Verfahren zum Verbessern der Haftfestigkeit von bituminösen Stoffen
an Faserstoffen, insbesondere für die Herstellung von bituminösen 'Stoffbahnen Es
ist eine bekannte Eigenschaft der meisten. organischen und anorganischen Faserstoffe,
die für die Herstellung von bituminösen Bedachungs-und Dichtungsstoffen, z. B. Dachpappe,
Dichtungsbahnen u. dgl., in Frage kommen, daß sie »hydrophil«, d. h. der Benetzung
durch Wasser leichter zugänglich sind als der Benetzung durch bituminöse Stoffe.
Die notwendige Haftung der bituminösen Stoffe an der Faser wird daher bei Feuchtigkeitszutritt
stark beeinträchtigt. Dieser Mangel läßt sich auch dann nicht vollständig beheben,
wenn solche Faserstoffe unter Ausschluß von Feuchtigkeit mit bituminösen Stoffen
umhüllt worden sind.Process for improving the adhesive strength of bituminous materials
of fibrous materials, especially for the production of bituminous' fabric webs Es
is a well-known property of most. organic and inorganic fibers,
those used for the production of bituminous roofing and sealing materials, e.g. B. roofing felt,
Sealing membranes and the like, come into question that they are "hydrophilic", i. H. the wetting
are more easily accessible by water than by wetting by bituminous substances.
The necessary adhesion of the bituminous substances to the fiber is therefore achieved with the ingress of moisture
severely impaired. This deficiency cannot be completely remedied
if such fibrous materials with the exclusion of moisture with bituminous materials
have been wrapped.
Legt man nämlich so behandelte Faserstoffe einige Zeit in Wasser,
so wird der bituminöse Film von der Faser abgedrängt, so daß diese mit dem Wasser
in unmittelbare Berührung kommt. Die Einwirkung des Wassers führt bei organischen
Faserstoffen zu Quellungserscheinungen und Raumveränderungen, bei längerer Dauer,
namentlich unter Luftabschluß, zu Fäulnis und Verrottung. Bei anorganischen Faserstoffen
löst sich der Verband zwischen Bitumen und Faser, es entsteht eine Lockerung des
Gefüges und eine Verminderung der Festigkeit, die bei Einwirkung von Witterungseinflüssen
weiter fortschreitet.If you put so treated fibers in water for some time,
so the bituminous film is pushed away from the fiber, so that this with the water
comes into direct contact. The action of water results in organic
Fibers cause swelling phenomena and changes in space, with longer duration,
especially in the absence of air, to putrefaction and rotting. In the case of inorganic fibers
the bond between bitumen and fiber loosens, resulting in a loosening of the
Structure and a reduction in strength when exposed to the weather
continues to progress.
Um diese Erscheinungen, die sich in der Praxis als sehr nachteilig
erwiesen haben, zu vermeiden, hat man in verschiedenen Richtungen Versuche unternommen.
Einerseits hat man die bituminösen Tränkmittel zu verbessern versucht, indem man
ihnen Stoffe, wie hochmolekulare Verbindungen mit polaren Gruppen, zusetzte, die
deren Benetzungsfähigkeit steigern. Sie reicht aber nicht aus, um andrängendes
Wasser
von der Faser fernzuhalten. Andererseits hat man auch die Faser behandelt und sie
z. B. mit ölen von, hoher Oberflächenspannung vorhenetzt oder sie mit einer wasserlöslichen
Metallsalzlösung imprägniert, jeweils mit dem Ziel, das Verfaulen der organischen
Faser zu verhindern. Man hat also in diesem Fall den Zutritt das andrängenden Wassers
in Kauf genommen und nur eine einzige seiner nachteiligen Wirkungen und auch nur
für eine begrenzte Zeit ausgeschaltet. Die nachteilige Raumvergrößexung durch Quellung,
die Blasenbildung durch bei Sonnenbestrahlung entstehenden Wasserdampf und die Absprengung
der bituminösen Deckschicht mit nachfolgender Haarrißbildung unter Frosteinwirkung
bleiben bestehen. Die -Erfindung beruht auf der Erkenntnis, da.ß zur Vermeidung
aller Nachteile des Wasserzutritts zur Faser die Haftung des bituminösen Stoffs
auf der Faser noch weiter gesteigert werden muß, und daß dies überraschenderweise
nicht durch Behandlung des Bitumens, sondern durch Oberflächenbehandlung der Faser
erreichbar ist.To these phenomena, which turn out to be very detrimental in practice
have proven to avoid, attempts have been made in various directions.
