DE3916230A1 - Aus filament-schleifen-anordnungen bestehende matte und verfahren und vorrichtung zur herstellung derselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine grob netzförmige elastische Matte, die aus kompliziert verwachsenen Mono­ filamenten aus Kunstharz besteht, und insbesondere eine Matte aus Filament-Schleifen-Anordnungen, die als eine Matte für Eingangsbereiche mit festen Abmessungen oder als ein Bodenbelag in Form einer langen Bahn verwendet werden kann, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer derartigen Matte.

Anstatt eines herkömmlichen Teppichbelages oder einer Kunstharzmatte wurde vor kurzem eine dreidimensionale, netzartige Matte aus Kunstharz-Monofilamenten geschaffen, die eine hohe Wasserbeständigkeit und ein schnelles Trockenvermögen aufweist. Infolge dieser Eigenschaften wie Elastizität und Wetterbeständigkeit, wird eine der­ artige dreidimensionale, netzartige Matte in vielen Innen- und Außenbereichen verwendet, insbesondere an Stellen wo Wasser verwendet wird, wie beispielsweise innerhalb und außerhalb von Warteräumen oder zur Um­ randung eines Schwimmbeckens, da sie einfach zu waschen und trocknen ist.

Obwohl diese Art von dreidimensionaler Matte offen ist, fallen Sand und Kies, die beim Betreten mitgeführt wer­ den, nach unten und bleiben nicht an der Oberfläche. Da Wasser oder dgl. ebenfalls nach unten sickert, kann die Oberfläche immer trocken gehalten werden. Dadurch ist die Matte zweckdienlich.

Wenn eine derartige elastische Matte mit einer Kunst­ harzmatte, einer Schaumstoffmatte oder Gummimatte zu­ sätzlich an der Unterseite beschichtet ist, können die Dämpfungseigenschaften der Matte erhöht werden; von der Oberfläche nach unten gelangender Sand und Wasser können von dieser, an der Unterseite aufgebrachten Schicht auf­ genommen werden und es wird eine direkte Verschmutzung des Bodens durch Sand oder dgl. verhindert.

Wie durch die JP-PA 14 347/1972 bekannt, wird eine der­ artige dreidimensionale, netzartige Matte als ein Faser­ vlies hergestellt, wobei viele Monofilamente aus einem thermoplastischen Kunstharz miteinander reibend und ver­ bogen laminiert, an ihren Kontaktstellen miteinander verschmolzen und dann abgekühlt werden, um ausge­ härtet zu werden.

Die Bildung der aufrechten Schleifen ist durch die JP-PA 31 222/1980 und JP-PA 85 061/1987 bekannt, wobei die vorstehend genannten Filamente zu einem solchen, derartigen Faservlies geformt werden.

Bei der herkömmlichen, wie vorstehend beschriebenen Faservliesherstellung wird bei einer derartigen Reibe­ und Biege-Vliesausbildung die Elastizität der einzelnen aneinander reibenden und gebogenen Filamente selbst ge­ ring sein, die aneinander reibenden und gebogenen Fila­ mente werden bei diesem Herstellvorgang einander über­ lappen und nach unten fallen und dadurch wird die Dichte der verschlungenen Filamte höher werden, so daß die Ela­ stizität der Matte verlorengeht.

Wenn somit die Matte verwendet wird, ist das Trittge­ fühl verschlechtert und wenn die Matte aufbewahrt oder getragen wird, wird es schwierig sein, dieselbe aufzu­ wickeln, was sehr unpraktisch ist.

Wenn andererseits die Vliesausbildung schleifenförmig erfolgt, wird die Elastizität der Filamente selbst in jedem schleifenartigen Teil verbessert, aber wenn das Vlies aus im wesentlichen genauen Schleifen, die in einer im wesentlichen feststehenden Form angeordnet sind, besteht, werden die entsprechenden Schleifen nur an ihren überschneidenden Stellen miteinander ver­ schmolzen und die Kontaktpunkte zwischen einander be­ nachbarten Schleifen sind in großem Maß unabhängig von­ einander und haben daher eine geringe Elastizität be­ züglich Betretens und daraus resultiert, daß kein an­ genehmes Trittgefühl erreicht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Matte zu schaffen, bei der ein Filamentvlies aus positiv ge­ schlossenen Schleifen gebildet ist, um die Filament­ elastizität jeden Schleifenteils zu verbessern, wobei der Grad der Kontaktverschmelzung zwischen den ent­ sprechenden Schleifen groß ist, um eine starke Matten­ elastizität zu erzeugen; sowie ein Verfahrung und eine Vorrichtung zur Herstellung dieser Matte zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Matte aus Filament-Schleifen-Anordnungen gelöst, die durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet ist.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der fol­ genden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen wesentlichen Teil einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung in einer Seitenansicht; und

Fig. 2 ein Beispiel für eine Matte gemäß der vor­ liegenden Erfindung in einer Seitenansicht.

Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen be­ steht eine Matte aus dreidimensionalen Filament-Anord­ nungen mit aufrechten ungeordneten Schleifen aus Kunst­ harzfilamenten und hat innerhalb dieser Anordnung viele Zwischenräume, um die Dämpfungseigenschaften zu erzielen.

Es wird eine Matte mit einem Mehrschicht-Aufbau vorge­ schlagen, wobei die zwei Anordnungen jeweils mit in aufrechter Richtung gebildeten, gewendelten Schleifen so einander überlappt sind, daß sie zwischen sich eine Schicht mit hoher Filamentdichte aus in seitlich um­ gefallener Richtung einander überlappenden gewendelten Schleifen aufweisen.

Um eine derartige Matte herzustellen werden mehrere heiße Filamente aus einem thermoplastischen Kunstharz durch T-förmige Düsenanordnungen extrudiert und es wird bewirkt, daß sie auf eine Wasseroberfläche fallen.

Unterhalb der Wasseroberfläche sind ein Paar Führungs­ walzen einander gegenüberliegend angeordnet und ein Bündel der vorstehend erwähnten Filamente wird so abgesenkt, daß sie zwischen diese Walzen fallen.

Die fallenden heißen Filamente werden durch Heizquellen, wie beispielsweise Keramik-Heizeinrichtungen, die im weiten Infrarotbereich ausstrahlen, erhitzt, damit sie in der Luft nicht gekühlt werden.

Derartige heiße Filamente können leicht auf der Wasser­ oberfläche gewendelte Schleifen bilden. Solange die Filamente heiß sind, werden die Schleifen größer. Wenn weiterhin die Filamente eine verringerte Temperatur auf­ weisen, werden keine gewendelten Schleifen erzeugt, son­ dern es können nur Filamente mit einer flachbogig ge­ krümmten und gebogenen Form erhalten werden.

Der Abstand von der Düsenmündung bis zur Wasserober­ fläche beträgt 5 bis 100 cm und der Wärmeverlust der Filamente wird dadurch verhindert, daß die Düsenmündung so nahe als möglich an die Wasseroberfläche gerückt wird.

Der Mündungsdurchmesser der T-förmigen Düse beträgt 0,3 bis 1,5 mm und bestimmt damit den Filament-Durchmesser, wobei in diesem Bereich die Elastizität der erzeugten Filamente erhalten bleibt und ein Festsetzen verhindert wird.

Die Herstellung einer Matte aus Filament-Anordnungen kann mit der entsprechenden Breite erfolgen, indem die Anzahl der Düsenöffnungen entsprechend der Breite 90, 120 und 150 cm angeordnet wird, wobei diese Breite der beabsichtigten Mattenbreite entspricht, und eine Düsenöffnungsanordnung mit T-förmigen Düsen mit 3 bis 6 Längsreihen in Abständen von 3 bis 5 mm und einer Nei­ gung von 3 bis 5 mm in der seitlichen Reihe vorgesehen wird. D.h., daß ein heißes Filamentbündel, welches an der Düsenanordnung mit einer derartigen Düsenöffnungs­ anordnung extrudiert wird, senkrecht in das Kühlwasser fällt und durch Unterwasserwalzen aufgenommen wird, deren Umfangsgeschwindigkeit merkbar niedriger als die Fallgeschwindigkeit ist, um die Fallgeschwindigkeit in das Wasser zu begrenzen und den Filamenten von den vor­ stehend genannten Walzen aus gegenüber der Wasserober­ fläche einen Widerstand zu verleihen. Die Schleifen haben eine Umfangslänge, die der Filamentlänge ent­ spricht, welche durch den Unterschied zwischen der Ex­ trudiergeschwindigkeit und der Fallgeschwindigkeit im Wasser dieser Filamente gegeben ist, und die Schleifen werden fortlaufend hin- und hergehend auf der Wasser­ oberfläche bedingt durch diesen Widerstand, gebildet.

Hierbei ist es wirksam, um die Bildung von hohen Maschen und unregelmäßig gebogenen Schleifen zu erleichtern, die Kühlwasseroberfläche zwischen den Führungswalzen kochend zu halten. Durch diesen Kochzustand werden die entsprechen­ den Filamente, die auf der Wasseroberfläche abgelegt wer­ den bewegt. Als ein Ergebnis werden auf der Wasserober­ fläche wirr angeordnete Kräuselungsschleifen erzeugt.

