ES2338487T3 - Utilizacion de una pieza moldeada, obtenida a partir de una masa de poliamida, como revestimiento interno para una conduccion tubular. - Google Patents
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Abstract
Utilización de una pieza moldeada como revestimiento interno para una conducción tubular, estando compuesta la pieza moldeada a base de una masa de moldeo de poliamida, que había sido condensada por adición de un compuesto que tiene por lo menos dos unidades de carbonato en una relación cuantitativa de 0,005 a 10% en peso, referida a la poliamida, realizándose que a) se ponía a disposición una masa de moldeo de poliamida de partida, b) se producía una mezcla preliminar de la masa de moldeo de poliamida de partida y del compuesto que tiene por lo menos dos unidades de carbonato, c) la mezcla preliminar eventualmente se almacenaba y/o transportaba y/o d) a continuación la mezcla preliminar se elaboraba y transformaba en la pieza moldeada, efectuándose la condensación tan sólo en esta etapa, y siendo la pieza moldeada un tubo o una manguera con un diámetro exterior de por lo menos 25 mm.
Description
Utilización de una pieza moldeada, obtenida a
partir de una masa de moldeo de poliamida, como revestimiento
interno para una conducción tubular.
El invento se refiere a la utilización de un
revestimiento interno (en inglés inliner) a base de una masa de
moldeo de poliamida que se especifica con más detalle, para tubos o
canales (que en lo sucesivo se designan como "conducciones
tubulares") sirviendo los tubos o canales para el transporte de
calor a distancia, de agua fresca, de aguas residuales, de gases o
de medios similares.
Las conducciones para calor a distancia, agua
fresca, aguas residuales o gases, o las conducciones o
respectivamente los tubos o canales que transportan otros medios,
tienen un limitado período de tiempo de servicio. Las conducciones
colocadas hace mucho tiempo son por lo tanto con frecuencia
defectuosas, de manera tal que p.ej. un agua residual puede salir y
penetrar dentro del agua subterránea circundante, o un agua
subterránea situada junto a ellas puede entrar en los tubos para
aguas residuales. Son motivo de esto, por un lado, los daños
progresivos por corrosión y, por otro lado, la creciente carga
mecánica, tal como puede aparecer por medio de vibraciones del
tráfico, de una carga por compresión o movimientos de la corteza
terrestre en el marco de unas medidas técnicas realizadas en obras
públicas o en regiones mineras. Los tubos o respectivamente canales,
que entran en cuestión, están situados en una profundidad de
alrededor de 1 m o más dentro del terreno, de manera tal que un
recambio de los tubos o canales a lo largo de toda la longitud sería
posible solamente con un considerable gasto. Existe por lo tanto
una necesidad de procedimientos de saneamiento, con los cuales se
puedan sanear de un modo barato las conducciones defectuosas de las
redes de abastecimiento y de evacuación.
En un conocido procedimiento de renovación del
revestimiento, un largo tramo de tubería a base de tubos de un
material sintético conjuntamente soldados, p.ej. hechos a partir de
un polietileno, se introduce en el segmento de canal dañado. Puesto
que los tubos son poco flexibles, se necesitan para ello unas zanjas
de gran tamaño.
En el caso de la denominada renovación de
revestimientos de tubos cortos, unos cortos tubos de material
sintético, con una longitud de desde aproximadamente 0,5 m hasta
como máximo 1 m, se enchufan en unas cajas de canal normalizadas
presentes y desde una de estas cajas de canal se hacen entrar o
introducen en el segmento de canal que ha de ser saneado (documento
de patente alemana DE-C 34 13 294).
En el documento de solicitud de patente alemana
DE-A 27 04 438 se propuso sanear tubos de canales
mediante el recurso de que en el interior del tubo de desagüe se
introduce una conducción tubular flexible de polietileno, cuyo
diámetro exterior es menor que el diámetro interior del tubo de
desagüe, siendo dispuesta la conducción tubular flexible a una
cierta distancia con respecto del tubo de desagüe, mediando
formación de un espacio anular. En el caso de este procedimiento,
el espacio anular es rellenado con una masa de relleno endurecible
de baja viscosidad, utilizándose como masa de relleno por ejemplo un
cemento de magnesio.
A partir de los documentos de solicitudes de
patentes internacionales WO 93/21398 y WO 93/21399 se conocen unos
sistemas de renovación de revestimientos, en cada caso con dos
revestimientos internos que se componen de un polietileno. El
revestimiento interno del interior está provisto de unos botones,
que sirven como elementos distanciadores.
Además, el documento WO 96/06298 enseña
introducir un revestimiento interno que está provisto de unos
elementos distanciadores, hecho a base de un polietileno o
polipropileno, dentro de las conducciones tubulares, o
respectivamente de los tubos, que se han de sanear, y rellenar el
espacio intermedio luego con una masa endurecible o respectivamente
con un material sintético endurecible. Para el mejoramiento de la
adhesión de este material sintético sobre el revestimiento interno,
se recomienda una imprimación.
A partir del documento WO 00/40887 se conoce un
sistema de conducción tubular con una función de estanqueización
controlada, que comprende un tubo estanco a los fluidos, rígido
inherentemente, y un revestimiento interno de control flexible,
ambos de los cuales se componen de un polietileno y en el cual el
revestimiento interno de control contiene adicionalmente una
barrera contra la permeación para hidrocarburos, en forma de una
lámina de aluminio. Sin embargo, tales sistemas son costosos en su
producción.
