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Tankabdichtung
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Die Erfindung betrifft eine Tankabdichtung für Tanks, in denen insbesondere
feste und flüssige Stoffe gelagert werden.
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Da in solchen Tanks oft Stoffe gelagert werden, die schädliche Wirkungen
auf die Umwelt haben können, so bedeutet ein Ausfliessen des Tankinhalts nicht nur
den Verlust des Tankinhalts, sondern kann weitreichende Folgen nach sich ziehen.
Grundwasserverschmutzung, Fischsterben in Flüssen, Strandverschmutzungen, Vogelsterben,
Massenunfälle auf Oelspuren - um nur einige Beispiele zu nennen, sind die katastrophalen
Folgen. Es fehlt zwar nicht an Versuchen, derartige Unfälle zu vermeiden oder durch
Sicherheitsmaßnahmen deren Folgen einzuschränken. Die Anforderungen sind aber so
unterschiedlich, daß eine befriedigende Lösung dieses Problems noch nicht gefunden
ist.
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Zur Lagerung und zum Transport kommen vor allem feste und flüssige
Stoffe in Frage. Die chemische Beanspruchung kann sowonl im alkalischen als auch
im sauren Bereich bei unterschiedlichen Konzentrationen liegen. Organische Substanzen,
vor allem Lösungsmittel, können Anquellungen oder Auflösungen herbeiführen.
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Neben diesen chemischen Einflüssen muß eine immer wichtiger werdende
Lagerung und Beförderung von thermisch beeinflußten Gütern berücksichtigt werden,
die eine thermische Beanspruchung von minus 2000C bis mindestens plus 500C mit sich
bringen kann.
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Der Schutz der Tankwände gegen Einwirkung des Lagergutes durch eine
einwandfreie Abdichtung ist umso notwendiger, weil bekanntlich chemische und thermische
Einflüsse Material verspröden können. Alterungs- und Ermüdungserscheinungen sind
die Folge. Auch die bei der Beförderung eintretenden Vibrationen können diese Erscheinungen
noch beschleunigen.
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Eine gute und dauerhafte, thermo- und chemikalienbeständige Auskleidung
der Tankwände spielt daher eine wichtige Rolle. Es fehlt nicht an Versuchen, die
Wände durch Anstriche, durch Aufbringen von Metall- oder Schaumschichten, durch
Einlegen von Folien und ähnlichen Maßnahmen gegen den Einfluß der Lagergüter zu
schützen. Diese Mittel sind aber nur einseitig wirksam. So hat es sich z.B. gezeigt,
daß die Verwendung von PUR-Schaum (Polyurethan-Schaum) als Auskleidung für Tankwände
zwar für viele durch Kälte verflüssigte Gase ausreicht, jedoch von anderen verflüssigten
Gasen angegriffen wird und daher für deren Transport nicht eingesetzt werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es , ein universell einsetzbare Tankauskleidung
vorzuschlagen, die leicht auswechselbar und so flexibel ist, daß sie ohne Schwierigkeiten
auch in Tanks mit kleinen Einfüllöffnungen gebracht werden kann. Ferner muß die
chemische Resistenz praktisch über die ganze pH-Skala und thermisch von plus 50
bis zu minus 2000C reichen. Die mechanischen Eigenschaften müssen den gestellten
Anforderungen genügen und dürfen durch äußere Einflüsse nicht nennenswert verändert
werden.
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Da die Tankabdichtung der Form des Tanks angepaßt sein muss und daher
aus Einzelteilen zusammengesetzt werden muß, so sollen die einzelnen Stücke leicht
und absolut dicht miteinander verbunden
werden können.
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Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß ein tragendes Flächengebilde
aus Aramiden, z.B. Vliese, Gewebe, Maschenware, Gelege, Geflechte u.a.m. in bekannten
Fabrikationsarten und Bindungen mit einer Abdeckung aus fluorhaltigen Kohlenwasserstoffen
versehen ist.
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Unter Aramiden versteht man Polyamide, die im Gegensatz zu den bekannten
geradkettigen Polyamiden Nylon oder Perlon aus ringförmigen aromatischen Komponenten
aufgebaut sind. Besonders geeignet ist ein Poly-para-Phenylendiamin-terephthalamid
(p-Phenylendiamin). Daraus hergestellte Fasern besitzen eine ausgezeichnete Festigkeit,
die vier Mal höher ist als Polyester oder Nylon Fasern. Die Dehnung dieser Fasern
ist sehr gering, außerdem ist das spezifische Gewicht vor allem im Vergleich zu
Metallen niedrig (Aramid 1.4-1.5, Stahl 7.86,Glas 2.58).
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Ein weiterer Vorteil der Aramide besteht in der Temperaturbeständigkeit,
die von minus 2000C bis plus 250°C reicht. In diesem Bereich ist praktisch die Dimensionsstabilität
gewährleistet, so daß in Länge und Breite keine nennenswerten Änderungen eintreten.
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Leider erfüllen die Aramide nicht alle Vorbedingungen, die an eine
Tankabdichtung zu stellen sind. So ist die Chemikalienbeständigkeit für viele Tankfüllungen
nicht ausreichend und Aramide können kaum oder gar nicht ohne aufwendige Zusatzmaßnahmen
verschweißt werden.
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Die gewünschte Aufgabe kann jedoch dadurch gelöst werden, daß erfindungsgemäß
eine schützende Schicht aus fluorierten Kohlenwasserstoffen aufgebracht wird. Die
Aufbringung kann nach bekannten Verfahren, z.B. durch Tränken, Tauchen, Aufsprühen,
Beschichten oder Kaschieren erfolgen. Je nach den gewünschten Eigenschaften des
Endproduktes können die Fasern, das Garn
oder das fertige Textilprodukt
mit der Schutzschicht versehen werden.
