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Dokumentenidentifikation DE19837499A1 17.02.2000
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von fibrillierten Folien aus Polypropylen oder Polyäthylen
Anmelder WKI Isoliertechnik GmbH Berlin, 13088 Berlin, DE
Erfinder Feuerböther, Dieter, 14770 Brandenburg, DE
Vertreter Reimann, W., Dipl.-Jur. Ing., Pat.-Ass., 12685 Berlin
DE-Anmeldedatum 13.08.1998
DE-Aktenzeichen 19837499
Offenlegungstag 17.02.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.02.2000
IPC-Hauptklasse D01D 5/42
IPC-Nebenklasse C08L 23/06   C08L 23/12   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft die Herstellung von monoaxial gereckter fibrillierter Folien mit netzartigem Charakter aus Polyprobylen oder Polyäthylen bzw. spezieller Abmischungen besonders zur Verwendung in der Begrünung und Erosionssicherung von Flächen und Böschungen und weiteren Einsatzgebieten vorrangig im Bauwesen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft die Herstellung monoaxial gereckter fibrillierter Folien mit netzartigem Charakter aus Polypropylen oder Polyäthylen bzw. speziellen Abmischungen besonders zur Verwendung in der Begrünung und Erosionssicherung von Flachen und Böschungen und weiteren Einsatzgebieten vorrangig im Bauwesen.

Das Fibrillieren von Polypropylen- oder Polyäthylenfolien ist für die Herstellung von Folienfäden bekannt und erfolgt auf Folie-Extrusionsanlagen (Flachfolie Blasfolie, Chill-Roll- Verfahren) in einer Monotechnologie, die lediglich eine Modifikation der Folienfäden fibrilliert, unfibrilliert und mit hohem bzw. niedrigem Reckgrad ermöglicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, Lösungen vorzuschlagen, mit denen unter Verwendung der vorhandenen Anlagentechnik durch spezielle Maßnahmen in der Technologie und an den Anlagen, Folien ohne Aufteilung in Bändchen komplex gereckt, fibrilliert und aufgewickelt werden und so eine netzartige Folie mit unterschiedlicher Breite und großer Länge hergestellt wird.

Die erfinderische Lösung beinhaltet einen komplex von Einzelmaßnahmen bezüglich

  • - der Materialzusammensetzung des Polypropylen oder Polyäthylen und Abmischungen;
  • - der technologischen Parameter beim Extrudieren, Recken, Fibrillieren und Aufwickeln der Folien;
  • - der notwendigen maschinentechnischen Anpassungen.

Diese Maßnahmen bedingen sich gegenseitig sind aber von der Fachwelt bisher nicht angewandt worden.

Die erfinderische Leistung besteht besonders in dem Vorteil der Erweiterung der bisherigen Monotechnologie für Folienfäden auf fibrillierte Folienbahnen mit im wesentlichen gleichen technologischen Ausrüstungen und Ausgangsmaterialien.

Diese fibrillierten Folienbahnen haben als netzartige Strukturen eine enorme Einsatzbreite auf dem Gebiet der Geotextilien und zur Stabilisierung von Erzeugnissen der Bauindustrie (Platten).

Im Folgenden werden die notwendigen Einzelmaßnahmen beschrieben.

  • 1. Die Extruder werden wie bei der Folienbändchenherstellung eingesetzt. Mittels einer entsprechenden Temperaturführung bei Anwendung spezieller Mischungsverhältnisse der Ausgangsmaterialien sind spezifische Größen so einzustellen, damit eine gesicherte Homogenisierung der Schmelze erreicht wird.
  • 2. Die Ringdüsen-Blasfolienverfahren und Flachdüsen für Chill-Roll- bzw. Wasserbadverfahren werden wie bei der. Folienbändchenherstellung eingesetzt. Wichtig ist es hier, durch Einsatz entsprechender Filter eine große Sauberkeit der Schmelze zu erzielen und auf eine exakte Kühlung zu achten, um ein vorzeitiges Aufreißen der Folie nach dem Recken zu vermeiden.
  • 3. Die Folienreckung der gesamten Breite ist unter Berücksichtigung der eingesetzten Mischungen von besonderer Bedeutung und die Höhe des Reckverhältnisses richtet sich dabei nach den späteren Einsatzbedingungen. Es können dabei Reckverhältnisse von größer 7fach angewandt werden.

    Wichtig ist, daß das Reckverhältnis und die Temperaturführung im Heißluftkanal unter Berücksichtigung der jeweiligen Materialmischung so eingestellt werden, daß ein Aufreißen der Folie durch die reduzierten Querfestigkeiten vermieden wird und die Reckung im ersten Drittel des Heißluftkanales abgeschlossen ist. Weiter ist die Führung der Folienbahnen so zu verändern, daß der Umschlingungswinkel erhöht wird, gesicherte Rückhaltekräfte geschaffen werden und dadurch die Schlupfgröße bei Anwendung unterschiedlicher Reckverhältnisse minimiert wird.

