DE3508941C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Netzes aus Kunststoff nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruches 1.

Aus der DE-OS 23 39 996 ist bekanntgeworden, eine extru­ dierte Folie durch nachfolgende Bearbeitung zu einem Netz umzuformen. Hierzu werden in der Folie durch Koextrusion Fäden eingebettet, die im Abstand zueinander angeordnet sind und naturgemäß nur in einer Richtung angeordnet sein können. Die Verarbeitung zur Netzstruktur der Verbundfolie erfolgt mit Hilfe einer Walzenbearbeitung. Die in einer Richtung verlaufenden Netzfäden haben eine hohe Festigkeit, während die Verbindungsstege nicht durch Einlagen verstärkt sind.

Aus der DE-AS 23 13 820 ist bekanntgeworden, erste und zweite Stränge eines Netzes über entsprechende Auspreß­ öffnungen zu extrudieren. Die hierfür verwendete Vorrich­ tung hat mindestens zwei koaxiale ringförmige Kanäle, durch die ein unterschiedliches plastifiziertes Material zuge­ führt wird. Eine Auspreßöffnungsanordnung wirkt mit einem verstellbaren Verschlußstück zusammen, um axiale und sich in Umfangsrichtung erstreckende Netzstränge auszupressen.

Das für die Netzherstellung besonders geeignete Kunststoff­ material, das sich insbesondere gut orientieren läßt, weist eine niedrige Schmelzfestigkeit auf. Dies hat zur Folge, daß das Extrudieren des Kunststoffmaterials zu Schwierig­ keiten führen kann. Ferner besteht die Gefahr, daß sich im Auspreßwerkzeug Material aufbaut. Das Werkzeug muß da­ her von Zeit zu Zeit gereinigt werden.

Kunststoffnetze können dazu verwendet werden, dünne Vliese, Folien, Papier oder dergleichen zu verstärken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Netzes aus Kunststoff im Wege der Koextrusion anzugeben, das eine höhere Festigkeit der Netzfäden ermöglicht, ohne daß die Extrusion beeinträch­ tigt wird und/oder mit dem ein Netz erzeugt wird, das ohne zusätzliche Mittel leicht mit einer Schicht, z. B. einer Folie oder dergleichen verbindbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichnungs­ teils des Anspruches 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, daß das für das Extrudieren wenig geeignete Material mit niedriger Schmelzfestigkeit mit den Formwandungen gar nicht in Ein­ griff zu treten braucht. Es kann daher die Formkanäle nicht zusetzen. Dieses Material kann mehr oder weniger mit dem Kunststoffmaterial höherer Schmelzfestigkeit ein­ gebettet sein. In diesem Fall ist das letztere Material lediglich ein Hilfsmittel, um die Koextrusion eines Kunst­ stoffnetzes mit Netzfäden hoher Festigkeit ohne Probleme zu ermöglichen.

Die außenliegende Schicht kann jedoch auch so beschaffen sein, daß sie als Schmelzkleber wirkt. Die erste oder ge­ gebenenfalls innere Schicht wird durch die Aktivierung des Schmelzklebers beim Verbinden mit einer Folie oder der­ gleichen nicht erweicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsge­ mäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 angegeben.

Der Strangpreßkopf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht von der bekannten Extrusionsvorrichtung nach der DE-AS 23 13 820 aus, die weiter oben bereits be­ schrieben wurde. Die erfindungsgemäße Abwandlung des gat­ tungsgemäßen Strangpreßkopfes erfolgt gemäß den Merkmalen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 13.

Beim erfindungsgemäßen Strangpreßkopf vereinigen sich die koaxialen Ringkanäle vor der Auspreßöffnung zu einem Ring­ kanal, wobei die Auspreßöffnungsanordnung von dem Mündungs­ ende des Ringkanals gebildet ist, in dem in gleichmäßigen Umfangsabständen Erhebungen angeordnet sind, die radiale Auspreßöffnungen begrenzen. Die Höhe der radialen Auspreß­ öffnungen ist geringer als die Spaltbreite des Mündungs­ endes zur Bildung einer ringförmigen Auspreßöffnung ober­ halb der radialen Auspreßöffnungen. Das Verschlußstück verschließt periodisch die ringförmige Auspreßöffnung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Strangpreßkopf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 2 zeigt eine Einzelheit der Darstellung nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt perspektivisch ein mit dem Strangpreßkopf nach Fig. 1 extrudiertes Netz.

