EP0812943A2 - Textiles Flächengebilde zur Verwendung als Betonformzwischenlage - Google Patents

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EP0812943A2
EP0812943A2 EP97108682A EP97108682A EP0812943A2 EP 0812943 A2 EP0812943 A2 EP 0812943A2 EP 97108682 A EP97108682 A EP 97108682A EP 97108682 A EP97108682 A EP 97108682A EP 0812943 A2 EP0812943 A2 EP 0812943A2
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EP
European Patent Office
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concrete
dtex
intermediate layer
layer according
fleece
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97108682A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0812943A3 (de
Inventor
Stefanie Dipl.-Ing. Hiller
Christian Hassmann
Andreas Dipl.-Ing. Schaab
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johns Manville
Original Assignee
Hoechst Trevira GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Hoechst Trevira GmbH and Co KG filed Critical Hoechst Trevira GmbH and Co KG
Publication of EP0812943A2 publication Critical patent/EP0812943A2/de
Publication of EP0812943A3 publication Critical patent/EP0812943A3/de
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    • Y10T428/268—Monolayer with structurally defined element

Definitions

  • the present invention relates to a concrete mold intermediate layer and molds made therefrom for concrete production, which result in patterned or very smooth concrete surfaces.
  • the concrete In the manufacture of concrete, it is usually cast using a concrete mold, the concrete taking the shape of the concrete mold.
  • the wet concrete is poured into or onto the concrete mold, whereby after the concrete mold has hardened and removed, the newly exposed concrete surface represents a negative impression of the inner surface of the concrete mold.
  • the concrete In the case of wooden forms, the concrete takes on the appearance of the wood grain. In the case of molds with hemmed form links, the concrete shows all the seams that are not sufficiently covered.
  • the concrete mix also contains air. Both components (air and water) are useful to make the mixture flowable and to make handling and pouring easier.
  • the fully hydrated concrete can bind about 40 wt .-% water, so that excess water remains in the concrete. After the concrete has dried out, this is responsible for the formation of so-called capillary pores.
  • the air present in the concrete mixture can be at least largely removed by suitable compression measures. However, due to the different densities of the constituents (aggregates) of the concrete mix, the physical and chemical properties of the concrete change, so that in some cases an initial one Demixing of the concrete can be observed.
  • the fresh concrete in the formwork contains more cement and water in the edge zone.
  • This mixture which is rich in cement and water, is also known as concrete glue.
  • the associated change in the water / cement value (W / Z value) compared to the core concrete results in a lower durability of the concrete surface.
  • US-A-4 730 805 describes a concrete form using a beam and at least two layers of fabric on the beam.
  • the girder can have lugs to spaced the fabric from the girder, the fabric layers and lugs helping drain the water from the hardening concrete.
  • the wearer may have drainage holes to remove excess water and air.
  • the fabric is bound to the support and is rigid and immovable relative to the support.
  • EP-A-0 429 752 is a mold for patterned concrete with a support device, a grid with interconnected spacers, which form holes in the grid with a single area of at least 0.25 cm 2 , at least a part of which rests on the support device , and a porous, textile fabric, which is arranged next to the grid and is spaced from the carrier by the grid.
  • the sheet generally has a pore size of 10 to 250 microns on each side so that a number of small concrete particles can penetrate and fill the open spaces of the sheet and allow excess water and air to pass therethrough.
  • Fine concrete particles typically fill the larger pores of the fabric, especially when excessive concrete compaction occurs. If enough fine concrete particles have penetrated the structure of the fabric and there has been sufficient concrete hardening, it is usually very difficult or even impossible to detach the fabric from the hardened concrete. This takes place because the concrete particles that have penetrated into the fabric and hardened therein pull the fibers of the fabric out of its surface when the fabric is separated from the concrete. The problem is exacerbated when the sheet with loose surface fibers is reused because the loose fibers tend to be embedded in the hardened concrete, causing flaking of the sheet mat. The problem is aggravated if the sheet is not handled with care during assembly or disassembly of the form because mechanical friction (e.g. chafing) tends to make the sheet fluffy and cause the loose fibers to stick to the concrete. The multiple use of fabric shapes causes even more fabric pores to be clogged even more by fine concrete particles, which causes a greatly reduced removal of water and air.
  • a concrete mold intermediate layer containing a porous, two-sided, textile fabric with a smooth and less smooth side is known.
  • the pore size on the smooth side is between 0.2 - 10 ⁇ m, while the less smooth side has pores with a size between 10 - 250 ⁇ m.
  • the smooth (first) side is produced either by a micro-foam coating or by fibers with a lower titer than the less smooth (second) side, and subsequent calendering.
  • the latter option requires different titres (i.e. a titer gradient) in the textile fabric.
  • the treatment for producing the smooth surface simultaneously stabilizes the textile fabric.
  • the concrete mold intermediate layers described above can be implemented only with great effort, so that there was a need for further, easy to implement concrete mold intermediate layers.
  • the complex stabilization of the intermediate concrete mold layer should be easily possible.
  • fine-tufted nonwovens have a sufficient drainage effect for air and water and also have the required surface quality.
  • the nonwovens can be constructed from fibers of finite length, so-called staple fiber nonwovens, or from fibers of infinite length, so-called spunbonded webs.
  • the fibers are derived from any thermoplastic thread-forming polymer.
  • melt-spinnable polymer materials are polyamides, such as e.g. Polyhexamethylene diadipamide, polycaprolactams, aromatic or partially aromatic polyamides ("aramids"), partially aromatic or fully aromatic polyesters, polyphenylene sulfide (PPS), polymers with ether and keto groups, such as e.g. Polyether ketones (PEK) and polyether ether ketones (PEEK), or polybenzimidazoles.
