DE2552089C2 - Verfahren zur Herstellung einer elastischen Stallbodenbelagsmatte - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

d) das Gummigranulat mit einer vulkanisierbaren Mischung aus mindestens einem, mit Hilfe eines flüssigen Butadien-Polymerisats fließfähig eingestellten Elastomer-Polymerisat getränkt wird, und daß

e) eine harzartige Klebefolie zwischen das getränkte Gummigranulat und die Deckschicht auf der Basis eines vulkanisierbaren Elastomers eingelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Granulat-Konzentrat mit dem Elastomer-Polymerisat getränkt wird und anschließend weiteres Granulat zugefügt wird, bis sich eine rieselfähige Mischung ergibt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elastischen Stallbodenbelagsmatte, bei dem Gummigranulat in eine Schicht auf der Basis eines flüssigen, vulkanisierbaren Elastomer-Polymerisats auf Butadienbasis eingebracht,

diese Schicht mit einer Deckschicht aus einer Elastomer-Folien versehen, und
der so gebildete Schichtkörper ausvulkanisiert wird.

Tierställe, insbesondere für Großvieh, wie Rinder, erhalten anstelle des bisher üblichen Strohbelages am Boden der Stallboxen Bodenbelagsmatten aus weichem Kunststoff. Solche Matten sind beständig gegen die Einwirkung von Tierfäkalien und sollen den Tieren gleiches Wohlbehagen vermitteln wie der sonst verwendete Strohbelag. Die Matten müssen deshalb weich und elastisch sein, was verhindert, daß sich Tiere beim Legen auf die Matten Haut- und Fellverletzungen als Scheuerstellen zuziehen, die zu Verwundungen der Tiere führen können.

Für den Tierhalter entsteht durch die Verwendung von Matten anstelle von Stroh als Bodenbelag der Vorteil, daß die Reinhaltung der Stallboxen mit wesentlich verringertem Arbeitsaufwand ermöglicht wird. Anstelle der bisher arbeitsaufwendigen Mistbeseitigung und der Neueinbringung von Stroh in die Ställe genügt jetzt einfaches Abspritzen der Böden mit Wasser zur Beseitigung der Fäkalien. Die bisher notwendigen Transporte des Strohes von Feld in Scheunen und danach in die Ställe, sowie der Rücktransport des Mistes, nach Zwischenlagerung, zur Feldbedüngung wird ersetzt durch den Transport der Jauche auf das Feld, was zweckmäßigerweise mittels leicht zu montierender Rohrleitungen geschehen kann, wodurch ein Höchstmaß an Mechani

sierung erreicht wird.

Die neuartigen Stallbodenbelagsmatten sind zunächst aus kompakten oder leicht geschäumten und porenhaltigen Kunststoffen mit geschlossener Oberfläche, bevorzugt auf der Basis von Polyvinylchlorid in weicher Einstellung, hergestellt worden. Zur Vermeidung von Rutschgefahren für die Tiere sind die Oberflächen der Matten stark profiliert worden, wobei Noppen oder kreuzweise angeordnete Profilleisten dem Ausrutschen

ίο Widerstand boten. Neben den Kunststoffmatten sind Matten aus Gummi bzw. vulkanisierten Elastomeren verwendet worden. Sie zeigen gleiche Merkmale wie die Kunststoffmatten und unterscheiden sich im wesentlichen nur durch die zu ihrer Herstellung verwendeten Rohstoffe, wodurch, unter Einbeziehung von Abfallprodukten der Gummi-Industrie, die Erzeugung preisgünstigerer Matten gegeben ist

Neuere Entwicklungen von Matten gehen davon aus, daß eine als Kissen wirkende Schicht mit großer Weichheit durch eine als Abdeckung und Verschleißschicht wirkende Folienbahn abgedeckt wird. Die Kissen sind zur Erzielung großer elastischer Einfederungen — 10 bis 20% der Kissenhöhe beim Begehen der Matten durch die Tiere — aus locker gebundenen, meist faserigen elastischen Granulaten hergestellt Ihr Raumgewicht beträgt etwa 0,85 bis 0,95 kg/1, was besagt daß beim spezifischen Gewicht des Basis-Materials von 1,3 bis 1,5 kg/1 der zwischengelagerte Luftvolumenanteil 20 bis 40% ausmacht. Solche Mattenkissen sollen bei den durch die Tiere eintretenden Belastungen im Bereich der Hufe von 2 bis 10 kp/cm² standhalten, insbesondere soll bei entsprechender Einfederung und wechselweiser Be- und Entlastung keine Zermürbung des Kissenmaterials eintreten.

