DE9003279U1 - Profilierte Faser aus Kunststoff für die Armierung von Baustoffen o.dgl. - Google Patents
Profilierte Faser aus Kunststoff für die Armierung von Baustoffen o.dgl.Info
- Publication number
- DE9003279U1 DE9003279U1 DE9003279U DE9003279U DE9003279U1 DE 9003279 U1 DE9003279 U1 DE 9003279U1 DE 9003279 U DE9003279 U DE 9003279U DE 9003279 U DE9003279 U DE 9003279U DE 9003279 U1 DE9003279 U1 DE 9003279U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fiber
- fiber according
- fibers
- grooves
- monofilament
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 123
- 239000004566 building material Substances 0.000 title claims description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims description 7
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 title description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 24
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 24
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 24
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 9
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 7
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 5
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 11
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 8
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 4
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 229920001384 propylene homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011208 reinforced composite material Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N phosphite(3-) Chemical class [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B16/04—Macromolecular compounds
- C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
- C04B16/0616—Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B16/0625—Polyalkenes, e.g. polyethylene
- C04B16/0633—Polypropylene
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/253—Formation of filaments, threads, or the like with a non-circular cross section; Spinnerette packs therefor
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
- D01F6/06—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins from polypropylene
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Architecture (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Description
G 90 001
HONOFIL-Technik GmbH 5202 Hennef / Sieg
Profilierte Faser aus Kunststoff für die Armierung von Baustoffen oder üergleichen
10
Die Neuerung; bezieht sich ^f eine profilierte Faser endlicher
Lunge " «s extruüier baren Kunststoffin für die Armierung von
Baustoffen, w1s Beton» Zement, i"j? el, ~1ps. Bitumen oder ·
dergleichen oder Kunstharzverbundmaterialien oder ähnlichem.
Zur Substitution &oacgr;&eegr; Asbestfasern in den verschiedensten
Anwendungsbereichen wie beispielsweise für Faserzementprodukte, ? ems- und Kupplungsbeläge, Filtermedien, Dichtungen, Beton,
Mörtel, Gips usw. werden in jüngster Zeit Glasfasern, Stahlfasern oder Polyacrylnitrilasern eingesetzt. Glasfasern
haben den Nachteil eines sehr geringen &Egr;-Moduls. Stahlfasern weisen zwar einen sehr hohen &Egr;-Modul auf, jedoch besteht die
Gefahr, daß sie je nach Verbundmaterial nicht ausreichend chem1kal1enbesta*nd1g sind und zu rosten beginnen.
Das Einbetten geeigneter Fasern 1n eine Verbundmaterialmatrix,
beispielsweise Beton, Zement oder dergleichen, soll die Zugfestigkeit und Biegezugfestigkeit sowie die Bruchdehnung und
Bruchenergie des so armierten Verbundmaterials möglichst erhöhen. Hierbei soll der Bruch nicht schlagartig eintreten,
sondern sich durch Verformungen ankündigen und die aufnehmbare
Bruchenergie soll größer als bei einem nicht armierten Verbundmaterial oder bekannten mit thermoplastischen
Kunststoffasern armierten Materialien sein. Des weiteren fällt
der Armierungsfaser die Aufgabe zu, die Bildung von Haarrissen
und das Ausbreiten entstandener Risse zu hemmen.
-&dgr;-1
Um diesen Anforderung zu entsprechen, sollten die zur Armierung
vorgesehenen Fasern folgende Eigenschaften besitzen:
1. Der Widerstand gegen Zugbeanspruchungen sowie die Festigkeit
müssen möglichst hoch sein, ^s bedeutet, daß ein möglichst
hoher &Egr;-Modul der Faser vorhanden sein sollte.
Synthetische Fasern auf Basis von Kunststoffen liegen hierbei zwischen Glasfasern und Stahlfasern mit ihrem
E-Modul.