Los revestimientos internos a base de un
polietileno, que predominan en el estado de la técnica, poseen una
serie de desventajas. Así, por ejemplo, su comportamiento de
hinchamiento y difusión es malo, en particular cuando se
transportan líquidos orgánicos, tales como un petróleo crudo,
productos petroquímicos o un agua residual que contenga líquidos
orgánicos, tales como p.ej. disolventes. El comportamiento de
difusión es desventajoso también en el caso de conducciones para
gases. Un polietileno es además de ello sensible a la grietas de
tensión, p.ej. al entrar en contacto con agentes tensioactivos, así
como sensible a la formación de muescas. Además de esto un
polietileno sin ningún tratamiento previo costoso no tiene ninguna
suficiente capacidad de adhesión frente a los materiales sintéticos
endurecibles, que se utilizan para el relleno del espacio anular.
Además de esto, al realizarse el endurecimiento del material de
relleno, p.ej. en el caso de resinas de PU (poliuretanos), se puede
llegar a unas puntas de temperaturas, que dejan al revestimiento
interno reblandecerse demasiado grandemente, de manera tal que
resultan unos abombamientos hacia el interior. A causa del bajo
punto de reblandecimiento y de la defectuosa estabilidad de un
polietileno frente a los medios, los revestimientos internos a base
de este material se pueden emplear solamente a unas temperaturas de
funcionamiento hasta de como máximo 65ºC.
Otra solución técnica distinta se describe por
ejemplo en el documento DE-C 23 62 784. Allí se
divulga un sistema, en el cual una manguera a base de un velo, que
está revestida por una cara con un material sintético, es
impregnada de antemano con una resina y con un agente endurecedor,
de tal manera que ella, después de la introducción en la conducción
tubular que se ha de sanear según el procedimiento de rebatimiento y
después del apriete junto a la pared tubular mediante una presión
de agua, se endurece por calentamiento del sistema y de esta manera
constituye un nuevo sistema de conducciones con una pared tubular
rígida. Puesto que el sistema de resina y de agente endurecedor en
el velo de soporte tiene solamente un limitado período de tiempo de
elaboración (período de tiempo de vida útil), la impregnación, el
transporte hasta el sitio de la obra (eventualmente dentro de
vagones frigoríficos) y la introducción se deben de efectuar dentro
de un intervalo de tiempo relativamente corto. Este procedimiento,
además de ello, es aplicable de manera satisfactoria solamente para
unos tubos que se han de sanear, que no tienen ni grandes grietas
ni agujeros, puesto que a través de éstas/os la resina puede salir
antes del endurecimiento total.
Hace algún tiempo se emplean a modo de ensayo
unos revestimientos internos a base de una poliamida en el sector
de mar adentro en tubos de acero, con los cuales se transporta un
petróleo crudo o un gas en bruto (J. Mason, Oil & Gas Journal,
18 de Octubre de 1999, páginas 76-82). Este empleo
se limita sin embargo solamente a tubos con unos pequeños diámetros
interiores. Ciertamente, una poliamida sería aquí un apropiado
material de revestimiento interno, pero unos tubos de grandes
dimensiones a base de una poliamida con una calidad suficiente no se
pueden producir por extrusión. En el caso de la extrusión de tubos
de grandes dimensiones, en efecto, entre otras cosas debido a la
fuerza de la gravitación, después de la salida desde la herramienta
se puede llegar a diversas dificultades. Un pandeo de la manguera
saliente a base de una masa fundida es aquí una señal visible de una
baja viscosidad de la masa fundida. La fuerza de la gravedad
conduce a un desplazamiento de los espesores de pared, de manera
tal que puede aparecer una distribución irregular del espesor de
pared del tubo. La rigidez de las masas fundidas de las poliamidas
habituales no es suficiente como para poder producir la deseada
forma geométrica de una manera técnica, rentable, mantenedora de
las dimensiones y confiable. Una baja rigidez de la masa fundida
conduce, además de esto, a un transcurso inestable e inquieto de la
extrusión, que puede exteriorizarse en el hecho de que el cordón de
masa fundida entra de un modo inquieto en la unidad de calibración.
Esto puede conducir a trastornos de la producción. Si la manguera
de masa fundida, después de haber abandonado la boquilla, posee por
el contrario una alta rigidez de la masa fundida, ella se mueve de
una manera manifiestamente más estable y es más insensible frente a
influencias externas sobre la
extrusión.
extrusión.
La extrusión de una masa de moldeo de poliamida
con una alta rigidez de la masa fundida, es sin embargo difícil a
causa de la alta viscosidad. Para esto se necesita la constitución
de una presión extraordinariamente alta en la máquina; a pesar de
ello, tampoco entonces se pueden producir unas formas geométricas de
grandes dimensiones con unas velocidades de extrusión convenientes
económicamente, puesto que ya en el caso de menores caudales de
paso se presenta una muy alta carga del motor.
La misión del presente invento consistió en
evitar estas desventajas y poner a disposición un revestimiento
interno para conducciones tubulares que, por un lado, posea mejores
propiedades que los materiales sobre la base de un polietileno o de
un GfK (material plástico reforzado con fibras de vidrio) que se
utilizan usualmente, y que, por otro lado, se pueda producir
también en grandes dimensiones de una manera confiable y con un
uniforme espesor de pared.
El problema planteado por esta misión se
resolvió mediante la utilización de una pieza moldeada como
revestimiento interno para una conducción tubular, estando
compuesta la pieza moldeada a base de una masa de moldeo de
poliamida, que había sido condensada por adición de un compuesto
que tiene por lo menos dos unidades de carbonato en una relación
cuantitativa de 0,005 a 10% en peso, referida a la poliamida,
realizándose que
- a)
- se ponía a disposición una masa de moldeo de poliamida de partida,
- b)
- se producía una mezcla preliminar de la masa de moldeo de poliamida de partida y del compuesto que tiene por lo menos dos unidades de carbonato,
- c)
- la mezcla preliminar eventualmente se almacenaba y/o transportaba y/o
- d)
- a continuación la mezcla preliminar se elaboraba y transformaba en la pieza moldeada, efectuándose la condensación tan sólo en esta etapa,
y siendo la pieza moldeada un tubo o una
manguera con un diámetro exterior de por lo menos 25 mm, de manera
preferida de por lo menos 60 mm y de manera particularmente
preferida de por lo menos 110 mm.
