202782. lajstromszámú szabadalom • Rugalmas, habbetétes műszaki tömlő és eljárás annak előállítására
HU 202782B A találmány tárgya eljárás rugalmas, hab-betétes műszaki tömlők — tipikusan tengeri, olajátfejtő úszótömlők — előállítására újtípusú elasztomer külső borítóréteggel. A tengeri olajátfejtő úszótömlők többszörösen összetett és megerősített belső rétegből, ezt körülvevő és az úszóképességet biztosító műanyaghab rétegből, és a teljes rendszert kívülről lezáró borítólemezből állnak. A tömlőgyártás folyamatát célszerűen két fő részre bontják: a belső, megerősített tömlő-rendszer teljes felépítése után a rendszert még a habréteg felhordása előtt hőkezeléssel teljes mértékben vulkanizálják, majd ezután a második fő részben hordják fel a habréteget és alakítják ki a külső borító lemezt, amelyet ezután külön vulkanizálnak. Erre a szétválasztásra azért van szükség, mert az itt felhasználásra kerülő, nagy fajtérfogatú habréteg legfontosabb fizikai-mechanikai jellemzői a hőmérséklettől függőek. A hőre lágyuló műanyaghabból kialakított úsztató réteg fajtérfogatát már az a csekély nyomás alatt lefolytatott hőkezelés is jelentősen és irreverzibüis módon csökkenti, amely egy vékony, 3-5 mm vastagságú, kaucsuk alapú borítóréteg vulkanizálásához szükséges. Az úsztató habréteg különleges formaadási technológiával, esetleg helyben alkalmazott „in situ” habosítással is kialakítható pl. poliuretán alapon, ez azonban ri tkán gazdaságosabb, mint a sokféle úszótömlőmérethez rugalmasan adaptálható, tekercsből történő tömlőfelépítés, ahol zártcellás rugalmas hablemez feltekercselésével alakítják ki a habréteget. Az olajátfejtő úszótömlők gyártásának kulcskérdése tehát az, hogy milyen mértékben tudják csökkenteni azt a hőkezelést — a termikus hőkezelés hőfokát és/vagy időtartamát —, amely a habréteg fölött külső borítóréteg kialakításához szükséges. Azt a problémát, hogy a hőre lágyuló habréteg a második hőkezelés során kevéssé nyomódjon össze, az 1 202 094. sz. brit szabadalmi leírás szerint úgy oldják meg, hogy a habréteg fölé a felépítés során még egy különleges, merev (spirális) erősítő réteget helyeznek el, amely megakadályozza a habréteg komprimálódását. Ez az erősítő szerkezeti elem a habréteg felett lehet pl. üvegszál erősítésű reaktív műanyagból (pl. üvegszál sodraiból és epoxigyanta kötőanyagból) készített, nagy szilárdságú spirál. E műszakilag kétségtelenül jó, de költséges megoldás értékelésénél azonban figyelembe kel venni, hogy ez az erősítő szerkezet magának az olajszállító tömlőnek a vákuum-, illetve nyomástűréséhez, tehát legfontosabb üzemi paramétereihez alig járul hozzá, hiszen e paramétereket a kis szilárdságú hab alatti rétegben, tehát magában a funkcionális (belső) tömlőben kell biztosítani. Ezt az erősítő szerkezetet a belső tömlőrétegben a fenti brit szabadalmi leírás többszörös acélszálas rendszerből javasolja felépíteni. Az 1239 397. sz. brit szabadalmi leírás szerint az úszó tömlő belső, funkcionális rendszerében is üvegszál erősítésű műanyag spirált alkalmaznak. A félig merev műanyaghab védelmét az összenyomódással szemben úgy oldják meg, hogy négyszög-keresztmetszetű extrudált gumüemezből spirálisan feltekercselt, de a szomszédos menetek közt jelentős tér1 közt tartó gumirétegek közötti térközökbe fektetik a műanyaghabot, ugyancsak lemeztekercsből, spirális felhordással. Nyilvánvaló, hogy ez a megoldás csak korlátolt rétegvastagságú hab bevitelére alkalmas, és így erősen behatárolt és ily módon előállítható tengeri olajátfejtő tömlők egyik legfontosabb tulajdonsága: az úszóképesség. A találmány célja olyan eljárás, illetve tömlő kidolgozása, amelyben a tengeri olajátfejtő úszótömlő habrétege és az ahhoz csatlakozó, azt borító külső lemez a korábbiaknál gazdaságosabb módon alakítható ki, amely eljárás ill. tömlő a fenti eljárásoknál kevesebb költséges külső erősítő elemet alkalmaz, gyakorlatüag korlátlan vastagságú habréteg kialakítását teszi lehetővé, és megtartja a különféle tömlőméretekhez rugalmasan adaptálható tekercseléses felépítés elvét. Az úszó tömlőkkel szemben támasztott követelmények (mechanikai szilárdság, rugalmasság, hajlíthatóság, időjárásállóság stb.) kielégítése mellett célul tűztük ki, hogy a külső réteg térhálós (vulkanizált) elasztomer karakterét úgy lehessen kialakítani, hogy ez a technológiai lépés minél kisebb hőterheléssel járjon, tehát minél rövidebb ideig tartó és/vagy minél alacsonyabb hőkezeléssel történjen. Ezt az irreverzibilis, hőokozta deformációra érzékeny habréteg védelme és a technológiai energia-takarékosság, továbbá a technológiai ciklus-idő rövidítése egyaránt indokolja. Munkánk során meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy a külső borítólemez kialakításához nincs szükség a hagyományos módszerek szerint, teljes mértékben vulkanizált külső elasztomer lemez előállítására, hanem az úgy is elkészíthető a legegyszerűbb, tekercseléses felhordással, hogy a borítólemezt keresztmetszetükben előzetesen változó mértékben térhálósított, majd hosszirányban nyújtott szintetikus elasztomer rétegekből építjük fel, és e rétegeket nagyszilárdságú, oldószermentes, termikusán és/vagy kémiailag aktivált ragasztóréteggel kötjük össze. Fentiek alapján a találmány rugalmas habbetétes műszaki tömlő, például tipikusan tengeri olajátfejtő úszótömlő, amely rugalmas, szálerősítést is tartalmazó belső rétegből, a tömlő megtöltött állapotában is úszóképességet biztosító, zártcellás, szintetikus habrétegből és külső borítólemezből áll, amelyre jellemző, hogy a tömlő külső borítólemeze olyan Többrétegű rendszer, melynek alkotóelemei keresztmetszetükben inhomogén, előzetesen részlegesen térhálósított és adott esetben hosszirányban nyújtott szintetikus elasztomer rétegek, amelyek termikusán és/vagy kémiailag aktiválható tapadó rétegek által vannak összekötve egymással. A találmány szerinti tömlő egy előnyös kiviteli alakja esetén a külső borítólemez alkotóelemeit képező, előzetesen részlegesen térhálósított elasztomer réteg keresztmetszetében olyan mértékben inhomogén, hogy felső oldalainak térhálóssága 45 és 100% közötti, míg alsó oldalainak térhálóssága 0 és 55% közötti. A találmány továbbá eljárás a fenti habbetétes műszaki tömlő előállítására, amelyben a szálerősítést is tartalmazó belső rétegre, annak teljesmértékű vulkanizálása után zártcellás, szintetikus habréteget, majd e habrétegre csavarvonalú feltekercse2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
