DE4420811A1 - Filamentverstärkte Vliesstoffbahn - Google Patents
Filamentverstärkte VliesstoffbahnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine filamentverstärkte Vliesstoff
bahn, die durch Scharen von in die Vliesstoffbahn inte
grierten, parallel laufenden Verstärkungsgarnen verstärkt
ist.
Eine derartige Vliesstoffbahn ist aus EP-A-0 506 051
bekannt. Sie wird als Einlage für Bitumenbahnen sowie als
Dachunterspannbahn eingesetzt. Zur Verfestigung der Vliese
und zur Verbindung des Vliesstoffes mit den Verstärkungs
garnen werden entweder Bindemittel-Lösungen oder -Disper
sionen oder Schmelzbinder eingesetzt. Im Falle von Schmelz
binder wird der Schmelzbinder entweder in Form von separaten
Bindefilamenten dem Vliesstoff zugegeben oder zumindest ein
Teil der Filamente der Verstärkungsgarne besteht aus
Bi-Komponenten-Filamenten, wobei die eine Komponente als
Schmelzbinder fungiert. Bei den bekannten Vliesstoffbahnen
hat es sich gezeigt, daß entweder die Delaminationseigen
schaften noch nicht ganz flächig voll zufrieden stellen oder
daß die Bruchfestigkeit nicht in der Höhe erreicht wird, wie
an sich aufgrund der Menge der eingesetzten Verstärkungs
garne zu erwarten ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vliesstoff
bahn der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen,
bei der eine Delamination auch in kleineren Bereichen
praktisch nicht mehr festgestellt werden kann, und die bei
geringem Flächengewicht eine außergewöhnlich hohe Stabilität
aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine filamentverstärkte
Vliesstoffbahn, die durch Scharen von in die Vliesstoffbahn
integrierten, parallel laufenden Verstärkungsgarnen ver
stärkt ist, wobei die das Vlies bildenden Filamente A an den
Kreuzungsstellen mit Filamenten B der Verstärkungsgarne und
zumindest stellenweise die Filamente B untereinander über
einen Binder miteinander verbunden sind, welche Vliesstoff
bahn sich dadurch auszeichnet, daß auch die Filamente A des
Vliesstoffes untereinander an ihren Kreuzungsstellen über
denselben Binder verbunden sind. Bevorzugt sind die Ver
stärkungsgarne zumindest überwiegend in Längsrichtung der
Vliesstoffbahn angeordnet. Es ist von Vorteil, wenn die
erfindungsgemäße Vliesstoffbahn ein Vliesgewicht zwischen
50 und 300 g/m² aufweist.
Eine Vliesstoffbahn bei der der Binder zur Verbindung der
Filamente des Vliesstoffes untereinander, der Verbindung der
Filamente des Vliesstoffes mit den Filamenten der Ver
stärkungsgarne und der Verbindung der Filamente der Ver
stärkungsgarne untereinander dient, ist in der
EP-A-0 506 051 nicht beschrieben. Umso überraschender muß es
angesehen werden, daß durch diese Maßnahme eine Delamination
auch in kleineren Bereichen praktisch nicht mehr beobachtet
wird und gleichzeitig noch die Stabilität gesteigert wird.
Die erfindungsgemäße Vliesstoffbahn zeichnet sich insbe
sondere dadurch aus, daß der Binder ein Schmelzbinder ist,
dessen Schmelztemperatur kleiner ist als die Schmelz
temperatur der Filamente A und B der Vliesstoffbahn.
Besonders günstig ist es, wenn bei der erfindungsgemäßen
Vliesstoffbahn die Filamente A des Vliesstoffes und die
Filamente B der Verstärkungsgarne aus einem ähnlichen,
insbesondere aus demselben Polymer bestehen. Es ist von
Vorteil, wenn für die Filamente A des Vliesstoffes und/oder
für die Filamente B der Verstärkungsgarne Bi-Komponenten-Filamente
verwendet werden.
