DD231544A1 - Verfahren und einrichtung zum verbinden von glasfaserflaechengebilden - Google Patents

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DD231544A1
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Rosemarie Koal
Gerhard Schaa
Klaus Heidrich
Dieter Haentzschel
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Zentrale Forschungs Und Entwic
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verbinden von Glasfaserflaechengebilden als Schichttraeger fuer die Herstellung von Kunstleder, Fussboden- und Wandbelag durch thermisches Verschweissen. Ziel und technische Aufgabe der Erfindung bestehen darin, mit einer technisch-oekonomisch guenstigen Variante eine thermisch belastbare, reissfeste und flexible Schweissnahtverbindung zu erhalten. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Enden der Glasfaserflaechengebilde ueberlappen, eine thermoplastische Hochpolymerfolie einschliessen und durch einen Heizbalken mit der thermoplastischen Hochpolymerfolie in einem Temperaturbereich von 210-300C und einem Anpressdruck von 10 kPa-40 kPa verschweisst und abgekuehlt werden.

Description

Wesen der Erfindung Technische Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verbinden des auslaufenden mit dem anzufügenden Glasfaserflächengebilde zu entwickeln, um eine thermisch belastbare, reißfeste und flexible Schweißnahtverbindung zu erhalten.
Merkmale der Erfindung
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das anzufügende Glasfaserflächengebilde auf einer festen Auflageleiste waagerecht fixiert, darauf eine thermoplastische Hochpolymerfolie in einer Länge, die der Breite der Glasfaserflächengebilde entspricht, so gelegt wird, daß die Folie an der Schnittkante des anzufügenden Glasfaserflächengebildes anliegt, auf die thermoplastische Hochpolymerfolie das auslaufende Glasfaserflächengebilde in der Weise gelegt, daß die Folie ganzflächig überlappt wird und die Enden der Glasfaserflächengebilde mit derthermoplastischen Hochpolymerfolie angedrückt, erhitzt und dadurch bei einer Verarbeitungstemperatur von 210-300°C, einem Anpreßdruck von 10kPa-40kPa und in einer Zeit von 3 s-5s zu einer thermisch belastbaren, reißfesten und flexiblen Schweißnahtverbindung verschweißt und abgekühlt werden.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Verfahrensdurchführung zwecks Erzeugung einerthermisch belastbaren, reißfesten und flexiblen Schweißnahtverbindung zwischen den Enden der Glasfaserflächengebilde besteht aus einer Auflageleiste (8), der das anzufügende (2) und das auslaufende (4) Glasfaserflächengebilde und die thermoplastische Hochpolymerfolie (3) überlappt zugeordnet sind, einer über der Auflageleiste angeordneten Abkühlvorrichtung (9) und einem Heizbalken (5), der vertikal auf die überlappten Glasfaserflächengebilde absenkbar ist.
Mit dieser Einrichtung ist es möglich, trotz der geringen Wärmeleitfähigkeit und hohen Dämmwirkung der Glasfaserflächengebilde, den Wärmeübergang in sehr kurzer Zeit zu vollziehen, um das eigentliche Verbindungselement, die thermoplastische Hochpolymerfolie, aufzuschmelzen.
Es wurde gefunden, daß thermoplastische Hochpolymerfolien mit einem Schmeizbereich von 215-270°C und einer Dichte von 1,1 g/cm3-1,45g/cm3des Hochpolymeren sowie einer Foliendicke von 0,08 mm—0,3 mm und einer Folienbreite von 10 mm-50mm geeignet sind, um unter den Herstellungs- und Verarbeitungsbedingungen, insbesondere von PVC-Weich-Schaum-Kunstleder, thermisch belastbare, reißfeste und flexible Schweißnahtverbindungen zu erhalten.
Um den Material- und Energieaufwand gering halten zu können, hat es sich von Vorteil erwiesen, wenn die thermoplastische Hochpolymerfolie eine Dicke von 0,08mm-0,30mm und einer Breite von 10mm-50mm aufweist.
Besonders bevorzugt sind Polyäthylenterephthalat- und Polyamidfolien, die sich in kürzester Zeit aufschmelzen lassen, in die poröse Oberfläche der Enden der Glasfaserflächengebilde gut eindringen und nach Abkühlung eine hohe Eigenfestigkeit der Schweißnahtverbindung bewirken, wie sie für den nachfolgenden Beschichtungsprozeß bei Verarbeitungstemperaturen von 250-350°C erforderlich ist.
Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Einrichtung ist es möglich, das Aufreißen der Schweißnahtverbindung, infolge der auftretenden hohen Zugbeanspruchung bei der Fußbodenbelagherstellung und damit verbundenen Verbrennungen der beschichteten Ware, im Gelierkanal zu vermeiden.
