ES2257876T3

ES2257876T3 - Sistema y metodo para soldar una junta entre laminas de forro termoplasticas.

Info

Publication number: ES2257876T3
Application number: ES99958820T
Authority: ES
Inventors: Richard L. Bertram
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2006-08-01
Anticipated expiration: 2019-11-05
Also published as: AU1610600A; EP1141157B1; EP1141157A1; DE69929626D1; DE69929626T2; WO2000036038A1; ATE316559T1; CA2355961C; CA2355961A1; US6673193B1

Abstract

Un método para unir una junta entre una pluralidad de hojas termoplásticas, método que comprende: proporcionar una pluralidad de hojas termoplásticas, aplicar una resina con grupos hidroxilos libres a una porción de la superficie de la citada pluralidad de hojas termoplásticas para proporcionar porciones tratadas de las superficies de la citada pluralidad de hojas termoplásticas, aplicándose la citada resina en una solución que contiene un disolvente que permite que la citada resina penetre en las citadas hojas termoplásticas, y aplicar entre la citada pluralidad de hojas termoplásticas una capa intermedia de un poliuretano que tiene un exceso de componente isocianato en su composición.

Description

Sistema y método para soldar una junta entre láminas de forro termoplásticas.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

Esta invención se refiere en general a la técnica de recubrir y revestir recipientes y conductos de fluidos y más particularmente concierne a sistemas y métodos para unir químicamente y sellar recubrimientos y revestimientos con el fin de recubrir y revestir recipientes y conductos de fluidos.

Descripción de la técnica relacionada

Frecuentemente las aguas residuales y las aguas negras se conducen por conductos de fluidos de hormigón. En algunas aplicaciones, los conductos son metálicos. Los sistemas de alcantarillas tienen frecuentemente depósitos, recipientes y embalses, como embalses de sedimentación, que también son de hormigón y a veces metálicos. Las aguas residuales y las aguas negras contienen frecuentemente materiales que son muy corrosivos, especialmente con respecto al hormigón y metales. Los sistemas cerrados que constituyen la mayoría de los sistemas de aguas negras actualmente usados crean condiciones anaerobias ideales para la proliferación de bacterias anaerobias que originan sulfuro de hidrógeno. En consecuencia, frecuentemente las tuberías de aguas residuales, tuberías de aguas negras, depósitos, recipientes y embalses están sujetos a una corrosión y deterioro sustanciales. Además, el material corrosivo resultante de los subproductos digestivos de organismos existentes en los sistemas de aguas residuales y aguas negras causan un deterioro sustancial de los conductos metálicos y de hormigón.

En la presente memoria, los términos "conductos" y "tuberías" incluyen no sólo conductos y tuberías sino también registros, túneles y alcantarillas, depósitos, recipientes y embalses como se ha discutido anteriormente. Dichos "conductos" y "tuberías", tal como se usan estos términos en la presente memoria, pueden incluir, por ejemplo, "embalses" de sedimentación o tratamiento en plantas de tratamiento de aguas residuales, depósitos de reserva y, en general, estructuras de edificación implicadas en dicho tratamiento.

Frecuentemente el deterioro que ocurre en dichos conductos y tuberías toma la forma de desintegración física de las paredes de los conductos y tuberías por lo que se reduce el espesor de las paredes. Con los años se pueden destruir o corroer cantidades significativas de hormigón o metal. En muchos casos, los conductos de aguas residuales y aguas negras y estructuras similares tienen paredes tan finas que se pueden colapsar bajo el peso del tráfico que pasa por encima y se ha publicado que la gente ha metido su brazo en ellos con relativa facilidad.

Otro efecto indeseable de la corrosión y el deterioro es que, cuando están debilitadas, las paredes finas se agrietan más fácilmente originando fugas en el sistema de alcantarillas. Dichas fugas socavan el terreno o los lechos preparados que rodean a las tuberías metálicas o de hormigón. Además, estas fugas pueden contaminar el acuífero, polucionar los conductos de agua y llegar a la superficie haciendo desagradable el medio ambiente.

Algunos de los materiales corrosivos más comunes en los conductos de las alcantarillas son el ácido sulfúrico y el sulfuro de hidrógeno que, a su vez, se puede transformar en ácido sulfúrico en las condiciones existentes frecuentemente en los sistemas de alcantarillas. Sus efectos corrosivos pueden ser apreciados fácilmente. Los conductos de las alcantarillas tienen normalmente un lodo anaerobio depositado a lo largo de la pared del conducto que está sumergida por debajo de la línea o nivel del líquido. Entre los ingredientes más comunes de este depósito anaerobio están los sulfatos de diversos metales. En las aguas residuales sustancialmente líquidas, los sulfatos se reducen a iones sulfuro que se combinan con el hidrógeno presente en las aguas residuales desprendiéndose gas sulfuro de hidrógeno por encima del nivel del líquido.

El sulfuro de hidrógeno puede ser, per se, muy corrosivo de metales, de los que se hacen algunas tuberías de alcantarillas. Muchas tuberías de hormigón tienen un metal como, por ejemplo, nervios de refuerzo de acero, vigas y estructuras similares de soporte, que se denominan a veces "redondos de refuerzo".