Fig. 4 zeigt perspektivisch einen Abschnitt eines Netzes nach Fig. 3.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 4 entlang der Linie 5-5.

Fig. 6 zeigt eine Teilansicht der Auspreßöffnungsanord­ nung des Strangpreßkopfes nach Fig. 1.

Fig. 7 zeigt vergrößert den in Fig. 1 mit 7 bezeichneten Bereich.

Fig. 8 zeigt die gleiche Darstellung wie Fig. 7, jedoch in einer anderen Betriebsstellung.

Fig. 9 zeigt perspektivisch ein Verbundmaterial mit ei­ nem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge­ stellten Netz.

Fig. 1 zeigt zum Teil einen Extruder 10 mit einem ring­ förmigen Strangpreßkopf 12. Der Extruder 10 ist allge­ mein bekannter Art. Er weist jedoch drei getrennte Ring­ kanäle 18, 20 und 22 auf, in dem Polymere 18 a, 20 a und 22 a (in Fig. 2 gezeigt) jeweils unter Druck stehen. Sie münden in eine Ringkammer 24. Die Ringkammer 24 erhält die drei gesonderten Ströme polymeren Materials als drei­ schichtiges Flußmuster, welches in einen gemeinsamen Ring­ kanal 26 eintritt. Dies ist am besten aus Fig. 2 ersicht­ lich, welche die drei Schichten aus dem Polymeren 18 a, 20 a und 22 a zeigt. Die drei Schichten fließen zu einer Öffnungs­ anordnung 28, um dreischichtige Verbundstränge 30, 32 für ein Netz 50 zu bilden (Fig. 1 und 3), das rohrförmig aus­ tritt.

Um die Stränge 30 in Auspreßrichtung und die Stränge 32 in Querrichtung zu extrudieren, ist die Mündungsöffnungs­ anordnung 28 wie gezeigt ausgebildet. Sie enthält auf der unteren Fläche 14 des Kanalabschnitts 38 eine Reihe von Erhebungen 34, die am besten in Fig. 6 ersichtlich sind, und die zwischen sich eine Reihe ringförmig angeordneter radialer Auspreßöffnungen 36 bilden, durch welche die Stränge 30 kontinuierlich extrudiert werden.

Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Erhebungen 34 von der oberen Wand des Kanal­ abschnitts 38 auf Abstand gehalten, um eine ringförmige Auspreßöffnung 40 zu bilden. Dieser ist ein axial ver­ stellbares Verschlußstück 42 zugeordnet, welches durch eine bei 44 gezeigte geeignete Einrichtung abwechselnd gesenkt und angehoben werden kann, um die Auspreßöffnung 40 abzudecken und freizulegen (in Fig. 1 freigelegt gezeigt). Das Verschlußstück 42 berüht die Oberseite der Erhebungen 34 bei seinem Abwärtshub.

Wenn das Verschlußstück 42 sich in der unteren Stellung befindet, wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich ist, dann ist die Öffnung 40 geschlossen, und es findet nur die kon­ tinuierliche Extrusion von Strängen 30 über die unteren Auspreßöffnungen 36 statt, welche ständig offen bleiben, wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt. Wenn das Verschluß­ stück 42 in seine obere Stellung angehoben wird (wie am besten aus Fig. 8 ersichtlicht), dann ist die Öffnung 40 freigelegt, um die Extrusion des ringförmigen Stranges 32 in Querrichtung zu ermöglichen.

Die Hin- und Herbewegung des Verschlußstücks 42, die relativ schnell ist, bewirkt die beabstandete Extrusion von Strängen 32 in Querrichtung zur Verbindung mit den kontinuierlichen Strängen 30 und damit die Bildung des in den Fig. 1 und 3 gezeigten rohrförmigen Netzes 50.

