BE1018937A3 - Werkwijze voor het vervaardigen van een versterkt vlies, in het bijzonder voor een bitumineuse dakbaan. - Google Patents

Abstract

Werkwijze voor het vervaardigen van een versterkt vlies, in het bijzonder voor een bitumineuse dakbaan, waarbij in een niet-geweven vlies versterkingsdraden worden aangebracht om het versterkte vlies te vervaardigen, welke versterkingsdraden zodanig op een vlieslaag van het niet-geweven vlies worden gelegd dat ze in het versterkte vlies zich verspreid in de breedterichting van het versterkte vlies naast elkaar uitstrekken, en waarbij na het aanbrengen van de versterkingsdraden op de vlieslaag ten minste twee vlieslagen met daarop aangebrachte versterkingsdraden op elkaar gestapeld worden, welke op elkaar gestapelde vlieslagen vervolgens door vernaalding verenigd worden om het versterkte vlies te vormen.

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van een versterkt vlies, in het bijzonder voor een bitumineuse dakbaan.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een versterkt vlies, in het bijzonder voor een bitumineuse dakbaan, waarbij in een niet-geweven vlies versterkingsdraden worden aangebracht om het versterkte vlies te vervaardigen, welke versterkingsdraden zodanig op een vlieslaag van het niet-geweven vlies worden gelegd dat in het versterkte vlies ze in de breedterichting van het versterkte vlies zich naast elkaar uitstrekken.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit EP-S 0 953 074. Bij de bekende werkwijze wordt het versterkte vlies vervaardigd door één of meer niet-geweven vlieslagen op elkaar te stapelen. Het versterkte vlies is van versterkingsdraden voorzien die in de lengte-en/of breedterichting van het vlies werden aangebracht. Door middel van vernaalding en/of chemische binding worden de afzonderlijke vliezen met hun versterkingsdraden tot een versterkt vlies verenigd. De aanwezigheid van versterkingsdraden maakt het mogelijk om het versterkte vlies een betere treksterkte in lengterichting te bieden, welke in het bijzonder bij bitumineuse dakbanen noodzakelijk is om aan de dakbaan de nodige eigenschappen voor wat betreft elasticiteit en treksterkte te geven.

Bij het plaatsen van bitumineuse dakbanen worden in hoofdzaak twee plaatsingstechnieken gebruikt. De eerste bestaat erin om de bitumineuse dakbaan middels een open vlam te verwarmen zodat het bitumen week en kleverig wordt. Het week gemaakte bitumen dient dan als kleefmiddel voor de hechting van de bitumineuse dakbaan op een ondergrond, zoals bijvoorbeeld een dak van een huis. Deze eerste techniek heeft echter het nadeel dat zij vaak de oorzaak van brand is.

Naast het louter verwarmen is er nog een tweede techniek volgens dewelke de dakbaan mechanisch, bijvoorbeeld middels op een aantal bevestigingspunten aangebrachte schroeven, wordt bevestigd. De mechanische bevestiging houdt in dat op de ondergrond eerst een bitumineuse onderlaag mechanisch bevestigd wordt, waarop dan later eventueel een verdere dakbaan wordt aangebracht middels verwarmen. Een probleem dat optreedt bij de bekende dakbanen is dat bij de mechanische bevestiging, ten gevolge van windstoten de dakbaan na verloop van tijd ter hoogte van de bevestigingspunten gaat scheuren. Om na te gaan of een mechanisch bevestigde dakbaan bestand is tegen dergelijke weersomstandigheden (storm, rukwinden,...) werd een “wind-suction-test” ontwikkeld. Bij deze test wordt de mechanisch bevestigde dakbaan herhaaldelijk en cyclisch, in het bijzonder ter hoogte van de bevestigingspunten, vacuüm getrokken, teneinde na te gaan of de dakbaan in het bijzonder op de plaats van de bevestigingspunten niet scheurt. Om een goed resultaat bij een dergelijke “wind-suction-test” te verkrijgen is het noodzakelijk dat de dakbaan ter hoogte van de bevestigingspunten niet snel gaat scheuren. Het is dus noodzakelijk er voor te zorgen dat het versterkte vlies een hoge weerstand tegen het scheuren heeft. Op basis van de resultaten van de test kan de fabrikant dan bepalen of de dakbaan geschikt is voor mechanische bevestiging en hoeveel bevestigingspunten per meter dakbaan er dienen te worden aangebracht bij het plaatsen van de dakbaan. Om goede resultaten bij de test te verkrijgen gaat de fabrikant dan het vlies extra versterken wat dan weer tot een hoger gewicht en duurder product leidt. Om het risico van loskomen van de dakbaan zo klein mogelijk te houden gaat men de dakbaan op een groot aantal punten bevestigen, wat op zijn beurt dan weer het nadeel heeft dat het arbeidsintensief en dus duur is.

