[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Bodenmatte, insbesondere
Dichtungsmatte, mit einer zwischen einer textilen Trägerschicht und einer Deckschicht
angeordneten Wirkschicht aus einem Faser-Wirkstoffverbund, wobei zuerst die Wirkschicht
auf die Trägerschicht aufgebracht und mit dieser vernadelt und dann die Wirkschicht
mit der Deckschicht versehen wird.
[0002] Bekannte Dichtungsmatten bestehen im wesentlichen aus einer flexiblen Trägerschicht,
einer Zwischenschicht aus quellfähigem Ton und einer Deckschicht, wobei gemäß der
EP-B 0 278 419 bereits vorgeschlagen wurde, die Träger und/oder Deckschicht aus einem
Vliesstoff bzw. einem Gewebe oder Gewirke herzustellen und alle drei Schichten miteinander
zu vernadeln, um einen inneren Zusammenhalt der Dichtungsmatte auch nach dem Aufquellen
des Tons zu erreichen und zu verhindern, daß der gequollene Ton wegen seiner niedrigen
Reibungswerte als Gleitfilm zwischen Träger- und Deckschicht wirkt. Allerdings läßt
sich durch dieses Vernadeln alleine keine größere Scherfestigkeit erreichen, da sich
in der Praxis gezeigt hat, daß bei Auftreten von Schubkräften die durch das Vernadeln
in die Zwischenschicht eingearbeiteten Fasern zurückgezogen werden und sich der Faserverbund
wieder löst. Gemäß der DE-A 41 07 161 wurde dann zur Verbesserung des mechanischen
Verbundes von Träger- und Deckschicht mit der dazwischen eingelagerten Tonschicht
vorgeschlagen, Teilchengrößen, Quellvermögen und Schichtdicke der Tonschicht einerseits
und spezielle Vliesstoffparameter anderseits aufeinander abzustimmen und zu kombinieren,
doch ergab sich auch hier kaum ein merkbarer Erfolg.
[0003] Darüber hinaus wird in der EP-A 0 555 800 eine Dichtungsmatte beschrieben, bei der
ein poröses Trägermaterial, in dessen Poren quellfähiger Ton eingelagert ist, beidseitig
Deckschichten aus einem wasserlöslichen Film aufweist, womit vor allem die Dichtheit
im Überlappungsbereich zweier Matten durch den wegen der sich auflösenden Deckschichten
möglichen unmittelbaren Kontakt der Tonschichten verbessert werden soll. Zur Scherfestigkeit
der Matte tragen diese Deckschichten nichts bei und es entsteht auf Grund des Fehlens
einer eigenen Trägerschicht von vornherein nur eine faserdurchzogene Tonschicht. Schließlich
sind der EP-A 0 563 453 bereits Dichtungsmatten zu entnehmen, bei deren Herstellung
auf eine Trägerschicht ein Faser-Tonverbund aufgebracht und vernadelt wird, worauf
dann die freie Seite oder beide Seiten mit Wasser befeuchtet und getrocknet werden,
um bei der Handhabung der Matten ein Herausfallen des Tonmaterials und damit einen
späteren Dichtheitsverlust zu verhindern. Auch hier wird die erreichbare Scherfestigkeit
der Matte im wesentlichen durch den Vernadelungseffekt von Trägerschicht und Faser-Tonverbund
erreicht, was allerdings bei höheren Schubbelastungen ein Entflechten der vernadelten
Fasern befürchten läßt. Der Einsatz dieser Dichtungsmatten vor allem im steileren
Hangbereich und auf Böschungen bleibt daher nach wie vor unbefriedigend, da wegen
der als Gleitebene anzusehenden feuchten Bentonitschicht und der zu geringen Schubkraftübertragungsmöglichkeiten
die Gefahr eines Abrutschens der auf die Matte aufgebrachten Beschwerungsschichten,
beispielsweise Kies- oder Geröllschichten, besteht.
