EP4017906A1 - Aushärtung von linern mittels kohärenter elektromagnetischer strahlung - Google Patents

Aushärtung von linern mittels kohärenter elektromagnetischer strahlung

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EP4017906A1
EP4017906A1 EP21778404.0A EP21778404A EP4017906A1 EP 4017906 A1 EP4017906 A1 EP 4017906A1 EP 21778404 A EP21778404 A EP 21778404A EP 4017906 A1 EP4017906 A1 EP 4017906A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
resin system
electromagnetic radiation
wavelength
range
optical material
Prior art date
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Pending
Application number
EP21778404.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nils Füchtjohann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saertex Multicom GmbH
Original Assignee
Saertex Multicom GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saertex Multicom GmbH filed Critical Saertex Multicom GmbH
Publication of EP4017906A1 publication Critical patent/EP4017906A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/28—Treatment by wave energy or particle radiation
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    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
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    • C08J5/249—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs characterised by the additives used in the prepolymer mixture
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    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/162—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
    • F16L55/165—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section
    • F16L55/1656—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section materials for flexible liners

Definitions

  • the invention relates to a resin system that is suitable for curing with coherent electromagnetic radiation, comprising an optical material and at least one initiator, an uncured liner, a method for curing liners, the use of coherent electromagnetic radiation for curing liners, and a method for curing a resin system.
  • liners have been cured with the aid of UV light and/or heat.
  • light curing has had the disadvantage that the light is not used very efficiently and a large part of the amount of light emitted cannot contribute to the curing.
  • the UV light cannot penetrate very deeply into the liner and the deeper areas of the liner, i.e. further away from the light source, may not be fully cured, or the duration of exposure to UV light may have to be increased. resulting in a significant delay in the curing process. This is because the UV light that is radiated in is absorbed by the resin system.
  • light is also radiated in at wavelengths at which the curing process is not started or not sufficiently started.
  • WO9851960A1 describes the curing of a liner by means of a laser, with a curing agent being encapsulated and the capsules releasing the curing agent through laser irradiation.
  • the curing agent is not a photoinitiator.
  • the Capsules have to absorb the laser light. They do not generate their own light radiation.
  • the problem on which the invention is based is therefore that curing using the light sources used hitherto is inefficient, since a large part of the intensity of the light is not used for curing the liner and is lost.
  • this problem on which the invention is based is solved by a resin system which is suitable for curing with coherent electromagnetic radiation and comprises at least one optical material and at least one (photo)initiator.
  • the aim has hitherto been to select a photoinitiator which has an absorption maximum as precisely as possible at the wavelength of the incident UV light.
  • the inventors have now found that a resin system can be cured much more efficiently if the secondary electromagnetic radiation from optical materials is used to activate the initiator to activate the initiator.
  • Any optical material emits electromagnetic radiation such as light when irradiated with electromagnetic radiation such as light.
  • electromagnetic radiation such as light.
  • most of the radiation is emitted with the wavelength that corresponds to the wavelength of the incident radiation.
  • radiation with the wavelengths of the so-called overtones or harmonics can also be emitted, i.e. light with 1/2, 1/3, 1/4, ... (ie the first, second, third, ... harmonic) of the wavelength the incoming radiation.
  • the present invention makes use of this phenomenon. UV light does not usually penetrate very deeply into the uncured liner. Therefore, one must either currently use very intense UV light and/or increase the lighting time. Both have considerable disadvantages (risk of thermal damage to the liner, duration of the process, ).
  • the optical material With the present invention, one can use electromagnetic radiation, such as light, at a much longer wavelength, such as infrared light.
  • the optical material then ensures that the incident light with a high wavelength is emitted by the optical material in the form of overtones with a lower wavelength, for example in the UV light range.
  • This UV light is then emitted by the optical material, for example, with a homogeneous intensity within the entire resin system.
  • the liner can thus cure very quickly and very homogeneously.
  • very thick volumes of a resin system and in particular thick-walled liners can also be cured quickly and with high homogeneity.
  • Initiators within the meaning of the present invention are chemical compounds which, after absorbing electromagnetic radiation, decompose in a reaction and thus form reactive species which can start (initiate) a reaction (usually a polymerization).
  • the reactive species are usually radicals or cations. They are preferably photoinitiators.
  • Electromagnetic radiation in the UV range for the purposes of the invention means electromagnetic radiation in the ultraviolet range.
  • Liner according to the invention is preferably a liner for pipeline or sewer rehabilitation.
  • Optical material within the meaning of the invention is a dielectric and is in particular a material which has at least a transmission of 0.0001%, particularly preferably 0.1%, very particularly preferably at least 15% at the wavelength of the coherent electromagnetic radiation.
  • Optical materials within the meaning of the invention include, for example, classic optical materials such as glass or rutile, which emit 1/3, 1/5, 1/7, . . . of the incident wavelength as overtones, and nonlinear optical materials such as BaTiOs , which emit 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, ... of the incident wavelength as overtones.
  • Optical material within the meaning of the invention is, for example, any material that has a certain transmission at the wavelength of the incident electromagnetic radiation.
  • the material emits light of the so-called harmonics (overtones) when it is exposed to light.
  • the harmonics can have a wavelength of 1/2, 1/3, 1/4, ... the wavelength of the incident light and decreasing intensity.
  • the harmonics therefore have a different light color than the color of the incident light.
  • the incoming radiation penetrates deep into the volume and also has a high intensity in the light exit area of the liner.
  • the optical material preferably does not heat up as a result of the absorption of the radiation and in particular as a result of the absorption of the light from a pump laser.
  • the optical material preferably does not contribute to the thermal response.
  • wavelengths or frequencies can be generated in the entire spectral range in which the material is transmissive.
  • the wavelength of the generated electromagnetic radiation can be adjusted to the transmission minimum of the initiator. Therefore, numerous initiators can be used.
