CZ302480B6

CZ302480B6 - Zpusob výroby živicné krytinové lepenky a krytinová lepenka, vyrobená tímto zpusobem

Info

Publication number: CZ302480B6
Application number: CZ20030592A
Authority: CZ
Inventors: Ejrup Olsen@John
Original assignee: Icopal A/S
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2011-06-08
Also published as: AU2001285720A1; MXPA03001973A; EP1330356B1; DK1330356T3; SK2452003A3; CA2421270C; CA2421270A1; PT1330356E; US20070071947A1; WO2002020267A1; CZ2003592A3; EP1330356A1; DE60111410T2; ATE297314T1; NO334345B1; NO20030957L; SK286111B6; PL360621A1; DE60111410D1; PL205894B1

Abstract

Zpusob výroby živicné krytinové lepenky pro uložení na podklad, kde materiál jádra (3) impregnovaný živicí, na nejž byla nanesena spodní živicná vrstva (4) se behem výrobního procesu privádí do kontaktu s jedním nebo více rotacními telesy a dále se následne nanáší svarovací živicná vrstva (6) v pásmech (200, 600), pro vytvorení kanálku na vyrovnání tlaku mezi spodní živicnou vrstvou (4) a podkladem se behem nanášení lepenky na podklad vytvorí smes plnicího materiálu a prokladového materiálu, který je dispergován, emulgován nebo rozpušten v kapaline, pricemž tato smes se nanáší na spodní živicnou vrstvu (4), na stranu, která se privádí do kontaktu s rotacním telesem, pricemž kapalina se odparí pred kontaktem s rotacním telesem a svarovací živicná vrstva (6) se nanáší v pásmech (200, 600) na stranu, opatrenou smesí plnicího a prokladového materiálu a 95 % hmotnostních plnicího materiálu má zrnitost menší než 0,15 mm.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby živičné krytinové lepenky pro uložení na podklad. Vynález se také týká krytinové lepenky, vyrobené tímto způsobem.

io Dosavadní stav techniky

V dánském patentu DK 150 586 (B3) je uvedena krytinová lepenka tohoto typu, kde přídavná živičná vrstva, tvořící svařovací živičnou vrstvu, je uspořádána na spodní živičné vrstvě, podle předem stanoveného vzoru. Tímto jsou vytvořeny oddělené pásma, jimiž může být lepenka při15 pevněna k podkladu. Takto je možné následné pokládání lepenky na podklad, pro vytvoření řady kanálků na vyrovnávání tlaku, čímž může být Široce zabráněno, aby při tlaku, nižším než atmosférický tlak, docházelo k akumulování vlhkosti nebo vzduchu v uzavřených plochách krytinové lepenky, po položení této lepenky na podklad. Krytinová lepenka obsahuje pískovou vrstvu, která je v praxi poměrně hrubozmná, a která zabraňuje mezi jiným, aby se lepenka přilepila k podkladu v plochách mezi uvedenými pásmy, tj. ve spodní Části kanálků na vyrovnávání tlaku. Avšak tato písková vrstva výrazně zvyšuje hmotnost krytinové lepenky, a tato písková vrstva může způsobit rozštěpení vrstev.

