DE2737343A1

DE2737343A1 - Flexibler, gasundurchlaessiger schlauch

Info

Publication number: DE2737343A1
Application number: DE19772737343
Authority: DE
Inventors: Josef Jenner; Theo Schreus
Original assignee: VERSEIDAG; Verseidag Industrietextilien GmbH
Current assignee: VERSEIDAG; Verseidag Industrietextilien GmbH
Priority date: 1977-08-18
Filing date: 1977-08-18
Publication date: 1979-03-01
Also published as: DE2737343C2; GB2005375B; FR2400658A1; FR2400658B3; GB2005375A

Description

Dr. I=. Zumstein sen. - Dr. ε. Assrr.unii - Di*. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-lng. F. Klingseiscn - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

8O0O München a ·· BrauhausstraBe 4 ■ Telefon Semmel Nr. 22 53 41 ■ Telegramme Zumpat · Telex 5fb/ra# /v*>y

1/Zw.

VEßSEIDAG-INDUSTRIETEXTILIElI GMBH., KEEEELD Flexibler, gasundurchlässiger Schlauch

Die Erfindung betrifft einen flexiblen, gasundurchlässigen Schlauch, wie er beispielsweise in Klimaanlagen, Kühlaggregaten, Vetterführungen unter und über Tage, zunehmend Verwendung findet.

Werden solche Schläuche zur Vetterführung in Bergwerken verwendet, dann müssen höchste Ansprüche an die Zuverlässigkeit eines solchen Schlauches gestellt werden, da bei einem Versagen der Vetterführung Lebensgefahr für die Bergleute besteht.

Die Ansprüche an die Zuverlässigkeit eines solchen Schlauches erstrecken sich auf die Stabilität gegen vielerlei Einflüsse, "beispielsweise muß der Schlauch widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung, gegen hohe Temperaturen, gegen korrodierende Einflüsse und gegen Strahlung sein.

Als Grundmaterial für solche Schläuche eignen sich Aramide, worunter aromatische Polyamide zu verstehen sind, die aus ringförmigen aromatischen Komponenten bestehen.

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Besonders geeignet sind z.B. Poly-meta-phenylendiamin-isophthalamid (-m-Phenylendiamin) oder Poly-para-phenylendiaminterephthalamid (p-Phenylendiamin). Diese Stoffe haben ein geringes spezifisches Gewicht von 1.4 - 1.5 und eine geringe Dehnung von nur 2 - 4 %. Das Garn übertrifft in der Reißfestigkeit z.B. Stahl um das 5-fache und Polyamid (Nylon) um das 2-fache.

Leider haben diese Aramide, trotz ihrer überragenden mechanischen Eigenschaften noch Nachteile, die die Anwendungsgebiete stark einschränken. So sind die Aramide gegen UV-Strahlen empfindlich, sie zeigen eine geringe Abriebfestigkeit und Knickfestigkeit und sind gegen Feuchtigkeit und manche chemischen Einflüsse, insbesondere im alkalischen Bereich, wenig beständig.

Gemäß der Erfindung wird nun die Brauchbarkeit von textlien Erzeugnissen auf der Aramidbasis so erweitert, daß sie auch unter schwierigen Bedingungen für die oben erwähnten Anwendungsgebiete brauchbar sind.

Wenn man auf die Garne, aus denen die textlien Gebilde hergestellt werden, eine Hülle anbringt, die aus einem Material besteht, dessen Schmelzpunkt unter dem des verwendeten Aramids liegt, dann erhält man bei Anwendung von Wärme und/oder Druck an den Stellen, an denen sich die Garne berühren, eine so innige Verbindung, daß die mechanische Festigkeit dadurch außerordentlich erhöht wird. Das textile Gebilde, beispielsweise ein Gewebe, wird dadurch soweit stabilisiert, daß es gegen Schlag und Stoß weitgehend unempfindlich wird, und daß selbst beim Auftreten eines Risses durch übermäßige. Beanspruchung ein Weiterreißen verhindert werden kann. Eine andere Art von Weiterreißsperren besteht aus Garnverdoppelungen, höheren Garndurchmessern oder reißfesteren Garnarten, die innerhalb des Gewebes in Abständen eingesetzt werden.