2. Bei Einsatz der Armierungsfasern in Baustoffen ist es
erforderlich, daß die Fasern chemikalienbeständig und sowohl im alkalischen als auch im Säurebereich beständig sind, d.h.
von pH-Wert 0 bis pH-Wert 14.
Die geforderte Alkaliresistenz wird beispielsweise von Asbestfasern, Glasfasern und Polyacrylnitrilfasern erfüllt,
jedoch ist sie im Einzelfall zu untersuchen. 20
3. Damit die auf das Verbundmatsrial wirkenden Kräfte partiell
von den eingebetteten die Armierung bewirkenden Fasern übernommen und getragen werden können, muß die
Armierungsfaser nicht nur gleichmäßig in dem Verbundmaterial verteilt werden und sich verteilen lassen, sondern sie muß
auch 'Jber eine gute Haftung zur Matrix verfugen. Hierbei
spielen nicht nur die Abmessungen der Faser und Ihre
Formgebund eine Rolle sondern such ihre Obirflächenbeschaffenheit. Hierbei hat sich herausgestellt,
daß Fasern mit Kreisquerschnitt mit glatter Oberfläche keine
Verbesserung der Biege-, Zug- und Druckfestigkeit des Verbundmaterials erbringen, da sie sich leicht aus
beispielsweise erhärtetem Zement herausziehen lassen, da sie
keine ausreichende Haftung eingehen. Verbesserungen der Bi«gezugfestigkeit bringen bereits Fädsn mit rechteckigen
Querschnitten, auch bandartige Fasern. Eine Längsprofi11erung von Rundfasern bringt eine gewisse
Verbesserung der Biegezugfest1gke1t, da eine etwas bessere
Einlagerung in der Matrix ermöglicht wird.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Faser auf Basis
extrudierbarer Kunststoffe für die Armierung von Baustoffen oder Kunstharzverbundmaterialien, Insbesondere 1m Hinblick auf
die Substitution von Asbestfasern zu schaffen, die eine verbesserte Haftung mit der Matrix, d.h. dem zu armierenden
Material eingeht.
erreicht, die zumindest Über einen Teil Ihrer Oberfläche eine
schräg zur Längserstreckung der Faser verlaufende rillenartige Profilierung aufweist und aus einem extrudieren und
hochverstreckten, mindestens das vierfache, bevorzugt mindestens das sechsfache oder mehr verstreckten Monofil auf
Basis von Polypropylen durch Abtrennen hergestellt ist.
Durch die neuerungsgemäß schräg zur Längserstreckung der
Fasern verlaufende Profilierung wird eine verbesserte Haftung der Fasern durch mechanische Verankerung in der Matrix der zu
armierenden Materialien erreicht. Dies ist insbesondere für Kunststoffasern von Bedeutung, die von Hause aus eine glatte
Oberfläche aufweisen. Die Profilierung in Gestalt von Rillen sollte unter einem Winkel von 30 bis 60° in bezug auf die
Längsachse der Faser verlaufen. Die Profilierung selbst sollte abgerundet ausgebildet sein, um Kerbwirkungen zu vermeiden,
wobei durch Eindrücken der Profilierung eine zusätzliche
Verfestigung im Oberflächenbereich der Faser erfolgt. Die
Profilierung sollte eine 2 bis maximal 5 % der kleinsten
30
Faserabmessung ist entweder der Durchmesser der Faser oder bei
polygonalem Querschnitt das Maß der kürzesten Seite zu verstehen.