Ze spisu WO99/43499 je známa výroba krytinové lepenky, kde materiál jádra impregnovaný živicí se spodní živičnou vrstvou, se dopravuje přes jedno nebo více chladících rotačních těles během výrobního procesu, kde se tato lepenka v konečné operaci opatří úplným potahem svařovací živičné vrstvy na jedné straně. Počáteční nanesení vrstvy prokladového materiálu, který se odtaví, během nanášení úplného potahu svařovací živičné vrstvy, zabrání tomu, aby se lepenka přilepila k rotačnímu tělesu během podávání této lepenky.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je vytvořit způsob výroby zlepšené živičné krytinové lepenky s kanálky na vyrovnávání tlaku, kde se krytinová lepenka nepřilepí k rotačním tělesům ve výrobním zařízení, a kde je minimalizováno nebezpečí rozštěpení vrstev. Tímto vynálezem je účinně zabráněno nebezpečí, že kanálky na vyrovnávání tlaku budou blokovány spodní živičnou vrstvou, způsobující nechtěné pevné přilepení lepenky k podkladu ve spodní části kanálku. Toto se dosáhne tím, že se vytvoří směs prokladového materiálu, který je dispergován, emulgován nebo rozpuštěn v kapalině, a plnicího materiálu, se zrnitostí, v podstatě nepřesahující 0,15 mm, přičemž tato směs se nanáší na spodní živičnou vrstvu 4, na stranu, která se přivádí do kontaktu s rotačním tělesem, přičemž kapalina se odpaří před kontaktem s rotačním tělesem, a přičemž se svařovací živičná vrstva 6 nanáší v pásmech 200. 600 na stranu, opatřenou touto směsí.

Bylo zjištěno, že nanesením vrstvy směsi se získá výhodná bariéra pro roztavenou spodní živičnou vrstvu, když se přivádí tepelná energie pro aktivování pásem svařovací živičné vrstvy během nanášení lepenky. Tato energie se obvykle přivádí pomocí svařovacího hořáku, pri rozbalené lepence. Vrstva uvedené směsi bude tedy tvořena obecně a v širokém rozsahu spodní povrch kanálků na vyrovnávání tlaku, s následujícím přivařováním lepenky na podklad. Za normálních podmínek tedy zde není nebezpečí přilepení lepenky na podklad v ploše mezi pásmy svařovací Živičné vrstvy, tj. ve spodní části kanálků na vyrovnávání tlaku, a tím vzniku ucpání těchto kanálků. Prokladový materiál, který vytváří matrici pro plnicí materiál, také vytváří zvýšenou záruku proti rozštěpení vrstev hotového výrobku. Tím je odstraněno nebezpečí, že například střešní krytina, mostní krytina a podobné fóliové krytiny, v případě mohutných vnějších nárazů, jako vlivem větru, budou vystaveny povrchovému tahu, který může způsobit rozštěpení vrstev

- 1 CZ 302480 B6 živičné krytinové lepenky. Důsledkem takového rozštěpení vrstev může být prosakování, s následným poškozením střešní konstrukce nebo zbývajících částí budovy nebo závodu.

Když 95 % hmotnostních plnicího materiálu, kde zrnitost je menší než 0,15 mm, tímto se dosáhne obzvláště vhodných vlastností. Plnicí materiál, který je vybírán podle toho, že 95 % hmotnostních plnicího materiálu má zrnitost menší než 0,045 mm, umožňuje běžné stříkání směsi pomocí běžných trysek.

Přiváděné množství smčsi a rychlost podávání materiálu jádra výrobním zařízením se volí tak, že se dosáhne hotového výrobku alespoň s 0,3 cm³ plnicího materiálu na m² lepenky.

Přiváděné množství směsi a rychlost posouvání materiálu jádra výrobním zařízením, volené tak, že se dosáhne hotového výrobku s maximálně 200 cm³ a 20 cm³ plnicího materiálu na m² lepenky, zajišťuje, že spodní živičná vrstva 4, v případě obzvláště intenzivního ohřevu spodní strany krytinové lepenky, například pomocí svařovacího hořáku, během poměrně krátkého časového úseku, se bude stále tavit a objeví se mezi pásmy svařovací živičné vrstvy, přičemž mezi dvěma připojovanými lepenkami se mohou vytvářet přeplátované spoje příčně k podélnému směru.

