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DE102015200875A1 - Verfahren zur Herstellung eines naturfaserverstärkten Kunststoffbauteils - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines naturfaserverstärkten Kunststoffbauteils Download PDF

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DE102015200875A1
DE102015200875A1 DE102015200875.4A DE102015200875A DE102015200875A1 DE 102015200875 A1 DE102015200875 A1 DE 102015200875A1 DE 102015200875 A DE102015200875 A DE 102015200875A DE 102015200875 A1 DE102015200875 A1 DE 102015200875A1
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DE
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fiber
carrier
semi
fiber product
hollow spheres
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Christian Wittig
Sarah Klawitter
Andreas Retzlaff
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines naturfaserverstärkten Kunststoffbauteils (1), bei dem zumindest ein Faserhalbzeug (7) aus Natur- und Kunststofffasern (3, 9) bereitgestellt wird, in einem Heizschritt das Faserhalbzeug (7) bis über die Schmelztemperatur der Kunststofffasern (9) erhitzt wird, und anschließend in einem Pressform-Schritt das erhitzte Faserhalbzeug (7) zu dem Kunststoffbauteil (1) geformt wird, in dem die Naturfasern (3) in eine von den Kunststofffasern (9) gebildete Kunststoffmatrix (5) eingebettet sind. Erfindungsgemäß werden vor der Durchführung des Heizschritts Thermoplast-Hohlkugeln (11), die bei Erhitzung unter Bildung einer Schaumstruktur expandieren, mit einem Trägersubstrat (21) kombiniert. Das Trägersubstrat (21) wird dann mitsamt der Thermoplast-Hohlkugeln (11) im Faserhalbzeug (7) integriert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines naturfaserverstärkten Kunststoffbauteils nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Faserhalbzeug nach dem Patentanspruch 10.
  • Naturfaserverstärkte Kunststoffbauteile werden in gängiger Praxis aus einem aus Natur- und Kunststofffasern bestehenden Faserhalbzeug hergestellt. Das Faserhalbzeug wird in einem zweistufigen Formpressverfahren zunächst in einer Heizpresse aufgeheizt und anschließend in einer unbeheizten Formpresse in die werkzeuggebundene Form zum Kunststoffbauteil gepresst. Durch die Wärmeeinwirkung schmelzen die Kunststofffasern, zum Beispiel aus Polypropylen, unter Bildung einer Kunststoffmatrix auf, in der die Naturfasern zur Verstärkung eingebettet sind. Aus der DE 198 34 048 A1 ist ein solches gattungsgemäßes Kunststoffbauteil bekannt.
  • Eine Reduzierung des Bauteilgewichtes des naturfaserverstärkten Kunststoffbauteils kann durch die Substitution von Naturfaseranteilen durch Schaumstrukturen erzielt werden. Das Schäummittel kann in einer Nassmethode als Flüssigkeit in die Naturfasermatte, das heißt in das aus Natur- und Kunststofffasern bestehende Faserhalbzeug, eingebracht werden. Ein wesentlicher Nachteil eines solchen Nassverfahrens besteht darin, dass die Flüssigkeit im Anschluss an den Einbringprozess aus der Naturfasermatte herausgetrocknet werden muss.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein naturfaserverstärktes Kunststoffbauteil bereitzustellen, dass bei im Vergleich zum Stand der Technik gleichbleibender Bauteilsteifigkeit ein reduziertes Bauteilgewicht aufweist und prozesstechnisch einfach herstellbar ist.
  • Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1, 9 oder 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
  • Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 werden vor der Durchführung eines Heizschrittes, in dem das Faserhalbzeug bis über die Schmelztemperatur der darin enthaltenen Kunststofffasern erhitzt wird, Thermoplast-Hohlkugeln mit einem darin diffusionsdicht eingekapselten Treibgas integriert. Die Thermoplast-Hohlkugeln können zur Bildung einer Schaumstruktur unter Erhitzung im nachfolgenden Heizschritt expandieren, ohne dass sich das eingekapselte Treibgas verflüchtigen kann. Für ein prozesssicheres Einbringen sowie für ein möglichst homogenes Verteilen der Thermoplast-Hohlkugeln wird ein Trägersubstrat bereitgestellt, das mit den Thermoplast-Hohlkugeln kombiniert wird. Das Trägersubstrat wird dann mitsamt der Thermoplast-Hohlkugeln (nachfolgend auch als Mikrosphären bezeichnet) in das Faserhalbzeug integriert.