El oxígeno del aire, así como el oxígeno procedente del agua que se condensa en las porciones superiores de las superficies interiores de las paredes de los conductos que no están en contacto con el líquido que está siendo transportado, entra en el sistema de las alcantarillas, como en los registros de inspección, e interacciona con bacterias existentes en el conducto por encima del nivel del líquido. Estas bacterias por encima del nivel del líquido producen así más sulfuro de hidrógeno. El oxígeno procedente del líquido y que se condensa del agua presente en el aire reacciona con el sulfuro de hidrógeno gaseoso originando ácido sulfúrico muy corrosivo. Este ácido reacciona con el hidróxido cálcico del cemento del conducto de hormigón produciendo yeso o sulfato cálcico, que ha sido descrito como un producto de corrosión ligera. El yeso se separa del interior de la propia pared haciéndola más fina y debilitándola sustancialmente. De esta manera, desaparecen o se eliminan trozos enteros de la pared de hormigón, reduciéndose el espesor y resistencia de la pared.

En el pasado, la restauración de dichos conductos y tuberías dañadas y debilitadas se ha realizado principalmente por dos métodos fundamentales. En una modalidad básica, se entra en los conductos de hormigón y sobre sus paredes se extiende o aplica hormigón nuevo para reconstruir el espesor a su dimensión original. Este método es algo problemático porque aplicar hormigón sobre la bóveda del conducto requiere tiempo y esfuerzos especiales. Frecuentemente, como por ejemplo en conductos de alcantarillas, se debe realizar la reparación en un intervalo de tiempo especificado. Usualmente, los conductos de las alcantarillas tienen un caudal o nivel relativamente más bajo durante las horas comprendidas entre la medianoche y las horas normales de despertarse (aproximadamente las siete de la mañana). Después de esta hora, la mayoría de los conductos de las alcantarillas están tan llenos que no es posible entrar en el conducto ni repararlo.

Una segunda modalidad implica un proceso de excavar el terreno desde la superficie superior hacia abajo hasta el conducto debilitado. Se excava la tierra a lo largo de todo el conducto debilitado y se vierte una capa de hormigón de espesor adecuado a lo largo de todo el conducto debilitado para proporcionar, de hecho, un nuevo conducto que recubre al viejo, disgregando la tubería de la alcantarilla. Este método también tiene problemas especiales. Por ejemplo, la mayoría de estas tuberías están por debajo de carreteras y calles. Excavar hacia abajo hasta la tubería de la alcantarilla requiere levantar la superficie de la carretera o calle y desviar el tráfico, frecuentemente durante semanas. La cantidad de hormigón requerido para recubrir la tubería vieja es sustancial. También es sustancial la mano de obra requerida para excavar, verter hormigón y restaurar la carretera o calle. Dicha reparación es costosa, tanto en tiempo como en material, y la interrupción del tráfico es costosa al público.

Existen otras modalidades como, por ejemplo, el método denominado "revestimiento por deslizamiento", en el que se inserta una tubería nueva en la vieja, disgregando tubería para reforzar las paredes de la tubería. Dichos métodos reducen el diámetro de la tubería o conducto y crean problemas a tuberías laterales de conexión unidas a la tubería que se está reparando o restaurando.

Muchos de los métodos usados en el pasado originan un conducto restaurado que tiene la superficie que mira hacia el efluente hecha del mismo material que se ha deteriorado antes. Este problema se ha solucionado recubriendo o revistiendo, después de restaurar el conducto, la superficie interior, pero este recubrimiento o revestimiento ha tenido sólo niveles variables de satisfacción.

En el pasado, muchos de estos recubrimientos se hacían de un material en el que se desarrollan pequeños orificios a través de los cuales rezuma la sustancia corrosiva corroyendo el hormigón así recubierto "debajo" del recubrimiento o revestimiento. La corrosión que tiene lugar debajo del recubrimiento o revestimiento no sólo deteriora el propio conducto metálico o de hormigón sino que el recubrimiento o revestimiento se desintegra contribuyendo a obstruir el conducto.

En el pasado se conocía proporcionar un revestimiento a las superficies interiores de dichos conductos y tuberías. Véase, por ejemplo, la patente número 4.792.493 concedida a Vernie L. Belcher y al autor de la presente invención y la patente número 5.268.392 concedida al autor de la presente invención. Dichos revestimientos aumentan mucho la capacidad del conducto de resistir los efectos corrosivos de los ácidos, álcalis, toxinas y material orgánico presentes comúnmente en sistemas de alcantarillas y aguas residuales.

Sin embargo, en muchas situaciones, se aplican revestimientos al interior de secciones de tuberías de hormigón antes de insertarlas en el terreno y conectarlas con otras secciones de tuberías para formar el conducto. En una tecnología convencional, los revestimientos se proporcionan en hojas que se pueden fijar al hormigón por nervios que tienen una sección transversal en forma de "T" embebidos en el hormigón. Normalmente dichas hojas tienen un ancho de aproximadamente 1,2 metros. Se sueldan entre sí varias hojas para revestir longitudes especificadas de tubería de hormigón, definiendo hojas adyacentes unas juntas en las que se produce la soldadura.