Směs plnicího materiálu a podkladového materiálu, který byl dispergován, emulgován a rozpuštěn v kapalině, se zejména nanáší na krytinovou lepenku v takové vzdálenosti od prvního rotačního tělesa, že tato kapalina bude ve velkém rozsahu odpařena před kontaktem s tímto prvním rotačním tělesem. Takto se trvale vytváří nelepivá povrchová vrstva, sestávající z prokladového materiálu a plnicího materiálu. V tomto kontextu je důležité, aby během nanášení této směsi měl živičný materiál vhodnou teplotu. Výhodná teplota je mezi 100 a 200 °C, avšak zejména mezi 120 a 160 °C. Poměrně vysoká teplota způsobí rychlé odpařování kapaliny, v níž je prokladový materiál dispergován, emulgován nebo rozpuštěn, což znamená výhodné ochlazování živičného krytinové lepenky, které zvýší viskozitu živičného materiálu. Na povrch živičné vrstvy se může volitelně přivádět přídavné chladivo.

Při tomto způsobu se výhodně používá prokladový materiál ve formě polymeru, například termoplastického polymeru, který může být na bázi akrylu, a který byl dispergován, emulgován nebo rozpuštěn v kapalině. Také se může použít PVB (polyvinylbutaryl), k němuž se může přidat změkčovadlo a pigmentační materiál.

Při roztavení se mohou tyto substance rozpustí ve svařovací živičné vrstvě, oleje v živičném materiálu rozpouštějí vysušenou fólii polymeru při poměrně nízké teplotě. Tedy během nanášení svařovací živičné vrstvy nastane rozpouštění polymeru, a následkem toho se zvýší pevnost proti rozštěpení vrstev, a způsobí to, že svařovací živičná vrstva bude v přímém kontaktu se spodní živičnou vrstvou.

Přehled obrázků na výkresech

Způsob a zařízení k provádění tohoto způsobu, a krytinová lepenka, vyrobená tímto způsobem, budou dále podrobněji vysvětleny pomocí výkresu, kde na obr, l je krytinová lepenka podle vynálezu znázorněna schematicky v řezu, na obr. 2 je znázorněna jedna strana provedení krytinové lepenky, podle obr. 1, na obr. 3 je znázorněna jedna strana druhého provedení krytinové lepenky, podle obr. 1 a na obr. 4 je schematicky znázorněno výrobní zařízení na výrobu krytinové lepenky, podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je krytinová lepenka podle vynálezu znázorněna v řezu. Krytinová lepenka je sestavena z materiálu jádra 3, které může sestávat například z netkaného syntetického vláknitého materiálu, jako je polyesterové vlákno. Materiál jádra 3 je impregnován živicí. Na horním povrchu materiálu jádra 3 je uspořádána živičná vrstva 2, na níž může být nanesena ochranná vrstva 1 zrnitého materiálu, například rozdrcené břidlice. Na spodní straně materiálu jádra 3 je uspořádána další živičná vrstva 4, tak zvaná spodní živičná vrstva, a pod touto spodní živičnou vrstvou 4 je uspořádána tenká vrstva 5, sestávající z podkladového materiálu, ve formě termoplastického polymerio ního materiálu a jemnozmného plnicího materiálu. Plnicí materiál má zrnitost, která v podstatě nepřesahuje 0,15 mm. Avšak maximální zrnitost může být výhodně obsažena mezi 0,01 až

0,045 mm.

Pod tenkou vrstvou 5 je uspořádána částečně krycí vrstva, svařovací živičné vrstvy 6, která byla nanesena podle předem zvoleného vzoru. Kromě toho je krytinová lepenka směrem dolů opatřena fólií 7, čímž je zabráněno tomu, aby se svařovací živičná vrstva 6 přilepila k dalšímu povrchu, předtím než se lepenka připraví k používání.

Na obr. 2 je znázorněno, jak byla nanesena svařovací živičná vrstva 6, pro vytvoření podélných pásem 200 svařovací živičné vrstvy, jejichž podélný směr se shoduje s podélným směrem materiálu lepenky 100. Na svém levém okraji je znázorněný pás lepenky 100 opatřen souvislým páskem 300 svařovací živičné vrstvy, nebo nějakým jiným druhem adhezívního materiálu, pomocí něhož může být pás krytinové lepenky spojen s připojovaným pásem lepenky přeplátováním. Pásek 300 se nanáší průběžně během podávání materiálu jádra výrobním zařízením, při25 čemž živičný materiál, který se používá k vytvoření pásku 300, může mít volitelně jiné vlastnosti, než materiál, používaný k vytvoření pásem 200.