[0004] Wie die EP-A 606 700 zeigt, gibt es auch schon Dichtungsmatten mit den unterschiedlichsten
Möglichkeiten einer Wirkschicht aus einem Faser-Wirkstoffverbund, welche Wirkschicht
auch auf einer Trägerschicht aufgebracht und mit dieser vernadelt werden kann. Außerdem
läßt diese EP-A die Maßnahme erkennen, auf die Wirkschicht an der trägerschichtabgewandten
Seite eine Deckschicht aufzubringen, was auch nach dem Vernadeln der Wirkschicht erfolgen
kann. Allerdings wird die Deckschicht durch den Einsatz von Klebemitteln befestigt,
genauso wie die Wirkschicht zur Verfestigung der Fasern mit einem Klebemittel behandelt
wird. Damit kommt es aber zwangsweise zu einem Eindringen des Klebemittels in die
Wirkschicht und zu einer Beeinträchtigung des Wirkstoffes, insbesondere der Quellfähigkeit
von Bentonit od. dgl. als Wirkstoff, so daß durch ein geringeres Aufquellen der Tonteilchen
die Dichtwirkung gefährdet ist. Werden vorzugsweise Fasergebilde als Deckschicht verwendet,
die beim Verlegen der Matten das Abdichten des Überlappungsbereiches nebeneinandergereihter
Matten durch in die Deckschicht eindringende und hier aufquellende Tonteilchen an
sich erleichtern, läßt sich durch den Klebereinsatz und der damit beeinträchtigten
Quelleigenschaft des Bentonits od. dgl. die Abdichtung des Überlappungsbereiches nicht
mehr erreichen. Werden hingegen Folien als Deckschicht verwendet, ist die Dichtheit
dieser Deckschicht selbst zwar gegeben und das Eindringen von Wirkstoff unnötig, doch
kommt es hier beim Verlegen der Matten im Überlappungsbereich wegen der unzulänglichen
Klebeverbindung zwischen der Folie der einen Matte und der Trägerschicht der anderen
Matte oder beim Aufschweißen der Trägerschicht der einen Matte auf die Deckfolie der
anderen Matte bedingt durch ein Lösen der Klebeverbindung zwischen dieser Deckschicht
und der darunterliegenden Wirkschicht zu Schwierigkeiten und gerade in den heiklen
Stoßbereichen zu Undichtheiten und Schwachstellen. Nicht zuletzt ist der Einsatz von
Klebemitteln verhältnismäßig teuer und es muß auf deren Nebenwirkungen, Umweltverträglichkeiten
u. dgl. geachtet werden.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein
Verfahren der eingangs geschilderten Art anzugeben, das eine klebemittelfreie Fertigung
einer leicht handhabbaren und verlegbaren sowie vergleichsweise scherfesten Bodenmatte
erlaubt.
[0006] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß nach dem Vernadeln von Wirk- und Trägerschicht
die aus synthetischem Material bestehende Deckschicht auf der trägerschichtabgewandten
Oberseite der Wirkschicht durch Erwärmung auflaminiert wird. Beim Vernadeln werden
Fasern, Fäden u. dgl. von Trägerschicht und Wirkschicht miteinander in Verbindung
gebracht und Trägerschichtfasern bis zur Oberseite der Wirkschicht durch die Matte
durchgezogen, so daß dann mit dem Auflaminieren der Deckschicht eine Verankerung dieser
Fasern und Fäden an der trägerschichtabgewandten Mattenseite erfolgt und auftretende
Schubkräfte kein Auseinanderziehen der Fäden oder Ausziehen der Fäden aus der Wirkschicht
mehr verursachen können. Es entsteht ein zugfestes Fasergerüst als Bewehrung der Matte,
die unabhängig von der Art des in der Wirkschicht eingelagerten Wirkstoffes höchsten
Schub- und Scherbeanspruchungen standhalten kann und die mit der Deckschicht auch
vor einem Verlust der Wirkstoffe geschützt ist. Dabei spielt es nur eine untergeordnete
Rolle, wie die Wirkschicht aufgebracht wird, ob sie als vorgefertigte Schicht verlegt
oder im Zuge des Aufbringens auf die Trägerschicht mitgefertigt wird, ob das Wirkstoffmaterial
