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.
Campo y Objeto de la invención
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.
Estado de la técnica
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.
Descripción 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.
Descripción de los dibujos
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.
Descripción de un modo de realización de la invención
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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