De uitvinding heeft tot doel een versterkt vlies te vervaardigen dat in het bijzonder geschikt is voor bitumineuse dakbanen die mechanisch bevestigd worden en waarbij het aantal bevestigingspunten gering blijft.

Een werkwijze volgens de uitvinding heeft hiertoe het kenmerk dat, na het aanbrengen van de versterkingsdraden op de vlieslaag ten minste twee vlieslagen met daarop aangebrachte versterkingsdraden op elkaar gestapeld worden, welke op elkaar gestapelde vlieslagen vervolgens door vernaalding verenigd worden om het versterkte vlies te vormen. Verrassenderwijze is vastgesteld dat door ten minste twee vlieslagen met versterkingsdraden op elkaar te stapelen alvorens ze te vernaalden, de versterkingsdraden dermate in het versterkte vlies worden opgenomen dat een meer coherente opbouw van het versterkte vlies ontstaat, welke tot een sterker vlies leidt zonder het gewicht van het vlies enigszins te laten toenemen. Doordat bovendien de versterkingsdraden zich in de breedterichting van het versterkte vlies naast elkaar uitstrekken, wordt een aanzienlijke weerstand geboden tegen het scheuren van het versterkte vlies wanneer dit versterkte vlies is aangebracht op een dakbaan die mechanisch bevestigd is.

Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de versterkingsdraden rond het centrum van de vlieslaag worden aangebracht zodanig dat ze na stapelen van de vlieslagen met de versterkingsdraden een ruitpatroon in het versterkte vlies vormen. Dit ruitpatroon zorgt ervoor dat krachten die inwerken op het vlies over het oppervlak van het vlies verspreid worden, waardoor de weerstand tegen het scheuren aanzienlijk verbeterd wordt.

Het is gunstig dat de versterkingsdraden in een continu proces op de vlieslaag worden aangebracht. Het continu aanbrengen van de versterkingsdraden vereenvoudigt het aanbrengen van de versterkingsdraden.

Een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat als vlies een vlies vervaardigd op basis van stapelvezels wordt gebruikt. Het gebruik van stapelvezels heeft het voordeel dat hierdoor de dichtheid en het gewicht van het versterkte vlies eenvoudig te variëren is.

Een derde voorkeursuitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de vlieslaag op een kaarde wordt vervaardigd en ten minste twee niet-geweven vlies-sublagen bevat die middels een kruislegger (cross layer) op elkaar worden gestapeld. Hierdoor wordt een homogene vlieslaag bekomen.

Een vierde voorkeursuitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de versterkingsdraden spanningsloos op de vlieslaag worden aangebracht. Het spanningsloos aanbrengen van de versterkingsdraden op de vlieslaag heeft het voordeel dat hierdoor het vlies niet beschadigd wordt bij het stapelen. Bij het verder vernaalden worden dan de versterkingsdraden op een correcte wijze in het te versterken vlies vernaald waardoor zij goed in het vlies zijn verankerd en nauwelijks nog bewegen in het vlies. De coherentie van het versterkte vlies wordt hierdoor verzekerd, wat dan ook weer ten goede komt bij een mechanische bevestiging.