  • a mixture of optical materials can also be used. This can be used to generate the same harmonic or to generate different harmonics when using different photoionizers (e.g. pump wavelength: 900 nm; material 1 with 1/3 for excitation at 300 nm and material 2 with 1/2 for excitation at 450 nm.).
  • Transmission (from the Latin trans “(through) through” and (ap) parere "to show oneself, to appear") is in physics the ability of matter to let electromagnetic waves through (transmission).
  • the transmission of the optical material in the volume at an incident wavelength of 800 nm is preferably at least 70%, very particularly preferably at least 80%. As is well known, the transmission is limited to 100% as the upper limit. Transmission can be measured using the methods commonly used in sewer rehabilitation.
  • the optical material can be particles or fibers, for example.
  • the optical material can be, for example, powder, conglomerate, crystallite or even molecule (polymers,).
  • the optical material is preferably particulate.
  • the optical material is preferably nanoparticles.
  • the particle size of the optical material is preferably in the medium in a range from 20 to 1000 nm, more preferably in a range from 50 to 400 nm, most preferably in a range from 150 to 300 nm.
  • the particle size can, for example, using laser diffraction or dynamic Light scattering can be determined.
  • the size of the particles usually has no effect on the wavelength or light color generated - but on the intensity of the emitted electromagnetic radiation.
  • the optical material such as the nanoparticle, can be adapted to the scattering and/or reflection of the overall material or selected accordingly.
  • the optical material can be fibers.
  • Glass fibers are very particularly preferred. Glass fibers are often used in a liner.
  • the glass fibers can be present, for example, as sections, preferably in the median length in a range from 1 to 20 cm, or as longer fibers. In the case of liners, fiberglass mats, scrims and/or fabrics are often impregnated with resin.
  • the present invention makes use of the fact that these glass fibers can represent the optically active material and, as a result, no additional optical material has to be used at all.
  • the fibers preferably have a median filament diameter in a range from 200 to 50,000 nm, particularly preferably in a range from 5,000 to 24,000 nm.
  • dielectric components of the volume material such as glass fibers (e.g. in liners) are used.
  • dielectric components of the volume material such as glass fibers
  • no additional optical materials are required.
  • polymer, aramid or carbon fibers can also be used. These fibers can also have a preferred filament diameter in a range of 4,000 to 15,000 nm. In the case of polymer fibers, the filament diameter can range from 10 to 60 ⁇ m.
  • the optical material is preferably dielectric, particularly preferably dielectrically polar, i.e. it has a preferred direction in the crystal structure.
  • the second harmonic can also be used. Common glass of glass fibers is non-polar. This means that the second harmonic cannot be used when using glass fibers.
  • the second harmonic has a much higher intensity than the third harmonic.
  • the optical material is therefore preferably dielectric nanoparticles and/or dielectric fibers.
  • the coherent electromagnetic radiation is preferably laser light.
  • the wavelength of the coherent electromagnetic radiation is preferably in a wavelength range from 200 to 20000 nm, particularly preferably in a wavelength range from 300 to 5000 nm, very particularly preferably in a wavelength range from 700 to 2000 nm, most preferably in a range from 800 to 1600 nm.
  • the optical material is preferably contained in the resin system in an amount ranging from 0.01 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.
  • the optical material is preferably contained in an amount within a range of 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.02 to 2 parts by weight relative to 100 parts by weight of the resin.
  • the optical material is fibers, the optical material is preferably contained in an amount within a range of 30 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.
  • the concentration of the nanoparticles can be varied over a wide range.
  • the concentration of the nanoparticles can also be very low the triggering of the reaction by the initiators can take place at a distance of the range of the generated radiation, i.e. with a relatively large distance between the nanoparticles.
  • the concentration of the nanoparticles in the entire resin system can be, for example, in a range from 0.01 to 10% by weight, particularly preferably in a range from 0.02 to 1% by weight, of the resin system.
  • the refractive index of the optical material can preferably be adapted to the resin system by the choice of the optical material.
  • the refractive index of the optical material preferably differs by less than 50%, most preferably less than 20%, from the refractive index of the resin system.
  • the wavelength or frequency of the electromagnetic radiation generated in the optical material does not generally depend on the material, for example the fibers or the nanoparticles, if the symmetry class is the same (for example polar or non-polar). In principle, any type of optical material can be used.
  • very inexpensive dielectric nanoparticles such as TiO2 can be used.
  • the use of such inexpensive nanoparticles does not significantly increase the overall costs.
  • the wettability of the optical material with the resin system is believed to be highly dependent on the surface tension of the resin system. It is therefore particularly preferred if the surface tension of the resin system is in a range from 10 to 40 mN/m.
  • the surface tension of resins in the liquid state is generally the same as the surface tension of resins in the solid state, calculated in terms of advance angle.
  • UP resins typically have a surface tension in a range from 30 to 40 mN/m (Kopczynska et. al., reprint surface tension of plastics - measurement methods at the LKT, chair for plastics technology, University of Er Weg-Nuremberg, 2007, 2010 revised, section 4.3 ).
  • the surface tension of the liquid resin system can be determined, for example, by the Wilhelmy plate method, as described there.
  • the optical material is preferably dispersible with the resin system.
  • the optical material can preferably be functionalized on the surface. Only with very small particles (e.g. diameter smaller than 20 nm) can the surface effect become significant. A chemical and/or mechanical and/or optical adaptation of the optical material to the environment can therefore preferably be implemented without affecting the process as a whole. As a result, for example, the wettability and the dispersibility can be improved.
  • the resin system according to the invention contains at least one initiator, preferably in an amount in the range from 0.01 to 5% by weight, very particularly preferably in the range from 0.05 to 1% by weight.
  • the new technology requires significantly less initiator. It is preferably a photoinitiator.
  • the initiator preferably has a transmission of more than 95% at the wavelength of the radiated electromagnetic radiation.