Las secciones de hojas, o simplemente las "hojas" como se denominan en la presente memoria, requieren una unión de secciones adyacentes en serie en sus bordes de unión. En el pasado, dicha unión se realizaba por una tira fina de PVC de aproximadamente 2,54 cm de ancho aplicada para cubrir la junta y sobre los dos bordes contiguos de hojas adyacentes. Dichas tiras se insertan normalmente a una velocidad de 55 metros lineales por hombre y día.

El sellado de la unión entre hojas termoplásticas adyacentes en el interior de un conducto de alcantarilla, o incluso en un recipiente, es importante debido a las sustancias corrosivas que probablemente están contenidas o son transportadas en el conducto. Si el sellado no es bueno, las sustancias corrosivas rezuman por el sellado a través del espacio entre las hojas termoplásticas adyacentes hasta la lechada de cemento u otro material e incluso hasta el hormigón o metal detrás de las propias hojas termoplásticas y queda comprometido el conducto o recipiente subyacente.

En el pasado se han realizado muchos de estos sellados por un método de termosellado. La temperatura normal en las alcantarillas subterráneas varía usualmente de 7 a 18ºC. La temperatura varía muy poco con las estaciones del año debido a la localización subterránea de los conductos. En el método de termosellado, típicamente se calienta la tira de PVC a una temperatura elevada para fusionar o termosellar la tira a las hojas termoplásticas adyacentes, que también son de PVC. Se produce necesariamente una elevación de la temperatura del PVC cuando la tira de sellado se termosella sobre las hojas de PVC. Esta subida de la temperatura que se produce en el proceso de fusión o termosellado puede dañar al PVC, esto es, secar el PVC, haciendo que su superficie se fisure y a veces se contraiga. Los procesos de fusión o termosellado pueden tender a oxidar y descomponer el PVC. Sin embargo, no subir suficientemente la temperatura de los materiales puede originar una mala unión del termosellado. Además, frecuentemente en aplicaciones de estas soldaduras por termosellado, el proceso de instalación se puede hacer de prisa aplicando calor durante un período de tiempo insuficiente para producir una unión adecuada, originando fallos posteriores de la unión.

El PVC contiene plastificantes que pueden emigrar en los procesos de fusión o termosellado, cambiando propiedades básicas del PVC. Si los plastificantes emigran a las porciones de la superficie a las que se ha de unir la tira de sellado, una superficie de unión que tenga concentraciones mayores de plastificante tenderá a hacer que la superficie sea no adherente o menos capaz de mantener una superficie unida a aquélla.

Con referencia a las figuras 1 a 3, que ilustran una técnica de sellado de la técnica anterior, un conducto de alcantarilla 10 está formado típicamente por una tubería cilíndrica de hormigón 12. Frecuentemente, el hormigón está reforzado por redondos de acero. Una hoja 14 de PVC recubre el interior de la tubería de hormigón 12. La hoja 14 mostrada es de construcción "T", teniendo una serie de nervios paralelos 16 que se extienden perpendicularmente desde la superficie de la hoja 14, terminando cada nervio en una aleta transversal perpendicular y originando una sección transversal con forma de "T". La hoja 14 se coloca normalmente en su sitio sobre el molde de hormigón antes de verter el hormigón en el molde. Cuando la tubería se separa del molde, la hoja 14 estará formada con la tubería 12. En algunas situaciones de reparaciones de conductos instalados, se puede colocar un revestimiento 14 en la tubería, como molde o soportado por un molde. Después se inserta lechada detrás del revestimiento para llenar el espacio entre el revestimiento y la tubería de hormigón y embeber los nervios "T".

Los nervios 16 con forma de "T" de la hoja de PVC están embebidos en la tubería de hormigón 12. Como se muestra, una primera hoja 20 está definida por un ancho indicado por la dimensión 22 y tiene una dimensión longitudinal suficiente para extenderse alrededor de la circunferencia interior de la tubería de hormigón 12. Como se muestra, la hoja 20 tiene un borde 24, mostrado en línea de puntos en la figura 1, que se une a un borde adyacente 26, también mostrado en línea de puntos en la figura 1, de una segunda hoja 28 que tiene un ancho 30 y está situada en serie según la longitud de la tubería de hormigón 12 en la dirección del flujo del fluido, indicado por la flecha 32. En un conducto de varios cientos de metros o incluso de varios kilómetros de longitud, hay que instalar muchas de estas hojas 12. Cada una de estas hojas 20 y 28 debe estar unida en sus juntas de tal manera que se eviten fugas en la unión.

Como se puede ver mejor en las figuras 2 y 3, una tira 36 de PVC está colocada y cubre los bordes adyacentes 24 y 26 protegiéndolos de las sustancias que circulan por el conducto 10 en la dirección de la flecha 32. La tira 36 de PVC tiene usualmente un ancho del orden de 2,54 cm. En el pasado, la tira se fusionaba térmicamente sobre las superficies superiores de las hojas contiguas 20 y 28 cubriendo la junta de los bordes 24 y 26. En esta memoria, en lo sucesivo el término "superior" significa la superficie que mira hacia el interior del conducto 10, esto es, que mira hacia el interior que lleva el flujo de fluido 32 en el conducto o, en el caso de recipientes, que mira hacia el fluido contenido en éste. Esta fusión térmica requiere aplicar a la tira una fuerte elevación de temperatura, que sea suficiente para elevar la temperatura de las hojas cubiertas 20 y 28, al menos en las porciones cubiertas por la tira 36. Además, el calor tiene que ser aplicado durante períodos de tiempo especificados, que dependen de la temperatura ambiente y de las condiciones de humedad. Frecuentemente, el sellado obtenido por este método de la técnica anterior es insuficiente y el sellado se romperá, agrietará y separará y la tira 36 se separará de la junta. El material corrosivo contenido en el conducto 10 rezumará a través de la junta entre los
bordes 24 y 26 atacando a la tubería de hormigón 12.

