DE1504021C3 - Verfahren zum Herstellen eines druclcfesten Verbundschlauches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines druckfesten Verbundschlauches durch Einziehen eines auf seiner Außenfläche mit einem Bindemittel überzogenen nahtlosen thermoplastischen Kunststoffschlauches in einen Gewebeschlauch, worauf der Kunststoffschlauch unter Innendruck gesetzt wird und die beiden Schläuche unter Anwendung von Wärme miteinander verbunden werden.

Für diese Verbundschläuche werden Gewebeschläuche aus natürlichen oder synthetischen Fasern verwendet, die sich durch besondere Scheuer- und Reißfestigkeit sowie eine sehr große Verrottungsbeständigkeit auszeichnen. Außerdem nehmen sie nur wenig Feuchtigkeit auf. Für den inneren Folienschlauch wählt man zweckmäßig vollsynthetische thermoplastische Stoffe. Die Ausführung dieser Auskleidung ist jedoch nicht einfach; denn es macht große Schwierigkeiten, den mit einem Klebstoff versehenen Folienschlauch in den Gewebeschlauch einzuziehen, weil ein unerwünschtes Anhaften eintreten kann. Ferner ist durch das vorzeitige Ankleben die Gefahr außerordentlich groß, daß sich im Folienschlauch Falten bilden. Diese können die Ursache dafür sein, daß solche Verbundschläuche keine lange Lebensdauer haben, da sie an den Falten brüchig werden. Die Schwierigkeiten, die beim Einziehen auftreten, machen ferner die Herstellung von sehr langen Schlauchlängen fast unmöglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, große Schlauchlängen der Verbundschläuche herzustellen, wobei durch eine einwandfreie Verklebung eine lange Lebensdauer gewährleistet ist.

Erreicht wird dies bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch, daß auf den Kunststoffschlauch als Bindemittel eine Mischung; aus einem Klebstoff und einem pulverförmigen Polyolefin oder Polyolefin-Halogenderivat oder mehreren dieser pulverförmigen Stoffe aufgetragen wird, der Kunststoffschlauch zunächst während einer Zeitdauer von 3 bis 4 Minuten S bei einer Temperatur von 100 bis HO⁰C mit einem Druck von 0,3 bis 0,4 atü pro 100 Mikron Schlauchdicke beaufschlagt und anschließend mit einem Druck von über 3 atü beaufschlagt wird, wobei die Temperatur über dem Schmelzpunkt des angewendeten

ίο Polyolefinpulvers liegt.

Vorteilhaft wird der nahtlose Folienschlauch vor dem Auftrag des Klebstoffgemisches einer Behandlung unterworfen, die zur Erhöhung der Haftfähigkeit von Druckfarbstoffen bekannt ist.

Der Gewebeschlauch wird vorzugsweise aus den bekannten vollsynthetischen Fäden hergestellt. Als Material für den nahtlosen Folienschlauch verwendet man vorzugsweise Polyamide.

Für die Mischung aus Klebstoff und Polyolefinen, die auf den nahtlosen Folienschlauch aufgetragen wird, eignen sich bekannte Kontaktklebstoffe, welche z. B. auf der Basis von Polychlorbutadien, Polyisobutylen, Poly viny lather η oder Isocyanaten aufgebaut sind, während als Polyolefine Hochdruck-, Mitteldruck- oder Niederdruckpolyäthylen, Polypropylen oder entsprechende Copolymerisate oder Halogenderivate der genannten Polyolefine in Pulverform Verwendung finden können. Es werden vorzugsweise Polyolefine mit einem Schmelzpunkt zwischen 100 und 165⁰C eingesetzt. Man kann einen Stoff oder auch mehrere der genannten Pulver anwenden.

Die Mischung aus Klebstoff und Pulver wird wie folgt aufgetragen: Man löst den zu verwendenden Klebstoff in einem üblichen Lösungsmittel, z. B.

Xylol oder Methylenchlorid, und rührt das PoIyolefinpulver hinzu, das in dem Lösungsmittel nicht löslich ist. Man erhält bei dem Zusammenmischen der Komponenten einen analogen Zustand, wie es beim Abmischen von höherviskosen Lacken mit unlöslichen Pigmenten der Fall ist. Die Klebstofflösung mit dem eingerührten Pulver wird nach bekannten Verfahren, z. B. dem Tauchverfahren, auf den Folienschlauch aufgetragen und danach das Lösungsmittel durch Verdunsten entfernt. Der Auftrag, der dann verbleibt, beträgt 30 bis 90 g/m² Folienschlauch, vorzugsweise 40 bis 60 g/m². Das Mengenverhältnis der Komponenten läßt sich durch einfache Versuche leicht feststellen. Der nach der Entfernung des Lösungsmittels verbleibende Auftrag hat eine sandartige Struktur, fühlt sich trocken und bei Raumtemperatur nicht klebrig an, so daß der Folienschlauch ohne Schwierigkeiten in den Gewebeschlauch mit einer etwas größeren lichten Weite eingezogen werden kann. Durch das Mengenverhältnis kann man auch die Haftfestigkeit des Folienschlauches an den Gewebeschlauch variieren. Diese wird z. B. geprüft, indem man die Kraft mißt, welche nötig ist, um die Folie von einem 20 mm breiten Streifen des Verbundschlauches abzutrennen. Dieser Streifen wird erhalten, indem man aus dem Schlauch einen entsprechenden Ring herausschneidet und diesen aufschneidet. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Kräfte von über 2 kg erreichen. Im allgemeinen ist von einem Mischungsverhältnis von etwa 2 Teilen Klebstoff zu 1 Teil Pulver auszugehen.