  • the band of the largest, second largest and/or third largest transmission minimum of the initiator preferably does not match the wavelength of the radiated electromagnetic radiation.
  • the initiator preferably has at least one transmission minimum in a wavelength range from 3 to 60% of the wavelength of the coherent electromagnetic radiation.
  • At least one initiator preferably has a transmission minimum at a wavelength which is at most 100 nm, particularly preferably at most 50 nm, of 1/2 or 1/3 or 1/4 of the wavelength of the incident radiation coherent electromagnetic radiation. This transmission minimum is preferably the strongest, second strongest or third strongest transmission minimum of the initiator.
  • the initiator is not encapsulated. In this way, it can take effect immediately and lead to homogeneous curing.
  • the initiator is preferably activated by electromagnetic radiation, in particular light.
  • optical material With the optical material, several wavelengths or frequencies can be generated simultaneously by the harmonics in the entire spectral range in which the optical material is transmissive.
  • a mixture of several initiators can therefore also be used. It can therefore be preferred that a mixture of several initiators is contained in the resin system.
  • the optical absorption of the initiator at the wavelength of the incident electromagnetic radiation is preferably less than 10%, very particularly preferably less than 5%, most preferably less than 2%.
  • the absorption or transmission can be measured, for example, in the usual way using a spectrometer, such as a UV spectrometer or an infrared spectrometer.
  • a spectrometer such as a UV spectrometer or an infrared spectrometer.
  • the resin system according to the invention is preferably a resin system for curing liners.
  • it can be a resin system made from unsaturated polyester, vinyl ester or an epoxy resin system.
  • the resin system according to the invention can preferably also contain thermal initiators such as, for example, azo compounds or peroxides. However, it is preferable not to use benzoyl peroxide as the thermal initiator, since it is hazardous to the environment.
  • the resin system preferably contains clay particles in an amount of at most 1% by weight, very preferably no clay particles.
  • the resin system preferably contains natural fibers in an amount of at most 1% by weight, very preferably no natural fibers.
  • fillers e.g. aluminum hydroxide or calcium carbonate
  • additives can also be included.
  • the object on which the invention is based is achieved by an uncured liner which is impregnated with a resin system according to the invention.
  • the object on which the invention is based is achieved by a method for curing a liner, in which a liner is cured by means of coherent electromagnetic radiation.
  • the coherent electromagnetic radiation is therefore preferably laser light.
  • the resin system preferably comprises an initiator which has a transmission of more than 95% at the wavelength of the radiated electromagnetic radiation.
  • Laser light with an intensity in a range from 10 10 to 10 16 W/m 2 is preferably used in the method according to the invention.
  • the efficiency of generating light by frequency conversion can be controlled by the intensity, for example.
  • a high laser power and/or wavelength are usually not sufficient to generate harmonics. Intensity is usually defined as power per area, ie watts per square meter, ie W/m 2 .
  • Pulsed laser light is preferably used, since very high intensities of light can be generated in this way.
  • the pulse length is preferably in a range from 10 to 150 femtoseconds. As a result, for example, the intensity is higher and the resin cures efficiently.
  • the coherence length may preferably be in the range from the median particle diameter of the optical material - 10% to the median particle diameter of the optical material + 10%.
  • the wavelength of the coherent electromagnetic radiation is preferably in a wavelength range from 200 to 20000 nm, particularly preferably in a wavelength range from 300 to 5000 nm, very particularly preferably in a wavelength range from 700 to 2000 nm, most preferably in one Range from 800 to 1600 nm.
  • the coherent electromagnetic radiation can preferably have a wavelength in a range from 760 to 1600 nm—that is, in the (near) infrared range. Lasers in this spectral range are very inexpensive and efficient, and have a high penetration depth. At these wavelengths, a typical resin system exhibits high transmission.
  • the optical material such as the dielectric nanoparticles preferably have multiple uses in the method. Later use in multi-step lighting and/or repeated lighting in the event of an incorrect response is possible.
  • a liner according to the invention and/or a resin system according to the invention is preferably used in the method.
  • the object on which the invention is based is achieved through the use of coherent electromagnetic radiation for curing a liner.
  • An initiator that is not encapsulated is preferably activated in this case.
  • the initiator preferably has a transmission of more than 95% at the wavelength of the radiated electromagnetic radiation.
  • the object on which the invention is based is achieved by a method for curing a resin system, a. coherent electromagnetic radiation having a wavelength in a wavelength range from 200 to 20,000 nm is radiated into the resin system, b. wherein the resin system contains at least one optical material and at least one initiator, c. wherein the optical material emits at least light having a wavelength of 1/2, 1/3 and/or 1/4 the wavelength of the coherent electromagnetic radiation, thereby activating the initiator and curing the resin system.
  • the initiator preferably has at least one transmission minimum for electromagnetic radiation in a wavelength range from 3 to 60% of the wavelength of the radiated electromagnetic radiation.
  • a resin system according to the invention is preferably used.
  • the coherent electromagnetic radiation is preferably generated with a pulsed laser, in which the pulse length is in particular in a range from 10 to 150 femtoseconds. As a result, for example, the intensity is higher and the resin cures efficiently.
  • a commercially available resin-impregnated liner was produced, as described, for example, in EP2573442A1. However, 5% by weight of barium titanate nanocrystals (from Merck) with a median diameter of 300 nm were added to the resin system described there. In addition, the resin system contained 3% by weight of Irgacure 819 as a photoinitiator. During the renovation, the liner was drawn into the pipe to be renovated and then set up with compressed air.
  • the liner was then treated with a Ti 3+ :Al20s laser oscillator with a regenerative amplifier and a downstream optical parametric oscillator (OPA, Astrella from Coherent Inc., HE version with 6 mJ; repetition rate 1 kHz; average power at 1 W, pulse peak intensity: 3x10 15 W/m 2 , pulse duration 40 femtoseconds) and thus cured.