Das entstehende Netzrohr 50 wird vom Strangpreßkopf 12 nach unten fortgesetzt, vorzugsweise über einen zylindri­ schen Dorn (nicht gezeigt) und durch ein Wasserbad hindurch (nicht gezeigt), vorzugsweise mittels eines Paares Klemm­ rollen (nicht gezeigt). Nach dem Hartwerden der Stränge wird das Netzrohr 50 vorzugsweise in Längsrichtung in be­ kannter Weise aufgeschlitzt, wie bei 52 in Fig. 3 gezeigt, und zu einer flachen Netzfolie 54 gelegt, von der ein Teil in Fig. 4 gezeigt ist. Sie kann in bekannter Weise auf einer Aufwickelrolle aufgewickelt werden (nicht gezeigt).

Die stranggepreßten Stränge sind Verbundstränge und zeigen eine lamellierte Mehrschichtstruktur, wie in Fig. 5 ge­ zeigt, gebildet aus den Polymeren 20 a, 18 a und 22 a. Die gezeigte Mehrschichtstruktur ist eine triextrudierte Struktur mit einer Kernschicht aus dem Polymer 20 a, die sandwichartig zwischen einer ersten Außenschicht aus dem Polymer 18 a und einer gegenüberliegenden zweiten Außen­ schicht aus dem Polymer 22 a angeordnet ist.

Wie ersichtlich wird der Dreischichtenaufbau innerhalb des Strangpreßkopfes 12 in den Strängen 30, 32 aufrecht­ erhalten, selbst wenn die Extrusion durch relativ kleine Strangpreßöffnungen erfolgt.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die äuße­ ren Polymerschichten 18 a und 22 a relativ stabile Polymeri­ sate hoher Schmelzfestigkeit, die aus der Gruppe der Polyolefinharze ausgewählt werden können. Zu diesen Har­ zen gehören Polypropylen, Polyethylen hoher Dichte, Poly­ ethylen niedriger Dichte, lineare Polyethylene geringer Dichte und Copolymerisate dieser Gruppe. Die Schichten 18 a und 22 a können aus ein und demselben Polymer oder aus unter­ schiedlichen Polymeren bestehen, wie beispielsweise EVA und EMA. Ein bevorzugtes Harz für beide Schichten ist Poly­ ethylen geringer Dichte. Ein bevorzugtes Polymerisat hoher Schmelzfestigkeit für beide Schichten ist Polypropylen.

Das Polymer 20 a kann ausgewäht werden aus den Polymeri­ saten, die hier allgemein als Polymerisate geringer Schmelz­ festigkeit beschrieben sind, und zwar aus der Gruppe be­ stehend aus Nylon und anderen Polyamiden, Polycaprolactonen, Polyestern und Copolymerisaten dieser Gruppe.

