PL167386B1 - Taśma samoprzylepna, zwłaszcza do przeciwkorozyjnego Izolowania rurociągów - Google Patents

Abstract

1. Taśma samoprzylepna, zwłaszcza do przeciwkorozyjnego izolowania rurociągów, składająca się z nośnika w postaci folii oraz masy samoprzylepnej i przekładki antyadhezyjnej, korzystnie z papieru silikonowego, przy czym masa zapewniająca samoprzylepność zawiera asfalt, kauczuk butadienowo-styrenowy, wypełniacz i stabilizator, znamienna tym, że nośnik wykonany jest z folii polietylenowej, przy czym folia ta jest dwustronnie jonizowana i jednostronnie, od strony masy samoprzylepnej, moletowana, zaś masa samoprzylepna zawiera 40-60% wagowych asfaltu przemysłowego izolacyjnego, 5-15% wagowych kauczuku butadienowo-styrenowego oraz 55-25% wagowych wypełniacza.

Description

Przedmiotem wynalazku jest taśma samoprzylepna, zwłaszcza do przeciwkorozyjnego izolowania rurociągów metalowych przemysłowych i wodno-kanalizacyjnych układanych bezpośrednio w ziemi. Taśmę stosować można również do izolacji wodochronnej stropów kondygnacyjnych, ścian, fundamentów, uszczelniania studzienek, kanałów betonowych, składowisk odpadów przemysłowych.

W technikach zabezpieczania przez korozją coraz powszechniejsze jest stosowanie warstwowych układów izolacyjnych wytwarzanych z wykorzystaniem materiałów polimerowych i bitumicznych. Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr 4 184 959 znany jest izolacyjny materiał warstwowy składający się z nośnika, którym jest folia z PCW, korzystnie zawierającego 6-14% wagowych asfaltu, z warstwy pośredniej zawierającej kauczuk syntetyczny, taki jak poliizobutylen lub chloropren, terpolimer izobutylen-butadien-cis/trans-buten oraz materiał bitumiczny, ewentualnie z żywicami pirolitycznymi i z warstwy samoprzylepnej, którą stanowi kauczuk syntetyczny, taki jak poliizobutylen, kopolimer poliizobutylenu lub chloropren, zawierający ewentualnie także materiał bitumiczny i talk. Warstwę pośrednią wytwarza się na folii PCW nanosząc ją w stanie stopionym lub w postaci roztworu w rozpuszczalnikach organicznych, zaś warstwę samoprzylepną nanosi się w postaci roztworu. Rozpuszczalnik usuwa się następnie w uciążliwym procesie odparowywania w tunelach suszących. W poi167 386 skim opisie patentowym nr 132 737, dotyczącym także wytwarzania izolacyjnych materiałów warstwowych na nośniku z folii PCW podano, że odpowiednia przyczepność pomiędzy nośnikiem i naniesioną warstwą, zawierającą w swoim składzie asfalt, występuje tylko wtedy, kiedy folia PCW również zawiera asfalt. Folię taką wytwarzać trzeba w specjalnym procesie produkcyjnym.

W polskim opisie zgłoszeniowym nr P 284 881 dotyczącym wieloskładnikowej, złozonej kompozycji izolacyjno-klejącej, zawierającej obok asfaltu i kauczuku butadienowo-styrenowego wiele składników modyfikujących, takich jak dodatki adhezyjne, uplastyczniające, rozpuszczalnik organiczny i inne, wymieniona jest, między innymi, możliwość zastosowania kompozycji do powlekania nośników włóknistych, folii polietylenowych, polipropylenowych czy metalowych. Kompozycja przedstawiona w opisie ma szczególny zestaw cech wytrzymałościowych i wyroby wytwarzane z użyciem tej kompozycji przeznaczone są do wykonywania izolacji lub uszczelnień pracujących pod dużymi obciążeniami dynamicznymi, w warunkach zmiennych naprężeń rozciągających i ściskających.

