DE3511801C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein extrusions- und blas­ geformtes Faß aus thermoplastischem Kunststoff, zur Aufnahme und zum Transport von Flüssigkeiten, dessen zweischichtiger Mantel gegen den Durchtritt von Flüssigkeiten, Gasen und Geruchststoffen abge­ dichtet ist.

Für bestimmte Flüssigkeiten, zum Beispiel aroma­ tische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe reicht die herkömmliche Mantelbeschaffenheit eines Fasses aus thermoplastischem Kunststoff nicht aus, um mit Sicherheit einen Flüssigkeitsdurchtritt, auch vergasender Flüssigkeiten und deren Geruchsstoffe zu verhindern. Insbesondere bei einschichtigen Faß­ mänteln ist die Durchlässigkeit besonders ausge­ prägt, sodaß für bestimmte Flüssigkeiten derartige Fässer nicht zugelassen sind.

Es ist bekannt, Kunststoffbehälter für bestimmte Flüssigkeiten nach ihrer Herstellung in einem ge­ trennten Arbeitsgang innen zu beschichten. Eine zufriedenstellende Abdichtung läßt sich nicht mit Sicherheit durchführen. Deshalb hat man einen Mehr­ schichtmantel entwickelt, dessen einzelne Schichten aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien bestehen. Auf die Schichten herkömmlichen Materials sind Dünn­ schichten aus Spezialmaterial aufgetragen, die einen Durchtritt von Flüssigkeiten oder Gasen ver­ hindern.

Wegen der unterschiedlichen Materialbeschaffenheiten sind die Schichten unpolar, d. h. sie wirken gegen­ einander abstoßend und können darum keine direkte homogene Verbindung miteinander eingehen.

Zwischen die Schichten müssen deshalb Haftvermitt­ ler als zusätzliche Zwischenschicht eingelegt werden, was außer herstellungsmäßigen Schwierigkeiten sich auf die mechanische Belastbarkeit der mehrschichtigen Behälterwand negativ auswirkt. So werden die Fall­ festigkeit, Stauch- und Schwalldruckfestigkeit soweit beeinträchtigt, daß vor allem die im Koextrusions­ verfahren hergestellten großvolumigen Transport­ behälter bzw. Kunststoff-Fässer die internationalen Zulassungsbedingungen für den Transport gefährlicher Füllgüter nicht erfüllen.

Die Haftvermittler vermitteln keine homogene Ver­ bindung zwischen den Schichten sondern nur eine An­ bindung, die unter Belastung aufreißen kann. Handelt es sich bei den Hohlkörpern um im Blasverfahren her­ gestellte Behälter bzw. Fässer, so ist ein derart gestalteter Mehrschichtmantel schwierig herzustellen, denn der in die Blasform extrudierte Mantelschlauch muß sich beim Formschluß in den Quetschnahtbereichen verschweißen. Die die Schlauchinnenauskleidung bil­ dende Sperrschicht verhindert eine sichere Ver­ schweißung, sodaß die freie Schichtseite über einen weiteren Haftvermittler wieder mit einer anderen Schicht aus verschweißbarem Material verbunden werden muß. In dieser Weise entsteht eine aufwendige fünf­ fache Schichtung.

Bei der Herstellung müssen die verschiedenen Schich­ ten jeweils getrennten Speichern im Speicherkopf zu­ geführt werden. Die Zusammenführung der Schichten geschieht erst im nachgeschalteten Düsenspalt. Diese Notwendigkeit setzt eine umständliche Kopfsteuerung voraus und erschwert die Temperaturbeeinflussung in den einzelnen Speicherbereichen. Dies wirkt sich auf die Festigkeitseigenschaft des fertigen Ge­ bindes negativ aus.

Problematisch ist vor allem die Wiederverwendbar­ keit des Abfallmaterials. Die durch die Material­ verschiedenheit hervorgerufene Unverträglichkeit läßt die Weiterverwertung des aufgearbeiteten Mate­ rials für die Herstellung qualifizierter Kunststoff- Fässer nicht zu, weil die Festigkeitswerte unter die vorgeschriebene Grenze fallen.

