DE202009006553U1

DE202009006553U1 - Rohr oder Rohrformteil

Info

Publication number: DE202009006553U1
Application number: DE202009006553U
Authority: DE
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2009-05-07
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2010-10-21
Anticipated expiration: 2019-05-08
Also published as: WO2010127747A2; CA2760645A1; US20120060962A1; EP2427516A2; WO2010127747A3

Abstract

Rohr oder Rohrformteil zur Aufnahme, Speicherung oder Leitung von Luft, das wenigstens anteilig ein chlorhaltiges Polymermaterial enthält, welches weiterhin wenigstens eine Komponente enthält, die Biozid-wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial mit einer Zusammensetzung stabilisiert ist, die wenigstens eine Calcium-Verbindung enthält.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rohr oder Rohrformteil, insbesondere zur Aufnahme, Speicherung oder Leitung von Luft, das wenigstens anteilig ein chlorhaltiges Polymermaterial enthält, welches weiterhin wenigstens eine Komponente enthält, die Biozid-wirksam ist.
Derartige Rohre oder Rohrformteile kommen z. B. bei einer kontrollierten Wohnraumlüftung für moderne Hauskonzepte wie Passiv-/Niedrigstenergiehäuser oder Niedrigenergiehäuser zum Einsatz. Hierbei erfolgt die Zuführung der Frischluft über ein erdverlegtes Rohrsystem.
Aus dem Stand der Technik ist hierzu ein Wärmetauscherrohr gemäß DE 20301249 U1 bekannt, das zur Verlegung im Erdreich geeignet ist und einen Rohrkörper aufweist, der aus einem Basispolymerwerkstoff mit eingelagerten Füllstoffen aus einem Material mit gegenüber dem Basispolymerwerkstoff abgewandelten Materialeigenschaften besteht.
Der Einsatz von Polyvinylchlorid (PVC) für die Herstellung derartiger Rohre oder Rohrformteile war bislang durch die Tatsache begrenzt, dass es Wechselwirkungen zwischen der Biozid-wirksamen Komponente und der dem PVC zugegebenen Stabilisatoren gibt, die langfristig zu einem Abbau von PVC führen und damit die Rohre oder Rohrformteile insbesondere in ihren mechanischen Eigenschaften schädigen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Rohr oder Rohrformteil zur Verfügung zu stellen, welches einer Ablagerung von Mikroorganismen entgegenwirkt und gleichzeitig auf einem stabilisierten chlorhaltigen Polymermaterial basiert, und zudem einfach und kostengünstig herzustellen ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Rohr oder Rohrformteil bereitgestellt wird, das zur Aufnahme, Speicherung oder Leitung von Luft dient, das wenigstens anteilig ein chlorhaltiges Polymermaterial enthält, welches weiterhin wenigstens eine Komponente enthält, die Biozid-wirksam ist und sich dadurch auszeichnet, dass das Poly mermaterial mit einer Zusammensetzung stabilisiert ist, die wenigstens eine Calciumverbindung enthält.
Als Calciumverbindung, die das chlorhaltige Polymermaterial stabilisiert, kann ein Stearat, eine Laurat oder ein Acetylacetonat ausgewählt sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das chlorhaltige Polymermaterial zusätzlich eine Zinkverbindung zur Stabilisierung enthalten, wobei die Zinkverbindung aus der Gruppe der Stearate, Laurate und Acetylacetonate ausgewählt ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, dass wenigstens ein Co-Stabilisator vorhanden ist, der ausgewählt ist aus der Gruppe der Isocyuanurate, der Carbonate, der Polyolverbindungen, der Uracile und der sterisch gehinderten Amine.
Die Auswahl der vorgenannten Stabilisatoren bzw. Co-Stabilisatoren führt zu eine besonders vorteilhaften Stabilisierung des chlorhaltigen Polymermaterials, wobei dieses so stabilisierte Material kaum Abbauerscheinungen zeigt und damit langlebig ist und die mechanischen Eigenschaften bewahrt.
Das erfindungsgemäße Rohr oder Rohrformteil enthält im chlorhaltigen Polymermaterial eine Biozid-wirksame Komponente, die ausgewählt ist aus der Gruppe der Bakterizide, der Fungizide und der Algizide.
Hierdurch lässt sich besonders wirksam das Wachsen eines sog. Biofilms auf der Innenoberfläche der Rohre oder Rohrformteile begrenzen bzw. verhindern.
Die biozid-wirksame Komponente ist ausgewählt aus der Gruppe, die aus Silber (Ag), Zink (Zn), Kupfer (Cu), Zinn (Sn), Jod (I), Tellur (Te), Germanium (Ge), Chrom (Cr), deren Ionen sowie deren Verbindungen und Mischungen hiervon besteht.