De modo sorprendente, se comprobó que en el caso
de este modo de efectuar las adiciones, durante la elaboración se
inicia un aumento significativo de la rigidez de la masa fundida, al
mismo tiempo que se establece una pequeña carga del motor. Por
consiguiente, a pesar de la alta viscosidad de la masa fundida se
pueden conseguir durante la elaboración unos altos caudales de
paso, a partir de lo cual resulta un mejoramiento de la rentabilidad
del procedimiento de producción.
La conducción tubular dudosa puede ser una
conducción de transporte, una conducción de distribución o una
conducción de conexión con redes domésticas, y se puede estructurar
ya sea como una conducción a presión o como una conducción de nivel
libre (por gravitación). Ella sirve por ejemplo para el transporte
de calor a distancia, agua fresca, aguas residuales, gases, aceites
tales como por ejemplo un petróleo crudo, un aceite ligero o un
aceite pesado, combustibles tales como por ejemplo queroseno o un
combustible para motores de ciclo Diesel, productos petroquímicos,
salmueras, lejías, medios abrasivos o polvos, y puede ser por
ejemplo una conducción de abastecimiento o de evacuación. Ella se
coloca preferiblemente dentro de la tierra, dentro de túneles o
galerías de minas, o dentro del agua, pero en ciertas circunstancias
también a flor de tierra.
En el marco del invento, la conducción tubular
puede ser provista del revestimiento interno ya en la fabrica o al
ser colocada, con el fin de prolongar los períodos de tiempo de
servicio en el funcionamiento. En la mayor parte de los casos, el
revestimiento interno es incorporado sin embargo posteriormente en
la conducción de transporte, con el fin de sanear a esta
conducción; se habla en este caso de una renovación del
revestimiento.
Las conducciones tubulares que entran en
cuestión tienen por regla general un diámetro interior hasta de
4.000 mm, de manera preferida hasta de 2.000 mm y de manera
especialmente preferida hasta de 1.000 mm.
Es objeto del invento también una conducción
tubular que contiene un tal revestimiento interno.
En una posible forma de realización, la
conducción tubular según las reivindicaciones no es ninguna
conducción para mar adentro.
El revestimiento interno puede ser
autosustentador; en este caso es un tubo. Sin embargo, también puede
no ser autosustentador; en este caso es una manguera. El espesor de
pared es por lo general de por lo menos 0,5 mm, de manera preferida
de por lo menos 1 mm y de manera especialmente preferida de por lo
menos 2 mm.
Una poliamida apropiada en el sentido del
invento está constituida sobre la base de lactamas, ácidos
aminocarboxílicos, diaminas o respectivamente ácidos carboxílicos.
Además de esto, ella puede contener unos eslabones que actúan
ramificando, que se derivan por ejemplo de ácidos tricarboxílicos,
triaminas o de una poli(etilen-imina). Unos
tipos apropiados son, en cada caso en forma de un homopolímero o un
copolímero, por ejemplo PA6, PA46, PA66, PA610, PA66/6, PA6/6T,
PA66/6T así como en particular PA612, PA1010, PA1012, PA1212, PA613,
PA1014, PA11, PA12 o una poliamida transparente. Además, son
apropiadas unas poliéter-amidas sobre la base de
lactamas, ácidos aminocarboxílicos, diaminas, ácidos dicarboxílicos
y poliéter-diaminas y/o
poliéter-dioles.
De manera preferida, las poliamidas de partida
tienen unos pesos moleculares medios numéricos M_{n} mayores que
5.000, en particular mayores que 8.000. En este caso se emplean unas
poliamidas, cuyos grupos extremos se presentan por lo menos
parcialmente en forma de grupos amino. Por ejemplo, por lo menos un
30%, por lo menos un 40%, por lo menos un 50%, por lo menos un 60%,
por lo menos un 70%, por lo menos un 80% o por lo menos un 90% de
los grupos extremos se presentan como grupos amino extremos. La
preparación de poliamidas con un más alto contenido de grupos amino
extremos, mediando utilización de diaminas o poliaminas como agente
regulador, constituye un estado de la técnica. En el caso presente
al realizar la preparación de la poliamida se emplea de manera
preferida una diamina alifática, cicloalifática o aralifática con 4
a 44 átomos de C como agente regulador. Unas diaminas apropiadas
son, por ejemplo, hexametilendiamina, decametilendiamina, 2,2,4- o
respectivamente
2,4,4-trimetil-hexametilendiamina,
dodecametilendiamina,
1,4-diamino-ciclohexano, 1,4- o
1,3-dimetilamino-ciclohexano,
4,4'-diamino-diciclohexilmetano,
4,4'-diamino-3,3'-dimetil-diciclohexilmetano,
4,4'-diamino-diciclohexilpropano,
isoforonadiamina,
meta-xililen-diamina o
para-xililen-diamina.
En otra forma preferida de realización, al
realizar la preparación de la poliamida se emplea una poliamina
como agente regulador y al mismo tiempo como agente ramificador.
