DE3831996A1 - Verfahren zum herstellen von waermerueckstellbaren baendern aus kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von wärmerückstellbaren bandförmigen Gegenständen aus Kunststoff, bei dem wärmerückstellbare Fäden aus vernetztem Kunststoff zwischen zwei Schichten aus thermoplastischem Kunststoff eingebettet sind.

Aus der EP-A2 01 15 905 ist ein wärmerückstellbares Gewebe bekannt, welches aus wärmerückstellbaren und nicht wärmerückstellbaren Fäden aufgebaut ist. Das Gewebe kann nach einer Ausführungsform in einer polymeren Matrix eingebettet sein.

Die Herstellung des Gewebes erfolgt in der Weise, daß vorgereckte Fäden aus einem vernetzten Kunststoff mit Fäden aus hochfestem Werkstoff, wie z.B. Baumwolle, Polyester oder Glas verwebt, verknüpft oder verstrickt werden. Das Gewebe kann in einem anschließenden Arbeitsgang mit zwei Deckschichten aus einem polymeren Material laminiert werden.

Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist, daß die Herstellung des Gewebes sehr aufwendig ist, vor allem jedoch, daß das nach dem bekannten Verfahren hergestellte Band bei Schrumpftemperatur nur eine begrenzte Zugfestigkeit in Schrumpfrichtung aufweist.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß die Herstellung der Bänder wesentlich vereinfacht und die Bänder in einem Arbeitsgang hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Vielzahl von parallel zueinander in einer Ebene einlaufender Einzelfäden in kontinuierlicher Arbeitsweise beidseitig mit Bändern aus thermoplastischem Kunststoff kaschiert werden und daß zwischen den Fäden und zumindest einem Band eine Schicht aus Fäden aus bei Wärmerückstelltemperatur reißfestem Werkstoff angeordnet wird.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Einzelfäden direkt nach dem Recken ohne Verwebung etc. kaschiert werden können. Die Reißfestigkeit des Bandes wird durch die Schicht aus reißfesten Fäden erhöht.

Eine Erhöhung der Reißfestigkeit des Bandes sowohl in Schrumpfrichtung als auch senkrecht dazu erreicht man, wenn die reißfeste Schicht als grobes Gewebe einläuft. Ein grobes Gewebe ist deshalb von Vorteil, weil beim Kaschieren der plastisch gewordene Kunststoff durch die groben Maschen hindurchtritt und mit den Einzelfäden bzw. dem zweiten ebenfalls im plastischen Zustand befindlichen Band verschweißt werden kann.

Die Reißfestigkeit des Bandes senkrecht zur Schrumpfrichtung kann auch dadurch erhöht werden, daß ein Einzelfaden aus hochfestem Material mäanderartig vor dem Kaschieren auf die Fäden aufgelegt wird.

Alternativ kann auch ein Einzelfaden aus hochfestem Material wendelartig um die Fäden herumgeführt werden.

Die letztgenannte Vorgehensweise bietet sich an, wenn, wie es nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, die gereckten Einzelfäden jeder mit einer wendelartigen Umspinnung aus einem hochfesten Material versehen werden. Diese Umspinnung behindert nicht den Schrumpfvorgang, erhöht jedoch die Reißfestigkeit des Einzelfadens.

Es besteht auch die vorteilhafte Möglichkeit, daß die gereckten Einzelfäden aus miteinander verseilten Fäden hergestellt werden, wobei in dem Verseilverbund wärmerückstellbare und nicht wärmerückstellbare hochfeste Fäden angeordnet sind. Beim Schrumpfen der Einzelfäden verkürzt sich die Schlaglänge des Verseilverbundes, ohne den Schrumpfvorgang zu beeinträchtigen. Die hochfesten nicht wärmerückstellbaren Fäden des Verseilverbundes erhöhen die Zugfestigkeit der Einzelfäden erheblich.