  • In einer ersten Ausführungsvariante kann das Trägersubstrat eine Trägerflüssigkeit sein, in der unter Bildung einer Dispersion die Thermoplast-Hohlkugeln dispergiert sind. Zur Integration im Faserhalbzeug kann das noch trockene Faserhalbzeug mit der Dispersion durchtränkt werden. Auf diese Weise können die Mikrosphären über die gesamte Faserhalbzeug-Breite in das Faserhalbzeug hineindiffundieren. Anschließend erfolgt ein Trocknungsschritt, in dem die Trägerflüssigkeit aus dem Faserhalbzeug herausgetrocknet wird.
  • In dem obigen Verfahren ist eine homogene Verteilung der Mikrosphären aufgrund ihrer relativ geringen Masse nur bedingt möglich. Zudem muss die Trägerflüssigkeit wieder aus dem Faserhalbzeug prozesstechnisch aufwendig herausgetrocknet werden. Vor diesem Hintergrund kann in einer zweiten Ausführungsvariante das Trägersubstrat eine Trägerfaser aus Kunststoff sein, zum Beispiel aus einem niedrig schmelzenden PLE (PLE = Biokunststoff), in das die Thermoplast-Hohlkugeln eingebettet sind. Durch die Einbettung in der Trägerfaser können die Mikrosphären in homogener Verteilung gleichmäßig verteilt in die Naturfasermatte eingebracht werden und befinden sich daher in allen Bereichen des Mattenquerschnitts. Zudem bleibt die Naturfasermatte trocken und kann im Anschluss daran direkt weiter verarbeitet werden, ohne zwischengeschaltetem Trocknungsschritt.
  • Die oben erwähnte Trägerfaser mit den darin eingebetteten Thermoplast-Hohlkugeln kann in einem kontinuierlichen Prozess als eine Endlosfaser hergestellt werden. Die Endlosfaser kann im Anschluss daran zu Endlosfasersegmenten mit vorgegebener Länge zugeschnitten werden. Die so gebildeten Endlosfasersegmente können in einem Fasermischprozess in homogener Verteilung in die Naturfasermatte eingebracht werden, und zwar in allen Bereichen des Mattenquerschnitts. Anschließend wird das Fasergemisch auf ein Förderband abgelegt und mittels der Vernadelungstechnik miteinander zu einem Vlies verbunden.
  • Die Trägerfaser bzw. der Faserstrang mit den darin integrierten Mikrosphären kann beispielhaft in einem Schmelzspin- oder Extrusionsverfahren hergestellt werden. Bei dieser Ausführungsvariante erfolgt keine Verunreinigung der Misch- und Transportanlagen beim Hersteller der Naturfasermatten durch ungebundene Mikrosphärenpartikel.
  • In der obigen Herstellungsvariante können die Mikrosphären beim Schmelzspinverfahren zu einem Verstopfen der Düsen führen. Vor diesem Hintergrund kann in einer dritten Ausführungsvariante das Trägersubstrat eine Trägerfolie aus Kunststoff sein, wobei die Mikrosphären in dem Material der Folie eingebettet sind. Die Mikrosphären werden bei einer solchen Herstellungsvariante beispielhaft in das aufgeschmolzene Grundmaterial der Folie gegeben. Die Schmelze wird dann durch einen Kalander zu einer dünnen Folie ausgewalzt. Alternativ dazu kann die Folie in beliebigen Folienherstellverfahren erzeugt werden, z.B. auch durch eine Extrusion, bei der ein Folienstrang durch eine Breitschlitzdüse erzeugt wird. Anschließend werden aus der Folie einzelne Folienstränge vorgegebener Schnittlänge durch ein geeignetes Verfahren herausgetrennt. Die so hergestellten Folienstränge können in homogener Verteilung in die Naturfasermatte eingebracht werden, und zwar in allen Bereichen des Mattenquerschnitts, und anschließend zum Beispiel mittels der Vernadelungstechnik fest mit dem Faserhalbzeug (das heißt mit der Naturfasermatte) verwoben werden.