Die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe gelingt vorzüglich,
wenn bei der Vliesstoffbahn die Filamente A des Vliesstoffes
und die Filamente B der Verstärkungsgarne aus Bi-Kompo
nenten-Filamenten bestehen, wobei die eine Komponente der
Bi-Komponenten-Filamente der Schmelzbinder ist. Besonders
günstig hierbei ist es, wenn die Bi-Komponenten-Filamente
Kern-Mantel-Filamente sind, wobei der Mantel der Schmelz
binder ist.
Für die Kernkomponente der Kern-Mantel-Filamente eignen sich
praktisch alle schmelzbaren Polymere, wie beispielsweise
Polyäthylenterephthalat, Polypropylen, Polyäthylen,
Polyamid, Polyurethan oder PVC. Für die Mantelkomponente
eignen sich dieselben Polymere, wobei jedoch darauf zu
achten ist, daß die Mantelkomponente einen Schmelzpunkt
aufweist, welcher um mindestens 10°C tiefer liegt als der
Schmelzpunkt der Kernkomponente. Eine besonders günstige
Polymerauswahl für die Kern-Mantel-Filamente der
erfindungsgemäßen Vliesstoffbahn ergibt sich, wenn Polyester
als Kernkomponente und Polyamid, insbesondere Polyamid 6,
als Mantelkomponente eingesetzt wird. Hierbei liegt
bevorzugt der Mantelanteil in
Volumenprozent der Kern-Mantel-Filamente zwischen 15% und
40%, insbesondere zwischen 10% und 35%.
Bei der erfindungsgemäßen Vliesstoffbahn ist die gestellte
Aufgabe besonders gut gelöst, wenn der Abstand benachbarter
Verstärkungsgarne zwischen 2 und 30 mm, insbesondere
zwischen 4 und 15 mm, liegt.
Die erfindungsgemäße Vliesstoffbahn zeichnet sich weiterhin
durch eine Reihe von besonders günstigen Eigenschaften aus,
die die Eignung dieser Vliesstoffbahn als Einlage für
Bitumenbahnen oder als Dachunterspannbahn aber auch als
Tuftinggrund für Teppiche deutlich macht.
Der Modul bei 5% Dehnung liegt bei der erfindungsgemäßen
Vliesstoffbahn bevorzugt bei mindestens 170 N, insbesondere
bei mindestens 190 N pro 5 cm und pro 100 g Vliesgewicht.
Die Bruchdehnung läßt sich bei der erfindungsgemäßen Vlies
stoffbahn gut einstellen, indem entsprechende Filamente mit
einem die Bruchdehnung gewährleistenden Binder kombiniert
werden. Die Bruchdehnung kann aber auch durch geeignete
Auswahl der Filamente A und/oder der Filamente B ent
sprechend eingestellt werden. Die Bruchdehnung liegt
bevorzugt zwischen 15% und 70%. Für Bitumenbahnen läßt sich
die Bruchdehnung leicht auf 15% bis 50% und für Tuftinggrund
auf 30% bis 65% einstellen.
Die Bruchfestigkeit liegt bevorzugt zwischen 300 und 600 N,
insbesondere zwischen 400 bis 550 N pro 5 cm und pro 100 g,
während die Weiterreißfestigkeit Werte von 100 bis 300 N,
bevorzugt von 130 bis 250 N pro 100 g aufweist.
Der Modul, die Bruchdehnung und die Bruchfestigkeit werden
an einem 5 cm breiten Streifen, bei dem die Verstärkungs
garne in Längsrichtung verlaufen, bei einer Ziehgeschwindig
keit von 20 cm/min und einer Temperatur von 21°C bestimmt
(DIN 533 857).
Die Weiterreißfestigkeit wird an einem 5 cm breiten
Streifen, bei dem die Verstärkungsgarne in Querrichtung
verlaufen, bei einer Ziehgeschwindigkeit von 10 cm/min und
einer Temperatur von 21°C bestimmt (DIN 53 363).