Zur Erzielung des Kochzustandes an der Wasseroberfläche zwischen den Führungswalzen ist es wichtig, daß die aus der Düsenanordnung mit hoher Temperatur auftretenden Filamente bis zur Wasseroberfläche auf einer hohen Tem­ peratur gehalten werden. Im allgemeinen wird sich die Temperatur der Filamente bei Kontakt mit der Luft schnell verringern. Die Wasseroberfläche, die durch das Ein­ fallen der Filament-Bündel aufgeheizt wird, welche durch die vorstehend genannte Heizbehandlung auf einer Tem­ peratur nahe der Schmelztemperatur beim Extrudieren der Filamente von 200 bis 150°C gehalten werden, um eine Luftabkühlung der an der Düsenanordnung auftretenden Filamente zu verhindern, wird dadurch zum Kochen ge­ bracht. Wenn daher das Kühlwasser auf einer hohen Tem­ peratur von 60 bis 80°C gehalten wird, kann dieses Kochen positiv erzielt werden.

Wenn die schleifengeformten Filamente auf einer hohen Temperatur gehalten werden, wird das Verschmelzen zwi­ schen den Schleifen beschleunigt. Wenn weiterhin das Kühlwasser eine hohe Temperatur aufweist, wird für den Fall, daß die geschmolzenen Schleifen durch die Führungs­ walzen in die Atmosphäre gezogen werden und zum zwei­ ten Herstellprozeß geschickt werden, sind diese leicht durch kühle oder heiße Luft zu trocknen. Bei einer Fila­ ment-Schleifenanordnung wird die Schlingendichte durch Erhöhen der Rotationsgeschwindigkeit (Ziehgeschwindig­ keit in Wasser) der Unterwasserwalzen verringert oder durch Verringern der Ziehgeschwindigkeit erhöht.

Selbst wenn auf der anderen Seite das Dickenmaß des hängenden Filament-Bündels nicht reguliert ist, ist es möglich eine dreidimensionale Ausbildung einer gewendel­ ten Schleife zu erzeugen. Die Größe der auf der Wasser­ oberfläche erzeugten Schleife ist jedoch nicht fixiert. Daher wird eine Einrichtung zum Regeln des Dickenmaßes des Filament-Bündels wirksam dazu verwendet, die ge­ wendelte Schleifen-Anordnung mit einer vorgesehenen Dicke gleichmäßig zu gestalten.

Da ein Paar Führungswalzen direkt unterhalb der Wasser­ oberfläche liegen und die Positionen der Filamente re­ geln, die unter Schleifenbildung abgesunken sind, wird die Dicke des Filamentbündels an der Position direkt oberhalb der Wasseroberfläche bezogen auf die Regulierung unterhalb der Wasseroberfläche, geregelt.

Solche Filament-Schleifen-Anordnungen werden an zwei parallelen Orten hergestellt und die andere Anordnung wird entlang der Seitenfläche der einen Anordnung er­ zeugt.

Bei einer solchen Herstellung, werden, wenn die vor­ stehend genannte Anordnung auf einer Seitenfläche auf ungefähr Schmelztemperatur erhitzt wird, die Filamente der Seitenfläche weich und werden eine Aggregations­ schicht mit hoher Filamentdichte durch seitliches Fallen der Schleifen bilden.

Beim Schmelzen von Kunstharzen beträgt die allgemeine Temperatur des Kühlbades für Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) ungefähr 50°C, für Polyvinylchlorid (PVC) ungefähr 10 bis 40°C und für Polystyren (PS) un­ gefähr 85°C.

Die Oberflächenspannung von Wasser auf PVC (Polyvinyl­ chlorid) ist so hoch, ungefähr 60 bis 70 dym/cm, daß feine Filamente mit einem Außendurchmesser von weniger als 1 mm ihrerseits oberhalb der Wasseroberfläche über­ lappt werden, wobei die hierbei erzeugten Kräuselungs­ schlingen in mehreren Stufen laminiert werden und im Wasser abgekühlt werden und daher die gewünschten großen Schlingenöffnungen in den Filamentanordnungen nicht erzielt werden können. Daher ist es wirksam, um ein regelmäßig aufeinanderfolgendes Absinken der Kräu­ selungsschlingen an der Flüssigkeitsoberfläche zu be­ wirken, ein oberflächenaktives Mittel zuzusetzen, das die Oberflächenspannung des Kühlbades herabsetzt.