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Das Aufbringen dieser Hülle kann so erfolgen, _vdaß das Garn aus dem Grundmaterial mit einem Faden mit niedrigerem Schmelzpunkt umsponnen wird, wobei dann nach Fertigstellung des textlien Gebildes beispielsweise des Gewebes, der Maschenware oder des Vlieses, die Garne an den Berührungsstellen durch die leicht schmelzende Hülle innig miteinander verklebt werden. Anstelle des Umspinnens kann auch ein an sich bekanntes Auftragsverfahren Verwendung finden.

Die Behandlung mit Wärme kann beispielsweise durch Kalandern, Gasieren, oder mittels Heißluft erfolgen. Damit das textile Gebilde dann gasundurchlässig wird, kann auf dieses so vorbehandelte Material noch eine gasdichte Abdeckung aufgebracht werden.

Wenn an solchen Schläuchen Beschädigungen auftreten, dann oft an Stellen, die durch Abrieb vorgeschwächt sind. Um die Ausbildung solcher Schwachstellen von vorneherein gering zu halten, kann in die das Grundmaterial umgebende Schicht ein Füllmaterial eingearbeitet werden, das gegen Abrieb sehr stabil ist. Als solches Füllmaterial eignen sich Silikate, die in Form von Körnern in dieses Material eingebettet v/erden. Will man eine glatte Oberfläche beibehalten, so wählt man die Größe dieser Körner so, daß ihr Durchmesser merklich, kleiner als die beabsichtigte Schichtdicke des Überzugsmaterials ist, verzichtet man jedoch auf die glatte Oberfläche und will man eine strukturierte Oberfläche erreichen, dann wählt man die Durchmesser der Körner größer als die Schichtdicke. Die Oberflächenform der Körner spielt dabei eine wichtige Bolle, wenn man beispielsweise Körner mit glatter Oberfläche, also z.B. Perlen oder nadelartige Materialien verwendet, dann wird die Elastizität des Überzugs nicht nur erhalten, sondern unter Umständen sogar vergrößert.

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Wenn die Gefahr besteht, daß die Schläuche großer Hitze oder gar Flammen ausgesetzt sind, dann kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vor dem Aufbringen der niedrig schmelzenden Hülle eine Vorbehandlung vorgenommen werden. Genügt es, wenn der Schlauch schwer entflammbar gemacht wird, dann empfiehlt sich folgendes Vorgehen.

Grundierung:

In eine PVC-Suspension niedriger Viskosität werden Phosphat-Weichmacher, Phthalsäure-Weichmacher und ein in Weichmacher ge-

z.Bv
löster Haftvermittle'r/IJiisocyanat eingebracht. Der Beschichtungsträger wird nach bekannten Verfahren, z.B. durch Tränken, mit dieser Grundierung versehen und getrocknet. Nach dem Trocknen kommt der eigentliche Deckstrich: In eine PVC-Emulsion werden Phosphat-Weichmacher, Trichioräthylphosphat, Phthalsäureweichmacher, Aluminiumhydroxid und als Stabilisator ein Kadmium-Zinkkomplex eingebracht. Auch hier werden bekannte Verfahren für die Beschichtung angewendet.

Werden jedoch höhere Anforderungen gestellt und soll der Schlauch unbrennbar werden, dann kann eine spezielle Beschichtung verwendet werden. Für solche unbrennbare Beschichtungen eignen sich fluorierte Kohlenwasserstoffe. Diese sind z.B. Polymere, Elastomere und Plastomere aus Polytetrafluoräthylen (PTFE), aus Copolymerisaten,aus Tetrafluoräthylen und Hexafluoräthylen, Polymerisate aus Epoxyfluoräthylen sowie Polyvinylfluorid und Polyvinyl difluorid.

Grundierung:

Nach einer evt. notwendigen Entschlichtung (Abbrennen oder Abziehen) wird nach bekannten Verfahren eine PTFE - Dispersion mit einem Feststoff anteil von mindestens 45 - 50 % (weiche Type) auf den Beschichtungsträger aufgebracht und getrocknet.