  • PEK Polyether ketones
  • PEEK polyether ether ketones
  • melt-bond-strengthened spunbonded fabrics which are produced by randomly depositing freshly melt-spun filaments, are preferred. They usually consist of carrier and fusion binding fibers.
  • the carrier and fusion binding fibers can be derived from any thermoplastic thread-forming polymer according to the requirements profile of the user.
  • the proportion of the two types of fibers to one another can be chosen within wide limits, it being important to ensure that the proportion of the binding fibers is chosen so high that the nonwoven fabric is given sufficient strength and surface quality for the desired application by bonding the carrier fibers to the binding fibers.
  • the proportion of the binder originating from the binding fiber in the nonwoven is usually less than 50% by weight, preferably 3 to 25% by weight, based on the weight of the nonwoven.
  • the carrier fibers are melt-spinnable polymer materials, for example Polyamides, such as polyhexamethylene diadipamide, poly-caprolactam, aromatic or partially aromatic polyamides ("aramids”), partially aromatic or fully aromatic polyesters, polyphenylene sulfide (PPS), polymers with ether and keto groups, such as polyether ketones (PEK) and polyether ether ketones ( PEEK) or polybenzimidazoles.
  • Polyamides such as polyhexamethylene diadipamide, poly-caprolactam, aromatic or partially aromatic polyamides (“aramids”), partially aromatic or fully aromatic polyesters, polyphenylene sulfide (PPS), polymers with ether and keto groups, such as polyether ketones (PEK) and polyether ether ketones ( PEEK) or polybenzimidazoles.
  • PEK polyether ketones
  • PEEK polyether ether ketones
  • the carrier fibers preferably consist of melt-spinnable polyesters.
  • polyester material consist predominantly of building blocks which are derived from aromatic dicarboxylic acids and from aliphatic diols.
  • Common aromatic dicarboxylic acid building blocks are the divalent residues of benzenedicarboxylic acids, in particular terephthalic acid and isophthalic acid;
  • Common diols have 2 to 4 carbon atoms, with the ethylene glycol being particularly suitable.
  • Nonwovens made of a polyester material which consists of at least 85 mol% of polyethylene terephthalate are particularly advantageous.
  • dicarboxylic acid units and glycol units which act as so-called modifying agents and which allow the person skilled in the art to specifically influence the physical and chemical properties of the filaments produced.
  • dicarboxylic acid units are residues of isophthalic acid or of aliphatic dicarboxylic acid such as e.g. Glutaric acid, adipic acid, sebacic acid;
  • modifying diol residues are those of longer-chain diols, e.g. of propanediol or butanediol, of di- or triethylene glycol or, if present in small quantities, of polyglycol with a molecular weight of approx. 500 to 2000.
  • the polyesters contained in the nonwovens usually have a molecular weight corresponding to an intrinsic viscosity (IV) of 0.5 to 1.4 (dl / g), measured on solutions in dichloroacetic acid at 25 ° C.
  • IV intrinsic viscosity
  • Suitable melt binding fibers are all polymer materials with a melting point which is at least 1 ° C., preferably 10 to 50 ° C., particularly preferably 30 to 50 ° C., lower than the base fiber raw material. These are preferably modified polyester fibers or polyolefins such as polypropylene or polyethylene, polybutylene terephthalate or polyethylene terephthalate modified by condensing longer-chain diols and / or isophthalic acid or aliphatic dicarboxylic acids.
  • the melt binders are preferably introduced into the nonwovens in the form of fibers (endless staple fibers or staple fibers).
  • the individual fiber titers of the carrier fibers are 0.7 to 3 dtex, preferably 1 to 2.5 dtex.
  • the individual fiber titer of the binding fibers is between 1 and 10 dtex, preferably 1 to 4 dtex. It is particularly advantageous if the binding fibers have the same titer as the carrier fibers.
  • fibers can be used that combine carrier and binding properties. Examples of this are so-called heterofil and bicomponent fibers.
  • spunbonded nonwovens are also those which are consolidated by a chemical binder, for example based on acrylate.
  • spunbonded fabrics are thermally bonded spunbonded nonwovens.
  • Such spunbonded webs usually do not contain any melt binders as described above and are only consolidated by the action of heat and / or pressure, for example calendering.
  • the length of the staple fibers is not restricted in the case of the staple fiber nonwovens.
  • the staple fiber nonwovens consist of the same polymer materials as the spunbonded fabrics described above. Suitable Staple fiber nonwovens are thermally bonded staper fiber nonwovens, ie those which are bonded by the action of heat and / or pressure, for example calendering.
  • staple fiber nonwovens consolidated with binder are suitable, regardless of whether it is a melt binder in the above sense or a chemical binder, for example based on acrylate. It is essential that the staple fiber fleece has the required surface quality and mechanical properties.
  • the nonwovens have basis weights of 50 to 300 g / m 2 , preferably 130 to 250 g / m 2 , in particular 140 to 170 g / m 2 .
  • the carrier and fusion binding fibers preferably belong to a polymer class (e.g. polyester), so that the concrete mold intermediate layer according to the invention can be easily recycled.
  • a polymer class e.g. polyester
  • the nonwovens in particular the spunbonded nonwovens, are calendered after their production under the action of heat and pressure, so that the melt-binding fibers ensure sufficient consolidation of the nonwoven.
  • the calender temperature is between 240 and 250 ° C; the calender pressure (line pressure) is between 135 and 145 daN.
  • the calendering can produce an embossed pattern on at least one of the two sides of the fleece.