Ejemplos de éstas son dietilentriamina,
1,5-diamino-3-(\beta-amino-etil)pentano,
tris(2-amino-etil)amina,
N,N-bis(2-amino-etil)-N',N'-bis[2[bis(2-amino-etil)-amino]-etil]-1,2-etano-diamina,
dendrímeros así como poli(etilen-iminas), en
particular poli(etilen-iminas) ramificadas,
que son obtenibles mediante una polimerización de aziridinas
(Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie
[Métodos de la química orgánica], tomo E20, páginas 1482 - 1487,
editorial Georg Thieme Stuttgart, 1987), y que por regla general
poseen la siguiente distribución de grupos amino:
de 25 a 46% de grupos amino primarios,
de 30 a 45% de grupos amino secundarios y
de 16 a 40% de grupos amino terciarios-
\vskip1.000000\baselineskip
En el procedimiento conforme al invento se
emplea por lo menos un compuesto que tiene por lo menos dos unidades
de carbonato, en una relación cuantitativa de 0,005 a 10% en peso,
calculado en relación con la poliamida empleada. De manera
preferida, esta relación está situada en el intervalo de 0,01 a 5,0%
en peso, de manera especialmente preferida en el intervalo de 0,05
a 3% en peso. El concepto de "carbonato" significa aquí ésteres
del ácido carbónico, en particular con fenoles o alcoholes.
El compuesto que tiene por lo menos dos unidades
de carbonato puede ser de bajo peso molecular, oligómero o
polímero. Él se puede componer totalmente a base de unidades de
carbonato o puede tener además otras unidades. Éstas son, de manera
preferida, unidades de oligo- o poliamida, de éster, de éter, de
éter-éster-amida o de éter-amida.
Tales compuestos pueden ser preparados mediante conocidos
procedimientos de oligomerización o polimerización o
respectivamente mediante reacciones análogas a una
polimerización.
En una forma preferida de realización, en el
caso del compuesto que tiene por lo menos dos unidades de carbonato
se trata de un policarbonato, por ejemplo sobre la base de bisfenol
A, o respectivamente se trata de un copolímero de bloques, que
contiene uno de tales bloques de policarbonato.
La incorporación dosificada del compuesto que
tiene por lo menos dos unidades de carbonato, que se utiliza como
aditivo, en forma de una tanda patrón, hace posible una dosificación
más exacta del aditivo, puesto que se utilizan unas cantidades más
grandes. Se comprobó además que mediante la utilización de una tanda
patrón se consigue una mejorada calidad de los materiales
extrudidos. La tanda patrón comprende como material de matriz de
manera preferida la poliamida, que se añade y condensa también en el
procedimiento conforme al invento, o una poliamida compatible con
ella, pero también unas poliamidas incompatibles en las condiciones
de reacción pueden experimentar una fijación parcial a la poliamida
que se ha de añadir condensar, lo cual da lugar a una
compatibilización. La poliamida utilizada en la tanda patrón como
material de matriz tiene de manera preferida un peso molecular
medio numérico M_{n} de más que 5.000 y en particular de más que
8.000. En el presente caso, se prefieren las poliamidas cuyos
grupos extremos se presentan predominantemente como grupos de ácidos
carboxílicos. Por ejemplo, por lo menos un 80%, por lo menos un 90%
o por lo menos un 95% de los grupos extremos se presentan como
grupos ácidos.
La concentración del compuesto que tiene por lo
menos dos unidades de carbonato en la tanda patrón, es de manera
preferida de 0,15 a 50% en peso, de manera especialmente preferida
de 0,2 a 25% en peso y de manera particularmente preferida de 0,3 a
15% en peso. La preparación de una tal tanda patrón se efectúa del
modo usual conocido para un experto en la especialidad.
Unos apropiados compuestos que tiene por lo
menos dos unidades de carbonato, así como unas apropiadas tandas
patrón, se describen detalladamente en el documento WO 00/66650, al
que se hace aquí referencia expresa.
Un aditivo que se basa en este principio,
destinado al ajuste de los pesos moleculares en los casos de las
poliamidas, es vendido por la entidad Brüggemann KG bajo la
denominación Brüggolen M1251. Unas utilizaciones principales se
presentan en el sector del ajuste de las viscosidades para un
material reciclado a base de PA6 o PA66, que se recupera en masas
de moldeo para extrusión. En el caso del aditivo Brüggolen M1251 se
trata de una tanda patrón de un policarbonato de baja viscosidad,
por ejemplo Lexan 141, en una PA6 terminada con un ácido. Para la
constitución del peso molecular, es determinante causalmente una
reacción de los grupos amino extremos, contenidos en el material
que se ha de condensar, con el policarbonato.
La eficacia del método se muestra en el
documento WO 00/66650 con el ejemplo de la condensación de una PA6
y de una PA66, realizándose que los correspondientes policondensados
se emplean en parte en una forma pura, pero en parte también
contienen materiales aditivos tales como p.ej. fibras de vidrio y un
montanato.
El invento es utilizable en el caso de unas
poliamidas que, condicionado por la preparación, contienen por lo
menos 5 ppm de fósforo en forma de un compuesto de carácter ácido.
En este caso, a la masa de moldeo de poliamida, antes de realizar
la composición o durante esta realización de la composición, se le
añade de 0,001 a 10% en peso, referida a la poliamida, de una sal
de un ácido débil. Unas sales apropiadas se divulgan en el
documento DE-A 103 37 707, al cual se hace aquí
referencia expresa por la presente.
El invento es sin embargo utilizable exactamente
igual de bien en el caso de unas poliamidas, que, condicionado por
la preparación, contienen menos de 5 ppm de fósforo o incluso no
contienen nada de fósforo, en forma de un compuesto de carácter
ácido. En este caso se puede añadir ciertamente, pero no tiene por
qué añadirse, una correspondiente sal de un ácido débil.
