SK2452003A3

SK2452003A3 - A method for the manufacture of a bituminous coating sheet and such coating sheet

Info

Publication number: SK2452003A3
Application number: SK245-2003A
Authority: SK
Inventors: John Ejrup Olsen
Original assignee: Icopal As
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2003-06-03
Also published as: WO2002020267A1; SK286111B6; NO20030957L; CA2421270C; AU2001285720A1; DE60111410D1; EP1330356A1; NO334345B1; PL360621A1; EP1330356B1; CA2421270A1; ES2240505T3; ATE297314T1; CZ2003592A3; US20040055702A1; PL205894B1; NO20030957D0; US20070071947A1; DK1330356T3; DE60111410T2

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu výroby bitúmenovej krytiny takého typu, aká je opísaná v úvodnej formulácii k nároku 1. Vynález sa tiež týka krytiny vyrobenej týmto spôsobom.

Doterajší stav techniky

Dánsky patent č. 150,586 opisuje krytinu tohto typu, v ktorej na rubovej vrstve bitúmenu podľa predpísaného vzoru je umiestnená ďalšia bitúmenová vrstva, ktorú tvorí zvárací bitúmen. Tým sa vytvoria oddelené zóny, pomocou ktorých sa vrstva upevní o podklad. Po uložení krytiny na podklad je týmto spôsobom možné dosiahnuť, že vznikne veľké množstvo kanálov na vyrovnávanie tlaku, čím sa do značnej miery možno vyhnúť tomu, že pri tlaku nižšom ako je atmosférický sa vlhkosť a vzduch zhromažďuje v uzatvorených oblastiach krytiny, keď sa táto krytina položí na podklad. Krytina zahŕňa aj vrstvu piesku, ktorý je v praxi pomerne hrubozrnný a ktorý okrem iného zabraňuje tomu, že sa krytina prilepí k podkladu v oblastiach medzi zónami, t.j. na spodnej strane kanálov na vyrovnávanie tlaku. Vrstva piesku však výrazne zvyšuje váhu krytiny a vrstva piesku môže spôsobiť delamináciu.

Z WO99/43499 je známa výroba krytiny, v ktorej sa materiál jadra’impregnovaný bitúmenom s rubovou vrstvou bitúmenu vedie cez jedno alebo viac chladiacich rotačných telies vo výrobnom procese, v ktorom sa v poslednom kroku nanesie na jednu stranu krytiny povlak zváracieho bitúmenu, ktorý ju úplne pokrýva. Počiatočné nanesenie vrstvy materiálu lejacej hmoty, ktorý sa odtaví v priebehu nanášania úplného povlaku zváracieho bitúmenu, umožňuje vyhnúť sa tomu, aby sa krytina prilepila na rotačné teleso počas posunu krytiny.

Podstata vynálezu

Predmetom vynálezu je spôsob výroby zlepšenej bitúmenovej krytiny s kanálmi na vyrovnávanie tlaku, pri ktorom sa krytina neprilepí na rotujúce telesá vo výrobnom zariadení a pri ktorom sa nebezpečenstvo delaminácie minimalizuje. Týmto vynálezom sa účinne odstráni riziko, že kanály na vyrovnávanie tlaku sa neúmyselne upchajú rubovou vrstvou bitúmenu, čo spôsobí, že sa krytina pevne prilepí o podklad na spodnej strane kanála. Toto sa dosiahne tak, ako je uvedené vo význakovej časti nároku 1.

Zistilo sa teda, že aplikáciou vrstvy zmesi uvedenej v nároku sa získa výhodná bariéra pre roztavený bitúmen rubovej strany, keď sa pôsobí tepelnou energiou, aby sa aktivovali zóny zváracieho bitúmenu počas kladenia krytiny. Táto energia sa obyčajne aplikuje zváracím horákom súčasne s tým, ako sa krytina rozvinuje. Vrstva uvedenej zmesi tak bude v princípe a do značnej miery tvoriť spodný povrch kanálov na vyrovnávanie tlaku po navarení krytiny na podklad. Za normálnych podmienok nie je teda žiadne nebezpečenstvo, že by sa krytina prilepila k podkladu aj na ploche medzi zónami zváracieho bitúmenu, t.j. na spodnej strane kanálov na vyrovnávanie tlaku, a tým by došlo k upchatiu kanálov. Materiál lejacej hmoty, ktorý tvorí matricu pre plnivo, tiež zvyšuje záruku, že nedôjde k delaminácii konečného produktu. Tým sa odstraňuje riziko, že napríklad strešné kryty, pokrytia mostov a podobné plášťové krytiny, by boli v prípade prudkých vonkajších nárazov, ako napríklad účinkov vetra, vystavené ťahom na povrchu, ktoré by mohli spôsobiť delamináciu bitúmenovej krytiny. Dôsledkom takýchto delaminácii môžu byť trhliny s následným poškodením strešnej konštrukcie a/alebo ostatných častí budovy alebo zariadenia.