  • the embossing is produced by means of a calender roll, the embossing depth of which is between 0.1 and 0.5 mm, preferably 0.2 to 0.3 mm.
  • the line pressure is between 135 and 145 daN.
  • the embossing pattern is preferably a canvas embossing pattern.
  • the embossing area is between 40 and 50% (based on the surface of the corresponding side).
  • the nonwoven can be made by suitable measures, for example mechanically by needling and / or pre-consolidated by means of fluid jets.
  • the fleece has a maximum tensile force of at least 300 N, preferably at least 400 N, in particular at least 500 N, particularly preferably 400 N to 600 N (in the longitudinal direction) and at least 250 N, preferably at least 300 N, in particular at least 350 N, particularly preferably 300 N up to 500 N (in the transverse direction) measured on a 5 cm wide strip measured according to DIN EN 29073.3.
  • the surface quality of the fleece corresponds to a pore size (cross section) of 1 to 80 ⁇ m, preferably 5 to 60 ⁇ m, determined by means of a Coulter porometer in porofil.
  • the fleece has an air permeability of up to 250 l / m 2 s at 200 Pa (determined according to DIN 53887) and a water resistance of 40 to 300 mm water column (determined according to DIN 53886).
  • Nonwovens which have a combination of preferred features are also particularly preferred.
  • the fibers or staple fibers that make up the nonwovens can have a practically round cross section or can also have other shapes, such as dumbbell, kidney-shaped, triangular or tri or multilobal cross sections. Hollow fibers can also be used. Round to oval fiber cross sections are preferred.
  • the binding fiber can also be used in the form of bicomponent or multicomponent fibers, oval to round cross sections leading to improved fiber integration and thus better surface quality.
  • the fibers forming the fleece can be modified by conventional additives, for example by antistatic agents such as carbon black.
  • the concrete mold intermediate layer according to the invention is equipped with fluorine-containing polymers to increase the hydrophobicity, so that the detachment of the concrete mold intermediate layer from the hardened concrete is promoted.
  • fluorine-containing polymers to increase the hydrophobicity, so that the detachment of the concrete mold intermediate layer from the hardened concrete is promoted.
  • a suitable hydrophobizing agent is the product commercially available under the name ®Nuva (Hoechst AG, Germany).
  • the nonwovens according to the invention are of high mechanical strength and can therefore be exposed to high loads. These tensile forces, which occur in particular when the intermediate concrete form liner is tensioned, can lead to the formation of cracks, so that at least a partial destruction of the intermediate liner form is to be feared. Furthermore, the high mechanical strength is favorable, since high tensile forces are necessary when tensioning the concrete mold intermediate layer to ensure a wrinkle-free surface.
  • a preferred form of nonwoven formation according to measure a) is spunbond formation with simultaneous formation of the melt binding fibers.
  • the calendering described in b) takes place at temperatures between 240 and 250 ° C and a calender pressure of 135 to 145 daN (line pressure).
  • An embossing pattern preferably a canvas embossing pattern, can be generated at the same time.
  • the nonwoven is a spunbonded nonwoven bonded with melt binder
  • a final consolidation is carried out by melting the binder fibers, for example in a forced air oven.
  • the nonwoven is consolidated with a chemical binder, this is usually applied after step b) and the nonwoven is then subjected to a thermal aftertreatment, so that the binder cures.
  • Another object of the present invention is the use of the concrete mold intermediate layer according to the invention for producing a concrete mold, which is also the subject of the present invention.
  • a method of making the improved shape by forming a beam with the shape desired for a concrete article to be made, attaching a mesh to the beam (a), the mesh having spacers connected together, at least a portion of which are on Carrier (a) rests, and adjoining a spunbond (c) together with the grid (b), the spunbond (c) being held at a distance from the carrier a) by the grid (b).
  • the method may further comprise uniformly stretching the spunbonded web (c) over the grid (b) with a tension of 0.2 to 3.0 kg per running centimeter, and is thus also for producing a concrete mold for concrete with a smooth surface , which is also the subject of the invention.
  • the method of the present invention also includes forming a support device (a) with holes and arranging the spunbonded fabric (c) adjacent to the support device (a) so that the grid (b) can be omitted if necessary.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betonformzwischenlage und Formen für die Betonherstellung, die gemusterte oder sehr glatte Betonoberflächen ergeben.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betonformzwischenlage und daraus hergestellte Formen für die Betonherstellung, die gemusterte oder sehr glatte Betonoberflächen ergeben.
  • Bei der Herstellung von Beton wird dieser für gewöhnlich unter Verwendung einer Betonform gegossen, wobei der Beton die Gestalt der Betonform annimmt. Der nasse Beton wird in oder auf die Betonform gegossen, wobei nach dem Aushärten und Entfernen der Betonform die neu freiliegende Betonoberfläche einen negativen Abdruck der Innenfläche der Betonform darstellt. Im Fall von Holzformen nimmt der Beton das Aussehen der Holzmaserung an. Im Fall von Formen mit eingesäumten Formgliedern zeigt der Beton alle nicht ausreichend abgedeckten Säume.
  • Dem Betongemisch wird häufig mehr Wasser zugesetzt, als für die Hydration erforderlich ist. Darüber hinaus enthält das Betongemisch Luft. Beide Bestandteile (Luft und Wasser) sind von Nutzen, um das Gemisch fließfähig zu machen und das Handhaben sowie Gießen zu erleichtern.
