00001 Unterspannbahn-Herstelluncrsverfahren
00002
00003 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierli¬
00004 chen Herstellen einer diffusionsoffenen Unterspannbahn
00005 gemäß Gattungsbegriff des Anspruches 1.
00006
00007 In dem DE-Ul 296 02 475 und in der DE-Al 196 42 252
00008 wird ein gattungsgemäßes Verfahren beschrieben. Bei
00009 dem gattungsgemäßen Verfahren handelt es sich um ein
00010 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer diffu¬
00011 sionsoffenen Unterspannbahn. Die Unterspannbahn be¬
00012 steht aus einem Verbund eines ersten, aus schmelzgebla¬
00013 senen Endlosfilamenten bestehenden hydrophoben Kunst¬
00014 stoff-Vlies. Derartige Kunststoffvliese werden allge¬
00015 mein auch als Meltblown bezeichnet. Ein zweites Kunst¬
00016 stoff-Vlies ist als Verstärkungsauflage auf das Melt-
00017 Blown aufgebracht. Bei dem gattungsgemäßen Verfahren,
00018 wie es in den oben genannten Schriften beschrieben ist,
00019 erfolgt das Aufbringen in einer Flachbett-Kaschiervor¬
00020 richtung, in welche die beiden Vliese in Aufeinanderlä¬
00021 ge bahnförmig einlaufen. Die aufeinanderliegenden
00022 Vliese werden in der Flachbett-Kaschiervorrichtung
00023 flächig mit Druck und Temperatur beaufschlagt . Dabei
00024 schmelzen die Filamente des hydrophoben Kunststoff-Vlie¬
00025 ses auf und bilden eine geleeartige Oberfläche, in
00026 welcher die Verstärkungsauflage haften kann. Durch das
00027 Aufgelieren verhautet die Oberfläche und wird dadurch
00028 weitestgehend wasserdicht. Infolge verbleibender Rest-
00029 poren ist diese verhautete Schicht dampfdurchlässig.
00030 Unterspannbahnen müssen eine Wasserdichtigkeit einer
00031 Wassersäule von deutlich mehr als 1.000 mm aufweisen.
00032 Bei Unterspannbahnen, die gemäß dem bekannten Verfahren
00033 hergestellt werden, wird der Mindestwert von 1.000 mm
00034 oft nicht erreicht.
00036 Aus der EP-Bl 0 245 933 ist ein Verfahren zur Herstel00037 lung von Vliesmaterial mit einer Lage eines polymeren 00038 Spinnvlieses bekannt. Die Außenfläche dieses Spinnvlie- 00039 ses wird heiß kalandiert. Das Material wird mit einer 00040 Substanz beschichtet, die einen höheren Schmelzpunkt 00041 aufweist, als die polymeren Fäden. Der Beschicht- 00042 ungsvorgang erfolgt im Heiß-Kalandierverfahren. In den 00043 Figuren dieser EP-PS wird dargestellt, wie das Vliesma00044 terial zufolge Temperaturbeaufschlagung unter Ausbil00045 dung von Restporen verhautet . 00046 00047 Ausgehend von einem gattungsgemäßen Verfahren liegt der 00048 Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein mehrlagiges Kunst00049 stoff-Vlies herzustellen, welches einerseits mechanisch 00050 hoch beanspruchbar und andererseits bei ausreichender 00051 Dampfdurchlässigkeit eine nach DIN-EN 20811 geforderte 00052 Wasserdruckdichtigkeit besitzt . 00053 00054 Gelöst wird die Aufgabe durch das in den Ansprüchen 00055 angegebene Verfahren. 00056 00057 Das erfindungsgemäße Verfahren trennt die Ausbildung 00058 der Verhautung mit Restporenbildung räumlich von der 00059 mechanischen Verankerung der Verstärkungsauflage. Das 00060 hydrophobe Vlies, welches entweder direkt von einem 00061 Wickel als Rohmaterial abgewickelt wird oder zuvor mit 00062 einer Acrylatimprägnierung versehen wird, wird in einer 00063 Erwärmungsstation verhautet . Das so verhautete Vlies 00064 wird dann insbesondere nach einer Abkühlphase der be00065 kannten Flachbett-Kaschiervorrichtung zugeführt, wo es 00066 zusammen mit einer Verstärkungseinlage einläuft. In 00067 dieser Flachbett-Kaschiervorrichtung erfolgt dann durch 00068 flächige Beaufschlagung mit Druck und Temperatur die 00069 Haftverbindung zwischen den beiden Vliesen. Das 00070 Meltblown kann auch als Zwischenlage zweier Verstär-
00071 kungsauflagen in den Flachbett-Kaschierer einlaufen.