Como se ilustra en la figura 3, una solución común a la rotura del sellado en juntas generalmente circulares del revestimiento 14 es proporcionar una tira adicional 37, sustancialmente más ancha, que cubre la tira 36 y porciones adyacentes de las superficies superiores de las hojas contiguas 20 y 28. Sin embargo, la aplicación de esta tira de sellado más ancha requiere más cuidado y tiempo para conseguir una unión térmica satisfactoria y se ha encontrado que este sellado también se deteriorará finalmente de la misma manera que el sellado original de la tira termofusionada 36.

Por lo tanto, es deseable tener un método y un material para sellar hojas termoplásticas que revisten un conducto, como hojas de PVC, y que eviten que sustancias corrosivas transportadas por el conducto rezumen detrás de las hojas usadas como revestimientos. También es deseable proporcionar un método y un material que se puedan usar para realizar estos sellados sin elevar la temperatura. Es deseable proporcionar este método y material que consigan un sellado en un tiempo relativamente corto y que sean fáciles de realizar. La presente invención cumple con estas y otras necesidades.

La patente EP-A-356.886 describe un método para proporcionar un sustrato del tipo de resina de poliolefina con una capa de adhesivo. En el método de la patente EP-A-356.886, el sustrato se recubre con una película de imprimación que comprende por lo menos dos grupos hidroxilo. El recubrimiento hidroxílico permanece sobre la superficie del sustrato.

Resumen de la invención

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para unir una junta entre una pluralidad de hojas termoplásticas, método que comprende:

proporcionar una pluralidad de hojas termoplásticas,

aplicar una resina con grupos hidroxilos libres a una porción de la superficie de la citada pluralidad de hojas termoplásticas para proporcionar porciones tratadas de las superficies de la citada pluralidad de hojas termoplásticas, aplicándose la citada resina en una solución que contiene un disolvente que permite que la citada resina penetre en las citadas hojas termoplásticas, y

aplicar entre la citada pluralidad de hojas termoplásticas una capa intermedia de un poliuretano que tiene un exceso de componente isocianato en su composición.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para unir una pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) para reparar un conducto, método que comprende:

proporcionar una pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo),

aplicar una resina con grupos hidroxilos libres a una porción de la superficie de la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) para proporcionar porciones tratadas de las superficies de la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo), aplicándose la citada resina en una solución que contiene un disolvente que permite que la citada resina penetre en las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo),

aplicar la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) a un conducto, y

aplicar entre la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) una capa intermedia de un poliuretano que tiene un exceso de componente isocianato, con lo que la citada resina con grupos hidroxilos libres aplicada a las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo) y el citado componente isocianato en exceso de la citada capa intermedia de poliuretano unen covalentemente las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo) y la citada capa intermedia de poliuretano.

En términos generales, la presente invención proporciona un método para unir entre sí hojas termoplásticas, en una junta definida por bordes adyacentes de las hojas, por una soldadura química que se realiza en un tiempo corto, medido en minutos, y a las temperaturas existentes en las alcantarillas, esto es, a temperaturas tan bajas como 4ºC o menores. Una porción de la superficie que se extiende desde la junta comprende un poliuretano que contiene un exceso de componente isocianato. La junta entre las hojas termoplásticas se recubre por una tira de poli(cloruro de vinilo) que tiene una superficie correspondiente que contiene una resina con grupos hidroxilos disponibles para formar enlaces químicos covalentes con las porciones de superficie de las hojas termoplásticas adyacentes a la junta. La tira se aplana para expulsar gas atrapado, si lo hubiera. En otra realización actualmente preferida, el sellado también se puede realizar preparando una porción de la superficie de una primera hoja termoplástica que se extiende desde la primera hoja termoplástica y preparando una porción de la superficie de una segunda hoja termoplástica que se extiende desde el correspondiente borde de emparejamiento de la segunda hoja termoplástica y superponiendo después las porciones de las superficies de emparejamiento preparadas de la primera y segunda hojas termoplásticas, para definir una junta superponiendo los bordes de las dos hojas. De esta manera, se puede eliminar la tira adicional de poli(cloruro de vinilo). Todo el sellado se realiza a temperatura ambiente en un período de tiempo relativamente corto.

