ES2370331A1 - Tubería para redes de distribución de agua. - Google Patents
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Abstract
Tubería para redes de distribución de agua del tipo de las constituidas a partir de materiales plásticos, la cual comprende al menos, una capa exterior (1) y una capa interior (2) ambas de un material seleccionable entre un material termoplástico, un material termoestable o una combinación de ambos, cuya pared interior (2), en su pared más interna, la cual queda en contacto con el agua, comprende un aditivo antimicrobiano y/o antibacteriano, siendo integrado dicho aditivo en la capa interior mediante co-extrusión. Entre la capa exterior (1) y la capa interior (2) se dispone una capa adicional intermedia (3) impermeable al agua, gases y olores que comprende un material seleccionable entre un material termoplástico, un material termoestable o una combinación de ambos, una poliamida, EVOH y nanoarcillas.
Description
Tubería para redes de distribución de agua.
La invención se engloba dentro del campo de las
instalaciones de agua tanto fría como de agua caliente sanitaria y
más concretamente se refiere a una tubería multicapa que tiene la
particularidad de comprender un tratamiento interno antibacteriano
y/o antimicrobiano.
En la actualidad se conocen multitud tipos de
tuberías para conducción de agua, empleándose en la mayoría de los
casos materiales plásticos, dada su resistencia y reducido coste en
comparación con las tuberías metálicas.
Normalmente, la pared interna de las tuberías o
conducciones es la que está en contacto directo con el líquido a
transportar. A dicha pared se adhieren bacterias, hongos, algas y
demás microorganismos que puede contener el propio agua y que se
desarrollan en la citada pared interna, pudiendo formar cepas o
placas, las cuales, por un lado, dañan la calidad y salubridad del
agua a del líquido conducido y por otro lado colaboran de una forma
muy activa al deterioro de la propia tubería llegando en ocasiones
la destrucción parcial o total de la misma.
Por otro lado es conocido que los tubos
termoplásticos tienen un cierto grado de permeabilidad a los
líquidos, gases y olores. Este grado varía en función de la materia
prima plástica empleada. Unas materias primas son más permeables a
líquidos y por el contrario su comportamiento ante la permeabilidad
de gases es mejor y viceversa. De hecho existen desarrollos de tubos
con barreras al oxígeno que se utilizan para instalaciones de
calefacción y donde esa barrera se realiza con una capa de EVOH,
pero en dichos tubos no se consigue una barrera completamente
efectiva contra líquidos y olores.
Así mismo existen tubos plásticos que llevan de
intermedio una capa de aluminio que sirve de barrera a líquidos y
gases y que se utiliza en instalaciones en terrenos contaminados
como por ejemplo refinerías, si bien esta barrera no es perfecta ya
que para poder unir los tubos es preciso eliminar parte para poder
soldarlo y por tanto el tubo tiene una impermeabilidad discontinua y
como el material plástico es unido al aluminio mediante una capa de
adhesivo la unión no es perfecta.
Si analizamos en donde se colocan las tuberías
de conducción de agua en las redes públicas, observamos que éstas se
instalan en todo tipo de terrenos que en muchos de los casos pueden
estar contaminados. Además estas redes circulan paralelas a las
redes de saneamiento de aguas fecales, las cuales no suelen ser
impermeables, debido a que se utilizan tuberías como las de hormigón
que en sí no son impermeables y que además tienen muchas uniones no
estancas por lo cual se quedan zonas contaminadas debido a las fugas
de estos tubos y por esas zonas pasan tubos de redes de
abastecimiento de aguas.
Por todo ello, se ha detectado una necesidad de
proporcionar una tubería realizada a partir de un material de base
de naturaleza plástica al cual se le añade un aditivo antibacteriano
y/o antimicrobiano y una capa que sirva como barrera contra el paso
de fluidos ya sean líquidos o gaseosos y contra olores.
Este objetivo se consigue por medio de la
invención tal y como está definida en la reivindicación 1, en las
reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas de
la invención.
La presente invención se refiere a una tubería
para redes del distribución de agua del tipo de las constituidas a
partir de materiales plásticos, la cual comprende al menos, una capa
exterior y una capa interior, ambas constituidas a partir de un
material termoplástico, un material termoestable o una combinación
de ambos, cuya capa interior, en su pared más interna, la cual queda
en contacto con el agua, comprende un aditivo antimicrobiano y/o
antibacteriano, siendo integrado dicho aditivo en la capa interior
mediante co-extrusión.
De esta manera se proporciona una protección
permanente de la degradación causada por bacterias, mohos y hongos
prolongando la vida útil de las tuberías y evitando los
microorganismos que puedan causar deterioro y mal olor del agua,
garantizando así la calidad de la misma. Por otro lado, las tuberías
objeto de la presente invención, tienen una excelente resistencia a
la abrasión interna gracias a su capa de polietileno (color azul)
aditivazo y por consiguiente mantienen la lisura interna durante
toda su vida útil. Por este motivo es posible obtener una mayor
capacidad de caudal y mínimas pérdidas de carga por rozamiento.