in das Fasermaterial bei der Vorfertigung eingerüttelt oder eingenadelt oder nur während
des Aufbringens auf die Trägerschicht aufgestreut und erst beim Vernadeln der Wirkschicht
mit der Trägerschicht eingenadelt wird u. dgl.. Wesentlich ist, daß beim Vernadeln
der Wirkschicht mit der Trägerschicht eine Durchflechtung der Trägerschichtfasern
mit den Wirkschichtfasern stattfindet, welche Fäden und Fasern wirkschichtseitig zur
Verankerung mit der Deckschicht verbunden werden, wobei sich durch das wärmebedingte
Auflaminieren der Deckschicht auf rationelle Weise zwischen dieser und der Wirkschicht
eine Schweißverbindung ergibt, die keine Beeinträchtigung der Wirkstoffeigenschaften
der Wirkschicht befürchten läßt. Außerdem bleibt die Deckschicht ungenadelt und daher
ungelocht, was das Austreten von Wirkstoff an der Oberfläche zumindest wesentlich
behindert und die Dichtheit auch wegen des Fehlens von durchgehenden Faserbrücken
erhöht. So bleibt beispielsweise die Quellfähigkeit vom Bentonit od. dgl. vollkommen
unbeeinflußt und bei Einsatz von Fasergebilden als Deckschicht kann Bentonit auch
im gewünschten Ausmaß in diese Deck- schicht eindringen und hier durch seine Quellwirkung
die erforderliche Dichtheit auch in einem Überlappungsbereich nebeneinandergereihter
Matten mit sich bringen. Werden Folien als Deckschicht verwendet, was ein Austreten
von Bentonit an der Deckschichtoberfläche verhindert und damit bei Hanglagen höhere
Rutschfestigkeiten bietet, können diese ohne Ablöseerscheinungen einerseits mit der
Wirkschicht und anderseits mit einer überlappenden Matte verschweißt werden. Durch
das schweißtechnische Auflaminieren der Deckschicht kommt es dennoch zu einer optimalen
Kombination aus hoher Scherfestigkeit und angestrebter Dichtheit. Die Deckschicht
besteht zur haltbaren Laminierung aus Spinnvliesen, Stapelfaservliesen, textilen Gebilden,
Gewirken, Bändchengeweben, Folien, Verbundwerkstoffen u. dgl. aus synthetischen Materialien,
vorzugsweise aus Polypropylen, Polyester und Polyäthylen, und als Trägerschicht kommen
Bändchengewebe, Spinn- und Stapelfaservliese unterschiedlicher Verfestigungsart, Faserverbunde,
Gewirke und verstärkte textile Gebilde u. dgl. aus synthetischen Materialien, vorzugsweise
Polypropylen, Polyäthylen oder Polyester, oder aus natürlichen Materialien zur Anwendung.
Die Wirkschicht setzt sich aus einem losen Fasergebilde oder mechanisch, thermisch
oder chemisch verfestigten Vliesen aus verschiedensten Materialien und pulver- und/oder
granulatförmigen Wirkstoffen zusammen, wobei die Wirkschicht ein oder mehrere Lagen
von Faser-Wirkstoffverbunden umfassen kann, so daß für den Aufbau und die Einsatzart
der Bodenmatte kaum Beschränkungen vorhanden sind.
[0007] Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach dem Vernadeln von Wirk- und Trägerschicht
die wirkschichtabgewandte Unterseite der Trägerschicht in an sich bekannter Weise
wärmebehandelt oder auf diese eine Deckschicht aus synthetischem Material durch Erwärmung
auflaminiert wird. Dadurch kommt es zu einer Art Heißversiegelung der Unterseite und
auch trägerschichtseitig erfolgt eine spezielle Faser- bzw. Fadenverankerung. Die
beim Vernadeln durch die Trägerschicht nach unten gezogenen Fasern od. dgl. der Wirkschicht
werden an der Unterseite angeschmolzen, so daß auch ihr Rückzug bei Auftreten einer
Scherbeanspruchung nicht mehr zu befürchten ist. Ähnlich gute Festigkeitsverhältnisse
entstehen durch eine auflaminierte untere Deckschicht, durch die zusätzlich die Matteneigenschaften
hinsichtlich Dichtheit, Festigkeit, Verrottungsbeständigkeit od. dgl. mitbestimmt
werden können.