Estos y otros aspectos y ventajas de la invención serán evidentes por la siguiente descripción detallada y los dibujos adjuntos que ilustran a modo de ejemplo las características de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva de un conducto, que ilustra una técnica de soldadura (de la técnica anterior) de una junta en un conducto,

la figura 2 es una vista en sección transversal del conducto, tomada a lo largo de la línea 2-2 de la figura 1,

la figura 3 es una vista en sección transversal aumentada de una porción de la figura 2,

la figura 4 es una vista en sección transversal de una junta de unión de acuerdo con una primera realización preferida del método de soldar una junta entre hojas termoplásticas de revestimiento de acuerdo con la presente invención,

la figura 5 es una vista en sección transversal que ilustra una segunda realización preferida del método de soldar una junta entre hojas termoplásticas de revestimiento de acuerdo con la presente invención

la figura 6 es una vista en sección transversal que ilustra una tercera realización del método de soldar una junta entre hojas termoplásticas de revestimiento de acuerdo con la presente invención, y

la figura 7 es una vista en sección transversal que ilustra una cuarta realización preferida del método de soldar una junta entre hojas termoplásticas de revestimiento de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Frecuentemente las aguas residuales y las aguas negras se conducen por conductos de fluidos de hormigón. En algunas aplicaciones, los conductos son metálicos. Los sistemas de alcantarillas tienen frecuentemente depósitos, recipientes y embalses, como embalses de sedimentación, también de hormigón y a veces metálicos. Las aguas residuales y las aguas negras contienen frecuentemente materiales que son muy corrosivos, especialmente con respecto al hormigón y metales. Los sistemas cerrados que constituyen la mayoría de los sistemas de aguas negras actualmente usados crean condiciones anaerobias ideales para la proliferación de bacterias anaerobias que originan sulfuro de hidrógeno. En consecuencia, las tuberías de aguas residuales, tuberías de aguas negras, depósitos, recipientes y embalses están sometidos frecuentemente a una corrosión y deterioro sustanciales. Además, el material corrosivo resultante de los subproductos digestivos de organismos presentes en los sistemas de aguas residuales y aguas negras causan un deterioro sustancial de los conductos metálicos y de hormigón.

Aunque la restauración de conductos deteriorados se ha realizado típicamente aplicando hormigón nuevo desde el interior o exterior o insertando un conducto nuevo en el conducto viejo para reconstruir esencialmente el conducto, estos métodos han sido problemáticos en la práctica y usualmente originan un conducto restaurado tan vulnerable a la degradación como antes de la reparación. Los intentos de recubrir o revestir el interior del conducto para evitar más degradación han tenido un éxito variable puesto que orificios, roturas o discontinuidades del recubrimiento o revestimiento pueden permitir más deterioro del conducto reparado y los intentos de termosellar hojas de revestimiento adyacentes pueden dañar el revestimiento y producir un sellado incompleto.

En consecuencia, como se ilustra en los dibujos, la invención se realiza por un método de sellar un revestimiento termoplástico, como un revestimiento de poli(cloruro de vinilo) (PVC), en un conducto de una alcantarilla. Con referencia a la figura 4, en una realización actualmente preferida del método de la invención, se puede usar una tira 38 de PVC, de aproximadamente 7,6 cm de ancho, para recubrir la tira 36 de la técnica anterior ilustrada en la figura 3, que puede tener diversas configuraciones, como configuración de concatenación y configuración de interconexión, cada una de aproximadamente 2,54 cm, sobre las superficies superiores adyacentes de las hojas 20 y 28. Preferiblemente la superficie inferior 40 de la tira 38 de PVC y las superficies superiores de las hojas 20 y 28 se tratan para que contengan una resina con grupos hidroxilos disponibles para unir covalentemente la tira 38 a las superficies superiores de las hojas termoplásticas 20 y 28. Se ha encontrado que cuando las hojas termoplásticas 20 y 28 se tratan originando una porción que se extiende hacia fuera desde los bordes 24 y 26 o hacia fuera desde los bordes de la tira 36 que tiene capas 39 de un poliuretano que contiene un exceso de componente isocianato en su composición, como rociando, pintando o estratificando un poliuretano no curado sobre la hoja termoplástica y dejando que el poliuretano cure, al menos parcialmente, se puede obtener un sellado hidráulico a temperaturas ambiente tan bajas como de 4,4ºC con una tira 38 de PVC que tiene su superficie inferior pintada con una solución que contiene la resina que tiene grupos hidroxilos libres. En una realización preferida, el poliuretano no curado aplicado tiene cuerpo o viscosidad suficiente para formar un sellado eficaz. El poliuretano utilizado en el método de la presente invención tiene preferiblemente un índice de isocianato libre de aproximadamente 1,03, proporcionando aproximadamente 3 por ciento de grupos isocianatos disponibles para unirse covalentemente con los grupos hidroxilos libres y proporcionar un enlace covalente eficaz. La resina con grupos hidroxilos libres, denominada también resina hidroxílica, se proporciona preferiblemente en un activador basado en un disolvente y se puede aplicar como solución rociando o pintando, por ejemplo, sobre el termoplástico o PVC a tratar, dejando el disolvente que la resina hidroxílica penetre en el termoplástico o PVC, después de lo cual el disolvente se evapora dejando a la resina hidroxílica en la porción de la superficie del termoplástico o PVC disponible y preparada para unirse con el componente isocianato disponible en la capa de poliuretano. El activador utilizado basado en un disolvente se puede conseguir de Linabond Inc. bajo el nombre comercial "CLA-2". El activador basado en un disolvente comprende preferiblemente tetrahidrofurano (THF) y acetona, un colorante para identificar dónde se ha aplicado el compuesto y un catalizador para facilitar la unión covalente entre el termoplástico o PVC tratado con la resina hidroxílica y la capa de poliuretano. Generalmente la resina hidroxílica constituye aproximadamente 2 a 25%, preferiblemente 5 a 8% de la solución a aplicar.

