AT521363A4

AT521363A4 - Membran für textile Architektur

Info

Publication number: AT521363A4
Application number: ATA51152/2018A
Authority: AT
Inventors: Ing Michael Pichler Dipl; Poscher Reinhard; Dipl Ing Dr Jakob Pletz Bsc; Johann Hochstöger Ing; Ing Dr Günther Gradnig Dipl
Original assignee: Sattler Pro Tex Gmbh
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2020-01-15
Also published as: PT3899118T; PL3899118T3; EP3899118A1; SI3899118T1; WO2020124107A1; AT521363B1; FI3899118T3; EP3899118B1; ES2939468T3; CN113366166A; CN113366166B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Membran (1) für textile Architektur, aufweisend eine Gewebelage (2) mit Kettfäden (21) und Schussfäden (22) mit einem Fadentiter der Kettfäden (21) und der Schussfäden (22) von jeweils zumindest 550 dtex sowie zumindest eine Beschichtungslage, die auf der Gewebelage aufgebracht ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Gewebelage (2) mit einer Flottierung der Schussfäden (22) über zumindest vier Kettfäden (21) ausgebildet ist.

Description

Zusammenfassung

Die Erfindung betrifft eine Membran (1) für textile Architektur, aufweisend eine

Gewebelage (2) mit Kettfäden (21) und Schussfäden (22) mit einem Fadentiter der

Kettfäden (21) und der Schussfäden (22) von jeweils zumindest 550 dtex sowie zumindest eine Beschichtungslage, die auf der Gewebelage aufgebracht ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Gewebelage (2) mit einer Flottierung der Schussfäden (22) über zumindest vier Kettfäden (21) ausgebildet ist.

Fig. 3

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Membran für textile Architektur

Die Erfindung betrifft eine Membran für textile Architektur, aufweisend eine Gewebelage mit Kettfäden und Schussfäden mit einem Fadentiter der Kettfäden und der Schussfäden von jeweils zumindest 550 dtex sowie zumindest eine Beschichtungslage, die auf der

Gewebelage aufgebracht ist.

In der Architektur hat sich der Einsatz von relativ starken Geweben als Werkstoff für beispielsweise Gebäudehüllen etabliert. Die entsprechenden Gewebe werden im Fachjargon auch Membranen bzw. textile Membranen genannt. Neben Festigkeit, einem bestimmten Dehnungsverhalten sowie anderen Materialkennwerten sollen solche Membranen insbesondere auch eine hohe Witterungsbeständigkeit aufweisen.

Textile Membranen werden zur Erhöhung der Witterungsbeständigkeit in der Regel mit einem Polymer, üblicherweise ein Polyvinylchlorid (PVC), beschichtet. Die Beschichtung wird beidseitig aufgebracht. Im Anschluss wird auf die Polymer-Beschichtung eine Lackschicht aufgebracht, um eine noch höhere Witterungsbeständigkeit zu erreichen.

Für textile Membranen ist man bislang von Geweben ausgegangen, die auf Basis entsprechend starker Fäden bzw. Garne in einer Leinwand- oder Panamabindung verwoben wurden, beispielsweise einer Panamabindung 2/2. Der Einsatz dieser Bindungstypen für textile Membranen hat den Vorteil, dass mit niedriger Einstellung (Fadendichte) eine zum Beschichten ausreichende Flächendeckung und auch Festigkeit erreicht werden kann Der Vorteil dabei ist eine einfachere und schnellere (webzeitmäßige) Herstellung ohne spezielle Webmaschinen. Als Nachteil sind die von der Fadendichte abhängige begrenzte Machbarkeit und damit die Grenzen der Festigkeiten zu nennen.