  • OPA optical parametric oscillator
  • the wavelength at the exit of the OPA was 840 nm.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Harzsystem zur Aushärtung mit kohärenter elektro- magnetischer Strahlung umfassend optisches Material und wenigstens einen Initiator, einen nicht ausgehärteten Liner, ein Verfahren zum Aushärten von Linern, die Verwendung von kohärenter elektromagnetischer Strahlung zur Aushärtung von Linern und ein Verfahren zum Aushärten eines Harzsystems.

Description

Aushärtung von Linern mittels kohärenter elektromagnetischer Strahlung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Harzsystem, das zur Aushärtung mit kohärenter elektromagnetischer Strahlung geeignet ist, umfassend ein optisches Material und wenigstens einen Initiator, einen nicht ausgehärteten Liner, ein Verfahren zum Aushärten von Linern, die Verwendung von kohärenter elektromagnetischer Strahlung zur Aushärtung von Linern und ein Verfahren zum Aushärten eines Harzsystems.
Bislang werden Liner mit Hilfe von UV-Licht und/oder Wärme ausgehärtet. Die Lichtaushärtung hat bisher den Nachteil, dass das Licht nicht sehr effizient eingesetzt wird und ein großer Teil der emittierten Lichtmenge nicht zur Aushärtung beitragen kann. Das UV-Licht kann nicht sehr tief in den Liner eindringen und die weiter in der Tiefe liegenden, d.h. weiter von der Lichtquelle entfernten, Bereiche des Liners werden dann möglicherweise nicht vollständig ausgehärtet, oder man muss die Dauer der Beleuchtung mit UV- Licht verlängern, was zu einer erheblichen Verzögerung des Aushärtungsprozesses führt. Das eingestrahlte UV-Licht wird nämlich vom Harzsystem absorbiert. Außerdem wird Licht auch bei Wellenlängen eingestrahlt, bei denen der Aushärtungsprozess nicht bzw. nicht ausreichend gestartet wird.
WO9851960A1 beschreibt die Aushärtung eines Liners mittels Laser, wobei ein Härtungsmittel verkapselt ist und die Kapseln das Härtungsmittel durch Lasereinstrahlung freisetzen. Das Härtungsmittel ist kein Photoinitiator. Die Kapseln müssen dabei das Laserlicht absorbieren. Sie erzeugen keine eigene Lichtstrahlung.
Das Problem, das der Erfindung zu Grunde liegt, ist daher, dass Aushärtung durch die bislang eingesetzten Lichtquellen ineffizient ist, da ein großer Teil der Intensität des Lichts nicht der Aushärtung der Liner dient und verloren geht.
Dieses der Erfindung zu Grunde liegende Problem wird in einer ersten Ausführungsform durch ein Harzsystem, das zur Aushärtung mit kohärenter elektromagnetischer Strahlung geeignet ist, umfassend wenigstens ein optisches Material und wenigstens einen (Photo-)lnitiator, gelöst.
Im Stand der Technik war es bislang das Ziel einen Photoinitiator auszuwählen, der möglichst genau bei der Wellenlänge des einstrahlenden UV-Lichts ein Absorptionsmaximum hat. Die Erfinder haben nun herausgefunden, dass ein Harzsystem viel effizienter ausgehärtet werden kann, wenn zur Aktivierung des Initiators die sekundäre elektromagnetische Strahlung von optischen Materialien zur Aktivierung des Initiators genutzt wird.
Jedes optische Material gibt elektromagnetische Strahlung, wie beispielsweise Licht, ab, wenn es mit elektromagnetischer Strahlung, wie beispielsweise Licht, bestrahlt wird. In der Regel wird am meisten Strahlung mit der Wellenlänge abgegeben, die der Wellenlänge der einstrahlenden Strahlung entspricht. Allerdings kann auch Strahlung mit den Wellenlängen der sogenannten Obertöne oder Harmonischen abgegeben werden, das heißt Licht mit 1/2, 1/3, 1/4, ... (also der ersten, zweiten, dritten, ... Harmonischen) der Wellenlänge der einstrahlenden Strahlung. Dieses Phänomen macht sich die vorliegende Erfindung zu Nutze. UV-Licht dringt in der Regel nicht sehr tief in den nicht ausgehärteten Liner ein. Daher muss man entweder aktuell sehr intensives UV-Licht verwenden und/oder die Beleuchtungszeit vergrößern. Beides hat erhebliche Nachteile (Gefahr der thermischen Schädigung des Liners, Verfahrensdauer, ... ). Mit der vorliegenden Erfindung kann man eine elektromagnetische Strahlung, wie Licht, bei einer wesentlich größeren Wellenlänge, wie beispielsweise Infrarotlicht, verwenden. Das optische Material sorgt dann dafür, dass das einstrahlende Licht mit einer hohen Wellenlänge von dem optischen Material in Form von Obertönen mit einer niedrigeren Wellenlänge, beispielsweise im Bereich des UV-Lichts, abgegeben wird. Dieses UV-Licht wird dann beispielsweise vom optischen Material mit homogener Intensität innerhalb des gesamten Harzsystems abgegeben. Der Liner kann so sehr schnell und sehr homogen aushärten. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können auch sehr dicke Volumina eines Harzsystems und insbesondere dickwandige Liner schnell und mit hoher Homogenität ausgehärtet werden.
Initiatoren im Sinne der vorliegenden Erfindung sind chemische Verbindungen, die nach Absorption von elektromagnetischer Strahlung in einer Reaktion zerfallen und so reaktive Spezies bilden, die eine Reaktion starten (initiieren) können (meist eine Polymerisation). Bei den reaktiven Spezies handelt es sich in der Regel um Radikale oder um Kationen. Vorzugsweise handelt es sich um Photoinitiatoren.
Elektromagnetische Strahlung im UV-Bereich im Sinne der Erfindung heißt elektromagnetische Strahlung im ultravioletten Bereich.