Szeroko stosowane są powłoki izolacyjne wytwarzane bezpośrednio na rurociągach przez nakładanie mas bitumicznych w stanie stopionym i następnie owijanie welonem szklanym lub foliami z tworzyw sztucznych. Sposoby te charakteryzują się licznymi niedogodnościami. Masę bitumiczną utrzymywać trzeba w trakcie wykonywania prac w stanie stopionym, w wysokich temperaturach, często przez dłuższe okresy czasu, spowodowane na przykład zmianami pogody w przypadku izolowania rurociągów w odkrytej przestrzeni, na trasie ich przebiegu lub innymi zakłóceniami. Stopione masy bitumiczne poddane przez dłuższy czas oddziaływaniu wysokich temperatur, tracą swoje pierwotne własności; następuje raptowny wzrost ich lepkości, co sprawia, że stają się nieużyteczne lub co najmniej trudne staje się nakładanie ich na izolowane powierzchnie. Problem ten omówiony jest dość szeroko w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 4 440 886, w którym podano, że powyższe zjawisko występuje nawet silniej w masach asfaltowych zawierających kauczuki syntetyczne. W rozwiązaniu będącym przedmiotem cytowanego patentu niepożądanemu wzrostowi lepkości kompozycji asfaltowych przeciwdziała się wprowadzając do nich stabilizujące ilości azotynów metali alkalicznych. Inne niedogodności towarzyszące opisywanemu sposobowi wytwarzania powłok izolacyjnych to konieczność manipulowania gorącym, lepkim materiałem, emitującym szkodliwe opary. Drugim etapem wykonywania powłoki jest nakładanie warstwy zewnętrznej chroniącej warstwę bitumiczną, polegające na owijaniu na przykład arkuszami lub taśmami polietylenowymi. Wykończenie to ma poważne wady niezależnie od tego czy kolejne pasma materiału układane są tak, aby ich brzegi nakładały się na siebie, czy też aby ściśle do siebie przylegały. Utworzona warstwa zewnętrzna nie jest szczelna. W pierwszym przypadku nie jest szczelna, ponieważ między nałożonymi na siebie powierzchniami folii nie występują siły adhezji umożliwiające utworzenie szczelnych połączeń. W drugim przypadku, między krawędziami folii pozostają szczeliny. Warstwa wewnętrzna narażona jest więc na degradujące oddziaływanie środowiska zarówno w przypadku rurociągów usytuowanych w ziemi jak na powierzchni. Możliwe jest wprawdzie utworzenie jednolitej powłoki przez ogrzewanie owiniętej na zakładkę taśmy polietylenowej, aby nastąpiło lepkie sklejenie nałożonych na siebie powierzchni, ale oznacza to kolejny pracochłonna, uciążliwą i nie gwarantującą zupełnej szczelności operację.

W brytyjskim opisie patentowym nr 1 504 465 opisane są powłoki izolacyjne rurociągów wytwarzane w ten sposób, że specjalna masa izolacyjna zawierająca asfalt, kauczuk syntetyczny, utleniony polipropylen lub utleniony kopolimer etylenowo-propylenowy i składniki adhezyjne, nanoszona jest za pomocą wytłaczarki na powierzchnię rury przesuwającej się przez ustnik wytłaczarki, a następnie w ten sam sposób nanoszona jest warstwa zewnętrzna ochronna, na przykład z polietylenu, polipropylenu lub PCW. Wytworzona powłoka jest szczelna, jej warstwy są dobrze zespolone między sobą oraz z podłożem. Sposób ten wymaga jednak specjalnych maszyn i nadaje się do izolowania rurociągów o stosunkowo małych średnicach. W przypadku rurociągów o dużych średnicach stopioną masę izolacyjną nanosi się in4

167 386 nymi metodami mechanicznymi, a warstwę zewnętrzną tworzy się przez owijanie taśmą folii polimerowej, a zatem powłoki mają takie same wady jak opisano wyżej.

Zaznaczyć też trzeba, ze choć stosuje się folie polietylenowe do osłaniania nałożonych na chronione powierzchnie mas asfaltowo-kauczukowych, to generalnie ich przyczepność do tych mas jest słaba.

Celem wynalazku jest taśma izolacyjna, wygodna i łatwa w użyciu, umożliwiająca wytwarzanie przeciwkorozyjnych powłok izolacyjnych o wysokiej jakości, odpornych mechanicznie i odpornych na niszczące działanie środowiska.