Na obr, 3 je znázorněno alternativní provedení krytinové lepenky, s velkým počtem pásem 600 svařovací živičné vrstvy, z nichž většina má obdélníkový tvar s podélným rozšířením, procháze30 jícím příčně k pásu lepenky 500. Dále je pás lepenky 500 na svém levém okraji opatřen nepřerušovaným páskem 700 svařovací živičné vrstvy, nebo nějakým jiným druhem adhezívního materiálu, k použití pro spojení pásu lepenky s připojovaným pásem lepenky.

Materiál v pásech 200 a 600 se zejména nanáší na lepenku 100 a 500 pomocí proti obtahovacího válce (anti-set-off roller).

Ze shora uvedeného popisuje zřejmé, že se mezi pásmy 200, 600 objeví plochy kanálků ď, které neobsahují žádnou svařovací živičnou vrstvu, což znamená, že během nanášení lepenky na podklad se vytvoří kanálky na vyrovnávání tlaku, které jsou stejného druhu, jak bylo popsáno v dánském patentovém spise DK 150 586 B3. Následující nanášení lepenky, kde tyto kanálky slouží k vytváření stejného úkolu, jak bylo popsáno v uvedeném obsahu tohoto patentového spisu.

Během podkládání lepenky se lepenka pomalu rozbaluje na vršek podkladu, zatímco se současně pásma 200, 600 svařovací živičné vrstvy 6 běžným způsobem ohřívají pomocí svařovacího hořáku, kterým se krátce přejíždí přes povrch. V tomto případě tvoří prokladový materiál a plnicí materiál pro spodní živičnou vrstvu těsnění a účinnou bariéru, která brání přilepení spodní živičné vrstvy k podkladu, a tím zajišťuje integritu kanálků. Když byt položen pás lepenky a má být vytvořeno těsnicí připojení k následujícímu pásu lepenky, který má být položen jako napojení k tomuto pásu lepenky, provádí se průběžně ohřívání spodní strany krytinové lepenky, podél příčného okraje pásu lepenky, čímž se rozloží prokladový materiál v tenké vrstvě 5, zatímco se současně taví spodní živičná vrstva 4. Tím je spodní živičná vrstva 4 schopna difúze do ploch mezi pásmy 200, 600. Tímto způsobem je možné zajistit svaření dvou připojovaných pásů lepenky příčné k podélnému směru tím, že se svařovací živičná vrstva 6 těsně přilepí materiálem spodní živičné vrstvy 4 k horní ploše následujícího pásu lepenky.

-3CZ 302480 B6

Krytinová lepenka, jak je znázorněna na obr. 1, 2 a 3, se může vyrábět například ve výrobním zařízením, které je schematicky znázorněno na obr. 4. Z důvodu přehledného zobrazení zde nejsou znázorněny strojní rány, hnací prostředky, atd. Tato opatření mohou být snadno provedena odborníkem v oboru. Pás krytinové lepenky, jak je znázorněn na tomto příkladu, se dopravuje zleva doprava. Při zahájení prací odleva přijímá znázorněná část výrobního zařízení pás lepenky, sestávající z impregnovaného materiálu jádra 3, na jehož homí stranu byla nanesena homí živičná vrstva 2, a na jehož spodní stranu byla nanesena spodní živičná vrstva 4. Teplota lepenky je v tomto okamžiku 100 až 200 °C, zejména 12é až 160 °C. Na homí živičnou vrstvu 2 se v pískovací stanici 8 nanese zrnitá písková vrstva 1 z rozdrcené břidlice, na ochranu nanesené vrstvy proti slunečnímu světlu. Pás lepenky se následně dopravuje kolem prvního rotačního tělesa 9, kde pískovaná strana dosedá na toto rotační těleso 9. Písková vrstva i tak brání přilepení lepenky k prvnímu rotačnímu tělesu 9.

