EP0731220A1

EP0731220A1 - Bodenmatte

Info

Publication number: EP0731220A1
Application number: EP96890039A
Authority: EP
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Reither; Christoph Terlinden; Peter Dr. Woisetschläger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 1996-09-11
Also published as: ATA39095A

Abstract

Zur Herstellung einer Bodenmatte (1) mit einer textilen Trägerschicht (2) und einer Wirkschicht (7) aus einem Faser-Wirkstoffverbund wird die Wirkschicht (7) auf die Trägerschicht (2) aufgebracht und mit dieser vernadelt. Um dabei hohe Scherfestigkeiten zu erreichen, wird nach dem Vernadeln von Wirk- und Trägerschicht (7, 2) auf die Wirkschicht (7) an der trägerschichtabgewandten Oberseite eine Deckschicht (8) aus synthetischem Material durch Erwärmung auflaminiert. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Bodenmatte, insbesondere Dichtungsmatte, mit einer zwischen einer textilen Trägerschicht und einer Deckschicht angeordneten Wirkschicht aus einem Faser-Wirkstoffverbund, wobei zuerst die Wirkschicht auf die Trägerschicht aufgebracht und mit dieser vernadelt und dann die Wirkschicht mit der Deckschicht versehen wird.
Bekannte Dichtungsmatten bestehen im wesentlichen aus einer flexiblen Trägerschicht, einer Zwischenschicht aus quellfähigem Ton und einer Deckschicht, wobei gemäß der EP-B 0 278 419 bereits vorgeschlagen wurde, die Träger und/oder Deckschicht aus einem Vliesstoff bzw. einem Gewebe oder Gewirke herzustellen und alle drei Schichten miteinander zu vernadeln, um einen inneren Zusammenhalt der Dichtungsmatte auch nach dem Aufquellen des Tons zu erreichen und zu verhindern, daß der gequollene Ton wegen seiner niedrigen Reibungswerte als Gleitfilm zwischen Träger- und Deckschicht wirkt. Allerdings läßt sich durch dieses Vernadeln alleine keine größere Scherfestigkeit erreichen, da sich in der Praxis gezeigt hat, daß bei Auftreten von Schubkräften die durch das Vernadeln in die Zwischenschicht eingearbeiteten Fasern zurückgezogen werden und sich der Faserverbund wieder löst. Gemäß der DE-A 41 07 161 wurde dann zur Verbesserung des mechanischen Verbundes von Träger- und Deckschicht mit der dazwischen eingelagerten Tonschicht vorgeschlagen, Teilchengrößen, Quellvermögen und Schichtdicke der Tonschicht einerseits und spezielle Vliesstoffparameter anderseits aufeinander abzustimmen und zu kombinieren, doch ergab sich auch hier kaum ein merkbarer Erfolg.
Darüber hinaus wird in der EP-A 0 555 800 eine Dichtungsmatte beschrieben, bei der ein poröses Trägermaterial, in dessen Poren quellfähiger Ton eingelagert ist, beidseitig Deckschichten aus einem wasserlöslichen Film aufweist, womit vor allem die Dichtheit im Überlappungsbereich zweier Matten durch den wegen der sich auflösenden Deckschichten möglichen unmittelbaren Kontakt der Tonschichten verbessert werden soll. Zur Scherfestigkeit der Matte tragen diese Deckschichten nichts bei und es entsteht auf Grund des Fehlens einer eigenen Trägerschicht von vornherein nur eine faserdurchzogene Tonschicht. Schließlich sind der EP-A 0 563 453 bereits Dichtungsmatten zu entnehmen, bei deren Herstellung auf eine Trägerschicht ein Faser-Tonverbund aufgebracht und vernadelt wird, worauf dann die freie Seite oder beide Seiten mit Wasser befeuchtet und getrocknet werden, um bei der Handhabung der Matten ein Herausfallen des Tonmaterials und damit einen späteren Dichtheitsverlust zu verhindern. Auch hier wird die erreichbare Scherfestigkeit der Matte im wesentlichen durch den Vernadelungseffekt von Trägerschicht und Faser-Tonverbund erreicht, was allerdings bei höheren Schubbelastungen ein Entflechten der vernadelten Fasern befürchten läßt. Der Einsatz dieser Dichtungsmatten vor allem im steileren Hangbereich und auf Böschungen bleibt daher nach wie vor unbefriedigend, da wegen der als Gleitebene anzusehenden feuchten Bentonitschicht und der zu geringen Schubkraftübertragungsmöglichkeiten die Gefahr eines Abrutschens der auf die Matte aufgebrachten Beschwerungsschichten, beispielsweise Kies- oder Geröllschichten, besteht.