[0008] Um die Haftung der Matte am Boden bzw. der aufgelegten Beschwerungsschichten od.
dgl. zu erhöhen, kann auf die Deckschicht(en) Sand aufgebracht und durch Erwärmung
eingebunden werden, so daß sich eine rauhe Mattenoberfläche ergibt und die Reibungsverhältnisse
beeinflußbar sind.
[0009] Durch das zugfeste Fasergerüst der Bodenmatte können in die Wirkschicht die verschiedensten
Wirkstoffe eingebracht und damit auch spezielle Wirkungen erzielt werden. So lassen
sich zum Aufbau der Wirkschicht als Wirkstoff Bentonit, Asche, Aktivkohle, Absorptionsmaterial
od. dgl. in Pulver- und/oder Granulatform verwenden, so daß neben den bekannten Dichtungsmatten
bei der Verwendung von Bentonit als Wirkstoff durch Asche eine Bodenverbesserungsmatte,
durch Aktivkohle eine Art Filtermatte, durch Absorptionsmaterial beispielsweise eine
Ölabsaugmatte u. dgl. entstehen.
[0010] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise an Hand eines Anlagenschemas
veranschaulicht.
[0011] Zur kontinuierlichen Herstellung einer Bodenmatte 1 wird auf eine Trägerschicht 2
eine Faserschicht 3 aufgebracht und auf diese Faserschicht aus einem Vorratsbehälter
4 pulver- und granulatförmiger Wirkstoff 5 aufgetragen. Die Trägerschicht 2 mit der
Faserschicht 3 und dem aufgebrachten Wirkstoff 5 gelangt in eine Nadelmaschine 6,
in der einerseits der Wirkstoff 5 in die Faserschicht 3 zu einem Faser-Wirkstoffverbund
eingearbeitet und anderseits die aus dem Faser-Wirkstoffverbund bestehende Wirkschicht
7 mit der Trägerschicht 2 vernadelt wird. Anschließend an das Vernadeln wird an der
trägerschichtabgewandten Oberseite auf die Wirkschicht 7 eine Deckschicht 8 unter
Erwärmung mittels einer Heizeinrichtung 9 auflaminiert, um damit die hochstehenden
Faserenden mit der Deckschicht 8 zu verbinden. Gleichzeitig kann an der wirkschichtabgewandten
Unterseite der Trägerschicht 2 mittels einer Heizeinrichtung 10 eine Art Heißversiegelung
der an der Unterseite vorstehenden Faserenden erfolgen oder es kann eine weitere Deckschicht
11 zur Fixierung der unterseitigen Fasern auflaminiert werden.
[0012] Es entsteht eine Bodenmatte 1 mit über die Deckschichten 8, 11 verankerten Verstärkungsfasern
von Trägerschicht 2 und Wirkschicht 7, welche Bodenmatte 1 sich durch ihre hohen Scherfestigkeiten
und ihre leichte Handhabbarkeit auszeichnet.
1. Verfahren zum Herstellen einer Bodenmatte, insbesondere Dichtungsmatte, mit einer
zwischen einer textilen Trägerschicht und einer Deckschicht angeordneten Wirkschicht
aus einem Faser-Wirkstoffverbund, wobei zuerst die Wirkschicht auf die Trägerschicht
aufgebracht und mit dieser vernadelt und dann die Wirkschicht mit der Deckschicht
versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vernadeln von Wirk- und Trägerschicht
die aus synthetischem Material bestehende Deckschicht auf der trägerschichtabgewandten
Oberseite der Wirkschicht durch Erwärmung auflaminiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vernadeln von Wirk-
und Trägerschicht die wirkschichtabgewandte Unterseite der Trägerschicht in an sich
bekannter Weise wärmebehandelt oder auf diese eine Deckschicht aus synthetischem Material
durch Erwärmung auflaminiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Deckschicht(en)
Sand aufgebracht und durch Erwärmung eingebunden wird.
