DE20311708U1

DE20311708U1 - Flexible Schlauchleitungen für Trinkwasser

Info

Publication number: DE20311708U1
Application number: DE20311708U
Authority: DE
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2013-07-31

Description

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Flexible Schlauchleitungen für Trinkwasser

Schlauchleitungen zur Durchleitung von Trinkwasser, wie &zgr; B Zulaufschläuche für Geschirrspülmaschinen oder Waschmaschinen, Brauseschläuche oder Anschlussleitungen an die Wasserversorgung, sind in vielen Fällen aus PVC, das mit Weichmachern, wie beispielsweise Phthalaten oder Adipaten flexibel gemacht ist.
Hierbei hat das PVC, in Abhängigkeit von der Anwendung, einen K-Wert von 70 (Kaltwasserbereich) bis 100 (Heißwasserbereich).

Beispiel für einen solchen Schlauch: Brauseschlauch aus Weich-PVC mit Shore-Härte 80, das ca 33% DEHP enthält, Handelsbezeichnung ISIFLEX der Firma Hansgrohe.

Solche Schlauchleitungen haben den Nachteil, dass diese Weichmacher leicht biologisch verwertbar sind, also den im Trinkwasser befindlichen Mikroorganismen als Nahrungsquelle zur Verfügung stehen. Dies führt zwangsläufig zur Ausbildung von unerwünschten Biofilmen auf der Innenoberfläche der Schläuche.

Die Ausrüstung solcher Weich-PVC-Trinkwasserschläuche mit antimikrobiell wirksamen Verbindungen ist häufig für Trinkwasserleitungen nicht zulässig.
Der Einsatz von Edelmetallen beispielsweise ergibt zwar eine gute bakterizide Wirkung, jedoch keine ausreichende Wirksamkeit gegen ebenfalls im Wasser vorkommende Pilze.

Darüber hinaus werden die antimikrobiell wirksamen Substanzen mit der Zeit verbraucht und ausgewaschen, so dass die Ausrüstung bestenfalls wenige Jahre wirksam sein kann.

Bekannt ist auch der Zusatz von Nitrilkautschuk und Weichmachern zu PVC.

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Nachteilig ist trotz des reduzierten Phthalatgehaltes weiterhin die Empfindlichkeit gegen das Aufwachsen von Biofilmen.

Aufgabe der Erfindung ist es eine gemäß DVGW-Richtlinien, Arbeitblatt W 543, trinkwassergeeignete PVC-Schlauchleitung zur Verfügung zu stellen. Diese sollte über eine besonders glatte Innenoberfläche verfügen, weich, aber frei von biologisch verwertbaren Weichmachern sein, bei der Einbindung von Armaturen nur eine geringe Kriechneigung zeigen und ohne antimikrobielle Ausrüstung auskommen.

Die Aufgabe konnte gelöst werden durch die Merkmale des Anspruches 1.

Bevorzugte Ausbildungen und Weiterführungen finden sich in den Unteransprüchen.

Die nachfolgende, nähere Beschreibung des erfindungsgemäßen Schlauches zeigt, dass der Stand der Technik - auch in Kombination - nicht zur erfindungsgemäßen Zusammensetzung führt.

Erfindungsgemäß wird zumindest die mit dem Trinkwasser in Kontakt kommende Schicht des Trinkwasserschlauches hergestellt aus einer Zusammensetzung (Z), die im Wesentlichen besteht aus
- PVC mit dem K-Wert 60

- Nitrilkautschuk

- Chloriertes Polyethylen

- Methylmethacrylat-Copolymer

Das chlorierte Polyethylen ermöglicht die Einstellung der gewünschten Schlauchflexibilität.

Durch Zusatz des Nitrilkautschuks werden für die Einbindung in Armaturen wichtige Eigenschaften erzielt, insbesondere wird das Kriechen des Polymers unter Druck und bei erhöhten Temperaturen stark reduziert.

Die Methylmethacrylatkomponente erlaubt es, die verhältnismäßig niedrigviskose Mischung nach dem Extrusionsverfahren zu verarbeiten, sie erzeugt weiterhin eine besonders glatte Schlauchinnenoberfläche.

Ein Fachmann würde für einen Heißwasserschlauch keinesfalls ein PVC mit K-Wert 60 wählen, weiterhin würde er nie die Kombination dieses verhältnismäßig niedrigviskosen PVC mit dem niedrigviskosen CPE und dem vernetzten, also mit der Mischung unverträglichen Nitriikautschuk ins Auge fassen.

Nach dem Stand der Technik würde man nämlich einen Schlauch mit schlechtem
Rückstellvermögen, hoher Kriechneigung, mechanischen Eigenschaften und einer völlig unakzeptablen, rauen Oberfläche erhalten.

Zwar ist es bekannt, Verarbeitungshilfsmittel einzusetzen, diese zeigen jedoch nur dann den erwünschten Effekt einer glatten Oberfläche, wenn die Mischung als solche grundsätzlich extrusionstauglich ist.

Der Zusatz der Methylmethacrylatkomponente zur Mischung von PVC eines K-Wertes 60 mit Nitriikautschuk und CPE hat erfindungsgemäß überraschenderweise folgende Effekte:

- zum einen ermöglicht er überhaupt erst die Extrusion unter wirtschaftlichen Bedingungen,

zum anderen verbessert er die Innenoberfläche des Schlauches, in dem er die bei der Extrusion zunächst entstehende, schuppige Oberfläche glättet und zusätzlich die Langwelligkeit der Innenoberfläche reduziert.
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Der erfindungsgemäße Trinkwasserschlauch ist überraschender Weise heißwasserbeständig bis 6O⁰C.