  • Wie weiter oben erwähnt, kann das Trägersubstrat eine Monofaser sein. Anstelle dessen kann das Trägersubstrat auch ein verwobener Faden bzw. ein Multifilament oder ein Faserbündel sein. Bei der Verwendung eines Multifilaments als Trägersubstrat können die Mikrosphären gegebenenfalls zwischen den einzelnen Fasern im Faserbündel angeordnet werden, das heißt nicht unmittelbar im Fasermaterial selbst. In diesem Fall besteht jedoch die Gefahr, dass sich die Mikrosphären durch mechanische Belastungen im Transport von den Fasern im Faserbündel lösen.
  • Mit Hilfe der obigen Ausführungsvarianten können die Mikrosphären weitgehend homogen in das Faserhalbzeug (Naturfasermatte) eingebracht werden.
  • Bei dem Herstellungsverfahren wird das Faserhalbzeug mit den darin integrierten Thermoplast-Hohlkugeln in eine Heizpresse eingelegt und auf die Verarbeitungstemperatur bei gleichzeitigem Verdichten des Faserhalbzeuges hochgeheizt. Beim Öffnungsvorgang der Heizpresse entspannt sich das Faserhalbzeug und schäumt auf, das heißt die Thermoplast-Hohlkugeln expandieren. Im weiteren Arbeitsverlauf wird das erwärmte, in der Heizpresse vorverdichtete Faserhalbzeug in die Formpresse eingelegt und das Kunststoffbauteil bei gleichzeitiger Abkühlung ausgeformt. Der Pressvorgang ist so auszulegen, dass die durch die Thermoplast-Halbkugeln gebildete Schaumstruktur nicht beschädigt wird.
  • Die Mikrosphären bilden zusammen mit dem aufgeschmolzenen Thermoplasten die Matrix, in die die Naturfasern eingebettet sind. Die Schaumstruktur besteht nicht nur aus Mikrosphären, sondern ist ein Gemisch aus dem Thermoplast und den Mikrosphären. Beim Aufschäumen sucht sich die Struktur den geringsten Widerstand und gelangt so bevorzugt in die noch freien Bereiche. Die Temperaturführung beim Heizschritt und/oder beim Pressformschritt ist dabei so auszulegen, dass das Aufschmelzen der Kunststofffasern sowie der Thermoplast-Hohlkugeln unter Verpressen bei einem Temperaturniveau erfolgt, das die Gasdiffusionsdichtheit der Thermoplast-Hohlkugeln nicht beeinträchtigt. Nach dem Aufschmelzvorgang und der Formgebung kann das Pressformwerkzeug unter Abkühlung auf das gewünschte Endmaß bei gleichzeitiger Schaumbildung (Ausdehnung der gekapselten Gase im Inneren der Thermoplast-Hohlkugeln) öffnen.
  • Der Freiraum für die Schaumbildung, das heißt der Expansion der Thermoplast-Hohlkugeln, wird durch die Hohlräume zwischen den Natur- und Kunststofffasern im Faserhalbzeug bereitgestellt. Im Falle vollständig durchgeschmolzener Kunststofffasern könnte gegebenenfalls der Expansionsfreiraum durch definierte geringe Formöffnung des Pressformwerkzeugs bereitgestellt werden.
  • Mit Hilfe der Thermoplast-Hohlkugeln (sogenannte Mikrosphären) ist ein fertigungstechnisch einfaches Aufschäumen von Pressformbauteilen ermöglicht. Die Thermoplast-Hohlkugeln können sich bei Hitzeeinwirkung um das Vielfache ihres Volumens ausdehnen. Beispielhaft können die Thermoplast-Kugeln vor dem Heizschritt mikroskopisch klein in Pulverform vorliegen, und zwar mit einem Durchmesser im Bereich von 10 bis 20 µm. Nach dem Heizschritt können die expandierten Thermoplast-Hohlkugeln einen Durchmesser im Bereich von 30 bis 50 µm aufweisen. Die Expansion der Thermoplast-Hohlkugeln erfolgt während des Heizschrittes, bei dem das Faserhalbzeug bis über die Schmelztemperatur der Kunststofffasern erhitzt wird. In diesem Fall können sowohl die Außenseiten der Thermoplast-Hohlkugeln als auch die Kunststofffasern des Faserhalbzeugs plastifizieren, das heißt thermoplastisch aufweichen, und sich stoffschlüssig miteinander verbinden. Anschließend wird das erhitzte Faserhalbzeug einem Pressformprozess zugeführt, in dem die endgültige Formgebung des Kunststoffbauteiles erfolgt.