Liner im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein Liner für die Rohrleitungsoder Kanalsanierung.
Optisches Material
Optisches Material im Sinne der Erfindung ist ein Dielektrikum und ist insbesondere ein Material, das bei der Wellenlänge der kohärenten elektromagnetischen Strahlung mindestens eine Transmission von 0,0001 %, besonders bevorzugt 0, 1 %, ganz besonders bevorzugt mindestens 15%, aufweist.
Optische Materialien im Sinne der Erfindung umfassen beispielsweise klassische optische Materialien, wie beispielsweise Glas oder Rutil, die 1/3, 1/5, 1/7, ... der eingestrahlten Wellenlänge als Obertöne abstrahlen, als auch nichtlineare optische Materialien, wie beispielsweise BaTiOs, die 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, ... der eingestrahlten Wellenlänge als Obertöne abstrahlen. Optisches Material im Sinne der Erfindung ist beispielsweise jedes Material, das bei der Wellenlänge der einstrahlenden elektromagnetischen Strahlung eine gewisse Transmission aufweist. Das Material emittiert Licht der sog. Harmonischen (Obertöne), wenn es mit Licht bestrahlt wird. Die Harmonischen können eine Wellenlänge von 1/2, 1/3, 1/4, ... der Wellenlänge des einstrahlenden Lichtes und abnehmende Intensität haben. Die Harmonischen haben also eine andere Lichtfarbe als die Farbe des einstrahlenden Lichts. Die einstrahlende Strahlung dringt beispielsweise tief in das Volumen ein und weist eine hohe Intensität auch noch im Lichtaustrittsbereich des Liners auf.
Das optische Material erwärmt sich vorzugsweise durch die Absorption der Strahlung und insbesondere durch Absorption des Lichts eines Pumplasers nicht. Das optische Material trägt vorzugsweise nicht zur thermischen Reaktion bei.
Mit dem optischen Material können beispielsweise Wellenlängen oder Frequenzen im gesamten Spektralbereich erzeugt werden, in dem das Material transmittierend ist. Die Wellenlänge der erzeugten elektromagnetischen Strahlung kann an das Transmissionsminimum des Initiators angepasst werden. Es können daher zahlreiche Initiatoren verwendet werden.
Es kann auch eine Mischung von optischen Materialien eingesetzt werden. Dies kann zur Erzeugung derselben Harmonischen oder zur Erzeugung unterschiedlicher Harmonischer zur Verwendung unterschiedlicher Photoionisatoren (also beispielsweise Pumpwellenlänge: 900 nm; Material 1 mit 1/3 zur Anregung bei 300 nm und Material 2 mit 1/2 zur Anregung bei 450 nm.) dienen. Transmission (von lateinisch trans „(hin)durch“ und (ap)parere „sich zeigen, scheinen“) ist in der Physik die Fähigkeit von Materie, elektromagnetische Wellen hindurchzulassen (Transmission). Die Transmission des optischen Materials liegt im Volumen bei einer einstrahlenden Wellenlänge von 800 nm vorzugsweise bei wenigstens 70%, ganz besonders bevorzugt bei wenigstens 80%. Die Transmission ist bekanntermaßen mit 100% als Obergrenze begrenzt. Die Transmission kann mit den im Bereich der Kanalsanierung üblichen Methoden gemessen werden. Bei dem optischen Material kann es sich beispielsweise um Partikel oder Fasern handeln. Das optische Material kann beispielsweise Pulver, Konglomerat, Kristallit oder auch Molekül (Polymere,...) sein.
Vorzugsweise ist das optische Material partikulär. Vorzugsweise handelt es sich bei dem optischen Material um Nanopartikel. Die Partikelgröße des optischen Materials liegt vorzugsweise im Medium in einem Bereich von 20 bis 1000 nm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 50 bis 400 nm, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 150 bis 300 nm. Die Partikelgröße kann beispielsweise mithilfe von Laserbeugung beziehungsweise dynamischer Lichtstreuung bestimmt werden.
Die Größe der Partikel hat in der Regel keine Auswirkungen auf die erzeugte Wellenlänge beziehungsweise Lichtfarbe - allerdings auf die Intensität der abgegebenen elektromagnetischen Strahlung. Das optische Material, wie beispielsweise das Nanopartikel, kann auf die Streuung und/oder Reflexion des Gesamtmaterials angepasst beziehungsweise entsprechend ausgewählt werden.
Alternativ bevorzugt kann es sich bei dem optischen Material um Fasern handeln. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich um Glasfasern. In einem Liner werden häufig Glasfasern eingesetzt. Die Glasfasern können beispielsweise als Abschnitte, vorzugsweise im Median mit einer Länge in einem Bereich von 1 bis 20 cm, oder als längere Fasern vorliegen. Bei Linern werden häufig Glasfasermatten, -gelege und/oder -gewebe mit Harz getränkt. Die vorliegende Erfindung macht sich zunutze, dass diese Glasfasern das optisch aktive Material darstellen können und dadurch gar kein zusätzliches optisches Material eingesetzt werden muss. Die Fasern haben vorzugsweise im Median einen Filamentdurchmesser in einem Bereich von 200 bis 50.000 nm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 5.000 bis 24.000 nm. Anstelle der Nanopartikel oder zusätzlich zu den Nanopartikeln können also beispielsweise dielektrische Bestandteile des Volumenmaterials, wie beispielsweise Glasfasern (z.B. bei Linern), verwendet werden. Es sind im Falle dielektrischer Bestandteile des Volumenmaterials, wie beispielsweise der Glasfasern, beispielsweise keine zusätzlichen optischen Materialien erforderlich. Alternativ oder zusätzlich zu Glasfasern können auch Fasern aus Polymer, Aramid oder Kohlenstoff eingesetzt werden. Diese Fasern können auch einen bevorzugten Filamentdurchmesser in einem Bereich von 4.000 bis 15.000 nm aufweisen. Im Falle von Polymerfasern kann der Filamentdurchmesser in einem Bereich von 10 bis 60 pm liegen.