    Der vollständig hydratisierte Beton kann ca. 40 Gew.-% Wasser binden, so daß überschüssiges Wasser im Beton verbleibt. Dieses ist - nach Austrocknung des Betons - für die Ausbildung von sogenannten Kapillarporen verantwortlich. Die im Betongemisch vorhandene Luft kann durch geeignete Verdichtungsmaßnahmen zumindestens größtenteils entfernt werden. Hierbei ändert sich jedoch - bedingt durch die unterschiedlichen Dichten der Bestandteile (Zuschlagsstoffe) des Betongemisches - die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Betons, so daß z.T. eine beginnende Entmischung des Betons zu beobachten ist.
  • Darüber hinaus enthält der in der Schalung befindliche frische Beton in der Randzone mehr Zement und Wasser. Dieses zement- und wasserreiche Gemisch wird auch als Betonleim bezeichnet. Die damit verbundene Änderung des Wasser/Zement-Wertes (W/Z-Wert) gegenüber dem Kernbeton hat eine geringere Dauerhaftigkeit der Betonoberfläche zur Folge.
  • Die vorstehenden Ausführungen zeigen die Probleme die bei der Herstellung von dauerhaften Betonoberflächen entstehen. Bedingt durch Überschußwasser ergibt sich einen Beton mit einer geschwächten Oberfläche (hoher Betonleim-Anteil), während die nicht entfernte Luft Oberflächenporen (Kapillarporen) ergibt. Die Größe der Poren liegt je nach Betontyp zwischen 0,1 bis 3 cm. Diese Poren hinterlassen eine unebene Oberfläche, die für die Wirkungen von Schmutz, Erosion und durch die Gefrier-Tauzyklen von Wasser offen ist. Eine derartige Oberfläche ist wenig dauerhaft bei starker Beanspruchung.
  • Aus dem Stand der Technik sind Betonverschalungen bekannt.
  • So beschreibt US-A-4 730 805 eine Betonform, die einen Träger und wenigstens zwei Lagen aus textilem Flächengebilde auf dem Träger verwendet. Der Träger kann Ansätze haben, um das Flächengebilde vom Träger im Abstand abzuordnen, wobei die Flächengebildelagen und die Ansätze das Entwässern des Wassers aus dem aushärtenden Beton unterstützen. Der Träger kann Drainagelöcher zum Entfernen von überschüssigem Wasser und Luft haben. Das Flächengebilde ist an den Träger gebunden und steif sowie gegenüber dem Träger unbeweglich.
  • Aus US-A-4 856 754 ist eine Betonform unter Verwendung von doppelt gewebten textilen Flächengebilden auf einer Tragplatte mit Löchern für die Drainage bekannt. Ein gewebtes Flächengebilde ist an die Platte geklebt, während das andere gewebte Flächengebilde an das erste genäht ist.
  • Aus EP-A-0 429 752 ist eine Form für gemusterten Beton mit einer Trageinrichtung, einem Gitter mit miteinander verbundenen Abstandsgliedern, die im Gitter Löcher mit einer Einzelfläche von wenigstens 0,25 cm2 bilden, wobei wenigstens ein Teil hiervon auf der Trageinrichtung aufliegt, und einem porösen, textilen Flächengebilde, das neben dem Gitter angeordnet und durch das Gitter vom Träger im Abstand angeordnet ist bekannt. Das Flächengebilde hat im allgemeinen auf jeder Seite eine Porengröße von 10 bis 250 Mikron, so daß eine Anzahl von kleinen Betonteilchen in die offenen Räume des Flächengebildes eindringen und diese ausfüllen kann und überschüssiges Wasser und Luft hindurchtreten können.
  • Feine Betonteilchen füllen in typischer Weise die größeren Poren des Flächengebildes, insbesondere wenn eine übermäßige Betonverdichtung auftritt. Falls genügend feine Betonteilchen in die Struktur des Flächengebildes eingedrungen sind und eine ausreichende Betonhärtung stattgefunden hat, wird für gewöhnlich das Lösen des Flächengebildes vom gehärteten Beton sehr schwierig oder sogar unmöglich. Dies findet statt, da die in das Flächengebilde eingedrungen und darin gehärteten Betonteilchen die Fasern des Flächengebildes aus dessen Oberfläche herausziehen, wenn das Flächengebilde vom Beton getrennt wird. Das Problem verschlimmert sich, wenn das Flächengebilde mit losen Oberflächenfasern erneut verwendet wird, da die losen Fasern dazu neigen, in den ausgehärteten Beton eingebettet zu werden, wodurch ein Abblättern der Flächengebildematte verursacht wird. Das Problem verstärkt sich, wenn das Flächengebilde während des Zusammenbaus oder Auseinandernehmens der Form nicht mit Sorgfalt gehandhabt wird, da die mechanische Reibung (zum Beispiel Scheuern) dazu neigt, das Flächengebilde fusselig zu machen und das Kleben der losen Fasern am Beton zu bewirken. Die mehrfache Verwendung von Flächengebildeformen verursacht, daß noch mehr Flächengebildeporen noch mehr durch feine Betonteilchen verstopft werden, was eine stark verringerte Beseitigung von Wasser und Luft bewirkt.
  • Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 9117039 ist eine Betonformzwischenlage enthaltend ein poröses zweiseitiges, textiles Flächengebilde mit einer glatten und weniger glatten Seite bekannt. Die Porengröße an der glatten Seite beträgt zwischen 0,2 - 10 µm, während die weniger glatte Seite Poren mit einer Größe zwischen 10 - 250 µm besitzt. Die glatte (erste) Seite wird entweder durch eine Mikroschaum-Beschichtung oder aber durch Fasern mit niedrigerem Titer als die weniger glatte (zweite) Seite, und nachfolgenden Kalandieren, erzeugt. Die zuletztgenannte Möglichkeit setzt unterschiedliche Titer (d.h. einen Titer-Gradienten) im textilen Flächengebilde voraus. Die Behandlung zur Erzeugung der glatten Oberfläche bewirkt gleichzeitig eine Stabilisierung des textilen Flächengebildes.