  • In den Mikrosphären befindet sich ein Alkan (Kohlenwasserstoff, z.B. Butan) mit einer niedrigen Siedetemperatur. Beim Erwärmen wechselt der Aggregatszustand von flüssig in gasförmig.
  • Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Thermoplast-Hohlkugeln wird speziell eine Gewichtsreduzierung sowie eine Erhöhung der Biegesteifigkeit des Kunststoffbauteils erzielt. Bei Aufbau einer Mehrschichtstruktur, bestehend aus den oben erwähnten Deck- und Kernschichten, ergibt sich die Möglichkeit, dass der in der Kernschicht enthaltene Mikrosphärenschaum (das heißt die aus den Thermoplast-Hohlkugeln gebildete Schaumstruktur) in Freiräume der Deckschichten eindringt.
  • Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
  • Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Schnittdarstellung eines naturfaserverstärkten Kunststoffbauteils;
  • 2 in grob schematischer Darstellung Verfahrensschritte zur Herstellung des naturfaserverstärkten Kunststoffbauteils;
  • 3 in Teilschnittansichten jeweils eine Thermoplast-Hohlkugel vor dem Heizschritt und eine Thermoplast-Hohlkugel nach dem Heizschritt; und
  • 4 und 5 jeweils Ansichten, die einen im Vergleich zur 2 alternativen Integrationsschritt veranschaulichen; sowie
  • 6 und 7 jeweils Ansichten, die einen weiteren alternativen Integrationsschritt veranschaulichen.
  • Die Figuren sind im Hinblick auf ein einfaches Verständnis der Erfindung angefertigt. Von daher sind die Figuren lediglich grob vereinfachte Darstellungen, die keinen realitätsgetreuen Aufbau einer Bauteilverbindung wiedergeben. So ist in der 1 ein fertiggestelltes naturfaserverstärktes Kunststoffbauteil 1 gezeigt. Das Kunststoffbauteil 1 kann beispielhaft als ein Innenverkleidungsteil für ein Fahrzeug eingesetzt werden und ist als ein Pressformteil realisiert. Im Endzustand weist das Kunststoffbauteil 1 eine Kunststoffmatrix 5, etwa Polypropylen, auf, in der Naturfasern 3 zur Verstärkung eingebettet sind. Die Naturfasern 3 können beispielhaft Flachs-, Hanf-, Kenaf- oder sonstige Pflanzenfasern sein. Zudem ist in der Kunststoffmatrix 5 eine Schaumstruktur 4 integriert. Die Schaumstruktur 4 ist durch eine Vielzahl von Thermoplast-Hohlkugeln 11 (nachfolgend auch als Mikrosphären bezeichnet) aufgebaut, die mit der Kunststoffmatrix 5 verschmolzen sind.
  • In der 2 sind Verfahrensschritte zur Herstellung des naturfaserverstärkten Kunststoffbauteils 1 gezeigt. Für die Herstellung des Kunststoffbauteils 1 wird gemäß der 2 zunächst ein trockenes Faserhalbzeug 7 bereitgestellt. Das Faserhalbzeug 7 weist die Naturfasern 3 sowie Kunststofffasern 9 auf, die im weiteren Verfahrenslauf zur bereits erwähnten Kunststoffmatrix 5 aufgeschmolzen werden. Die Natur- und Kunststofffasern 3, 9 sind in dem Faserhalbzeug 7 zum Beispiel mittels einer Nadelungstechnik miteinander verflochten oder verknotet, um ein handlingfähiges Faserhalbzeug 7 zu erhalten. In das so bereitgestellte Faserhalbzeug 7 werden in einem Integrationsschritt die Thermoplast-Hohlkugeln 11 eingebracht, deren Eigenschaften später anhand der 3 erläutert werden. Zur Integration im Faserhalbzeug 7 werden die Mikrosphären 11 in der 2 zunächst in einer Trägerflüssigkeit dispergiert, die ein Trägersubstrat 21 bildet. Anschließend wird das noch trockene Faserhalbzeug 7 mit der Dispersion durchtränkt. In einem nachgeschalteten Trocknungsschritt wird dann die Trägerflüssigkeit 21 aus dem Faserhalbzeug 7 herausgetrocknet. Zur Reduzierung der Trocknungszeit wird die Dispersionsflüssigkeit zu einem Schaum aufgeschlagen. Anstatt der Flüssigkeit wird der Schaum auf die Matte 7 gebracht und dringt dieser in die Faserstruktur ein.