Unter hochfesten Fäden sollen solche Fäden verstanden werden, die bei Schrumpftemperatur eine wesentlich höhere Zugfestigkeit aufweisen als der schrumpfende Kunststoff. Als Beispiel seien genannt: Glasfäden, Metallfäden, Baumwollfäden, Polyester oder Polyamidfäden etc. Mit besonderem Vorteil werden gereckte Einzelfäden verwendet, welche eine thermoplastische Deckschicht aufweisen. Der Kern der Einzelfäden besteht zweckmäßigerweise aus vernetztem Kunststoff. Durch die thermoplastische Deckschicht ist eine gute Verbindung z.B. durch Verschweißen zu den thermoplastischen Kaschierbändern gegeben. Die thermoplastische Deckschicht verhindert auch u.U. eine Aufheizung des gereckten Einzelfadens im Kernbereich auf eine Temperatur oberhalb der Schrumpftemperatur während des Kaschiervorgangs. Mit besonderem Vorteil wird das so hergestellte Band abschließend vernetzt, z.B. durch Strahlenvernetzung.

Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Von einer Vielzahl von Vorratsspulen 1, von denen der Deutlichkeit halber nur eine dargestellt ist, werden je ein Einzelfaden 2 abgezogen, wobei die Einzelfäden 2 in nahezu gleichem Abstand parallel zueinander und in einer senkrecht zur Zeichenebene stehenden Ebene verlaufen. Die Einzelfäden 2 bestehen aus vernetztem Polyethylen oder einem anderen vernetzten Kunststoff und liegen in gerecktem , d.h. wärmerückstellbarem Zustand vor. Die Einzelfäden 2 weisen zweckmäßigerweise eine nicht dargestellte koextrudierte Deckschicht aus einem nicht vernetzten thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen auf. Die Einzelfäden 2 können in nicht dargestellter Weise eine wendelartige Umspinnung z.B. aus einem Baumwollfaden tragen, welche die Reißfestigkeit der Einzelfäden erhöhen soll. Die Einzelfäden können jedoch auch aus einer Vielzahl von sehr dünnen Fäden aufgebaut sein, die miteinander verseilt sind. Um die Reißfestigkeit eines solchen verseilten Einzelfadens 2 zu erhöhen, sind in dem Verseilverbund neben vorgereckten vernetzten Kunststoffäden einige dünne Baumwoll-, Glas- oder Metallfäden oder Fäden aus einem Kunststoff mit einer höheren Reißfestigkeit, als sie der vernetzte Kunststoffaden bei Schrumpftemperatur aufweist, vorhanden.

Die Einzelfäden 2 werden einem Walzenpaar 3 und 4 zugeführt, in welchem die Einzelfäden mit zwei Bändern 5 und 6, die von Vorratsspulen 7 und 8 abgezogen werden, kaschiert werden. Zwischen dem Band 5 und den Einzelfäden läuft noch ein von einer Vorratsspule 9 abgezogenes grobmaschiges Gewebe 10 ein. Bei diesem Gewebe 10 handelt es sich vorzugsweise um ein Baumwollgewebe, z.B. nach Art einer Mullbinde. Die Bänder 5 und 6 sind zweckmäßigerweise Polyethylenbänder.

Beim Kaschieren werden die vorgewärmten Bänder 5 und 6 unter Druck, der durch die Walzen 3 und 4 aufgebracht wird, gegen das Gewebe 10 bzw. die Einzelfäden 2 gepreßt, so daß das plastische Material der Bänder 5 und 6 in die Hohlräume zwischen den Einzelfäden 2 eindringt. Das Material des Bandes 5 durchdringt dabei das grobe Maschengewebe des Gewebes 10. Die thermoplastische Deckschicht der Einzelfäden 2 begünstigt dabei eine Verschweißung der Einzelfäden 2 mit dem thermoplastischen Material der Bänder 5 und 6.

Nach dem Austritt aus dem Spalt zwischen den Walzen 3 und 4 wird das Laminat 11 rasch abgekühlt, um einer Schrumpfung der Einzelfäden 2 entgegenzuwirken. Das kaschierte Band bzw. Laminat 11 wird dann auf Vorratsspulen 12 aufgewickelt. Für manche Anwendungsfälle des Bandes 11 kann es von Vorteil sein, wenn das thermoplastische Material der Bänder 5 und 6 nach dem Kaschiervorgang vernetzt wird. Hier bietet sich die Strahlenvernetzung an.