Trotz an sich hervorragender Eigenschaften bekannter textiler Membranen hat sich gezeigt, dass ein Bedürfnis besteht, die Langlebigkeit derartiger Produkte weiter zu verbessern. Darüber hinaus hat es sich in Bezug auf mechanische Eigenschaften für bestimmte Anwendungen auch als nachteilig erwiesen, dass eine Dehnung in Kettrichtung einerseits und Schussrichtung andererseits relativ große Unterschiede aufweist, was es erfordert, eine textile Membran in Bezug auf die Belastungen im verbauten Zustand auch

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Materialeigenschaften bereits bei der Planung zu berücksichtigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine textile Membran der eingangs genannten Art anzugeben, welche zu einer höheren Witterungsbeständigkeit bei annähernd gleichem Dehnungsverhalten in Kette und Schuss führt.

Diese Aufgabe wird bei einer Membran der eingangs genannten Art gelöst, wenn die Gewebelage mit einer Flottierung der Schussfäden über zumindest vier Kettfäden ausgebildet ist. Die Schussfäden verlaufen dabei an einer Oberseite der Membran über die zumindest vier Kettfäden. Analog können bevorzugt die Kettfäden über zumindest vier Schussfäden flottieren. Bevorzugt kommt hierfür eine Atlasbindung zur Anwendung.

Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass mit der Ausbildung einer gattungsgemäßen textilen Membran mit einer Atlasbindung oder einer Abwandlung davon bzw. allgemein mit einer definitionsgemäßen Flottierung der Schussfäden über zumindest drei Kettfäden mehrere Verbesserungen erzielt werden können. Zum Ersten zeigen die Kett- und Schussfäden im Unterschied zu einer Leinwand- oder Panamabindung wesentlich weniger Kreuzungspunkte bzw. längere Flottierungen, weshalb die Fadendichte problemlos höher gewählt werden kann. Durch die Atlasbindung oder eine alternative Ausbildung mit geeigneter Flottierung wird die Gewebestruktur optimiert und dadurch auch eine Dicke der zumindest einen Beschichtungslage positiv beeinflusst und vor allem die bei stark strukturierten Geweben auftretenden Dünnstellen in der oder den Beschichtungslagen vermieden . Zum Zweiten führt die Ausbildung der Gewebelage mit insbesondere einer Atlasbindung auch dazu, dass Unterschiede in der Dehnung in Kettrichtung und in Schussrichtung deutlich geringer als bei einer Leinwand- oder Panamabindung sind. Ursache hierfür ist wiederum, dass die Kett- und Schussfäden wesentlich weniger Umschlingungen aufweisen und daher auch das Dehnungsverhalten in Kett- und Schussrichtung entsprechend abnimmt. Darüber hinaus ergibt sich mit einer Atlasbindung noch der zusätzliche Vorteil, dass aufgrund des mehrfachen Überspringens der Kettfäden die Fadendichte in Kett- und Schussrichtung im Vergleich sowohl zur Leinwand- als auch Panamabindung erhöht werden kann, wodurch eine Steigerung der mechanischen Eigenschaften bei gleichbleibender Dicke erzielt werden kann. Schließlich ergeben sich auch in Bezug auf die Haptik Vorteile, da die Oberfläche (rechte Warenseite

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Ketteffekt, linke Warenseite Schusseffekt) deutlich glatter ist als dies bislang bei textilen

Membranen mit Leinwand- oder Panamabindung der Fall war.

Für eine textile Membran kann der Fadentiter zumindest 1000 dtex, bevorzugt 1100 dtex oder mehr, betragen.

Aus den vorstehenden Gründen ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schussfäden über mindestens vier, insbesondere fünf bis sieben, Kettfäden geführt sind. Insbesondere können zur Erreichung der gewünschten Eigenschaften, wie diese im vorstehenden Absatz diskutiert wurden, fünfbindige und achtbindige Atlasbindungen Anwendung finden, also die Schussfäden über vier oder sieben Kettfäden geführt sein, ehe diese wieder eingearbeitet sind. Ganz allgemein können die Flottierungen der Kett- und Schussfäden in Abhängigkeit der Wahl eines Bindungsrapports und einer Steigungszahl beispielsweise über mindestens vier bis zu beispielsweise sieben bis neun (Kett-)Fäden geführt sein. Bei einer klassischen Atlasbindung können zum Beispiel die Fäden in Abhängigkeit des gewählten Bindungsrapports und der Steigungszahl über mindestens vier (fünfbindig) bis hin zu sieben (achtbindig) oder mehr Kett- und Schussfäden flottieren. Ähnliche Effekte lassen sich durch Ableitungen der Atlasbindung erreichen (beispielsweise verstärkte Atlasbindungen).