En una realización actualmente preferida, la resina con grupos hidroxilos disponibles es preferiblemente un compuesto hidroxílico de una resina vinílica, disponible actualmente de Union Carbide bajo el nombre comercial "VROH". VROH es un terpolímero de peso molecular bajo que comprende aproximadamente 81 por ciento de cloruro de vinilo, un acetato de vinilo y un acrilato de hidroxialquilo que proporciona un contenido de hidroxilos libres de aproximadamente 2 por ciento. El activador basado en un disolvente, con el que se trata el termoplástico o PVC, comprende, basado en 100 partes en peso en total, aproximadamente 72 partes en peso de tetrahidrofurano (THF), aproximadamente 21,9 partes en peso de acetona, aproximadamente 6 partes en peso de VROH, aproximadamente 1,76x10^{-3} partes en peso de colorante violeta y aproximadamente 0,09 partes en peso de un catalizador, como dilaurato de dibutilestaño, y se puede conseguir de Witco o de Caschem bajo el nombre comercial "COTIN 200". Alternativamente, también son adecuados para ser usados en la solución hidroxílica de resina vinílica aplicada al termoplástico o PVC otros catalizadores, como octanoato estannoso, octanoato de zinc o una amina terciaria. La tira 38 de PVC puede ser extrudida para incorporar la solución de éster de hidroxilo y la tira 38 debe formar el sellado demandado en un conducto 10 de una alcantarilla subterránea.

Volviendo a la figura 5, en una segunda realización preferida del método de la invención, en lugar de fijar un sellado defectuoso, como el sugerido en la realización descrita en la figura 3, se puede formar inicialmente un sellado con el beneficio de la presente invención. En la figura 4, se muestra una sección breve de una vista en sección transversal de la tubería 12 de hormigón que tiene los nervios "T" 16 de las hojas 20 y 28 embebidos en estas. Las superficies superiores de las hojas en una porción que se extiende hacia fuera desde sus respectivos bordes 24 y 26 se tratan para que contengan una resina con grupos hidroxilos libres como la descrita anteriormente y tengan una capa 39 de poliuretano rociando, pintando o estratificando en las hojas un poliuretano no curado que comprende un exceso de componente isocianato y dejando que el poliuretano cure, al menos parcialmente. Se trata una tira de sellado 44 de PVC para que contenga una resina con grupos hidroxilos libres como la descrita anteriormente en relación con la figura 4, al menos sobre la superficie inferior de la tira 44. En esta descripción, el término "inferior", referido a las superficies, significa la superficie que mira hacia fuera con respecto al fluido que está siendo conducido por el conducto 10. La tira 44, que tiene un ancho de aproximadamente 7,6 cm, se aplica después sobre la junta definida por las hojas contiguas 20 y 28 a temperatura ambiente durante un breve período de tiempo, típicamente durante aproximadamente una hora, para realizar el sellado. El flujo del fluido viene indicado por la flecha 32.

En la figura 6, en la que la dirección del flujo del fluido viene indicada por la flecha 32, se muestra otra realización en la que se puede realizar el mismo grado de sellado. En esta realización, la tubería 12 de hormigón se recubre primero con una capa 50 de un poliuretano que contiene preferiblemente un exceso de componente isocianato. La superficie inferior de una primera hoja 52 de PVC adyacente a su borde 54 y la superficie superior de una segunda hoja 58 de PVC adyacente a su borde 54 se tratan para que contengan una resina que tiene grupos hidroxilos disponibles a lo largo de sus respectivas longitudes 62 como se ha descrito anteriormente. La primera hoja 52 de PVC se muestra superpuesta al borde 60 de la segunda hoja 58 de PVC en una longitud 62. Entre las hojas superpuestas 52 y 58 se coloca una capa 56 de un poliuretano que comprende un exceso de componente isocianato y las superficies tratadas interaccionan con la capa 56 de poliuretano uniendo covalentemente la primera hoja de PVC, la capa de poliuretano 56 y la segunda hoja de PVC a temperatura ambiente. El gas atrapado puede ser expulsado aplanando la unión.

En la figura 7, en la que el fluido fluye en la dirección de la flecha 32, se muestra otra realización para realizar el sellado deseado. La tubería 12 de hormigón se recubre con una capa 64 de un poliuretano que contiene preferiblemente un exceso de componente isocianato. Una primera hoja 66 de PVC que tiene un borde 68 se trata para que contenga una resina con grupos hidroxilos libres como la descrita anteriormente y se adhiere a la capa 64 de poliuretano. Una segunda hoja 79 de PVC que tiene un borde 72 se adhiere a la capa 64 de poliuretano con el borde la segunda hoja de PVC adyacente al borde de la primera hoja de PVC. La junta entre la primera y la segunda hoja 66 y 70 se cubre después por una tira de sellado 74 de PVC.