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Abdeckung:

Eine PTEE-Dispersion von etwa 50 - 6 % Feststoffanteil (härtere Type) - mit Füllstoffen angereichert - wird auf den Beschichtungs· träger nach "bekannten Verfahren aufgestrichen und getrocknet. Dieser Vorgang wird bis zur Erreichung der gewünschten Abdeckdicke und Dichte wiederholt.

Nach Erreichung der notwendigen Abdeckdicke wird die Abdeckmasse durch eine Sinterung bei ca. 380 - 400 ⁰C fest mit dem Trägermaterial verbunden.

Nach dem Aufbringen der Grundierung und der Deckschicht wird die niedrigschmelzende Hülle aufgebracht werden, die beispielsweise aus Fluorkunststoff besteht.

Werden die Schläuche durch Bäume geführt,in denen explosionsgefährdete Gemische auftreten können, dann darf der Schlauch auch keine statischen elektrischen Ladungen bilden, die zu einer Funkenbildung Anlaß geben könnten, und dies kann dadurch verhindert werden, daß in die Deckschicht elektrisch leitende Materialien eingearbeitet werden, beispielsweise Ruß, metallische Fasern, elektrisch leitende Pigmente oder die gesamte Oberfläche wird metallisiert, was durch Aufkaschieren einer Metallfolie, durch Aufsprühen, Aufdampfen oder Galvanisieren erfolgen kann.

Obwohl als Grundmaterial, auf das die Hülle aus leichter schmelzendem Material aufgebracht wird, vorzugsweise Aramid verwendet wird, so können auch andere Stoffe als Grundmaterialien dienen, z.B. Epoxyharze oder Glas. Im folgenden werden einige Beispiele für den Aufbau solcher Grundmaterialien gebracht.

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Beispiel 1:

Faserart: Bindung:

Einstellung Kette Schuß Garn
Gewicht:

Faserart:	Garn	Garn	Aramid	Aramid
Bindung:	Gewicht:	Gewicht:	L 1/1	L 1/1
Einstellung Kette	Beispiel 2:	Beispiel 3:	4 Faden/cm	8 Faden/cm
Schuß	Faserart:	4 "	8 "
Bindung:	1580 dtex	1580" dtex
Einstellung Kette	150 g/m²	300 g/m²
Schuß
Polyester	Polyester
L 1/1	L 1/1
6.5 Faden/cm	4 Faden/cm
6.5	4 "
2200 dtex	1670 dtex
340 g/m²	160 g/m²

Glas

L 1/1

4 Faden/cm

68 χ 2 tex

130 g/m²

Die beigefügte Zeichnung zeigt nun Darstellungen solcher Grundmaterialien sowie der aufzubringenden Beschichtung.

Fig. 1 zeigt ein Gewebe, das dem Beispiel 1 entspricht, wobei dieses Gewebe lose eingestellt ist und a die Kettgarne, b die Schußgarne und c die Kreuzungspunkte bedeuten, an denen die

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Hüllen der Garne miteinander verschweißt werden.

Fig. 2 zeigt ein Gewebe mit speziellen Weiterreißsperren, wobei neben Kettgarnen und Schußgarnen normaler Dicke auch dickere Kett- und Schutgarne verwendet werden. Anstelle dieser dickeren Garne können auch Doppelgarne Verwendung finden.

In Fig. 3 ist schematisch die Umspinnung des Garnes dargestellt. Das die äußere Hülle bildende Garn hat einen niedrigeren Schmelzpunkt als das innen liegende Grundmaterial.

Fig. 4 zeigt, wie ein weitmaschiger Beschichtungsträger luftdicht in eine BeSchichtungsmasse d eingebettet ist.

Fig. 5 zeigt eine Abdeckmasse, in die Körner e eingebettet sind, deren Durchmesser kleiner als die Dicke der Beschichtung ist.

Fig. 6 zeigt hingegen eingebettete Körner f, deren Durchmesser so bemessen ist, daß sie aus der Oberfläche der Beschichtungemasse ragen und so eine strukturierte Oberfläche bilden.