V súlade s údajmi v nároku 2, kde 95 hmotnostných % plniva má zrnitosť menšiu než 0,15 mm, sa dajú dosiahnuť obzvlášť výhodné vlastnosti. Materiál plniva zvolený podľa nároku 3 umožňuje pohodlné nastriekanie zmesi pomocou obyčajných dýz. Dávkované množstvo zmesi a rýchlosť posunu materiálu jadra cez výrobné zariadenie sa výhodne zvolí tak, aby sa získal konečný produkt aspoň s 0,3 cm plniva na m krytiny.

Podľa znakov nároku 5 je dávkované množstvo zmesi a rýchlosť posunu zrnitého materiálu cez výrobné zariadenie, ktorá sa zvolí tak, aby sa získal konečný produkt s maximálne 200 cm³ plniva na m² krytiny, výhodne medzi 1 cm³a 40 cm , výhodnejšie medzi 3 cm a 20 cm plniva na m krytiny, čím sa dosiahne, že rubová vrstva bitúmenu 4 bude v prípade zvlášť intenzívneho zohrievania spodnej strany krytiny, napríklad pomocou zváracieho horáku, v priebehu pomerne krátkeho času trvalo roztavená a objaví sa medzi zónami zváracieho bitúmenu, čím sa dosiahnu prekrývajúce sa spoje priečne k pozdĺžnemu smeru medzi dvoma susednými pásmi krytiny.

Zmes plniva a materiálu lejacej hmoty, ktorá bola dispergovaná, emulzifikovaná alebo rozpustená v kvapaline, sa výhodne aplikuje na krytinu v takej vzdialenosti od prvého rotačného telesa, že sa uvedená kvapalina do značnej miery vyparí skôr, než dôjde do styku s prvým rotujúcim telesom. Pritom sa získa trvalo nelepivá povrchová vrstva tvorená materiálom lejacej hmoty a plnivom. V tejto súvislosti je dôležité, aby počas aplikácie zmesi mal bitúmenový materiál vhodnú teplotu. Obyčajne je to 100 až 200 °C, avšak výhodne medzi 120 a 160 °C. Relatívne vyššia teplota spôsobuje rýchle odparenie kvapaliny, v ktorej bol materiál lejacej hmoty dispergovaný, emulzifikovaný alebo rozpustený, čo prispieva k výhodnému chladeniu bitúmenovej krytiny a zvyšuje to viskozitu bitúmenového materiálu. Na povrch bitúmenovej vrstvy sa môže dávkovať aj prípadné ďalšie chladivo.

Pri tomto spôsobe sa výhodne použije materiál lejacej hmoty vo forme polyméru, napr. termoplastického polyméru, ktorý môže byť na báze akrylu a ktorý bol dispergovaný, emulzifikovaný alebo rozpustený v kvapaline. Môže sa tiež použiť PVB (polyvinylbutyral), ku ktorému sa môže pridať zmäkčovadlo a pigment. Pri tavení sa tieto látky môžu rozpustiť vo vrstve zváracieho bitúmenu, keďže oleje v bitúmenovom materiáli rozpúšťajú vysušenú polymérnu fóliu pri pomerne nízkej teplote. Počas nanášania zváracieho bitúmenu teda dochádza k rozpúšťaniu polyméru a vďaka tomu dochádza k zvýšenej intenzite delaminácie, čo spôsobí, že vrstva zváracieho bitúmenu bude v priamom styku s rubovou vrstvou bitúmenu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Spôsob, zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu a krytina vyrobená týmto spôsobom budú ďalej podrobne vysvetlené s odkazom na obrázky, kde:

Obrázok 1 je schematický rez krytinou podľa tohto vynálezu;

Obrázok 2 zobrazuje jednu stranu praktického uskutočnenia krytiny znázornenej na obrázku 1;

Obrázok 3 znázorňuje jednu stranu druhého praktického uskutočnenia krytiny; a

Obrázok 4 je schéma výrobného zariadenia na výrobu krytiny v zhode s týmto vynálezom.

