DE2431871A1

DE2431871A1 - Elastische mattenbahn, verfahren und vorrichtung zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2431871A1
Application number: DE2431871A
Authority: DE
Inventors: Hans Stapp
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo GmbH
Priority date: 1974-07-03
Filing date: 1974-07-03
Publication date: 1976-01-22
Also published as: JPS5129567A; DE2431871C3; IT1050676B; DE2431871B2; US4012249A; GB1498867A

Description

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung ist eine elastische Mattenbahn aus einer Vielzahl von in Schlaufen liegenden und sich überkreuzenden, weitgehend amorphen Fäden aus schmelzgesponnenen synthetischen Polymeren mit einem Durchmesser von 0,1 bis 1,5 mm, die an den Kreuzungspunkten miteinander verklebt sind.

Die nach dem dort auch näher beschriebenen Verfahren hergestellte elastische Matte der Hauptpatentanmeldung hat sich in zahlreichen Einsatzgebieten hervorragend bewährt, so als Polstermatte, als Reinigungs- und Massagehilfsmittel, als Stützmatte für verlegbaren Rasen, als Mattenbahn zum Belegen von Sommer-Skipisten, als Filtermaterial vorzugsweise für Kfz-Filter, als Drainage-Matte, bei Senkrecht- und Horizontal-Drainagen, als Stabilisator-Matte in Flussigkeitstransportbehältern, als Pflanzgrund und Entwässerungsmatte im Gartenbau, als Verbundmaterial im Hochbau (Mehrschicht-Bauplatte, verlorene Schalung, Fertigputzplatte), als Sinkmatte und als uferschutzmatte im Wasserbau, als Verfestigungsmatte für statisch und/oder dynamisch stark belastete Böden.

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Auch Versuche, diese elastische Matte zur Befestigung von Böschungen (etwa bei Autobahn- oder Kanalneubauten) einzusetzen, verliefen recht erfolgversprechend. Dabei ist es üblich, die elastische Matte durch Pflöcke od.dgl. an der Böschung zu befestigen und sie (insbesondere bei Felsenböschungen) anschliessend mit Boden aufzufüllen, 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 elastischen Matte diese nach ihrer Herstellung mit einem wasserfesten Binder imprägniert. Dieses an sich erfolgreiche Verfahren hat sich aber als verfahrenstechnisch zu aufwendig erwiesen, da neben einem 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 regenreichen Gebieten) noch nicht ausreichend.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand demnach darin, eine elastische Matte zu schaffen, welche aufgrund ihrer speziellen Konstruktion, also ohne eine nachträgliche Imprägnierung, eine auch für stärkste Belastungen ausreichende Festigkeit besitzt.

Die erfindungsgemäße Weiterbildung der elastischen Matte nach der Hauptpatentanmeldung P 18 10 921.2-26 ist daher gekennzeichnet durch ein in die Mattenbahn eingesponnenes, von einem Teil der Fäden in zufällig wechselnden Richtungen durchdrungenes, gitterartiges Flächengebilde aus einem Material, dessen Festigkeit wesentlich höher ist als das der die Mattenbahn bildenden weitgehend amorphen Fäden.

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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 Beanspruchung««! eignet 3ich 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 feuerverzinktera Eisen.

Das gitterartige Flächengebilde kann derart in die erfindungsgemäße elastische Matte 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-

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und Querrichtung der elastischen Matte verlaufen.

Die elastische Matte nach der Erfindung kann im übrigen die in der Hauptanmeldung im einzelnen beschriebenen Strukturvarianten aufweisen. Für ihre Verwendung als Böschungsschutzmatte ist sie vorzugsweise derart ausgebildet, daß die Schlaufen an der Unterseite der Matte waagerecht bzw. nahezu waagerecht liegen und einen festen Verband bilden, in den das gitterartige Flächengebilde eingeschlossen ist. An der Oberseite weist diese Matte dann mehr oder weniger steil stehende Schlaufen auf, deren Hohlräume mit Mutterboden usw. gefüllt werden kann.

Die Herstellung der elastischen Matte erfolgt prinzipiell nach dem Verfahren der Hauptpatentanmeldung P 18 IO 921.2-26 also durch Auspressen einer Polymerschmelze aus Düsenöffnungen, die in gleichem Abstand voneinander in wenigstens drei gegeneinander versetzten Reihen angeordnet sind, in Form einer Fadenschar in eine Kühlflüssigkeit, vorzugsweise in ein Wasserbad, 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. Erfindungsgemäß wird anstelle eines Teiles der Düsenöffnungen eine schlitzförmige Zulauföffnung vorgesehen, durch die das gitterartige Flächengebilde zugeführt wird, und die Polymerschmelze wird durch diejenigen Düsenöffnungen, welche die Zulauföffnungen unmittelbar umgeben, unter einem Winkel von 10 bis 70°, vorzugsweise von 15 bis 35°, zur Auspreßrichtung der übrigen Düsenöffnungen hin ausgepreßt. Dabei durchdringen die schräg gesponnenen Fäden das gitterartige Flächengebilde in zufällig wechselnden Richtungen und binden es unter gleichzeitiger Verbindung der das gitterartige Flächengebilde einschließenden Mattentelle fest ein.