00072 In einer ersten Verfahrensvariante wird das von einem
00073 Wickel abgerollte Meltblown, dessen Ausgestaltung und
00074 physikalische Eigenschaften im DE-Ul 296 02 475 im
00075 Detail beschrieben ist, abgerollt und einer Wärmebeauf-
00076 schlagung unterzogen. Während dieser Wärmebeaufschla-
00077 gung in der vorgeordneten Erwärmungsstation schmelzen
00078 die Endlosfilamente auf und bilden miteinander eine
00079 geleeartige Verbindung. Diese geleeartige Verbindung
00080 verhautet vor dem Eintritt des Meltblown in die Flach-
00081 bett-Kaschiervorrichtung, wobei sich die Restporen
00082 ausbilden. In einer zweiten Variante der Erfindung
00083 wird das Meltblown ebenfalls von einem Wickel als Rohma-
00084 terial abgewickelt und dann in einem Foulard mit einer
00085 Acrylatimprägnierung getränkt. Das so getränkte und
00086 hydrophobierte Kunststoff-Vlies wird sodann in die
00087 Erwärmungsstation gebracht. Es durchläuft die Erwär-
00088 mungsstation, wobei die Acryl-Dispersion unter Ausbil-
00089 düng einer hydrophoben Haut mit Restporen trocknet.
00090 Die Ausbildung dieser Verhautung erfolgt durch ein
00091 Trocknen der Acryldispersion. In dem Zwischenraum
00092 zwischen der Erwärmungsstation und der Flachbett-Ka-
00093 schiervorrichtung, welchen das vorverhautete Produkt
00094 durchläuft, erfolgt ein Abkühlen und Abdampfen des
00095 Wasseranteils der Dispersion. In einer Variante des
00096 Verfahrens ist vorgesehen, daß das hydrophobe Vlies
00097 erst nach dem Durchlauf durch die gesonderte Erwarmungs-
00098 Station in Anlage an die mindestens eine Verstärkungs-
00099 aufläge gebracht wird. Bei dieser Verfahrensvariante
00100 erfolgt die Auflage der Verstärkungsauflage auf ein
00101 bereits vorverhautetes Meltblown. Die mechanische
00102 Verankerung erfolgt dann in der Flachbett-Kaschiervor-
00103 richtung. Eine weitere Verfahrensversion sieht vor,
00104 daß das mit einer Acryldispersion beschichtete oder
00105 getränkte hydrophobe Vlies vor der Erwärmungsstation in
00106 Anlage gebracht wird mit der Verstärkungsauflage. Das
00107 Vlies läuft dann bereits in Aufeinanderlage mit der
00108 Verstärkungseinlage in die erste Erwärmungsstation ein,
00109 wo im Wege einer Vortrocknung die Verhautung erfolgt.