Ausführungsformen

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Bauteile einer op­ timalen Vorrichtung zur Durchführung der vorliegenden Erfindung. An einer Düsenanordnung 1 fallen zwei Fila­ mente 2 a und 2 b in vertikaler Richtung auf das Kühl­ wasser 5, wobei sie in Richtung der Dicke (Längsrich­ tung) in separaten Positionen aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial unter Druck extrudiert werden.

In seitlicher Richtung (in Zeichenebene von vorne nach hinten) der T-förmigen Düsenanordnung werden so viele Filamente 2 a und 2 b extrudiert als Düsenöffnungen in vorbestimmten Abständen (Neigung 3 bis 5 mm) in der Längs­ zone entsprechend der seitlichen Breite der vorgesehen Schmelzbreite, angeordnet sind.

Im Fallbereich dieser Filamente 2 a und 2 b sind stabför­ mige Keramikheizstrahler 3 a und 3 b auf beiden Seiten der jeweiligen Filamentbündel angeordnet, die als Heiz­ quellen dienen.

Im Fallbereich der Filamente 2 a ist direkt unterhalb der Wasseroberfläche ein Paar Führungswalzen 4 a und 4 b in einem vorbestimmten Abstand angeordnet, so daß das Bündel der vorstehend genannten Filamente 2 a in diesen Spalt auf die Wasseroberfläche fallen kann und durch diese Walzen 4 a und 4 b zum Untertauchen geleitet werden.

Im Wasser ist außerdem eine Zuführwalze 6 angeordnet, die mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben wird, so daß das Bündel der, wie vorstehend erwähnten abge­ sunkenen Filamente 2 a in das Kühlwasser 5 bewegt werden kann, wobei es zwischen der Walze 6 und der vorstehend genannten Führungswalze 4 b gehalten wird. Da an der Um­ fangsfläche dieser Walze 6 in Abständen viele vorstehende Eingriffsstifte 8 angeordnet sind und die Umfangsge­ schwindigkeit der Walze 6, die mit konstanter Geschwin­ digkeit dreht, auf eine Geschwindigkeit eingestellt ist, die niedriger als die Fallgeschwindigkeit der Filamente 2 a ist, werden die von der T-Düse 1 mit hoher Geschwin­ digkeit fallenden Filamente 2 a beim Einsinken in Wasser durch die vorstehend genannte Walze 6 unter Wasser ge­ bremst und als ein Ergebnis um die Filamentlänge ent­ sprechend des Unterschiedes der Fallgeschwindigkeit und der Sinkgeschwindigkeit, entspannt. Die Entspannungen konzentrieren sich in dem Bereich der Wasseroberfläche, da die Filamente mit ihrem geringen spezifischen Gewicht einen Auftrieb haben. Hieraus resultiert, daß die Fila­ mente 2 a auf der Wasseroberfläche Schleifen bilden.

Anzugeben ist, daß die Filamente 2 a, die aus der T-Düsen­ anordnung extrudiert werden, die Wasseroberfläche des Kühlwassers 5 mit einer Temperatur erreichen, die in der Nähe der Temperatur des Schmelzens liegt, indem sie durch die vorstehend erwähnten Heizeinrichtungen 3 a in der Fall­ zone durch die Luft, erhitzt werden. Die in das Kühl­ wasser 5 untergetauchten Filamente 2 a werden schnell abkühlen und erhärten. Diese gehärteten Filamente 2 a werden durch die Eingriffsstifte 8 jedoch am Gleiten ge­ hindert und in ihrer Zugmenge durch die Unterwasserwalzen 6 gestoppt, so daß die ausgehärteten Teile im Wasser durch die Unterwasserwalze 6 mit Widerständen beaufschlagt wer­ den und dabei werden die weichen Filamente 2 a, die kurz vor dem Erreichen der Wasseroberfläche noch eine hohe Temperatur aufweisen, gekräuselt und graduell in das Wasser gezogen, wobei sie Schleifen bilden, um gewen­ delte Schleifen zu erzeugen.

Wenn die Temperatur des Bades dieses Kühlwassers 5 auf 60 bis 80°C gehalten wird, wird das Kühlwasser 5 im Fallbereich lokal durch die Erhitzung durch die die Wasser­ oberfläche mit hoher Temperatur erreichenden Filamante 2 a zum Kochen gebracht. Durch dieses Kochen wird die Wasseroberfläche dieses Bereiches aufgewühlt und schlägt Wellen und daher werden die diese Schleifen bildenden Filamente entsprechend der unruhigen Wasseroberfläche ge­ wellt und durcheinandergebracht.