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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine Vorrichtung, gekennzeichnet durch eine schlitzförmige Zulauföffnung, durch wenigstens eine Reihe von diese umgebenden, gegen die unter einem Winkel von 15 bis 35° geneigten Düsenöffnungen sowie wenigstens zwei weiteren Reihen von senkrecht zum Düsenboden gebohrten Düsenöffnungen.

Die Erfindung wird anhand beigefügter Zeichnung näher erläutert. Darin ist:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Stück einer effindungsgemäßen elastischen Matte;

Fig. 2 und 3 stellen gitterartige Flächengebilde dar, wie sie beispielsweise zur Verstärkung der Matte verwendet werden können;

Fig. 4 ist die Darstellung einer elastischen Matte mit verdichtetem Bodenbereich; und

Fig. 5 zeigt schematisch die Herstellung einer erfindungsgemäßen elastischen Matte.

In Fig. 1 ist zu erkennen, daß die elastische Matte 1 mittels eines eingesponnenen gitterartigen Flächengebildes 2 verstärkt ist. Dieses Flächengebilde kann, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Gewebe mit Kettfaden 4 und Schußfäden 3 oder, wie in Fig. 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.

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Die in Fig. 4 dargestellte elastische Matte 1 besitzt eine Unterseite 1', welche nach dem in der Haupt ansiel dung beschriebenen Verfahren verdichtet ist; in ihr liegen die Schlaufen nahezu waagerecht, und das gitterartige Flächengebilde 2 ist in diesen verdichteten Schiaufenverband 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 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 Matte. Der Abstand der Düsenöffnungen untereinander kann je nach Mattendichte bei etwa 3 bis 8 mm liegen und über den Düsenboden variieren. Der Winkel o£ 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 Matte unter gegenseitigem Verkleben der Schlaufen bildenden Fäden geschieht, wie Fig. 5 erkennen läßt, im wesentlichen nach dem Verfahren der Hauptanmeldung. 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

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16 die Deckschicht der in Richtung des Pfeiles "A" einer Aufwicklung zugeführten elastischen Matte.

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Claims

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Patentansprüche

1. Elastische Mattenbahn aus einer Vielzahl von in Schlaufen liegenden und sich überkreuzenden, weitgehend amorphen Fäden aus schmelzgesponnenen synthetischen Polymeren mit einem Durchmesser von 0,1 bis 1,5 mm, die an den Kreuzungspunkten miteinander verklebt sind, nach Patentanmeldung P 18 10 921.2-26, mit erhöhter Längs- und Querfestigkeit, gekennzeichnet durch ein in die Mattenbahn eingesponnenes, von einem Teil der Fäden in zufällig wechselnden Richtungen durchdrungenes, gitterartiges Flächengebilde aus einem Material, dessen Festigkeit wesentlich höher ist als das der die Mattenbahn bildenden weitgehend amorphen Fäden.

2. Elastische Mattenbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gitterartige Flächengebilde ein lose eingestelltes Gittergewebe aus hochfesten synthetischen Fasern ist.

3. Elastische Mattenbahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gittergewebe aus hochfesten Polyäthylenterephthalatfasern besteht.

4. Elastische Mattenbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gitterartige Flächengebilde ein Drahtgitter oder ein Drahtgewebe ist.

5t Elastische Mattenbahn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschenweite des Drahtgitters oder Drahtgewebes zwischen 10 und 30 mm liegt.

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6. Elastische Mattenbahn nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht aus einem korrosionsbeständigen Metall besteht.

7. Elastische Mattenbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gitterartige Flächengebilde derart in die Mattenbahn eingesponnen ist, daß die das Gitter bildenden Fäden, Drähte od.dgl. in Längs- und Querrichtung der elastischen Matte verlaufen.

8. Elastische Mattenbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaufen an der Unterseite der Matte waagerecht bzw. nahezu waagerecht liegen und einen festen Verband bilden, in dem das gitterartige Flächengebilde eingeschlossen ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer elastischen Mattenbahn nach Anspruch 1 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 bildendeMattenbahn kontinuierlich durch die Kühlflüssigkeit hindurch und anschließend aus dieser abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines Teiles der Düsenöffnungen eine schlitzförmige Zulauföffnung vorgesehen ist, durch die das gitterartige Flächengebilde zugeführt wird, und daß die Polymerschmelze durch diejenigen Düsenöffnungen, welche die Zulauföffnung unmittelbar umgeben, unter einem Winkel von 10 bis 70°, vorzugsweise von 15 bis 35°, zur Auspreßrichtung der übrigen Düsenöffnungen in Richtung auf die schlitzförmige Zulauföffnung hin ausgepreßt wird.

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10. Düsenplatte zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine schlitzförmxge Zulauföffnung (10),durch wenigstens eine Reihe von diese umgebenden, gegen diese unter dem Winkel (tjC) von IO bis 70°, vorzugsweise von 15 bis 35° geneigten Düsenöffnungen (12) sowie wenigstens zwei weiteren Reihen von senkrecht zum Düsenbcden gebohrten Düsenöffnungen (11).

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