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Die Verbindung zweier so behandelter Abschnitte kann durch Hochfrequenzverschweissung
erfolgen, was bei unbehandeltem Aramid nicht möglich wäre. Fluorierte Kohlenwasserstoffe
zeigen eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit gegen Säuren und Laugen, gegenüber
oxydierenden und reduzierenden Substanzen und vor allem auch gegen lösend wirkende
organische Substanzen. Besonders geeignet für derartige Abdeckungen sind Polymere
und Elastomere aus Polyfluoräthylen, aus Tetrafluoräthylen, aus Copolymerisaten
aus Tetrafluoräthylen und Hexafluoräthylen, Polymerisate aus Epoxyfluoräthylen sowie
Polyvinylfluorid und Polycinyldifluorid, um nur einige Beispiele zu nennen. Neben
der ausgezeichneten chemischen Beständigkeit ändert sich auch das mechanische Verhalten
dieser Schutzmittel bei Temperatureinflüssen nur unwesentlich..
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Es ist ein besonderer Vorteil dieser Kombination aus Aramiden und
Fluorkohlenwasserstoffen, daß sie durch verhältnismäßig einfache, wenig Aufwand
in der Fertigungsmethode bedingende Veränderungen jedem gewünschten Einsatzbereich
angepaßt werden können. So ergeben Variationen in der Gewichtszusammensetzung und
der Bindungsstruktur des textilen Flächengebildes einerseits und der Zusammensetzung
und Dicke der Abdeckung andererseits jede Möglichkeit, um die Festigkeit, die Undurchlässigkeit
und die Flexibilität des Erzeugnisses jeder Einsatzbedingung anzupassen.
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Wenn erwünscht, ist durch Aufbringen einer leitenden Schicht durch
bekannte Verfahren wie z.B. durch eine galvanische Metallisierung, durch eine Metallbedampfung,
durch Beimengung von leitenden Pigmenten-in die Abdeckmasse oder durch Aufkaschieren
einer Metallfolie eine dauerhafte antistatische Wirkung zu erzielen.
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Im folgenden werden einige Beispiele für geeignete Trägermaterialien
gebracht. Auf diese angeführten Trägermaterialien
wird dann eine
Abdeckung aus fluorierten Kohlenwasserstoffen aufgebracht, z.B.: Polymere und Elastomere
aus Tetrafluoräthylen, Copolymerisate aus Tetrafluoräthylen und Hexafluoräthylen,
Polymerisate aus Epoxyfluoräthylen sowie Polyvinylfluorid und Polyvinyldifluorid.
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Beispiele für textiles Trägermaterial für Tankabdichtungen (Temperaturbereich
minus 200 bis plus 2500C) Beispiel 1: Material: Kette und Schuß Aramid Bindung:
Leinwand, Köper, Atlas oder Triaxial Gewicht: 64 g/qm Reißfestigkeit: 240 kp Einstellung:
Kette und Schuß 14 Fdn/cm Materialstärke: Kette und Schuß 220 dtex Beispiel 2: Material:
Kette und Schuß Aramid Bindung: Panama 2/2 Gewicht: 480 g/qm Reißfestigkeit: 1500
kp Einstellung: Kette und Schuß 14 Fdn/cm Materialstärke: Kette und Schuß 1667 dtex
Beispiel 3: Material: Kette und Schuß Aramid Bindung: Leinwand Gewicht: t 600 g/qm
Reißfestigkeit: 450 kp Einstellung: Kette 22 Fdn/cm Schuß 9 Fdn/cm Materialstärke:
Kette und Schuß 1267 dtex
Trägermaterial und Abdeckung können je
nach Verwendungszweck in verschiedener Weise angeordnet sein. Beispiele für solche
Anordnungen sind in den Fig. 1 bis 4 dargestellt. Dabei stellt Fig. 1 ein Dreifachverbundsystem
dar, bei dem über und unter einem Gewebe 1 je eine Lage einer Beschichtung 2 angebracht
ist.
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Fig. 2 zeigt eine mit Beschichtungsmaterial getränkte Gewebelage.
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Fig. 3 ist ein Pnffach-Verbundsystem, und Fig. 4 zeigt ein System,
bei dem die Gewebelagen außen liegen.
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Bei der Anordnung gemaß Pig. 1 ist auf dem Trägermaterial 1 zu beiden
Seiten eine Beschichtung aufgebracht.
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Gemäß Pig. 2 wird das Trägermaterial 1 mit dem Beschichtungsmaterial
2 getränkt, wobei dieses Beschichtungsmaterial dann nicht nur die gesamte Lage des
Trägermaterials durchsetzt, sondern auch noch an der Oberfläche eine Schicht bildet.
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Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der zwei Lagen des Trägermaterials
1 durch eine dazwischen angeordnete Beschichtungsschicht, die hier gleichzeitig
als Kleber wirkt, verbunden ist.
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Die beiden Außenflächen der Gewebelagen 1 sind hier ebenfalls beschichtet.
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In Fig. 4 werden zwei tagen des Trägermaterials 1 durch eine Beschichtungslage
miteinander verbunden.
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Es bedarf keiner weiteren Erläuterung, daß mehrlagige Systeme höher
beansprucht werden können, andererseits jedoch nicht mehr so flexibel sind wie Systeme
aus weniger Lagen.