00110 Nach dem Durchlaufen einer Abkühl- und Abdampfzone
00111 zwischen Erwärmungsstation und Flachbett-Kaschiervor-
00112 richtung tritt dann die Bahn in die Flachtettkaschie-
00113 rung ein, wo eine Temperatur und Druckbeaufschlagung
00114 derart erfolgt, daß sich die Verstärkungsauflage in der
00115 Verhautung mechanisch verankert und die Unterspannbahn
00116 im Querschnitt vergleichmäßigt wird. Bei dieser Verfah-
00117 rensvariante erfolgt in der Erwärmungsstation lediglich
00118 eine Trocknung und keine Druckbeaufschlagung. Erfolgt
00119 die Verhautung in der vorgeordneten Erwärmungsstation
00120 durch Temperaturbeaufschlagung und Aufschmelzen der
00121 Filamente, so kann diese Erwärmungsstation auch in Form
00122 einer Flachbett-Kaschiervorrichtung ausgebildet sein.
00123 Hinsichtlich der Ausgestaltung dieser Flachbett-Ka-
00124 schiervorrichtung und der nachgeordneten Flachbett-Ka-
00125 schiervorrichtung, in welcher die Haftverbindung er-
00126 folgt, wird auf das DE-Ul 296 02 475 verwiesen. Die
00127 Oberfläche der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
00128 hergestellten Unterspannbahn besitzt eine Wasserdichtig-
00129 keit entsprechend einer Wassersäule von deutlich mehr
00130 als 1.000 mm. Diese deutliche Steigerung der Wasser-
00131 dichtigkeit wird darauf zurückgeführt, daß die Gelier-
00132 ung ungestört von einer Haftverbindung erfolgen kann
00133 und die Haftverbindung der Verstärkungsauflage mit
00134 einer bereits verhauteten Oberfläche erfolgt. In einer
00135 vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besteht das
00136 nach Verhauten im wesentlichen wasserdichte Vlies aus
00137 einem Polypropylen- oder einem Polyäthylen-Kunststoff.
00138 Als Werkstoff für das wasserdichte Vlies kommt darüber
00139 hinaus Polyamid, Polyäthylen-Blockamid oder Polyäthy-
00140 len-Terephthalat in Betracht. Die Verstärkungsauflage
00141 besteht vorzugsweise aus Polypropylen, Polyester oder
00142 Polyäthylen. Die bevorzugte Ausgestaltung der Dachun-
00143 terspannbahn besitzt eine beidseitige Verstärkungsaufla-
00144 ge in Form bspw. eines Spinnvlieses oder eines Gitters.
00145 Das Spinnvlies kann mit Prägepunkten versehen sein. Mit
00146 diesen Prägepunkten sind die Fasern des Spinnvlieses
00147 miteinander verschmolzen. Diese Ausgestaltung zeichnet
00148 sich durch eine Griffigkeit und hohe Robustheit aus.
00149 Die Verstärkungsauflage kann vorzugsweise UV-stabili-
00150 siert sein. Sie kann ferner hydrophob und/oder oleop-
00151 hob ausgebildet sein. Wenn das Deckvlies neben der
00152 UV-Ausrüstung auch hydrophob oder oleophob ausgerüstet
00153 ist, ist gewährleistet, daß das Deckvlies sich bei
00154 Dauerregen nicht vollsaugt, so daß eine derartige dort
00155 gespeicherte Feuchtigkeitsmenge über Durchdringungen,
00156 wie bspw. Nadel- und Tackerlöcher, überdeckte Holzbau-
00157 teile befeuchtet bzw. durchnäßt. Das nach dem Verhauten
00158 im wesentlichen wasserdichte Vlies kann darüber hinaus
00159 auch flammhemmend ausgerüstet sein. Es wird auch als
00160 vorteilhaft angesehen, wenn der Schmelzpunkt der Ver-
00161 Stärkungsauflage niedriger ist als derjenige des nach
00162 Verhauten im wesentlichen wasserdichten Vlieses und
00163 insbesondere geringer, als die Haut selbst, so daß beim
00164 Verbinden der Verstärkungsauflage mit dem Meltblown die
00165 Haut unbeschädigt bleibt. In einer besonderen Weiter-
00166 bildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das mit einer
00167 restporenbelassenen Verhautung versehene hydrophobe
00168 Vlies zumindestens einseitig an einem Verstärkungsgit-
00169 ter angeschmolzen ist, welches an seinen Gitter-Kreu-