Príklady uskutočnení vynálezu

Na obrázku 1 je znázornený rez krytinou. Krytina sa skladá z materiálu jadra 3., ktorý môže byť tvorený napr. materiálom z tkaného syntetického vlákna, ako je polyesterové vlákno. Materiál jadra je impregnovaný bitúmenom. Na vrchnej strane materiálu jadra Á je bitúmenová vrstva 2, na ktorú sa naniesla vrstva zrnitého ochranného materiálu, napr. drvenej bridlice. Na spodnej strane materiálu jadra je nanesená ďalšia bitúmenová vrstva 4, takzvaná rubová vrstva bitúmenu, a pod touto rubovou vrstvou bitúmenu 4 je tenká vrstva 5 tvorená materiálom lejacej hmoty vo forme termoplastického polymérneho materiálu a jemnozrnným plnivom. Plnivo má zrnitosť, ktorá v zásade nepresahuje 0,15 mm. Maximálna zrnitosť však môže byť obzvlášť výhodne medzi 0,01 a 0,045 mm.

Pod vrstvou 5 je sčasti nanesená vrstva 6 zváracieho bitúmenu, ktorá sa naniesla v zhode s predvoleným vzorom. Okrem toho má krytina v smere nadol fóliu 7, čím sa zabráni tomu, aby sa zváracia vrstva bitúmenu prilepila na ďalšie povrchy skôr, než sa krytina použije.

Obrázok 2 znázorňuje, ako sa vrstva 6 zváracieho bitúmenu nanášala za vzniku podlhovastých zón 200 zváracieho bitúmenu, ktorých pozdĺžny smer je totožný s pozdĺžnym smerom materiálu. Pri jej ľavom okraji má zobrazená krytina súvislý pásik zváracieho bitúmenu alebo nejaký iný druh lepidla, ktorým sa krytina môže upevniť preložením cez susedný pás krytiny. Pásik 300 je nanesený súvislo počas prechodu materiálu jadra cez výrobné zariadenie a bitúmenový materiál, ktorý sa použije na vytvorenie pásika 300, môže prípadne mať iné vlastnosti, ako materiál použitý na vytvorenie zón 200.

Obrázok 3 znázorňuje inú krytinu s veľkým počtom zón 600 zváracieho bitúmenu, z ktorých väčšia časť je pravouhlých a má podlhovastú plochu, ktorá je pretiahnutá naprieč pásom krytiny. Okrem toho má krytina 500 na svojom ľavom okraji neprerušený pásik 700 zváracieho bitúmenu alebo nejakého iného druhu lepidla, ktorý slúži na upevnenie pásu krytiny k susednému pásu.

Materiál v zónach 200, 600 sa výhodne nanáša na krytinu 1 00, 500 pomocou odsadeného valčeka.

Z vyššie uvedených skutočností bude zrejmé, že medzi zónami 200, 600 sa objavia plochy alebo kanály 6', ktoré neobsahujú zvárací bitúmen, čo znamená, že počas kladenia pásov krytiny na podklad sa vytvoria kanály na vyrovnávanie tlaku, ktoré sú toho istého druhu, aké sú opísané v dánskom patente č. 150,586 B3. Po uložení krytiny majú tieto kanály rovnakú funkciu, ako sa opisuje v uvedenom patente.

Keď sa krytina ukladá, pás krytiny sa pomaly odvíja na povrch podkladu a súčasne sa zóny 200, 600 zváracieho bitúmenu obvyklým spôsobom ohrievajú pomocou zváracieho horáka, ktorým sa krátko prejde ponad povrchom krytiny. V takomto prípade vytvorí materiál lejacej hmoty s plnivom tesnenie a účinnú prekážku pre rubovú vrstvu bitúmenového materiálu proti tomu, aby sa táto rubová vrstva bitúmenového materiálu prilepila na podklad, a tým sa zabezpečí neporušenosť kanálov. Keď je pás krytiny položený a má sa vytvoriť tesniaci spoj s nasledujúcim pásom krytiny, ktorým sa pokrytá plocha zväčší, spodná strana pásu krytiny pozdĺž jej priečneho okraja sa nepretržite ohrieva, pričom sa materiál lejacej hmoty vo vrstve 5. rozloží a súčasne sa roztaví rubová vrstva bitúmenu 4. Pritom rubová vrstva bitúmenu 4 môže prenikať do plôch medzi zónami 200, 600. Týmto spôsobom je možné dosiahnuť zvarenie dvoch susediacich pásov krytiny priečne voči pozdĺžnemu smeru tak, že vrstva zváracieho bitúmenu 6 sa spolu s rubovou vrstvou bitúmenového materiálu 4 prilepia na vrchnú stranu nasledujúceho pásu krytiny.