Besonders sind Silber-organische Verbindungen bevorzugt, daneben auch Silber-anorganische Verbindungen, Zink-organische Verbindungen und Zink-anorganische Verbindungen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Biozid-wirksame Komponente Triclosan oder eine quartäre Ammoniumverbindung ist.
Es kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass die Konzentration der Biozid-wirksamen Komponente ist im Bereich der Innenoberfläche am größten ist und in Richtung der Außenoberfläche stetig ab nimmt.
Hierdurch wird eine niedrige Menge an Biozid-wirksamer Komponente für die Herstellung des Rohres gebraucht.
Es gelingt dadurch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, Keime, wie Bakterien, Pilze, Hefen und Algen, auf der Innenoberfläche des Rohres oder Rohrformteils wesentlich zu reduzieren und eine Verbesserung der Hygiene des durch den Hohlkörper strömendenden Fluids zu erzielen. Unerwünschte Gerüche werden so nicht an das vorbeiströmende Fluid abgegeben.
Als chlorhaltiges Polymermaterial zur Herstellung des Rohres oder Rohrformteiles gemäß vorliegender Erfindung eignen sich Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylidenchlorid (PVDC) oder chloriertes Polyethylen (PE-C).
Die vorgenannten Polymermaterialien besitzen günstige mechanische und physikalische bzw. chemische Eigenschaften, zudem sind sie vergleichsweise preiswert und lassen sich einfach verarbeiten.
Die Auswahl der vorstehend genannten Polymermaterialien, der vorstehend genannten Biozid-wirksamen Komponente und der das Polymermaterial stabilisierenden Zusammensetzung ist erfindungsgemäß so gewählt, dass keine Reaktionen zwischen Biozid-wirksamen Komponenten und Stabilisatoren stattfinden, die einen negativen Einfluss auf die Stabilisierung des Polymermaterials nach sich ziehen.
Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sowohl eine Langzeitwirksamkeit der Biozid-wirksamen Komponente besteht, wie auch eine über einen sehr langen Zeitraum anhaltende Stabilisierung des chlorhaltigen Polymermaterials. Es resultiert somit ein hochwertiges Rohr oder Rohrformteil, das insbesondere langlebig ist, ohne dass es im Laufe der Zeit zu einer merklichen Abnahme der Biozid-Wirksamkeit oder der mechanischen Eigenschaften kommt. Ein derartiges Produkt ist sehr hochwertig und erfüllt Kundenanforderungen in hohem Maße.
Im Rahmen der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Rohr oder Rohrformteil eine Wandung aufweist, die mehrschichtig aufgebaut ist.
Hierbei ist vorteilhaft, wenn das chlorhaltige Polymermaterial in der Innenschicht, die dem Lumen des Rohres zugewandt ist, enthalten ist.
Auf diese Weise wird die Ausbildung eines Biofilms an der Innenoberfläche des Hohlkörpers reduziert bzw. verhindert.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Außenschicht des Rohres oder Rohrformteils, die dem Lumen des Rohres abgewandt ist, ein chlorhaltiges Polymermaterial enthält.
Dieses kann gleich oder unterschiedlich zum Polymermaterial der Innenschicht sein.
Auf diese Weise ist es möglich, Rohre beispielsweise im Koextrusionsverfahren herzustellen, wobei nur die Innenschicht Biozid-wirksam ausgerüstet ist.
Die Außenschicht hat hierbei die Funktion, den eigentlichen stabilen Rohrkörper zu bilden; hierzu kann vorgesehen sein, dass die Dicke der Innenschicht deutlich geringer als die Dicke der Außenschicht ist.
Das Verhältnis der Dicken der beiden Schichten beträgt 1:20, bevorzugt 1:12 und besonders bevorzugt etwa 1:8.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Außenschicht ein chlorhaltiges Polymermaterial enthält, das eine Zinnverbindung aufweist. Die Zinnverbindung kann ein organisches Zinncarboxylat oder ein organisches Zinnmercaptid sein.
Die Innenschicht des Rohres oder Rohrformteils enthält dabei ein chlorhaltiges Polymermaterial, das eine Calcium- und eine Zinkverbindung aufweist.
Hiermit ist ein Rohr oder Rohrformteil geschaffen, das sehr hoch stabilisiert eingestellt ist und das für einen langen Zeitraum sowohl Biozid-wirksam, wie auch gegenüber Abbaureaktionen stabil ist.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann das Rohr oder Rohrformteil im chlorhaltigen Polymermaterial einen Zusatzstoff enthalten, der die Wärmeleitfähigkeit des Polymermaterials erhöht.