Da die vorerwähnte mehrschichtige Mantelausbildung nicht befriedigt, ist man zur einschichtigen Mantel­ ausbildung zurückgekehrt, um sich von der Material­ verschiedenheit mit den geschilderten Nachteilen zu befreien. Das Material ist in diesem Falle durch Einlagerung von flüssigkeits-, gas- und geruchsun­ durchlässigen Sperrpartikeln durchsetzt, die eine Art Labyrinthdichtung bewirken. Ein derartiger, zur Aufnahme von Kraftstoff vorgesehener Kunststoff- Behälter, in dessen Wände zur Erzielung eines höheren Diffusionswiderstandes flächige Partikel, z. B. aus Glas oder Metall in flächenparalleler Ausrich­ tung eingebettet sind, ist beispielsweise aus der DE-OS 33 27 975 bekannt. In Kauf genommen werden muß dabei der Nachteil, daß durch die Fremdeinlagerung von Partikeln in die vergleichsweise dünne Wandung von großvolumigen Fässern die Materialfestigkeit und damit die Belastbarkeit verringert wird. Dem muß zumindest bei großvolumigen Transportbehältern durch Vergrößerung der Wanddicke des Mantels entge­ gengewirkt werden. Dies wiederum hat eine Verrin­ gerung der Masse der Sperrpartikel zur Folge, wodurch die Labyrinthwirkung und damit die Abdichtung ge­ stört wird. Dies muß durch kostenaufwendige Mengen­ erhöhung der Sperrpartikel ausgeglichen werden.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-GM 69 43 477 ist zwar ein zwei- oder mehrschichtiger blasgeformter Be­ hälter aus thermoplastischem Kunststoff zur Aufnahme und zum Transport von Flüssigkeiten bekannt. Aufgrund seiner vorgesehenen Verwendung als Reserve-Kraftstoff-Kanister, als Kraftfahrzeugtank oder als Transportbe­ hälter für Lösungsmittel soll dieser bekannte Behälter sowohl die Forderung nach einer permanent antistatischen Oberfläche als auch nach guter Kälteschockzähigkeit, Spannungsrißbeständigkeit und geringer Permeabilität gegenüber Dämpfen von z. B. Benzin oder Lösungsmitteln unter weitgehendem Erhalt der mechanischen Eigenschaf­ ten des gesamten Behälters erfüllen.

Dazu weist bei einem aus zwei Schichten bestehenden Kunststoffbehälter die, eine geringere Wandstärke als die innere Schicht aufweisende, äußere Schicht einen Zusatz von 15 bis 30 Gew.-% an Leitfähigkeitsruß in homogener Verteilung auf. Die dem Behälter festigkeits­ verleihende innere Schicht soll dabei aus einem hochmo­ lekularen Polyäthylen mit einer Dichte zwischen 0,94 bis 0,95 g/cm³ bestehen, während die mit Leitfähigkeits­ ruß versetzte äußere dünne Schicht aus einem anderen Kunststoff-Rohstoff, nämlich Äthylen-Vinylacetat-Copoly­ merisat besteht.

Leitfähigkeitsruß ist als Sperrpartikel gegen eine Gas-, Flüssigkeits- oder Geruchsdurchlässigkeit ungeeignet;, für eine ausreichende Handhabungs- und Transportfestig­ keit müßte für großvolumige Behälter wie Fässer eine erhebliche Vergrößerung der Wanddicke in Kauf genommen werden.

Kunststoff-Fässer werden zum Schutz gegen schädliche UV-Einstrahlungen im allgemeinen eingefärbt. Eine be­ friedigende Farbkörperverteilung wird jedoch durch die Sperrpartikel verhindert, sodaß eine ungleichmäßige Farbverteilung eintritt. Dies kann bei größeren Trans­ portbehältern wie Fässern nicht hingenommen werden, da die größeren Flächen örtliche Ungleichmäßigkeiten auf­ zerren und vergrößern.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei Durchfär­ bung des Mantelmaterials ein direkter Kontakt zwischen den Farbeinlagerungen und der Flüssigkeit hergestellt wird. Gegenseitige Unverträglichkeiten bilden eine zu­ sätzliche Gefahr.