In der Regel sind die Kettfäden und/oder die Schussfäden jeweils aus einem Multifilamentgarn ausgebildet. Insbesondere sind sowohl die Kettfäden als auch die Schussfäden aus einem Multifilamentgarn ausgebildet. Multifilamentgarne weisen die erforderliche Festigkeit auf. Multifilamentgarne können darüber hinaus in einer spinndüsengefärbten Form vorliegen, sofern die textile Membran nicht ohnedies in Weiß gehalten werden soll. Die Kettfäden und/oder die Schussfäden können insbesondere aus einem Polyester gebildet, insbesondere gesponnen, sein. Bevorzugt sind sowohl die Kettfäden als auch die Schussfäden aus einem Polyester gebildet, da eine entsprechende Materialwahl eine Langlebigkeit und die Erreichung gewünschter mechanischer Eigenschaften sicherstellt. Grundsätzlich können aber auch Monofilamentgarne zum Einsatz kommen. Auch alternative Kunststoffe und Faserstoffe sind möglich, beispielsweise aus Acrylaten oder Polyethylenderivaten oder gegebenenfalls auch Faserstoffe mit oder aus Glasfasern.

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Eine Dicke der Membran kann grundsätzlich in Abhängigkeit von der Gewichtsklasse und den geforderten Festigkeiten in weiten Bereichen gewählt werden. Günstig ist es, wenn die Membran mit einer Dicke von 500 μm bis 1300 μm, bevorzugt 600 μm bis 1200 μm, insbesondere 700 μm bis 1000 μm, ausgebildet ist. Im entsprechenden Dickenbereich kann einerseits eine erforderliche Festigkeit erreicht werden. Andererseits ist die textile Membran dann nicht so dick, dass diese beim Verbauen architektonisch Schwierigkeiten bereitet oder Sonderkonstruktionen erfordert. Insbesondere ein Dickenbereich von 700 μm bis 1000 μm hat sich als optimaler Bereich erwiesen.

Das Flächengewicht der Membran beträgt zumindest 600 gm^-2, vorzugsweise 700 gm^-2bis 1800 gm^-2. Die entsprechenden Flächengewichte bemessen sich wiederum nach der Art der Anforderung im architektonischen Einsatz, wobei auch im Zusammenhang mit der vorstehend erläuterten Dicke der textilen Membran auf erforderliche Festigkeiten und einfach gestaltbaren architektonischen Einsatz zu achten ist.

Die Gewebelage kann beidseitig mit einer Beschichtung versehen sein. Insbesondere kann die Beschichtung aus PVC-Beschichtungslagen gebildet sein. Diese Beschichtungslagen kommen vorzugsweise beidseitig auf der Gewebelage zur Anlage, wenngleich auch vorgesehen sein kann, dass nur eine äußere, im späteren Einsatz einer Witterung unterworfene Seite der Gewebelage mit einer entsprechenden PVCBeschichtungslage versehen ist.

Auf jeder PVC-Beschichtungslage kann zum Abschluss der textilen Membran nach außen hin eine Lackschicht aufgebracht sein. Die Lackschicht kann aus mehreren Lagen aufgebaut sein, insbesondere mit einer Liner-Lage und einer außenseitig darüber liegenden Topcoat-Lage.

Eine textile Membran gemäß der Erfindung findet in allen denkbaren architektonischen Anwendungen Einsatz. Es können beliebige Objekte wie Bauwerke oder Teile von Bauwerken mit oder aus einer erfindungsgemäßen Membran ausgebildet sein. Bevorzugt wird eine textile Membran als Material für eine Gebäudehülle verwendet, beispielsweise bei Stadien, Traglufthallen, Zelten oder dergleichen. Auch eine Anwendung als Sonnensegel kann bevorzugt sein.