Het is gunstig dat voor de vernaalding verdere versterkingsdraden in lengterichting van het versterkt vlies op de gestapelde vlieslagen wordt aangebracht. Hierdoor is het versterkte vlies zowel in de breedte- als lengterichting versterkt waardoor een grote homogeniteit in het versterkte vlies ontstaat en de krachten, in het geval van rukwinden, goed en evenredig over de bitumineuse dakbaan, voorzien van een dergelijk verstekt vlies, verspreid worden. Aldus is het risico tot scheuren van het vlies aanzienlijk gereduceerd.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin : figuur 1 illustreert hoe verschillende vlies sub-lagen voor het vormen van een versterkt vlies worden opgebouwd; figuur 2 illustreert hoe de versterkingsdraden in breedterichting van het vlies worden aangebracht; en figuur 3 illustreert hoe de versterkingsdraden in lengterichting van het vlies worden aangebracht.

In de tekening is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.

Figuur 1 laat zien hoe middels een kruislegger 1 een vlieslaag wordt vervaardigd. De vlieslaag 3 werd vervaardigd door bij voorkeur gebruik te maken van stapelvezels. Deze laatste zijn gemakkelijk te stapelen door middel van de kruislegger. Verder biedt het gebruik van stapelvezels de mogelijkheid om een grote variëteit aan gewichten van het vlies te realiseren. De stapelvezels worden hiertoe aangevoerd aan een kaarde (niet weergegeven) waar zij worden opgelegd om dun vlies te vormen. Desgewenst en afhankelijk van het gewenste gewicht van het te vervaardigen vlies, kunnen middels een kruislegger meerdere sub-vlieslagen 2 op elkaar gestapeld worden om de vlieslaag te verkrijgen. Om voldoende structuur in de vlieslaag te verkrijgen is het voordelig om bij het opbouwen van het vlies ten minste twee niet-geweven vliessublagen op elkaar te stapelen middels genoemde kruislegger. Zo kan men het gewicht van de vlieslaag kiezen tussen in hoofdzaak waarden gelegen tussen 40 en 350 g/m2, in het bijzonder tussen 80 en 100 g/m2. In de plaats van een kaarde te gebruiken is het ook mogelijk om de vlieslaag middels een techniek genaamd “airlay” te vervaardigen.

Zoals schematisch weergegeven in figuur 1 worden de vliessublagen 2 aangevoerd van de kaarde naar de kruislegger 1 in een richting aangegeven door de pijl a. De kruislegger voert een heen en weer beweging uit, aangegeven door de dubbele richtingspijl b waardoor de niet-geweven vlies-sublagen in een continue beweging op elkaar worden gestapeld terwijl de zo gevormde vlieslaag 3 in een richting, aangegeven door pijl c en loodrecht op de aanvoerrichting a, verder wordt verplaatst. Door de snelheid tussen de aanvoer in richting a en de afvoer in richting c te regelen wordt het aantal op elkaar te stapelen lagen bepaald en dus mede het gewicht per m2 van de vlieslaag.

Nadat de vlieslaag is opgebouwd wordt zij naar een verder station gebracht waar versterkingsdraden zullen worden aangebracht. Het zal echter duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot een werkwijze waar de opbouw van de vlieslaag en het versterken ervan in een continu proces aaneensluitend in de tijd dienen te geschieden. Zo is de uitvinding ook van toepassing op een werkwijze waar in een afzonderlijk proces de vlieslaag werd vervaardigd en deze bijvoorbeeld van een rol wordt afgewikkeld alvorens de versterkingsdraden worden aangebracht.

Verwijzend naar figuur 2 zal nu worden beschreven hoe volgens de uitvinding de versterkingsdraden op de vlieslaag worden aangebracht. De vlieslaag 3 wordt naar bij voorkeur een verdere kruislegger 4 gebracht. Het gebruik van een meerlagig verstrekt vlies heeft het voordeel dat de versterkingsdraden beter in de structuur van het versterkte vlies zijn opgenomen.