El fondo de la tira 74 de PVC se extrude preferiblemente con la resina hidroxílica en el activador basado en un disolvente antes descrito. Las porciones de la superficie del borde superior de las hojas de PVC se tratan con una capa fina 76 de un poliuretano que tiene un exceso de componente isocianato. La tira de sellado 74 de PVC se prensa sobre la junta para cubrir la junta entre los bordes 68 y 72 de las hojas 66 y 70 de PVC y cubrir las porciones de las superficies superiores de las hojas 66 y 70 de PVC que se extienden desde los bordes 68 y 72. La tira 74 se aplana para liberar gas atrapado entre la superficie inferior de la tira 74 y las superficies superiores adyacentes de las hojas 66 y 70. La superficie inferior de la tira de sellado 74 de PVC se adhiere a las superficies superiores tratadas de las hojas 66 y 70 a temperaturas ambiente tan bajas como aproximadamente 4,4ºC o menores.

En cada uno de los métodos antes descritos, las hojas de PVC pueden ser extrudidas teniendo la resina hidroxílica compuesta o mezclada en la composición. Alternativamente, las hojas de PVC pueden tener tratadas las porciones de sus superficies que contactan con otras hojas o tiras para que comprendan dicha modificación con resina hidroxílica. En cada circunstancia, cuando la hoja o tira de PVC ha de ser sellada o unida a un termoplástico, la superficie del termoplástico que se ha de unir con el PVC debe ser tratada para que contenga una resina con grupos hidroxilos libres como la descrita anteriormente, y con una capa de un poliuretano que tenga un exceso de componente isocianato en su composición. Además, se debe entender que las hojas de PVC y los materiales de poliuretano pueden tener diversas formas y configuraciones.

Claims

1. Un método para unir una junta entre una pluralidad de hojas termoplásticas, método que comprende:

proporcionar una pluralidad de hojas termoplásticas,

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la citada pluralidad de hojas termoplásticas son de poli(cloruro de vinilo).

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la citada solución se aplica rociando la citada solución sobre las citadas hojas termoplás-
ticas.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la citada solución se aplica pintando la citada solución sobre las citadas hojas termoplásticas.

5. Un método para unir una pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) para reparar un conducto, método que comprende:

proporcionar una pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo),

aplicar entre la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) una capa intermedia de un poliuretano que tiene un exceso de componente isocianato, con lo que la citada resina con grupos hidroxilos libres aplicada a las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo) y el citado exceso de componente isocianato de la citada capa intermedia de poliuretano unen covalentemente las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo) y la citada capa intermedia de poliuretano.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 2 o la reivindicación 5, en el que la citada etapa de aplicar la citada resina comprende extrudir las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo) para incorporar la citada resina.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la citada etapa de aplicar la citada resina comprende rociar la citada solución sobre las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo).

8. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la citada etapa de aplicar la citada resina comprende pintar la citada solución sobre las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo).

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5, en el que la citada resina constituye aproximadamente 2 a 25% de la citada solución.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5, en el que la citada resina constituye 5 a 8% de la citada solución.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5, en el que el citado disolvente comprende tetrahidrofurano.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5, en el que el citado disolvente comprende acetona.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5, en el que el citado disolvente comprende tetrahidrofurano y acetona.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5, en el que la citada solución contiene un colorante para permitir identificar dónde se ha aplicado la citada solución.

15. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5, en el que la citada solución contiene un catalizador seleccionado del grupo formado por dilaurato de dibutilestaño, octanoato estannoso, octanoato de zinc y una amina terciaria.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5, en el que la citada solución consiste esencialmente (basado en 100 partes en peso en total) en aproximadamente 72 partes en peso de tetrahidrofurano, aproximadamente 21,9 partes en peso de acetona, aproximadamente 6 partes en peso de un compuesto hidroxílico de resina vinílica (VROH), aproximadamente 1,76x10^{-3} partes en peso de colorante violeta y aproximadamente 0,09 partes en peso de un catalizador seleccionado del grupo formado por dilaurato de dibutilestaño, octanoato estannoso, octanoato de zinc y una amina terciaria.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la citada capa de poliuretano tiene un índice de isocianato de aproximadamente 1,03.

18. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 5, en el que la citada capa de poliuretano tiene aproximadamente un 3 por ciento de exceso de componente isocianato disponible para formar enlaces covalentes.

19. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la citada etapa de aplicar la citada resina comprende aplicar la citada resina a una porción de la superficie de las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo) para proporcionar porciones tratadas de las superficies de las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo), y aplicar la citada capa intermedia de poliuretano sobre las porciones tratadas de las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo), y que comprende además las etapas de:

aplicar la citada resina con grupos hidroxilos libres a una porción de la superficie de una hoja de recubrimiento de poli(cloruro de vinilo) para proporcionar una porción tratada de la superficie de la citada hoja de recubrimiento de poli(cloruro de vinilo), y

aplicar la hoja de recubrimiento de poli(cloruro de vinilo) sobre la citada capa de poliuretano para unir las citadas dos primeras hojas de poli(cloruro de vinilo), la citada capa de poliuretano y la citada capa de recubrimiento de poli(cloruro de vinilo).