On the one hand, attempts have been made to improve the bituminous impregnating agents by
substances such as high molecular weight compounds with polar groups added to them
increase their wettability. But it is not enough to deal with pressing issues
water
keep away from the fiber. On the other hand, the fiber has also been treated and they
z. B. vorhenetzt with oils of, high surface tension or with a water-soluble
Metal salt solution impregnated, each with the aim of rotting the organic
Prevent fiber. So in this case you have access to the water that is pushing up
accepted and only one of its adverse effects and only
turned off for a limited time. The disadvantageous increase in space due to swelling,
the formation of bubbles due to the water vapor generated by exposure to the sun and the blasting
the bituminous top layer with subsequent hairline cracking under the effect of frost
remain. The invention is based on the knowledge that for avoidance
Of all the disadvantages of water access to the fiber, the adhesion of the bituminous material
on the fiber still has to be increased, and that this surprisingly
not by treating the bitumen, but by treating the surface of the fiber
is attainable.
Die Erfindung setzt sich deshalb zum Ziel, die Oberfläche der mit
bituminösen Stoffen zu überziehenden Fasern so, zu beeinflussen, daß eine feste
Haftung der bituminösen Stoffe auch bei Zutritt von Wasser gewährleistet ist. Zu
diesem Zweck ist gemäß der Erfindung vorgesehen., daß auf den Fasern mindestens
ein Oxydhydrat der Schwermetalle, insbesondere das des Eisens, niedergeschlagen
wird und die so behandelten Fasern gegebenenfalls getrocknet werden.The invention therefore aims to improve the surface with
bituminous materials to be coated fibers so, that a firm influence
Adhesion of the bituminous substances is guaranteed even when exposed to water. to
For this purpose it is provided according to the invention. That on the fibers at least
an oxide hydrate of heavy metals, especially that of iron, is precipitated
and the fibers treated in this way are optionally dried.
Ein solcher Niederschlag ist wasserunlöslich, haftet fest auf den
Fasern und besitzt ausgezeichnete Benetzungseigenschaften gegenüber den bituminösen
Stoffen. Um :0xydhydrate..-au:d-^'aser niederzuschlagen, können.bel.i' lge Wege
eingeschlagen, werden. -SSo kann das Eisenoxydhydrat entweder durch Fällung aus
einer Eisensalzlösung, z. ,B: Eisensulfat, unmittelbar auf der Faser niedergeschlagen
werden, gegebenenfalls unter Beifügung eines Netzmittels zur Erzielung gleichmäßiger
Verteilung. Das Hydrat kann aber auch in Form einer kolloidalen Lösung vorgebildet
und die Lösung zum Benetzen. der Faser verwendet werden: Sowohl die Salzlösung als
auch die kolloidale Hydratlösung können, wenn man vor der Tränkung des Faservlieses
mit Bitumen ein Bindemittel zum Verkitten nicht filzender, z. B. Glasfasern, verwendet,
auch diesem: Bindemittel zugemischt werden. Wird das Metallsalz einem dieser Bindemittel
zugesetzt, so wird das Oxydhydrat in dieser Mischung gefällt: Nach dem Trocknen
haftet das Eisenoxydhydrat fest und unlöslich auf der Faser: Bei der dann folgenden
Tränkung mit bituminösen Stoffen geht es mit diesen eine so innige Verbindung ein,
daß auch bei längerer Wasserlagerung keine Loslösung des Bindemittels von der Faser
mehr eintritt. Beispiel z Einem Papierstoff werden im Holländer ö;5 bis_ i ?/o Eisen,
bezogen auf trockenen Stoff, in Form eines zwei- und/öder dreiwertigem Salzes in
wäßriger Lösung zugemischt. Nach guter Durchmischung wird es durch Zugabe eines
alkalisch reagierenden Stoffes (z. B. Ammoniak, Kalk), gegebenenfalls in Gegenwart
eines Oxydationsmittels (z. B. Wasserstoffperoxyd) als dreiwertiges Oxydhydrat auf