Die Menge an Lösungsmittel richtet sich nach dem gewünschten Auftrag, den man auf dem Folienschlauch haben will und kann ebenfalls durch einfache Versuche leicht ermittelt werden. Sie kann in

weiten Grenzen schwanken; sie betrug z. B. in Beispiel 1 etwa 360% und in Beispiel 2 etwa 230% der Summe aus Klebstoff und Pulver.

Der mit diesem Auftrag versehene Folienschlauch wird zweckmäßig nach dem Verdunsten des Lösungsmittels zunächst zu einer Rolle aufgewickelt und kann im aufgewickelten Zustand gelagert oder verschickt werden, so daß das Einziehen in den Gewebeschlauch zu einer anderen Zeit und an einem anderen Ort erfolgen kann. Dabei verwendet man für dicke Rollen aus Sicherheitsgründen zweckmäßig eine Trennfolie z. B. aus PVC.

Der zweite Verfahrensschritt, bei dem der in den Gewebeschlauch eingezogene nahtlose Folienschlauch 3 bis 4 Minuten bei einer Temperatur von 100 bis 110° C unter einen geringen Druck gesetzt wird, ist besonders wichtig. In nahtlosen Folienschläuchen sind die Makromoleküle in der Querrichtung nicht orientiert. Durch die Anwendung von einem Druck von 0,3 bis 0,4 atü pro 100 Mikron Schlauchdicke bei einer Temperatur von 100 bis 110° C wird der Folienschlauch leicht gereckt, wodurch eine Orientierung der Makromoleküle erreicht aber noch keine Klebewirkung des Klebstoffes ausgelöst wird. Hierdurch werden dünne Stellen im Folienschlauch des fertigen Verbundschlauches sicher vermieden, welche ohne diese Reckung oft auftreten. Außerdem hat dieser Verfahrensschritt den Zweck, den Folienschlauch unter leichter Reckung so zu glätten, daß er sich überall glatt an die Gewebeschlauchwand anlegt. Dadurch wird erreicht, daß sich der Folienschlauch im dritten Verfahrensschritt ohne Fehler gleichmäßig und fest mit dem Gewebeschlauch verbindet. Der hierzu nötige Druck muß über 3 atü sein und ist im allgemeinen je nach der Dicke des Folienschlauches 3 bis 5 atü. Dieses Verkleben mit Hilfe von Druck und Wärme ist an sich bekannt, doch ist zu beachten, daß erfindungsgemäß die Temperatur bei diesem Schritt über dem Schmelzpunkt des angewendeten Polyolefinpulvers liegen muß. Die günstigsten Werte von Druck und Temperatur sind durch einfache Versuche leicht zu ermitteln.

Als druckausübende Mittel können allgemein bekannte gasförmige Medien dienen, insbesondere Wasserdampf. Wenn im zweiten Verfahrensschritt Wasserdampf nicht angewendet wird, dann erhitzt man das gasförmige Medium zweckmäßig auf die Temperatur, die dem gesättigten Wasserdampf von gleichem Druck entsprechen würde. Bei Anwendung von Wasserdampf jm dritten Verfahrensschritt ist gegebenenfalls eine Überhitzung notwendig.

Eine Faltenbildung des Folienschlauches beim Verkleben mit dem Gewebeschlauch wird sicher vermieden, wenn die Differenz zwischen lichter Weite des Gewebeschlauches und dem Durchmesser des Folienschlauches bei einem mittleren Klebstoffauftrag von 50 bis 60 g/m² mindestens 4% bezogen auf die lichte Weite des Gewebeschlauches beträgt. Eine höhere Differenz z. B. 6% und mehr ist vorteilhaft. Die in jedem Einzelfall günstige Differenz kann durch Versuche leicht festgestellt werden.

