DE852763C - Verfahren zum Schweissen von Polyisobutylenbahnen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Schweißen von Polyisobutylenbahnen Gefüllte und ungefüllte Bahnen aus thermoplastischen Kunststoffen werden für die Auskleidung von Behältern, die chemisch stark angreifende Stoffe enthalten, sowie für die Umkleidung von Geräteteilen in der chemischen Industrie verwendet, und zwar derart, daß sie auf die zu schützende Unterlage aufgeklebt werden. Als Werkstoff für derartige Bahnen hat sich wegen seiner hohen chemischen Beständigkeit sowie gleichzeitig guten mechanischen Festigkeit und außerordentlich großen Flüssigkeitsundurchlässigkeit vor allem Polyisobutylell bewährt. Die Schwierigkeit bei der Herstellung derartiger Aus- und Umkleidungen mit Polyisobutylen besteht jedoch darin, dichte und chemikalienfeste Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Bahnen zu erzielen.
• Klebungen aller Art für die Vereinigung der Folien und Bahnen aus Polyisobutylen haben den Nachteil, daß das Klebemittel im freiliegenden Klebefilm dem chemischen Angriff des Behälterinhalts ausgesetzt ist. Ist das Klebemittel selbst nicht chemikalienbeständig, so wird es angegriffen, und es kommt zu einer Zerstörung der unter der Folienauskleidung liegenden Bèhälterwand, die meist aus Metall, Beton oder Holz besteht.
• Aber auch in solchen Fällen, in denen das verwendete Klebemittel dem chemischen Angriff des Behälterinhalts widersteht, pflegt die angreifende Flüssigkeit häufig durch die Poren im Klebefilm an die Behälterwand zu gelangen. Dies ist auch dann der Fall, wenn das Klebemittel aus einer Lösung des gleichen Werkstoffes wie die zu nähende Folie selbst besteht, oder wenn die Folien derart miteinander vereinigt werden, daß sie an den Stostellen mit einem Lösungsmittel zum Quellen gebracht und dann aneinandergedrückt werden.
• Man hat auch schon versucht, thermoplastische Kunststoffe, z. B. ungefülltes und weichmacherfreies Polyvinylchlorid, in Form von Bahnen durch Verschweißung miteinander zu verbinden. Erfolge hatte man dabei jedoch nur bei starren Platten von größerer Stärke, und zwar dann, wenn man entsprechend der bekannten Gasschmelzschweißung von Metallen (Autogenschweißung) derartige Platten mit einer V-Naht oder in ähnlicher Weise vereinigte, derart, daß zusätzlicher Werkstoff gleicher oder ähnlicher Art auf die Nahtstelle aufgetragen wurde. Eine Stoßverbindung ähnlich der Preßschweißung ist mit derartigen Bahnen nicht möglich, weil einmal die Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffes zu gering ist und sich außerdem infolge der dadurch bedingten ungleichmäßigen Wärmeverteilung die Folien stark werfen und dadurch keine Verbindung ergeben, wozu außerdem noch die Gefahr von örtlichen Überhitzungen und dadurch bedingten Werkstoffzerstörungen kommt.
• Auf der anderen Seite ist die bei Polyvinylchlorid mögliche Vereinigung nach Art der Schmelzschweißung nicht für Bahnen aus Polyisobutylen anwendbar, weil dieser Kunststoff zu weich und plastisch ist und außerdem kein geeigneter Zusatzwerkstoff dafür zur Verfügung steht. Dagegen lassen sich die Schwierigkeiten der Vereinigung von aneinandergrenzenden Polyisobutylenfolien, insbesondere solchen aus Kunststoff, mit einem Molekulargewicht von 200000 (nach 5 tau dinger) gemäß vorlieHer Erfindung daduredl beheben,, daß die weichmacherfreien Folien an den Nalhtlstellen abgeschrägt, an den Verbindungsstellen erwärmt und unmittelbar danach durch Verpressung miteinander verbunden werden. Die Abschrägung ist bei dieser Arbeitsweise besonders wichtig. Ohne diese Maßnahme ist zur Überlappschweißung eine Überhitzung von oben her mit anschließender Verpressung nötig.
• Hierbei werden aber die Folien ebenfalls leicht örtlich überhitzt, so daß Blasen und sonstige Fehlstellen auftreten können. Außerdem aber bleiben bei Nichtabschrägung an den Überlappungsstellen der Behälterauskleidungen immer längs der Nahtlinie darunter Hohlräume bestehen. Werden nun, was unvermeidlich ist, die Behälter mit Inhalt erwärmt, so dehnt sich die Luft in diesen Hohlräumen längs der Naht und auch in den in den Fugen gebildeten Gasblasen aus; der Folienbelag wird abgehoben und reißt stellenweise, wodurch der Behälterinhalt, etwa eine Säure oder sonstige stark angreifende Flüssigkeiten, Zutritt zu der mit dem Kunststoff überzogenen Wandung erhält; die Folge ist auch dann eine Zerstörung der ganzen Auskleidung. Ein weiterer Vorteil der Abschrägung liegt darin, daß dadurch die mit der Flüssigkeit in Berührung stehende Oberfläche der Auskleidung geglättet wird.