Daher wird der gesamte Oberflächenkontakt durch die konkav-konvexen Formen infolge dieses Durcheinander­ bringens zwischen einander benachbarten Schleifen der durcheinandergebrachten Formen, die auf der Wasserober­ fläche einander überlappen, gestört, und es werden ver­ gleichsweise viele Berührungspunkte entstehen.

An diesen Berührungspunkten werden die Schleifen mit­ einander verschmolzen und werden dann abgekühlt, damit sie aushärten. Daher haben die Kräuselungsmaschen ver­ gleichsweise viele miteinander verschmolzene Teile zwischen einander benachbarten Schlingen und werden fort­ laufend hergestellt und es wird eine Filament-Schleifen- Anordnung A erzeugt, in der die gewendelten Schleifen in Längsrichtung und seitlich mit den überlappenden Schleifen zwischen den benachbarten Filamenten 2 ver­ netzt sind. Bei der vorstehenden Herstellung als erster Herstellstufe einer Filament-Schleifen-Anordnung wird die Anordnung A in das vorstehend erwähnte Kühlwasser 5 bewegt, wobei sie mit einer Führungswalze 7 b eines Paares Führungswalzen 7 a und 7 b in Eingriff steht, die direkt unterhalb der Wasseroberfläche im Fallbereich der an­ deren Filamente 2 b liegen, und wird so nach oben ge­ zogen, daß wenigstens eine Oberfläche der Anordnung oberhalb der Wasserfläche zu liegen kommt.

Ein Keramikheizstab 9 a, der im weiten Infrarotbereich strahlt, ist oberhalb der freigelegten Position dieser Anordnung A angeordnet, so daß die Anordnung A an der Oberfläche getrocknet und auf eine Temperatur nahe der Schmelztemperatur aufgeheizt werden kann, während sie vorbeitransportiert wird. Daher werden die Schleifen im Bereich dieser aufgeheizten Oberfläche weich werden und die Filamente werden einander seitlich fallend überlappen, um eine Filament-Schleifenschicht C mit hoher Filament­ dichte zu bilden und werden weiter erweicht und auf die Oberfläche geschmolzen. Diese Anordnung A wird um die Führungswalze 7 b geführt und wieder in das Kühlwasser 5 gezogen. In diesem Ziehbereich hängen Filamente 2 b zwi­ schen der vorstehend erwähnten aufgeheizten Oberfläche und der anderen Führungswalze 7 a nach unten.

Weiterhin ist eine weitere Unterwasserwalze 10 in der Untertauchzone der Filamente 2 b angeordnet. Dieses Fila­ mentbündel wird mit einer niedrigen Geschwindigkeit be­ wegt, wobei es mit den Eingriffsstiften 8 an der Umfangs­ fläche der Walze 10 in Eingriff steht. Da die Transport­ geschwindigkeit des Filamentbündels im Wasser niedriger als die Fallgeschwindigkeit der Filamente 2 b ist, die von der T-Düsenanordnung nach unten fallen, und die gleiche Geschwindigkeit ist wie sie bei dem vorstehend beschriebenen ersten Herstellschritt für die erste Fila­ ment-Schleifen-Anordnung beschrieben ist, wird eine An­ ordnung B erhalten, bei der auf der Wasseroberfläche un­ regelmäßige Schleifen erzeugt werden, die wendelförmig sind. 9 b bezeichnet einen Heizkeramikstab der im weiten Infrarotbereich abstrahlt und der in dem Fallbereich der Filamente 2 b liegt. Die Bezugsziffer 11 bezeichnet einen Reflektor.

Wenn diese Herstellstufe für die Anordnung B als zweite Herstellstufe für eine zweite Filament-Schleifen-Anord­ nung vorgesehen ist, wird in dieser zweiten Stufe die Anordnung B auf einer Seite geschmolzen und mit der er­ hitzten Oberfläche der vorstehend beschriebenen Anord­ nung A verbunden.

Daher ist das Produkt, welches beim Kühlen im Wasser durch die vorstehend beschriebene Arbeitsstufe herge­ stellt worden ist, eine Matte mit einer Schichtstruktur aus den Anordnungen A und B mit vertikalen hochstehenden Schleifen die zwischen sich in ihrer Mitte eine Schicht C mit in seitlicher Richtung gefallenen Schleifen auf­ weisen, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist.

