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Verfahren zur Herstellung von Garnen für Kunstgrasflur und mit diesen Garnen hergestellter Kunstgrasflur. - Dokument DE69005067T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69005067T2 21.04.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0417832
Titel Verfahren zur Herstellung von Garnen für Kunstgrasflur und mit diesen Garnen hergestellter Kunstgrasflur.
Anmelder Tapijtfabriek H. Dessaux N.V., Oss, NL
Erfinder Geerts, Jan Frans Marie, B-2931 Leest-Mechelen, BE
Vertreter Kern, W., Dipl.-Ing.; Brehm, H., Dipl.-Chem. Dr.phil.nat.; Volpert, M., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anwälte, 81369 München
DE-Aktenzeichen 69005067
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 04.09.1990
EP-Aktenzeichen 902023357
EP-Offenlegungsdatum 20.03.1991
EP date of grant 08.12.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.04.1994
IPC-Hauptklasse D01D 5/42
IPC-Nebenklasse D01F 6/06   E01C 13/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Garnen für Kunstrasenfelder, bei welchem Polymergranulat zu Bändern oder zu einem Film extrudiert, der Film in Bänder geschnitten wird und die Bänder gedehnt werden. Die Erfindung bezieht sich ferner auf mit einem solchen Garn hergestellte Rasenfelder.

Aus "De Tex" 27 (1968) Nr. 12, Seiten 638-643 ist es aus einem Artikel "Staplefibres and continuous yarns of fibrillated polypropylene film" von Dr. G. Schuur bekannt, faserförmige Garne aus Polypropylene durch ein Extrudieren des Granulats zu einem Film, Dehnen des Films bei einem Dehnverhältnis von 1:6 bis 1:12, insbesondere 1:10, Schneiden des gedehnten Films in Bänder und Umgestalten dieser Bänder zu Fasern herzustellen. Es ist ferner möglich, den Film vor dem Dehnen in Bänder zu schneiden, wonach die Bänder gedehnt werden. Neben dem allgemeinen Gebrauch solcher Fasern für Kleidungsstücke, Teppiche und technische Versteifungen wird auch die Verwendung für "Kunstrasen" erwähnt.

Aus "The Textile Manufacturer", Juli 1971, Seiten 263-268 ist von "Fibrillated polypropylene fibre" W.H. Badrian und J.H.L. Choufoer bekannt, daß es schwierig ist, Polypropylenfasern mit Zusätzen aus einer Spinndüse direkt zu extrudieren, wenn dieses Polypropylen eine relativ hohe Menge an Zusätzen, wie z.B. Pigmente und Füllstoffe, enthält. Es wird deshalb vorgeschlagen, das Granulat zu einem Film zu extrudieren, diesen Film zu dehnen und den gedehnten Film in Bänder zu schneiden. Der bereits erwähnte Wert für das Dehnverhältnis beträgt 1:8. Die hergestellten Fasern haben einen niedrigen dtex-Wert von 6 und 42 Denier, wie es in der Tabelle auf Seite 266 gezeigt ist. Die Verwendung dieser Fasern für Kunstrasen wird in diesem Artikel nicht erwähnt.

In der Praxis werden Garne für Kunstrasenfelder hergestellt, wie es im europäischen Patent 0 263 566 offenbart ist, in dem Polymergranulate, wie z.B. Polypropylen, zu einem Film mit einer Breite von etwa 750 mm und einer Dicke von etwa 100 um gedehnt werden. Dieser Film wird in Bänder mit einer Breite von etwa 30 mm geschnitten, welche mit einem Dehnverhältnis von 1:4 oder größer zu einer Breite von etwa 15 mm und einer Dicke von etwa 50 um gedehnt werden. Um diese Bänder zu verzwirnen, werden sie mit Kerben versehen, so daß eine netzförmige Struktur hergestellt wird, welche ein Verzwirnen erleichtert. Wenn Kunstrasenfelder aus diesem Garn hergestellt werden, besteht ein Nachteil eines solchen Kunstrasenfeldes darin, daß eine nachträgliche Aufspaltung in Teilfasern auftritt, so daß im Ergebnis die Nadelflorgarne ausgetragen werden. Der Erfinder hat intensive Untersuchungen durchgeführt, um die Kunstrasenfelder zu verbessern, während denen die Forschungsversuche darauf gerichtet wurden, den Abnutzungswiderstand zu verbessern. Aus diesen Versuchen zeigt sich, daß bei einem relativ hohen Dehnverhältnis die Festigkeit der Fasern hoch ist, der Abnutzungswiderstand hingegen bei einem niedrigen Wert des Dehnverhältnisses verbessert werden kann. Deshalb wurde ein neues Verfahren entwickelt, bei welchem man auf ein bei der Herstellung von Garnen für Kunstrasenfelder nicht länger verwendetes Verfahren zurückgriff Dieses im Oberbegriff angegebene erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß Bänder mit einer Dicke von 100 um und einer Breite von 1,5 - 4 mm bei einem Dehnverhältnis von 1:2-3 zu Bändern mit einer Breite von 0,75-3 mm gedeht werden, und das extrudierte Band eine Dicke von 50-80% der ursprünglichen Dicke aufweist, und anschließend 5-10 Bänder zu dem Garn verzwirnt werden. Vorzugsweise haben die Bänder nach dem Extrudieren eine Breite von 2-3 mm und nach der Dehnung, während welcher die Dicke des Bandes 50- 70% der ursprünglichen Dicke wird, eine Breite von 1-2 mm Vorteilhaft ist außerdem, daß die Bänder eine Garnzahl von 900-1350 dtex aufweisen und daß außer Polypropylen ein Block-Copolymer verwendet wird, welches durch Solvay, Belgien vertrieben wird. Beirn erfindungsgemäßen Verfahren kann das Schneiden der Bänder aus dem Film und das Dehnen umgekehrt werden, so daß es möglich ist, sowohl die Bänder als auch den Film zu dehnen.

