DE3622559A1 - Verfahren zum ausruesten der oberflaeche einer folie aus schweissbarem polymerwerkstoff mit vorspruengen sowie nach diesem verfahren hergestellte folie - Google Patents

Verfahren zum ausruesten der oberflaeche einer folie aus schweissbarem polymerwerkstoff mit vorspruengen sowie nach diesem verfahren hergestellte folie

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DE3622559A1 DE19863622559 DE3622559A DE3622559A1 DE 3622559 A1 DE3622559 A1 DE 3622559A1 DE 19863622559 DE19863622559 DE 19863622559 DE 3622559 A DE3622559 A DE 3622559A DE 3622559 A1 DE3622559 A1 DE 3622559A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausrüsten der Oberfläche einer Folie aus schweißbarem Polymerwerkstoff mit Vorsprüngen sowie auf eine nach diesem Verfahren ausgerüstete Folie.
Unter schweißbarem Polymerwerkstoff ist solcher zu verstehen, der sich mit Teilen aus demselben oder aus einem anderen Werkstoff durch Schweißung oder schweißähnlich verbinden läßt, wenn sich zumindest einer der beiden Teile auf angehobener Temperatur befindet. In der Regel handelt es sich um thermo­ plastischen Werkstoff.
Der Begriff Folie umfaßt außer dünnen Membranen auch dickere, plattenartige Gegenstände bis zu einer Dicke von mehreren Millimetern.
Folien werden vielfach zur Trennung von Feststoffbereichen eingesetzt, insbesondere im Erd-, Wasser- und Tiefbau. Dabei kann von Nachteil sein , daß die Folie die Reibungsverbindung zwischen diesen Bereichen unterbricht. Es ist bekannt, diesem Nachteil dadurch zu begegnen, daß eine oder beide Oberflächen der Folie mit einer Vielzahl von Vorsprüngen oder Vertiefungen versehen werden, die durch prägende Verformung der Folie her­ gestellt werden. Dies hat den Nachteil, daß die Folienstruktur geschädigt wird. Außerdem ist das bekannte Verfahren aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für die Herstellung der Folienrauhigkeit zu vermindern und die Schädi­ gung des Folienmaterials zu vermeiden.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß Partikeln von mit dem Folienwerkstoff verschweißbarem Werkstoff auf die Oberfläche aufgebracht werden, während sich diese und/oder die Partikeln auf Schweißtemperatur befinden.
Vorteilhafterweise werden die Partikeln im schmelzflüssigen Zustand gegen die Folienoberfläche geschnellt. Darunter ist ein freier Flug oder Fall der Partikeln mit solcher Geschwin­ digkeit zu verstehen, daß die kinetische Energie der Partikeln ausreicht, um sie beim Auftreffen auf die Folienoberfläche hinreichend an diese anzudrücken und sie dabei zur Bildung ausreichenden Flächenkontakts zu verformen.
Zweckmäßigerweise wird die schmelzflüssige, zur Bildung der Partikeln dienende Masse gegen die Folie gesprüht.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung soll die Ober­ flächentemperatur der Folie beim Auftreffen der Partikeln geringer als etwa 70° sein. Diese Angabe gilt für Polyäthylen. Bei Werkstoffen entsprechend höheren oder niedrigeren Schmelz­ punkts liegt die Grenze entsprechend höher oder niedriger. Vorzugsweise ist sie sogar noch geringer als 50°. Einerseits wird dadurch bewirkt, daß die thermische Beanspruchung der Folie durch die Verschweißung gering ist, weil die Partikeln es sind, die aufgrund höherer Eigentemperatur für die Bereit­ stellung der erforderlichen Schmelzwärme sorgen. Andererseits wird dadurch bewirkt, daß die Verschweißung der Folie mit den Partikeln nur unvollkommen stattfindet, d.h. mit einem Schweißfaktor beträchtlich unter 1. Während man im allgemeinen bei Schweißungen einen Schweißfaktor möglichst nahe 1 an­ strebt, d.h. eine Festigkeit der Schweißzone, die der Festig­ keit des Grundmaterials nahekommt, wird im Falle der Erfindung eine begrenzte, niedrigere Schweißqualität angestrebt, damit bei einer seitlichen Schubbeanspruchung der mit der Folie verschweißten Partikeln nur eine begrenzte Kraft auf die Folie ausgeübt werden kann. Wird diese Kraftschwelle erreicht, so löst sich die Partikel von der Folienoberfläche, ohne daß die Folie selbst Schaden erleiden kann.
Entsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Folie dadurch aus, daß die auf ihrer Oberfläche angeordneten Vorsprünge mit einem beträchtlich unter 1 liegenden Schweißfaktor mit der Folienoberfläche verschweißt sind. Dieser liegt vorteilhafter­ weise unter 90%, weiter zweckmäßigerweise unter 70%, weiter zweckmäßigerweise unter 50%, weiter zweckmäßigerweise um 30%.
Die Vorsprünge haben zweckmäßigerweise unregelmäßige Form und Anordnung, wie sie sich beim zufälligen Formen beim Austritt einer Sprühdüse ergeben. Insbesondere sind sie länglich geformt mit einem Länge/Dickenverhältnis, das im Mittel über 4 liegt. Die Vorsprünge können aber auch ein kleineres Längen/Dicken-Verhältnis haben, dieses sollte aber mindestens 1 betragen. Insbesondere können die Vorsprünge rund sein. Die Höhe der Vorsprünge wird zweckmäßigerweise der Struktur des Feststoffs angepaßt, mit dem sie zusammenwirken sollen. Wenn es sich bei diesem Feststoff um eine sehr grobkörnige Schüt­ tung handelt, werden zweckmäßigerweise auch die Vorsprünge grober gestaltet. Wenn es sich hingegen um Feinstoff, bei­ spielsweise sandiges oder lehmiges Erdreich, handelt, genügen kleine Vorsprünge. Als sehr zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn sie eine kleinere, mittlere Höhe als etwa 2 mm aufweisen.
Es gibt Anwendungsfälle, in denen es ausreicht, nur eine der beiden Folienoberflächen mit Rauhigkeitsvorsprüngen zu ver­ sehen. Vorzuziehen ist im allgemeinen eine solche Ausrüstung beider Folienoberflächen.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die in
Fig. 1 eine im Maßstab von etwa 5 : 1 vergrößerte Darstellung eines Folienstücks und in
Fig. 2 eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Folie (1), wie sie im Stand der Technik für Erdabdichtungen, beispielsweise zur Deponie-Abdichtung oder Deich-Abdichtung bekannt ist. Sie kann beispielsweise aus Polyäthylen oder vergleichbaren Werkstoffen bestehen. Ihre Dicke liegt beispielsweise in der Größenordnung von 2 mm, obgleich die Erfindung auch bei Folien wesentlich geringerer oder größerer Dicke anwendbar ist.
Auf ihrer Oberseite erkennt man die mit ihrer Oberfläche verschweißten Partikeln (2), von denen im dargestellten Fall angenommen ist, daß sie durch ein Sprühverfahren aufgebracht sind und dabei eine längliche, unregelmäßige Gestalt erhalten haben. Sie sind vorzugsweise langgestreckt, wobei sie in ihrer Längsrichtung auf der Folienoberfläche aufliegen und ihre Höhe über der Oberfläche, die gleich ihrer Dicke ist, vorzugsweise zwischen dem 0,1- und 1-fachen der Foliendicke liegt. Sie können im Rahmen der Erfindung aber auch andere Gestalt haben, beispielsweise eine Gestalt mit näher bei 1 liegendem Längen/Dickenverhältnis.
In Fig. 2 ist der Herstellungsgang in einer schematischen Seitenansicht einer Herstellungsvorrichtung angedeutet. Die Folie wird hergestellt, indem der Folienwerkstoff aus der Extruderdüse (3) auf die Oberfläche der Kühltrommel (4) extrudiert wird. Nach hinreichender Abkühlung und Verfestigung wird die Folie bei (5) von der Trommel abgenommen und einer nicht dargestellten Aufroll- oder Weiterverarbeitungsein­ richtung zugeführt. In geringem Abstand von der Trommel (4) befinden sich oberseitig und unterseitig Sprühdüsen (6), aus denen das die Vorsprünge (2) bildende Material auf die Folienoberfläche gesprüht wird. Die Düsen können nach den im einschlägigen Stand der Technik hinsichtlich ihrer Form, des zu verwendenden Werkstoffdrucks unter Beachtung der Viskosität des Werkstoffs sowie im Hinblick auf die mögliche Verwendung von Zusatzdruckgas so bemessen werden, daß die aus der Sprühdüse austretenden Partikeln die gewünschte Form und Geschwindigkeit haben. Die Stellung der Düsen (6) wird so gewählt, daß an der Sprühstelle die Oberfläche der Folie (1) die zur Erreichung des gewünschten Schweißfaktors geeignete Temperatur aufweist. Zur Regelung können entweder die Düsen verschiebbar gestaltet sein, so daß sie nach Wunsch näher bei der Trommel (höhere Temperatur) oder weiter von ihr entfernt (niedrigere Temperatur) eingesetzt werden können. Es können auch zusätzliche Erwärmungs- oder Kühlmittel für die Folienoberfläche vorgesehen sein.