De versterkingsdraden 5 worden bij voorkeur naast elkaar als individuele draden aangevoerd en rond het centrum op de aangevoerde vlieslaag in een continu proces op de vlieslaag aangebracht. Hiertoe worden bij voorkeur ten minste tien draden van telkens een bobijn afgewikkeld en naar de vlieslaag rond het centrum daarvan gebracht. Het aantal aan te voeren versterkingsdraden is natuurlijk afhankelijk van het gewenste eindgewicht alsook van de hoeveelheid gestapelde lagen. De versterkingsdraden worden bij voorkeur spanningsloos op de vlieslaag 3 aangebracht. Door de versterkingsdraden zonder spanning op de vlieslaag te leggen, wordt voorkomen dat het te vormen vlies wordt beschadigd bij het stapelen. Immers indien er spanningen aanwezig zouden zijn in de versterkingsdraden, dan zou dit tot gevolg hebben dat de terugkeer naar de spanningsloze toestand van de versterkingsdraden bewegingen in het te stapelen vlies zou induceren, die het stapelen verstoren. Het spanningsloos aanbrengen van de versterkingsdraden maakt dus een goede en blijvende verankering van de versterkingsdraden in het vlies mogelijk.

De versterkingsdraden 5 worden bij voorkeur op de vlieslaag 3 gelegd en zodoende mee getransporteerd met de vlieslaag. Door het gebruik van een verdere kruislegger 4 worden opnieuw ten minste twee vlieslagen, deze maal voorzien van versterkingsdraden 5, op elkaar gestapeld en in een richting nagenoeg loodrecht op de aanvoerrichting van de vlieslaag verder getransporteerd. Hierdoor wordt dan ook bereikt dat, ofschoon de versterkingsdraden in de lengterichting van de vlieslaag werden aangevoerd, zij desalniettemin zich verspreid in de breedterichting van het versterkt vlies naast elkaar zullen uitstrekken. Het aantal op elkaar gestapelde vlieslagen is natuurlijk afhankelijk van het gewenste gewicht van het versterkte vlies en zo is ook het aantal en het gewicht van de versterkingsdraden afhankelijk van het gewenste eindproduct.

De versterkingsdraden hebben een treksterkte van ten minste 70N, doch bij voorkeur tussen 100 en 180N, meer in het bijzonder 150N. Als versterkingsdraden wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van polyester, polyamide of polyester met een dikte van ten minste 1000 dtex, in het bijzonder tussen 1000 en 2500 dtex, doch bij voorkeur 2200 dtex. Als versterkingsdraden kunnen ook filamenten uit glas, metaal of een combinatie van deze filamenten gebruikt worden. Anderzijds kunnen ook gesponnen draden gebruikt worden. De versterkingsdraden worden verder voorkeurswijze met een onderlinge afstand die kleiner of gelijk is aan 1cm op de vlieslaag aangebracht. De afstand tussen de aangevoerde versterkingsdraden wordt bepaald door onder meer het aantal lagen die op elkaar gestapeld worden en de snelheid waarmee gestapeld en afgevoerd wordt. Bij voorkeur bedraagt de onderlinge afstand tussen de versterkingsdraden in het versterkte vlies ongeveer 2,5 cm.

Door enerzijds de versterkingsdraden verspreid rond het centrum van de aangevoerde vlieslaag aan te brengen en door anderzijds de vlieslagen met de versterkingsdraden te stapelen, wordt verkregen dat enerzijds de verdeling van de versterkingsdraden in het versterkte vlies homogeen is, en anderzijds dat de versterkingsdraden zich goed tussen de gestapelde vlieslagen bevinden. Hierdoor ontstaat een goede integratie tussen de verschillende vlieslagen en de versterkingsdraden, wat tot de goede en coherente structuur van het vlies bijdraagt. Deze integratie is verder van belang om een voldoende hoge weerstand tegen het scheuren van het versterkte vlies te bekomen wanneer het in de bitumineuse dakbaan geïntegreerd is.

Doordat de versterkingsdraden rond het centrum van de vlieslaag worden aangebracht en vervolgens een stapeling plaats vindt van meerdere vlieslagen met versterkingsdraden, verkrijgt men als het ware een ruitpatroon gevormd door de versterkingsdraden in het vlies. Dit ruitpatroon versterkt nog meer de scheursterkte van het versterkte vlies.

In de plaats van een stapelvlies zou men ook gebruik kunnen maken van zogenaamde “spunbounds”.