20. El método de acuerdo con la reivindicación 19, en el que la citada resina con grupos hidroxilos libres se aplica a porciones superior e inferior de las superficies de las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo) para proporcionar porciones tratadas de las superficies de la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) y en el que la citada etapa de aplicar la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) comprende las etapas de:

unir una capa de poliuretano a un conducto que ha de ser parcheado, para proporcionar una primera capa de poliuretano, y

colocar las citadas porciones de las superficies inferiores de las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo) sobre la citada capa de poliuretano, para unir el citado conducto, la citada primera capa de poliuretano, la citada pluralidad de hojas de polio(cloruro de vinilo), la citada capa intermedia de poliuretano y la citada hoja de recubrimiento de poli(cloruro de vinilo).

21. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la citada resina se aplica a una porción superior e inferior de la superficie de una primera hoja de poli(cloruro de vinilo) y se aplica a una porción inferior de una segunda hoja de poli(cloruro de vinilo), para proporcionar porciones tratadas de las superficies de las dos citadas hojas de poli(cloruro de vinilo), y que comprende además la etapa de:

unir al citado conducto una primera capa de un poliuretano que contiene un exceso de componente isocianato, colocar la citada superficie inferior de la citada primera hoja de poli(cloruro de vinilo) sobre la citada primera capa de poliuretano y colocar la citada porción inferior de la citada segunda hoja de poli(cloruro de vinilo) superpuesta a la citada porción superior de la citada primera hoja de poli(cloruro de vinilo) con la citada capa intermedia de poliuretano entre las dos hojas superpuestas de poli(cloruro de vinilo) para unir el citado conducto, la citada primera capa de poliuretano, la citada primera hoja de poli(cloruro de vinilo), la citada segunda capa de poliuretano y la citada segunda capa de poli(cloruro de
vinilo).

22. Un sistema para unir una junta entre una pluralidad de hojas termoplásticas, sistema que comprende:

una pluralidad de hojas termoplásticas, conteniendo una porción de las superficies de la citada pluralidad de hojas termoplásticas una resina con grupos hidroxilos libres para proporcionar porciones tratadas de las superficies de la citada pluralidad de hojas termoplásticas, aplicándose la citada resina en una solución que contiene un disolvente que permite que la citada resine penetre en las citadas hojas termoplásticas, y

una capa intermedia de un poliuretano que tiene un exceso de componente isocianato en su composición, dispuesta entre la citada pluralidad de hojas termoplásticas.

23. El sistema de acuerdo con la reivindicación 22, en el que la citada pluralidad de hojas termoplásticas son de poli(cloruro de vinilo).

24. El sistema de acuerdo con la reivindicación 22, en el que por lo menos una porción de las superficies de la citada pluralidad de hojas termoplásticas incluyen además un catalizador seleccionado del grupo formado por dilaurato de dibutilestaño, octanoato estannoso, octanoato de zinc y una amina terciaria.

25. El sistema de acuerdo con la reivindicación 22, en el que por lo menos una porción de las superficies de la citada pluralidad de hojas termoplásticas tienen un índice de isocianato de aproximadamente 1,03.

26. El sistema de acuerdo con la reivindicación 22, en el que por lo menos una porción de las superficies de la citada pluralidad de hojas termoplásticas tienen aproximadamente 3 por ciento de grupos isocianatos disponibles para formar enlaces covalentes.

27. El sistema de acuerdo con la reivindicación 22, que comprende además una capa de base de poliuretano, unida a un conducto que ha de ser parcheado y dispuesta debajo de la citada pluralidad de hojas termoplásticas.

28. El sistema de acuerdo con la reivindicación 22, en el que la citada pluralidad de hojas termoplásticas están superpuestas.

29. El sistema de acuerdo con la reivindicación 22, en el que una de las citadas hojas termoplásticas es una tira de PVC.

30. Un sistema para unir una pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) para reparar un conducto, sistema que comprende:

una pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) aplicadas a un conducto que ha de ser reparado, comprendiendo una porción de las superficies de la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) una resina con grupos hidroxilos libres para proporcionar porciones tratadas de las superficies de la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo), aplicándose la citada resina en una solución que contiene un disolvente que permite que la citada resine penetre en las citadas hojas de poli(cloruro de vinilo), y

una capa intermedia de un poliuretano, dispuesta entre la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo), que tiene un exceso de componente de isocianato en su composición, para unir y sellar la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) aplicadas al citado conducto.

31. El sistema de acuerdo con la reivindicación 30, en el que por lo menos una porción de las superficies de la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) incluye además un catalizador seleccionado del grupo formado por dilaurato de dibutilestaño, octanoato estannoso, octanoato de zinc y una amina terciaria.

32. El sistema de acuerdo con la reivindicación 30, en el que por lo menos una porción de las superficies de la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) tiene un exceso de aproximadamente 3 por ciento del citado componente isocianato disponible para formar enlaces covalentes.

33. El sistema de acuerdo con la reivindicación 30, que comprende una capa de base de poliuretano, unida al citado conducto que ha de ser reparado y dispuesta debajo de la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo).

34. El sistema de acuerdo con la reivindicación 30, en el que la citada pluralidad de hojas de poli(cloruro de vinilo) están superpuestas.