Vorzugsweise ist das optische Material dielektrisch, besonders bevorzugt dielektrisch polar, d.h. es weist eine Vorzugsrichtung in der Kristallstruktur auf. Dadurch kann auch die zweite Harmonische genutzt werden. Übliches Glas von Glasfasern ist nicht polar. Dadurch kann bei Einsatz von Glasfasern die zweite Harmonische nicht verwendet werden. Die zweite Harmonische hat eine wesentlich höhere Intensität als die dritte Harmonische.
Das optische Material sind also vorzugsweise dielektrische Nanopartikel und/oder dielektrische Fasern.
Vorzugsweise ist die kohärente elektromagnetische Strahlung Laserlicht.
Vorzugsweise liegt die Wellenlänge der kohärenten elektromagnetischen Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 20000 nm, besonders bevorzugt in einem Wellenlängenbereich von 300 bis 5000 nm, ganz besonders bevorzugt in einem Wellenlängenbereich von 700 bis 2000 nm, am meisten bevorzugt in einem Bereich von 800 bis 1600 nm.
Das optische Material ist in dem Harzsystem vorzugsweise in einer Menge in einem Bereich 0,01 bis 200 Gewichtsteilen in Bezug auf 100 Gewichtsteile Harz enthalten. Handelt es sich bei dem optischen Material um Partikel, so ist das optische Material vorzugsweise in einer Menge in einem Bereich von 0,01 bis 10 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt von 0,02 bis 2 Gewichtsteilen, in Bezug auf 100 Gewichtsteile Harz enthalten. Handelt es sich bei dem optischen Material um Fasern, so ist das optische Material vorzugsweise in einer Menge in einem Bereich von 30 bis 150 Gewichtsteilen in Bezug auf 100 Gewichtsteile Harz enthalten.
Die Konzentration der Nanopartikel kann in einem großen Bereich variiert werden. Die Konzentration der Nanopartikel kann auch sehr gering sein, da das Auslösen der Reaktion durch die Initiatoren im Abstand der Reichweite der erzeugten Strahlung erfolgen kann, also mit einem relativ großen Abstand der Nanopartikel. Die Konzentration der Nanopartikel in dem gesamten Harzsystem kann beispielsweise in einem Bereich von 0,01 bis 10 Gew.%, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,02 bis 1 Gew.%, des Harzsystems liegen.
Der Brechungsindex des optischen Materials kann durch die Wahl des optischen Materials vorzugsweise dem Harzsystem angepasst werden. Insbesondere weicht der Brechungsindex des optischen Materials vorzugsweise weniger als 50%, ganz besonders bevorzugt weniger als 20%, vom Brechungsindex des Harzsystems ab.
Die Wellenlänge oder Frequenz der im optischen Material erzeugten elektromagnetischen Strahlung hängt bei gleicher Symmetrieklasse (beispielsweise polar oder unpolar) in der Regel nicht vom Material, beispielsweise der Fasern oder der Nanopartikel, ab. Es kann im Prinzip jede Art von optischem Material verwendet werden.
Es können beispielsweise sehr kostengünstige dielektrische Nanopartikel, wie TiO2, verwendet werden. Der Einsatz solcher günstigen Nanopartikel erhöht die Gesamtkosten nicht wesentlich.
Die Benetzbarkeit des optischen Materials mit dem Harzsystem hängt vermutlich stark von der Oberflächenspannung des Harzsystems ab. Daher ist es besonders bevorzugt, wenn die Oberflächenspannung des Harzystems in einem Bereich von 10 bis 40 mN/m liegt. Die Oberflächenspannung von Harzen im flüssigen Zustand entspricht in der Regel der Oberflächenspannung von Harzen in festen Zustand, die nach Vorrückwinkel berechnet wird. So haben UP-Harze typischerweise eine Oberflächenspannung in einem Bereich von 30 bis 40 mN/m (Kopczynska et. al., Sonderdruck Oberflächenspannung von Kunststoffen - Messmethoden am LKT, Lehrstuhl für Kunststofftechnik, Universität Erlangen-Nürnberg, 2007, 2010 überarbeitet, Abschnitt 4.3). Die Oberflächenspannung des flüssigen Harzsystems kann beispielsweise nach der Wilhelmy-Plättchen-Methode, wie dort beschrieben, bestimmt werden. Das optische Material ist mit dem Harzsystem vorzugsweise dispersionsfähig.
Das optische Material kann auf der Oberfläche vorzugsweise funktionalisiert sein. Lediglich bei sehr kleinen Partikeln (z.B. Durchmesser kleiner als 20 nm) kann der Oberflächeneffekt signifikant werden. Es kann daher vorzugsweise eine chemische und/oder mechanische und/oder optische Anpassung des optischen Materials an die Umgebung realisiert werden, ohne dass der Prozess insgesamt beeinflusst würde. Dadurch können beispielsweise die Benetzbarkeit und die Dispersionsfähigkeit verbessert werden.
Initiator
In dem erfindungsgemäßen Harzsystem ist wenigstens ein Initiator vorzugsweise in einer Menge in einem Bereich von 0,01 bis 5 Gew.%, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,05 bis 1 Gew.% enthalten. Durch die neue Technologie wird wesentlich weniger Initiator benötigt. Vorzugsweise handelt es sich um einen Photoinitiator.
Vorzugsweise weist der Initiator bei der Wellenlänge der eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung eine Transmission von mehr als 95% auf.
Vorzugsweise stimmt die Bande des größten, zweitgrößsten und/oder dritt- größsten Transmissionsminimums des Initiators nicht mit der Wellenlänge der eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung überein.
Vorzugsweise weist der Initiator wenigstens ein Transmissionsminimum in einem Wellenlängenbereich von 3 bis 60 % der Wellenlänge der kohärenten elektromagnetischen Strahlung auf.