Eines der Bänder 5 oder 6 kann aus einem thermoplastischen Material bestehen, welches bei der Schrumpftemperatur plastisch wird und Klebeeigenschaften aufweist.

An Stelle des Gewebes 10 kann auch in nicht dargestellter Weise ein Faden aus einem hochfesten Werkstoff, z.B. Baumwolle, Glas, Metall, oder einem temperaturbeständigen Kunststoff wie Polyester, Polyamid, Polyaramid etc. um die Einzelfäden wendelartig herumgelegt werden bzw. auf die Einzelfäden 2 quer zu deren Abzugsrichtung aufgelegt werden, z.B. nach Art eines Mäanders. Diese Fäden werden beim Kaschieren in die thermoplastische Schicht eingebettet.

Die Fig. 2 zeigt ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Band 11 im Anschnitt. Auf dem Kunststoffband 6 liegen eine Vielzahl von vorgereckten Einzelfäden 2 bzw. sind in dem Band 6 eingebettet. Die Ebene der Einzelfäden 2 ist von dem Gewebe 10 bedeckt, auf welchem das Band 5 liegt.

Die Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines nach der Lehre der Erfindung hergestellten Bandes 11, bei dem an Stelle des Gewebes 10 (siehe Fig. 2) ein zugfester Faden 13 aus Baumwolle, Metall, Glas oder einem hochfesten Kunststoff wendelartig um die in einer Ebene gelegenen Einzelfäden 2 herumgeführt ist.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Band 11 ist in hevorragender Weise geeignet, Gegenstände zu umhüllen, welche unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die feuchtigkeitsdichte Umhüllung von Kabel- oder Rohrverbindungen. Zur Herstellung einer solchen Umhüllung wird eine Bandlänge von einer Spule abgenommen, um die Verbindung herumgelegt und an ihren Enden mechanisch verbunden. Sodann wird z.B. mit einer weichen Flamme das Band 11 solange erwärmt, bis es zu schrumpfen beginnt. Wegen des Kaschieraufbaus macht die Außenumhüllung des Bandes, welche aus den Bändern 5 und 6 entstanden ist, die durch die Einzelfäden 2 bewirkte Schrumpfung mit, d.h. das Band 11 legt sich glatt auf die Verbindungsstelle auf. Ein an der der Verbindungsstelle zugekehrten Oberfläche des Bandes 11 vorgesehene Kleber- oder Dichtmasseschicht sorgt für eine gute Abdichtung.

Besteht die Umspinnung der Einzelfäden 2 aus Metall oder befindet sich im Falle eines Verseilverbandes in dem Verseilverbund ein Strang aus Metall, kann die Erwärmung zum Zwecke des Schrumpfens in einfacher Weise durch Stromerwärmung erfolgen.

Claims (8)

1. Verfahren zum Herstellen von wärmerückstellbaren bandförmigen Gegenständen aus Kunststoff, bei dem wärmerückstellbare Fäden aus vernetztem Kunststoff zwischen zwei Schichten aus thermoplastischem Kunststoff eingebettet werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von parallel zueinander in einer Ebene verlaufenden Einzelfäden in kontinuierlicher Arbeitsweise beidseitig mit Bändern aus thermoplastischem Kunststoff kaschiert werden und daß zwischen den Einzelfäden und zumindest einem Band eine Schicht aus Fäden aus bei Wärmerückstelltemperatur reißfestem Werkstoff angeordnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Kaschieren ein grobes Gewebe, Geflecht o.ä. aus zugfesten Fäden zwischen den Fäden und einem der Bänder eingefahren wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einzelfaden aus hochfestem Material mäanderartig vor dem Kaschieren auf die Einzelfäden aufgelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einzelfaden aus hochfestem Material wendelartig um die Fäden herumgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die gereckten Einzelfäden mit einer wendelartigen Umspinnung aus einem hochfesten Material versehen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die gereckten Einzelfäden aus miteinander verseilten Fäden hergestellt werden, wobei in dem Verseilverband Fäden aus wärmerückstellbarem Kunststoff und Fäden aus hochfestem Material angeordnet sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden durch Koextrusion mit einer thermoplastischen Hülle beschichtet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die umsponnenen Einzelfäden oder der Verseilverbund mit einer thermoplastischen Schicht versehen werden.