En el procedimiento conforme al invento se
pueden utilizar los usuales materiales aditivos, que encuentran
utilización en el caso de la producción de masas de moldeo de
poliamidas. Ejemplos ilustrativos de ellos son agentes colorantes,
agentes retardadores de la llama e ignifugantes, estabilizadores,
materiales de carga, agentes mejoradores de la capacidad de
deslizamiento, agentes de desmoldeo o de separación desde los
moldes, agentes modificadores de la tenacidad a los golpes, agentes
plastificantes, agentes aceleradores de la cristalización, agentes
antiestáticos, agentes lubricantes, agentes auxiliares para la
elaboración, así como otros polímeros, que usualmente se componen
junto con poliamidas.
Ejemplos de estos materiales aditivos son los
siguientes:
Agentes colorantes: Dióxido de titanio, blanco
de plomo, blanco de zinc, litopones, blanco de antimonio, negro de
carbono, negro de óxido de hierro, negro de manganeso, negro de
cobalto, negro de antimonio, cromato de plomo, minio, amarillo de
zinc, verde de zinc, rojo de cadmio, azul de cobalto, azul de
Berlín, azul ultramarino, violeta de manganeso, amarillo de cadmio,
verde de Schweinfurt, anaranjado y rojo de molibdeno, anaranjado y
rojo de cromo, rojo de óxido de hierro, verde de óxido de cromo,
amarillo de estroncio, azul de molibdeno, greda, ocre, umbra
(tierra de sombra), tierra verde, tierra de Siena calcinada,
grafito, o colorantes orgánicos solubles.
Agentes retardadores de la llama e ignifugantes:
trióxido de aluminio, hexabromo-ciclododecano,
tetracloro- o tetrabromo-bisfenol y fosfatos
halogenados, boratos, cloro-parafinas, así como
fósforo rojo, además estannatos, cianurato de melamina y sus
productos de condensación, tales como melam, melem, melon,
compuestos de melamina tales como piro- y polifosfatos de melamina,
un polifosfato de amonio, hidróxido de aluminio, hidróxido de
calcio, así como compuestos orgánicos de fósforo, que no contienen
ningún halógeno, tales como por ejemplo el
difenil-fosfato de resorcinol o ésteres de ácidos
fosfónicos.
Estabilizadores: sales de metales, en particular
sales de cobre y sales de molibdeno así como compuestos complejos
con cobre, fosfitos, fenoles impedidos estéricamente, aminas
secundarias, agentes absorbedores de rayos UV y estabilizadores del
tipo HALS.
Materiales de carga: fibras de vidrio, esferas
de vidrio, fibras de vidrio molidas, Kieselgur (tierra de
infusorios), talco, caolín, arcillas, CaF_{2}, óxidos de aluminio
así como fibras de carbono.
Agentes mejoradores de la capacidad de
deslizamiento y agentes lubricantes: MoS_{2}, parafinas, alcoholes
grasos así como amidas de ácidos grasos.
Agentes de desmoldeo y sustancias auxiliares de
la elaboración: ceras (montanatos), ceras de ácidos montánicos,
ceras de ésteres montánicos, polisiloxanos, un poli(alcohol
vinílico), SiO_{2}, silicatos de calcio así como
perfluoro-poliéteres.
Agentes plastificantes: BBSA, POBO.
Agentes modificadores de la tenacidad a los
golpes: un polibutadieno, un EPM, un EPDM, un HDPE y un caucho de
acrilato.
Agentes antiestáticos: negro de carbono, fibras
de carbono, fibrillas de grafito, alcoholes plurivalentes, ésteres
de ácidos grasos, aminas, amidas de ácidos y sales cuaternarias de
amonio.
Otros polímeros: un ABS, un polipropileno.
Estos materiales aditivos se pueden utilizar en
las cantidades usuales, conocidas para un experto en la
especialidad.
El compuesto que tiene por lo menos dos unidades
de carbonato es añadido como tal o como una tanda patrón, conforme
al invento tan sólo después de efectuar la composición, pero como
muy tarde durante la elaboración. Preferiblemente, al realizar la
elaboración, la poliamida que se ha de condensar o la masa de moldeo
de poliamida que se ha de condensar, se mezcla, en forma de un
granulado, con el granulado del compuesto que tiene por lo menos
dos unidades de carbonato o con la correspondiente tanda patrón. Sin
embargo, se puede preparar también una mezcla de granulados de la
masa de moldeo de poliamida, terminada de componerse, con el
compuesto que tiene por lo menos dos unidades de carbonato o con la
tanda patrón, a continuación se puede transportar o almacenar y
después de esto elaborar. De modo correspondiente, se puede proceder
naturalmente también con mezclas de polvos. Es decisivo que la
mezcla sea fundida tan sólo durante la elaboración. Es recomendable
una mezcladura a fondo de la masa fundida durante la elaboración. La
tanda patrón, sin embargo, puede ser añadida de manera dosificada
exactamente igual de bien también como una corriente de masa fundida
con ayuda de una extrusora adjunta auxiliar a la masa fundida de la
masa de moldeo de poliamida que se ha de elaborar y luego se puede
introducir y mezclar a fondo.
El procedimiento para la producción del
revestimiento interno se describe en una forma general en los
documentos de solicitudes de patentes europeas EP 1.690.889 A1 y EP
1.690.890 A1.
La pared del revestimiento interno puede o bien
ser de una sola capa, y en este caso componerse totalmente a base
de la masa de moldeo de poliamida, pero también puede ser de
múltiples capas, pudiendo la masa de moldeo de poliamida formar la
capa exterior, la capa interior y/o la capa central. La otra capa o
respectivamente las otras capas se compone(n) de masas de
moldeo constituidas sobre la base de otros polímeros, por ejemplo
un polietileno, un polipropileno o polímeros fluorados. Tales
estructuras de múltiples capas se pueden producir de acuerdo con el
estado de la técnica, entre otras maneras, también por
coextrusión.