· Die Abdeckung der Kissen erfolgt bei solchen Matten mittels Folienbahnen aus elastischem und abriebfestem Material. Die Folienbahnen haben dabei eine Dicke von 1,0 bis 2,0 mm, die Befestigung an den Kissen erfolgt durch Verklebung mit hohen Haftwerten, wodurch die Gesamtstabilität der Matte für den Verwendungszweck erreicht wird. Das hohe Einfederungsvermögen solcher Matten bringt bei glatter, nicht profilierter Oberfläche ausreichende Rutschfestigkeit, so daß aufwendige, grobe Profilierungen entfallen können. Lediglich eine Feinprofilierung, wie sie z. B. durch Gewebeeinprägungen erzeugt werden, scheint angebracht. Das Entfallen der Grob-Profilierung bringt beim Säubern der Matten erhebliche Vorteile, weil sich Fäkalienreste nicht an den Profilkanten festsetzen können. Auch Materialzerstörungen, die vom Profil ausgehen, wenn durch heftige Rutschbewegungen das Profil von der Fläche abgelöst wird, sind nicht zu befürchten.

Die Kissen für Belagmatten werden aus meist faserigem, weichelastischem Material hergestellt, wie es als sog. Gummigranulat beim Abschälen von Auto-Altreifen gewonnen wird. Dieses Gummigranulat besteht aus Teilen mit Durchmessern von 1—3 mm und Längen von 5—10 mm, wobei die Enden zur Spitze auslaufen, es verdient aufgrund dieser Struktur gegenüber anderen Ganulaten die Bezeichnung Fasergranulat.

Die Fasergranulate werden mit Kunstharzen, insbesondere Isocyanatharzen, getränkt und anschließend werden die Harze, im Falle des Isocyanatharzes ein flüssiges Reaktionsharz, welches die Verarbeitung ohne Lösungsmittelzusätze erlaubt, gehärtet. Durch Anwendung eines geringen Druckes während der Härtung wird ein Kissen mit den oben beschriebenen Merkmalen erhalten, welches zur Komplettierung zur Belagsmatte

mit der Verschleißfolie verklebt wird. Die Harzhärtung kann bei normaler Temperatur oder bei Anwendung von Wärme, dann in kürzester Zeit, ausgeführt werden. Beide Prozesse, Härtung und Verklebung der Verschleißfolie, können auch zusammen ausgeführt werden.

Ein wesentlicher Nachteil solcher Belagsmatten besteht darin, daß die Kissen aus Gummifasergranulat mit Harzbildung nur geringe Zermürbungsfestigkeit haben, was bewirkt, daß sich die Fasergranulate aus dem Verband lösen, wodurch die Matten unbrauchbar werden. Dieser entstehende wesentliche Nachteil hat seine Ursache darin, daß die zur Bindung verwendeten Harze nach der Härtung keine elastischen Eigenschaften mehr haben, sie sind hart bis zähhart und brechen bei Verbiegungen unter Loslösung von Gummigranulat Zur ihrer Einfederung gelangen die Kissen hauptsächlich deswegen, weil sich die Fasergranulatteile gegeneinander verbiegen können. Die Folge aus dem Verhalten der harten Harze ist, daß die Granulatteile voneinander gelöst werden. Das Kissen ist zermürbt

Hinzu kommt noch, daß Autoreifen zum Schutz gegen Sonnenbestrahlung Stoffe zugesetzt werden, die aus dem Vulkanisationsverband auswandern (migrieren) und an der Reifenoberfläche einen Schutzfilm bilden. Die Konzentration solcher Stoffe ist im Altreifen zwar an der Oberfläche der Reifen geringer, im Gesamtdurchschnitt des Granulates jedoch dürfte die Konzentrationsabnahme gering sein. Solche Stoffe sind hochmolekulare Wachse, die in Gummi-Vulkanisaten nur wenig löslich sind, ihre Löslichkeit verringert sich noch bei Erhöhung des Vulkanisationsgrades, was beim Altern von Vulkanisaten eintritt Der entstehende Migrierdruck erreicht infolgedessen bei Altreifen sein Maximum, so daß der Austritt der Wachse aus den neu geschaffenen Granulatflächen höchste Wahrscheinlichkeit hat. In den als Bindeharze verwendeten Isocyanatharzen sind diese Wachse unlöslich, es kann infolgedessen keine Aufnahme erfolgen. Andererseits kann mit besten Bindeharzen an wachsigen Oberflächen keine Bindung hergestellt werden, weil diese Stoffe keine Reaktion mit dem Reaktionsharz eingehen können oder andere adhäsive Wirkung entfalten. Bei Kissen, die nach diesen Gesichtspunkten hergestellt worden sind, ist anfangs mit guten Verbindungen von Granulat und Harz zu rechnen, sie geht jedoch schnell schon bei fehlender Beanspruchung verloren.