Vorzugsweise weist wenigstens ein Initiator ein Transmissionsminimum an einer Wellenlänge auf, die maximal 100 nm, besonders bevorzugt maximal 50 nm, von 1/2 oder 1/3 oder 1/4 von der Wellenlänge der einstrahlenden kohärenten elektromagnetischen Strahlung abweicht. Vorzugsweise ist dieses Transmissionsminimum das stärkste, zweitstärkste oder drittstärkste Transmissionsminimum des Initiators.
Vorzugsweise ist der Initiator nicht verkapselt. So kann er sofort wirken und zu einer homogenen Aushärtung führen. Vorzugsweise wird der Initiator durch elektromagnetischen Strahlung, insbesondere Licht, aktiviert.
Mit dem optischen Material können durch die Harmonischen simultan mehrere Wellenlängen oder Frequenzen im gesamten Spektralbereich erzeugt werden, in dem das optische Material transmittierend ist. Es kann daher auch eine Mischung mehrerer Initiatoren verwendet werden. Es kann daher bevorzugt sein, dass eine Mischung mehrerer Initiatoren in dem Harzsystem enthalten ist.
Vorzugsweise werden Initiatoren mit wenigstens einem Transmissionsminimum im Bereich von 200 bis 10000 nm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 300 bis 700 nm, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 380 bis 450 nm eingesetzt.
Vorzugsweise liegt die optische Absorption des Initiators bei der Wellenlänge der einstrahlenden elektromagnetischen Strahlung bei weniger als 10%, ganz besonders bevorzugt bei weniger als 5%, am besten bevorzugt bei weniger als 2%. Die Messung der Absorption oder Transmission kann beispielsweise in üblicher Weise durch ein Spektrometer, wie einem UV-Spektrometer oder einem Infrarotspektrometer, erfolgen. Dadurch kann die einstrahlende elektromagnetische Strahlung besonders tief in das Harzsystem eindringen und das Harzsystem besonders homogen, schnell und vollständig aushärten.
Harzsystem
Vorzugsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Harzsystem um ein Harzsystem für die Aushärtung von Linern. Beispielsweise kann es sich um ein Harzsystem aus ungesättigtem Polyester, Vinylester oder um ein Epoxidharzsystem handeln. Das erfindungsgemäße Harzsystem kann vorzugsweise auch thermische Initiatoren, wie beispielsweise Azoverbindungen oder Peroxide, enthalten. Vorzugsweise wird allerdings kein Benzoylperoxid als thermischer Initiator eingesetzt, da es umweltgefährlich ist.
Vorzugsweise enthält das Harzsystem Tonpartikel in einer Menge von höchstens 1 Gew.%, ganz bevorzugt keine Tonpartikel.
Vorzugsweise enthält das Harzsystem Naturfasern in einer Menge von höchstens 1 Gew.%, ganz bevorzugt keine Naturfasern.
Es können auch weitere Füllstoffe (beispielsweise Aluminiumhydroxid oder Calciumcarbonat) und Additive enthalten sein.
Weitere Ausführungsformen
In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe durch einen nicht ausgehärteten Liner gelöst, der mit einem erfindungsgemäßen Harzsystem imprägniert ist.
In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren zur Aushärtung eines Liners gelöst, bei dem man einen Liner mittels kohärenter elektromagnetischer Strahlung aushärtet.
Die zuvor zu den vorigen Ausführungsformen beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen gelten entsprechend für dieses erfindungsgemäße Verfahren.
Vorzugsweise ist daher die kohärente elektromagnetische Strahlung Laserlicht.
Vorzugsweise umfasst das Harzsystem einen Initiator, der bei der Wellenlänge der eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung eine Transmission von mehr als 95% aufweist. Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Laserlicht mit einer Intensität in einem Bereich von 1010 bis 1016 W/m2 eingesetzt. Die Effizienz der Erzeugung von Licht durch Frequenzkonversion lässt sich beispielsweise durch die Intensität kontrollieren. Eine hohe Laserleistung und/oder Wellenlänge reichen in der Regel nicht aus, um Harmonische zu erzeugen. Die Intensität ist üblicherweise definiert als Leistung pro Fläche, also Watt pro Quadratmeter, also W/m2.
Vorzugsweise wird Pulslaserlicht eingesetzt, da hierdurch sehr hohe Intensitäten von Licht erzeugt werden können. Die Pulslänge liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 150 Femtosekunden. Dadurch ist beispielsweise die Intensität höher und das Harz härtet effizient aus.
Die Kohärenzlänge kann vorzugsweise im Bereich vom Median des Partikeldurchmessers des optischen Materials - 10% bis Median des Partikeldurchmessers des optischen Materials + 10% liegen.
Vorzugsweise liegt, wie zuvor beschrieben, die Wellenlänge der kohärenten elektromagnetischen Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 20000 nm, besonders bevorzugt in einem Wellenlängenbereich von 300 bis 5000 nm, ganz besonders bevorzugt in einem Wellenlängenbereich von 700 bis 2000 nm, am meisten bevorzugt in einem Bereich von 800 bis 1600 nm.
Die kohärente elektromagnetische Strahlung kann vorzugsweise eine Wellenlänge in einem Bereich von 760 bis 1600 nm aufweisen - also im (nahen) Infrarot liegen. Laser in diesem Spektralbereich sind sehr kostengünstig und effizient, haben eine hohe Eindringtiefe. Bei diesen Wellenlängen weist ein typisches Harzsystem hohe Transmission auf.
Das optische Material wie die dielektrischen Nanopartikel sind in dem Verfahren vorzugsweise mehrfach von Nutzen. Eine spätere Nutzung bei der Beleuchtung in mehreren Schritten und/oder eine wiederholte Beleuchtung im Falle einer fehlerhaften Reaktion ist möglich.