Istota taśmy samoprzylepnej według wynalazku polega na tym, że taśma składa się z warstwy samoprzylepnej, którą stanowi masa zawierająca asfalt, kauczuk butadienowo-styrenowy, wypełniacz i stabilizator płynięcia oraz z nośnika, którym jest folia polietylenowa dwustronnie jonizowana i jednostronnie, od strony masy samoprzylepnej, moletowana, przy czym obie warstwy są trwale, mocno zespolone. Na warstwę samoprzylepną położona jest przekładka antyadhezyjna, korzystnie z papieru silikonowego, zabezpieczająca przed samosklejeniem się taśmy zrolowanej. Masa samoprzylepna korzystnie zawiera 40-60% wagowych asfaltu przemysłowego izolacyjnego, 5-15% wagowych kauczuku butadieno-styrenowego, 55-25% wagowych wypełniacza, takiego jak talk lub kreda. Masa samoprzylepna może też zawierać poliizobutylen, a jej skład jest w tym przypadku następujący: 35-80% wagowych asfaltu przemysłowego izolacyjnego, 5-10% wagowych kauczuku butadieno-styrenowego, 5-15% wagowych poliizobutylenu i do 40% wagowych wypełniacza. Pożądane jest aby masa samoprzylepna zawierała także dodatek któregoś ze znanych środków przeciwkorozyjnych.

Folia nośnikowa może być wykonana z polietylenu naturalnego, ale może też być z polietylenu barwionego sadzą i zawierającego stabilizatory przeciwko promieniowaniu ultrafioletowemu, szczególnie jeśli wykonane z taśmy powłoki izolacyjne są eksponowane na działanie światła dziennego.

Taśma izolacyjna w wersji wzmocnionej, o większej wytrzymałości mechanicznej, może zawierać zatopiony w warstwie samoprzylepnej materiał włóknisty w postaci włókien syntetycznych lub szklanych.

Okazało się, że w taśmie według wynalazku, dzięki temu, że zawiera ona folię polietylenową dwustronnie jonizowaną i jednostronnie moletowaną, następuje bardzo mocne, trwałe zespolenie folii polietylenowej i warstwy samoprzylepnej i takie samo zespolenie następuje między tymi dwoma materiałami kiedy taśma sposobem na zakładkę nakładana jest lub nawijana na izolowanym obiekcie. W tym drugim przypadku zespolenie następuje dzięki temu, że jonizowana jest także zewnętrzna strona folii. Wgłębienia na powierzchni folii moletowanej, w postaci na przykład rowków równoległych lub dowolnie krzyżujących się, dodatkowo zwiększają wzajemną adhezję folii i warstwy asfaltowo-kauczukowej.

Grubość folii polietylenowej w taśmie wynosi od 0,1 do 0,3 mm, a grubość warstwy samoprzylepnej od 1,5 do 3 mm. Szerokość taśmy może być dowolna, dostosowana do potrzeb.

Taśmę stosuje się głównie do ręcznego lub mechanicznego izolowania rurociągów wszystkich średnic, ale można ją stosować również w budownictwie do izolacji wodochronnej stropów, ścian i fundamentów, uszczelniania studzienek, obiektów betonowych, składowisk odpadów.

Walory taśmy według wynalazku są wykorzystane najpełniej, kiedy taśma układana jest tak, aby kolejne pasma częściowo się na siebie nakładały. Między nakładającymi się na siebie powierzchniami, to jest z jednej strony masą samoprzylepną, a z drugiej strony jonizowaną folią, starannie dociśniętymi, następuje mocne zespolenie. Powstaje jednorodna, dokładnie szczelna powłoka ochronna. Jej warstwę zewnętrzną stanowi folia z polietylenu, który jest tworzywem charakteryzującym się duzą odpornością chemiczną, a kiedy zawiera sadzę i odpowiednie dodatki - także odpornością na degradację świetlną. Tak więc, dzięki szczelności powłoki polietylenowej, która sama jako taka jest odporna na niszczące działanie środowiska, chroniony jest także właściwy materiał izolacyjny, to jest masa asfaltowo-kauczukowa, a tym samym dobrze chroniony jest obiekt zabezpieczany przed korozją.

167 386

Wytworzone z taśmy powłoki mają zadowalającą wytrzymałość mechaniczną. Są wystarczająco mocne i elastyczne aby wytrzymać uderzenia, na przykład podczas zasypywania kamienistym gruntem wykopu, w którym ułożono rurociąg. W razie zaś wystąpienia uszkodzeń, są one łatwe do naprawienia przez nałożenie i dociśnięcie odpowiednio dużego kawałka taśmy.

Podsumowując, w taśmie według wynalazku znalazły nieoczekiwanie pomyślne rozwiązanie liczne problemy dotyczące opisanej dziedziny izolowania: od zamiany uciążliwości operowania lepkimi, gorącymi masami i uciążliwości uszczelniania powłok, na proste prace z użyciem taśmy izolacyjnej, poprzez uzyskanie wyrobu o bardzo dobrych własnościach z dostępnych, a mało obiecujących materiałów, aż do uzyskania wysokiej jakości powłok izolacyjnych.