Schließlich ist noch ein Verfahren zur Herstellung einer Bodenplatte bekannt, bei der sandwichartig abwechselnd Schichten aus einem vulkanisierbaren Elastomer-Polymerisat und Gummigranulat angeordnet werden, die dann nach Abdeckung mit einer nicht vulkanisierbaren Folie ausvulkanisiert werden. Dieses Verfahren erfordert also viele Arbeitsgänge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Herstellung einer elastischen Bodenmatte für Tierställe zu finden, die trotz harter Beanspruchung durch ständige Belastung und Tritte von Tieren über einen langen Zeitraum nicht zermürbt wird.

Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

das Gummigranulat mit einer vulkanisierbaren Mischung aus mindestens einem, mit Hilfe eines flüssigen Butadien-Polymerisats fließfähig eingestellten Elastomer-Polymerisat getränkt wird, und daß
eine harzartige Klebefolie zwischen das getränkte Gummigranulat und die Deckschicht auf der Basis eines vulkanisierbaren Elastomers eingelegt wird.

Gemäß der Erfindung werden zum Verbinden des faserigen Gummigranulats lösungsmittelfreie Elastomer-Polymerisate verwendet, die mit Hilfe eines flüssigen Butadien-Polymerisates fließfähig eingestellt sind. Letzteres wird im Mischungsverband während der Vulkanisation in das Vulkanisat vernetzend einbezogen. Die Mischungen enthalten neben dem Polymerisat noch Füllstoffe in üblicher Dosierung sowie Vernetzungsmittel, Beschleuniger und Vernetzungsaktivatoren. Von

ίο den nahezu flüssigen Mischungsprodukten wird zunächst durch Einmischen von Fasergranulaten ein Konzentrat angefertigt, das im weiteren Herstellungsprozeß mit weiteren Granulatmengen verdünnt wird. Kissenmaterial gemäß der Neuerung sind zermürbungsfest, weil sie aus den weichen Mischungen, die aufgrund ihrer großen Weichheit im Gegensatz zu anderen Mischungen aus Elastomeren mit Granulaten leicht vermischbar sind, Vulkanisationsprodukte gewonnen werden, die in der Lage sind, den Verbiegungen der Granulatteile nachzugeben. Zudem können sie wie die Granulate die aus diesen auswandernden Wachsanteile aufnehmen, ohne die Bindezone Granulatoberfläche-Bindegummi zu beeinflussen.

Die Konzentrate werden aus etwa 1 Teil Mischung und 2 Teilen Granulat auf Gummi-Mischmaschinen hergestellt, während die weitere Verdünnung — Erhöhung des Granulatanteiles auf 3—6 Teile — mit Hilfe leichterer Mischeinrichtungen, z. B. Z-Knetern, wie sie für die Herstellung von Lösungen verwendet werden, ausgeführt wird.

Diese Granulat-Bindemittelmischungen sind rieselfähig, sie werden in beheizten Pressen mit Schließdrücken von 20 bis 100 Mp pro qm Mattenfläche entweder zu Kissen oder unter Einbeziehung der aufzubringenden Folienbahn, die Haftung zwischen beiden herbeiführenden Folien oder Anstrichen auf der Folienbahn, zu fertigen Matten verpreßt Die verwendete Zwischenschicht wird hierbei ebenfalls vulkanisiert, wobei die entstehende Verbindung gleichzeitig die Haftwirkung gegenüber Klebeverbindungen übertrifft. Der entstehende Verbund durch gleichzeitige Vulkanisation erhöht die Zermürbungsfestigkeit so, daß höchste Haltbarkeit erreicht wird.
Zur Vermeidung von Saugwirkungen bei federnder Belastung der Belagsmatte werden deren offene Ränder durch Überziehen mit der oberen Abschlußfoüenbahn oder durch materialgleiche Dichtprofile gedichtet. Zweckmäßig ist, diesen Vorgang in den Vulkanisationsprozeß einzubeziehen. Die Abdichtung zum Boden

so kann in gleicher Weise erfolgen, sie ergibt sich aber auch, wenn die Matten in Stallboxen ausgelegt, mit Hilfe eines flüssigen härtbaren Klebers am Boden befestigt werden. Bei Einsenkung der Matten in den Stallboden können Randdichtungen entfallen. Die Dichtheit wird dann durch eine Verfugung am Mattenrand erreicht.

