DE4032989C2 - Unterbau für einen Sportboden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterbau für einen Sport­ boden sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Sportböden sind bekannt und werden zum Beispiel in Ge­ stalt von Kunstrasen für Sportplätze eingesetzt, die sowohl zu Übungs- als auch zu Turnierzwecken bespielt werden.

Ein Sportboden- bzw. Kunstrasensystem besteht im ein­ fachsten Fall aus mindestens zwei Schichten, nämlich der bespielten oberen Schicht und einem Unterbau.

Bei der bespielten Schicht kann es sich z. B. um einen Kunstrasen handeln, der als getuffter, gewirkter oder ge­ webter Rasen ausgeführt ist.

Dem unterhalb der bespielten Schicht angeordneten Un­ terbau kommt wesentliche Bedeutung zu, und er bestimmt in weiten Bereichen die technische Qualität des Sportboden­ systems. Zunächst muß er einen bestimmten Kraftabbau auf­ weisen, d. h. er muß von der bespielten Schicht kommende Stöße und Schläge in bestimmten Umfang federnd abfangen oder kompensieren, muß also hierzu gewisse Dämpfungseigen­ schaften aufweisen und bedarf hierzu eines bestimmten Rück­ stellvermögens.

Eine weitere Aufgabe des Unterbaus besteht in der Ab­ leitung von Regenwasser bei Freiluftsportplätzen. Regenwas­ ser kann grundsätzlich so abgeleitet werden, daß man den Sportplatz in seiner Gesamtfläche um wenige Grade neigt, so daß das Wasser von selbst abläuft. Eine andere Möglichkeit besteht in der Abförderung des Wassers durch ein im Erdbe­ reich unterhalb des Sportplatzes eingebautes Bodendrainage­ system. Hierzu muß der Unterbau wasserdurchlässig sein, da­ mit Wasser aus der bespielten Schicht durch ihn hindurch zum Bodendrainagesystem abfließen kann. Dabei wünscht man sich die Wasserabflußgeschwindigkeit (und damit die Wasser­ durchlässigkeit des Unterbaus) möglichst hoch, jedoch sol­ lte die bespielte Schicht eine gewisse Restfeuchtigkeit aufweisen. Diese Restfeuchtigkeit führt zu einer in der Praxis erwünschten künstlichen Klimazone. Trocknet ein Kunstrasen völlig aus, so fehlt ihm diese künstliche Klima­ zone, und er wird beim Bespielen als sehr hart und stumpf empfunden. Aus diesem Grund werden künstliche Sportrasen zum Erreichen einer besseren Bespielbarkeit häufig vor dem Bespielen angefeuchtet.

Der Unterbau hat damit hinsichtlich seiner Wasserdurch­ lässigkeit eine Ventilfunktion, d. h. die Wasserdurchlässig­ keit sollte zwar gegeben sein, jedoch nicht so geartet sein, daß jegliche Restfeuchtigkeit und damit die künstli­ che Klimazone verloren geht. Aus diesen Gründen stellt der Unterbau ein eigenes und recht komplexes Drainagesystem dar, welches bezüglich seiner Eigenschaften optimiert sein muß.

Es sind Sportbodensysteme bekannt, mit denen sich zwar die Restfeuchtigkeit in gewissen Grenzen zufriedenstellend steuern läßt, jedoch sind diese Systeme in der technischen Anwendung teilweise zu teuer.

So beschreibt die DE-OS 31 13 636 ein Verfahren zum Verbinden einer Bodenbelag-Warenbahn mit einer Unterlagswa­ renbahn. Unter anderem wird eine Unterlagswarenbahn vorge­ schlagen, welche auf ihrer Oberseite wannenförmige Vertie­ fungen aufweist, die das durch den Sportrasen laufende Was­ ser teilweise zurückhalten und somit eine Restfeuchte auf­ rechterhalten. Obwohl damit zufriedenstellende Gesamtergeb­ nisse erhalten werden, ist der mit wannenförmigen Vertie­ fungen versehene Unterbau jedoch noch zu teuer.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Unterbau für ein Sportbodensystem, insbesondere für einen Kunstrasen zur Verfügung zu stellen, der einfach und schnell aus wohl­ feilen Ausgangsmaterialien herzustellen und insbesondere hinsichtlich seiner Wasserdurchlässigkeit so steuerbar ist, daß das Problem der Restfeuchtigkeit mit technisch einfa­ chen Mitteln und kostengünstig beherrschbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Unterbau gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zur dessen Herstellung nach An­ spruch 6 sowie durch die Verwendung gemäß Anspruch 12.