Ein solcher die Wärmeleitfähigkeit des Polymermaterials erhöhender Zusatzstoff kann ein in der Polymermatrix sich inert verhaltendes Material sein, das eine hohe Dichte aufweist. Geeignete Zusatzstoffe sind: Talkum, Glas, Glimmer, Wollastonit, Siliciumdioxid und Silikaten, Kieselsäure, Quarz, Titandioxid, Schiefer, Kaolin, Schwerspat, Tone, Metalloxide oder andere geeignete, insbesondere anorganische Füllstoffe.
Es ist damit möglich, ein Rohr oder Rohrformteil zu schaffen, das eine besonders günstige Wärmeübertragung vom Erdreich zum Fluid bzw. vom Fluid zum Erdreich ermöglicht.
Derartige Rohre oder Rohrformteile sind besonders effektiv, was den Wärmeaustausch zwischen Erdreich und Fluid angeht.
Im Polymermaterial des Rohres oder Rohrformteils können auch weitere Zusatzstoffe enthalten sein. Diese sind beispielsweise: Füllstoffe, Farbmittel, Lichtschutzstabilisatoren, Gleitmittel, Antistatika, und weitere.
Rohre gemäß vorliegender Erfindung lassen sich besonders rationell im Extrusions- bzw. solche mehrschichtigen Aufbaus im Koextrusionsverfahren herstellen.
Andere Herstellverfahren sind auch möglich. Geeignet sind Press-, Gieß-, Rotationsgieß-, Wickel- und andere Verfahren.
Rohrformteile, wie beispielsweise Fittinge, Bögen, Abzweige und Übergänge lassen sich im Spritzgussverfahren herstellen.
Andere Herstellverfahren sind dafür aber ebenfalls geeignet, diese umfassen neben Schweiß- und Klebe-, auch Biege-, Gieß-, Press-, Rotationsgieß- und andere, insbesondere auch aus den Vorstehenden kombinierte Verfahren.
Diese anderen Herstellverfahren neben dem Spritzgießen bieten den Vorteil, dass das preisgünstig koextrudierte Rohr als Ausgangsmaterial verwandt werden kann für die Herstellung der Formteile.
Ein weiterer Vorteil ist, dass auch die Rohrformteile die Bbiozid-wirksame Eigenschaft der Innenschicht aufweisen, was im Spritzgussprozess nur sehr aufwendig realisiert werden kann.
Das Rohr oder Rohrformteil der vorliegenden Erfindung kann als Leitungsrohr oder als Wärmeüberträgerrohr, das im Erdreich verlegt ist, eingesetzt werden.
Besonders vorteilhaft kann ein derartiges Rohr oder Rohrformteil in einem Rohrsystem, das insbesondere zur Gewinnung von Wärme aus dem Erdreich oder für den Eintrag von Wärme in das Erdreich genutzt wird, verwendet werden.
Neben den zuvor beschriebenen vorteilhaften Ausführungen des Rohres bzw. Rohrformteiles sind auch sämtliche möglichen Kombinationen davon vorstellbar.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden eingehender in der nachstehenden Beschreibung dargelegt, wobei auf die beigefügten, nicht maßstäblichen Zeichnungen Bezug genommen wird, auf denen Folgendes dargestellt ist:
1: Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen einschichtigen Rohres,
2: Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen zweischichtigen Rohres.
Die maßstabsgetreue Darstellung gemäß 1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes einschichtiges Rohr 1, wobei das Rohr 1 eine Schicht 2 mit einer Außenfläche 5 und einer Innenfläche 6 aufweist. Die Schicht 2 enthält als Matrixwerkstoff Polyvinylchlorid, in welches die Biozid-wirksame Komponente 3 in Form einer Silber-organischen Verbindung und die stabilisierende Zusammensetzung 4 eingelagert sind.
Die Konzentration der Biozid-wirksamen Komponente 3 ist im Bereich der Innenfläche 6 am größten und nimmt in Richtung der Außenfläche 5 stetig ab.
Die nicht maßstabsgetreue Darstellung gemäß 2 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes in einem Koextrusionsprozess hergestelltes zweischichtiges Rohr 1 mit einer inneren Schicht 2 und einer sich außen anschließenden äußeren Schicht 7. Die innere Schicht 2 entspricht hierbei der unter 1 dargestellten Schicht und weist denselben Aufbau auf. Die äußere Schicht 7 besteht aus einem Polyvinylchlorid, welches unterschiedlich zu dem Polyvinylchlorid der Schicht 2 ist.
Das Verhältnis der Dicken der beiden Schichten 2 und 7 beträgt etwa 1:8.
Die innere Schicht 2 des Rohres 1 enthält ein Polyvinylchlorid, welches eine Calcium- und eine Zinkverbindung aufweist.
Die äußere Schicht 7 des Rohres 1 enthält ein Polyvinylchlorid, das unterschiedlich zum Polyvinylchlorid der Innenschicht 2 ist; dieses weist eine Zinnverbindung auf.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 20301249 U1 [0003]