Beispiele

1. Eine Stallbodenbelagmatte, bestehend aus einem elastischen Kissen und einer dieses Kissen nach oben abschließenden Folienbahn aus faserigen Auto-Altreifengranulat, welches mit einer nahezu flüssigen viskosen Elastomer-Mischung und einem Kissen gebunden ist. Die Bindung des Granulates wird erreicht, indem das Fasergranulat mit der Mischung getränkt wird, wobei zweckmäßig zunächst ein Granulatkonzentrat und danach weiter mit Granulat verdünnt wird. Beim Verhältnis von 1 Teil

Mischung und 5 Teilen Granulat ist die Mischung rieselfähig. Der obere Abschluß der Matte wird durch eine Folienbahn erreicht, die aus abriebfestem Elastomer-Vulkanisat besteht 'uid an der außen verbleibenden Oberfläche durch Eindrücken von Gewebe feinstrukturiert worden ist Zur Herstellung einer festen Verbindung von Kissen und Deckfolie wird eine harzhaltige Klebefolie zwischen beide Teile gelegt In einer Rahmenpresse mit Höhenabstandhaltung wird das Kissen-Binde- ίο material zusammen mit der Klebefolie bei niederen Drücken und Temperaturen von 130 bis 140⁰C während 10 Minuten vulkanisiert Danach ist das Kissen verwendungsfähig. Komplettierungen durch Anbringung von Seitendichtungen und Anvulkanisation einer unteren Dichtfolie sind beim gleichen Herstellvorgang noch möglich. Das Merkmal der Neuerung besteht darin, daß zur Herstellung der Verbindung der Granulatteüe beim Kissen ein Gummiprodukt verwendet wird, das sich aufgrund seiner nahezu flüssigen Konsistenz mit dem Granulatgut vermischen läßt, die Granulatflächen gleichmäßig benetzt und nach der Vulkanisation den Biegungen des Granulates nachgibt, ohne eine Trennung der Granulatteile voneinander zu bewirken. Solche Bindemischung besteht aus einem oder mehreren Elastomer-Polymerisaten, die durch Zusatz von flüssigem Butadien-Polymerisat so weich eingestellt ist, daß obiges erreicht wird. Die genannten Produkte werden noch mit Füllstoffen in üblicher Dosierung, wie Vernetzern, BeschSounigern und Vernetzungsaktivatoren versetzt so daß sie vulkanisierfähig sind. Das Butadien-Polymerisat wird bei Vulkanisaten in den Vernetzungsprozeß einbezogen, so daß es nicht wie übliche flüssige Weichmacher-Produkte extrahierbar ist
Anstelle eines Auto-Altreifen-Granulates wird ein faseriges Granulat aus einem Elastomer-Vulkanisat erzeugt, walches aus einer Mischung auf der Basis von Polyäthylen-Propylen-Kautschuk hergestellt worden ist Das Vulkanisat kann ohne Lufteinschlüsse oder auch porig hergestellt werden. Es wird zur Herstellung von Kissenmaterial aus einer Mischung, bestehend aus Butadien-Styrol-Polymerisat (1), Polyäthylen-Propylen-Kautschuk (2) und einem flüssigen Butadien-Polymerisat (3) im Verhältnis 1 :2 :3 = 60 : 10 :30, dazu 50 Teilen Füllstoff und üblichen Dosierungen von Vernetzer (Schwefel), Beschleuniger und Vernetzer-Aktivator so eingestellt, daß eine Ausvulkanisation bei 100⁰C nach 5 Minuten (Mooney-Prüfung) erreicht wird. Die übrige Verarbeitung erfolgt wie im Beispiel 1.
Eine Stallbodenbelagsmatte wie im Beispiel 1 hat eine Gesamthöhe von 20 mm und kann bei Begehung durch Tiere an den Hufen eine Einfederung von etwa 1,5 bis 2,5 mrn ergeben. Diese Matte wird in eine am Stallboden vorgesehene Vertiefung eingelegt wobei die gesamte vertiefte Fläche mit einem flüssigen Klebekitt bestrichen ist. Durch allseitiges Andrücken der Matte wird eine vollflächige Verklebung der Matte erreicht. Die entstehende Fuge zwischen Matte und nicht vertieftem Stallboden wird nach erfolgter Verfestigung des Klebers mit einem gleichartigen Klebekitt als Fugenfüllmasse vollständig ausgefüllt oder mit flüssig gemachten Bitumen gefüllt. Die Mattenhöhe und die Höhe des nicht vertieften Stallbodens soll nach der Matteneinbringung gleich sein, damit keine Stolpergefahr für die Tiere entsteht Diese Verlegeart erlaubt den Wegfall einer besonderen Randdichtung an der Matte. Auch die Verklebung mit Flüssigbitumen anstelle eines Klebekittes ist möglich.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer elastischen Stallbodenbelagsmatte, bei dem

a) Gummigranulat in eine Schicht auf der Basis eines flüssigen, vulkanisierbaren Elastomer-Polymerisats auf Butadienbasis eingebracht,

b) diese Schicht mit einer Deckschicht aus einer Elastomer-Folie versehen, und

c) der so gebildete Schichtkörper ausvulkanisiert wird,