Die erfindungsgemäße Vliesstoffbahn weist außerdem eine
ausgezeichnete mechanische Stabilität bei hoher Temperatur
auf. Die mechanische Stabilität bei hoher Temperatur in
Längs- und in Querrichtung wird folgendermaßen bestimmt:
Auf einen Streifen von 60 cm Länge und 10 cm Breite wird
zentriert ein 10 cm langes und 8 cm breites Rechteck
aufgezeichnet, wobei die längere Seite in Längsrichtung
angeordnet ist. Der Streifen wird zwischen zwei Klemmen
derart befestigt, daß die freie Länge zwischen den Klemmen
etwa 25 cm beträgt. Nach einer 10-minütigen Behandlung in
einem auf 180°C aufgeheizten Ofen unter einer Belastung von
5,7 N werden die Abmessungen des aufgezeichneten Rechtecks
gemessen. Die Differenz zur ursprünglichen Länge bzw. Breite
des aufgezeichneten Rechtecks wird ins Verhältnis zur
ursprünglichen Länge bzw. Breite gesetzt und in % angegeben.
Die erfindungsgemäße Vliesstoffbahn weist bevorzugt eine
Stabilität S₁ in Längsrichtung auf, wobei
4,2 - 0,015 * G S₁ < 0 und wobei
G das Gesamtgewicht der Vliesstoffbahn in g/m² ist.
4,2 - 0,015 * G S₁ < 0 und wobei
G das Gesamtgewicht der Vliesstoffbahn in g/m² ist.
Eine Stabilität in Querrichtung, wobei
- 4,8 + 0,017 * G Sq 0 und wobei
G das Gesamtgewicht der Vliesstoffbahn in g/m² ist, ist ein weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vliesstoffbahn.
- 4,8 + 0,017 * G Sq 0 und wobei
G das Gesamtgewicht der Vliesstoffbahn in g/m² ist, ist ein weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vliesstoffbahn.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher
erläutert.
Bi-Komponenten-Filamente des Kern-Mantel-Typs, bei denen der
Kern aus Polyäthylenterephthalat und der Mantel aus
Polyamid 6 besteht, werden in bekannter Weise derart herge
stellt, daß sie einen Kern-Anteil von 73 Vol.-% und einen
Mantelanteil von 27 Vol.-% aufweisen. Die Kern-Mantel-Filamente
werden anschließend verstreckt und weisen dann
eine Bruchfestigkeit von 36 cN/tex eine Bruchdehnung von 64%
und einen Titer von 1 650 dtex auf. Die Kern-Mantel-Filamente
werden in bekannter Weise auf einem bewegten
Stahlgewebe-Band abgelegt, wobei die Zuführgeschwindigkeit
der Kern-Mantel-Filamente 358 m/min (Beispiel 1) bzw.
376 m/min (Beispiel 2) und die Geschwindigkeit des bewegten
Stahlgewebe-Bandes 20 m/min (Beispiel 1) bzw. 13 m/min
(Beispiel 2) beträgt. Auf die gleichmäßig in Wirrlage abge
legten Kern-Mantel-Filamente werden pro m 143 Garne mit der
selben Geschwindigkeit, wie sich das bewegte Stahlgewebe-Band
bewegt, aufgelegt, wobei jedes Garn aus 110 Kern-
Mantel-Filamenten desselben Typs besteht, mit welchem die
erste Wirrlage hergestellt wurde. Auf das nunmehr ent
standene Gebilde wird eine weitere Lage von Kern-Mantel-Filamenten
desselben Typs in derselben Weise wie die erste
Lage zugeführt, wodurch sich diese wiederum in Wirrlage auf
die erste Wirrlage und die inzwischen parallel aufliegenden
Garne anordnen. Nun wird auf das entstandene Gebilde heiße
Luft mit einer Temperatur von 224°C durch das Gebilde und
das Stahlgewebe-Band hindurchgeblasen. Durch diese ther
mische Behandlung, der eine Kühlung folgt, wird die nunmehr
entstandene filamentverstärkte Vliesstoffbahn verfestigt.