Für den erfindungsgemäßen Unterbau kann jeder aus ver­ rottungsbeständigen Fasern hergestellte Nadelfilz verwendet werden. Bevorzugt sind dabei Nadelfilze, deren Rückenappre­ tur mit einer offenenporigen Dispersion beschichtet ist. Die Dispersion kann aus jedem dafür geeigneten Material hergestellt sein, vorzugsweise aus hochgefüllten Latex- oder Acrylatdispersionen. Möglich ist ein Nadelfilz aus verrottungsbeständigen Synthesefasern, z. B. aus Polyethy­ len, Polypropylen, Polyester, Polyestersulfon, Polyvinyl­ chlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetal, Polyacryl­ nitril, Polyurethan oder Polyamid (Polyamid 6.6, Polya­ mid 6, Polyamid 11). Möglich sind auch Mischpolymerfasern aus Vinylchlorid/Acrylnitril, modifiziertem Acrylnitril bzw. Vinylidencyanid, sowie Fasern aus segmentiertem Poly­ urethan bzw. Polyharnstoffasern. Polypropylen ist augen­ blicklich besonders bevorzugt. Die verwendeten Polymere können gepfropft oder ungepfropft sein. Insbesondere ist aus Kostengründen ein Nadelfilz geeignet, der aus Substan­ dardfasern hergestellt ist, insbesondere aus Recycling­ material im weitesten Sinne wie z. B. Randabschnittmaterial bzw. Faserflugmaterial, sowie Recyclingmaterial aus Fehl­ produktion. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein veloursartiger Nadelfilz verwendet. Alternativ kann auch ein grobrippiger Nadelfilz verwendet werden. Bei Ver­ wendung eines solchen Filztyps ergibt sich die Möglichkeit, die zwischen den Rippen angeordneten Vertiefungen mit einem weiteren, die Dämpfung positiv beeinflussenden Material zu füllen. Hierzu geeignet ist z. B. aus Altreifen hergestell­ tes feines Gummigranulat, Feingranulat hergestellt aus PVC- beschichtetem Textilmaterial, sowie feingemahlener Teppich­ boden.

Bevorzugte Nadelfilze sind solche mit einer Stärke von 8 bis 14 mm, deren Gewicht 800 bis 1600 g/m» beträgt.

Die Fasern haben bevorzugt eine Faserstärke von 30 bis 140 denier, wobei bevorzugt mindestens 1/3 der Fasermi­ schung aus Gründen des Rückstellvermögens und der höheren Elastizität aus einer Faser mit mehr als 100 denier beste­ hen sollte. Die Stapellänge der Fasern beträgt bevorzugt zwischen 60 und 90 mm.

Erfindungsgemäß sind die Fasern des Nadelfilzes mit einer Kunststoffschicht überzogen. Hierzu kann jeder Kunst­ stoff verwendet werden, mit dem sich eine homogene oder he­ terogene flüssige Kunststoffdispersion herstellen läßt. Die Kunststoffschicht muß so auf den Fasern aufgebracht sein, daß sie dauerhaft daran haftet. Bevorzugt handelt es sich um eine formerhaltend verfestigte Kunststoffschicht. Unter diesem Begriff wird ein Zustand der Kunststoffschicht ver­ standen, bei dem der Kunststoff soweit verfestigt ist, daß er nicht durch Kapillarporen der Fasern in die Faser ein­ dringt und deren Elastizitätsverhalten negativ beeinflußt und außerdem dauerhaft elastisch ist. "Formerhaltend" be­ deutet dabei, daß nach dem Verfestigen jedenfalls die äuße­ re Form bzw. Gestalt der Kunststoffschicht erhalten bleibt.

Zur Verwendung für die flüssige Kunststoffdispersion eignen sich z. B. folgende Kunststoffstoffe: Weich-PVC, Misch- und Pfropfpolymerisate des PVC, Polyvinylidenchlorid (PVDC), Polyethylen (PE), Ethylenvinylactat (EVA), Ethylen­ propylen-Kautschuk, PVC-Acrylat-Gemische, Polyuretan, Poly­ ester oder allgemein Gemische aus verschiedenen Thermopla­ sten oder Elastomeren.