Wie die EP-A 606 700 zeigt, gibt es auch schon Dichtungsmatten mit den unterschiedlichsten Möglichkeiten einer Wirkschicht aus einem Faser-Wirkstoffverbund, welche Wirkschicht auch auf einer Trägerschicht aufgebracht und mit dieser vernadelt werden kann. Außerdem läßt diese EP-A die Maßnahme erkennen, auf die Wirkschicht an der trägerschichtabgewandten Seite eine Deckschicht aufzubringen, was auch nach dem Vernadeln der Wirkschicht erfolgen kann. Allerdings wird die Deckschicht durch den Einsatz von Klebemitteln befestigt, genauso wie die Wirkschicht zur Verfestigung der Fasern mit einem Klebemittel behandelt wird. Damit kommt es aber zwangsweise zu einem Eindringen des Klebemittels in die Wirkschicht und zu einer Beeinträchtigung des Wirkstoffes, insbesondere der Quellfähigkeit von Bentonit od. dgl. als Wirkstoff, so daß durch ein geringeres Aufquellen der Tonteilchen die Dichtwirkung gefährdet ist. Werden vorzugsweise Fasergebilde als Deckschicht verwendet, die beim Verlegen der Matten das Abdichten des Überlappungsbereiches nebeneinandergereihter Matten durch in die Deckschicht eindringende und hier aufquellende Tonteilchen an sich erleichtern, läßt sich durch den Klebereinsatz und der damit beeinträchtigten Quelleigenschaft des Bentonits od. dgl. die Abdichtung des Überlappungsbereiches nicht mehr erreichen. Werden hingegen Folien als Deckschicht verwendet, ist die Dichtheit dieser Deckschicht selbst zwar gegeben und das Eindringen von Wirkstoff unnötig, doch kommt es hier beim Verlegen der Matten im Überlappungsbereich wegen der unzulänglichen Klebeverbindung zwischen der Folie der einen Matte und der Trägerschicht der anderen Matte oder beim Aufschweißen der Trägerschicht der einen Matte auf die Deckfolie der anderen Matte bedingt durch ein Lösen der Klebeverbindung zwischen dieser Deckschicht und der darunterliegenden Wirkschicht zu Schwierigkeiten und gerade in den heiklen Stoßbereichen zu Undichtheiten und Schwachstellen. Nicht zuletzt ist der Einsatz von Klebemitteln verhältnismäßig teuer und es muß auf deren Nebenwirkungen, Umweltverträglichkeiten u. dgl. geachtet werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Verfahren der eingangs geschilderten Art anzugeben, das eine klebemittelfreie Fertigung einer leicht handhabbaren und verlegbaren sowie vergleichsweise scherfesten Bodenmatte erlaubt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß nach dem Vernadeln von Wirk- und Trägerschicht die aus synthetischem Material bestehende Deckschicht auf der trägerschichtabgewandten Oberseite der Wirkschicht durch Erwärmung auflaminiert wird. Beim Vernadeln werden Fasern, Fäden u. dgl. von Trägerschicht und Wirkschicht miteinander in Verbindung gebracht und Trägerschichtfasern bis zur Oberseite der Wirkschicht durch die Matte durchgezogen, so daß dann mit dem Auflaminieren der Deckschicht eine Verankerung dieser Fasern und Fäden an der trägerschichtabgewandten Mattenseite erfolgt und auftretende Schubkräfte kein Auseinanderziehen der Fäden oder Ausziehen der Fäden aus der Wirkschicht mehr verursachen können. Es entsteht ein zugfestes Fasergerüst als Bewehrung der Matte, die unabhängig von der Art des in der Wirkschicht eingelagerten Wirkstoffes höchsten Schub- und Scherbeanspruchungen standhalten kann und die mit der Deckschicht auch vor einem Verlust der Wirkstoffe geschützt ist. Dabei spielt es nur eine untergeordnete Rolle, wie die Wirkschicht aufgebracht wird, ob sie als vorgefertigte Schicht verlegt oder im Zuge des Aufbringens auf die Trägerschicht mitgefertigt wird, ob das Wirkstoffmaterial in das Fasermaterial