Um eine ausreichende und verbesserte Haftung der Faser zu der Matrix zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß der Abstand der
Rillen der Profilierung voneinander etwa dem einfachen bis
fUnfzigfachen der kleinsten Faserabmessung entspricht. Hierbei
sollten bei Fasern mit sehr kleinen Querschnitten die Rillen relativ größere Abstände voneinander aufweisen als bei Fasern
mit großen Querschnitten. Je nach Einsatzgebiet, Material und
Endprodukt, mit dem die Faser armiert werden soll, kann die Faser eine Länge zwischen etwa 1,5 bis 10 cm aufweisen bei
einem Querschnitt von etwa 0,025 bis 2,0 mm2, vorzugsweise
0,07 mm2 bis zu etwa 1,0 mm2, wobei kürzere Fasern einen kleineren Querschnitt als längere Fasern normalerweise
aufweisen. Die Faserlänge sollte das 0,5fache bis zweifache der
kritischen Faserlänge betragen. Die Länge der Faser 1st dabei abhängig vom Durchmesser der Faser, d.h. je länger die Faser,
desto größer sollte der Querschnitt sein.
Die Fasern weisen bevorzugt einen polygonalen, mindestens dreieckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken auf.
Insbesondere bei einem eckigen Querschnitt der Fasern mit gerader Eckenanzahl kann auch zusätzlich eine in
Längserstreckung der Fasern durchlaufende Profilierung in Gestalt von Rillen oder Rippen vorgesehen sein, die zusammen
mit der oberflächig verlaufenden schrägen Profilierung zu eine1»
insgesamt stark profilierten Oberfläche der Faser führt. Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Faser wird mit einem rechteckigen Querschnitt erzielt, wobei auf zwei einander
gegenüberliegenden Seiten, insbesondere den längeren Rechteckselten, die schräg zur Längserstreckung der Faser
verlaufende rillenartige Profilierung ausgebildet ist. Die schräg zur Längserstreckung der Faser verlaufende Profilierung
kann auch kreuzweise ausgeführt sein, d.h. mit einander
kreuzenden Rillen.
30
Um mit der bisher sehr preiswerten Asbestfaser als Armierungsfaser in einen wirtschaftlichen Wettbewerb treten zu
können, wird neuerungsgemäß vorgeschlagen, daß die Armierungsfasern auf Basis von Polypropylen erstellt werden.
Zur Erzielung der erforderlichen ausreichenden Zugfestigkeit und eines hohen &Egr;-Modules wird vorgeschlagen, daß das in Form
von Monofilen extrudierte Polypropylen hochverstreckt wird, und
zwar bis in einen Bereich hinein, in dem das verstreckte Monofil bereits zum Aufspleißen neigt. Auf diese Weise werden
nicht nur ausreichend hohe &Egr;-Module für die Armierungsfaser aus
Polypropylen erzielt, sondern gleichzeitig auch eine etwas rauhe Oberfläche in den Bereichen der Faser erzielt, die die
Trennflächen beim Ablängen aus dem Monofil bilden, d.h. an den
Stirnselten bzw. Faserenden. Die durch die hohe Verstreckung
bewirkte Spleißneigung des Polypropylen-Monof1Is bewirkt eine
leichte Aufrauhung der Schnittflächen an den Faserenden,
wodurch eine wesentlich verbesserte mechanische Verankerung der
Fasern in der Matrix erreicht wird. Durch einseitiges Abschlagen oder Abhacken der Fasern von dem Monofil wird
zugleich in Abhackrichtung in Verlängerung der Trennfläche einseitig ein vorstehender Wulst an den Faserenden der Faser
gebildet, der als eine Art Haken ebenfalls eine zusätzliche Verankerung der Faser in der Matrix bewirkt.
