具有纤维素纤维的密封材料

技术领域

本发明涉及一种用于在外部密封输送液体的管道的密封材料，其中，该密封材料包含占该密封材料总重量的重量百分比为90％的纤维素纤维。

背景技术

具有纤维素纤维的密封材料是众所周知的。

例如，文献WO 2000078888描述了一种具有基质材料的密封剂，其中，在基质材料中应存在纤维素。在此由于纤维素的吸收性而使用纤维素并且应为建筑物以及为通道提供一种单组分的密封材料。

在专利文献EP 1044246中公开了一种水溶胀的密封组合物，其中密封组合物具有弹性体成分。

发明内容

本发明提供了一种用于在外部密封输送液体的管道的密封材料，其中，密封材料包含占该密封材料的总重量的重量百分比为90％的纤维素纤维，纤维素纤维作为纱线、细带、线丝、楔体(Keil)或织物层存在于密封材料中。因此，本发明提供了一种密封材料，其主要由纤维素纤维构成，因此主要由天然原料组成。此外，纤维素纤维以非常易于操作的形式存在，使得密封材料可以容易且快速地使用。尤其在快速密封管道的情况下，简单的可操作性能够在使用时实现很大简化。

本发明的另一主题涉及一种用于借助于密封材料在外部密封输送液体的管道的方法。

输送液体的管道应优选是水管，所述水管输送新鲜水或废水。密封材料可以特别好地用于密封两个管段，即用于密封将两个单独的管道连接成一长管道的部位。外部密封在此是指，密封材料主要围绕管道施加在管道外侧(或各管道外侧)上，例如通过缠绕待密封的外管道部分区域。但外部密封也应理解为是指如果将密封材料的至少70％施加到了管道的外侧，则密封材料的一小部分位于应被密封的管道或各管道的内部。

具体实施方式

在密封材料的一种实施方式中，纤维素纤维作为连续纤维、棒状纤维和/或无规纤维存在于纱线、细带、线丝或织物层中。

在一个实施方式中，与纤维素纤维的原始长度相比，纤维素纤维的长度在与含水液体接触时减少至少2％、至多20％，更优选减少至少4％、至多10％，并且特别优选减少至少5％、至多7％。因此，可以有利地产生密封材料的再拉紧，由此密封材料特别牢固地贴靠在待密封的管道上。例如，在密封了管道之后，可以向密封材料喷水，以通过纤维素纤维的收缩产生更好的密封。此外，如果管道在事后(例如在运行中)失去密封性，则纤维素纤维的收缩可以导致事后更强的密封。因此，可以有利地在短期内减少或者甚至防止由于管道不密封所导致的损坏，直至进行管道的维修。

在一个实施方案中，纤维素纤维是粘胶纤维、莱赛尔纤维、莫代尔纤维、铜氨纤维、棉纤维或上述纤维的混合物。通过使用所述纤维素纤维，能够以特别可持续的方式生产密封材料并且还能够容易地(例如通过腐烂)清除密封材料。

优选地，纱线是长丝纱线或短纤维纱线。使用纤维素长丝纱线或短纤维纱线具有的优点是，纤维素纤维易于处理并且可以卷绕在线轴上。因此，所实现的密封材料或者仅是用于制造密封材料的纤维素纤维都可以容易地运输并且简单地再次退绕或卷绕。在一个实施方式中，由纤维素纤维制成的纱线是密封材料。

在一种实施方式中，纤维素纤维以细带形式存在，其中，纤维素纤维在细带内以单向布置的方式单层地或多层地存在。纤维素纤维在细带内的单向布置应理解为，纤维素纤维在细带内沿一个方向并排拉伸地、彼此贴靠地取向。在此，细带可以横向于纤维的延展方向具有多于一层的纤维素纤维。在细带中的单向的纤维取向具有的优点是，纤维在密封材料内部以力流为取向地定向并且由此可以提高密封材料的拉力。因此，可以有利地形成密封材料，该密封材料能够特别牢固地围绕管道拉伸，而不会使密封材料断裂。在一个实施方式中，纤维素纤维的细带构成密封材料。

在一个实施方案中，纤维素纤维在密封材料中作为线丝存在，纤维素纤维以50至200转/米、优选以75至125转/米并且特别优选以100转/米存在于线丝中。作为线丝来使用的方案具有以下优点，即纤维素纤维在线丝内部相互形成紧密的复合结构，而纤维素纤维不必通过其他介质(例如基质或浆料)相互连接。由此不仅可以简化密封材料的运输、使用，而且可以简化密封材料的生产。在一个实施方式中，由纤维素纤维制成的线丝构成密封材料。

在一种实施方式中，纤维素纤维在密封材料中作为织物层存在。作为织物层，例如可使用由纤维素纤维构成的织造布或无纺布。织物层可以例如包括斜纹编织、平纹编织或缎纹编织。在织物层中经纱和纬纱都可以由纤维素纤维构成。无纺布例如可以是无规纤维无纺布。织物层使密封材料特别薄。因此，密封材料横向于密封材料的主延展方向具有小的厚度。因此，密封材料还可以特别好地用在狭窄的部位处，或者甚至可以部分地放置在管道内，而密封材料不会影响管道与其他管道的进一步连接。在一个实施方式中，由纤维素纤维制成的织物层构成密封材料。