Bezprostředně za prvním rotačním tělesem 9 je uspořádána nanásecí stanice 10 pro nanášení prokladového materiálu, jako je termoplastický polymer, který byl dispergován, emulgován nebo rozpuštěn v kapalině, jako je voda, který byl smísen s plnicím materiálem ve formě anorganického, zejména minerálního materiálu, se zrnitostí, která v podstatě nepřekročí 0,15 mm. Kapalina s prokladovým materiálem se smísí s plnicím materiálem v mísící stanici a dopravuje se k povrchu živičné vrstvy 4. Nanášecí stanice 10 je ve znázorněném příkladu tvořena čtyřmi rozprašovacími tryskami, uspořádanými na společném závěsném přípravku příčně k pásu lepenky, takže celková šířka pásu lepenky se pokiyje nastříknutým disperzním a emulzním roztokem, obsahujícím plnicí materiál. Nanášení se zejména provádí tak, že se dosáhne hotového výrobku alespoň s 0,3 cm³ a maximálně 200 cm³ plnicího materiálu na m² lepenky. Tím jsou vymezeny rozsahy tloušťky tenké vrstvy 5.

V odstupu od nanášecí stanice 10 se pás lepenky dopravuje kolem druhého rotačního tělesa 11 a dále kolem třetího a čtvrtého rotačního tělesa 12 a B, kde strana prokladového materiálu tenké vrstvy 5 dosedá na tato tři rotační tělesa jj_, J_2, 13. V této souvislosti je důležité, aby obsah kapaliny nanesené disperze, emulze nebo roztoku byl v podstatě odpařen před kontaktem se druhým rotačním tělesem 11, a aby teplota lepenky byla snížena na vhodnou úroveň, kde se termoplastický polymer nestane lepivým. Nyní dosáhne živičná vrstva 4 povrchu, kde polymemí materiál spojí jemný zrnitý plnicí materiál s povrchem živičné vrstvy 4 a současně také vzájemně spojí jemné zrnité částice.

Nyní se pás lepenky dopravuje do nádoby 16 pomocí dvou rotačních těles 14, 15. V této nádobě 16 se nanáší svařovací živičná vrstva 6 na stranu, opatřenou prokladovým materiálem tenké vrstvy 5 podle předem vybraného vzoru pro vytvoření pásem 200, 600. Takto má svařovací živičná vrstva výhodnou teplotu, která způsobí rozpuštění nebo přilepení termoplastického polymeru na tyto plochy pásu lepenky, kde je nanesena svařovací živičná vrstva. Zbývající plochy pásu lepenky mimo pásma 200, 600 budou pokračovat, až dosáhnou povrchu tenké vrstvy 5, která sestává z prokladového materiálu a plnicího materiálu. Následně dokončená krytinová lepenka se opatří (neznázoměnou) vrstvou antiadhezivního filmu, pomocí rotačního tělesa 17, které dopravuje pás lepenky ke konečnému balení a uskladnění.

Je třeba ještě dodat, že plnicím materiálem může být s výhodou pigmentová substance, jako je oxid železa, čímž se může volitelně usnadnit, aby konečný uživatel rozeznal pásma 200, 600 a tím mohl směrovat svařovací hořák při přesném ohřívání těchto pásem 200, 600. Vlastnosti prokladového materiálu a plnicího materiálu se tedy přizpůsobí tak, aby spodní živičná vrstva 4, v případě průběžného ohřívání spodní strany krytinové lepenky, se mohla roztavit a dosáhla do kanálků, čímž je možné vytvářet přeplátované spoje mezi dvěma připojenými pásmy, přičemž kjejich podélnému směru.

-4CZ 302480 B6

Když spodní živičná vrstva 4 dosáhne povrchu krytinové lepenky, bude černá barva živičného materiálu patrná mezi pásmy 200, 600 a tím bude vyznačovat, že příslušný povrch je adhezivní, umožňující přilepení pásu lepenky na materiál připojeného pásu lepenky.