Taśma według wynalazku przedstawiona jest w przykładzie wykonania.

Przykład .Stopioną masę asfaltowo-kauczukową, o przykładowych składach przedstawionych w tabeli, wytłacza się na powierzchnię taśmy polietylenowej o grubości 0,2 mm. Taśma jest dwustronnie jonizowana i jednostronnie, na powierzchni pokrywanej stopioną masą, moletowana. Grubość nakładanej warstwy, w tym przypadku 1,6 mm, reguluje się za pomocą urządzenia ograniczającego usytuowanego nad taśmą.

Tabela

Składniki	I % wagowych	II % wagowych
asfalt PS 40/175	52	67
kauczuk butadienowo-styrenowy 3060K	13	6
wypełniacz	30	10
poliizobutylen	-	14
stabilizator	5	3

Po schłodzeniu i zestaleniu się masy samoprzylepnej, taśmy wykonane z masy o składach przedstawionych w tabeli mają następującą charakterystykę:

I II

- grubość, (mm)	1,8	1,8
- ciężar powierzchniowy, (g/m2)	2628	2600
- wytrzymałość mechaniczna na zerwanie, (N/cm szerokości)	26	35
- przyczepność do stali (przez odrywanie), (N/cm)	34	37
- przyczepność w zakładce (przez odrywanie), (N/cm)	28	30
- nasiąkliwość wody, (%)	0,03	0,03
- wytrzymałość na przebicie, (kV)	20	28

Na powierzchnię taśmy nakłada się przekładkę antyadhezyjną z papieru silikonowego, po czym nawija się taśmę na szpule.

Prace izolacyjne z użyciem taśmy można prowadzić w temperaturach od -5 do 30°C. Powłoki wykonane z taśmy wytrzymują dobrze zakres temperatur właściwy dla umiarkowanej strefy klimatycznej.

167 386

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Taśma samoprzylepna, zwłaszcza do przeciwkorozyjnego izolowania rurociągów, składająca się z nośnika w postaci folii oraz masy samoprzylepnej i przekładki anty adhezyjnej, korzystnie z papieru silikonowego, przy czym masa zapewniająca samoprzylepność zawiera asfalt, kauczuk butadienowo-styrenowy, wypełniacz i stabilizator, znamienna tym, ze nośnik wykonany jest z folii polietylenowej, przy czym folia ta jest dwustronnie jonizowana i jednostronnie, od strony masy samoprzylepnej, moletowana, zaś masa samoprzylepna zawiera 40-60% wagowych asfaltu przemysłowego izolacyjnego, 5-15% wagowych kauczuku butadienowo-styrenowego oraz 55-25% wagowych wypełniacza.
2. 2. Taśma według zastrz. 1, znamienna tym, ze folia polietylenowa, stanowiąca nośnik taśmy jest barwiona sadzą i zawiera stabilizatory UV.
3. 3. Taśma według zastrz. 1, znamienna tym, ze w masie samoprzylepnej ma zatopiony materiał włóknisty z włókien syntetycznych lub włókien szklanych.
4. 4. Taśma samoprzylepna, zwłaszcza do przeciwkorozyjnego izolowania rurociągów, składająca się z nośnika w postaci folii oraz masy samoprzylepnej i przekładki anty adhezyjnej, korzystnie z papieru silikonowego, przy czym masa zapewniająca samoprzylepność zawiera asfalt, kauczuk butadienowo-styrenowy, wypełniacz i stabilizator, znamienna tym, że nośnik wykonany jest z folii polietylenowej, przy czym folia ta jest dwustronnie jonizowana i jednostronnie, od strony masy samoprzylepnej, moletowana, zaś masa samoprzylepna zawiera 35-80% wagowych asfaltu przemysłowego izolacyjnego, 10-5% wagowych kauczuku butadieno-styrenowego, do 40% wagowych wypełniacza i 15-5% wagowych poliizobutylenu.
5. 5. Taśma według zastrz. 4, znamienna tym, ze folia polietylenowa, stanowiąca nośnik taśmy jest barwiona sadzą i zawiera stabilizatory UV.
6. 6. Taśma według zastrz. 4, znamienna tym, że w masie samoprzylepnej ma zatopiony materiał włóknisty z włókien syntetycznych lub włókien szklanych.