• Eine solche Glättung trägt zur Erhöhung der Festigkeit der ganzen Auskleidung wesentlich bei, denn im anderen Falle pflegen Beschädigungen des Überzuges an den Überlappungsstellen ihren Ausgang zu nehmen.
• Es ist an sich bekannt, daß Folien aus bestimmten weichmacherhaltigen thermoplastischen Kunststoffen durch Zusammenpressen bei hohen Temperaturen unter sehr hohem Druck einheitlich miteinander verbunden werden können; praktisch kann man so aber nur sehr dünne Bahnen und auch nicht solche aus allen Kunststoffen durch Erwärmen vereinigen und sie danach unter Anwendung von Druck miteinander verbinden. Bei nur etwas stärkeren Folien, wie sie in der Praxis, z. B. für den Säureschutzbau, gewöhnlich verwendet werden, liefert dieses Verfahren aus den obenerwähnten Gründen nur unsichere Ergebnisse. Bei den erwähnten weichmacherhaltigen Kunststoffen, z. B. Celluloseestern und -äthern, liegen im übrigen infolge des Vorhandenseins von Weichmachern insofern besondere Verhältnisse vor, als die Weichmacher bei Erwärmen mehr oder weniger als Lösungsmittel wirken, in dem sich der Kunststoff kolloidal gelöst befindet. Durch die hierdurch auftretenden Inhomogenitäten des Gefüges ähnelt eine so hergestellte Verbindung der Folien beim Vorhandensein von Weichmachern mehr einer Verlötung als einer Verschweißung. Die Güte der Werkstoffverbindung ist aus diesem Grunde nicht so gut wie bei einer eigentlichen Verschweißung.
• Das Abschrägen von miteinander zu vereinigenden Folien ist an sich ebenfalls bekannt, und zwar aus der Kautschuktechnik. Bei der Herstellung von Bällen od. dgl. aus Kautschuk geht man aber so vor, daß die unvulkanisierten Kautschukbahnen oder -lappen, die unter Druck eine gewisse Plastizität erhalten, vor dem Vereinigen mit einem Lösungsmittel angequollen werden. Eine solche Arbeitsweise ist wohl bei Kautschuk möglich, weil dieser Stoff eine gewisse Porosität behält und dadurch die allmähliche Verdunstung des in der Fuge verbleibenden Lösungsmittels zuläßt. Polyisobutylen ist dagegen äußerst undurchlässig, so daß sich das Lösungsmittel bei ihm nicht verftüchtigen kann; die Folge ist wiederum Blasenbildung und Abheben der Polyisobutylenüberzüge von der Unterlage beim Auftreten von Erwärmung.
• Es war demgegenüber durchaus nicht zu erwarten, daß weiche Folien und Bahnen aus weichmacherfreiem Polyisobutylen nach vorheriger Abschrägung der Nahtstellen durch PreßschweiBung gut und dauerhaft vereinigt werden können, denn selbst ziemlich dünne Folien aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid oder anderen thermoplastischenKunststoffen lassen sich trotz Abschrägung an den Nahtstellen nicht oder nur schwer verschweißen.
• Praktisch geht man bei der Ausführung des neuen Verfahrens so vor, daß die Stoß stellen der zu verschweißenden Polyisobutylenbahnen in einem möglichst spitzen Winkel abgeschrägt und übereinandergelegt werden. Mit einem geheizten messerartigen Gerät oder durch Heißluft oder durch andere in einem Brenner erhitzte Gase werden die sich überlappenden Teile, zweckmäßig vom untersten Teil der Stoßstelle angefangen und dann nach außen folgend, auf einen teigartigen Zustand gebracht. Hierauf wird das Gerät zurückgeschoben und sofort die Verbindung der erwärmten Stellen durch Anpressen hergestellt. Das Verfahren ist verhältnismäß ig rasch durchzuführen. Die Schweißstelle hat nach der Abkühlung etwa die gleiche Festigkeit wie jede andere Stelle der Kunststoffbahn und ist dicht und überall von gleicher chemischer Widerstandsfähigkeit.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Anwendung der Preßschweißung zur Verbindung von Kunststoff,bahnen, unter Erhitzung der zuvor abgeschrägten Stoßstellen und Aneinanderpressen, für die Vereinigung von biegsamen Bahnen und Folien aus gefülltem oder ungefülltem lösungsmittel- und weichmacherfreiem Polyisobutylen, zweckmäßig derart, daß die Erwärmung der sich überlappenden Stoßstellen der Bahnen längs der Trennlinie von der Unterseite der Stoßstellen her beginnt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die zu vereinigendeii Folien oder Bahnen an den Schweißstellen mit einem messerartigen, auf Schweißtemperaturen geheizten Gerät oder durch Aufblasen von erhitzten Gasen erwärmt werden.