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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer bituminösen Beschichtungsfolie,
wobei ein mit Bitumen imprägniertes
und mit Bitumen beschichtetes Kernmaterial während des Herstellungsvorgangs über einen
oder mehrere sich drehende Körper
vorgeschoben wird. Die Erfindung betrifft auch ein Gerät für das Durchführen des
Verfahrens und eine durch das Verfahren hergestellte Beschichtungsfolie.
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Derartige
Beschichtungsfolien werden beispielsweise für das Beschichten von Dächern verwendet.
Die Beschichtungsfolie ist im Allgemeinen mit einem Kernmaterial
konfiguriert, das beispielsweise aus Web- oder Vlies-Synthesefaser
besteht. Gewöhnlich
wird das Kernmaterial mit Bitumen imprägniert und auf der einen oder
ersten Seite wird es mit einem bituminösen Material beschichtet, in
das beispielsweise zerkleinerter Schiefer gewöhnlich zum Erhöhen der
Widerstandsfähigkeit
der Beschichtungsfolie beispielsweise gegen Sonnenlicht eingearbeitet
ist. Diese Seite stellt die nach außen gerichtete, freie Seite
der Beschichtungsfolie dar. Auf der anderen Seite des Kernmaterials,
das dem Schiefermaterial gegenüberliegt,
wird eine bituminöse
Beschichtung, d.h. ein sogenanntes Schweißbitumen, ebenfalls bereitgestellt.
Derartige Beschichtungsfolien werden oft in Verbindung mit dem Beschichten
beispielsweise von Brücken
und dem Einsetzen von diffusionsfesten unterirdischen Membranen,
beispielsweise in Abwasserentsorgungsbereichen, Güllebehältern und
dergleichen verwendet.
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Bei
einem bekannten Verfahren zur Herstellung einer bituminösen Beschichtungsfolie,
wird ein auf der oben erwähnten
zweiten Seite mit bituminösem
Material imprägniertes
oder beschichtetes Kernmaterial mit einer Lage Sand bestreut, die
während des
Herstellungsvorgangs verhindert, dass diese Seite der Beschichtungsfolie
an die sich drehenden Körper
anhängt,
die die Beschichtungsfolie transportieren. In einem abschließenden Schritt
des Herstellungsvorgangs wird ein bituminöses Material oben auf die Lage
Sand – bevorzugt
ein sogenanntes Schweißbitumen,
dass zum Verbinden der Beschichtungsfolie mit einem Träger auf
der Anwendungsseite dient – aufgegeben.
Jedoch ist die Verwendung einer Lage Sand als Maßnahme zum Verhindern des Anklebens
in Verbindung mit dem Herstellungsvorgang mit dem Nachteil verbunden,
dass das daraufhin aufgebrachte Schweißbitumen schlechte Haftungseigenschaften
der verbleibenden Beschichtungsfolie gegenüber aufweist. So können in
Verbindung beispielsweise mit Dachbedeckungen, Brückenbedeckungen
und ähnliche
Membranbeschichtungen starke externe Einflüsse wie Windeinflüsse, die
eine Saugwirkung in der Oberfläche
verursachen können, ein
Ablösen
der bituminösen
Beschichtungsfolie hervorrufen. Die Folgen derartiger Ablösungen können Lecks
mit dadurch hervorgerufener Beschädigung der Dachstruktur und/oder
des übrigen
Teils des Gebäudes
oder der Anlage sein.
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Außerdem bringt
die Lage Sand eine beträchtliche
Erhöhung
des Volumens der Beschichtungsfolie mit sich.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung derartiger
bituminöser
Beschichtungsfolien zu bieten, wobei das fertige Produkt eine wesentlich
erhöhte
Ablösefestigkeit
und ein reduziertes Volumen im Vergleich mit dem Stand der Technik
aufweist. Außerdem
ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zum Durchführen dieses
Verfahrens bereitzustellen. Schließlich ist es eine Aufgabe der
Erfindung, eine Beschichtungsfolie zu bieten, die eine wesentlich
erhöhte
Ablösefestigkeit
im Vergleich mit Beschichtungsfolien des Stands der Technik aufweist.
