Strukturierte Geotextilien und Verfahren zu deren Herstellung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft strukturierte Geotextilien und Verfahren zu deren Herstellung durch hydrodynamische Verfestigungsverfahren.

[0002] Strukturierte Geotextilien werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. So werden strukturierte Geotextilien beispielsweise zur gezielten und gelenkten Ableitung von Wasser, insbesondere Oberflächenwasser, beispielsweise in Böschungen, Deichen, Abhängen, im Straßenbau und dergleichen eingesetzt.

[0003] Aufgabe der Erfindung war es definiert strukturierte Geotextilien bereitzustellen, die verbesserte Eigenschaften aufweisen, insbesondere in Hinblick auf Wasserdurchlässigkeit in definierten Bereichen sowohl in der Geotextilebene, als auch vertikal zur Oberfläche des Geotextils. Ferner war es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung derart definiert strukturierter Geotextilien bereitzustellen.

[0004] Gegenstand der Erfindung sind daher strukturierte Geotextilien, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Strukturierung durch gezielte hydrodynamische Verfestigungsverfahren hergestellt wird.

[0005] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung strukturierter Geotextilien, dadurch gekennzeichnet, dass in einem hydrodynamischen Verfestigungsverfahren definiert Kapillaren gleichen Durchmessers jedoch mit unterschiedlichen Abständen zur Herstellung von bereichsweise unterschiedlich verfestigten Geotextilien verwendet werden.

[0006] Verfahren zur hydrodynamischen Verfestigung von Vliesen sind beispielsweise aus der EP -A 0 896 080, EP-A 101 064, EP-A 0 900 295, EP - A 0967 315, EP-A 0859 076, EP-A 0 841 424, EP 0 727 517 und der EP - A 0 751 249 bekannt.

[0007] Durch hydrodynamische Verfestigungsverfahren können Vliese auf schonende Weise durch Durchströmen von aus einem Düsenbalken austretenden Wasservorhang aus Wasserstrahlen verfestigt werden. Insbesondere wird dadurch eine ausgesprochen gleichmäßige Verfestigung erzielt. Die Intensität der Verfestigung ist wesentlich vom Abstand der aus dem Düsenbalken, bzw. dessen Bohrungen austretenden Wasserstrahls abhängig. Je größer der Abstand der Wasserstrahlen, desto geringer die Verfilzung und höher damit die Wasserdurchlässigkeit des Vlieses.

[0008] Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen zur Herstellung strukturierter Geotextilien durch hydrodynamische Verfestigung Wasserstrahlen mit unterschiedlichem Abstand zu verwenden.

[0009] Dabei können durch definierte Anordnung der Abstände der Wasserstrahldüsen definiert strukturierte Geotextilien hergestellt werden.
So können beispielsweise durch regelmäßige Abfolgen von Wasserstrahldüsen mit großem Abstand und Wasserstrahldüsen mit geringem Abstand regelmäßig strukturierte Geotextilien hergestellt werden. Im jenem Bereich, in dem das Geotextil durch Wasserstrahlen mit großem Abstand verfestigt wird, ist die Verfestigung geringer, das Geotextil bleibt voluminöser und locker.
In jenen Bereichen, in denen das Geotextil durch Wasserstrahlen mit geringem Abstand verfestigt wird, wird das Geotextil stark verfestigt, es wird flach und fest.

[0010] Dementsprechend können durch bewusste Anordnung von Düsen unterschiedlichen Abstandes im Düsenbalken bewusst unterschiedlich verfestigte und strukturierte Geotextilien herzustellen.

[0011] Der Abstand der Wasserstrahldüsen kann für starke flache Verfestigung zwischen 0,5 - 0,7 mm betragen, für lockere voluminöse Verfestigung 1,5 - 3,5 mm betragen.

[0012] Je nach dem gewünschten Verfestigungsgrad können dementsprechend die Abstände der Kapillaren gewählt werden, wobei auch je nach Erfordernis Zwischenwerte möglich sind. Für die Realisierung sehr enger Abstände können die Kapillaren auch in zwei oder mehreren Reihen angeordnet werden

[0013] Das zu verfestigende Vlies kann aus Stapel- oder Endlosfasern bestehen. Vorzugsweise bestehen die Fasern aus Kunststoffen, wie beispielsweise Polypropylen, Polyethylen, Polyamid, Polyester oder aus Mischungen derselben.

[0014] Ferner können die Vliese auch Bikomponentenfasern aufweisen oder zur Gänze aus derartigen Fasern bestehen.
Die Vliese können aber auch Anteile an natürlichen Fasern wie Cellulose, Hanf, Sisal, Kokos, Kenaf und dergleichen enthalten.

