DE102004031812B4

DE102004031812B4 - Verbundwerkstoff für mit Trinkwasser in Berührung kommende Gegenstände und ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes.

Info

Publication number: DE102004031812B4
Application number: DE102004031812.3A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Blomeyer; Dr. Perkovic Thomas
Original assignee: ContiTech Elastomer Beschichtungen GmbH
Current assignee: ContiTech Elastomer Beschichtungen GmbH
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2024-07-02
Also published as: US20060009102A1; DE102004031812A1

Abstract

Verbundwerkstoff für mit Trinkwasser in Berührung kommende Gegenstände bestehend aus einer textilen, gitterartigen haftvermittlerfreien Mittelschicht, die zwischen zwei haftvermittlerfreien Deckschichten auf Basis von Synthesekautschuk angeordnet ist, wobei die Deckschichten durch die offenen Zwischenräume der textilen, gitterartigen Mittelschicht hindurch stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff für mit Trinkwasser in Berührung kommende Gegenstände, insbesondere für Trinkwasserbehälter.
Trinkwasser ist ein für den menschlichen Genuss und Gebrauch geeignetes Wasser, das strenge, in diversen Rechtsnormen festgelegte Anforderungen erfüllen muss. Als wichtigstes und unersetzbares Lebensmittel muss es frei von Krankheitserregern sein und darf keine gesundheitsschädigenden Eigenschaften besitzen. Es muss keimarm, appetitlich, farb- und geruchlos, kühl und geschmacklich einwandfrei sein.
In Problem- oder Krisensituationen, die beispielsweise durch Unfälle, Unterbrechungen in der öffentlichen Wasserversorgung, Dürre, Überflutung, Umweltverschmutzung oder Terroranschläge entstehen können, wird die Trinkwasserversorgung der Bevölkerung üblicherweise dadurch sichergestellt, dass das Trinkwasser in Behältern bereitgestellt wird.
Derartige Behälter zum Transport und zur Lagerung von Trinkwasser sind in diversen Ausführungen bekannt und bestehen beispielsweise aus Stahl oder Kunststoff. Verbundwerkstoffe aus einem Kunststoff und einer Lage aus einem metallischen Werkstoff sind beispielsweise aus US 3,58 2,456 bekannt, allerdings nicht zur Verwendung als Trinkwasserbehälter. Nachteilig an solchen Behältern ist, dass diese üblicherweise starr ausgebildet sind und sich im leeren Zustand nicht Platz sparend lagern oder transportieren lassen. Behälter aus Stahl weisen darüber hinaus den Nachteil auf, dass sie – abhängig von der Trinkwasserqualität und den Umgebungstemperaturen – relativ schnell rosten und ausgetauscht werden müssen. Zwar sind flexible Behälter aus Kunststoff, beispielsweise aus Polypropylen, bekannt, jedoch weisen diese nicht die für die Handhabung, den Transport und Lagerung erforderliche Stabilität auf.
Bekannt sind beispielsweise in stabile Kunststoff-Container eingebrachte Kunststoffsäcke aus Polypropylen, die mit Trinkwasser gefüllt werden, wobei die Kunststoff-Container selbst keinen direkten Kontakt mit dem Trinkwasser haben. Nach dem Verbrauch des Trinkwassers können die Polypropylensäcke entsorgt und die leeren Kunststoff-Container, gegebenenfalls zusammengeklappt, zur erneuten Verwendung transportiert oder gelagert werden. Nachteilig an diesem System ist, dass die Polypropylensäcke selbst nur eine geringe mechanische Stabilität und Belastbarkeit aufweisen und daher sehr anfällig für Beschädigungen sind. Zudem können die bekannten Kunststoff-Container nur begrenzt Platz sparend zusammengeklappt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Werkstoff für mit Trinkwasser in Berührung kommende Gegenstände, insbesondere für Trinkwasserbehälter bereitzustellen, der sowohl flexibel als auch mechanisch stabil und belastbar ist und die Trinkwasserqualität nicht beeinträchtigt.
Diese Aufgabe wird durch einen Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der erfindungsgemäße Werkstoff für mit Trinkwasser in Berührung kommende Gegenstände, insbesondere für Trinkwasserbehälter, ist ein Verbundwerkstoff, welcher aus einer textilen, gitterartigen und haftvermittlerfreien Mittelschicht besteht, die zwischen zwei haftvermittlerfreien Deckschichten auf Basis von Synthesekautschuk, vorzugsweise von Butylkautschuk oder Ethylen-Propylen-Kautschuk, angeordnet ist, wobei die Deckschichten durch die offenen Zwischenräume der textilen, gitterartigen Mittelschicht hindurch stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Ein derartiger Verbundwerkstoff ist sowohl flexibel als auch mechanisch stabil und belastbar. Die Flexibilität ist hierbei insbesondere auf die Verwendung von Deckschichten auf Basis von Synthesekautschuk, vorzugsweise von Butylkautschuk oder Ethylen-Propylen-Kautschuk, zurückzuführen, wobei die textile, gitterartige Mittelschicht insbesondere für die erforderliche mechanische Stabilität sorgt.
Erfindungsgemäß weisen weder Mittelschicht noch die Deckschichten Haftvermittler auf. Dadurch wird sichergestellt, dass keine Haftvermittler aus dem Verbundwerkstoff in das Trinkwasser geraten, wenn dieses mit dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff in Kontakt kommt. Die Trinkwasserqualität wird mithin nicht beeinträchtigt.