bei der Vorfertigung eingerüttelt oder eingenadelt oder nur während des Aufbringens auf die Trägerschicht aufgestreut und erst beim Vernadeln der Wirkschicht mit der Trägerschicht eingenadelt wird u. dgl.. Wesentlich ist, daß beim Vernadeln der Wirkschicht mit der Trägerschicht eine Durchflechtung der Trägerschichtfasern mit den Wirkschichtfasern stattfindet, welche Fäden und Fasern wirkschichtseitig zur Verankerung mit der Deckschicht verbunden werden, wobei sich durch das wärmebedingte Auflaminieren der Deckschicht auf rationelle Weise zwischen dieser und der Wirkschicht eine Schweißverbindung ergibt, die keine Beeinträchtigung der Wirkstoffeigenschaften der Wirkschicht befürchten läßt. Außerdem bleibt die Deckschicht ungenadelt und daher ungelocht, was das Austreten von Wirkstoff an der Oberfläche zumindest wesentlich behindert und die Dichtheit auch wegen des Fehlens von durchgehenden Faserbrücken erhöht. So bleibt beispielsweise die Quellfähigkeit vom Bentonit od. dgl. vollkommen unbeeinflußt und bei Einsatz von Fasergebilden als Deckschicht kann Bentonit auch im gewünschten Ausmaß in diese Deck- schicht eindringen und hier durch seine Quellwirkung die erforderliche Dichtheit auch in einem Überlappungsbereich nebeneinandergereihter Matten mit sich bringen. Werden Folien als Deckschicht verwendet, was ein Austreten von Bentonit an der Deckschichtoberfläche verhindert und damit bei Hanglagen höhere Rutschfestigkeiten bietet, können diese ohne Ablöseerscheinungen einerseits mit der Wirkschicht und anderseits mit einer überlappenden Matte verschweißt werden. Durch das schweißtechnische Auflaminieren der Deckschicht kommt es dennoch zu einer optimalen Kombination aus hoher Scherfestigkeit und angestrebter Dichtheit. Die Deckschicht besteht zur haltbaren Laminierung aus Spinnvliesen, Stapelfaservliesen, textilen Gebilden, Gewirken, Bändchengeweben, Folien, Verbundwerkstoffen u. dgl. aus synthetischen Materialien, vorzugsweise aus Polypropylen, Polyester und Polyäthylen, und als Trägerschicht kommen Bändchengewebe, Spinn- und Stapelfaservliese unterschiedlicher Verfestigungsart, Faserverbunde, Gewirke und verstärkte textile Gebilde u. dgl. aus synthetischen Materialien, vorzugsweise Polypropylen, Polyäthylen oder Polyester, oder aus natürlichen Materialien zur Anwendung. Die Wirkschicht setzt sich aus einem losen Fasergebilde oder mechanisch, thermisch oder chemisch verfestigten Vliesen aus verschiedensten Materialien und pulver- und/oder granulatförmigen Wirkstoffen zusammen, wobei die Wirkschicht ein oder mehrere Lagen von Faser-Wirkstoffverbunden umfassen kann, so daß für den Aufbau und die Einsatzart der Bodenmatte kaum Beschränkungen vorhanden sind.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach dem Vernadeln von Wirk- und Trägerschicht die wirkschichtabgewandte Unterseite der Trägerschicht in an sich bekannter Weise wärmebehandelt oder auf diese eine Deckschicht aus synthetischem Material durch Erwärmung auflaminiert wird. Dadurch kommt es zu einer Art Heißversiegelung der Unterseite und auch trägerschichtseitig erfolgt eine spezielle Faser- bzw. Fadenverankerung. Die beim Vernadeln durch die Trägerschicht nach unten gezogenen Fasern od. dgl. der Wirkschicht werden an der Unterseite angeschmolzen, so daß auch ihr Rückzug bei Auftreten einer Scherbeanspruchung nicht mehr zu befürchten ist. Ähnlich gute Festigkeitsverhältnisse entstehen durch eine auflaminierte untere Deckschicht, durch die zusätzlich die Matteneigenschaften hinsichtlich Dichtheit, Festigkeit, Verrottungsbeständigkeit od. dgl. mitbestimmt werden können.