Las capas exterior e interior podrán estar
constituidas a partir de material seleccionable entre polipropileno
(PP), polietileno reforzado de alta densidad (HDPE), Acrilonitrilo
butedieno estireno (ABS), Polimaidas, Policloruro de Vinilo (PVC) o
una combinación de los mismos.
De forma ventajosa la capa interior podrá estar
constituida por un material seleccionable entre poliamida 6.12,
poliamida 11 o una combinación de las mismas, debido a las óptimas
características de calidad superficial de dichos materiales que
hacen que las perdidas de carga en el interior de la tubería se vean
minimizadas al máximo.
En lo que se refiere a los espesores de la
tubería, el espesor de la capa interior E_{CI} podrá estar entre
un 5 y un 25% del espesor total E_{T} de la tubería, estando el
valor óptimo del espesor de la capa interior E_{CI} comprendido
entre el 10 y 12% del espesor total ET de la tubería.
En un segundo aspecto de la invención se
contempla la posibilidad de agregar una capa intermedia (3)
dispuesta entre la capa interior y la capa exterior, la cual es
impermeable al agua, a los gases y a los olores y que podrá estar
constituida a partir de un material termoplástico, un material
termoestable o una combinación de ambos, una poliamida, EVOH y
nanoarcillas. La proporción de nanoarcillas podrá estar entre el 3 y
el 10% en peso de la composición total de la capa intermedia y entre
un 7 y un 15% en peso de EVOH. Siendo las proporciones óptimas de
estos componentes de un 5% en peso de nanoarcillas y un 10% en peso
de EVOH.
El espesor de la capa intermedia E_{CINT}
podrá estar entre el 10 y el 40% del espesor total E_{T} de la
tubería, siendo el porcentaje óptimo del 15%.
En lo que se refiere al aditivo antimicrobiano
y/o antibacteriano que se podrá utilizar, recubriendo interiormente
a la capa interior estarán las sales de plata, el triclosan o el
BIOSAFE ® en base silano, o una combinación de los mismos.
Otra serie de características ventajosas de la
tubería consisten en que la misma tiene gran estabilidad a la
intemperie gracias a su gran capacidad aislante, su baja
conductividad térmica y su flexibilidad, estando protegidas contra
la degradación que causan los rayos ultravioletas, pudiendo ser
almacenadas o estar instaladas a la intemperie largos períodos sin
ningún daño o pérdida de sus propiedades físicas y mecánicas.
Adicionalmente su gran flexibilidad permite que pueda curvarse y
absorber cargas de impacto. La resistencia a la ruptura por tensión
es del terreno es muy alta, gracias al novedoso proceso de
fabricación, asegurando que no habrá ningún problema en el servicio
de la instalación si se producen rayas superficiales equivalentes de
una longitud de 1/10 el espesor de la tubería. Las tuberías pesan
considerablemente menos que todos los tipos de tuberías que se
suelen utilizaren las instalaciones de agua a presión, haciendo más
fácil su manejo e instalación, obteniéndose importantes ahorros en
mano de obra y maquinaria.
Finalmente, cabe destacar que las tuberías son
químicamente inertes, por lo que los productos agresivos del suelo
no pueden atacarlas o causarles degradación de ningún tipo. El HDPE
no es conductor eléctrico, por lo que no son afectadas por la
oxidación o corrosión por acción electrolítica, como sí lo son las
tuberías de fundición y acero que, por este motivo, se pueden
descomponer en muy poco tiempo.
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la
invención y que se relacionan expresamente con unas realizaciones de
dicha invención que se presentan como ejemplos ilustrativos y no
limitativos de ésta.
La figura 1 representa una vista en sección
según un plano de corte perpendicular al eje de un primer modo de
realización de la tubería objeto de la presente invención.
La figura 2 representa una vista en perspectiva
de una pequeña porción de tubería correspondiente a la figura 1.
La figura 3 representa una vista en sección
según un plano de corte perpendicular al eje de un segundo modo de
realización de la tubería objeto de la presente invención.
La figura 4 representa una vista en perspectiva
de una pequeña porción de tubería en la que se ha eliminado
aproximadamente un cuarto de la misma correspondiente a la tubería
de la figura 3.
Tal y como se puede apreciar en las figuras 1 y
2, la tubería objeto de la presente invención, en su primer modo de
realización, se compone de una capa exterior (1) la cual esta
constituida por polipropileno (PP), polietileno reforzado de alta
densidad (HDPE), Acrilonitrilo butedieno estireno (ABS), Polimaidas,
Policloruro de Vinilo (PVC) o una combinación de los mismos y de
forma concéntrica, la tubería dispone de una capa interior (2) que
puede estar compuesta de los mismos materiales. Indicados para la
capa interior (1) pero a la que se le ha añadido un aditivo
antimicrobiano y/o antibacteriano en la pared más interna de dicha
capa interior (2) la cual está en contacto directo con el agua. La
integración del aditivo en la capa interior (2) se realiza durante
el conformado de la tubería mediante un procedimiento de
co-extrusión. El aditivo utilizado dependerá del
material de que esté hecha la capa interior (2), en el caso de estar
hecha de utilizar polipropileno se emplea como aditivo sales de
plata, en el caso de utilizar polietilenos se emplea como aditivo
triclosan y en el caso de utilizar poliamidas se emplea como aditivo
BIOSAFE ® en base silano.