  • Die vorstehend beschriebenen Betonformzwischenlagen sind nur sehr aufwendig realisierbar, so daß ein Bedürfnis nach weiteren, einfach zu realisierenden Betonformzwischenlagen bestand. Insbesondere soll die aufwendige Stabilisierung der Betonformzwischenlage einfach möglich sein.
  • Überraschender Weise wurde nun gefunden, daß feintitrige Vliese eine ausreichende Drainagewirkung für Luft und Wasser aufweisen und darüberhinaus die geforderte Oberflächengüte besitzen.
  • Gegenstand der Erfindung ist eine Betonformzwischenlage enthaltend ein Vlies, dadurch gekennzeichnet, daß
    • a) das Vlies aus Fasern aufgebaut wird, deren Titer zwischen 0,7 und 3 dtex, vorzugsweise zwischen 1 und 2,5 dtex, insbesondere zwischen 1 und 2 dtex betragen,
    • b) das Vlies eine Höchstzugkraft von mindestens 300 N, vorzugsweise mindestens 400 N, insbesondere mindestens 500 N, in Längsrichtung und mindestens 250 N, vorzugsweise mindestens 300 N, insbesondere mindestens 350 N, in Querrichtung gemessen an einem 5cm breiten Streifen besitzt und
    • c) eine Oberflächengüte entsprechend einer Porengröße von 1 bis 80 µm, vorzugsweise von 5 bis 60 µm, aufweist.
  • Die Vliese können aus Fasern endlicher Länge, sogenannten Stapelfaservliesen oder aus Fasern unendlicher Länge, sogenannten Spinnvliesen, aufgebaut sein. Die Fasern leiten sich von beliebigen thermoplastischen fadenbildenden Polymeren ab. Beispiele für derartige schmelzspinnbare Polymermaterialien sind Polyamide, wie z.B. Polyhexamethylen-diadipamid, Polycaprolactame, aromatische oder teilaromatische Polyamide ("Aramide"), teilaromatische oder vollaromatische Polyester, Polyphenylensulfid (PPS), Polymere mit Ether- und Keto-gruppen, wie z.B. Polyetherketone (PEK) und Polyetheretherketon (PEEK), oder Polybenzimidazole.
  • Von den Spinnvliesen sind sogenannte schmelzbinderverfestigte Spinnvliese, die durch eine Wirrablage frisch schmelzgesponnener Filamente erzeugt werden, bevorzugt. Sie bestehen üblicherweise aus Träger- und Schmelzbinde-Fasern.
  • Die Träger- und Schmelzbinde-Fasern können sich von beliebigen thermoplastischen fadenbildenden Polymeren ableiten entsprechend dem Anforderungsprofil des Anwenders. Der Anteil der beiden Faserntypen zueinander kann in weiten Grenzen gewählt werden, wobei darauf zu achten ist, daß der Anteil der Bindefasern so hoch gewählt wird, daß der Vliesstoff durch Verklebung der Trägerfasern mit den Bindefasern eine für die gewünschte Anwendung ausreichende Festigkeit und Oberflächengüte erhält. Der Anteil des aus der Bindefaser stammenden Bindemittels im Vliesstoff beträgt üblicherweise weniger als 50 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Vliesstoffes.
  • Als Trägerfasern sind schmelzspinnbare Polymermaterialien, beispielsweise Polyamide, wie z.B. Polyhexamethylen-diadipamid, Poly-caprolactam, aromatische oder teilaromatische Polyamide ("Aramide"), teilaromatische oder vollaromatische Polyester, Polyphenylensulfid (PPS), Polymere mit Ether- und Keto-gruppen, wie z.B. Polyetherketone (PEK) und Polyetheretherketon (PEEK), oder Polybenzimidazole, geeignet.
  • Bevorzugt bestehen die Trägerfasern aus schmelzspinnbaren Polyestern. Als Polyestermaterial kommen im Prinzip alle zur Faserherstellung geeigneten bekannten Typen in Betracht. Derartige Polyester bestehen überwiegend aus Bausteinen, die sich von aromatischen Dicarbonsäuren und von aliphatischen Diolen ableiten. Gängige aromatische Dicarbonsäurebausteine sind die zweiwertigen Reste von Benzoldicarbonsäuren, insbesondere der Terephthalsäure und der Isophthalsäure; gängige Diole haben 2 bis 4 C-Atome, wobei das Ethylenglycol besonders geeignet ist. Besonders vorteilhaft sind Vliese, die aus einem Polyestermaterial bestehen, das zu mindestens 85 mol% aus Polyethylenterephthalat besteht. Die restlichen 15 mol% bauen sich dann aus Dicarbonsäureeinheiten und Glycoleinheiten auf, die als sogenannte Modifizierungsmittel wirken und die es dem Fachmann gestatten, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der hergestellten Filamente gezielt zu beeinflussen. Beispiele für solche Dicarbonsäureeinheiten sind Reste der Isophthalsäure oder von aliphatischen Dicarbonsäure wie z.B. Glutarsäure, Adipinsäure, Sebazinsäure; Beispiele für modifizierend wirkende Diolreste sind solche von längerkettigen Diolen, z.B. von Propandiol oder Butandiol, von Di- oder Triethylenglycol oder, sofern in geringer Menge vorhanden, von Polyglycol mit einem Molgewicht von ca. 500 bis 2000.
  • Besonders bevorzugt sind Trägerfasern aus Polyester, die mindestens 95 mol% Polyethylenterephthalat enthalten, insbesondere solche aus unmodifiziertem Polyethylenterephthalat.