Um die Haftung der Matte am Boden bzw. der aufgelegten Beschwerungsschichten od. dgl. zu erhöhen, kann auf die Deckschicht(en) Sand aufgebracht und durch Erwärmung eingebunden werden, so daß sich eine rauhe Mattenoberfläche ergibt und die Reibungsverhältnisse beeinflußbar sind.
Durch das zugfeste Fasergerüst der Bodenmatte können in die Wirkschicht die verschiedensten Wirkstoffe eingebracht und damit auch spezielle Wirkungen erzielt werden. So lassen sich zum Aufbau der Wirkschicht als Wirkstoff Bentonit, Asche, Aktivkohle, Absorptionsmaterial od. dgl. in Pulver- und/oder Granulatform verwenden, so daß neben den bekannten Dichtungsmatten bei der Verwendung von Bentonit als Wirkstoff durch Asche eine Bodenverbesserungsmatte, durch Aktivkohle eine Art Filtermatte, durch Absorptionsmaterial beispielsweise eine Ölabsaugmatte u. dgl. entstehen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise an Hand eines Anlagenschemas veranschaulicht.
Zur kontinuierlichen Herstellung einer Bodenmatte 1 wird auf eine Trägerschicht 2 eine Faserschicht 3 aufgebracht und auf diese Faserschicht aus einem Vorratsbehälter 4 pulver- und granulatförmiger Wirkstoff 5 aufgetragen. Die Trägerschicht 2 mit der Faserschicht 3 und dem aufgebrachten Wirkstoff 5 gelangt in eine Nadelmaschine 6, in der einerseits der Wirkstoff 5 in die Faserschicht 3 zu einem Faser-Wirkstoffverbund eingearbeitet und anderseits die aus dem Faser-Wirkstoffverbund bestehende Wirkschicht 7 mit der Trägerschicht 2 vernadelt wird. Anschließend an das Vernadeln wird an der trägerschichtabgewandten Oberseite auf die Wirkschicht 7 eine Deckschicht 8 unter Erwärmung mittels einer Heizeinrichtung 9 auflaminiert, um damit die hochstehenden Faserenden mit der Deckschicht 8 zu verbinden. Gleichzeitig kann an der wirkschichtabgewandten Unterseite der Trägerschicht 2 mittels einer Heizeinrichtung 10 eine Art Heißversiegelung der an der Unterseite vorstehenden Faserenden erfolgen oder es kann eine weitere Deckschicht 11 zur Fixierung der unterseitigen Fasern auflaminiert werden.
Es entsteht eine Bodenmatte 1 mit über die Deckschichten 8, 11 verankerten Verstärkungsfasern von Trägerschicht 2 und Wirkschicht 7, welche Bodenmatte 1 sich durch ihre hohen Scherfestigkeiten und ihre leichte Handhabbarkeit auszeichnet.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Bodenmatte, insbesondere Dichtungsmatte, mit einer zwischen einer textilen Trägerschicht und einer Deckschicht angeordneten Wirkschicht aus einem Faser-Wirkstoffverbund, wobei zuerst die Wirkschicht auf die Trägerschicht aufgebracht und mit dieser vernadelt und dann die Wirkschicht mit der Deckschicht versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vernadeln von Wirk- und Trägerschicht die aus synthetischem Material bestehende Deckschicht auf der trägerschichtabgewandten Oberseite der Wirkschicht durch Erwärmung auflaminiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vernadeln von Wirk- und Trägerschicht die wirkschichtabgewandte Unterseite der Trägerschicht in an sich bekannter Weise wärmebehandelt oder auf diese eine Deckschicht aus synthetischem Material durch Erwärmung auflaminiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Deckschicht(en) Sand aufgebracht und durch Erwärmung eingebunden wird.