DE2431871B2

DE2431871B2 - Verfahren und duesenplatte zur herstellung einer elastischen mattenbahn

Info

Publication number: DE2431871B2
Application number: DE19742431871
Authority: DE
Inventors: Hans 8751 Mömlingen Stapp
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo GmbH
Priority date: 1974-07-03
Filing date: 1974-07-03
Publication date: 1978-02-16
Also published as: IT1050676B; DE2431871C3; GB1498867A; DE2431871A1; JPS5129567A; US4012249A

Description

Gegenstand des Hauptpatents 18 10 921 ist ein Verfahren zur Herstellung einer elastischen Mattenbahn, welche aus in Schlaufen liegenden, einander überkreuzenden und an den Kreuzungsstellen miteinander verklebten Fäden besteht, durch Auspressen einer Polymerschmelze aus Düsenöffnungen, die in gleichem Abstand voneinander in wenigstens drei gegeneinander versetzten Reihen angeordnet sind, in Form einer Fadenschar auf eine Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, wobei der Abstand zwischen Düsenboden und Badoberfläche 2 bis 30 cm, vorzugsweise 4 bis 20 cm beträgt, wonach die sich bildende Mattenbahn kontinuierlich durch die Kühlflüssigkeit hindurch und anschließend aus dieser abgezogen wird.

Die nach diesem Verfahren hergestellten elastischen Mattenbahnen haben sich in zahlreichen Einsatzgebieten hervorragend bewährt, so als Polstermatte, als Stützmatte für verlegbaren Rasen, als Drainage-Matte bei Senkrecht- und Horizontaldrainagen, als Sinkmatte und als Uferschutzmatte im Wasserbau, als Verfestigungsmatte für statisch und/oder dynamisch stark belastete Böden und schließlich zur Befestigung von Böschungen (etwa bei Autobahn- oder Kanalneubauten), wobei die elastischen Mattenbahnen durch Pflöcke od. dgl. an der Böschung befestigt und — insbesondere bei Felsenböschungen — anschließend mit Boden aufgefüllt werden, dem Gras und Pflanzensamen sowie Düngemittel beigemischt sind. Auf diese Weise erhält man relativ schnell und sicher eine begrünte Böschung.
• Für sehr steile Böschungen hat man zur Erhöhung der Reißfestigkeit der elatischen Mattenbahn diese nach ihrer Herstellung mit einem wasserfesten Binder imprägniert. Dieses an sich erfolgreiche Verfahren hat sich aber als verfahrenstechnisch zu aufwendig erwiesen, da neben eimern Tauch- und Abtropfprozeß eine thermische Nachbehandlung erforderlich war, um das Imprägniermittel zu verfestigen. Außerdem war die erzielbare Festigkeitserhöhung für extreme Böschungsverhältnisse (steile Böschungen mit Felsuntergrund in

¹"' regenreichen Gebieten) noch nicht ausreichend.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demnach darin, die Herstellung einer elastischen Mattenbahn der im Hauptpatent 18 10 921 beschriebenen Art zu ermöglichen, welche aufgrund ihrer

-'" speziellen Konstruktion also ohne nachträgliche Imprägnierung, eine auch für stärkste Belastungen ausreichende Festigkeit besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein gitterartiges Flächengebilde aus einem Material,

-'"· dessen Festigkeit wesentlich höher ist als die der Fäden, zwischen den Reihen der Düsenöffnungen in Auspreßrichtung bei möglichst geringem Abstand zu den unmittelbar benachbarten Reihen zugeführt wird und daß die unmittelbar benachbarten Fäden unter einem Winkel von 10 bis 70°, vorzugsweise von 15 bis 35°, zur Auspreßrichtung der übrigen Düsenöffnungen in Richtung auf das gitterartige Flächengebilde hin derart ausgepreßt werden, daß sie, bevor sie im Kühlbad verfestigten, durch die Maschenöffnungen des gitterar-

'"' tigen Flächengebildes hindurchdringen.

Die Verstärkung von Faden- oder Faservliessteffen mittels gitterartiger Flächengebilde ist zwar an sich bekannt (DT-GM 72 19 296); dabei wird jedoch zunächst in einer ersten Stufe eine Mattenbahn gebildet,

^w auf die in einer zweiten Stufe das gitterartige Flächengebilde aufgelegt wird, auf welches anschließend eine zweite und gegebenenfalls noch eine dritte Mattenbahn ausgesponnen wird. Bedingt durch die Mehrstufigkeit des Verfahrens entsteht ein Produkt,

··■' welches sich ohne größere Schwierigkeiten in seine einzelnen Schichten (Matte — gitterartiges Flächengebilde — Matte) zerlegen läßt. Bei der Verwendung einer solchen Mattenbahn als Böschungsschutzmatte droht daher die Gefahr der Verschiebung der einzelnen

'" Schichten gegeneinander.