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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel. In den Zeichnungen, auf welche dabei

Bezug genommen wird, zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Atlasbindung (fünfbindig, A 4/1 3);

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Querschnittes einer erfindungsgemäßen Membran;

Fig. 3 eine lichtmikroskopische Aufnahme einer erfindungsgemäßen Membran (Atlas fünfbindig);

Fig. 4 eine lichtmikroskopische Aufnahme einer Membran gemäß dem Stand der Technik (Panama 2/2);

Fig. 5 ein Diagramm zu Dehnungsmessungen.

In Fig. 1 ist eine Gewebelage 2 dargestellt, die in einer Atlasbindung vorliegt. Wie ersichtlich ist, weist die Gewebelage 2 Kettfäden 21 und Schussfäden 22 auf. Der Schussfaden 22 verläuft jeweils unter vier Kettfäden 21 hindurch, ehe dieser Schussfaden 22 über einen Kettfaden 21 wechselt, um anschließend wieder unter vier Kettfäden 21 zu verlaufen. Die einzelnen Kreuzungspunkte (Abbindepunkte) der Schussfäden 22 mit den Kettfäden 21 sind gegeneinander versetzt (Steigungszahl).

Eine entsprechende Gewebelage 2 ist zentraler, also mittiger Bestandteil einer textilen Membran 1, die in Fig. 2 schematisch in einem Querschnitt dargestellt ist. Die Membran 1 weist eine Gewebelage 2 auf, die mit einer Atlasbindung vorliegt. Hierbei kann es sich insbesondere um eine fünfbindige oder achtbindige Atlasbindung handeln. Die zentrale Gewebelage 2 ist beidseitig von einer PVC-Beschichtungslage 3 umgeben. Die PVCBeschichtungslagen 3 sind wiederum außenseitig von Lackbeschichtungslagen 4 abgedeckt, welche die textile Membran 1 nach außen hin abschließen. Insgesamt ergibt sich somit ein mehrschichtiger Aufbau der textilen Membran 1. Die einzelnen PVCBeschichtungslagen 3 können dabei in mehreren Strichen aufgebracht sein. Möglich ist es dabei auch, dass bei mehreren Strichen die einzelnen PVC-Beschichtungslagen 3 zumindest teilweise unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen. Beispielsweise können innere PVC-Beschichtungslagen 3, welche an die zentrale Gewebelage 2 anschließen, zum Zwecke einer innigen Bindung mit einer anderen Zusammensetzung ausgebildet sein, als äußere PVC-Beschichtungslagen 3, an welche dann die

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Lackbeschichtungslagen 4 anschließen. Typischerweise weisen die PVCBeschichtungslagen 3 neben üblichen Hilfs- und Zuschlagstoffen wie Weichmachern, Stabilisatoren oder Füllstoffen und Flammschutzmitteln insbesondere auch Titandioxid und/oder andere Weiß- oder Farbpigmente auf. Die PVC-Beschichtungslagen 3 sind jedoch ohne Phthalate gebildet. Eine Dicke der Membran 1 liegt üblicherweise im Bereich von 600 μm bis 1200 μm.