Die Herstellung dauerhafter und flexibler Schweißnahtverbindungen wirkt sich weiterhin im Veredlungsprozeß der Kunstledermaterialien positiv aus und ermöglicht eine Verringerung der Verlustquote.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll anhand von Zeichnungen näher erläutert werden.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Figur 1: eine schematische Darstellung zum erfindungsgemäßen Verfahren Figur 2: einen Schnitt der erfindungsgemäßen Einrichtung
Das erfindungsgemäße Verfahren ist folgendermaßen konzipiert: Die Enden des Glasvlieseswerden separat, auf einer im Patent nicht beanspruchten Schneidvorrichtung, rechtwinklig beschnitten und der Randbeschnitt entfernt.
Das anzufügende Glasvlies (2) wird auf einer festen
Auflageleiste (8) waagerecht, beispielsweise mittels Klemmvorrichtung fixiert, darauf eine Polyäthylenterephthalatfolie (3) in einer Länge, die der Breite des Glasvlieses entspricht, so gelegt, daß die Folie an der Schnittkante des anzufügenden Glasvlieses anliegt, auf die Polyäthylenterephthalatfolie das auslaufende
Glasvlies (4) in der Weise gelegt, daß die Folie ganzflächig überlappt wird und die Kanten des Glasvlieses übereinstimmen. Die so vorbereiteten Enden des Glasvlieses mit der zwischenliegenden Polyäthylenterephthalatfolie werden fest angedrückt, erhitzt und bei einer Verarbeitungstemperatur von 27O0C, einem Anpreßdruck von 2OkPa in einer Zeit von 4s zu einer thermisch belastbaren, reißfesten und flexiblen Schweißnahtverbindung verschweißt und abgekühlt.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Verfahrensdurchführung zur Erzeugung einer thermisch belastbaren, reißfesten und flexiblen Schweißnahtverbindung zwischen den Enden des Glasvlieses ist wie folgt konstruiert:
Über einer festen Auflageleiste (8) ist das anzufügende (2) und das auslaufende Glasvlies (4) sowie die Polyäthyienterephthalatfolie (3) mit einem Schmelzpunkt von 255°C und einer Dichte von 1,38g/cm3-1,40g/cm3 des Hochpolymeren sowie einer Foliendicke von 0,10 mm und einer Folienbreite von 20 mm überlappt angeordnet.
Über den überlappten Glasvliesenden ist eine Abkühlvorrichtung (9) und ein Heizbalken (5) der Auflagenleiste zugeordnet.
Der Heizbalken enthält Heizspiralen (15) und ist in einem Pneumatikzylinder (7) mit Pneumatikkolben (6) eingehängt. Der Pneumatikzylinder weist eine Zuführung bzw. einen Abgang für Druckluft (14) und Druckfedern (16) auf.
Der Heizbalken ist vertikal auf die überlappten Glasvliesenden absenkbar.
Das verschweißte GlasvMes wird anschließend über einen Warenspeicher (10) auf einer Streicheinheit (11,12) der Beschichtungsanlage nach bekannter Streichtechnologie mit PVC-Weich-Schaum beschichtet, im Gelierkanal (13) geliert, nachfolgend oberflächenbehandelt (bedruckt, geprägt und lackiert) und damit zu hochwertigem Fußbodenbelag verarbeitet.
Analog Beispiel 1 zum erfindungsgemäßen Verfahren wird das anzufügende Glasnähgewirke (2) auf einer festen Auflageleiste (8) waagerecht, beispielsweise durch pneumatisches Ansaugen fixiert, darauf eine Polyamidfolie (3) in einer Länge, die der Breite des Glasnähgewirkes entspricht, so gelegt, daß die Folie an der Schnittkante des anzufügenden Glasnähgewirkes anliegt, auf die Polyamidfolie das auslaufende Glasnähgewirke (4) in der Weise gelegt, daß die Folie ganzflächig überlappt wird und die Kanten des Glasnähgewirkes übereinstimmen.
Die Enden des Glasnähgewirkes mit der zwischenliegenden Polyamidfolie werden fest angedrückt, erhitzt und bei einer Verarbeitungstemperatur von 250°C, einem Anpreßdruck von 1OkPa in einer Zeit von 5 s zu einer thermisch belastbaren, reißfesten und flexiblen Schweißnahtverbindung verschweißt und abgekühlt.
Analog Beispiel 1 zur erfindungsgemäßen Einrichtung ist das anzufügende Glasnähgewirke (2) und das auslaufende Glasnähgewirke (4) sowie die Polyamidfolie (3) mit einem Schmelzpunkt von 215°C und einem spezifischen Gewicht von 1,13g/cm3des Hochpolymeren sowie einer Foliendicke von 0,20mm und einer Folienbreite von 30mm überlappt über einer
festen Auflageleiste angeordnet.
