Dreischichtbänder - Zweischichtbänder - DENSO

Technische InformationDreischichtbänder - ZweischichtbänderDie nachfolgende technischeInformation beschreibt dieUnterschiede zwischenDreischichtbändern undAufbauDENSOLEN Dreischicht-Verbundbänder bestehen aus einerTrägerfolie, die beidseitig mit einerButylkautschukbeschichtungversehen ist. Bei asymmetrischenBändern wird die dünnere äußereBeschichtung zusammen mit derTrägerfolie im Coextrusionsverfahrenhergestellt und istdadurch mit dieser fest undGrenzschicht-frei verbunden. Diedicke innere Butylkautschukbeschichtungist über eineebenfalls coextrudierteHaftvermittlungsschicht mit derTrägerfolie verbunden. Insgesamtergibt sich damit im Querschnittdes Bandes ein homogenerÜbergang von Butylkautschuk zuPE und wieder zu Butylkautschukohne Grenz- und Trennschichten.FunktionZweischichtbändern und erklärt,warum reine Zweischichtband-Systeme für denKorrosionsschutz vonDreischichtbändern besitzen immereine Trennzwischenlage, um einVerschweißen der Bandlagenschon auf der Rolle zu verhindern.Abb. 1: Querschnitt durch einasymmetrisches DENSOLENDreischichten-Verbundband (z.B.AS 40)Demgegenüber besitzenZweischichtbänder eineTrägerfolie, die einseitig mit einerklebenden Beschichtung versehenist. Bei bestimmten Formulierungenerdverlegten Rohrleitungen undRohrleitungsbauteilen generellungeeignet sind.der Kleberbeschichtung (sehrklebrig und sehr weich) ist auch beiZweischichtbändern dieVerwendung einerTrennzwischenlage erforderlich.Das Vorhandensein einerTrennzwischenlage beiZweischichtbändern ist jedoch keinIndiz für eine Selbtverschweißungzwischen den Bandlagen, sondernlediglich dafür, daß dieAdhäsionskräfte des Klebersdessen Kohäsion, also die innereFestigkeit, übersteigenAbb. 2: Querschnitt durch einZweischichtbandAbb. 3: Abdichtung durch Verklebung bei einem reinenZweischichtband-SystemAbb. 4: Abdichtung durch Selbstverschweißung beieinem Dreischichtband-System

Der zentrale Unterschied in derFunktion von Dreischicht- undZweischichtbändern alsKorrosionsschutzumhüllung fürRohrleitungen liegt in derVollständigkeit der Abdichtung inder Bandüberlappung.Bei Zweischichtbändern ist durchdas Aufeinandertreffenunterschiedlicher Materialien (PE-Trägerfolie undKleberbeschichtung) immer nureine verklebende Abdichtungmöglich. Bei einer solchenAbdichtung kann es zur Bildungsogenannter Mikrokanäle in derGrenzschicht kommen, dieDiffusionspfade für Wasser undSauerstoff darstellen. (Abb. 3). Daauch das Vorhandensein kleinsterHohlräume in der spiraligen Band-Band-Überlappung nicht immerausgeschlossen werden kann, istsogenannte Spiralkorrosion (Abb.5) das häufigste primäreSchadensbild bei Rohrleitungen,die mit reinen Zweischichtband-Systemen umhüllt wurden.SelbstverschweißungSelbstverschweißung oder auchKaltverschweißung zwischenBandlagen von Kunststoffbändernkann nur bei beidseitig mitButylkautschuk beschichtetenAbb. 5 Spiralkorrosion unter einemZweischichten-BandsystemBei Dreischichtband-Systemenbesteht diese Gefahr nicht. Durchdie Selbstverschweißung derButylkautschukschichten entstehtin der Bandüberlappung einGrenzschicht-freier und damitdiffusionsdichter Übergangzwischen den Bandlagen (Abb. 4).Wasser und Sauerstoff könnennicht zwischen die Bandlagendiffundieren und deshalb dieStahloberfläche nicht erreichen.Korrosionsschutz-Bandsystemesollten daher in der Innenlageimmer aus vollverschweißendenDreischichtbändern bestehen.Lediglich in der Außenlage könnenaus KostengründenZweischichtbändern alsmechanische Schutzbändereingesetzt werden (Abb 6).Bändern stattfinden. Wie in Abb. 7skizziert kommt es in derÜberlappung über dieSchichtgrenzen hinweg zu einerInterdiffusion von Kautschuk-Abb. 6 Aufbau vonKorrosionsschutz-Bandsystemen(oben: Einbandsystem, unten:Zweibandsystem)- jeweils miteinem Dreischichtband in derInnenlageDie Gefahr der Diffusion vonWasser und Sauerstoff durch dieBandüberlappung vonZweischichtbändern ist naturgemäßbei kurzen Diffusionswegen wiez.B. bei nur zweilagiger Wicklungbesonders kritisch. Um einedauerhafte und vollständigeAbdichtung zu erzielen, gilt hier dieForderung nach Verwendung einesDreischichtenbandes inbesonderem Maße.Molekülen, so daß nach einigerZeit die Grenzschichtverschwunden ist.Abb. 7: Selbstverschweißung zwischen zwei Butylkautschuk-SchichtenBei reinen Zweischichtband-Systemen kann eine solcheVerschweißung zwischen derKleberbeschichtung des Bandesund der Polyethylen-Trägerfolienaturgemäß nicht stattfinden. Auchdas Vorhandensein einerTrennzwischenlage darf nicht alsIndiz für eine Selbstverschweißungsfähigkeitangesehenwerden, es bedeutet lediglich, daßdie Haftfestigkeit die innereFestigkeit des Klebers übersteigtund es ohne eineTrennzwischenlage beim Abrollendes Bandes zu einer Trennunginnerhalb der Kleberschichtkommen würde (Abb. 8).