00170 zungspunkten Noppen besitzt. Die Erfindung betrifft
00171 insbesondere auch eine derartig ausgebildete Unterspann-
00172 bahn. 00173
00174 Nachfolgend wird das Verfahren anhand mehrerer Ausfüh-
00175 rungsbeispiele im Detail erläutert. Es zeigen
00176 Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfah00177 rens gemäß einer ersten Variante, 00178 00179 Fig. 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfah00180 rens gemäß einer zweiten Variante, 00181 00182 Fig. 3 eine Draufsicht auf das Verfahrensprodukt, 00183 00184 Fig. 4 einen Querschnitt durch das Verfahrensprodukt 00185 gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3, 00186 00187 Fig. 5 eine Darstellung gemäß Fig. 4 eines weiteren 00188 Verfahrensproduktes, 00189 00190 Fig. 6 eine Darstellung gemäß Fig. 2 einer weiteren 00191 Vorrichtung zur Durchführung einer weiteren 00192 Verfahrensvariante, 00193 00194 Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Dachun00195 terspannbahn in perspektivischer Darstellung, 00196 00197 Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung der Dachunter00198 spannbahn gemäß Fig. 7 und 00199 00200 Fig. 9 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Unterspann00201 bahn mit einseitig aufgebrachter Verstärkungs00202 aufläge in Form eines Gitters aufliegend auf 00203 einer Schalung. 00204 00205 Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht 00206 aus einer Flachbett-Kaschiervorrichtung 1, wie sie im 00207 DE-Ul 296 02 475 schon beschrieben wird. Nachgeordnet 00208 der Kaschiervorrichtung 1 ist ein Kühlaggregat 2 und 00209 eine Randbeschneidungsvorrichtung 3. In einem Wickelag00210 gregat 4 wird das Verfahrensprodukt, die diffusionsoffe-
00211 ne Unterspannbahn, aufgewickelt. Vor der Flachbett-Ka00212 schiervorrichtung 1 befindet sich ein Wickelträger 5, 00213 welcher zwei Wickel eines Kunststoff-Vlieses 6, 7 00214 trägt . Das aufgewickelte Material kann ein Gelege sein 00215 oder ein Gitter. Der Wickel 6 ist das Deckvlies und 00216 der Wickel 7 ist das Grundvlies . Es ist aber auch 00217 ausreichend, wenn nur ein Wickel vom Wickelträger 5 00218 getragen wird. Deckvlies 6 und Grundvlies 7 bilden 00219 Verstärkungsauflagen aus, die auf ein hydrophobes Vlies 00220 9 in der Kaschiervorrichtung 1 mittels Druck und Tempe00221 ratur aufgebracht werden. Dies kann durch Anschmelzen 00222 erfolgen oder aber auch durch einen Heiß-Schmelz-Kleber. 00223 00224 Das zusammen mit den Verstärkungsauflagen 6 und 7 in 00225 den Flachbett-Kaschierer 1 einlaufende hydrophobe Vlies 00226 9 ist ein Kunststoff-Vlies und besteht vorzugsweise aus 00227 Polypropylen oder Polyäthylen. 00228 00229 Das hydrophobe Vlies 9 kommt aus einer in Bearbeitungs- 00230 richtung dem Flachbett-Kaschierer 1 vorgeordneten Erwär00231 mungsstation 8. In dieser Erwärmungsstation 8 wird ein 00232 einlaufendes Vlies 10 erwärmt. 00233 00234 Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung sieht 00235 das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß in der Erwär00236 mungsstation 8 die Mikrofilamente des vom Wickel 13 00237 abgezogenen Roh-Meltblown zufolge einer Temperatur- und 00238 gegebenenfalls Druckbeaufschlagung aufgelieren. Wie in 00239 den Figuren der EP-0 245 933 dargestellt ist, wird 00240 durch diese Gelierung und eine anschließende Abkühlung 00241 eine mit Restporen versehene Haut ausgebildet . Diese 00242 Haut ist hydrophob, so daß sie im wesentlichen wasser00243 dicht ist. Diese Haut hat aber Restporen, so daß durch 00244 die Haut Wasserdampf hindurchtreten kann. Auf dieses
00245 so verhautete Vlies 9 werden dann die Verstärkungsaufla¬
00246 gen 6 und 7 aufgebracht.