Demgegenüber wird das gitterartige Flächengebilde beim erfindungsgemäßen Verfahren regelrecht eingesponnen, indem die in der Entstehung befindlichen Fäden von beiden Seiten her teilweise durch das

'"> gitterartige Flächengebilde hindurchgesponnen und an den gegenüberliegenden Seiten mit anderen Fäden der in der Bildung befindlichen elastischen Mattenbahn verschweißt werden. Dadurch wird ein späteres Aufspalten oder gegenseitiges Verschieben der Schich-

tin ten wirkungsvoll unterbunden.

Aus der US-PS 34 49 187 ist es schließlich noch bekannt, ein abwechselnd aus einer Schar von Endlosfäden und aus einem Faservlies aufgebautes Laminat dadurch herzustellen, daß jeweils eine Schar

^h> frisch gesponnener Fäden in eine Faservliesbildungszone einlaufen und die Klebrigkeit der frisch gesponnenen Fäden ausgenutzt wird, um in der folgenden Stufe das Faservlies mit dieser Fadenschar zu verbinden. Abgcsc-

hen von der unterschiedlichen Technologie und dem daraus resultierenden völlig unterschiedlichen Charakter des Verfahrensprodukts handelt es sich bei dem nach der US-PS 34 49 187 hergestellten Laminat auch wieder um ein solches, dessen Schichten sich mehr oder weniger leicht voneinander trennen lassen, und nicht um eine homogene, einschichtige Mattenbahn mit eingesponnener Verstärkung, wie dies beim erfindungsgemäli hergestellten Produkt der Fall ist.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Diisenplatte zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie ist gekennzeichnet durch eine schlitzförmige Zulauföffnung, durch wenigstens eine Reihe von diese in möglichst geringem Abstand umgebenden, gegen diese unter einem Winkel von a. von 10 bis 70°, vorzugsweise von 15 bis 35°, geneigten Düsenöffnungen sowie wenigstens zwei weitere Reihen von senkrecht zum Düsenboden gebohrten Düsenöffnungen.

Unter einem »gitterartigen Flächengebilde« werden gemäß vorliegender Erfindung im weitesten Sinne alle Flächengebilde verstanden, welche hinreichend große Durchtrittsöffnungen aufweisen, damit ein Teil der in ihrer unmittelbaren Nähe ausgepreßten Fäden durch sie hindurchtreten kann, bevor die Fäden verfestigen. Hierzu zählen lose eingestellte, also grobmaschige Gewirke, an ihren Kreuzungspunkten verklebte Fadengelege, in der Baubranche übliche Armierungsgitter aus Metall, leichte Drahtgewebe od. dgl. Besonders geeignet als gitterartiges Flächengebilde ist ein lose eingestelltes Gittergewebe aus hochfesten synthetischen Fasern, insbesondere aus hochfesten Polyäthylenterephthalatfasern. Die Fasern können dabei in Form von gedrehten oder ungedrehten Stapelfaser- oder Endlosgarnen vorliegen. Für besonders hohe Beanspruchungen eignet sich als gitterartiges Flächengebilde ein Drahtgitter oder ein Drahtgewebe. Dabei kann die Maschenweite des Drahtgitters oder Drahtgewebes (d. h. der Abstand zweier parallel verlaufender Drähte in Kett- oder Schußrichtung) in weiten Grenzen variiert werden. Sie liegt vorzugsweise zwischen 10 und 30 mm. Bei relativ dicken Drähten mit einem Durchmesser von über 1,5 mm lassen sich jedoch auch größere Maschenweiten vertreten. Der Draht besteht dabei vorzugsweise aus einem korrosionsbeständigen Metall, beispielsweise aus feuerverzinktem Eisen. Das gitterartige Flächengebilde kann derart in die elastische Mattenbahn eingesponnen sein, daß die die Gitter bildenden Fäden, Drähte od. dgl. die Matte rautenförmig, also schräg durchsetzen. Vorzugsweise ist es aber so eingesponnen, daß die das Gitter bildenden Fäden, Drähte od. dgl. in Längs- und Querrichtung der elastischen Matte verlaufen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 ist eine Draufsicht auf ein Stück einer erfindungsgemäß hergestellten elastischen Mattenbahn,

Fig.2 und 3 stellen gitterartige Flächengebilde dar, wie sie erfindungsgemäß zur Verstärkung der Mattenbahn verwendet werden können,

Fig.4 ist die Darstellung einer elastischen Mattenbahn mit verdichtetem Bodenbereich, und

Fig. 5 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Herstellung einer elastischen Mattenbahn mit Verstärkung.

In Fig. 1 ist zu erkennen, daß die elastische Matter.bahn 1 mittels eines eingesponnenen gilterartigen Flächengebildes 2 verstärkt ist. Dieses Flächengebilde kann, wie in Fig. 2 dargestellt, beispielsweise ein Gewebe mit Kettfaden 4 und Schußfäden 3 oder, wie in F i g. 3 dargestellt, ein Gitter bzw. Gelege sein, bei dem senkrecht zueinander verlaufende Fäden 5, 6 an ihren Kreuzungspunkten verklebt oder verschweißt sind. Die Fäden, Drähte od. dgl. können textiler, metallischer oder anderer Natur sein und ihre Durchmesser betragen beispielsweise 0,5 bis 1,5 mm.