[0015] Die Fasern können jeweils unterschiedliche Texturen und/oder Faserquerschnitte aufweisen.

[0016] Durch das erfindungsgemäße Verfahren können auch mehrere Vliese durch miteinander verbunden und strukturiert verfestigt werden.

[0017] Dazu werden 2 oder mehrere unverfestigte oder vorfestigte Vliese übereinander abgelegt und anschließend wie beschrieben durch das hydrodynamische Verfestigungsverfahren unter Verwendung unterschiedlicher Kapillardurchmesser der Wasserstrahldüsen unterschiedlich verfestigt, sodass strukturierte Verbundvliese entstehen.
Die einzelnen Vliese können unterschiedlicher Zusammensetzung sein.

Beispiel:

[0018] Spinnvlies hergestellt aus Polypropylenfilamenten, verfestigt durch Wasserstrahlen mit einem Abstand von 0,6 mm, wobei das Vlies jeweils einmal von der Oberseite und Unterseite verfestigt wurde.

Dicke des Geotextils nach EN 964-1, 2 kPa, [mm]	1,8
Wasserdurchlässigkeit in der Geotextilebene EN ISO 12958 20 kPa, i=1, [l/ms]	5,0 *10-3
Wasserdurchlässigkeit senkrecht zur Ebene EN ISO 11058, VI H50, [m/s]	5,2 *10-2

[0019] Spinnvlies hergestellt aus Polypropylenfilamenten, verfestigt durch Wasserstrahlen mit einem Abstand von 1,5 mm, wobei das Vlies jeweils einmal von der Oberseite und Unterseite verfestigt wurde.

Dicke des Geotextils nach EN 964-1, 2 kPa, [mm]	2,4
Wasserdurchlässigkeit in der Geotextilebene EN ISO 12958 20 kPa, i=1, [l/ms]	9,0 *10-3
Wasserdurchlässigkeit senkrecht zur Ebene EN ISO 11058, VI H50, [m/s]	1,0 *10-1

[0020] Spinnvlies hergestellt aus Polypropylenfilamenten, verfestigt durch Wasserstrahlen mit einem Abstand von 2,5 mm, wobei das Vlies jeweils einmal von der Oberseite und Unterseite verfestigt wurde.

Dicke des Geotextils nach EN 964-1, 2 kPa, [mm]	3,0
Wasserdurchlässigkeit in der Geotextilebene EN ISO 12958 20 kPa, i=1, [l/ms]	1,2 *10-2
Wasserdurchlässigkeit senkrecht zur Ebene EN ISO 11058, VI H50, [m/s]	1,5 *10-1

Ansprüche

1. Strukturierte Geotextilien, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Strukturierung durch gezielte hydrodynamische Verfestigungsverfahren hergestellt wird.

2. Strukturierte Geotextilien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gezielte Verfestigung durch Anwendung von Wasserstrahldüsen mit unterschiedlichen Abständen erfolgt.

3. Strukturierte Geotextilien nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Vliese durch gezielte Verfestigung durch Anwendung von Wasserstrahldüsen mit unterschiedlichen Abständen verfestigt werden.

4. Strukturierte Geotextilien nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturiert zu verfestigenden Vliese aus Fasern aus die zu verbindenden Vliese aus Kunststoffen, wie Polypropylen, Polyethylen, Polyamid, oder Polyester oder Mischungen derselben bestehen.

5. Strukturierte Geotextilien nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zu strukturiert zu verfestigende Vlies bzw. die strukturiert zu verbindenden Vliese aus Bikomponentenfasern bestehen oder diese enthalten.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das/die Vlies(e) zusätzlich natürliche Fasern enthalten.

7. Verfahren zur Herstellung strukturierter Geotextilien, dadurch gekennzeichnet, dass in einem hydrodynamischen Verfestigungsverfahren definiert Kapillaren mit unterschiedlichen Abständen zur Herstellung von bereichsweise unterschiedlich verfestigten Geotextilien verwendet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer lockeren voluminösen Verfestigung ein Düsenabstand von 1,5 -3,5 mm und zur festen flachen Verfestigung ein Abstand von 0,5 bis 0,7 gewählt wird.

9. Verwendung der Geotextilien nach einem der Ansprüche 1 - 6 zur gezielten und gelenkten Ableitung von Wasser, insbesondere Oberflächenwasser, beispielsweise in Böschungen, Deichen, Abhängen, im Straßenbau und dergleichen.