在一个实施例中，密封材料具有楔体形状，其中该楔体被构造为三维体。优选通过纤维素纤维来形成该楔体形状，纤维素纤维因此在密封材料中成楔体形状。在此，三维体的延展方向应垂直于难以忽视的/显著的主延展方向。这种楔体例如可由短纤维或短纤纤维构成，所述短纤维或短纤纤维以随机布置的方式优选在湿的状态下压合成楔体形状。楔体优选应能至少被压缩一次，从而可以为了密封管道而例如将楔体压向待密封的部位并且以楔体缠绕该部位。在一个实施方案中，楔体包括纤维素纸浆，所述纤维素纸浆在与水接触时会溶胀。这使得密封材料特别好地适配于待密封的管道，纸浆溶胀并且楔体被紧密地压入到待密封的部位中。另一方面，纤维素纤维在与水接触时收缩，从而减小楔体围绕管道的缠绕半径，并且更紧地将楔体拉紧在管道上。在一个实施方式中，由纤维素纤维制成的楔体构成密封材料。

密封材料可以含有填料，其中，密封材料中填料的比例应小于10％，优选小于5％。例如可以使用溶胀剂和/或聚合物材料作为填料。

在一个实施方案中，溶胀剂是纤维素纸浆和/或纤维素絮状物(Celluloseflocken)。通过使用由与纤维相同的材料制成的溶胀剂，密封材料具有较少的不同成分，并且因此可以特别好地回收利用。

在一个实施方式中，聚合物材料是热塑性塑料或热固性塑料。在使用热塑性材料时，密封材料例如可以任意频繁地加热并且例如围绕管道重新调整。使用热固性塑料具有的优点是，一旦热固性塑料完全交联，能产生几乎不可改变的密封材料。

如果密封材料包括聚合物，则聚合物材料优选地位于密封材料的背离管道的外侧上。这意味着，密封材料的不与管道直接接触的外表面具有热塑性塑料形式或热固性塑料形式的聚合物。优选地，聚合物材料被设计得至少略有弹性，从而其可与纤维素纤维一起被拉紧并且在聚合物材料中不形成裂缝。当密封材料具有溶胀剂时，聚合物材料的一定弹性也是重要的。聚合物材料在此也优选与溶胀相适合，而在聚合物材料中不形成裂缝。

作为聚合物材料，优选使用聚丙烯、聚酰胺、聚丙交酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯或上述物质的混合物。

优选地，密封材料在密封材料的背离管道的外侧上具有作为颗粒、絮状物和/或粉末的聚合物材料。在一个实施例中，聚合物材料优选地最初在密封材料的外侧上不形成封闭层。纤维素纤维例如可以具有聚合物颗粒，其中，该颗粒仅位于纤维外侧的离散位置处。为此，例如在纤维素纤维已经形成用于密封材料的形状(细带、线丝、织物层、楔体)之后，可以将聚合物颗粒撒到纤维素纤维上，其中，可以通过稍微施加热量来实现聚合物颗粒在纤维上的附着。当密封材料附着到管道上时，可以加热密封材料，使得聚合物材料熔化并在层材料的外侧上形成连续的层。因此，密封材料可以有利地被保护免受外部条件的影响，例如摩擦或与天气有关的影响，并且管道的密封寿命特别长。

在另一个实施例中，聚合物材料也位于密封材料的外侧上，因此不与待密封的管道直接接触，但是聚合物材料在密封材料的外侧上形成基本连续的层，而无需对聚合物材料作任何进一步处理。例如，聚合物材料可以作为熔体施加到由纤维素纤维制成的细带上。在这种情况下，密封材料具有内侧和外侧。内侧没有聚合物材料涂层并且必须与管道接触。密封材料仍然可以在内侧收缩，因为纤维素纤维可以与来自管道的水接触。然而，密封材料的外侧涂覆有聚合物材料，由此，密封材料例如可很好地卷起和/或展开，并且此外，当密封材料安装在管道上时，密封材料可被保护免受外部影响。在此因为密封材料被保护不受摩擦或其他外部条件(例如，风化)的影响，所以密封材料的使用寿命延长。

在涉及聚合物材料的这两种实施例中，密封材料可以在内侧上具有溶胀剂，例如纤维素纸浆或纤维素絮状物。

本发明的另一主题涉及一种用于使用密封材料在外部密封输送液体的管道的方法，如上所述，所述密封材料包括聚合物材料。为了密封，将密封材料缠绕或施加在待密封的管道部位周围，然后使在密封材料外侧上的聚合物材料活化。优选地，聚合物材料的活化导致聚合物材料形成连续的层。由此，密封材料的外部的表面(外表面)被聚合物材料封闭。聚合物材料的活化借助于例如以一定波长的热或辐射的形式提供能量来进行。聚合物材料的连续层在此是指聚合物材料在密封材料的外侧上形成大致封闭的表面。如果未被聚合物材料涂覆的密封材料的外表面小于15％、小于10％、小于5％，则存在封闭的表面。

关于密封材料提及的所有实施方式也可以适用于在该方法中可使用的密封材料。