Nadat de versterkingsdraden zijn aangebracht op de vlieslagen worden de vlieslagen en de versterkingsdraden door vernaalding verenigd om het versterkte vlies te vormen waarin de versterkingsdraden geïntegreerd zijn. Het is verder mogelijk om na vernaalding het vlies door chemische en/of thermische binding verder te versterken. Ook is het mogelijk om vóór de vernaalding nog verdere versterkingsdraden 6, zoals weergegeven in figuur 3, in lengterichting van het vlies aan te brengen. Door verdere versterkingsdraden 6 in lengterichting aan te brengen, wordt de treksterkte van het versterkte vlies in lengterichting nog verbeterd.

Experimenteel werd vastgesteld dat een versterkt vlies, verkregen door toepassing van een werkwijze volgens de uitvinding, met een totaal gewicht van 165 gr/m2 dezelfde “wind-suction-test" resultaten vertoont als een spunbound van 250 gr/m2 maar niet voorzien van versterkingsdraden in de breedterichting. In de onderstaande tabel is een vergelijking gegeven tussen een vlies (A) zonder versterkingsdraden en een vlies (B) met versterkingsdraden volgens de uitvinding.

Zowel vlies A als B hadden een gewicht van 160 gr/m2. Zoals de gegevens in de tabel duidelijk laten zien is de scheursterkte aanzienlijk hoger bij het versterkte vlies volgens de uitvinding. Door de versterkingsdraden aan te brengen volgens de werkwijze volgens de uitvinding, wordt dus de weerstand tegen het scheuren van het versterkte vlies aanzienlijk verbeterd zonder dat het gewicht van het vlies moet toenemen.

Claims (11)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een versterkt vlies, in het bijzonder voor een bitumineuse dakbaan, waarbij in een niet-geweven vlies versterkingsdraden worden aangebracht om het versterkte vlies te vervaardigen, welke versterkingsdraden zodanig op een vlieslaag van het niet-geweven vlies worden gelegd dat ze in het versterkte vlies zich verspreid in de breedterichting van het versterkte vlies naast elkaar uitstrekken, daardoor gekenmerkt dat na het aanbrengen van de versterkingsdraden op de vlieslaag ten minste twee vlieslagen met daarop aangebrachte versterkingsdraden op elkaar gestapeld worden, welke op elkaar gestapelde vlieslagen vervolgens door vernaalding verenigd worden om het versterkte vlies te vormen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de versterkingsdraden rond het centrum van de vlieslaag worden aangebracht, zodanig dat ze na stapelen van de vlieslagen met de versterkingsdraden een ruitpatroon in het versterkte vlies vormen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de versterkingsdraden in een continu proces op de vlieslaag worden aangebracht.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, daardoor gekenmerkt dat na vernaalding het versterkte vlies door chemische of thermische binding verder versterkt wordt.

5. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 4, daardoor gekenmerkt dat als vlies, een vlies vervaardigd op basis van stapelvezels wordt gebruikt.

6. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 5, daardoor gekenmerkt dat de vlieslaag op een kaarde wordt vervaardigd en ten minste twee niet-geweven vlies-sublagen bevat die middels een kruislegger (cross layer) op elkaar worden gestapeld.

7. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 6, daardoor gekenmerkt dat de versterkingsdraden spanningsloos op de vlieslaag worden aangebracht.

8. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 7, daardoor gekenmerkt dat voor vernaalding verdere versterkingsdraden in lengterichting van het versterkt vlies op de gestapelde vlieslagen wordt aangebracht.

9. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 8, daardoor gekenmerkt dat versterkingsdraden met een telling van ten minste 1 OOOdtex, bij voorkeur 2 200 dtex, worden aangebracht.

10. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 9, daardoor gekenmerkt dat de versterkingsdraden zodanig op de vlieslaag worden aangebracht dat ze in het versterkte vlies een onderlinge afstand van ongeveer 2,5 cm hebben.

11. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot en met 10, daardoor gekenmerkt dat tijdens het opstapelen van de vlieslagen deze verder getransporteerd worden, en dat de versterkingsdraden verspreid rond een centrum van de vlieslaag worden aangebracht.