Anhand von Fig. 3 und Fig. 4 lassen sich die Vorteile einer fünfbindigen Atlasbindung bei einer textilen Membran 1 gegenüber einer Panamabindung 2/2 gemäß dem Stand der Technik erläutern. Wie in Fig. 3 ersichtlich ist, verläuft ein Schussfaden 22 zunächst über einen Kettfaden 21 und dann unter vier Kettfäden 21, bis schließlich der Schussfaden 22 wiederum über einen Kettfaden 21 geführt ist. Im Gegensatz dazu ist gemäß Fig. 4 bei einer Panamabindung 2/2 eine deutlich welligere Ausbildung eines Schussfadens 22 gegeben, da dieser wesentlich öfter über zwei Kettfäden 21 nach oben und anschließend wieder unter zwei Kettfäden 21 geführt ist. Aufgrund dieser deutlich welligeren Ausbildung des Schussfadens 22 im fertigen Zustand verbleibt bei den vorgegebenen Restriktionen in Bezug auf eine Dicke der textilen Membran 1 wesentlich weniger Spielraum für die Aufbringung der PVC-Beschichtungslagen 3. Mit anderen Worten: Die PVCBeschichtungslagen 3 können nicht mit der gleichen Stärke ausgebildet werden wie bei einer Atlasbindung gemäß Fig. 3. Insofern wurde überraschend festgestellt, dass auch mit einer Atlasbindung die erforderlichen Festigkeiten erreicht werden können, zusätzlich aber deutliche Vorteile in Bezug auf eine Ausbildung einer dickeren PVC-Beschichtungslage 3 gegeben sind, was in der Folge eine bessere Witterungsbeständigkeit erreichen lässt. Anders ausgedrückt kann auch gesagt werden, dass bei einer dünneren (Roh-)Ware gleiche mechanische Eigenschaften erreicht werden, und zwar aufgrund einer erhöhten Kett- und Schussdichte.

Der Verlauf der Schussfäden 22 mit einer weniger welligeren Ausbildung, wie dies in Fig. 3 im Vergleich zu Fig. 4 ersichtlich ist, führt auch dazu, dass ein Dehnungsverhalten deutlich verbessert ist. In Fig. 5 sind entsprechende Messergebnisse dargestellt. Wie ersichtlich ist, ist bei einer Panamabindung 2/2 ein deutlich größerer Unterschied der Kettfäden 21 zu den Schussfäden 22 gegeben als bei einer Atlasbindung.

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Insgesamt lassen sich somit mit einer erfindungsgemäßen textilen Membran 1 mit einer

Atlasbindung unter Erreichung der erforderlichen Festigkeiten und der Erfüllung anderer architektonischer Parameter eine Dicke einer PVC-Beschichtungslage 3 optimieren und ist gleichzeitig das Dehnungsverhalten verbessert, da dieses weniger stark asymmetrisch ist. Schließlich ergeben sich auch ein verbessertes Durchlichtverhalten und eine gute

Haptik, da eine äußere Oberfläche deutlich glatter ausgebildet ist als gemäß dem Stand der Technik.

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Claims

Patentansprüche

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1. Membran (1) für textile Architektur, aufweisend eine Gewebelage (2) mit Kettfäden (21) und Schussfäden (22) mit einem Fadentiter der Kettfäden (21) und der Schussfäden (22) von jeweils zumindest 550 dtex sowie zumindest eine Beschichtungslage (3), die auf der Gewebelage (2) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebelage (2) mit einer Flottierung der Schussfäden (22) über zumindest vier Kettfäden (21) ausgebildet ist.

2. Membran (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebelage (2) mit einer Atlasbindung ausgebildet ist.

3. Membran (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadentiter zumindest 800 dtex, beispielsweiselOOO dtex, bevorzugt 1100 dtex oder mehr, beträgt.

4. Membran (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schussfäden (22) über fünf bis sieben Kettfäden (21) geführt sind.

5. Membran (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettfäden (21) und/oder die Schussfäden (22), vorzugsweise jeweils, aus einem Multifilamentgarn ausgebildet sind.

6. Membran (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettfäden und/oder die Schussfäden aus einem Polyester gebildet sind.

7. Membran (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke der Membran (1) 500 μm bis 1300 μm, bevorzugt 600 μm bis 1200 μm, insbesondere 700 μm bis 1000 μm, beträgt.

8. Membran (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flächengewicht der Membran (1) zumindest 600 gm'², vorzugsweise 700 gm'² bis 1800 gm'², beträgt.

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9. Membran (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebelage (2) beidseitig mit einer Beschichtung versehen ist.

10. Membran (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung 5 aus PVC-Beschichtungslagen (3) gebildet ist.

11. Membran (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf den PVCBeschichtungslagen (3) jeweils eine Lackbeschichtungslage (4) aufgebracht ist.

10 12. Objekt mit einer Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 11.

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