Krytina znázornená na obrázkoch 1,2 a 3 sa môže vyrobiť napr. vo výrobnom zariadení znázornenom schematicky na obrázku 4. Kvôli prehľadnosti nie je na obrázku znázornená konštrukcia strojov a pohonné jednotky. Takéto zariadenia si odborník v problematike ľahko doplní. V znázornenom príklade sa pás krytiny vedie zľava doprava. Vychádzajúc zľava, zobrazená časť výrobného zariadenia prijíma pás impregnovaného materiálu jadra 1, na vrchnú stranu ktorého sa aplikovala vrstva bitúmenu 2 a na spodnú stranu sa naniesla vrstva bitúmenu 4. Teplota pásu krytiny v tejto chvíli je 100 - 200 °C, výhodne 120 - 160 °C. Na pieskovacej stanici 8 sa na povrch vrstvy bitúmenu 2 nanesie zrnitá piesková vrstva drvenej bridlice, aby sa položená krytina chránila voči slnečnému žiareniu. Pás krytiny sa potom vedie okolo prvého rotačného telesa 9, pričom opieskovaná strana pásu krytiny sa dotýka tohto rotačného telesa.

Hneď za rotujúcim telesom 9 je umiestnená nanášacia stanica 10 pre materiál lejacej hmoty, ako je termoplastický polymér, ktorý je dispergovaný, emulzifikovaný alebo rozpustený v kvapaline, ako je voda, ktorá je zmiešaná s plnivom vo forme anorganického materiálu, výhodne nerastu so zrnitosťou, ktorá v zásade nepresahuje 0,15 mm. Kvapalina s materiálom lejacej hmoty sa zmieša s plnivom v miešacej stanici a privedie sa na povrch bitúmenovej vrstvy 4. Na uvedenom príklade je nanášacia stanica 10 tvorená štyrmi rozprašujúcimi dýzami umiestnenými na spoločnom závesnom zariadení priečne k pásu krytiny takým spôsobom, že celá šírka pásu krytiny je pokrytá nastriekanou disperziou/emulziou/roztokom obsahujúcou(im) plnivo. Aplikácia sa výhodne uskutoční tak, že konečný výrobok bude mať aspoň 0,3 cm³ a maximálne 200 cm³plniva na m² krytiny. Tým sú stanovené hranice pre hrúbku vrstvy 5.

V určitej vzdialenosti od nanášacej stanice 10 sa pás krytiny vedie okolo druhého rotačného telesa 11 a ďalej okolo tretieho a štvrtého rotačného telesa

12, 13, kde sa strana s naneseným materiálom lejacej hmoty 5. dotýka týchto troch rotačných telies 11, 12, 13. V tejto súvislosti je dôležité, aby sa kvapalina v aplikovanej disperzii, emulzii alebo roztoku v podstate odparila skôr, než príde do styku s prvým rotačným telesom 11 a aby teplota krytiny sa tiež znížila na vhodnú úroveň, pri ktorej termoplastický polymér už nie je lepivý. Teraz má vrstva bitúmenu 4 povrch, na ktorom polymérny materiál viaže jemnozrnné plnivo k povrchu 4 a súčasne viaže jemnozrnné častice navzájom.

Ďalej sa pás krytiny vedie do nádoby 16 pomocou dvoch rotačných telies 14, 15. V nádobe sa na stranu s materiálom lejacej hmoty 5. nanesie vrstva zváracieho bitúmenu 6 v súlade s predvoleným vzorom, pričom sa vytvoria zóny 200, 600. Vrstva zváracieho bitúmenu má pritom výhodne takú teplotu, ktorá spôsobí rozpustenie a/alebo prilepenie termoplastického polyméru na tých plochách krytiny, na ktorých je zvárací bitúmen nanesený. Ostatné plochy pásu krytiny mimo zón 200, 600 budú mať naďalej povrchovú vrstvu 5, ktorá je tvorená materiálom lejacej hmoty a plnivom. Nakoniec sa finálna krytina pokryje fóliou proti zlepeniu (nie je zobrazená) a vedie sa cez ďalšie rotačné teleso 17 na konečné zabalenie a skladovanie.

Treba dodať, že plnivom môže byť obzvlášť výhodne pigmentová zlúčenina, ako je oxid železa, čím sa prípadne uľahčí konečnému užívateľovi rozpoznanie zón 200, 600 a tým aj smer pohybu zváracieho horáku pri ohrievaní práve zón 200, 600. Vlastnosti materiálu lejacej hmoty a plniva sa potom prispôsobia tak, že rubová vrstva bitúmenu 4 sa môže v prípade nepretržitého ohrievania spodnej strany krytiny roztaviť a objaviť sa v kanáloch, čo umožní získať prekrývajúce sa spoje medzi dvoma susednými zónami priečne k ich pozdĺžnemu smeru.