Es handelt sich um die Aufgabe, die Mantelzusammenset­ zung von Kunststoff-Fässern so vorzunehmen, daß bei weitgehender Verringerung der Sperrpartikel unter Ein­ haltung der erforderlichen Abdichtung eine Verfestigung und damit eine Erhöhung der Belastbarkeit des Mantels eintritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Faßmantel aus zwei materialgleichen Mantelschichten besteht, die homogen ineinander übergehen, wobei die innere der Schichten die Sperrschicht und die äußere Mantelschicht die Stützschicht des Faßmantels bildet, und daß allein in der inneren Sperrschicht sich schin­ delförmig überlappende, flüssigkeits- und gasundurchläs­ sige Sperrpartikel eingelagert sind, und für die Mate­ rialeinfärbung allein die äußere Stützschicht als Farb­ stoffträger dient.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung findet eine Aufteilung in nur zwei Schichten statt, die wegen der Material­ gleichheit eine homogene Verbindung miteinander einge­ hen können, aber dennoch funktionsverschieden sind, einmal durch Einfärbung nur der äußeren Stützschicht, zum anderen durch Einlagerung der Sperrpartikel nur in die innere Sperrschicht.

Da der wesentliche äußere Wandteil ohne Einlagerung der Sperrpartikel bleibt, ist die herkömmliche Stabilität des Materials und damit eine höhere Belastbarkeit ge­ währleistet.

Die Sperrschicht hat nahezu keinen Anteil an der Stütz­ funktion und kann zur Erzeugung der Undurchlässigkeit vergleichsweise dünn gehalten werden.

In der Gesamtheit ergibt sich im Vergleich zu einer einschichtigen Wandung mit Sperrpartikeln eine geringere Wandstärke für die geforderte Belastbarkeit und eine Farbstoffunabhängigkeit gegenüber der Flüssigkeit, denn die Farbpartikel liegen bei eingefärbten Fässern hinter bzw. außerhalb der Sperrschicht.

In der Zeichnung ist als großvolumiger Transportbe­ hälter ein Kunststoff-Faß dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein blasgeformtes Faß (1) aus thermo­ plastischem Kunststoff in Schrägansicht und Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Faßmantel in vergrößertem Längsschnitt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besteht der Mantel des Fas­ ses (1) aus zwei materialgleichen Schichten (2 und 3), die homogen ineinanderübergehen. In der vergleichswei­ se dünnen Sperrschicht (2) sind Sperrpartikel eingela­ gert, die sich schindelförmig überlappen, sodaß eine Labyrinthdichtung entsteht, die den Durchtritt von Flüssigkeiten und Gasen oder Geruchsstoffen verhindert. Die äußere Schicht (3) bildet die eigentliche Stütz­ schicht, in die im Falle der Manteleinfärbung der Farb­ stoff eingelagert ist.

Claims (1)

1. Extrusions- und blasgeformtes Faß (1) aus thermopla­ stischem Kunststoff zur Aufnahme und zum Transport von Flüssigkeiten, dessen Mantel aus zwei material­ gleichen homogen ineinanderübergehenden Mantelschich­ ten besteht und gegen den Durchtritt von Flüssig­ keiten, Gasen und Geruchsstoffen abgedichtet ist, wobei die innere, vergleichsweise dünn gehaltene Schicht (2) die Sperrschicht und die äußere Mantelschicht (3) die Stützschicht des Faßmantels bildet, und daß allein in der Sperrschicht (2) an sich bekannte, sich schindelförmig überlappende flüssigkeits- und gasundurchlässige Sperrpartikel eingelagert sind, und für die Materialeinfärbung allein die äußere Stützschicht (3) als Farbstoff­ träger dient.