layer ( 2 , 4 , 8 ) is immediately solidified. 9. Verfahren zur Herstellung eines in den vorhergehen­ den Ansprüchen beschriebenen Verbundwerkstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikat-Mineral in Pulverform in eine Flamme eingegeben, von dieser angeschmolzen und auf das Sub­ strat (1, 3, 5) aufgespritzt wird, worauf die aufge­ brachte Silikat Mineralschicht (2, 4, 8) unmittelbar zur Erstarrung gebracht wird.9. A method for producing a composite material described in the preceding claims, characterized in that the silicate mineral is entered in powder form into a flame, melted by this and sprayed onto the substrate ( 1 , 3 , 5 ), whereupon the brought silicate mineral layer ( 2 , 4 , 8 ) to solidify immediately.
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