00247
00248 Auf der in Fig. 2 dargestellten zweiten Version einer
00249 Vorrichtung wird eine zweite Verfahrensversion durchge¬
00250 führt . Das Rohvlies wird von einem Wickel 13 abgewik-
00251 kelt und in einem Foulard 11 in einer Acryldispersion
00252 12 getränkt. Es ist auch denkbar, daß die
00253 Acryldispersion 12 durch andere Mittel und Methoden auf
00254 das Rohvlies gebracht wird. Diese Acryldispersion 12
00255 hat die Eigenschaft, wenn sie trocknet, eine Verhautung
00256 zu bilden, die hydrophob ist und gleichzeitig Restporen
00257 von mikroskopischer Größe auszubilden. Die aus dem
00258 Foulard 11 austretende Bahn 10 des mit einer Acryl¬
00259 dispersion 12 getränkten Vlieses tritt sodann in eine
00260 Erwärmungsstation 8 ein. In dieser Erwärmungsstation
00261 wird die Acryldispersion getrocknet, so daß die zuvor
00262 beschriebene Verhautung eintreten kann.
00263
00264 Das Deck- und Grundvlies 6, 7 kann als Gitter oder
00265 Gewebe ausgebildet sein. Deck- und Grundvlies 6, 7
00266 können darüber hinaus UV-stabilisiert ausgerüstet
00267 sein. Es ist auch vorgesehen, diese Vliese bzw. Gitter
00268 und Gewebe hydrophob und/oder oleophob auszurüsten,
00269 damit sich diese Schichtbestandteile der Unterspannbahn
00270 bei Dauerregen nicht vollsaugen können.
00271
00272 Es wird als vorteilhaft angesehen, daß durch die
00273 Acrylatimprägnierung das Meltblown verfestigt wird, was
00274 insbesondere bei niedrigen Meltblown-Flächengewichten
00275 die Produktionssicherheit erhöht, da ein Reißen unwahr¬
00276 scheinlicher wird. Hinsichtlich der Ausgestaltung des
00277 Roh-Meltblown wird auf das DE-Ul 296 02 475 verwiesen.
00279 Es hat sich in Versuchen herausgestellt, daß eine gute 00280 Wasserdichtigkeit ohne nennenswerte Verschlechterung 00281 der Wasserdampfdurchlässigkeit erreicht werden kann, 00282 wenn die Verhautung vor der Verbindung mit der Verstär00283 kungsabdeckung erfolgt. Flächengewichte des Meltblown 00284 von ca. 10-40 g/m2 haben sich als ausreichend erwie00285 sen. Der Schmelzpunkt der Verstärkungsauflage ist 00286 geringer als der Schmelzpunkt der Haut des Meltblown. 00287 Hierdurch wird erreicht, daß die Haut bei der Flach00288 bett-Kaschierung 1 nicht zerstört wird. 00289 00290 In Fig. 4 ist der Querschnitt durch ein erstes Ausfüh- 00291 rungsbeispiel einer Unterspannbahn dargestellt. Zwi00292 schen Deckvlies 6 und Grundvlies 7 ist das Meltblown 00293 angeordnet . Deckvlies 6 und Grundvlies 7 können als 00294 Spinnvlies ausgebildet sein mit in regelmäßigen Abstän00295 den angeordneten Prägepunkten 14, in denen das Gelege 00296 miteinander verschmolzen ist. 00297 00298 Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5 fehlt das 00299 Deckvlies 6. Dort ist als einzige Verstärkungsauflage 00300 das Vlies 7 mit den Prägepunkten 14 vorgesehen. 