Polypropylen weist zudem die erforderliche Resistenz im alkalischen und Säureberelch von pH 0 bis pH 14 auf, so daß es
sich als Armierungsfaser in Baustoffen und Zement und Beton mit
Vorteil einsetzen läßt. Die Menge der als Armierung einem herzustellenden VerbundmätGriäi zuzusetzenden Fasern aus
Polypropylen gemäß der Erfindung, richtet sich nach dem Anwendungsgebiet und beträgt in der Regel zwischen 1 bis
8 Volumen-% Fasern, bezogen auf das zu verstärkende Material.
Für die neuerungsgemäße Armierungsfaser wird insbesondere
isotaktisches Polypropylen mit hohem Kristallinitätsgrad mit einem MFI (230/5) von etwa 0,4 bis 50, vorzugsweise 4 bis
20 g/10 Min., eingesetzt. Bevorzugt werden hierbei Homopolymere
des Propylens, die eine hohe Härte, Steifheit und Zugfestigkeit bei ausreichender Zähigkeit aufweisen. Diese Homopolymere des
Propylens zeichnen sich durch eine relativ hohe Kugeldruckhärte aus, die mindestens 70 N/mm2 als 30 Sekundenwert, gemessen nach
DIN 53 456, betragen sollte. Es ist jedoch auch möglich, dem Polymer bis zu 20 Gew=-% (bezo^-in auf das Polyraer)
Blockcopolymere des Propylens zuzusetzen, die jedoch eine ausreichend hohe Kugeldruckhärte aufweisen sollten. Die
Blockcopolymere dienen der Verbesserung der Zähigkeit bei
tiefen Temperaturen. Hierbei kommen Blockcopolymere z.B. auf
Basis niederer Oi -Olefine, wie Ethylen, infrage.
l'erarbeitungsstabilisatoren beigefügt, um das Polypropylen von
während der Verarbeitung auftretenden Einwirkungen zu schlitzen, und einen thermischen Abbau bei der Verarbeitung zu verhindern.
Solche Verärbeitungssiabi &EEgr; satoren sind beispielsweise sterisc'n
gehinderte Phenole, Phosphite, Tioäther, Phosphonige sowie ggf.
in Verbindung mit weiteren Zusätzen, wie Caldum-Stearat oder
dergleichen. Zur Einfärbung der Fasern kann dem Polypropylen ggf. auch Farbmittel bei der Verarbeitung zugesetzt werden.
Bei Schwarzeinfärbung der Fasern wird gleichzeitig eine UV-Stabilisierung erreicht.
Die neuerungsgemäße Armierungsfaser aus Polypropylen zeichnet
sich durch ein sehr günstiges spezifische- Gewicht aus, das im
Bereich von 0,9 bis 0,92 g/cm3 liegt, hohe chemische Beständigkeit, praktisch 0 % Feuchteaufnahme,
SchwindüngSffeiheit, geringe Bruchdehnung von etwa 10 bis 12 %,
gute Haftung durch gezielte Oberflächenprofi1ierung, die
Möglichkeit unterschiedlicher Querschnittausbildungen in
Verbindung mit der Oberflä'chenprofilierung und damit Anpassung
an unterschiedliche Anwendungen. Die Qualität der neuerungsgemäßen Polypropyienfaser wird iriiS^ondere durch die
extreme Verstreckung der Faser aus Polypropylen, die mindestens das sechsfache, bevorzugt das achtfache und mehr beträgt, sowie
die ausgewählte Profilierung der Oberfläche erreicht,
Al; Herstellungsverfahren für die neuerungsgemäße
Armierungsfaser wird vorgeschlagen, daß Honofile auf Basis von
Polypropylen bei Temperaturen von etwa 200 bis etwa 2700C
extrudiort und bei einer unterhalb der Kristallittemperatur des
Polypropylens liegenden Temperatur um das mindestens sechsfache, insbesondere achtfache und mehr verstreckt werden,
anschließend das gereckte Monofil auf mindestens einem Teil
seiner Oberfläche durch Eindrücken von schräg zur
Längserstreckung des Monofils verlaufenden Rillen bei einer Temperatur des Monofils von etwa 80 bis etwa 1400C profiliert
wird, danach das Monofil bei einer Temperatur von etwa 100 bis 1500C während einer Zeit von etwa 1 bis etwa 5 Sek. getempert
wird und danach die Fasern in der gewünschten Länge von dem Monofil durch einseitiges Abschlagen abgetrennt werden.