Die erfindungsgemäß hergestellte Mattenbahn kann die aus dem Hauptpatent 18 10 921 bekannten Strukturvarianten aufweisen. Für ihre Verwendung als Böschungsschutzmatte ist es zweckmäßig, daß die Schlaufen an Unterseite waagerecht bzw. nahezu waagerecht liegen und einen festen Verband bilden, in den das gitterartige Flächengebilde eingeschlossen ist. An der Oberseite weist diese Mattenbahn dann mehr oder weniger steil stehende Schlaufen auf, deren Hohlräume mit Mutterboden usw. aufgefüllt werden können.

Eine derartige Mattenbahn ist in Fig.4 dargestellt. Die Mattenbahn 1 besitzt eine Unterseite 1', welche verdichtet ist; in ihr liegen die Schlaufen nahezu waagerecht, und das gitterartige Flächengebilde ist in diesen verdichteten Schlaufenverband eingeschlossen.

Fig.5 zeigt schematisch eine quer geschnittene Spinndüse 7 mit Düsenplatte 8, welche senkrecht zum Düsenboden gebohrte Düsenöffnungen 11, in der unmittelbaren Nähe der schlitzförmigen Zulauföffnung 10 jedoch unter einem Winkel λ schräg gebohrte Düsenöffnungen 12 aufweist. Jede der im Schnitt dargestellten Düsenöffnungen 11,12 liegt in einer Reihe von beispielsweise 20 bis 200 gleichartigen Spinnöffnungen, je nach Breite der herzustellenden elastischen Mattenbahn. Der Abstand der Düsenöffnungen untereinander kann je nach Mattendichte bei etwa 3 bis 8 mm liegen und über den Düsenboden variieren. Der Winkel Λ liegt vorzugsweise zwischen 15 und 35°, im Beispiel bei etwa 25°. Der Abstand der Düsenöffnungen 12 zur Zulauföffnung 10 wird in der Praxis möglichst klein gehalten, um ein gutes Hindurchdringen der aus ihnen gesponnenen Fäden durch das von der Rolle 13 durch die Zulauföffnung 10 zugeführte gitterartige Flächengebilde 14 zu garantieren. Die Düsenöffnungen werden vom Schmelzeraum 9 aus versorgt.

Die Verfestigung der elastischen Mattenbahn unter gegenseitigem Verkleben der Schlaufen bildenden Fäden geschieht, wie F i g. 5 erkennen läßt, im wesentlichen nach dem Verfahren des Hauptpatents 18 10921. Die Fäden 15 tauchen bei 17 in die Kühlflüssigkeit ein und legen sich auf der schräg gestellten Platte 18 in Schlaufen ab. Das von den Fäden 16 durchdrungene gitterartige Flächengebilde 14 legt sich in ähnlicher Form ab, wobei die Fäden 16 untereinander und mit den Fäden 15 verkleben. Die Fäden 19 bilden dann unter Verklebung auch mit den Fäden 16 die Deckschicht der in Richtung des Pfeiles »A« einer Aufwicklung zugeführten elastischen Matte.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer elastischen Mattenbahn, welche aus in Schlaufen liegenden, einander überkreuzenden und an den Kreuzungsstellen miteinander verklebter. Fäden besteht, durch Auspressen einer Polymerschmelze aus Düsenöffnungen, die in gleichem Abstand voneinander in wenigstens drei gegeneinander versetzten Reihen angeordnet sind, in Form einer Fadenschar auf eine Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, wobei der Abstand zwischen Düsenboden und Badoberfläche 2 bis 30 cm, vorzugsweise 4 bis 20 cm, beträgt, wonach die sich bildende Mattenbahn kontinuierlich durch die Kühlflüssigkeit hindurch und anschließend aus dieser abgezogen wird, nach Patent 18 10 921, dadurch gekennzeichnet, daß ein gitterartiges Flächengebilde aus einem Material, dessen Festigkeit wesentlich höher ist als die der Fäden, zwischen den Reihen der Düsenöffnungen in Auspreßrichtung bei möglichst geringem Abstand zu den unmittelbar benachbarten Reihen zugeführt wird, und daß die unmittelbar benachbarten Fäden unter einem Winkel von 10 bis 70°, vorzugsweise von 15 bis 35°, zur Auspreßrichtung der übrigen Düsenöffnungen in Richtung auf das gitterartige Flächengebilde hin derart ausgepreßt werden, daß sie, bevor sie im Kühlbad verfestigen, durch die Maschenöffnungen des gitterartigen Flächengebildes hindurchdringen.

2. Düsenplatte zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine schlitzförmige Zulauföffnung (10), durch wenigstens eine Reihe von diese in möglichst geringem Abstand umgebenden, gegen diese unter dem Winkel (α) von 10 bis 70°, vorzugsweise von 15 bis 25°, geneigten Düsenöffnungen (12) sowie wenigstens zwei weiteren Reihen von senkrecht zum Düsenboden gebohrten Düsenöffnungen (11).