Bei dem gemäß der Erfindung hergestellten Material erhält man große Vorteile, da dieses Material luftdicht, dimensionsstabil, gegen Stoß und Schlag unempfindlich, antielektrostatisch und weiterreißfest ist. Außerdem ist das Material leicht, es kann mit bekannten Verfahren verschweißt werden und es kann gewünschtenfalls mit einer schwer entflammbaren, bzw. unbrennbaren Abdeckmasse versehen werden.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Flexibler Schlauch, gekennzeichnet durch ein Grundmaterial, das aus Fasern oder Garnen hergestellt ist, die aus Aramiden, d.h. aus aromatischen Polyamiden bestehen und durch eine gasdichte Beschichtung aus fluoriertem Kohlenwasserstoff, die eine abdeckende Hülle bildet,
2. Flexibler Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern oder Garne mit einem Garn umsponnen sind, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Grundmaterial auf v/eist, wodurch eine Hülle gebildet wird, die bei Anwendung von Wärme und/oder Druck eine Verklebung und Stabilisierung der Fasern sicherstellt.
3. Flexibler Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Umspinnung die niedriger schmelzente Komponente durch ein an sich bekanntes Auftragsverfahren aufgebracht ist.
4. Flexibler Schlauch nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Schwerentflammbarkeit vor dem Aufbringen der niedriger schmelzenden Hülle eine aus Weichmacher und Haftvermittler bestehende Grundierung und anschließend ein aus Weichmacher und Stabilisator bestehende Deckschicht aufgebracht werden.
5. Flexibler Schlauch nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß Grundierung und Deckschicht mittels einer PVC (Polyvinylchlorid) -Emulsion aufgebracht sind.

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6. Flexibler Schlauch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher ein Phosphat, vorzugsweise Trichloräthylphosphat ist.
7. Flexibler Schlauch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher Phthalsäure ist.
8. Flexibler Schlauch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher ein Epoxidharz ist.
9. Flexibler Schlauch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler Diisozyanat ist.
10. Flexibler Schlauch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator ein Zink-Kadmiumkomplex ist.
11. Flexibler Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Unbrennbarkeit eine Grundierung aus Polytetrafluorathylen (PTFE) und als Deckstrich ebenfalls Polytetrafluorathylen (PTFE) verwendet werden.
12. Flexibler Schlauch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Polytetrafluorathylen als Polymer in Form eines Elastomers oder Plastomer verwendet wird.
13. Flexibler Schlauch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Copolymer aus Epoxyfluoräthylen und Polyvinyldifluorid verwendet wird.

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14. Flexibler Schlauch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundierung einen Feststoffgehalt von wenigstens Gew.-% aufweist.
15· Flexibler Schlauch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundierung einen Feststoffgehalt von 45 bis 70 Gew.-% aufweist.
16. Flexibler Schlauch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundierung einen Feststoffgehalt von 50 bis 60 Gew.-% aufweist.
17. Flexibler Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr vor Aufbringen des Schlußstriches bei $80 bis 400° gesintert ist.
18. Flexibler Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung des Abriebs die Abdeckmasse mit Silikaten, insbesondere mit Quarzmehl versetzt ist.
19· Flexibler Schlauch nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikate in Körnerform in die Abdeckmasse eingebettet sind.
20. Flexibler Schlauch nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in die Abdeckmasse kleine Silikatkörner eingebettet sind, deren Durchmesser kleiner als die Dicke der Abdeckmasse ist.

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21. Flexibler Schlauch nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Silikatkörner so groß ist, daß die Körner zum Teil über die freie Oberfläche der .Abdeckmasse vorragen.
22. Flexibler Schlauch nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die einzubettenden Materialien zur Erhaltung oder Steigerung der Elastizität des Rohres aus glatten Perlen oder Nadeln bestehen.
23. Flexibler Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Abdeckmasse Ultraviolettstrahlen absorbierende Pigmente eingearbeitet sind.
24. Flexibler Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschichtung ein offen eingestellter, z.B. lose gewebter Beschichtungsträger Verwendung findet.
25. Flexibler Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe, aus dem der flexible Schlauch besteht, ein doppeltes Kett- und/oder Schußgarn bzw. ein dickeres Kett- bzw. Schußgarn aufweist.
26. Flexibler Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit ein leitender Stoff, vorzugsweise Ruß eingearbeitet ist.
27. Flexibler Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtgewicht der auf das Garundmaterial aufgebrachten Auflage wenigstens I50, höchstens jedoch 300 bis 500 Gew.-% des Grundmaterials beträgt.

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