    Mit den vorgenannten Anforderungen ist eine Erhöhung der Antriebsleistung der Reckwerke verbunden, die ca. 25% beträgt und in der Regel als Leistungsreserve in den Aggregaten vorhanden ist.
  • 4. Die Fibrillierung erfordert die gegenseitige spezielle Abstimmung der Nadelwalzen, der eingesetzten Nadelstäbe der Nadelwalzen, der Nadeldichten, der Nadelgeschwindigkeiten, der Eintauchtiefen, der Kontaktstrecke und des Aufspaltverhältnisses.

    Als vorteilhaft haben sich Nadelwalzen mit schwalbenschwanzförmigen Nadelstäben erwiesen.

    Die Nadeldichten sind für die Erzeugung von Folien gemäß der Erfindung von entscheidender Bedeutung und müssen bis zu 13 Nadeln pro cm betragen, dabei muß die Nadelanordnung je Nadelreihe versetzt erfolgen, um netzartige Strukturen zu erzeugen. Um entsprechende Aufspaltverhältnisse erzielen zu können, müssen die Nadelgeschwindigkeiten um das 2 bis 3,5fache höher sein als die Reckwalzengeschwindigkeit.
  • 5. Das Aufwickeln der gereckten und fibrillierten Folie muß mit Aufwickelmaschinen erfolgen, die die Folie in ihrer gesamten Breite aufwickeln. Dabei kann durch vorhergehendes Auseinanderziehen mittels Breithaltevorrichtungen auf die entsprechende Nutzbreite, die je nach Einsatzgebiet bis zum 4fachen der Ausgangsbreite betragen kann, eine für den jeweiligen Einsatzfall netzartige konfektionierte Folie dem Anwender geliefert werden.

Der Vorteil der erfinderischen Lösung besteht in der Erzeugung eines neuen vielseitig einsetzbaren Produktes mittels vorhandener bisher nur für ein Produkt konzipierter und technologisch nutzbarer Fertigungsanlagen für Folienbändchen aus Polypropylen und Polyäthylen zur Weiterverarbeitung als Garne, Fäden und daraus hergestellten Geweben. Diese Gewebe finden ihre Anwendung als Geotextilien und im Bauwesen als Armierung. Die hohen Herstellungskosten haben einen breiten Einsatz bisher verhindert. Die jetzt mittels dieser Erfindung erzeugte Folie ist viel kostengünstiger und enthält einen wesentlich verminderten Materialeinsatz pro Flächeneinheit. Sie ist für alle bisher mit den Geweben abgedeckte Einsatzfälle geeignet.

Wird die netzartige Folie am Einsatzort, besonders bei der Begrünung auf die jeweilige Breite auseinandergezogen, so haben sich zur Fixierung der Breite U-förmige Kunststoffanker aus Rundprofilen z. B. von 4 mm Durchmesser als zweckmäßig erwiesen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von fibrillierten Folien aus Polypropylen oder Polyäthylen ist dadurch gekennzeichnet, daß dazu technologische Anlagen für die Erzeugung fibrillierter Folienbändchen mittels eines Komplexes von Einzelmaßnahmen betreffend
    1. - die Materialzusammensetzung des Polypropylen oder Polyäthylen und deren Abmischung;
    2. - die technologischen Parameter beim Extrudieren, Recken, Fibrillieren und Aufwickeln der Folien;
    3. - die notwendigen maschinentechnischen Anpassungen verändert werden.
  2. 2. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von fibrillierten Folien aus Polypropylen oder Polyäthylen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmaßnahmen sich besonders beziehen,

    auf die Variation des Reckverhältnisses und der Recktemperatur abhängig von der Materialmischung und diese so eingestellt werden, daß ein Aufreißen der Folie durch die reduzierte Querfestigkeit vermieden wird, die Reckung im ersten Drittel des Heißluftkanales abgeschlossen ist und Reckverhältnisse bis größer 7fach angewandt werden,

    sowie

    die Fibrillierung mittels spezieller Abstimmung der Nadelwalzen, der eingesetzten Nadelstäbe der Nadelwalzen, der Nadeldichten, der Nadelgeschwindigkeiten, der Eintauchtiefe, der Kontaktstrecke und des Aufspaltverhältnisses erfolgt und dabei bis zu 13 Nadeln pro cm angeordnet werden sowie die Nadelanordnung je Nadelreihe versetzt erfolgt dabei müssen die Nadelgeschwindigkeiten um das 2 bis 3,5fache höher als die Reckwalzengeschwindigkeit sein.






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