Eine bevorzugte Kombination besteht aus einer Polyester­ schicht 20 a, die zwischen den äußeren Schichten 18 a und 22 a aus Polypropylen eingekapselt oder sandwichartig zwischen ihnen angeordnet ist.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht eine Kombination aus einer Kernschicht 20 a aus Polypro­ pylen, während die beiden äußeren Schichten 18 a und 22 a ein Ethylen-Methylacrylatcopolymerisat (EMA), ein Ethylen­ vinylacetat-Copolymerisat (EVA) oder ein ionomeres Harz enthalten. Diese Kombination gewährleistet bei biaxialer Orientierung ein triextrudiertes Netz, das insbesondere brauchbar ist zur Gewebeverstärkung, wenn es sandwich­ artig zwischen zwei Schichten eines äußeren Deckmaterials, wie Papier, Gewebe, Folie oder dergleichen angeordnet wird, wie in Fig. 9 schematisch dargestellt, um so einen ver­ stärkten Schichtverbundkörper zu bilden. Die äußeren Deck­ schichten sind mit 60 und 62 bezeichnet, während das ver­ stärkende Netz mit 64 bezeichnet ist. Das Ethylen-Methyl­ acrylatcopolymerisat (EMA) bietet den Vorteil einer heiß­ schmelzenden Klebeeigenschaft, durch welche das Netz 64 mittels Wärme mit den äußeren Schichten 60 und 62 ver­ bunden wird.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung eines Netzes aus Kunststoff, bei dem erste und zweite Stränge über entsprechende Auspreßöffnungen extrudiert werden, wobei die ersten und zweiten Stränge sich schneiden und miteinander ver­ bunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils aus mindestens zwei Schichten unterschiedlichen Kunststoffmaterials be­ stehende vor den Ausgangsöffnungen gebildete Laminate extrudiert werden dergestalt, daß jeder Strang aus einer ersten Schicht und einer diese zumindest teilweise umgebenden und durch Koextrusion mit ihr verbundenen zweiten Schicht besteht, wobei entweder die erste Schicht aus einem Kunststoff von niedriger Schmelzfestigkeit und die zweite Schicht aus einem Kunststoff mit einer relativ hohen Schmelz­ festigkeit besteht oder die erste Schicht aus einem Kunststoff von hoher Schmelzfestigkeit und die zweite Schicht aus einem Kunststoff mit schmelzklebenden Eigenschaften besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang aus drei Schichten besteht, von denen die mittlere aus dem ersten und die äußeren aus einem zweiten Kunststoff bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Schichten aus verschiedenem polymerem Material bestehen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kunststoff eine relativ niedrige Schmelz­ festigkeit und der andere eine relativ hohe Schmelz­ festigkeit aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kunststoff ein Polyester und der zweite ein Polyolefin ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste polymere Material aus einer Gruppe von Poly­ amiden, Polyestern und Kopolyestern ausgewählt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite polymere Material aus einer Gruppe aus Polypropylen, Polyethylen hoher Dichte, Poly­ ethylen niedriger Dichte, linearem Polyethylen ge­ ringer Dichte und Kopolymerisaten dieser Gruppe aus­ gewählt ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste polymere Material Poly­ propylen und das zweite ein Ethylen mit Ethylacrylat- Mischpolymerisat ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste polymere Material ein Polypropylen und das zweite ein Ethylenvinylacetat- Mischpolymerisat ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite polymere Material ein ionomeres Harz ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß erste Stränge im Abstand voneinander in ringförmiger Anordnung und periodisch ringförmige zweite Stränge, die senkrecht zu den ersten Strängen verlaufen, extrudiert werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der extrudierte Netzschlauch anschließend in Längsrichtung geteilt wird.

13. Strangpreßkopf zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit mindestens zwei koaxialen ringförmigen Kanälen, denen unterschiedliches plastifiziertes Kunststoffmaterial zugeführt wird, einer Auspreßöffnungsanordnung, die mit einem ver­ stellbaren Verschlußstück zusammenwirkt, um axiale und sich in Umfangsrichtung erstreckende Netzstränge auszupressen, dadurch gekennzeichnet, daß die koaxialen Ringkanäle (18, 20, 22) sich vor der Auspreßöffnungs­ anordnung zu einem Ringkanal (26) vereinigen und die Auspreßöffnungsanordnung von dem Mündungsende (38) des Ringkanals (26) gebildet ist, in dem in gleich­ mäßigen Umfangsabständen Erhebungen (34) angeordnet sind, die radiale Auspreßöffnungen (36) begrenzen und deren Höhe geringer ist als die Spaltbreite des Mün­ dungsendes (38) zur Bildung einer ringförmigen Aus­ preßöffnung (40) oberhalb der radialen Auspreßöffnun­ gen (36) und das Verschlußstück (42) periodisch die ringförmige Auspreßöffnung (40) verschließt.

14. Strangpreßkopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die koaxialen Ringkanäle (18, 20, 22) in einer Ringkammer (24) münden, die sich zum gemeinsamen Ring­ kanal (26) hin verjüngt.