DE10032068A1 - Wasserblockierendes Band - Google Patents

Wasserblockierendes Band

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wasser blockierendes Band aus einem Vliesstoff, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Vliesstoff aus 5 bis 80 Gew.-% einer wasserunlöslichen Komponente A und 20 bis 95 Gew.-% einer wasserlöslichen Komponente B besteht, der ggf. mit bis zu 300 g/m·2· eines wasserabsorbierenden Polymers einseitig beschichtet ist. Beim Eindringen von Wasser in ein Kabel mit einem erfindungsgemäßen Wasser blockierenden Band wird die wasserlösliche Komponente B aufgelöst und ermöglicht ein Quellen des wasserabsorbierenden Polymers in alle Raumrichtungen. Falls keine wasserabsorbierenden Polymere vorhanden sind, werden die zurückbleibenden Fasern oder Filamente der Komponente A sich so verdichten, daß sie ein weiteres Eindringen von Wasser in ein Kabel blockieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wasser blockierendes Band aus einem Vliesstoff. Solche Wasser blockierenden Bänder werden u. a. in mehradrigen und mehrlagigen Kabelkonstruktionen eingesetzt, um bei Beschädigungen des Kabelmantels eindringendes Wasser zu binden, somit seine Ausbreitung im Kabel auf einen kleinen Ort zu begrenzen und den Schaden zu minimieren. Aus dem Dokument DE-A 20 71 653 sind längswasserdichte, elektrische Kabel bekannt, bei denen zwischen Kabelseele und Kabelmantel mindestens eine Lage eines mit einem bei Wasserzutritt quellenden Material beschichteten, bandförmigen Trägers vorhanden ist. Weiterhin ist nach dem Dokument EP-A 222 745 ein ein- oder mehradriges elektrisches Kabel mit extrudierter Kunststoffumhüllung bekannt, bei dem zwischen den Leitern und einer leitenden Kunststoffschicht eine elektrisch leitfähige Metall-, Papier- oder Kunststoffolie angeordnet ist, die ein- oder beidseitig mit einem unter Feuchtigkeitseinwirkung aufquellenden Mittel beschichtet ist.
Die bekannten Wasser blockierenden Bänder müssen, damit sie ihre wassersperrende Wirkung entfalten, sehr oft doppellagig mit unterschiedlicher Quellseitenplacierung appliziert werden. Wasser blockierende Bänder, bei denen sich die Quellsubstanz zwischen zwei Vliesstofflagen befindet erzielen bei einlagiger Verwendung genauso wie preiswerte einseitig quellfähig beschichtete Wasser blockierende Bänder oft nur eine ungenügende Wassersperrwirkung in mehrlagigen Kabelkonstruktionen. Zwar ist aus dem Dokument DE-A 195 05 708 ein flächenförmiges, superabsorbierendes Gebilde bekannt, das aus wenigstens einem superabsorbierenden Polymer und wenigstens aus einem wasserlöslichen Polymer besteht und als Wasser blockierendes Band Anwendung finden soll, aber dieses genügt nicht den Anforderungen hinsichtlich der Elastizität und der Naßfestigkeit.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Wasser blockierendes Band aus anzugeben, welches preiswert herzustellen ist und das bei seiner Verwendung als einfache Lage eine sehr gute Sperrwirkung gegen eindringendes Wasser gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Wasser blockierendes Band aus Vliesstoff gelöst, wobei der Vliesstoff aus 5 bis 80 Gew.-% einer wasserunlöslichen Komponente A und 20 bis 95 Gew.-% einer wasserlöslichen Komponente B besteht, der ggf. mit bis zu 300 g/m2 eines wasserabsorbierenden Polymers einseitig beschichtet ist. Ein solches Wasser blockierendes Band ist sehr kostengünstig herzustellen und weist bei einlagiger Applizierung die gleichen Gebrauchseigenschaften wie eine doppellagige Bewicklung mit unterschiedlicher Quellseitenplacierung auf. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß beim Eindringen von Wasser in ein Kabel mit einem erfindungsgemäßen Wasser blockierenden Band sich die wasserlösliche Komponente B auflöst und ein Quellen des wasserabsorbierenden Polymers in alle Raumrichtungen ermöglicht. Falls keine wasserabsorbierenden Polymere vorhanden sind werden die zurückbleibenden Fasern oder Filamente der Komponente A sich so verdichten, daß sie ein weiteres Eindringen von Wasser in ein Kabel blockieren.