Über den überlappten Glasnähgewirkeenden befinden sich, wie beschrieben, Abkühlvorrichtung (9) und Heizbalken (5), der vertikal auf die überlappten Enden der Glasnähgewirke absenkbar ist.
Nach dem thermischen Verschweißen, infolge Aufschmelzen der Polyamidfolie und Eindringen der Schmelze in die Zwischenräume des Glasnähgewirkes, wird das Glasnähgewirke über einen Warenspeicher (10) auf einer Streicheinheit (11,12) nach bekannter Technologie beschichtet, im Gelierkanal (13) geliert und zu modernen, den Anforderungen entsprechenden
Kunstledern verarbeitet.
Die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Einrichtung erhaltenen Schweißnahtverbindungen zeichnen sich durch nachstehende Qualitätsparameter aus.
Parameter Glasvlies Nahtverbindung geschw. mit genäht mit
(50 g/m2) geschw. mit PA-Folie PETP-Faden
PETP-Folie (Stand der
Technik)
29 8
Reißkraft (N) 29 29
(Reißkraft der mit Folie verschweißten Nahtverbindg. > Eigenfestigkeit des Glasvlieses)
Reißdehnung (%)
1,8
1,8
1,8
Wärmestandfestigkeit (min)
beständig
(Nahtverbindg. reißt sofort)
Die in dertabellärischen Übersicht aufgeführten Werte für die Reißkraft und Reißdehnung wurden in Anlehnung an die TGL 8604 ermittelt (Vorschubgeschwindigkeit muß so eingestellt werden, daß die Versuchsdauer 1 min ± 5s beträgt). Die Prüfung der Wärmestandfestigkeit erfolgte nach betriebsinterner Prüfvorschrift unter statischer Belastung von 10 N/cm bei einer Umlufttemperatur von 200°C.

Claims (5)

  1. - ι - / is- ι /
    Erfindungsanspruch:
    1. Verfahren zum Verbinden von Glasfaserflächengebilden als Schichtträger für die Herstellung von Kunstleder-, Fußboden- und Wandbelag in einem kontinuierlichen Prozeß, wobei die Enden der Glasfaserflächengebilde rechtwinklig zum Flächengebilde beschnitten werden und der Randbeschnitt entfernt wird, gekennzeichnet dadurch, daß das anzufügende Glasfaserflächengebilde auf einer festen Auflageleiste waagerecht fixiert, darauf eine thermoplastische Hochpolymerfolie in einer Länge, die der Breite der Glasfaserflächengebilde entspricht, so gelegt wird, daß die Folie an der Schnittkante des anzufügenden Glasfaserflächengebildes anliegt, auf die thermoplastische Hochpolymerfolie das auslaufende Glasfaserflächengebilde in der Weise gelegt wird, daß die Folie ganzflächig überlappt wird und die Enden der Glasfaserflächengebilde mit der thermoplastischen Hochpolymerfolie angedrückt, erhitzt und dadurch bei einer Verarbeitungstemperatur von 210—3000C, einem Anpreßdruck von 1OkPa^lOkPa und in einer Zeit von 3s-5szu einer thermisch belastbaren, reißfesten und flexiblen Schweißnahtverbindung verschweißt und abgekühlt werden.
  2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 zur Erzeugung einer thermisch belastbaren, reißfesten und flexiblen Schweißnahtverbindung zwischen den Enden der Glasfaserflächengebilde, gekennzeichnet dadurch, daß das anzufügende (2) und das auslaufende Glasfaserflächengebilde (4) und die thermoplastische Hochpolymerfolie (3) einer Auflageleiste (8) überlappt zugeordnet sind, über der Aufiageleiste eine Abkühlvorrichtung (9) und ein hydraulisch oder pneumatisch steuerbarer Heizbalken (5) angeordnet sind, der vertikal auf die überlappten Glasfaserflächengebilde absenkbar ist.
  3. 3. Einrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die thermoplastische Hochpolymerfolie (3) einen Schmelzbereich von 215-2700C und eine Dichte von 1,1 g/cm3-1,45g/cm3 des Hochpolymeren sowie eine Foliendicke von 0,08mm-0,30mm und eine Folienbreite von 10mm—50mm aufweist.
  4. 4. Einrichtung nach Punkt 2 + 3, gekennzeichnet dadurch, daß die thermoplastische Hochpolymerfolie eine Polyäthylenterephthalatfolie ist.
  5. 5. Einrichtung nach Punkt 2-4, gekennzeichnet dadurch, daß die thermoplastische Hochpolymerfolie eine Polyamidfolie ist.
