DE3047429C2 - Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres - Google Patents

Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bei einem derartigen bekannten Verfahren (DE-OS 57078) können bei dem gleichzeitigen Extrudieren des Äthylencopolymerisat- und des Polyäthylenschlauches in den Ringkanälen unterschiedliche Fließwiderstände entstehen, die zu einer ungenügenden Vereinigung der beiden Schläuche führen. Daher sind in den Ringkanälen des Extruderkopfes exzentrisch verstellbare Ringe angebracht, die so eingestellt werden, daß die Fließwiderstände einander angeglichen werden können. Das Extrudieren des Äthylencopolymerisats und des Polyäthylens erfolgt im Extruderkopf bei einer Temperatur von etwa 17O0C und mit einer Fließgeschwindigkeit von durchschnittlich 19,5 cm/sec. Die Ummantelungsgeschwindigkeit, d. h. die Geschwindigkeit des sich durch den Extruderkopf bewegenden Rohres beträgt hierbei etwa 30 cm/sec.
Es hat sich nun gezeigt, daß die Klebkraft bzw. die Schälfestigkeit des aus dem Äthylencopo'ymerisat bestehenden Haftklebers in manchen Fällen sehr unterschiedlich ist, was eine unzureichende Verbindung der Haftkleberschicht mit der Rohroberfläche bewirkt Untersuchungen haben ergeben, daß dieses Fehlverhalten des Äthylencopolymerisats, welches Acrylsäure und Acrylsäureester enthält auf ungünstige klimatische Bedingungen zurückzuführen ist Bei der Lagerung des betreffenden Granulates kann es bei Temperatuniifferenzen oder hoher Luftfeuchtigkeit zu einer Kondensation der Luftfeuchtigkeit im Granulat kommen, was zu einer unerwünschten chemischen Reaktion mit dem Äthylencopolymerisat bzw. zu einer Verschlechterung der Klebkraft führt Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist bekannt das Äthylencopolymerisat vor dem Extrudieren zu trocknen (BASF-Merkblatt Lupolen A 2910 MX vom März 1977). Das Vortrocknen des Granulats erfolgte bei 50° C etwa zwei Stunden lang. Die Schälfestigkeit der Mantelschicht an sich konnte dadurch zwar verbessert werden, jedoch waren deren Werte bezogen auf den Umfang des Stahlrohres noch ungleichmäßig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es ermöglicht wird, die Schälfestigkeit der Mantelschicht bzw. die Klebkraft des Äthylencopolymerisats zu verbessern, und zwar dadurch, daß gemäß der durch Versuche gewonnenen Erkenntnisse dessen chemische Zersetzung im Extruderkopf durch kürzere Verweilzeiten im Ringkanal bzw. durch eine kürzere Einwirkung der Extruderkopf-Temperatur vermieden wird. Ferner erstreckt sich die Aufgabe darauf, einen gleichmäßigen Fluß des Äthylencopolymerisats beim Austreten aus dem Ringkanal des Extruderkopfes zu gewährleisten. Außerdem soll dabei aus wirtschaftlichen Gründen die Dicke der Äthylencopolymerisatschicht ohne Beeinträchtigung der Schälfestigkeit verringert werden können.
Gelöst wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Hauptanspruches.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit dem folgenden Ausführungsbeispiel näher beschrieben:
Für das Ummanteln eines Stahlrohres mit einem Durchmesser von 150 mm wird das als Haftkleber dienende Äthylencopolymerisat, welches Acrylsäure und Acrylsäureester enthält, zunächst in einem stationären, vollautomatisch arbeitendem Kunststoffgranulat-Trockner mit trockener Luft erwärmt, die einen Taupunkt von unter —30°C aufweist. Das Trocknen erfolgt bei einer Temperatur von 70° C bei einer Dauer von einer Stunde. Das vorgetrocknete Granulat wird anschließend dem Extruder unter Luftabschluß zugeführt, in welchem es bei einer Temperatur von 160° C bis 170°C unter Druck aufgeschlossen wird. In dem Extruderkopf wird das von einem zweiten Extruder zugeführte Polyäthylen für die Mantelschicht bei einer Temperatur von 170° C eine Fließgeschwindigkeit von 25 cm/sec und für das auf 170° C erwärmte Äthylencopolymerisat eine Fließgeschwindigkeit von 25 cm/sec eingestellt. Damit wird eine gleichmäßige Schälfestigkeit, bezogen auf den Umfang des Stahlrohres, von 10 bis 12kp/cm erreicht unter gleichzeitiger Reduzierung d^r Schichtdicke des Haftklebers von üblicherweise 250 μπι auf 200 μπι.
Die Schichtdicke des Haftklebers kann bis auf ca. 150 μΐη reduziert werden, wenn auf die Rohroberfläche vor dem Ummanteln eine heißhärtende Epoxyharz-
schicht in einer Dicke von ca. 50—00 μΐη aufgebracht wird. In diesem Fall empfiehlt es sich, daß Stahlrohr vor dem Aufbringen der Epoxyharzschicht auf ca. 1000C und nach erfolgtem Ummanteln auf ca. 2000C induktiv zu erwärmen.
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Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres mit einer Mantelschicht aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, und mit einer aus einem Äthylencopolymerisat bestehenden Haftkleberschicht, wobei die Mantelschicht und die Haftkleberschicht als schlauchförmige Folien mit einem Zweikanal-Extruderkopf gleichzeitig auf das durch den Extruderkopf bewegte, auf Verarbeitungstemperatur erwärmte Stahlrohr aufgebracht v/erden und wobei das Äthylencopolymerisat-Granulat vor seinem Einbringen in den Extruder durch Erwärmen vorgetrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Vortrocknen des Äthylencopolymerisates, welches Acrylsäure und Acrylsäureester enthält, bei einer Temperatur von 70° C mit trockener Luft, die einen Taupunkt von unter —300C aufweist, etwa eine Stunde lang vorgenommen wird, und daß der Haftkleber und die Mantelschicht anschließend bei einer Temperatur zwischen 140° und 170° C exirudiert werden, wobei die Fließgeschwindigkeit des Haftklebers und der Mantelschicht bei 140°C auf mindestens 5cm/sec und bei 170° C auf mindestens 10 cm/sec eingestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verhältnis zwischen der Fließgeschwindigkeit von Haftkleber und Mantelschicht zu der Geschwindigkeit des Stahlrohres auf einen Wert von 1 :1,1 eingestellt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ummanteln auf die Oberfläche des Stahlrohres eine Grundschicht aus einem heißhärtenden duroplastischen Harz, z. B. aus einem Epoxiharz oder einem Phenol-Epoxiharz aufgebracht wird, wobei das Erwärmen des Stahlrohres vordem Ummanteln auf etwa 100°C und nach dem Ummanteln auf etwa 200° C erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für das Ummanteln von Stahlrohren mit Durchmessern zwischen 100 mm und 500 mm, dadurch gekennzeichnet, daß für die kleineren Rohrdurchmesser die höhere Temperatur und die höheren Fließgeschwindigkeiten und für die größeren Rohrdurchmesser die niedrigere Temperatur und die kleineren Fließgeschwindigkeiten eingestellt werden.
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