Nebenbei gesagt ist die Einrichtung zum Erzeugen der vorstehend beschriebenen Schicht C nicht auf die vor­ stehende Ausführungsform begrenzt. Beispielsweise kann eine separat erzeugte Schicht C bestehend aus seitlich zusammengefallenen Schleifen mit der Anordnung A oder B, bestehend aus Schleifen in aufrechter Form verbunden werden. Jede der Führungswalzen 4 a, 4 b und 9 a, 9 b kann so angeordnet sein, daß ein Teil ihrer Umfangsfläche jeweils über der Wasseroberfläche liegt.

Um die gekräuselten Schleifen, die auf der Kühlwasser­ oberfläche erzeugt worden sind, in das Wasser zu ziehen, ohne ihre Form zu zerstören, kann nebenbei gesagt ein oberflächenaktives Agenz dem Kühlwasser 4 zugefügt werden.

Zusatzmengen des oberflächenaktiven Agenz für 100 Teile Wasser
Anionisches System
Alkylbenzolsulfonat:	1 bis 0,2 Teile
Dialkylsulfosuccinat:	1 bis 0,05 Teile
Nichtionisches System: @	Polyoxiethylennonylphenoläther:	1 bis 0,1 Teile

Es ist wirksam 0,05 bis 0,2% Dialkylsulfosuccinat zu­ zusetzen, da es eine hohe Fähigkeit der Verringerung der Oberflächenspannung aufweist, wobei diese Wirkung mit einer geringen Menge erzielt wird.

Bei dieser Art des Apparates läuft das Kühlwasser mittels einer Pumpe um, wobei es überläuft, um den Kühlbad-Pegel konstant zu halten. In einem solchen Fall können einem Hilfstank, dessen Pegel durch eine Elektro­ de detektiert wird, und im Kühlbad viele Luftblasen er­ zeugt werden, was für den Schmelzvorgang von Nachteil ist. Unter Bezugnahme auf diesen Sachverhalt werden bei der vorstehend genannten wirksamen Konzentration des Be­ standteiles Dialkylsulfosuccinat in der Tendenz eher viele Luftblasen erzeugt. Daher ist es optimal, vor­ zugsweise 0,05 bis 0,2% Dialkylsulfosuccinat zuzu­ setzen.

Das Mattenmaterial bestehend aus den so hergestellten Filament-Schleifen-Anordnungen A und B kann mit einem Plastisol beschichtet sein, das die gleiche Material­ mischung wie die Filamente hat, um eine Verringerung der Verbindungsfestigkeit zu verhindern und einen per­ manenten Zusammenhalt der Filament-Schleifen zu be­ wirken.

In Abhängigkeit von dem Verwendungszweck des Produktes kann eine rückseitige Schicht B bestehend aus einer Kunstharzfolie, einer Schaumstoffschicht oder Gummi­ schicht verwendet werden, die mit der Rückseite des Mattenmaterials verbunden ist.

Ausführungsbeispiel 1
Polyvinylchlorid (PVC) (P-1300)
100 Teile
Weichmacher DOP Dioctyphthalat	50 Teile
Stabilisator Dibutylzinnlaurat	2 Teile
Stabilisator Cadmiumstearat	0,6 Teile
Stabilisator Bariumstearat	0,4 Teile
Farbstoff	0,1 Teil

Ein Gemisch aus den vorstehend genannten Bestandteilen wird durch einen Extruder zu Filamente geschmolzen. Der Abstand zwischen den Führungswalzen 4 a und 4 b unterhalb der Kühlwasseroberfläche ist auf 8 mm eingestellt. Der Abstand zwischen der Führungswalze 4 b und der Unter­ wasserwalze 6 beträgt 9 mm. Der Abstand zwischen den anderen Führungswalzen 7 a und 7 b beträgt 16 mm. Der Durchmesser der Filamentdüsen der Düsenanordnung be­ trägt 0,8 mm. Die T-förmige Düsenanordnung hat zwei Längsreihen in Abständen von 5 mm und einen seitlichen Öffnungsabstand von 5 mm.

Der Abstand zwischen der T-förmigen Düsenanordnung und der Kühlwasseroberfläche beträgt 5 cm. Die Düsentempe­ ratur beträgt 185°C. Die Temperatur des Kühlwasser be­ trägt 60 bis 80°C. Es werden vier Keramikheizstrahler die im weiten Infrarotbereich abstrahlen mit jeweils 1,5 KW verwendet. Bei einer linearen Formgeschwindig­ keit von 2 m pro Minute können Schleifen mit einer Ge­ schwindigkeit von 40 cm pro Minute hergestellt werden.