El revestimiento interno, tal como se describe
en el documento WO 96/06298, se puede introducir junto con
elementos distanciadores en la conducción, después de lo cual el
espacio anular entre el revestimiento interno y la pared de la
conducción se rellena con una masa endurecible, de manera preferida
con un mortero o con otro material sintético endurecible. El
revestimiento interno, sin embargo, en el caso de que sea un tubo
autosustentador, se puede introducir en la conducción eventualmente
también sin elementos distanciadores y sin rellenar el
espacio
anular.
anular.
Mediante una apropiada composición de mortero se
llega a una distribución homogénea de los tamaños de granos y a una
alta estanqueidad del material de relleno. Se prefieren
especialmente unos morteros que reaccionan de modo alcalino, puesto
que éstos protegen a los tubos de hierro no solo pasivamente, sino
también activamente, a causa de la reacción alcalina. Unos morteros
apropiados constituyen un estado de la técnica.
Unos materiales sintéticos endurecibles, que se
adecuan para el procedimiento conforme al invento, son aquellos que
tienen una suficiente estabilidad o resistencia frente al medio que
se ha de transportar. Esto significa, en particular, que los
materiales sintéticos, después del endurecimiento total, deben ser
sobre todo estancos frente al agua y a los gases, y no deben de ser
atacados por la humedad.
Unos materiales sintéticos especialmente
apropiados para el procedimiento conforme al invento son sistemas
de poliuretanos, resinas de silicatos, sistemas acrílicos, sistemas
epoxídicos y sistemas constituidos sobre la base de poliésteres
insaturados, todos los cuales están capacitados para realizar el
endurecimiento total por una u otra vía. Una ventaja de todos estos
sistemas es su pequeña sensibilidad frente a la humedad.
Unos apropiados sistemas de poliuretanos se
basan en unos prepolímeros de poliuretanos con un radical de grupos
isocianatos capaces de reaccionar, que se preparan a partir de
isocianatos multifuncionales monómeros o polímeros o partícipes
multifuncionales en la reacción, por regla general polioles,
poliéter-polioles o
poliéster-polioles. Los prepolímeros, para realizar
el endurecimiento total, se hacen reaccionar con partícipes
multifuncionales en la reacción, que tienen por lo menos dos grupos
OH, SH y/o NH_{2} libres, disponibles para la reacción con los
grupos isocianatos, y eventualmente con los agentes aditivos que
activan la reacción, que son conocidos para un experto en la
especialidad a partir de la química de los poliuretanos. Por
ejemplo, se han de mencionar aquí agua, polioles, tales como
etilenglicol, propilenglicol o sus oligómeros,
poliéster-polioles,
poliéter-polioles, tioles multifuncionales o
poliaminas y sus mezclas. Unos aditivos que aceleran el
endurecimiento son, por ejemplo, aminas terciarias o sales de
metales. Se tata en este caso de sistemas de dos componentes.
Las resinas de silicatos poseen, por una parte,
un componente de vidrio soluble y, por otra parte, un componente de
isocianato. Ellas pueden ser ajustadas de manera tal que formen
espuma o no formen espuma. Su estabilidad supera a la de los
poliuretanos y a la de las resinas epoxídicas.
Además, se pueden emplear unos sistemas de
compuestos acrílicos, es decir unos productos de reacción, que se
preparan mediante una polimerización por radicales de derivados
mono- o multifuncionales monómeros u oligómeros del ácido acrílico
o metacrílico. En particular se han de mencionar aquí los ésteres de
los ácidos acrílico y metacrílico. La polimerización se puede
iniciar mediante introducción y mezcladura de agentes iniciadores
de la reacción en la mezcla de partida, por ejemplo de agentes
iniciadores por radicales sobre la base de peróxidos, o similares.
Además, el endurecimiento total o respectivamente la reticulación se
puede iniciar mediante una radiación rica en energía, por ejemplo
una luz UV (ultravioleta) o una radiación de electrones. Se
entiende que como sistemas de compuestos acrílicos se entienden
también ciertos copolímeros de los ácidos (met)acrílicos y
sus derivados.
De acuerdo con la experiencia, pueden pasar a
emplearse además unos sistemas de resinas epoxídicas, es decir unos
productos de reacción a base de compuestos de elevado peso
molecular, que tienen por lo menos dos grupos epóxidos capaces de
reaccionar, y de poliaminas multifuncionales,
poli(aminoamidas) o mezclas de estas sustancias, a las que
se les pueden añadir los agentes aceleradores de la reacción que son
conocidos a partir de la química de los epóxidos. Las poliaminas
toman a su cargo en tal caso la función del componente
endurecedor.
Además, entran en cuestión unos sistemas sobre
la base de poliésteres insaturados, es decir unos productos de
reacción de la polimerización por radicales de poliésteres
insaturados. Tales poliésteres insaturados se forman a partir de la
reacción de alcoholes multifuncionales con ácidos carboxílicos
multifuncionales insaturados una vez o múltiples veces. Estos
poliésteres insaturados pueden ser disueltos en monómeros
capacitados para la polimerización por radicales, por ejemplo
estireno o divinil-benceno, pero también en ftalato
de dialilo y derivados monómeros de ácido acrílico o de ácido
metacrílico, por ejemplo ésteres, tales como el acrilato de metilo
o metacrilato de metilo. La polimerización se inicia mediante
adición y mezcladura de apropiados agentes iniciadores de la
reacción a la mezcla de resinas y/o mediante la aportación de
energía (calor) o de una radiación rica en energía (luz UV o
radiación de
electrones).
electrones).