Como se aprecia en la figura 1, la tubería tiene
un espesor total E_{T} y la capa interior tiene un espesor
E_{CI}, siendo E_{CI} entre un 5 y un 25% de E_{T}, estando
los porcentajes óptimos comprendidos entre el 10 y 12%.
La capa exterior (1) posee una alta resistencia
al impacto y una excepcional resistencia al crecimiento de la
grieta, más de 100 veces los parámetros exigidos por la norma
europea para el polietileno de agua potable y gas. Es altamente
resistente a los rayos UV, pudiendo realizar instalaciones en
exterior sin ningún tipo de precauciones ni recubrimientos.
Adicionalmente dispone bandas (4) exteriores, situadas
longitudinalmente y paralelas entre sí que son de distinto color al
color de la capa exterior (1) para que se distingan de la misma y
puedan identificar perfectamente este tipo de tuberías.
Por su parte la capa interior (2) aporta una
alta resistencia a la presión interna, al desgaste y un coeficiente
de rozamiento prácticamente nulo.
Las tuberías, se podrán emplear para el
abastecimiento de las redes de agua, en instalación tanto aérea como
enterrada.
En las figuras 3 y 4, se ha representado un
segundo modo de realización de la invención, en la cual, además de
tener la capa interior (2) y la capa exterior (1) se dispone entre
ellas una tercera capa intermedia (3) la cual es impermeable al paso
de fluidos tanto líquidos como gaseosos y a olores. El material
constitutivo de la capa intermedia (3) será una combinación de un
material termoplástico o un material termoestable o una combinación
de ambos el cual será la base de dicha capa y además como elementos
impermeables, una poliamida, EVOH y nanoarcillas. El porcentaje en
peso sobre la composición total en el caso de las nanoarcillas
estará entre el 3 y el 10%, siendo el porcentaje ideal del 5%. En lo
que se refiere al EVOH, el porcentaje en peso sobre la composición
total, estará entre el 7 y 15%, siendo el valor óptimo del 10%.
En lo que se refiere a la relación entre el
espesor de la capa intermedia (3) E_{CINT} y el espesor total
E_{T}, estará entre un 10 y un 40% siendo la relación óptima del
15%.
Claims (11)
1. Tubería para redes del distribución de agua
del tipo de las constituidas a partir de materiales plásticos,
caracterizada porque comprende al menos, una capa exterior
(1) y una capa interior (2) ambas de un material seleccionable entre
un material termoplástico, un material termoestable o una
combinación de ambos, cuya pared interior (2), en su pared más
interna, la cual queda en contacto con el agua, comprende un aditivo
antimicrobiano y/o antibacteriano, siendo integrado dicho aditivo en
la capa interior mediante co-extrusión.
2. Tubería según la reivindicación 1,
caracterizada porque la capa exterior (1) y la base de la
capa interior (2) esta constituida a partir de material
seleccionable entre polipropileno (PP), polietileno reforzado de
alta densidad (HDPE), Acrilonitrilo butedieno estireno (ABS),
Polimaidas, Policloruro de Vinilo (PVC) o una combinación de los
mismos.
3. Tubería según las reivindicación 2,
caracterizada porque la capa interior (2) esta constituida
por un material seleccionable entre poliamida 6.12, poliamida 11o
una combinación de las mismas.
4. Tubería según las reivindicaciones
anteriores, caracterizada por que el espesor de la capa
interior (2) E_{CI} es entre un 5 y un 25% del espesor total
E_{T} de la tubería.
5. Tubería según la reivindicación 4,
caracterizada por que el espesor de la capa interior (2)
E_{CI} es entre un 10 y un 12% del espesor total E_{T} de la
tubería.
6. Tubería según las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque entre la capa exterior (1) y
la capa interior (2) se dispone una capa adicional intermedia (3)
impermeable al agua, gases y olores que comprende un material
seleccionable entre un material termoplástico, un material
termoestable o una combinación de ambos, una poliamida, EVOH y
nanoarcillas.
7. Tubería según la reivindicación 6,
caracterizada porque la capa intermedia (3) comprende entre
un 3 y un 10% en peso de nanoarcillas y entre un 7 y un 15% en peso
de EVOH.
8. Tubería según la reivindicación 7,
caracterizada porque la capa intermedia (3) comprende entre
un 5% en peso de nanoarcillas y entre un 10% en peso de EVOH.
9. Tubería según las reivindicaciones 6 a 8,
caracterizada porque el espesor de la capa intermedia (3)
E_{CINT} es entre un 10 y un 40% del espesor E_{T} de la
tubería.
10. Tubería según la reivindicación 9,
caracterizada porque el espesor de la capa intermedia (3)
E_{CINT} es un 15% del espesor E_{T} de la tubería.
11. Tubería según las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque el aditivo antimicrobiano
y/o antibacteriano de la capa interior (2) se selecciona entre sales
de plata, triclosan o BIOSAFE ® en base silano, o una combinación de
los mismos.
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