  • Die in den Vliesen enthaltenen Polyester haben üblicherweise ein Molekulargewicht entsprechend einer intrinsischen Viskosität (IV) von 0,5 bis 1,4 (dl/g), gemessen an Lösungen in Dichloressigsäure bei 25°C.
  • Als Schmelzbinde-Fasern kommen alle Polymermaterialien mit einem gegenüber dem Trägerfaser-Rohstoff um mindestens 1°C , vorzugsweise 10 bis 50°C, insbesondere bevorzugt 30 bis 50°C abgesenkten Schmelzpunkt in Betracht. Bevorzugt handelt es sich hierbei um modifizierte Polyesterfasern oder Polyolefine wie Polypropylen oder Polyethylen, Polybutylenterephthalat oder durch Einkondensieren längerkettiger Diole und/oder Isophthalsäure oder aliphatischen Dicarbonsäuren modifiziertes Polyethylenterephthalat. Die Schmelzbinder werden vorzugsweise in Faserform (endlose Spinnfasern oder Stapelfasern) in die Vliese eingebracht.
    Die Einzelfasertiter der Trägerfasern betragen 0,7 bis 3 dtex, vorzugsweise 1 bis 2,5 dtex. Der Einzelfasertiter der Bindefasern beträgt zwischen 1 und 10 dtex, vorzugsweise 1 bis 4 dtex. Besonders vorteilhaft ist es wenn die Bindefasern den gleichen Titer wie die Trägerfasern aufweisen. Darüber hinaus können auch Faser eingesetzt werden, die Träger- und Binde-Eigenschaften vereinen. Beispiele hierfür sind sogenannte Heterofil- und Bikomponentenfasern.
  • Weitere geeignete Spinnvliese sind auch solche, die durch einen chemischen Binder, beispielsweise auf Acrylat-Basis, verfestigt sind.
  • Weitere geeignete Spinnvliese sind thermisch verfestigte Spinnvliese. Derartige Spinnvliese enthalten üblicherweise keine wie vorstehend beschriebenen Schmelzbinder und sind lediglich durch Wärme- und/oder Druckeinwirkung, beispielsweise Kalandrierung, verfestigt.
  • Bei den Stapelfaservliesen unterliegt die Länge der Stapelfasern keiner Einschränkung. Die Stapelfaservliese bestehen aus den gleichen Polymermaterialien wie die vorstehend beschriebenen Spinnvliese. Geeignete Stapelfaservliese sind thermisch verfestigte Staperfaservliese, d.h. solche die durch Wärme- und/oder Druckeinwirkung, beispielsweise Kalandrierung, verfestigt sind. Darüber hinaus sind auch mit Binder verfestigte Stapelfaservliese geeignet, unabhängig davon, ob es sich um einen Schmelzbinder im vorstehenden Sinne oder um einen chemischen Binder, beispielsweise auf Acrylat-Basis, handelt. Wesentlich ist, daß das Stapelfaservlies die erforderliche Oberflächengüte und mechanischen Eigenschaften aufweist.
  • Die Vliese haben Flächengewichte von 50 bis 300 g/m2, vorzugsweise 130 bis 250 g/m2, insbesondere 140 bis 170 g/m2.
  • Vorzugsweise sind die Träger- und Schmelzbinde-Fasern einer Polymerklasse (z.B. Polyester) zugehörig, so daß die erfindungsgemäße Betonformzwischenlage problemlos wiederverwertet werden kann.
  • Die Vliese, insbesondere die Spinnvliese, werden nach ihrer Herstellung unter Wärme- und Druckeinwirkung kalandriert, so daß die Schmelzbinde-Fasern eine ausreichende Verfestigung des Vlieses gewährleisten. Im Regelfall beträgt die Kalandertemperatur zwischen 240 und 250°C; der Kalanderdruck (Liniendruck) beträgt zwischen 135 und 145 daN.
  • Durch die Kalandrierung kann auf mindestens einer der beiden Seiten des Vlieses ein Prägemuster erzeugt werden. Die Prägung wird mittels einer Kalanderwalze erzeugt, deren Prägetiefe zwischen 0,1 und 0,5 mm, vorzugsweise 0,2 bis 0,3 mm, beträgt. Der Liniendruck beträgt hierbei zwischen 135 und 145 daN. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Prägemuster um ein Leinwand-Prägemuster. Die Prägefläche beträgt zwischen 40 und 50 % (bezogen auf die Oberfläche der entsprechenden Seite).
    Zusätzlich kann das Vlies vor der vorstehend beschriebenen Kalandrierung noch durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise mechanisch durch Vernadeln und/oder mittels Fluidstrahlen vorverfestigt werden.
  • Das Vlies besitzt eine Höchstzugkraft von mindestens 300 N, vorzugsweise mindestens 400 N, inbesondere mindestens 500 N, insbesondere vorzugsweise 400 N bis 600 N (in Längsrichtung) und mindestens 250 N, vorzugsweise mindestens 300 N, insbesondere mindestens 350 N, insbesondere vorzugsweise 300 N bis 500 N (in Querrichtung) gemessen an einem 5cm breiten Streifen gemessen gemäß DIN EN 29073.3.
  • Die Oberflächengüte des Vlieses entspricht einer Porengröße (Querschnitt) von 1 bis 80 µm, vorzugsweise 5 bis 60 µm, bestimmt mittels eines Coulter Porometers in Porofil.
  • Das Vlies hat eine Luftdurchlässigkeit von bis zu 250 l/m2s bei 200 Pa (bestimmt gemäß DIN 53887) und eine Wasserdichtheit von 40 bis 300 mm Wassersäule (bestimmt gemäß DIN 53886).