Todos estos sistemas pueden contener usuales
materiales aditivos, por ejemplo materiales de carga, fibras,
colorantes, agentes estabilizadores, agentes reguladores de la
viscosidad y similares. Ellos pueden además ser modificados
mediante una adición de agentes de expansión, de tal manera que
durante la reacción de fraguado se forme una estructura total o
parcialmente celular, con el fin de rellenar los espacios vacíos,
que se extienden sobre la cara exterior de la conducción tubular.
En particular, la adición de unos materiales que aumentan la
durabilidad y la resistencia mecánica del relleno de material
sintético, por ejemplo materiales de carga minerales y/o fibras
reforzadoras, puede ser manifiestamente conveniente.
Como materiales de carga entran en cuestión en
particular los que son de naturaleza mineral, por ejemplo arena
cuarzosa, cenizas de filtros eléctricos y similares. Los aditivos
minerales pueden constituir de un 2 a un 95% en peso del material
sintético, en particular de un 50 a un 90% en peso. Se ha
manifestado como especialmente apropiada una mezcla de 1 parte de
una resina epoxídica y de 5 partes de una arena cuarzosa, habiéndose
añadido y mezclado con la resina epoxídica un usual agente de
expansión para la formación de una espuma de celdillas cerradas y
poros finos, con una densidad situada en el intervalo de 0,8 a 2,0
g/cm^{3}, dependiendo del grado de relleno.
Adicionalmente a los materiales de carga
minerales o alternativamente a ellos, pueden estar presentes en el
material sintético ciertas fibras en una cantidad necesaria para la
elevación de la resistencia mecánica. Ejemplos de fibras apropiadas
son fibras cortadas de polipropileno, fibras de acero o fibras
minerales, tales como por ejemplo lana de vidrio o de roca. Por lo
general son totalmente suficientes unas proporciones de fibras de
0,5 a 5% en peso del material sintético.
Se entiende que los materiales sintéticos y los
agentes endurecedores que pasan a emplearse son en y de por sí
conocidos.
El material de relleno puede ser introducido por
prensado o respectivamente por aspiración en el espacio anular. De
manera ventajosa se lleva a cabo una combinación de estas medidas,
introduciendo a presión el material junto a un extremo de la
conducción mientras que junto al otro extremo se aplica una
depresión. El revestimiento interno debería ser cargado con
presión, para que no se colapse.
Siempre y cuando que el material sintético
aplicado sobre la pared de la conducción sea mezclado directamente
con un agente endurecedor, el endurecimiento se efectúa durante el
período de tiempo típico para el material, sin ejercerse ninguna
otra influencia externa. Si el endurecimiento total del material
sintético se efectúa mediante radiación o aportación de calor, a
continuación de la aplicación del material sintético es necesario
someter a irradiación la capa o cargarla con calor, lo cual puede
efectuarse a través del revestimiento interno.
En otra forma posible de realización, el
revestimiento de tubo puede tener también un diámetro exterior algo
mayor que el del tubo que se ha de revestir. Con el fin de
introducir el revestimiento interno, éste se reduce luego en su
sección transversal mediante estiramiento, aplastamiento o
plegamiento. Después de la introducción del revestimiento interno,
éste se coloca mediante retroceso junto a la pared interior del
tubo. Este proceso puede ser apoyado mediante una carga con presión
y con temperatura. El tubo revestido de esta manera no tiene ningún
espacio anular. Como ejemplo de un procedimiento conocido para un
experto en la especialidad, se ha de mencionar el de Swagelining®.
El revestimiento interno puede ser introducido de este modo también
ya en fábrica.
En otra forma posible de realización del
invento, en un segmento de tubo o de canal que se ha de sanear se
introduce un tubo interno de acuerdo con las reivindicaciones, que
para su introducción se pliega y después de ello se coloca, con sus
elementos distanciadores asociados con la pared exterior, junto a la
pared del tubo o del canal, después de lo cual se rellena el
espacio intermedio entre la pared del tubo o del canal y la pared
exterior del tubo interno, mediante el recurso de que el tubo
interno, que es inherentemente estable en el estado empleado, se
pliega proporcionando una especie de cinta transportadora de artesa,
antes o después de la introducción en el segmento de tubo o de
canal, y se rellena el resultante espacio de transporte o
respectivamente la artesa con un material de relleno que se
endurece de un modo retardador, siendo apoyada la deformación de
retorno del tubo interno, después de haberse alcanzado la posición
final, mediante relleno de su espacio interior con un medio.
Con un procedimiento tal ha sido posible por
consiguiente por primera vez que el tubo interior, que produce el
saneamiento propiamente dicho, sea introducido al mismo tiempo que
el necesario material de relleno, es decir el material sintético,
en el segmento de tubo que se ha de sanear, y incorporar allí, en el
sitio de empleo previsto en cada caso, el material de relleno en el
espacio intermedio que se forma y en tal caso al mismo tiempo
también rellenar concomitantemente los espacios huecos resultantes
en el terreno. En la artesa de la cinta transportadora, que se
compone del tubo interno plegado, se puede introducir una cantidad
suficiente de este material de relleno, produciéndose entonces,
mediante deformación de retorno del tubo interno, una distribución
uniforme del material de relleno a lo largo de toda la
periferia.
Con ayuda del invento se puede conseguir un
saneamiento o respectivamente una selladura muy duradero/ra de una
conducción tubular.