Bei dieser Ausbildung können indem das Filamentbündel bezüglich seiner Dicke mittels der Führungswalzen ge­ halten wird, die vorderen und rückwärtigen Flächen der Anordnungen gleichförmig ausgebildet werden und es kann die in der Fig. 2 gezeigte Matte erhalten werden und das Endprodukt wird durch Trocken- und Verbindungs­ arbeitsschritte erhalten.

Da die Extruderdüse mit einem Druck beaufschlagt ist und die Filsmente heiß in die Luft extrudiert werden, sind die Endabmessungen der Filamente 0,2 mm dicker als die Filamentdüse von 0,8 mm der Düsenanordnung und es wird eine Filament-Wendelstruktur mit einem Durchmesser von 1 mm hergestellt. Selbst wenn der Abstand zwischen den Führungswalzen 7 a und 7 b auf 16 mm eingestellt ist, wird die Anordnung, die durch diesen Abstand in ihrer Breite reguliert, hergestellt wird, schrumpfen, wenn die Fila­ mente aushärten und wird daher 13,5 bis 14 mm dick sein.

Wirkungsweise der Erfindung

Da bei der Matte gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anordnung aus unregelmäßig geformten Schleifen durch wendelartiges Aufwickeln von Filamenten hergestellt wird, wobei die einzeln geschlossenen Schleifen eine gute Filament-Elastizität erzeugen, und so unregelmäßige Formen wie eine Wellenform aufweisen und daher einen großen Grad an Kontaktverschmelzung zwischen einander benachbarten und fortlaufend gewendelten Schleifen und zwischen den Filamentschleifen, die in Längsrichtung und seitlich angeordnet sind, erzeugen, so daß eine Matte mit einem insgesamt hohen Bindungsgrad erhalten werden kann. In dem Teil der Anordnung, in dem Schleifen in aufrechter Richtung erzeugt sind, kann zusätzlich zu der Elastizi­ tät der vorstehend genannten Schleifen selbst eine steife Mattenelastizität, bedingt durch die Festigkeit des Bin­ dungsgrades zwischen diesen Schleifen erhalten werden. Die Anordnungsschicht mit hoher Filamentdichte hat eine hohe Festigkeit, insbesondere Zugfestigkeit und hat einen so hohen Verstopfungsgrad, daß Sand oder Wasser vom oberen Teil der Matte nach unten sickern kann und auf der anderen Seite verhindert wird, daß sie von der Unterseite nach oben gelangen. Daher hat die Matte gemäß der vorliegenden Erfindung mit den doppelt einander überlappenden Filament- Schleifen-Anordnungen und mit einer derartigen Zwischen­ schicht zwischen diesen Anordnungen eine so hohe Elastizität und Zugfestigkeit, daß sie optimal für die Verwendung als Matte in Eingangsbereichen oder als Bodenbelag für Bereiche mit sehr hohem Tretkontakt geeignet ist.

Wenn der Durchmesser der Filamente in diesem Fall inner­ halb des im Anspruch 2 bezeichneten Bereiches liegt, kann die praktische Festigkeit der Filamentschleifen erzielt werden, und auf der anderen Seite kann die Matte mit einem hohen Plattengewicht versehen sein, welches für die Verlegearbeit und die Tretbelastung zweckmäßig ist.

Wenn der größte Durchmesser der Schleife einer unregel­ mäßigen Form auf den im Anspruch 3 bezeichneten Bereich eingestellt ist, wird er wirksam sein, die Mattenelasti­ zität zu erhalten, wenn jedoch auf der anderen Seite der maximale Durchmesser der Schleife zu groß ist, kann sich ein Schuhabsatz oder dgl. verfangen und die Schleife durchschneiden, so daß die Gefahr der Zerstörung verur­ sacht wird. Daher ist sie nicht vorzuziehen.

Bei dem Verfahren zum Herstellen einer Matte oder einer Meterware bestehend aus solchen Filament-Schleifen-An­ ordnungen werden die Filamente mit einer Temperatur in der Nähe der Schmelztemperatur auf die Wasseroberfläche abgesenkt und wenn diese Wasseroberfläche durch Kochen aufgewühlt ist, können die auf der Wasseroberfläche ge­ bildeten Schleifen in solchen unregelmäßigen Formen entsprechend der Wellenformen gebildet werden, und zwischen den Schleifen an den einander überschneidenden Schleifenteilen miteinander durch Kontakt verschmolzen werden.