  • Besonders bevorzugt sind auch solche Vliese, die eine Kombination von bevorzugten Merkmalen aufweisen.
  • Die die Vliese aufbauenden Fasern bzw. Stapelfasern können einen praktisch runden Querschnitt besitzen oder auch andere Formen aufweisen, wie hantel-, nierenförmige, dreieckige bzw. tri- oder multilobale Querschnitte. Es sind auch Hohlfasern einsetzbar. Bevorzugt werden runde bis ovale Faserquerschnitte. Ferner läßt sich die Bindefaser auch in Form von Bi- oder Mehrkomponentenfasern einsetzen, wobei ovale bis runde Querschnitte zu einer verbesserten Fasereinbindung und somit besserer Oberflächengüte führen.
  • Die das Vlies bildenden Fasern können durch übliche Zusätze modifiziert sein, beispielsweise durch Antistatika, wie Ruß.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die erfindungsgemäße Betonformzwischenlage zur Erhöhung der Hydrophobie mit fluorhaltigen Polymeren ausgerüstet, so daß das Ablösen der Betonformzwischenlage vom ausgehärteten Beton begünstigt wird. Beispiel für ein geeignetes Hydrophobierungsmittel ist das unter der Bezeichnung ®Nuva (Hoechst AG, Deutschland) im Handel erhältliche Produkt.
  • Für den Fachmann war es überraschend, daß feintitrige Vliese den an eine Betonformzwischenlage geforderten Ansprüchen hinsichtlich Oberflächengüte und mechanischer Festigkeit genügen. Insbeondere ist es überraschend, daß die erforderliche Oberflächengüte bereits durch ein Vlies und nicht erst durch eine Schaumbeschichtung erzielt werden kann, so daß die zeit- und kostenaufwendige Schaumbeschichtung entfallen kann. Darüber hinaus ist der im Stand der Technik beschriebene Titergradient nicht notwendig, so daß auch dieser Schritte entfallen kann.
  • Die erfindungsgemäßen Vliese sind von hoher mechanischer Festigkeit und können somit hohen Belastungen ausgesetzt werden. Diese insbesondere beim Spannen der Betonformzwischenlage auftretenden Zugkräfte können zu einer Rißbildungen führen, so daß zumindest eine teilweise Zerstörung der Betonformzwischenlage zu befürchten ist. Weiterhin ist die hohe mechanische Festigkeit günstig, da beim Spannen der Betonformzwischenlage hohe Zugkräfte notwendig sind um eine faltenfreie Oberfläche sicherzustellen.
  • Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zu Herstellung der erfindungsgemäßen Betonformzwischenlage umfassend die Maßnahmen:
    • a) Bildung eines Vlieses aus Fasern deren Titer zwischen 0,7 und 3 dtex beträgt,
    • b) Verfestigung des gebildeten Vlieses mittels Kalander, so daß sich eine ausreichende Festigkeit und Oberflächengüte ergibt.
  • Eine bevorzugte Form der Vliesbildung gemäß Maßnahme a) besteht in der Spunbond-Bildung unter gleichzeitiger Ausbildung der Schmelzbindefasern.
  • Die gemäß b) beschriebene Kalandrierung erfolgt bei Temperaturen zwischen 240 und 250°C und einem Kalanderdruck von 135 bis 145 daN (Liniendruck). Hierbei kann gleichzeitig ein Prägemuster, vorzugsweise ein Leinwand-Prägemuster, erzeugt werden.
  • Handelt es sich bei dem Vlies um ein Schmelzbinder-verfestigtes Spinnvlies, so wird nach Schritt b) eine Endverfestigung durch Aufschmelzen der Bindefasern, beispielsweise in einem Umluftofen, angeschlossen.
  • Wird das Vlies mit einem chemischen Binder verfestigt, so wird dieser üblicherweise nach Schritt b) aufgebracht und das Vlies anschließend in einer thermischen Nachbehandlung unterzogen, so daß der Binder aushärtet.
  • Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Betonformzwischenlage zur Herstellung einer Betonform, die auch Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Betonform zur Herstellung einer gemusterten Betonoberfläche, enthaltend:
    • (a) eine Trageeinrichtung;
    • (b) ein Gitter mit miteinander verbundenen Abstandsgliedern, die im Gitter Löcher mit einer Einzelfläche von wenigstens 0,25 cm2 zur Erzeugung der gemusterten Oberfläche bilden, wobei wenigstens ein Teil der Abstandsglieder auf der Trageeinrichtung aufliegt,
    • (c) ein Vlies, das aus Fasern aufgebaut wird, deren Titer zwischen 0,7 und 3 dtex, vorzugsweise zwischen 1 und 2,5 dtex, insbesondere zwischen 1 und 2 dtex betragen und eine Höchstzugkraft von mindestens 300 N, vorzugsweise mindestens 400 N, insbesondere mindestens 500 N, in Längsrichtung und mindestens 250 N, vorzugsweise mindestens 300 N, insbesondere mindestens 350 N, in Querrichtung gemessen an einem 5cm breiten Streifen besitzt und eine Oberflächengüte entsprechend einer Porengröße von 1 bis 80 µm, vorzugsweise von 5 bis 60 µm, aufweist.
  • Darüberhinaus ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung der verbesserten Form vorgesehen durch Bilden eines Trägers mit der Form, die für einen herzustellenden Betongegenstand gewünscht wird, Befestigen eines Gitters am Träger (a), wobei das Gitter miteinander verbundene Abstandsglieder hat, von denen wenigstens ein Teil am Träger (a) aufliegt, und angrenzendes Anordnen eines Spinnvlieses (c) zusammen mit dem Gitter (b), wobei das Spinnvlies (c) durch das Gitter (b) im Abstand vom Träger a) gehalten wird.