Ked¹ sa rubová vrstva bitúmenu 4 objaví na povrchu krytiny, medzi zónami 200, 600 bude viditeľná čierna farba bitúmenového materiálu a to naznačí, že príslušný povrch je lepivý, v dôsledku čoho sa môže pás krytiny prilepiť na susediaci materiál krytiny.

Výraz „bitúmen“, ktorý sa tu používa, sa myslí ako označenie bitúmenu (asfaltu) samotného a tiež zmesí obsahujúcich hlavne bitúmen a majúcich poža8 dovaný obsah aditív, ako je SBS alebo iné polymérne látky a/alebo inertné plnivá, ako je práškové vápno.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob výroby bitúmenovej krytiny pre nejaký podklad, v ktorom sa materiál jadra impregnovaný bitúmenom (3), na ktorý sa nanesie rubová vrstva bitúmenu (4), privedie vo výrobnom procese do styku s jedným alebo viacerými rotačnými telesami a na ktorý sa následne nanesie v zónach (200, 600) zvárací bitúmen (6), čím sa počas ukladania krytiny na podklad umožní vytvorenie kanálov na vyrovnávanie tlaku medzi rubovou vrstvou bitúmenu (4) a podkladom, vyznačujúci sa tým, že poskytuje zmes z materiálu lejacej hmoty dispergovaného, emulzifikovaného alebo rozpusteného v kvapaline a z plniva, ktoré má takú zrnitosť, ktorá v zásade nepresiahne 0,15 mm;

že táto zmes je nanášaná na rubovú vrstvu bitúmenu (4) na tú stranu, ktorá sa privedie do styku s rotačným telesom;

že sa kvapalina je odparovaná skôr než príde do styku s rotačným telesom; a že sa zvárací bitúmen (6) je nanášaný v zónach (200, 600) na tú stranu, na ktorej je nanesená uvedená zmes.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že 95 hmotnostných % plniva má zrnitosť menšiu než 0,15 mm.
3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že 95 hmotnostných % plniva má zrnitosť menšiu než 0,045 mm.
4. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že dávkované množstvo zmesi a rýchlosť posunu materiálu jadra (3) je volená tak, aby sa získal konečný produkt s aspoň 0,3 cm³ plniva na m²krytiny.
5. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že dávkované množstvo zmesi a rýchlosť posunu materiálu jadra (3) je volená tak, aby sa získal konečný produkt maximálne s 200 cm³ plniva na m² krytiny, výhodne medzi 1 cm³ a 40 cm³, najvýhodnejšie medzi 3 •j 7 7 cm a 20 cm na m krytiny.
6. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že zmes je nanášaná procesom nastriekania.
7. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že zmes je nanášaná v takej vzdialenosti od prvého rotačného telesa, že sa kvapalina odparí skôr, než príde do styku s prvým rotačným telesom.
8. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že materiál jadra impregnovaný bitúmenom (3) a rubová vrstva bitúmenu (4) majú v čase, keď je nanášaná zmes, teplotu medzi 100 °C a 200 °C, výhodne medzi 120 °C a 160 °C.
9. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že materiál lejacej hmoty je polymérnym materiálom, napr. termoplastickým polymérnym materiálom.

H
10. Krytina skladajúca sa z materiálu jadra impregnovaného bitúmenom (3), na ktorý je nanesená lícna vrstva bitúmenu (2) a rubová vrstva bitúmenu (4) a ktorá má vonkajšiu vrstvu zváracieho bitúmenu (6) rozmiestnenú v zónach (200, 600) na jednej strane krytiny, vyznačujúca sa tým, že na rubovej vrstve bitúmenu (4) je prítomná vrstva zmesi (5) materiálu lejacej hmoty a plniva so zrnitosťou, ktorá v zásade nepresiahne 0,15 mm.
11. Krytina podľa nároku 10, vyznačujúca sa tým, že materiálom lejacej hmoty je termoplastický polymér.
12. Krytina podľa nároku 10 alebo 11, vyznačujúca sa tým, že 95 hmotnostných % plniva je tvorených zrnami, ktoré sú menšie než 0,15 mm.
13. Spôsob podľa nároku 10, 11 alebo 12, vyznačujúci sa tým, že množstvo plniva je aspoň 0,3 cm³ a maximálne 200 cm³ na m² krytiny, výhodne me-

3 3 3 3 2 dzi 1 cm a 40 cm , výhodnejšie medzi 3 cm a 20 cm plniva na m krytiny.