Das Verstreckungsverfahren kann einstufig oder auch in zwei.
Stufen vorgenommen werden, wobei die Verstreckung nur in Wasser oder nur in Heißluft oder in der ersten Stufe in Wasser und in
der zweiten Stufe in Heißluft durchgeführt werden kann. Das Tempern kann in Wasser oder mit Heißluft erfolgen.
Die Neuerung wird nachfolgend anhand der Zeichnung und Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen
der Faser vom Monofil.
Figur 1 zeigt eine Faser aus Polypropylen mit rechteckigem,
_ Insbesondere quadratischem Querschnitt mit abgerundeten Ecken.
Die Faser 1 1st auf Ihrer Oberseite 16 und Unterseite 15, die
einander gegenüberliegen, mit jeweils parallel zueinander und
schräg zur Längserstreckung, siehe Längsachse 14 der Faser verlaufenden Rillen 10 profiliert. Die Rillen 10 sind unter dem
Winkel OC gegenüber der Längsachse 14 geneigt, wobei dieser Winkel &ogr;&eacgr; 1n dem gezeigten Beispiel etwa 45° beträgt. Die
Rillen auf der Ober- und Unterseite können entweder gleichlaufend angeordnet sein, sie können jedoch auch in Ihrer
Schräge zueinander versetzt, d.h. über Kreuz verlaufend, angeordnet sein. Die Rillen können auch auf jeder Seite
kreuzweise verlaufend angeordnet sein. Darüber hinaus kann auch
die Prof111erurg auf der Ober- und Unterseite in LSngssrstrsckiii siiid Versetzt sein. Auf riips« weise
• ·
wird eine umfassende und unregelmäßige Profilierung der
Oberfläche der Faser erreicht, die eine verbesserte Haftung der
Faser beim Einbetten in eine Matrix durch verbesserte mechanische Verankerung bewirkt. Der Abstand a der Rillen 10
voneinander ist nach den Gegebenheiten und den Abmessungen der Fssspss 2tä Wahlefi. Insbesondere ist der Abstand a umv.;>
größer zu wählen, je kleiner der Querschnitt der Faser ist. In der Figur 2 ist eine F<jser aus Polypropylen dargestellt, die
einen rechteckigen Querschnitt, siehe Stirnseite 11, mit
abgerindeten Ecken aufweist, der durch sich auf der Oberseite
16 und Unterseite m, ausgebildeten mittig in Längserstreckung
der Fassr verlaufenden Rillen 12a und 12b knochenförmig
umgestaltet ist. Die Faser 1 weist wiederum auf der Oberseite und Unterseite schräg zur Längserstreckung verlaufende
je Profilierung in Gestalt der Rillen 10 auf, wobei die Rillen 10
eine Tiefe gleich, kleiner oder größer als die Längsrillen 12a, 12b aufweisen können. Bevorzugt sind jedoch die Rillen 10 nicht
tiefer als die Längsrilien 12a, 12b. Die Länge 1 der Fasern
beträgt bevorzugt etwa 1,5 bis 10 cm, die Breite der Fasern b
2Q etwa 0,2 bis 5,0 mm, Höhe h der Fasern etwa 0,1 bis 1,2 mm. Bei
sehr kleinen Querschnitten der Fasern werden diese bevorzugt entweder mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt gemäß
Figur 1 ausgebildet, wobei die Breite b zwischen 0,2 und 0,5 mm und die Höhe h zwischen 0,1 und 0,3 mm gewählt wird; bei
._ größeren Querschnitten wird vorzugsweise eine zusätzliche
Längsprof111erung, wie 1n der Figur 2, bei rechteckigem
Querschnitt vorgeschlagen. Es 1st auch möglich, die Fasern bei
größerem Querschnitt, wie beispielhaft in der Figur 3 dargestellt, mit quadratischem Querschnitt mit abgerundeten
Längsachse 14 der Faser 1 verlaufend zusätzliche Rillen 12a, 12b und 13a, 13b an den Selten auszubilden. Es 1st auch
möglich, Fasern mit rundem Querschnitt vorzusehen, die auf der
Oberflache mit schräg zur Längsachse verlaufenden Rillen, und
zwar möglichst Über Kreuz verlaufend, profiliert sind.