  • Die Mikrosphären 11 weisen gemäß der 3 eine diffusionsdichte Außenhülle 13 auf. Die Außenhülle 13 besteht z.B. aus PAN. Die Mikrosphären 11 sind mikroskopisch klein und liegen in Pulverform vor. Vor einer Wärmebeaufschlagung in der Heizpresse 15 können die Mikrosphären 11 gemäß der 3 einen Durchmesser d1 im Bereich von 10 bis 20 µm aufweisen. Bei Hitzeeinwirkung dehnen sich die Thermoplast-Hohlkugeln 11 um ein Vielfaches aus, bis zum Beispiel auf einen Durchmesser d2 im Bereich 30 bis 50 µm. Die Ausdehnung erfolgt unter gleichzeitiger Reduzierung der Wandstärke der Außenhülle.
  • Die Thermoplast-Hohlkugeln 11 können je nach Anwendungsfall entweder homogen oder lediglich partiell in das Faserhalbzeug 7 eingebracht werden. Anschließend wird das Faserhalbzeug 7 einer Heizpresse 15 zugeführt, in der das Faserhalbzeug 7 mit Druck und Hitze beaufschlagt wird. Dadurch können sich die expandierenden Mikrosphären 11 in die Faser-Freiräume 14 (2) des Faserhalbzeugs 7 hineindiffundieren. Zudem ist die Temperaturführung in der Heizpresse derart gestaltet, dass die äußere Randschicht der Thermoplast-Hohlkugeln 11 aufschmilzt und sich mit den jedenfalls aufschmelzenden Kunststofffasern 9 verbindet. Anschließend wird das noch erhitzte Faserhalbzeug 7 in eine Formpresse 17 geführt, in der eine Formgebung mit anschließender Abkühlung des Faserhalbzeuges 7 erfolgt.
  • Anhand der 4 und 5 wird ein im Vergleich zur 2 alternativer Integrationsschritt beschrieben, bei dem das Trägersubstrat 21 keine Trägerflüssigkeit ist, sondern vielmehr eine Trägerfaser aus einem Kunststoff. Generell kann als Kunststoff ein Thermoplast verwendet werden, der mit PP und PAN eine haltbare Verbindung eingeht und eine niedrige Schmelztemperatur aufweist. Wie aus der 4 hervorgeht, sind die Mikrosphären 11 in das Material der Trägerfaser 21 eingebettet. Die Trägerfaser 21 mit den darin eingebetteten Mikrosphären 11 kann in einem kontinuierlichen Schmelzspin- oder Extrusionsverfahren als eine Endlosfaser hergestellt werden. Die Endlosfaser 21 wird im weiteren Prozessverlauf zu Endlosfasersegmenten 23 (3) mit vorgegebener Länge l zugeschnitten. Die Endlosfasersegmente 23 werden dann lose in das Faserhalbzeug 7 gemischt und mittels der Vernadelungstechnik fest mit dem Faserhalbzeug 7 verwoben.
  • In der 5 ist in einer Detailansicht der Materialaufbau in einem bereits fertig gestellten Kunststoffbauteil 1 dargestellt. Beispielhaft sind hier die als Trägersubstrat dienenden Endlosfasersegmente 23 aus einem Polymer, dessen Schmelztemperatur weit unterhalb der Arbeitstemperatur (ca. 200°C) der Heizpresse 15 liegt. Beim Heizpressvorgang zersetzen sich somit die Endlosfasersegmente 23, wie es in der 5 durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Simultan dazu expandieren die Mikrosphären 11 und bilden mit der Kunststoffmatrix 5 einen Schaumverbund. Idealerweise liegt die Schmelztemperatur der Polymerfasern, das heißt der Trägerfasern 21, unterhalb der Expansions-Starttemperatur der Mikrosphären 11. Ein niedrig schmelzendes Material ist somit von besonderer Relevanz, um die vorzeitige Expansion der Mikrosphären im Schmelzspinnprozess zu verhindern und um zu gewährleisten, dass die Mikrosphären erst in der Presse reagieren.