Claims (14)

1. Verfahren zum Ausrüsten der Oberfläche einer Folie aus schweißbarem Polymerwerkstoff mit Vorsprüngen, dadurch gekennzeichnet, daß Partikeln aus mit dem Folienwerkstoff verschweißbarem Werkstoff auf die Oberfläche aufgebracht werden, während sich diese und/oder die Partikeln auf Schweißtemperatur befinden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikeln im schmelzflüssigen Zustand gegen die Folienoberfläche geschnellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikeln aus schmelzflüssiger Masse gegen die Folie gesprüht werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächentemperatur der Folie beim Auftreffen der Partikeln geringer als etwa 70° ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächentemperatur der Folie beim Auftreffen der Partikeln geringer als 50° ist.
6. Folie mit auf wenigstens einer ihrer Oberflächen angeord­ neten, reibungserhöhenden Vorsprüngen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorsprünge mit (2) mit einem beträcht­ lich unter 1 liegenden Schweißfaktor mit der Folienober­ fläche verschweißt sind.
7. Folie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge durch eine parallel zur Folienoberfläche ge­ richtete Kraft ohne wesentliche Beschädigung der Folien­ oberfläche von dieser ablösbar sind.
8. Folie nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (2) unregelmäßige Form und Verteilung aufweisen.
9. Folie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (2) eine kleinere mittlere Höhe als etwa 2 mm aufweisen.
10. Folie nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Folienoberflächen Vorsprünge tragen.
11. Folie nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorsprünge länglich sind und liegend mit der Folienoberfläche verbunden sind.
12. Folie nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Längen/Dicken-Verhältnis der Vorsprünge (2) mindestens 1 beträgt.
13. Folie nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorsprünge rund sind.
14. Folie nach Anspruch 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Längen/Dicken-Verhältnis der Vorsprünge (2) mindestens 1 beträgt.
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