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Erfindungsgemäß ist das
Verfahren zur Herstellung derartiger bituminöser Beschichtungsfolien dadurch
gekennzeichnet, dass ein Trennmaterial, das in einer Flüssigkeit
dispergiert, emulgiert oder gelöst
wird, auf diejenige Seite der bituminösen Rückschichtlage aufgebracht wird,
die mit einem sich drehenden Körper
in Kontakt gebracht werden soll;
dass die Flüssigkeit
vor der Kontaktbildung mit dem sich drehenden Körper zum Vorschieben der Beschichtungsfolie
verdampft wird; und
dass daraufhin eine weitere bituminöse Lage
auf diejenige Seite aufgebracht wird, die mit dem Gleitmaterial
versehen worden ist.
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Durch
ein derartiges Verfahren wird ein gleichmäßiges und dünnes Aufbringen des Gleitmaterials
erzielt und des Weiteren ermöglicht
es die Verwendung von Gleitmaterialien mit beträchtlich erhöhten Haftungseigenschaften
im Vergleich mit Sand, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Schließlich
ermöglicht
die wahlweise Möglichkeit
des sehr dünnen
Aufbringens der Lage das Erzielen einer Beschichtungsfolie mit einem
beträchtlich
reduzierten Volumen, wobei die Dicke der Lage ansonsten bezüglich des
Kerns und der Bitumenbeschichtungen unverändert bleibt.
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Einer
besonders bequemen Ausführungsform
des Verfahrens gemäß kann die
Dispersion/Emulsion oder die Lösung
je nach Fall durch ein Sprühverfahren
aufgebracht werden. Dieses Verfahren ermöglicht die sichere Steuerung
des Vorgangs und stellt dadurch sicher, dass die dünnstmögliche Lage
Gleitmaterial aufgebracht werden kann. Außerdem wird es dazuhin möglich, das
Aufbringen durch eine Anti-Abschmutzwalze durchzuführen.
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Die
Dispersion/Emulsion/Lösung
wird auf die Beschichtungsfolie bevorzugt in einem derartigen Abstand
von dem ersten sich drehenden Körper
aufgebracht, dass die Flüssigkeit
vor der Kontaktbildung mit dem ersten sich drehenden Körper verdampft wird,
wobei eine feste, nichthaftende Oberflächenlage, die aus dem Gleitmaterial
besteht, bereit gestellt wird. In diesem Zusammenhang ist es wichtig,
dass das bituminöse
Material – während des
Aufbringens des flüssigen
Gleitmaterials – eine
geeignete Temperatur aufweist. Günstigerweise
liegt sie im Bereich von 100 bis 200°C, bevorzugt jedoch von 120
bis 160°C.
Die relativ erhöhte
Temperatur erlaubt das schnelle Verdampfen der Flüssigkeitsgehalte
der Dispersion/Emulsion oder Lösung,
wobei ein vorteilhaftes Abkühlen
auf der bituminösen
Beschichtungsfolie erzielt wird, das die Viskosität des Bitumenmaterials
erhöht.
Wahlweise kann weiteres Kühlmittel
an die Oberfläche
der Bitumenschicht geliefert werden.
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Bei
dem Verfahren wird bevorzugt eine Polymerdispersion/-emulsion, beispielsweise
eine Dispersion/Emulsion eines thermoplastischen Polymers, z.B.
auf Acrylbasis oder PVB (Polyvinylbutyral) verwendet, der ein Weichmacher
zugemischt werden kann. Als Alternative kann eine Lösung von
Polyvinylalkohol verwendet werden.