A continuación, se debe de explicar a modo de
ejemplo la producción de acuerdo con el invento de un revestimiento
interno. En los ensayos se emplearon los siguientes materiales:
- PA12 regulada con una amina
- con 50 meq./kg de grupos NH_{2} y 9 meq./kg de grupos COOH, \eta_{rel} aproximadamente 2,15. Contiene condicionado por la preparación, 54,5 ppm de fósforo
- PA12 regulada con un ácido
- con 8 meq./kg de grupos NH_{2} y 50 meq./kg de grupos COOH, \eta_{rel} aproximadamente 2,15. Contiene condicionado por la preparación, 54,5 ppm de fósforo
- Brüggolen® M1251
- una mezcla de un policarbonato de baja viscosidad y una PA6 terminada con un ácido,
- Ceasit® PC
- (estearato de calcio)
\vskip1.000000\baselineskip
En una extrusora de dos husillos del tipo Werner
& Pfleiderer ZSK 30, se prepararon las composiciones que se
indican en la Tabla 1.
Ejemplos comparativos A y B así
como Ejemplo
1
En una extrusora de un solo husillo del tipo
Reifenhäuser 50 con un husillo de tres zonas (L = 25 D) se
elaboraron las sustancias de partida que se indican en la Tabla 2
partiendo de un granulado o respectivamente de una mezcla de
granulados y extrudiéndolo/a como revestimiento con un espesor de
pared de 2,9 mm y un diámetro exterior de 32 mm. Al efectuar la
confrontación del Ejemplo comparativo B y del Ejemplo 1 se reconoce
que, conforme al invento, a pesar de una mayor presión sobre la
masa, era necesaria una carga del motor manifiestamente más baja,
con el fin de producir un tubo a partir de una poliamida de muy alto
peso molecular.
Ejemplos comparativos C y D así
como Ejemplo
2
En una extrusora de un solo husillo del tipo
Reifenhäuser 90 con un husillo de tres zonas (L = 30 D) se
elaboraron las sustancias de partida que se indican en la Tabla 3
partiendo de un granulado o respectivamente de una mezcla de
granulados y extrudiéndolo/a como revestimiento con un espesor de
pared de 15,3 mm y un diámetro exterior de 168,3 mm. Al efectuar la
confrontación del Ejemplo comparativo D y del Ejemplo 2 se reconoce
que, conforme al invento, a pesar de una mayor presión sobre la
masa, se necesitaba una carga del motor manifiestamente más baja,
con el fin de producir un tubo a partir de una poliamida de muy alto
peso molecular.
Ejemplos comparativos E y F así
como Ejemplo
3
En una extrusora de un solo husillo del tipo
Cincinnati 60 con un husillo de tres zonas (L = 30 D) se elaboraron
las sustancias de partida que se indican en la Tabla 4 partiendo de
un granulado o respectivamente de una mezcla de granulados y
extrudiéndolo/a como revestimiento con un espesor de pared de 2,0 mm
y un diámetro exterior de 285 mm. Al efectuar la confrontación del
Ejemplo comparativo F y del Ejemplo 3 se reconoce que, conforme al
invento, a pesar de una mayor presión sobre la masa, se necesitaba
una carga del motor manifiestamente más baja, con el fin de
producir un tubo a partir de una poliamida de muy alto peso
molecular.
En el caso del empleo directo de la composición
B se disminuye la \eta_{rel} (como escala para el peso
molecular) desde inicialmente 2,55 a 2,30 hasta 2,34 (Ejemplos
comparativos B, D y F) mediante descomposición de las cadenas
mediando cizalladura. En el caso del procedimiento conforme al
invento (Ejemplos 1 a 3) no se puede comprobar ninguna de tales
descomposiciones de las cadenas.
En los casos de los Ejemplos comparativos C y E
los revestimientos se pudieron producir solamente en dificilísimas
circunstancias. Entre otras cosas, se tuvo que escoger una
temperatura de fusión lo más baja que fuese posible y una
temperatura de las boquillas situada en la región de la temperatura
de fusión de la PA12. Además, la distribución de los espesores de
pared era insatisfactoria. Los parámetros de elaboración que se
habían escogido ya no admitieron ninguna tolerancia más, al
contrario que en los Ejemplos 1 a 3.
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (7)
1. Utilización de una pieza moldeada como
revestimiento interno para una conducción tubular, estando compuesta
la pieza moldeada a base de una masa de moldeo de poliamida, que
había sido condensada por adición de un compuesto que tiene por lo
menos dos unidades de carbonato en una relación cuantitativa de
0,005 a 10% en peso, referida a la poliamida, realizándose que
- a)
- se ponía a disposición una masa de moldeo de poliamida de partida,
- b)
- se producía una mezcla preliminar de la masa de moldeo de poliamida de partida y del compuesto que tiene por lo menos dos unidades de carbonato,
- c)
- la mezcla preliminar eventualmente se almacenaba y/o transportaba y/o
- d)
- a continuación la mezcla preliminar se elaboraba y transformaba en la pieza moldeada, efectuándose la condensación tan sólo en esta etapa,
y siendo la pieza moldeada un tubo o una
manguera con un diámetro exterior de por lo menos 25 mm.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Utilización de acuerdo con la reivindicación
1,
caracterizada porque
el diámetro exterior de la pieza moldeada es por
lo menos de 60 mm.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Utilización de acuerdo con la reivindicación
1,
caracterizada porque
el diámetro exterior de la pieza moldeada es por
lo menos de 110 mm.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Utilización de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque
la poliamida se había preparado mediando
utilización de una diamina o poliamina como agente regulador.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Utilización de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes,
caracterizada porque
el compuesto que tiene por lo menos dos unidades
de carbonato se emplea en forma de una tanda patrón.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Conducción tubular que contiene un
revestimiento interno utilizado de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Conducción tubular de acuerdo con la
reivindicación 6,
caracterizada porque
ella sirve para el transporte de calor a
distancia, agua fresca, aguas residuales, gases, aceites,
combustibles, productos petroquímicos, salmueras, lejías, medios
abrasivos o polvos.
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