die Faser ausgefällt. Nach beendigter Fällung kann der Stoff in bekannter Weise
auf Papier bzw. Rohpappe verarbeitet werden. Dieses Papier bzw. die Rohpappe werden
in üblicher Weise mit Bitumen getränkt. Beispiel 2,
Bei der Herstellung von
Glasfaservliesen werden gewöhnlich Bindemittel verwendet, um die Fasern, die j a
bekanntlich kein Verfilzungsvermögen haben, zusammenzuhalten. Als Bindemittel kann
man beispielsweise Harnstoff-Forrnaldehyd-Harze nehmen. Diese werden in der wasserlöslichen
A-Form aufgebracht und unter Einwirkung von Wärme gehärtet. Zu diesem Harz (A-Stufe)
gibt man eine kolloidale Eisenhydratlösung in solcher Menge, daß eine starke Gelbbraunfärbung
auftritt. Die Bildung des Faservlieses" geschieht in der üblichen Weise. Auch dieses
Vlies wird dann nach bekannten Methoden mit Bitumen getränkt. Beispiel 3 Zur Herstellung
von Glasfaservliesen kann man auch so vorgehen, daß man die kolloidale Eisenlösung
im Bindemittel selbst erzeugt Hierzu gibt man zu dem in der A-Stufe vorliegenden
Harz eine abgemessene Menge Eisenfeilspäne und gegebenenfalls etwas Oxydationsmittel.
Man läßt unter Rühren -einige Zeit stehen und kann dann die fertige, kolloidales
Eisenoxydhydrat enthaltende Harzmischung in bekannter Weise weiterverwenden (s.
Beispiel 2).Such a precipitate is insoluble in water, adheres firmly to the fibers and has excellent wetting properties compared to bituminous substances. In order to knock down: Oxydhydrate ..- au: d - ^ 'aser, bad ways can be taken. -SSo can the iron oxide hydrate either by precipitation from an iron salt solution, z. , B: iron sulfate, are deposited directly on the fiber, if necessary with the addition of a wetting agent to achieve uniform distribution. The hydrate can also be preformed in the form of a colloidal solution and the solution for wetting. the fiber can be used: Both the salt solution and the colloidal hydrate solution can, if a binder for cementing non-felting, z. B. glass fibers are used, also this: binders are added. If the metal salt is added to one of these binders, the oxide hydrate is precipitated in this mixture: After drying, the iron oxide hydrate adheres firmly and insoluble to the fiber: During the subsequent impregnation with bituminous substances, it forms such an intimate bond with these that also if the binder is stored in water for a long time, the binder no longer detaches from the fiber. Example z A paper stock is mixed in an aqueous solution in the form of a di- and / or trivalent salt in the Hollander with an amount of iron, based on dry matter. After thorough mixing, it is precipitated onto the fiber as a trivalent oxide hydrate by adding an alkaline substance (e.g. ammonia, lime), if necessary in the presence of an oxidizing agent (e.g. hydrogen peroxide). After the precipitation has ended, the substance can be processed in a known manner on paper or raw cardboard. This paper or the base cardboard are impregnated with bitumen in the usual way. Example 2: In the manufacture of fiberglass webs, binders are usually used to hold the fibers, which are known to have no entangling ability, together. Urea formaldehyde resins, for example, can be used as binders. These are applied in the water-soluble A-form and hardened under the action of heat. A colloidal iron hydrate solution is added to this resin (A stage) in such an amount that a strong yellow-brown color occurs. The formation of the fiber fleece takes place in the usual way. This fleece is then soaked with bitumen by known methods A measured amount of iron filings and, if necessary, some oxidizing agent are added to the resin present in stage A. The mixture is left to stand for some time with stirring and the finished resin mixture containing colloidal iron oxide hydrate can then be used in the known manner (see Example 2).