    Hierzu 1 Seite Zeichnungen
    Anwendung der Erfindung
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verbinden von Glasfaserflächengebilden, wie Glasfasergewebe, Glasfasermischgewebe, Glasnähgewirke, Glasvliese als Schichtträger für die Herstellung<von Kunstleder, Fußboden- und Wandbelag nach bekannten Beschichtungs- und Kaschierverfahren durch thermisches Verschweißen, wie Wärmeimpuls, Hochfrequenzimpuls, Heißgasverfahren, insbesondere Induktionsschweißverfahren. Sie ist vorzugsweise für die Produktion von dämmenden und dimensionsstabilen Oberflächenbelagmaterialien auf der Basis von PVC-Weichschaum und Glasnähgewirke sowie Glasvlies geeignet, bei denen vielfach eine dekorative Oberflächenstruktur mit hohen Gebrauchswerten angestrebt wird.
    Die Erfindung ist weiterhin für die Herstellung mehrschichtiger Verbünde, wie Dichtungsbahnen, anwendbar.
    Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
    Es ist bekannt und in der Fachliteratur beschrieben, Glasfaserflächengebilde in der Weise miteinander zu verbinden, daß man geeignete Schmelzklebstoffe und Klebbänder verwendet oder eine feste Verbindung durch Nähen, Nadein bzw. Schweißen herstellt. Beim Einsatz von Schmelzklebstoffen werden zum Abbinden des Klebers hohe Abbindetemperaturen und längere Abbindezeiten bis zur vollen Belastbarkeit der Klebnaht benötigt ί Ludeck, Tabellen buch der Klebtechnik, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1982). Gebräuchliche Schmelzklebstoffe sind aufgrund ihrer Wärmestandfestigkeit bei der Kunstlederherstellung nur begrenzt einsetzbar.
    Ein weiterer Nachteil dieser Schmelzklebstoffe besteht darin, daß eine Versprödung der Glasfaserflächengebilde an der Klebstelle auftritt und diese infolge Zug- und Biegebeanspruchung, hervorgerufen durch den sich unmittelbar anschließenden Beschichtungsvorgang, insbesondere bei der Fußbodenbelagherstellung, aufreißt.
    Bei der Verwendung handelsüblicher Klebbänder werden nicht ausreichende Haftfestigkeiten erreicht.
    Das Verkleben der beiden Enden wird diskontinuierlich im Stillstand der Produktionsanlage durchgeführt, welches mit einer Effektivitätseinbuße verbunden ist.
    Für die Herstellung verschiedener geschäumter Oberflächenbelagmaterialien, vorrangig auf der Basis von PVC-Weich-Schaum, sind diese Klebbänder durch die thermische Instabilität des Klebstoffes nicht einsetzbar.
    Das Verbinden von Glasfaserflächengebilden, insbesondere Glasvlies durch Nadeln oder Nähen führt im nachfolgenden Beschichtungsprozeß zum Einreißen der Nahtstelle, zu Verbrennungen im Gelierkanal (der Beschichtung) und schließlich zu einer Qualitätseinbuße am Finalerzeugnis.
    Durch ein direktes Verschweißen der Enden der Glasfaserflächengebiide entsteht eine spröde und unflexible Schweißnaht, die für die Herstellung und Verarbeitung von Kunstleder ungeeignet ist.
    Die aus der Patent- und Fachliteratur bekannten Schweißverfahren und Vorrichtungen zum Verbinden von Flächengebilden, Warenbahnen sind für das thermische Verschweißen von Glasfaserflächengebilden nicht geeignet.
    Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit von Glas- bzw. keramischen Werkstoffen, wie z. B. Glasseide, Glasvlies und ihrer hohen Dämmwirkung gestaltet sich das thermische Verbinden solcher Materialien besonders schwierig.
    Ziel der Erfindung
    Das Ziel der Erfindung besteht darin, aufwendige apparative Spezialeinrichtungen und ökonomisch ungünstige Verfahrensvarianten zu beseitigen, um mit geringem Material-, Energie- und technischen Aufwand Kapazitätsverluste zu vermeiden und die Qualität der Schweißnahtverbindung sowie der herzustellenden Erzeugnisse zu verbessern. Damitsoll den gewachsenen Ansprüchen nach insbesondere strukturierten Fußbodenbelägen mit dekorativem Effekt und unter Einsatz dimensionsstabiler, unbrennbarer Flächengebilde entsprochen werden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2305452A1 (de) * 2009-10-02 2011-04-06 Kirson Industrial Reinforcements GmbH Verfahren zum Fügen von beschichteten Textilien, Fügestelle und Verwendung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CN107932660A (zh) * 2017-11-22 2018-04-20 陈德宁 一种超声波接藤机

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