Die Haftfestigkeit von Gewebeschlauch und Folienschlauch, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht wird, ist sehr groß. Man kann sie noch weiter erhöhen, wenn man den Folienschlauch vor dem Klebstoffauftrag nach einem der bekannten Verfahren zur Verbesserung der Druckfarbenhaftung (ζ. Β. durch elektronische Oberflächenentladung, Chlorierung, Beflammung, Ozonbehandlung usw.) behandelt.
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Beispiel 1

Ein nahtloser Polyamidschlauch mit einer Wandstärke von 100 Mikron aus Poly-s-Aminocaprolactam wird im Tauchverfahren mit einer Klebemasse behandelt, die wie folgt hergestellt wurde: Man löst 1 kg handelsüblichen Polychlorbutadienkleber (im Handel mit einem Polychlorbutadiengehalt von 25% erhältlich) in 500 g eines Gemisches aus 70% Methylenchlorid und 30% Xylol und mischt in die Lösung 100 g nach dem Zieglerverfahren hergestelltes Niederdruckpolyäthylenpulver hinein. Nach dem Auftrag wird das Lösungsmittel in einer Wärmekammer mit heißer Luft von 120 bis 125° C im Gegenstrom verdampft. Der Auftrag beträgt 60 g/m² Folienschlauch. Nach Ab-

ao kühlen mit kalter Luft erfolgte die Aufwicklung unter Einlaufen einer Trennfolie aus PVC.

Der so vorbereitete Polyamidschlauch wird sodann in einen Gewebeschlauch aus Polyäthylenterephthalat eingezogen, dessen lichte Weite 15% größer ist als der Durchmesser des Folienschlauches. Danach wird dieser durch Innen-Beaufschlagen mit Dampf von 0,35 bis 0,4 atü 3 bis 4 Minuten lang gleichmäßig orientiert. Schließlich wird der Dampfdruck auf 3,5 bis 4 atü erhöht und weitere 3 bis 4 Minuten auf dieser Höhe gehalten, wodurch eine innige, faltenlose Verklebung mit dem Gewebeschlauch erfolgt. Durch die Reckung wurde die Wandstärke des Folienschlauches auf 85 Mikron vermindert.

Der so hergestellte Verbundschlauch war bei einer Prüfung durch eine Wechseldruckbelastung von 0 bis 18 atü noch nach 100 Belastungen vollkommen dicht, während bekannte Schläuche schon nach 10 Belastungen undicht wurden.

B e i s ρ i e 1 2

Ein 90 Mikron starker nahtloser Polyamidschlauch (hergestellt aus Hexamethylendiamin-Adipinsäure-Polykondensat) wurde wie im Beispiel 1 mit einem Klebstoffgemisch behandelt, getrocknet und aufgewickelt. Das Klebstoffgemisch wurde durch Zumischen von 10 Teilen von teilweise chloriertem Polypropylen mit einem K-Wert 25 als Pulver zu einer Lösung von 20 Teilen Polyvinyläther in 70 Teilen mittelsiedendem Benzin hergestellt. Der vorbereitete Schlauch wurde in

5<> einen Gewebeschlauch aus Nylon 66 mit einer um 8 % größeren lichten Weite eingezogen. Danach wurde bei 0,31 bis 0,36 atü Dampfdruck gereckt und im übrigen wie im Beispiel 1 verfahren. Die endgültige Wandstärke des Folienschlauches war in diesem Fall 82 Mikron.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich besonders lange Verbund schläuche ohne Schwierigkeiten herstellen. Diese haben vorzügliche Eigenschaften: Sie sind leicht, drucksicher, torsionsfreudig, korrodierfest, beständig gegen wechselnde Druck- und Entlastungsbeanspruchungen in Gegenwart von Wasser und den meisten organischen Lösungsmitteln und haben vor allen Dingen durch die Faltenfreiheit und die außerordentliche bisher nicht bekannte Haftfestigkeit zwischen Gewebeschlauch und Folienschlauch eine besonders hohe Lebensdauer.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines druckfesten Verbundstoffschlauches durch Einziehen eines auf seiner Außenfläche mit einem Bindemittel versehenen nahtlosen thermoplastischen Kunststoffschlauches in einen Gewebeschlauch, worauf der Kunststoffschlauch unter Innendruck gesetzt wird und die beiden Schläuche unter Anwendung von Wärme miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kunststoffschlauch als Bindemittel eine Mischung aus einem Klebstoff und einem pulverförmigen Polyolefin oder Polyolefin-Halogenderivat oder mehreren dieser pulverförmigen Stoffe aufgetragen wird, der Kunststoffschlauch zunächst während einer Zeitdauer von 3 bis 4 Minuten bei einer Temperatur von 100 bis 110° C mit einem Druck von 0,3 bis 0,4 atü pro 100 Mikron Schlauchdicke beaufschlagt und anschließend mit einem Druck von über 3 atü beaufschlagt wird, wobei die Temperatur über dem Schmelzpunkt des angewendeten Polyolefinpulvers liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nahtlose Folienschlauch vor dem Auftrag des Klebstoffgemisches einer Behandlung unterzogen wird, die zur Erhöhung der Haftfähigkeit von Druckfarbstoffen bekannt ist.