verlaufender Profilierung versehen sein können, oder aber, wie dargestellt, mit einer im Bereich der abgerundeten Längskanten
der Faser zusätzlich vorgesehenen Profilierung in Gestalt sehr
c kurzer Rillen.
Die Fasern aus Polypropylen geraSß der Steuerung, sind
hochverstreckt, wodurch sich eine besondere Ausbildung der
TrennflM-shen, d.h. der Faserenden 11 beim Her-steilen a%r Fs-ser-s
1Q durcb Abtrennen von einem Monofil ergeben. Dies ist in der
Figur 5 schematisch dargestellt. Das Monofil 2, das verstrec*t und mit der QberfU ^«»nproi ilierung in Gestalt der Rillen 10
? ?gestatiet ist, wird mit nilfs eirses Schlagmessers oder
dergleichen 3, das einseitig, siehe ^ei1„ auf das Monofil
-5 einwir-i*, zu den einzelnen Fasern 1 verteilt. In der Figur 5
ist der abgetrennte Zustand schematisch dargestellt mit den beiden entstandenen Trennflächen 11, die die späteren
Stirnseiten oder Faserenden der Faser 1 bilden. Durch das einseitige Abschlugen der Fasern 1 von dem Monofil 2 wird an
__ der Austrittsseite der Schneideinrichtung ein kleiner Wulst 17
einseitig Überstehend an dem Monofil bzw. dem Faserende ausgebildet, das später eine zusätzliche verbesserte
Verankerung der Faser 1n der Matrix bewirkt. Darüber hinaus neigt das Monofil 2 Infolge der hohen Verstreckung zum
._ Verspleißen, wodurch die Trennflächen 11 leicht aufgerauht
co
werden. Alles dies trägt dazu bei, daß die Fasern 1 eine
verbesserte Haftung bei der späteren Einbettung in eine Matrix,
wie beispielsweise Zement, Mörtel oder dergleichen, erzielen.
Die Tiefe t der Rillen 10 Hegt raximal bei etwa 0,01 bis
0,03 mm, wobei sich dies auch nach der Größe des Gesamtquerschnittes richtet.
Die Neuerung wird nachfolgend an einem AusfUhrungsbeispiel
erläutertt Aus einem Homopolymerisat von Polypropylen mit einem
Schmelzindex MFI 230/5 von 19 g/10 M1n. und einer Kugeldruckhärte von 70 wird durch Aufschmelzen 1n einem
Einschneckenextruder bei einer maximalen Massetemperatur von '6Q°G ein unvfirstrscktss Moncfil m·» + a^nnm j.j>£^*-'-^-j~--
Querschnitt mit h gleich 0,4 mm und b gleich 1,2 mm extrudiert und nachfolgend beim Durchziehen durch einen Heißluftkanal bei
einer Temperatur von etwa 1300C um das Achtfache verstreckt.
Nac;i Durchlaufen einer Temperstrecke von 1400C während
3 Sekunden wird die Oberflächenprofilierung mittels zweier
geriffelter Walzen durchgeführt» v~bei das Monofil durch den
Walzenspalt gezogen wird und daüei auf der Oberseite und Unterseite zueinander parallel schräg zur Längsachse
verlaufende und in bezug auf die Oberseite und Unterseite über
2Q Kreuz angeordnete Rillen 10 in die Oberfläche des Monofils
eingedrückt werden. Danach kann das so hergestellte mit Oberflächenprofilierung versehene Monofil entweder direkt der
Schneideinrichtung zum Ablängen der Fasern zugeführt werden oder erst aufgewickelt und später zu den Fasern zerkleinert
jg werden.