Haftvermittler sind Stoffe, die der Verbesserung der Haftfestigkeit miteinander zu kombinierender Werkstoffe dienen sollen. Derartige Haftvermittler sind bei dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff wider Erwarten nicht erforderlich. Die stoffschlüssige Verbindung der Deckschichten in den Zwischenräumen der textilen, gitterartigen Mittelschicht führt zu einer sehr guten Fixierung der textilen, gitterartigen Mittelschicht innerhalb des Verbundwerkstoffs und gibt dem Verbundwerkstoff eine außerordentlich gute mechanische Stabilität und Belastbarkeit.
Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff erfüllt hierbei die Anforderungen gemäß den KTW(Kunststoffe und Trinkwasser)-Empfehlungen für den Anwendungsbereich ”Behälter, Ausrüstungsgegenstände sowie großflächige und kleinflächige Dichtungen” im Temperaturbereich ”Kaltwasser”. Die genannten KTW(Kunststoffe und Trinkwasser)-Empfehlungen wurden in den Jahren von 1977 bis 1987 von der Arbeitsgruppe ”Trinkwasserbelange” der Kunststoffkommission des damaligen deutschen Bundesgesundheitsamt (BGA) im deutschen Bundesgesundheitsblatt veröffentlicht.
Die dichte Oberfläche des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs erschwert auch das Eindringen von Mikroorganismen in tiefere Schichten und beschränkt deren mögliches Wachstum auf der Oberfläche, so dass der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff auch die Anforderungen nach dem DVGW(Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e. V.)-Arbeitsblatt W 270 erfüllt und sich daher aus mikrobiologischer Sicht für den Einsatz im Trinkwasserbereich eignet.
Wichtige Vorteile sind die chemische Inertheit, der Wegfall von Haftvermittlern und die besonderen Oberflächeneigenschaften der mit dem Verbundwerkstoff hergestellten Trinkwasserbehälter. Für den Einsatz in Trinkwasserbehältern ist auch die glatte Oberfläche des solcherart hergestellten Verbundwerkstoffs entscheidend, welche Mikroorganismen deutlich wenig Haft- und Nistmöglichkeiten bietet.
Trinkwasserbehälter, die aus dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff bestehen, zeichnen sich durch ihre Flexibilität sowie ihre sehr gute mechanische Stabilität und Belastbarkeit aus. So ist es möglich, Trinkwasserbehälter herzustellen, die mehrere tausend Liter Trinkwasser fassen. Die Einsatzmöglichkeiten derartiger Trinkwasserbehälter sind entsprechend vielfältig, wobei von Vorteil ist, dass die Trinkwasserbehälter im ungefüllten Zustand aufgrund ihrer Flexibilität Platz sparend transportiert oder gelagert werden können.
Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff ist auch für Auskleidungen von Trinkwasserbehältern, insbesondere von sanierungsbedürftigen Trinkwasserbehältern, verwendbar.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Verbundwerkstoff dadurch herstellbar ist, dass die textile Mittelschicht beidseitig mit den Deckschichten kalandriert und der so konfektionierte Verbundwerkstoff anschließend vulkanisiert wird.
Vorzugsweise besteht die textile netzartige Mittelschicht aus einem Gewebe oder Gewirke.
Das Material der textilen, gitterartigen Mittelschicht besteht gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung aus synthetischen Rohstoffen, vorzugsweise aus Polyester, Polyamid, Polyaramid, Polyimid oder Mischungen dieser Rohstoffe. Gitter aus Metall, insbesondere aus Aluminium, sind für die Verwendung in plastisch verformtem Materialbahnen, insbesondere in Bitumenbahnen zur Anwendung im Bedachungsbereich bereits aus DE 10045002 A1 bekannt.
Selbstverständlich können den Deckschichten auf Basis von Synthesekautschuk, vorzugsweise von Butylkautschuk oder Ethylen-Propylen-Kautschuk, bei ihrer Herstellung auch Additive zugesetzt werden, wobei die Art und die Menge des Zusatzes von den gewollten Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs abhängig ist. Derartige Additive sind dem Fachmann bekannt. Der Zusatz von Additiven wird jedoch dadurch beschränkt, dass der erfindungsgemäß hergestellte Verbundwerkstoff die Trinkwasserqualität nicht beeinträchtigen darf, wenn dieser mit Trinkwasser in Kontakt kommt.

Claims

Verbundwerkstoff für mit Trinkwasser in Berührung kommende Gegenstände bestehend aus einer textilen, gitterartigen haftvermittlerfreien Mittelschicht, die zwischen zwei haftvermittlerfreien Deckschichten auf Basis von Synthesekautschuk angeordnet ist, wobei die Deckschichten durch die offenen Zwischenräume der textilen, gitterartigen Mittelschicht hindurch stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Synthesekautschuk Buthylkautschuk oder Ethylen-Propylen-Kautschuk ist.
Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die textile netzartige Mittelschicht aus einem Gewebe oder Gewirke besteht.
Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der textilen, gitterartigen Mittelschicht aus synthetischen Rohstoffen besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Mittelschicht beidseitig mit den Deckschichten kalandriert und der so konfektionierte Verbundwerkstoff anschließend vulkanisiert wird.