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Ein
Gerät für das Durchführen des
oben beschriebenen Verfahrens umfasst sich drehende Körper für das Transportieren
der Beschichtungsfolie und eine Vorrichtung für das Aufbringen einer Dispersion/Emulsion/Lösung eines
Gleitmaterials. Derartige Vorrichtungen für das Aufbringen des flüssigen Gleitmaterials
liegen günstigerweise
in Form einer oder mehrerer Düsen
vor, an die die Dispersion/Emulsion/Lösung unter Druck herangeführt wird. Das
Heranführen
unter Druck kann durch gewöhnliche
Flüssigkeitspumpen
erfolgen. Eine derartige Ausführungsform
mit Düsen
stellt die homogenste Verteilung sicher und ist deshalb die Möglichkeit
der Wahl für
das Aufbringen der dünnstmöglichen
Lagen des Gleitmaterials. Diese Vorrichtungen für das Aufbringen des flüssigen Gleitmaterials
sind bevorzugt in einem derartigen Abstand von dem ersten sich drehenden
Körper
angeordnet, dass die Flüssigkeitsgehalte
der Dispersion/Emulsion/Lösung
vor der Kontaktbildung mit dem sich drehenden Körper vollständig verdampft wird. Es ist
eine weitere Möglichkeit, eine
Anti-Abschmutzwalze zur Verwendung beim Aufbringen der Dispersion/Emulsion/Lösung zu
bieten.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Beschichtungsfolie, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie ein Kernmaterial umfasst, wobei die eine Seite dieses Kernmaterials
mit einer Lage eines Gleitmaterials auf Polymerbasis und an dieses
Gleitmaterial auf Polymerbasis anliegend einer bituminösen Lage
versehen wird. Dabei handelt es sich bevorzugt um ein thermoplastisches
Polymer.
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Im
Vergleich mit Beschichtungsfolien des Stands der Technik weist eine
derartige Beschichtungsfolie eine wesentlich erhöhte Ablösefestigkeit und außerdem ein
wesentlich geringeres Volumen als Beschichtungsfolien des Stands
der Technik auf, während
die Lagedicke des Kerns und der Bitumenbeschichtungen als solche
beibehalten werden.
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Bei
dem verwendeten Gleitmaterial handelt es sich bevorzugt um ein thermoplastische
Polymer. Auf das Schmelzen hin wird dieses in Bitumen gelöst. Die
in dem bituminösen
Material vorhandenen Öle
lösen den
getrockneten Polymerfilm bei einer relativ niedrigen Temperatur
auf und – durch
Aufbringen der bituminösen
Schweißschicht – wird das
Polymer auf diese Weise gelöst
mit einer dadurch hervorgerufenen Erhöhung der Ablösefestigkeit,
da die bituminöse
Schweißschicht
dazu gebracht wird, in direktem Kontakt mit der bituminösen Rückenschicht
zu stehen. Außerdem
weist das erhitzte thermoplastische Polymer eine Haftwirkung auf.
In diesem Zusammenhang ist es wichtig, dass auf das Verdampfen der Flüssigkeitsgehalte
der Dispersion/Emulsion/Lösung hin
nicht mehr viel Hitze vorhanden ist, dass das thermoplastische Polymer
klebrig wird. Um das zu vermeiden, ist es eine wahlweise Möglichkeit – wie oben schon
erwähnt – weiteres
Kühlmittel,
z.B. Wasser, hinzu zuliefern, um dadurch zu verursachen, dass die Temperatur
der Folie weiter abfällt.
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Auf
der Basis von Löslichkeitsparametern
für das
relevante Bitumen wird der mit dem Stand der Technik vertraute Fachmann
in der Lage sein, das erwünschte
thermoplastische Polymer auszuwählen, um
sicherzustellen, dass die Löslichkeitsparameter dieses
Polymers diesen nahe liegen. In diesem Zusammenhang werden die Löslichkeitsparameter durch
Bedingungen wie Stereoisometrie, Polarität, Van-der-Waals-Kräfte und
Molmasse bestimmt.
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Das
Verfahren, das Gerät
für das
Durchführen
des Verfahrens und die durch das Verfahren hergestellte Beschichtungsfolie
werden nun in genaueren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erklärt,
wobei
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1 eine
schematische Querschnittsansicht durch eine erfindungsgemäße Beschichtungsfolie
und
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2 eine
schematische Ansicht einer Fertigungsanlage zur Herstellung einer
erfindungsgemäßen Beschichtungsfolie
zeigt.
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht durch eine Beschichtungsfolie. Es ist ersichtlich,
dass die Beschichtungsfolie aus einem Kernmaterial 3 zusammengesetzt
ist, bestehend aus einem gewobenen Synthesefasermaterial, z.B. Polyesterfaser.