Vorteilhafterweise besteht die Komponente A aus organischen Fasern oder Filamente wie Polyester-, Polyamid-, Polyolefin-, Polyvinylchlorid-, Polyaramid-, Polyacrylonitril-, Polyurethan-, Polystyren-, Polyetherketon-, Polysulfon-, Polyethersulfon-, Polyetherimid- und/oder deren Copolymere und/oder anorganischen Fasern wie Kupfer-, Aluminium-, Quarz- oder Glasfasern und die Komponente B aus Polyvinylcarpolacton-, Polyacrylamid-, Polyvinylsulfonsäure-, Polyvinylalkohol-, Polyalkylallylether-, Polyglykolether,- Polyvinylpyrrolidon-, Polyacrylat und/oder Polymethacrylatfasern. Bevorzugt ist dabei, daß die Komponenten A und/oder B Stapelfasern sind, Komponente A aus 50 bis 70 Gew.-% eines Polyesters und/oder Copolyesters und Komponenten B aus 30 bis 50 Gew.-% eines wasserlöslichen Polyvinylalkohols bestehen. Die genannten Faserarten und lassen sich insbesondere in Form von Stapelfasern sehr kostengünstig auf herkömmlichen Kardieranlagen zu Vliesstoffen verarbeiten.
Besonders bevorzugt ist ein Wasser blockierendes Band, welches als wasserabsorbierendes Polymer ein in Wasser quellendes Polymer und/oder Copolymer auf der Basis von (Meth)-acrylsäure, (Meth)-acrylnitril, Vinylacetat, Vinylpyrrolidon, Vinylpyridin, Maleinsäure(-anhydrid), Itaconsäure(-anhydrid), Fumarsäure, Vinylsulfonsäure sowie den Salzen, den Amiden, den N,N-Dialkylderivaten und Estern der vorgenannten polymerisierbaren Säuren enthalten. Die vorgenannten Polymere sind für ihre hervorragenden Quellwirkung und hohe Wasseraufnahmefähigkeit als Superabsorber bekannt.
In vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung werden wasserabsorbie­ renden, polymeren Partikel mit einer mittleren Korngröße von 1 bis 500 µm eingesetzt. Der angegebene Partikelgrößenbereich gestattet eine gute Verteilung auf dem Trägervlies.
Das Wasser blockierende Band wird erfindungsgemäß dadurch hergestellt, daß aus den Fasern oder Filamenten der Komponenten A und B ein Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 5 bis 300 g/m2 hergestellt wird, wobei der Anteil der Komponente A 5 bis 80 Gew.-% und der Anteil der Komponente B 20 bis 95 Gew.-% beträgt und daß der Vliesstoff mit Wasser befeuchtet wird und einseitig mit bis zu 300 g/m2 eines wasserabsorbierenden Polymers beschichtet wird. Dieses sehr einfache Herstellungsverfahren gewährleistet eine sehr kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Wasser blockierenden Bandes.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren in der Weise durchgeführt, daß der Vliesstoff mit Flächengewichten von 10 bis 200 g/m2 aus Stapelfasern mit ei­ nen Titer von 0,8 bis 20 dtex und Faserlängen von 30 bis 80 mm hergestellt, ggf. befeuchtet und mit 10 bis 300 g/m2 auf Polyacrylsäure basierenden Superabsorberpartikeln bestreut wird.
Vorzugsweise werden als Komponente A 50 bis 70 Gew.-% Polyethylen­ terephthalat Polymer und Copolymergemisch Fasern und als Komponente B 30 bis 50 Gew.-% Polyvinylalkohol-Fasern eingesetzt. Die Wasser blockierende Bände weisen dadurch bei geringen Flächengewichten sehr gute Festigkeiten und damit sehr gute Verarbeitbarkeit auf.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert.
Beispiel 1
Ein Vlies hergestellt aus 70 Gew.-% Polyethylenterephthalat-Fasern und 30 Gew.-% Polyvinylalkoholfasern mit einem Flächengewicht von 30 g/m2 wird wird durch Besprühen mit Wasser aktiviert und mit 40 bis 50 g/m2 auf Polyacrylsäure basierenden Superabsorberpartikeln bestreut. Durch Heißkalandrierung zwischen zwei Walzen wird das Wasser blockierende Band thermisch verfestigt.
Beispiel 2
Ein Vlies hergestellt aus 60 Gew.-% Polyethylenterephthalat-Fasern und 40 Gew.-% Polyvinylalkoholfasern mit einem Flächengewicht von 30 g/m2 wird durch Besprühen mit Wasser aktiviert und mit 30 bis 40 g/m2 auf Polyacryl­ säure basierenden Superabsorberpartikeln bestreut. Durch Heißkalandrierung zwischen zwei Walzen erfolgt eine thermische Verfestigung des Wasser blockierenden Bandes.
Beispiel 3
Ein Vlies hergestellt aus 70 Gew.-% Polyethylenterephthalat-Fasern und 30 Gew.-% Polyvinylalkoholfasern mit einem Flächengewicht von 30 g/m2 wird durch Besprühen mit Wasser aktiviert und mit 25 bis 30 g/m2 auf Polyacrylsäure basierenden Superabsorberpartikeln bestreut. Durch Heißkalandrierung zwischen zwei Walzen erfolgt eine thermische Verfestigung des Wasser blockierenden Bandes.