Es mag richtig sein, daß es aus dem US-Patent 4 253 299 bekannt ist, Garne herzustellen, die 34 verwickelte, thermoplastische, schmelzgesponnene Elementarfäden von 108-212 dtex aufweisen und auf ein Ziehverhältnis von etwa 2,5 bis etwa 3,5 gezogen wurden. Insbesondere die Fasern werden jedoch durch Schneiden der Filme und Dehnen der Fasern bei einem Dehnverhältnis von etwa 3,0 hergestellt, so daß leichtere Fasern von etwa 132 Denier pro Faser hergestellt werden, welche in eine Düse verwickelt werden. Auf der Basis derartiger Fasern können keine brauchbaren Kunstrasenfelder erzeugt werden.

Auf der Basis der Ergebnisse der durchgeführten Versuche ergibt sich, daß die mit einem erfihdungsgemäßen Nadelflorgarn hergestellten Kunstrasenfelder weniger anfällig für eine nachträgliche Aufstellung in Teilfasern sind, was durch einen Rad-Versuch geprüft werden kann, bei dem ein deutlich verbessertes Ergebnis aufgrund einer visuellen Prüfung erhalten werden kann. Aus dem Taber-Test, von dem die Ergebnisse in der nachstehenden Tabelle gezeigt sind, ist ersichtlich, daß der Faserverlust deutlich um 70 bei Kunstrasenfeldern auf der Basis von Garnen, wie sie für in dem europäischen Patent 0 263 566 beschriebene Felder verwendet wurden, auf 20 für Kunstrasenfelder abgenommen hat, die auf der Basis der erfindungsgemäßen Garne hergestellt wurden.

Tabelle
Material für den Kunstrasen Verwendetes Verfahren dtex Dehnverhältnis Verschleiß Polypropylen Polypropylen + Silikonöl 15mm-Bänder mit Kerben*) gemäß der Erfindung *) 4 Kerben pro 10 mm Breite

Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß die Verwendung von Silikonderivaten, wie z.B. Silikonöl, auf dem Gebiet des Kunstrasens zum Verringern des Reibungskoeffizienten den Verschleiß vermindert.

Anstelle des Herstellens eines in Bänder von 2-3 mm zu schneidenden Films ist es auch möglich, direkt Bänder mit der angegebenen Breite aus der Spinndüse herzustellen. Anschließend wird die Schmelze durch eine Spinndüse mit Öffnungen gedrückt, die derart dimensioniert sind, daß die Bänder direkt, nachdem sie gekühlt werden, erhalten werden können im Gegensatz zu der in dem vorerwähnten Artikel von W.A. Badrian angegebenen Erwartung, da erfindungsgemäß nunmehr schwerere Fasern, als nach diesem Artikel ins Auge gefaßt, hergestellt werden.

Die Erfindung wird genauer mit Bezug auf die nachfolgenden Beispiele erläutert.

Beispiel I

Polypropylen mit einem Schmelzindex von 2 wird einem Extruder zugeführt. Daraus wird ein Film mit einer Breite von 750 mm und einer Dicke von 100 um hergestellt.

Dieser Film wird in Bänder von 2-3 mm Breite geschnitten, wobei die Dicke erhalten bleibt. Das Dehnen erfolgt bei einer Temperatur von etwa 130 C mit einem Dehnverhältnis von 1:2,5. Es ist ferner möglich, zunächst den Film zu dehnen und aus dem gedehnten Film die Bänder zu schneiden. Ein Heißwindofen wird für das Dehnverfahren verwendet. Nach dem Entspannen, Kühlen und Schrumpfen werden Bänder mit einer Breite von 1,5 mm und einer Dicke von 60um erhalten. Acht dieser Bänder werden zu einem Garn verzwimt, das in einen Teppich für ein Kunstrasenfeld mittels eines Tuftingverfahrens verarbeitet werden kann.

Beispiel II

Das Verfahren von Beispiel I wird wiederholt, wobei anstelle von Polypropylen ein Block-Copolymer verwendet wird, das aus Polypropylen und Polyäthylen, von Solvay, Belgien auf den Markt gebracht, besteht.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Herstellen von Garnen für Kunstrasenfelder, bei welchem Polymergranulat zu Bändern oder zu einem Film extrudiert, der Film in Bänder geschnitten wird und die Bänder gedehnt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Bänder mit einer Dicke von 100 um und einer Breite von 1,5 - 4 mm bei einem Dehnverhältnis von 1 : 2 - 3 zu Bändern mit einer Breite von 0,75 - 3 mm gedehnt werden, während das extrudierte Band eine Dicke von 50 - 80 % der ursprünglichen Dicke aufweist, und anschließend 5 - 10 Bänder zu dem Garn verzwirnt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder nach dem Extrudieren eine Breite von 2 - 3 mm haben und nach der Dehnung, während welcher die Dicke des Bandes 50 - 70 % der ursprünglichen Dicke wird, die Breite der Bänder 1 - 2 mm beträgt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymergranulat ein Propylen enthaltendes Block-Copolymer verwendet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Bänder eine Garnzahl von 900 - 1350 dtex aufweisen.







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