Durch die Kunststoffschicht sind sie einzelnen Fasern des Nadelfilzes mit einer Ummantelung versehen. Diese Um­ mantelung reduziert die Wasseraufnahme der Fasern und stellt somit einen Steuerparameter für die zu erreichende Restfeuchtigkeit dar. Bevorzugt erfolgt die Ummantelung so, daß zwar die Einzelfasern ummantelt sind, jedoch die Pol­ stellung offen bleibt. Durch die offene Polstellung bleiben die Wasser- und Luftdurchlässigkeit des Nadelfilzes voll er­ halten, so daß ein langzeitiger Einsatz auch im Außenbe­ reich gewährleistet ist. Bevorzugt ist eine Beschichtung mit einem Gewicht des aufbeschichteten Kunststoffs von 400 bis 1500 g/m».

Durch die Ummantelung der Fasern wird deren Rückstell­ vermögen verstärkt, so daß sich der Kraftabbau und die Freiluftbeständigkeit des Unterbaus erhöhen. Insgesamt kön­ nen durch geeignete Auswahl der Fasern, der Dichte und der Dicke des Nadelfilzes sowie der verwendeten Kunststoffbe­ schichtung die Wasserdurchlässigkeit und das Rückstellver­ mögen des Unterbaus beliebig variiert und somit optimiert werden. Trotz sehr guter Wasserdurchlässigkeit des Unter­ baus bleibt dabei durch Adhäsion eine genügende Restfeuch­ tigkeit im Unterbau zurück, womit der Unterbau die ge­ wünschte künstliche Klimazone bildet.

Damit stellt der erfindungsgemäß mit einer Kunststoff­ schicht überzogene Nadelfilz ein wirksames Drainagesystem für einen Sportboden bzw. Kunstrasen dar und erfüllt dabei alle vorgenannten Anforderungen. Die eingelagerte Rest­ feuchtigkeit führt jedoch auch bei Frost zu keiner Beschä­ digung des Unterbaus, da die Fasern des Nadelfilzes durch das gebildete Eis nur auseinandergedrückt werden. Bei be­ kannten Unterbausystemen führt das Eis zum Zerplatzen der Zellwände, was langfristig den Verlust der Elastizität der elastischen Matten zur Folge hat.

Ein weiterer Vorteil gegenüber bekannten Unterbausyste­ men besteht im günstigen Preis des als Grundmaterial einge­ setzten Nadelfilzes. Insbesondere kann als Nadelfilz Recyc­ ling-Material Verwendung finden. Selbst bei wechselnden Eigenschaften des eingesetzten Nadelfilzes in Bezug auf Elastizität, Kraftabbau und Wasserdurchlässigkeit läßt sich ein Endprodukt mit gleichbleibenden Eigenschaften herstel­ len, weil die Schwankungen des Grundmaterials durch Variie­ ren der Beschichtung ausgeglichen werden können.

Der erfindungsgemäße Unterbau kann in lose verlegter Form oder als ankaschierte Drainagematte verwendet werden. Die Mattenstruktur kann dabei beliebig sein (Rippen, Karos, Streifen, Fischgerät oder dergleichen).

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Unterbaus wird ein Nadelfilz aus verrottungsbeständigen Fa­ sern mit einer Kunststoffdispersion behandelt und die Kunststoffdispersion formerhaltend verfestigt. Wie bereits erwähnt, eignet sich jeder Kunststoff, mit dem sich eine flüssige Kunststoffdispersion herstellen läßt. Besonders geeignet und deshalb bevorzugt ist ein PVC-Plastisol.

Das Behandeln des Nadelfilzes mit der Kunststoffdisper­ sion kann mit bekannten Verfahren erfolgen, wie z. B. Ra­ keln, Imprägnieren (Tauchen) oder einseitiges oder beidsei­ tiges Besprühen oder Flatschen. Bevorzugt ist das Imprä­ gnieren mit anschließendem definierten Abquetschen des Na­ delfilzes. Im Falle von Besprühen ist beidseitiges Besprü­ hen bevorzugt, es sei denn, eine Seite des Nadelfilzes ist schon mit einer dauerhaften Dispersion versehen (Nadelfilze dieser Art sind im Handel). In diesem Fall ist ein einsei­ tiges Besprühen bevorzugt, und zwar auf die nicht mit der dauerstabilen Dispersion versehenen Seite des Nadelfilzes. Zur Beeinflussung der Eigenschaften des Nadelfilzes in Bezug auf Wasserdurchlässigkeit und Elastizität (Rückstellvermögen, Kraftabbau) kann beim Besprühen die Konzentration der Kunst­ stoffdispersion als Steuerparameter eingesetzt werden, weil damit die Dicke der Kunststoffschicht beeinflußbar ist.