00301 00302 Bei der in der Fig. 6 dargestellten Vorrichtung läuft 00303 das Vlies 13 zusammen mit dem Deckvlies 6 in den 00304 Foulard 11 ein. Das daraus austretende Band 10, auf 00305 welchem die Verstärkungsauflage auf dem acrylgetränkten 00306 Vlies aufliegt, tritt in eine Erwärmungsstation 8 ein. 00307 In dieser Erwärmungsstation 8 wird die Acryldispersion 00308 vorgetrocknet. Bei der Erwärmung des Bandmateriales 00309 tritt der Wasserbestandteil aus der Acrylbeschichtung 00310 heraus . Dieses Abdampfen erfolgt insbesondere in einer 00311 Abkühl- und Abdampfzone 10, welche zwischen der Erwär00312 mungsstation 8 und der Flachbett-Kaschiervorrichtung 1 00313 liegt. Die Abstandszone kann eine Länge von etwa 3 m
00314 haben. In der Erwärmungsstation wird das Bandmaterial 00315 lediglich mit Wärme beaufschlagt und bei dieser Verfah00316 rensvariante nicht mit Druck. 00317 00318 In der Flachbett-Kaschiervorrichtung erfolgt dann eine 00319 Beaufschlagung des vorgetrockneten Bandes mit Druck und 00320 Temperatur, so daß die Verstärkungsauflage fest in der 00321 Acrylatschicht verankert wird. Durch Druckbeaufschla00322 gung findet eine Vergleichmäßigung der Oberfläche statt. 00323 00324 In einer weiteren Verfahrensversion ist vorgesehen, daß 00325 das Acrylat heißsiegelfähig ist. Der Schmelzpunkt, der 00326 sich nach Abtrocknen des Acrylats bildenden Haut liegt 00327 etwa zwischen 100 und 120°C. In der Flachbett-Kaschier00328 vorrichtung 1 können die Gitter bzw. Spinnvliese 00329 dann durch Aufschmalzen der verhauteten Acrylat- 00330 imprägnierung mit diesem Vlies verankert werden. 00331 00332 Bei dem in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungs- 00333 beispiel besteht die Verstärkungsauflage aus einem 00334 Gitternetz aus einem geeigneten Kunststoff. An den 00335 Kreuzungspunkten der Gitterstege sind noppenartige 00336 Verdickungen 15 vorgesehen, so daß die Gitterstege mit 00337 Abstand zu einer Schalung liegen. Die auf der Rücksei00338 te vorgesehene Verstärkungsauflage 7 kann ebenfalls 00339 gitterförmig ausgebildet sein. Sie braucht aber nicht 00340 an den Gitter-Kreuzungspunkten mit den Noppen 15 verse00341 hen sein. Die Noppen 15 geben der Unterspannbahn eine 00342 besondere Griffigkeit. 00343 00344 In der Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel dieser Unter00345 spannbahn dargestellt, wobei die mit den Noppen 15 00346 versehene Verstärkungsauflage in Form eines Gitters 00347 aufliegt auf einer Schalung 16, so daß sich zwischen 00348 dem Gitter 6 und der Oberfläche der Verschalung 16 ein
00349 Luftfreiraum ausbildet. Durch diesen Abstand ist die
00350 verhautete Schicht gegen Rauhigkeiten der Schalungsober-
00351 fläche geschützt. Insbesondere können geringfügig über
00352 die Oberfläche der Schalung 16 heraustretende Späne die
00353 Verhautung nicht zerstören. 00354
00355 Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich.
00356 In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der
00357 Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori-
00358 tatsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt-
00359 lieh mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser
00360 Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit
00361 aufzunehmen. 00362