Claims

Rohr oder Rohrformteil zur Aufnahme, Speicherung oder Leitung von Luft, das wenigstens anteilig ein chlorhaltiges Polymermaterial enthält, welches weiterhin wenigstens eine Komponente enthält, die Biozid-wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial mit einer Zusammensetzung stabilisiert ist, die wenigstens eine Calcium-Verbindung enthält.
Rohr oder Rohrformteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Calcium-Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe der Stearate, Laurate und Acetylacetonate.
Rohr oder Rohrformteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zink-Verbindung enthalten ist.
Rohr oder Rohrformteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zink-Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe der Stearate, Laurate und Acetylacetonate.
Rohr oder Rohrformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Co-Stabilisator enthalten ist, ausgewählt aus der Gruppe der Isocyuanurate, Carbonate, Polyolverbindungen, Uracile und der sterisch gehinderten Amine.
Rohr oder Rohrformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Biozid-wirksame Komponente ausgewählt ist aus der Gruppe der Bakterizide, Fungizide und Algizide.
Rohr oder Rohrformteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Biozidwirksame Komponente ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Silber (Ag), Zink (Zn), Kupfer (Cu), Zinn (Sn), Jod (I), Tellur (Te), Germanium (Ge), Chrom (Cr), deren Ionen sowie deren Verbindungen und Mischungen hiervon, insbesondere silberorgani schen Verbindungen, silberanorganischen Verbindungen, zinkorganischen Verbindungen und zink-anorganischen Verbindungen.
Rohr oder Rohrformteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Biozidwirksame Komponente Triclosan oder eine Quartäre Ammoniumverbindung ist.
Rohr oder Rohrformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das chlorhaltige Polymermaterial Polyvinylchlorid (PVC) oder Polyvinylidenchlorid (PVDC) oder chloriertes Polyethylen (PE-C) ist.
Rohr oder Rohrformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung mehrschichtig aufgebaut ist, wobei das chlorhaltige Polymermaterial in der Innenschicht, die dem Lumen des Rohrs zugewandt ist, enthalten ist.
Rohr oder Rohrformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht, die dem Lumen des Rohrs abgewandt ist, ein chlorhaltiges Polymermaterial enthält, das gleich oder unterschiedlich zum Polymermaterial der Innenschicht ist.
Rohr oder Rohrformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht ein chlorhaltiges Polymermaterial enthält, das eine Zinn-Verbindung aufweist und die Innenschicht ein chlorhaltiges Polymermaterial enthält, das eine Calcium- und eine Zink-Verbindung aufweist.
Rohr oder Rohrformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das chlorhaltige Polymermaterial einen Zusatzstoff enthält, die die Wärmeleitfähigkeit des Polymermaterials erhöht.
Rohr oder Rohrformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, verwendet als Leitungsrohr oder Wämeübertragerrohr, das im Erdreich verlegt ist.
Rohrsystem, insbesondere zur Gewinnung von Wärme aus dem Erdreich oder Eintragung von Wärme in das Erdreich, mit wenigstens einem Rohr oder Rohrformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14.