  • Anhand der 6 und 7 wird ein weiterer alternativer Integrationsschritt beschrieben, mit dem die Mikrosphären 11 in das Faserhalbzeug 7 eingebracht werden können. Demzufolge werden die Mikrosphären 11 zunächst in ein aufgeschmolzenes Folien-Grundmaterial gegeben. Anschließend wird die Schmelze durch einen in der 6 angedeuteten Kalander 29 zu einer dünnen Folie ausgewalzt, die das Trägersubstrat 21 bildet. Analog zu der in der 4 gezeigten Endlosfasersegmenten 23 wird in den 6 und 7 die Trägerfolie 21 als eine Endlosfolie hergestellt und anschließend zu einzelnen Foliensträngen 25 (7) mit vorgegebener Länge l zugeschnitten. Die Folienstränge 25 werden dann lose sowie in gleichmäßiger Verteilung in das Faserhalbzeug 7 gemischt und mittels der Vernadelungstechnik fest mit dem Faserhalbzeug 7 verwoben.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19834048 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung eines naturfaserverstärkten Kunststoffbauteils (1), bei dem zumindest ein Faserhalbzeug (7) aus Natur- und Kunststofffasern (3, 9) bereitgestellt wird, in einem Heizschritt das Faserhalbzeug (7) bis über die Schmelztemperatur der Kunststofffasern (9) erhitzt wird, und anschließend in einem Pressform-Schritt das erhitzte Faserhalbzeug (7) zu dem Kunststoffbauteil (1) geformt wird, in dem die Naturfasern (3) in eine von den Kunststofffasern (9) gebildete Kunststoffmatrix (5) eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Durchführung des Heizschritts Thermoplast-Hohlkugeln (11), die bei Erhitzung unter Bildung einer Schaumstruktur expandieren, mit einem Trägersubstrat (21) kombiniert werden, und dass das Trägersubstrat (21) mitsamt der Thermoplast-Hohlkugeln (11) im Faserhalbzeug (7) integriert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat (21) eine Trägerflüssigkeit ist, in der unter Bildung einer Dispersion die Thermoplast-Hohlkugeln (11) dispergiert sind, und dass zur Integration im Faserhalbzeug (7) das Faserhalbzeug (7) mit der Dispersion durchtränkt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nachgeschalteten Trocknungsschritt die Trägerflüssigkeit (21) aus dem Faserhalbzeug (7) herausgetrocknet wird, und dass insbesondere zur Reduzierung der Trocknungszeit die Trägerflüssigkeit zu einem Schaum aufgeschlagen wird, der anstatt der Flüssigkeit auf das Faserhalbzeug (7) gebracht wird und in die Faserstruktur eindringt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat (21) eine Trägerfaser aus Kunststoff ist, insbesondere aus niedrig-schmelzendem PLE, und dass die Thermoplast-Hohlkugeln (11) in dem Material der Trägerfaser (21) eingebettet sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfaser (21) mit den darin eingebetteten Thermoplast-Hohlkugeln (11) in einem kontinuierlichen Prozess als eine Endlosfaser hergestellt wird, und dass zur Integration in dem Faserhalbzeug (7) die Endlosfaser zu Endlosfasersegmenten (23) mit vorgegebener Länge (l) zugeschnitten wird, und dass die Endlosfasersegmente (23) lose in das Faserhalbzeug (7) gemischt und, insbesondere mittels der Vernadelungstechnik, fixiert werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat (21) eine Trägerfolie aus Kunststoff ist, und dass die Thermoplast-Hohlkugeln (11) in dem Material der Trägerfolie (21) eingebettet sind, und dass insbesondere die Trägerfolie (21) in einem Extrusionsverfahren hergestellt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Integration in dem Faserhalbzeug (7) die Trägerfolie (21) zu einzelnen Foliensträngen (25) mit vorgegebener Länge (l) zugeschnitten wird, und dass die Folienstränge (25) lose auf das Faserhalbzeug (7) gelegt und, insbesondere mittels der Vernadelungstechnik, fixiert werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat (21) ein Multifilament, ein Faserbündel oder ein Faden ist, in dem die Thermoplast-Hohlkugeln (11) integriert sind.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Integration in dem Faserhalbzeug (7) Multifilament-Segmente lose auf das Faserhalbzeug (7) gelegt und, insbesondere in einer Vernadelungstechnik, fixiert werden.
  10. Faserhalbzeug für ein Verfahren zur Herstellung eines naturfaserverstärkten Kunststoffbauteils (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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