Sie weist danach folgende Eigenschaften auf:
Claims (25)
1. Filamentverstärkte Vliesstoffbahn, die durch Scharen von
in die Vliesstoffbahn integrierten, parallel laufenden
Verstärkungsgarnen verstärkt ist, wobei die das Vlies
bildenden Filamente A an den Kreuzungsstellen mit
Filamenten B der Verstärkungsgarne und zumindest
stellenweise die Filamente B untereinander über einen
Binder miteinander verbunden sind, dadurch gekenn
zeichnet, daß auch die Filamente A des Vliesstoffes
untereinander an ihren Kreuzungsstellen über denselben
Binder verbunden sind.
2. Vliesstoffbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstärkungsgarne zumindest überwiegend in
Längsrichtung der Vliesstoffbahn angeordnet sind.
3. Vliesstoffbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Binder ein Schmelzbinder ist, dessen
Schmelztemperatur größer ist als die Schmelztemperatur
der Filamente A und B der Vliesstoffbahn.
4. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente A des
Vliesstoffes und die Filamente B der Verstärkungsgarne
aus einem ähnlichen Polymer bestehen.
5. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente A des
Vliesstoffes und die Filamente B der Verstärkungsgarne
aus demselben Polymer bestehen.
6. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente A des
Vliesstoffes und/oder die Filamente B der Verstärkungs
garne Bi-Komponenten-Filamente sind.
7. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 3
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente A des
Vliesstoffes und die Filamente B der Verstärkungsgarne
Bi-Komponenten-Filamenten sind, wobei die eine
Komponente der Bi-Komponenten-Filamente der Schmelz
binder ist.
8. Vliesstoffbahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bi-Komponenten-Filamente Kern-Mantel-Filamente
sind, wobei der Mantel der Schmelzbinder ist.
9. Vliesstoffbahn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kernkomponente aus einem Polyester und die
Mantelkomponente aus einem Polyamid besteht.
10. Vliesstoffbahn nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Mantelkomponente aus Polyamid 6
besteht.
11. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 8
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelanteil in
Volumenprozent der Kern-Mantel-Filamente zwischen 5% und
40% liegt.
12. Vliesstoffbahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mantelanteil der Kern-Mantel-Filamente zwischen
10% und 35% liegt.
13. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand benach
barter Verstärkungsgarne zwischen 2 und 30 mm liegt.
14. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand benach
barter Verstärkungsgarne zwischen 4 und 15 mm liegt.
15. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn
einen Modul bei 5% Dehnung von mindestens 170 N pro 5 cm
und pro 100 g Vliesgewicht aufweist.
16. Vliesstoffbahn nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vliesstoffbahn einen Modul bei 5% Dehnung von
mindestens 190 N pro 5 cm und pro 100 g aufweist.
17. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn
eine Bruchdehnung von 15% bis 70% aufweist.
18. Vliesstoffbahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vliesstoffbahn eine Bruchdehnung von 15% bis 50%
aufweist.
19. Vliesstoffbahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vliesstoffbahn eine Bruchdehnung von 20% bis 65%
aufweist.
20. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn
eine Bruchfestigkeit von 300 bis 600 N pro 5 cm und pro
100 g aufweist.
21. Vliesstoffbahn nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vliesstoffbahn eine Bruchfestigkeit von 400 bis
550 N pro 5 cm und pro 100 g aufweist.
22. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn
eine Weiterreißfestigkeit von 100 bis 300 N pro 100 g
aufweist.
23. Vliesstoffbahn nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vliesstoffbahn eine Weiterreißfestigkeit von 130
bis 250 N pro 100 g aufweist.
24. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn
eine Stabilität Si in Längsrichtung aufweist, wobei
4,2 - 0,015 * G S₁ < 0 und wobei
G das Gesamtgewicht der Vliesstoffbahn in g/m² ist.
25. Vliesstoffbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffbahn
eine Stabilität in Querrichtung aufweist, wobei
- 4,8 + 0,017 * G Sq 0 und wobei
G das Gesamtgewicht der Vliesstoffbahn in g/m² ist.
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