Er kann als Verbundschlauch oder als Monoschlauch hergestellt werden.
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Beim Monoschlauch besteht die gesamte Wand aus der Zusammensetzung®.

Der Verbundschlauch besteht in der Regel aus zwei Schichten: einer mit dem Trinkwasser in Kontakt kommenden Innenschicht mit der genannten Zusammensetzung (Z) und einer Außenschicht, deren PVC beispielsweise einen K-Wert von 100 aufweist und nicht migrierende Weichmacher enthält, wie beispielsweise epoxidiertes Pflanzenöl, wie Sojaöl oder Leinöl, oder Polymerweichmacher, wie Polyadipate oder Polyphthalate.

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Die Migrationsneigung dieser weichmachenden Produkte ist zu gering, um die Ursache für die Bildung von Biofilmen an der Schlauchinnenseite zu sein.

Die Schichtdicke der Innenschicht bei Verbundschläuchen beträgt 20 bis 60 % der Gesamtwandstärke des Gesamtschlauches.

Zur thermischen Stabilisierung werden ausschließlich physiologisch unbedenkliche Additive, wie Calcium-, Magnesium- und Zinkseifen, Hydrotalcite, organische Phosphite, Diketone etc. verwendet.
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Das nachfolgende Ausführungsbeispiel einer Schlauchleitung zur Durchleitung von Trinkwasser nach DVGW-Arbeitsblatt W543, Gruppe B, Kaltwasser 20 ⁰C, erläutert die Erfindung im Detail.

Die Schlauchleitung baut sich aus zwei Schichten auf: Die mit dem Trinkwasser in Kontakt stehende (innere) Schicht besteht aus einem Blend aus 27 % Polyvinylchlorid K-Wert 60,

38 % chloriertem Polyethylen, 29 % Nitrilkautschuk, 4 % Methylmethacrylat-Copolymer und 2 % Additiven. Die äußere Schicht besteht aus einer Mischung von 48 % Polyvinylchlorid K-Wert 70, 32 % epoxidiertem Sojaöl, 19 % Füllstoffen und 1 % Additiven.

Aus beiden Mischungen wird der Trinkwasserschlauch im Coextrusionsverfahren hergestellt. Dabei beträgt der Anteil der Innenschicht 30 % der Gesamtwandstärke des Schlauches.

Die nachfolgende Tabelle zeigt die Biofilmbildung des erfindungsgemäßen Schlauches im Vergleich.

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Prüfungen und Ergebnisse gemäß DVGW-Arbeitsblatt W270:

	Oberflächenbewuchs pro 800 cm²	6 Monate
	3 Monate	0,15 ml
Material gemäss Zusammensetzung (Z)	< 0,1 ml
Zum Vergleich		2,5 ml
Weich-PVC, antibakteriell und fungizid ausgerüstet	1,4 ml	4,2 ml
Paraffin als abbaubare, genormte Ver gleichsprobe	7,2 ml

Anmerkungen: Die in der Tabelle zum Vergleich aufgeführte Weich-PVC-Rezeptur enthält 35 Gew.-% Phthalat und - gemäß Herstellerempfehlung - 4 Gew.-% des antimikrobiell wirksamen Additivs Trichlosan.

- Schutzansprüche -

Claims

1. Flexibler Schlauch auf PVC-Basis für die Durchleitung von Trinkwasser, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch die DVGW-Richtlinien gemäß Arbeitsblatt W 543 erfüllt und über eine mit dem Trinkwasser in Kontakt kommende Schicht verfügt, die zusammengesetzt ist aus einer Mischung von

a) 10 bis 80 Gewichtsteilen Polyvinylchlorid

b) 5 bis 90 Gewichtsteilen Kautschuk

c) 5 bis 90 Gewichtsteilen chloriertem Polyethylen

d) 2 bis 8 Gewichtsteilen Methylmethacrylat-Copolymer

e) Additiven,

2. Flexibler Schlauch nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ein- oder mehrschichtigen Aufbau.

3. Flexibler Schlauch nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass beim mehrschichtigen Aufbau die mit dem Trinkwasser in Kontakt kommende Innenschicht durch Coextrusion mit einer Zwischen- und/oder Außenschicht in Verbindung gebracht wird, die als wesentliche Komponenten PVC mit einem K-Wert größer/gleich 70 und migrationsfeste Weichmacher enthalten.

1. Flexibler Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass i) ausgewählt ist aus der Gruppe Polyvinylchlorid, Copolymer aus Polyvinylchlorid mit Polybutylacrylat, Copolymer aus Polyvinylchlorid mit Ethylen-Vinylacetat

5. Flexibler Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ii) ausgewählt ist aus der Gruppe Nitrilkautschuk, Butadien-Acrynitril-Elastomer, Acrylat- Terpolymer, Ethylen-Vinylacetat

6. Flexibler Schlauch nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Weichmacher der Zwischenschicht und/oder die Außenschicht ausgewählt sind aus der Gruppe epoxidiertes Sojaöl oder epoxidiertes Leinöl, Polyadipate, Polyphthalate.

7. Flexibler Schlauch nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verbundschläuchen die Schichtdicke der Innenschicht 20-60% der Gesamtwandstärke des Schlauches beträgt.