  • Das Verfahren kann ferner das gleichmäßige Strecken des Spinnvlieses (c) über das Gitter (b) mit einer Spannung von 0,2 bis 3,0 kg pro laufendem Zentimeter, umfassen, und ist somit auch zur Herstellung einer Betonform für Beton mit einer glatten Oberfläche, die ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist, geeignet. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt auch das Bilden einer Trageeinrichtung (a) mit Löchern und das Anordnen des Spinnvlieses (c) angrenzend an die Trageinrichtung (a), so daß das Gitter (b) gegebenenfalls entfallen kann.
  • Die Herstellung derartiger Betonformen wird in dem Deutschen Gebrauchsmuster G 9117089 detailiert beschrieben.

Claims (14)

  1. Betonformzwischenlage enthaltend ein Vlies, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) das Vlies aus Fasern aufgebaut wird, deren Titer zwischen 0,7 und 3 dtex, vorzugsweise zwischen 1 und 2,5 dtex, insbesondere zwischen 1 und 2 dtex betragen,
    b) das Vlies eine Höchstzugkraft von mindestens 300 N, vorzugsweise mindestens 400 N, insbesondere mindestens 500 N, in Längsrichtung und mindestens 250 N, vorzugsweise mindestens 300 N, insbesondere mindestens 350 N, in Querrichtung gemessen an einem 5cm breiten Streifen besitzt und
    c) eine Oberflächengüte entsprechend einer Porengröße von 1 bis 80 µm, vorzugsweise von 5 bis 60 µm, aufweist.
  2. Betonformzwischenlage gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies ein Spinnvlies oder ein Stapelfaservlies ist.
  3. Betonformzwischenlage gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spinnvlies ein schmelzbinderverfestigtes Spinnvlies ist.
  4. Betonformzwischenlage gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des aus der Bindefaser stammenden Bindemittels im Vliesstoff weniger als 50 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Vliesstoffes, beträgt.
  5. Betonformzwischenlage gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfasertiter der Bindefasern 1 bis 10 dtex, vorzugsweise 1 bis 4 dtex, betragen.
  6. Betonformzwischenlage gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnvliese Flächengewichte von 50 bis 250 g/m2, vorzugsweise 130 bis 170 g/m2, aufweisen.
  7. Betonformzwischenlage gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger- und Schmelzbinde-Fasern einer Polymerklasse zugehörig sind.
  8. Betonformzwischenlage gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnvliese nach ihrer Herstellung unter Wärme- und Druckeinwirkung kalandriert werden, so daß die Schmelzbinde-Fasern eine ausreichende Verfestigung des Vlieses gewährleisten.
  9. Betonformzwischenlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vliese auf mindestens einer der beiden Seiten ein Prägemuster aufweist.
  10. Betonformzwischenlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies eine Luftdurchlässigkeit von bis zu 250 l/m2s bei 200 Pa (bestimmt gemäß DIN 53887) und eine Wasserdichtheit von 40 bis 300 mm Wassersäule (bestimmt gemäß DIN 53886) aufweist.
  11. Verfahren zur Herstellung der Betonformzwischenlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 umfassend die Maßnahmen:
    a) Bildung eines Vlieses aus Fasern deren Titer zwischen 0,7 und 3 dtex beträgt,
    b) Verfestigung des gebildeten Vlieses mittels Kalander, so daß sich eine ausreichende Festigkeit und Oberflächengüte ergibt.
  12. Verwendung der Betonformzwischenlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Herstellung einer Betonform.
  13. Betonform zur Herstellung einer gemusterten Betonoberfläche enthaltend:
    (a) eine Trageeinrichtung;
    (b) ein Gitter mit miteinander verbundenen Abstandsgliedern, die im Gitter Löcher mit einer Einzelfläche von wenigstens 0,25 cm2 zur Erzeugung der gemusterten Oberfläche bilden, wobei wenigstens ein Teil der Abstandsglieder auf der Trageeinrichtung aufliegt,
    (c) ein Vlies, das aus Fasern aufgebaut wird, deren Titer zwischen 0,7 und 3 dtex, vorzugsweise zwischen 1 und 2,5 dtex, insbesondere zwischen 1 und 2 dtex betragen und eine Höchstzugkraft von mindestens 300 N, vorzugsweise mindestens 400 N, insbesondere mindestens 500 N, in Längsrichtung und mindestens 250 N, vorzugsweise mindestens 300 N, insbesondere mindestens 350 N, in Querrichtung gemessen an einem 5cm breiten Streifen besitzt und eine Oberflächengüte entsprechend einer Porengröße von 1 bis 80 µm, vorzugsweise von 5 bis 60 µm, aufweist.
  14. Betonform zur Herstellung einer glatten Betonoberfläche enthaltend:
    (a) eine Trageeinrichtung,
    (b) ein Vlies, das aus Fasern aufgebaut wird, deren Titer zwischen 0,7 und 3 dtex, vorzugsweise zwischen 1 und 2,5 dtex, insbesondere zwischen 1 und 2 dtex betragen und eine Höchstzugkraft von mindestens 300 N, vorzugsweise mindestens 400 N, insbesondere mindestens 500 N, in Längsrichtung und mindestens 250 N, vorzugsweise mindestens 300 N, insbesondere mindestens 350 N, in Querrichtung gemessen an einem 5cm breiten Streifen besitzt und eine Oberflächengüte entsprechend einer Porengröße von 1 bis 80 µm, vorzugsweise von 5 bis 60 µm, aufweist.
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