Erfindungsgemäß wird die auf den Nadelfilz aufgebrachte Kunststoffschicht nach dem Aufbringen formerhaltend verfe­ stigt, wobei ein thermisches Verfestigen bevorzugt ist. Ge­ eignet ist z. B. ein Erwärmen in einem Trockenofen. Die En­ ergiezufuhr kann jedoch auch mit anderen Mitteln erfolgen, z. B. durch Bestrahlen mit IR-Licht oder dergleichen.

Bei einer beispielhaften Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines PVC-Plasti­ sols als Kunststoffdispersion wird wie folgt vorgegangen:

Ein Nadelfilz wird durch ein Imprägnierbad eines nie­ derviskosen PVC-Plastisols geführt und anschließend durch Quetschwalzen (Floulard) definiert abgequetscht. Der imprä­ gnierte Nadelfilz wird auf eine Spannrahmennadelkette auf­ genadelt, gespannt und mit einer der erforderlichen Ver­ weilzeit entsprechenden Geschwindigkeit durch einen Troc­ kenkanal gefahren. Die im Spannrahmen erforderlichen Para­ meter wie z. B. Temperatur und Umlaufgeschwindigkeit müssen jeweils dem Substrat und der Beschichtungsmasse entspre­ chend eingestellt werden. Nach dem Durchfahren des Spann­ rahmens wird die imprägnierte und ausgelieferte Nadelfilz­ matte randbeschnitten und auf Länge konfektioniert. Diese Nadelfilzmatte kann als frei verlegbare elastische und was­ serdurchlässige Unterlegmatte für Sportbodenbeläge zum Ein­ satz gelangen oder kann durch Schweißen, Flammkaschieren oder Verkleben mit Spezialklebern oder Folien direkt auf den Rücken von Sportbelägen appliziert werden. Wird die Oberfläche der Filzmatte so ausgewählt, daß die Struktur tiefe Rillen und schachbrettrasterartige Vertiefungen auf­ weist, können diese Hohlräume mit weiterem Material, insbe­ sondere Recycling-Material wie z. B. Gummi aus Autoreifen befüllt und wie oben beschrieben verklebt werden.

Bei Durchführung des vorstehend beispielhaft beschrie­ benen Verfahrens erhält man je nach Einsatzmaterial be­ schichtete Nadelfilzmatten mit einem Kraftabbau KA⁵⁵ von besser als 50%, einem Wasserschluckwert k_* von typisch 0,3 bis 0,45 cm/s und einer Nachgiebigkeit von etwa 5 bis 6 mm (gemessen nach DIN 18 035 Teil 7).

Claims (12)

1. Unterbau für einen Sportboden, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbau aus einem Nadelfilz aus verrottungsbeständigen Fasern gebildet ist, die durch Behandeln des Nadelfilzes mit einer Kunst­ stoffdispersion mit einer Kunststoffschicht überzogen sind.

2. Unterbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verrot­ tungsbeständigen Fasern Synthesefasern sind.

3. Unterbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht formerhaltend verfestigt ist.

4. Unterbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einzelfasern ummantelt sind, die Polstellung der Fasern jedoch offen ist.

5. Unterbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Nadelfilz veloursartig und/oder großrippig ist.

6. Verfahren zum Herstellen eines Unterbaus für einen Sportboden nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Nadelfilz aus verrottungsbeständigen Fasern mit einer Kunststoffdispersion behandelt und die Kunststoffdispersion former­ haltend verfestigt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den Nadel­ filz von beiden Seiten imprägniert.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man einen großrippigen Nadelfilz einsetzt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der großrippige Nadelfilz veloursartig ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das formerhaltende Verfestigen thermisch durchführt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß man als Kunststoffdispersion ein Polyvinylchlorid(PVC)- Plastisol einsetzt.

12. Verwendung eines imprägnierten Nadelfilzes, hergestellt mit einem Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 11, als Drainagesystem für ei­ nen Kunstrasen.