Výraz živice (bitumen), jak je zde použit, je určen k označení jak samotné živice, tak také směsi, sestávajících přednostně ze živice, a majících požadovaný obsah přísad, jako je SBS nebo další polymerní substance, nebo inertní plnicí materiály, jako je práškové vápno.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY i5 1. Způsob výroby živičné krytinové lepenky pro uložení na podklad, kde materiál jádra (3) impregnovaný živicí, na nějž byla nanesena spodní živičná vrstva (4) se během výrobního procesu přivádí do kontaktu s jedním nebo více rotačními tělesy a dále se následně nanáší svařovací živičná vrstva (6) v pásmech (200, 600), pro vytvoření kanálků na vyrovnání tlaku mezi spodní živičnou vrstvou (4) a podkladem se během nanášení lepenky na podklad vytvoří směs plnicího

20 materiálu a prokladového materiálu, který je dispergován, emulgován nebo rozpuštěn v kapalině, přičemž tato směs se nanáší na spodní živičnou vrstvu (4), na stranu, která se přivádí do kontaktu s rotačním tělesem, přičemž kapalina se odpaří před kontaktem s rotačním tělesem a svařovací živičná vrstva (6) se nanáší v pásmech (200, 600) na stranu, opatřenou směsí plnicího a prokladového materiálu, vyznačující se tím, že 95 % hmotnostních plnicího

25 materiálu má zrnitost menší než 0,15 mm.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že 95 % hmotnostních plnicího materiálu má zrnitost menší než 0,045 mm.

30
3. Způsob podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že přiváděné množství směsi a rychlost posouvání materiálu jádra (3) se vyrábí tak, že hotový výrobek dosáhne alespoň 0,3 cm³plnicího materiálu na m lepenky.
4. Způsob podle nároků laž3, vyznačující se tím, že přiváděné množství směsi a

35 rychlost posouvání materiálu jádra (3) se vybírá tak, že hotový výrobek dosáhne maximálně

200 cm³ plnicího materiálu na m² lepenky, ve výhodném provedení mezi 1 cm³ a 40 cm³, a v nej výhodnějším provedení mezí 3 cm³ a 20 cm³ na m² lepenky.
5. Způsob podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se směs nanáší stříkáním.
6. Způsob podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že se směs nanáší v takové vzdálenosti od prvního rotačního tělesa, že se kapalina odpaří před kontaktem s prvním rotačním tělesem.

45
7. Způsob podle nároků 1 až 6, v y z n a č u j í c í se tím, že materiál jádra (3) impregnovaný živicí a spodní živičná vrstva (4) má během nanášení směsi teplotu mezi 100 a 200 °C, zejména mezi 120 a 160 °C.
8. Způsob podle nároků laž7, vyznačující se tím, že prokladovým materiálem je

50 polymerní materiál, například termoplastický polymerní materiál.
9. Krytinová lepenka obsahující materiál jádra (3) impregnovaného živicí, které bylo potaženo horní živičnou vrstvou (2) a spodní živičnou vrstvou (4), a dále obsahující nej spodnější svařovací živičnou vrstvu (6), uspořádanou v pásmech (200, 600) na jedné straně lepenky, vy z n ač u55 jící se tím, že na spodní živičné vrstvě (4) je uspořádána tenká vrstva (5) směsi prokla-5CZ 302480 B6 dového materiálu a plnicího materiálu, kde 95 % hmotnostních plnicího materiálu sestává ze zrn, která jsou menší než 0,15 mm.
10. Krytinová lepenka podle nároku 9, vyznačující se tím, že prokladovým materiá5 lem je termoplastický materiál.
11. Krytinová lepenka podle nároku 10, vyznačující se tím, že množství plnicího materiálu tvoří alespoň 0,3 cm³ a maximálně 200 cm³ na m² lepenky, ve výhodném provedení mezi 1 cm³ a 40 cm³ a v nejvýhodnějším provedení mezi 3 cm¹ a 20 cm³ na m² lepenky.