Zusätzlich treten Hilfseffekte auf, wenn das Filament­ bündel, welches auf die Kühlwasseroberfläche fällt, von außerhalb bezüglich seiner Breite der in der Dicken­ richtung des Bündels geregelt ist, so daß die Größen der entsprechenden Schleifen, die durch diese Filamente gebildet werden, gleichförmig sein können, wenn die ein­ geschnürte Breite gesteuert wird, so daß die Herstellung der Kombination der vorstehend beschriebenen aufrechten Schleifen und der seitlich zusammengefallenen Schleifen frei hergestellt werden kann.

Wenn der Abstand von der T-förmigen Düsenanordnung bis zur Kühlwasseroberfläche groß ist, wird die Filament- Temperatur durch die Luftkühlung dazwischen verringert. Daher ist es wünschenswert den Abstand so kurz als mög­ lich zu gestalten. Wenn jedoch der Abstand so gering ist, wird die Schleifenbildung auf der Wasseroberfläche ge­ stört. Daher ist ein Abstand von 5 bis 10 cm wirksam.

Wenn die Temperatur des Kühlwassers auf einer vergleichs­ weise hohen Temperatur von 60 bis 80°C gehalten wird, kann ein lokales Kochen, bei dem die Wasseroberfläche im Be­ reich des Auftreffens der Filamente durch Erhitzen durch die in das Wasser tauchenden Filamente in Wellen ver­ setzt wird, automatisch erhalten werden. Damit die Fila­ mente gleichmäßig untertauchen, um eine Zerstörung der erzeugten Schleifen zu verhindern, ist es wirksam, ein oberflächenaktives Agenz zuzusetzen.

Claims (7)

1. Matte bestehend aus Filament-Schleifen-Anordnungen, dadurch gekennzeichnet, daß Filament- Schleifen-Anordnungen (A, B) mit unregelmäßig geformten, aufrechtstehenden Schlingen, die durch Zickzacklegen von vielen Filamenten aus thermoplastischem Kunstharz, mit großen Schlingenöffnungen erzeugt und an ihren ein­ ander kreuzenden Teilen miteinander verschmolzen bzw. ver­ schweißt sind, oberhalb und unterhalb einer dazwischenliegenden Filament-Schleifen-Anordnung (C) mit hoher Filamentdichte, bestehend aus teilweise oder ganz in seitlicher Richtung umgelegten Schleifen, angeordnet sind.

2. Matte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Durchmesser der Filamente im Bereich von 0,3 bis 1,5 mm liegt.

3. Matte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der große Durchmesser der Schlei­ fen im Bereich von 2 bis 15 mm liegt.

4. Verfahren zum Herstellen einer Matte bestehend aus Filament-Schleifen-Anordnungen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einer ersten Arbeitsstufe eine erste Filament-Schleifen-Anordnung (A) dadurch ge­ bildet wird, daß viele in Längs- und Querabständen liegende Filamente (2 a) fortlaufend durch Extrudieren eines thermoplastischen Kunstharzes aus einer T-förmigen Düsenanordnung erzeugt werden und das Filamentbündel auf eine kochende Kühlwasseroberfläche, die auf einer Tempe­ ratur nahe der Filament-Schmelztemperatur gehalten wird, vertikal abgesenkt wird und beim Auftreffen auf die Kühl­ wasseroberfläche in vertikaler Richtung in diese eintaucht und dabei so gesteuert ist, daß die Sinkgeschwindigkeiten niedriger als die Extrudiergeschwindigkeit ist, daß in einer zweiten Arbeitsstufe, die gleichzeitig mit der er­ sten Arbeitsstufe abläuft, eine zweite Filamentanordnung (B) in entsprechender Weise gebildet wird, und daß die in der ersten Arbeitsstufe erzeugte Filamentanordnung (A) wieder an die Wasseroberfäche hoch gezogen und in den Einfallbereich des der zweiten Arbeitsstufe gebildeten Filamentbündels (2 b) gefördert und dabei auf einer Ober­ fläche auf eine Temperatur im Bereich der Schmelztemperatur erhitzt wird, und daß diese erhitzte Oberfläche als Schleifenbildungsfläche für die eine Seite des in der zweiten Arbeitsstufe gebildeten Filamentbündels (2 b) verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand von der Unterseite der T-förmigen Düsenanordnung (1) bis zur Wasseroberfläche im Bereich von 5 bis 10 cm liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kühlwasser auf einer Tempera­ tur von 60 bis 80°C gehalten wird und durch Aufheizen durch einsinkende Filamentschleifen im Bereich der einfallenden Filamente zum Kochen gebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet. daß dem Kühlwasser 0,05 bis 0,2% oberflächenaktives Mittel Dialkylsulfosuccinat zuge­ setzt sind.