Ein Trennmodus wie in Abb. 8dargestellt täuscht also beiZweischichtbändern eineSelbstverschweißung nur vor.Abb. 8: Kohäsionsbruch beimAbschälen von ZweischichtbändernBezüglich der Bewertung einessolchen Kohäsionsbruchs müssenzwei Fälle unterschieden werden:• Bänder mit sehr weichenBeschichtungen, z.B.Petrolatumbänder derBelastungsklasse A mitSchälwiderständen < 1 N/cm:Hier kann davon ausgegangenwerden, daß die Beschichtungweich und plastisch genug ist, umeine dauerhafte Abdichtung auchzwischen PE-Abdeckfolie undPetrolatummasse zugewährleisten. Nachteil: Diegeringen Schälwiderständebieten nur eine sehr geringeSicherheit gegen das Abscherender Umhüllung untermechanischer Belastung.• Beschichtungen auf Bändern derBelastungsklasse B oder C mitSchälwiderständen > 20 N/cm:Die im Vergleich zum Petrolatumsehr hohen Schälwiderständebedeuten, daß die Festigkeit derBeschichtung so groß ist, daßeine dauerhafte Abdichtungzwischen den Bandlagen nicht injedem Fall gegeben ist.Prinzipiell gilt: Je höher dieSchälwiderstände einesZweischichtbandes sind, um sohöher ist die Festigkeit seinerKleberbeschichtung und um sogeringer ist seine Fähigkeit, in derBand-Band-Überlappung alleDiffusionskänale zu versiegeln.Die optimale Kombination - hoheSchälwiderstände (bei DENSOLEN-Band AS 40 z.B. 45 N/cm in derBand-Band-Überlappung) inVerbindung mit vollständigerVersiegelung - wird nur mitDreischichtband-Systemen erreicht.Normen-AspekteUnglücklicherweise ist diedauerhafte Versiegelung in derBand-Band-Überlappung einAspekt, der von den relevantenNormen für Korrosionsschutz-Nachumhüllungsmaterialien (DIN30672 und EN 12068) nichtabgedeckt werden kann. Der Grundliegt darin, daß es sich hier umeinen Langzeiteffekt handelt, dernicht beschleunigt und deshalb mitStandard-Normprüfungen nichterfaßt werden kann. DieNormkonformität mit DIN 30672und EN 12068 muß deshalblediglich als notwendige, aber nichtals hinreichende Voraussetzung fürdie Eignung eines Korrosions-Bandsystems angesehen werden.Über DIN 30672 und EN 12068hinaus fordern deshalb alle großeneuropäischen Gasnetzbetreiber inIhren internen Spezifikationen dieVerwendung vonDreischichtenbändern für dieInnenlage eines Bandsystems.DENSO GmbHPostfach 150120 • D-51344 LeverkusenTel.: 0214-2602-0 • Fax: 0214-2602-217Internet: www.denso.de • E-Mail: info@denso.deFür die in Tabellen und Diagrammen angegebenenMaterialeigenschaften gewährleisten wir nur fürdie in den entsprechenden Normen gefordertenWerte. Unsere Merkblätter und Druckschriftenberaten nach bestem Wissen. Der Inhalt ist jedochohne Rechtsverbindlichkeit. Im übrigen geltenunsere Allgemeinen Verkaufsbedingungen.Nr. 02, Stand: 03/08