Vorzugsweise setzt man bei dem Verfahren einen erfindungsgemäßen Liner und/oder ein erfindungsgemäßes Harzsystem ein. In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe durch die Verwendung von kohärenter elektromagnetischer Strahlung zum Aushärten eines Liners gelöst. Vorzugsweise wird dabei ein Initiator aktiviert, der nicht verkapselt ist.
Vorzugsweise weist der Initiator bei der Wellenlänge der eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung eine Transmission von mehr als 95% auf.
In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren zum Aushärten eines Harzsystems gelöst, a. wobei man eine kohärente elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 20000 nm in das Harzsystem einstrahlt, b. wobei das Harzsystem wenigstens ein optisches Material und wenigstens einen Initiator enthält, c. wobei das optische Material wenigstens Licht mit einer Wellenlänge von 1/2, 1/3 und/oder 1/4 der Wellenlänge der kohärenten elektromagnetischen Strahlung abgibt, wodurch der Initiator aktiviert wird und das Harzsystem aushärtet.
Vorzugsweise weist der Initiator, wie zuvor beschrieben, wenigstens ein Transmissionsmimimum für elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 3 bis 60 % der Wellenlänge der eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung auf.
Vorzugsweise setzt man ein erfindungsgemäßes Harzsystem ein.
Vorzugsweise wird die kohärente elektromagnetische Strahlung mit einem gepulsten Laser erzeugt, bei dem insbesondere die Pulslänge in einem Bereich von 10 bis 150 Femtosekunden liegt. Dadurch ist beispielsweise die Intensität höher und das Harz härtet effizient aus.
Die für Ausführungsformen beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen sollen im Rahmen der Erfindung auch als bevorzugte Ausführungsformen der anderen Ausführungsformen gelten, so lange dies von Fachleuten auf diesem Gebiet als sinnvoll angesehen wird.
Ausführungsbeispiel
Es wurde ein handelsüblicher harzimprägnierter Liner hergestellt, wie er beispielsweise in EP2573442A1 beschrieben ist. Dem dort beschriebenen Harzsystem wurden allerdings 5 Gew.% Bariumtitanatnanokristalle (Fa. Merck) mit einem Durchmesser im Median von 300 nm zugesetzt. Zudem enthielt das Harzsystem 3 Gew.% Irgacure 819 als Photoinitiator. Der Liner wurde bei der Sanierung in das zu sanierenden Rohr eingezogen und anschließend mit Druckluft aufgestellt. Der Liner wurde anschließend mit einem Ti3+:Al20s Laseroszillator mit regenerativen Verstärker und einem nachgeschalteten optisch parametrischen Oszillator (OPA, Astrella der Firma Coherent Inc., HE Version mit 6 mJ; Wiederholrate 1 kHz; mittlere Leistung bei 1 W, Pulspeakintensität: 3x1015 W/m2, Pulsdauer 40 Femtosekunden) bestrahlt und so ausgehärtet. Die Wellenlänge am Ausgang des OPA betrug 840 nm. Durch die Glasfasern und die Nanopartikel im Liner wurde Licht der zweiten und dritten Harmonischen (1/2 der eingestrahlten Wellenlänge = 420 nm; 1/3 der eingestrahlten Wellenlänge = etwa 280 nm) emittiert. Dadurch konnte der Photoin- itator aktiviert werden und das Harz ausgehärtet werden.
Die in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Harzsystem zur Aushärtung mit kohärenter elektromagnetischer Strahlung umfassend wenigstens ein optisches Material und wenigstens einen Initiator.
2. Harzsystem gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator bei der Wellenlänge der eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung eine Transmission von mehr als 95% aufweist.
3. Harzsystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex des optischen Materials weniger als 50% vom Brechungsindex des Harzsystems abweicht.
4. Harzsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge der kohärenten elektromagnetischen Strahlung in einem Bereich von 200 bis 20000 nm, insbesondere in einem Bereich von 800 bis 1600 nm, liegt.
5. Harzsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Material dielektrische Nanopartikel und/oder dielektrische Faser ist.
6. Harzsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Initiator in einer Menge in einem Bereich von 0,01 bis 5 Gew.%, insbesondere in einem Bereich von 0,05 bis 1 Gew.%, enthalten ist.
7. Harzsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator nicht verkapselt ist und insbesondere durch elektromagnetische Strahlung aktiviert wird.
8. Nicht ausgehärteter Liner, der mit einem Harzsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 imprägniert ist.
. Verfahren zur Aushärtung eines Liners bei dem man ein Harzsystem eines Liners mittels kohärenter elektromagnetischer Strahlung aushärtet. 0. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Liner gemäß Anspruch 8 einsetzt. 1. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Harzsystem einen Initiator umfasst, der bei der Wellenlänge der eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung eine Transmission von mehr als 95% aufweist. 2. Verwendung von kohärenter elektromagnetischer Strahlung zum Aushärten eines Liners. 3. Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Liner ein Harzsystem aufweist, das einen Initiator umfasst, der nicht verkapselt ist und der insbesondere bei der Wellenlänge der eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung eine Transmission von mehr als 95% aufweist. 4. Verfahren zum Aushärten eines Harzsystems, a. wobei man eine kohärente elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 20000 nm in das Harzsystem einstrahlt, b. wobei das Harzsystem wenigstens ein optisches Material und wenigstens einen Initiator enthält, c. wobei das optische Material wenigstens elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von 1/2, 1/3 und/oder 1/4 der Wellenlänge der kohärenten elektromagnetischen Strahlung abgibt, wodurch der Initiator aktiviert wird und das Harzsystem aushärtet. - 16 - Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Harzsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere ein Harzsystem, mit dem ein Liner imprägniert ist, einsetzt. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die kohärente elektromagnetische Strahlung mit einem gepulsten Laser erzeugt wird, bei dem insbesondere die Pulslänge in einem Bereich von 10 bis 150 Femtosekunden liegt.
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