Das Kernmaterial 3 ist mit Bitumen imprägniert. Auf der Oberfläche der
Kernschicht 3 wird eine bituminöse Lage 2 bereitgestellt
und auf dieser wird eine Lage pulverförmiges Schutzmaterial 1,
z.B. zerkleinerter Schiefer, bereitgestellt. Auf der Unterseite
des Kernmaterials wird eine weitere bituminöse Lage 4, ein sogenanntes
Rückenschicht-Bitumen, bereitgestellt und
unter diesem Rückenschicht-Bitumen 4 wird
eine dünne
Lage eines thermoplastischen Polymermaterials 5 bereitgestellt
und darunter ein bitumi nöses Schweißmaterial 6.
Nach unten hin wird die Beschichtungsfolie mit einem Film 7 versehen,
der zum Verhindern des Anhaftens der Lage Schweißbitumen an andere Oberflächen dient.
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Eine
Beschichtungsfolie, wie sie in 1 gezeigt
ist, kann z.B. in einer Produktionsanlage wie derjenigen, die in 2 schematisch
gezeigt ist, hergestellt werden. Zur Klarheit sind Maschinenrahmen, Betriebsmittel
usw. nicht gezeigt. Das kann durch den mit dem entsprechenden Stand
der Technik vertrauten Fachmann ohne Weiteres erfolgen. Die Beschichtungsfolie
wird in dem gezeigten Beispiel von links nach rechts befördert. Von
links ausgehend wird eine Folie aus imprägniertem Kernmaterial 3 in
den gezeigten Teil der Fertigungsanlage eingeführt, wobei die Oberseite derselben
mit einer bituminösen Lage 2 und
die Unterseite mit einer bituminösen
Lage 4 versehen wird. Die Folientemperatur beträgt an diesem
Punkt 100–200°C, bevorzugt
120–160°C. An einer
Beschichtungsstation 8 wird eine pulverförmige Beschichtungslage 1 aus
zerbrochenem Schiefer auf die bituminöse Lage 2 aufgebracht.
Die Folie wird daraufhin um einen ersten sich drehenden Körper 9 herum
befördert,
wo die beschichtete Seite der Folie auf diesem sich drehenden Körper 9 angrenzt.
Die Beschichtung 1 hindert die Folie so daran, an dem sich drehenden
Körper 9 festzuhaften.
Direkt hinter dem sich drehenden Körper 9 befindet sich
eine Beschichtungsstation 10 für ein Gleitmaterial, z.B. ein
thermoplastisches Polymer, das in Flüssigkeit dispergiert/emulgiert/gelöst ist.
Die Beschichtungsstation 10 besteht in dem gezeigten Beispiel
aus vier Strahldüsen,
die auf einer gemeinsamen Suspensionsvorrichtung quer zur Folie
angeordnet sind, wobei die gesamte Breite der Folie durch die dadurch
ausgestoßene
Dispersion/Emulsion/Lösung
beschichtet wird. In einiger Entfernung von dieser Beschichtungsstation 10 wird
die Folie um einen zweiten sich drehenden Körper 11 und des Weiteren
um einen dritten und einen vierten sich drehenden Körper 12, 13 herum
beför dert,
wo es sich mit der Seite, auf der das Gleitmaterial 5 in
gelöster/dispergierter/emulgierter
Form aufgebracht wird, in anstoßendem
Verhältnis
auf diesen drei sich drehenden Körpern 11, 12, 13 befindet.
In diesem Zusammenhang ist es wichtig, dass die Flüssigkeitsgehalte
der aufgebrachten Dispersion/Emulsion/Lösung vor der Kontaktbildung
mit dem ersten sich drehenden Körper 11 im
Wesentlichen verdampft werden und dass die Folientemperatur in diesem
Zusammenhang ebenfalls auf ein geeignetes Niveau reduziert ist,
wo das thermoplastische Polymer nicht mehr klebrig ist. Die Folie
wird daraufhin durch zwei sich drehende Körper 14, 15 in
einen Tank 16 befördert.
In dem Tank wird die mit dem Gleitmaterial 5 versehene
Seite mit einer Lage Schweißbitumen 6 versehen.
An dieser Stelle weist die Lage Schweißbitumen bevorzugt eine Temperatur
auf, die das Lösen
und/oder Anhaften des thermoplastischen Polymers bewirkt. Die so
fertiggestellte Beschichtungsfolie wird mit einer Lage Film (nicht
gezeigt) zum Verhindern des Anhaftens versehen und über einen
weiteren sich drehenden Körper 17 zum endgültigen Verpacken
und Lagern befördert.