Das so erhaltene gereckte und profilierte Monofil aus
Polypropylen weist einen Endquerschnitt mit den Maßen h gleich 0,2 mm und b gleich 0,3 mm auf, wobei die Rillen auf
2Q der Ober- und Unterseite eine maximale Tiefe t von 0,01 mm und einen Abstand a von einander von 5 mm haben. Hieraus werden
FLsern einer Länge von 2 cm abgelängt. Das Monofil hat die folgenden Eigenschaften:
„&egr; Reißdehnung in % gemessen nach DIN 53 455: 10 - 12
Reißfestigkeit N/mm2 nach DIN 53 455: 320 &Egr;-Modul N/mm2 nach DIN 53 455: 6800
Mit den neuerungsgemäß aus den Monofilen durch Abhacken
hergestellten Armierungsfasern ajs Polypropylen kann die
Biegezugfestigkeit von damit armierten Materialien ebenso wie die Druckfestigkeit und die Spaltzugfestigkeit verbessert
werden.
Claims (15)
1. Profilierte Faser endlicher Länge aus extrudierbaren
5
Kunststoffen fUr die Armierung von Baustoffen, wie Beton,
Zement, Mörtel, Gips, Bitumen oder
Kunstharzverbundmaterial1en, dadurch gekennzeichnet, daß
sis zu&indsst übsr sinsn TsIl lh rs r ObsrflKchs eins schrSc
zur Längserstreckung der Faser verlaufende rillenartige Prof111erung aufweist und aus einem extrudierten und
hochverstreckten, mindestens das vierfache, bevorzugt mindestens das sechsfache und mehr verstreckten Monofii auf
Basis von Polypropylen durch Abtrennen hergestellt 1st.
2. Faser nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß fUr die Herstellung ein
Polypropylen mit einem MFI (230/5) von 0,4 bis 50g/t0 Min. vorzugsweise 4 bis 20 g/10 Min. ,eingesetzt 1st.
3. Faser nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch Gekennzeichnet, daß für die Fertlmmn Hnmnnniwmoro
des Propylens eingesetzt sind.
4. Faser nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 20 Gew.-% bezogen auf
das Polymer Blockcopolymere des Propylens eingesetzt sind.
5. Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen mindestens
dreieckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken aufweist.
6. Faser nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß sie einen rechteckigen Querschnitt mit auf zwei einander gegenüberliegenden
Seiten, insbesondere den längeren Rechteckseiten, ausgebildeter rillenartiger Profilierung aufweist.
-L-1
7. Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß sie in Längserstreckung eine
durchlaufende Profi1ierung, wie Rillen oder Rippen oder
dergleichen aufweist.
8. Faser nach einem der Ansprüche &Iacgr; bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die schräg zur Längserstreckung
der Faser verlaufende rillenartige Profilierung kreuzweise verlaufend ausgebildet ist.
9. Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Trennflächen der Fasern durch Spleißen beim Abtrennen der Faser von dem
Monofil als Folge hoher Verstreckung der Monofile leicht gerauht sind.
10. Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Abhacken von dem Monofil erhalten ist und in Abhackrichtung in Verlängerung
der Trennfläche einseitig ein vorstehender Wulst an den Faserenden gebildet ist.
11. Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 10s
dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen der schräg verlaufenden Profilierung der Oberfläche der Faser in bezug
auf die Längserstreckung der Faser unter einem Winkel von 30 bis 60° verlaufen.
12. Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen eine 2 bis maximal 5 % der kleinsten Faserabmessung entsprechende Tiefe
aufwei sen.
13. Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der schrägen Rillen
voneinander etwa dem einfachen bis fünfzigfachen der
kleinsten Faserabmessung entspricht.
- "3 —
14. Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Länge von etwa 1,5 bis
10 cm aufweist.
15. Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Querschnitt von etwa 0,025 bis zu 2,0 mm2, vorzugsweise 0,07 mm2 bis zu 1,0 mm2
aufweist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9003279U DE9003279U1 (de) | 1990-01-24 | 1990-03-21 | Profilierte Faser aus Kunststoff für die Armierung von Baustoffen o.dgl. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4001976A DE4001976A1 (de) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Profilierte faser aus kunststoff fuer die armierung von baustoffen oder dergleichen |
| DE9003279U DE9003279U1 (de) | 1990-01-24 | 1990-03-21 | Profilierte Faser aus Kunststoff für die Armierung von Baustoffen o.dgl. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9003279U1 true DE9003279U1 (de) | 1990-05-23 |
Family
ID=25889346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9003279U Expired - Lifetime DE9003279U1 (de) | 1990-01-24 | 1990-03-21 | Profilierte Faser aus Kunststoff für die Armierung von Baustoffen o.dgl. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9003279U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2530217A1 (de) * | 2011-05-30 | 2012-12-05 | Groz-Beckert KG | Baukörper aus Textilbeton in Fertigbauweise |
-
1990
- 1990-03-21 DE DE9003279U patent/DE9003279U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2530217A1 (de) * | 2011-05-30 | 2012-12-05 | Groz-Beckert KG | Baukörper aus Textilbeton in Fertigbauweise |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1929099B1 (de) | Bi-komponenten-kunststoff-fasern für den einsatz in zementgebundenen baustoffen | |
| DE2046432C3 (de) | Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Bauelemente | |
| EP0149195B1 (de) | Integralschaumkörper und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2913547A1 (de) | Planen hoher reissfestigkeit | |
| DE69923644T2 (de) | Harznetz und dessen Herstellungsverfahren | |
| WO2010139077A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines verbundwerkstoffs | |
| EP3625043B1 (de) | Dichtungsbahn | |
| EP3114288A1 (de) | Bewehrungsgitter für den betonbau und hochleistungsfilamentgarn für den betonbau | |
| DE202006017392U1 (de) | Bauteil aus naturfaserverstärktem Kunststoff, insbesondere Bewehrung | |
| DE19819148C1 (de) | Faser zur Verstärkung gießbarer aushärtender Werkstoffe sowie Verfahren und Vorrichtung zu deren Herstellung | |
| DE2933689A1 (de) | Polyolefinfasern oder -faeden, ein verfahren zu deren herstellung und bauelemente | |
| EP0900298B1 (de) | Flexible bodenbelags-fliese | |
| EP0643091A1 (de) | Flächiges Halbzeug | |
| DE2221418A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Papier | |
| DE102017131197B3 (de) | Dichtungsbahn | |
| DE9003279U1 (de) | Profilierte Faser aus Kunststoff für die Armierung von Baustoffen o.dgl. | |
| EP0438809B1 (de) | Armierungselement aus Kunststoff für die Armierung von Baustoffen oder dergleichen | |
| AT403356B (de) | Verfahren zum herstellen einer öffnungen aufweisenden kunststoffolie und nach dem verfahren hergestelltes folienartiges netz | |
| EP3746281B1 (de) | Wpc-extrusionsprofil und vorrichtung und verfahren zu dessen herstellung | |
| DE19860335B4 (de) | Betonverstärkende Faser | |
| DE2453224A1 (de) | Platte zum halten elektrischer geraete | |
| DE3406910A1 (de) | Monofile und borsten aus homo- oder copolymerisaten des acrylnitrils und verfahren zu ihrer herstellung | |
| DE60016710T2 (de) | Verstärkungsfaden für beton und zementmörtel | |
| WO2003080934A1 (de) | Armierungsgitter für bituminöse schichten | |
| DE102005036122B4 (de) | Gesintertes, expandiertes PTFE-Material und Verfahren zu seiner Herstellung |