Beispiel 4
Ein Vlies hergestellt aus 80 Gew.-% Polyethylenterephthalat-Fasern und 20 Gew.-% Polyvinylalkoholfasern mit einem Flächengewicht von 30 g/m2 wird durch Besprühen mit wäßriger 2,5 Gew.-% Polyvinylalkohollösung aktiviert und mit 35 bis 40 g/m2 auf Polyacrylsäure basierenden Superabsorberpartikeln bestreut. Durch Heißkalandrierung zwischen zwei Walzen erfolgt eine thermische Verfestigung des Wasser blockierenden Bandes.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Vlies hergestellt aus 70 Gew.-% Polyethylenterephthalat-Fasern und 30 Gew.-% Polyvinylalkoholfasern mit einem Flächengewicht von 30 g/m2 wird mit 25 bis 30 g/m2 Polyacrylsäure basierenden Superabsorberpartikeln be­ streut und mit einem zweiten Vlies hergestellt aus 55 Gew.-% Polyethylen­ terephthalat-Fasern und 45 Gew.-% Polyvinylalkoholfasern mit einem Flä­ chengewicht von 30 g/m2 abgedeckt. Durch Heißkalandrierung zwischen zwei Walzen das Band verfestigt.
Die erfindungsgemäßen Wasser blockierenden Bänder erreichen ihre maximale Quellhöhe und damit eine entsprechende Wassersperrwirkung schon nach ca. 2 Minuten während beim Vergleichsbeispiel erst ca. 80% der maximalen Quellhöhe erreicht wird.

Claims (9)

1. Wasser blockierendes Band aus einem Vliesstoff, dadurch gekennzeich­ net, daß der Vliesstoff aus 5 bis 80 Gew.-% einer wasserunlöslichen Komponente A und 20 bis 95 Gew.-% einer wasserlöslichen Komponente B besteht, der ggf. mit bis zu 300 g/m2 eines wasserabsorbierenden Polymers einseitig beschichtet ist.
2. Wasser blockierendes Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff aus 10 bis 70 Gew.-% einer wasserunlöslichen Komponente A und 30 bis 90 Gew.-% einer wasserlöslichen Komponente B besteht.
3. Wasser blockierendes Band nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente A aus organischen Fasern oder Filamenten wie Polyester-, Polyamid-, Polylefin-, Polyvinylchlorid-, Polyaramid-, Polyacrylnitril-, Polyurethan-, Polystyren-, Polyetherketon-, Polysulfon-, Polyethersulfon-, Polyetherimid- und/oder deren Copolymeren und/oder anorganischen Fasern wie Kupfer-, Aluminium-, Quarz- oder Glasfasern und die Komponente B aus Polyvinylcarpolacton-, Polyacrylamid-, Polyvinylsulfonsäure-, Polyvinylalkohol-, Polyalkylallylether-, Polyglykolether-, Polyvinylpyrrolidon-, Polyacrylat- und/oder Polymethacrylatfasern oder -filamenten besteht.
4. Wasser blockierendes Band nach Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die die Komponenten A und/oder B Stapelfasern sind, wobei Komponente A aus 50 bis 70 Gew.-% eines Polyesters und/oder Copolyesters und Komponenten B aus 30 bis 50 Gew.-% eines wasserlöslichen Polyvinylalkohols bestehen.
5. Wasser blockierendes Band nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Wasser absorbierendes Polymer ein in Wasser quellendes Polymer und/oder Copolymer auf der Basis von (Meth)- acrylsäure, (Meth)-acrylnitril, Vinylacetat, Vinylpyrrolidon, Vinylpyridin, Maleinsäure(-anhydrid), Itaconsäure(-anhydrid), Fumarsäure, Vinylsul­ fonsäure sowie deren Salzen, den Amiden, den N-Alkylderivaten, den N,N-Dialkylderivaten und Estern der vorgenannten polymerisierbaren Säuren eingesetzt wird.
6. Wasserblockierendes Band nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser absorbierende, polymere Partikel mit einer mittleren Korngröße von 1 bis 500 µm eingesetzt werden.
7. Verfahren zur Herstellung eines Wasser blockierenden Bandes nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Fasern oder Filamenten der Komponenten A und B ein Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 5 bis 300 g/m2 hergestellt wird, wobei der Anteil der Komponente A 5 bis 80 Gew.-% und der Anteil der Komponente B 20 bis 95 Gew.-% beträgt und daß der Vliesstoff gegebenenfalls oberflächlich aktiviert wird und einseitig mit bis zu 300 g/m2 eines Wasser absorbierenden Polymers beschichtet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Komponente A 10 bis 70 Gew.-% und der Anteil der Komponente B 30 bis 90 Gew.-% beträgt.
9. Verfahren nach Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff mit Flächengewichten von 20 bis 200 g/m2 aus Stapelfasern mit einem Titer von 0,8 bis 20 dtex und Faserlängen von 30 bis 80 mm hergestellt, durch Besprühen mit Wässriger Lösung befeuchtet und mit 5 bis 300 g/m2 auf Polyacrylsäure basierender Superabsorberpartikel bestreut werden.
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