FR2479033A1

FR2479033A1 - Plastics coating method for tubes - includes dipping tubes into vessel contg. aq. suspension of thermoplastics powder, drying and heating

Info

Publication number: FR2479033A1
Application number: FR8007636A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-04-01
Filing date: 1980-04-01
Publication date: 1981-10-02

Abstract

The plastics coating system for tubes (2) uses an insulated vessel (4) contg. an aq. suspension of a thermoplastics powder into which the tube is dipped so that it is applied by laminar flow. The tube can then pass through the usual drying and heat treatment stages. The two ends of the tube are blocked before suspension above the liq. followed by the dipping action. During dipping, the tube can also pass through a collar shaped to remove surplus material from the coated tube. For internal coating, a connector is fitted over the top, for injecting the coating mixt. into the interior. In another method, the tube is held horizontally, and connectors are fitted each end, the mixt. being circulated through the tube from a tank.

Description

La présente invention concerne un procédé de revêtus ment de l'intérieur et/ou de l'extôrieur de tubes et profilés métalliques, par écoulement laminaire d'une suspension aqueuse de poudre thermoplastique. The present invention relates to a method of coating the interior and / or exterior of metal tubes and sections, by laminar flow of an aqueous suspension of thermoplastic powder.

La présente invention sera plus particulièrement décrite dans ses applications aux tubes de distribution d'eau, dits tubes sanitaires, sans qu'il en résulte une limitation à sa portée. The present invention will be more particularly described in its applications to water distribution tubes, called sanitary tubes, without this resulting in a limitation to its scope.

L'adduction d'eau a'à l'intérieur des immeubles est encore très souvent assurée par l'intermédiaire de tubes de cuivre ou d'acier galvanisé mais on constate une tendance de plus en plus fréquente au remplacement de ces tubes par des tubes en acier revêtu de matière plastique et tout spécialement de polyamide 11, ceci tant pour des raisons de prix que pour des raisons d'hygiène. The water supply inside buildings is still very often ensured by means of copper or galvanized steel tubes, but there is an increasingly frequent tendency to replace these tubes with tubes. made of steel coated with plastic and especially with polyamide 11, this both for price reasons and for hygienic reasons.

Divers procédés sont actuellement proposés pour réa- liser cette association acier/plastique et plus parti culièrement pour revêtir 1'intérieur et/ou 17 extérieur des tubes, et notamment des tubes de faible diamètre, d'un revêtement plastique régulier et non poreux assurant une parfaite protection du tube contre la corrosion. Various methods are currently proposed for achieving this steel / plastic association and more particularly for coating the interior and / or exterior of the tubes, and in particular tubes of small diameter, with a regular and non-porous plastic coating ensuring a perfect protection of the tube against corrosion.

Ces proc e des sont essentiellement basés sur les techniques d'application de poudre de matière plastique suivie de fusion de ladite poudre sur les parois du table à revêtir; la poudre peut entre appliquez par des procédés electrosta- tiques par trempage en bain fluidise', ou encore par injection d'un mélange air-poadre turbulent. These processes are essentially based on the techniques of applying plastic powder followed by melting said powder on the walls of the table to be coated; the powder can be applied between electrostatic processes by soaking in a fluidized bath, or by injection of a turbulent air-powder mixture.

On a également proposé récemment d'appliquer ces ré- sines sous forme de suspension aqueuse permettant d'effectuer des revêtements de faible epaisseur ; ces suspensions aqueuses sont actuellement appliquées par projection pneumatique ou enduction continue au cylindre ou a la râcle. It has also recently been proposed to apply these resins in the form of an aqueous suspension making it possible to make thin coatings; these aqueous suspensions are currently applied by pneumatic spraying or continuous coating with the cylinder or with the scraper.

La présente invention a pour objet un nouveau procédé permettant l'application de ces suspensions aqueuses de resines à des tubes et profiles de grande longueur et éventuellement de petit diamètre. The present invention relates to a new process allowing the application of these aqueous resin suspensions to tubes and profiles of great length and possibly of small diameter.

La demanderesse a en effet découvert qu'il était possible de revêtir l'intérieur et/ou ltextérieur de ces tubes ou profilés d'une couche protectrice parfaitement uniforme, de faible à moyenne épaisseur de résine thermoplastique, en assurant l'écoulement laminaire d'une sus- pension aqueuse de la dite résine par déplacement relatif de la suspension aqueuse et da tube ou profilé à revAtir, cette application étant suivie des étapes classiques de sèchage, de fusion de la resine et de refroidissement du tube ou profilé revêtu. The Applicant has in fact discovered that it was possible to coat the interior and / or the interior of these tubes or profiles with a perfectly uniform protective layer, of thin to medium thickness of thermoplastic resin, by ensuring the laminar flow of an aqueous suspension of the said resin by relative displacement of the aqueous suspension and of the tube or profile to be coated, this application being followed by the conventional stages of drying, of melting of the resin and of cooling of the coated tube or profile.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ltécoulement laminaire est assuré par déplacement du tube dans la suspension aqueuse maintenue au repos. According to a preferred embodiment of the invention, the laminar flow is ensured by displacement of the tube in the aqueous suspension maintained at rest.

On assure ainsi simultanément le revatemeut de l'in- térieur et de l'extérieur du subjectile. This ensures simultaneously the revatemeut of the interior and the exterior of the substrate.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'application de la suspension de résine par écoulement laminaire est immédiatement suivie d'une opération d'essayage ou de raclage de la surface extérieure du tube ou profilé, avec récupération de la suspension aqueuse ainsi éliminée. Dans ce mode de réalisation, seul l'intériear du tube ou profilé est revalu. According to one embodiment of the invention, the application of the resin suspension by laminar flow is immediately followed by a fitting or scraping operation on the external surface of the tube or profile, with recovery of the aqueous suspension thus eliminated. In this embodiment, only the interior of the tube or profile is reviewed.

Avantageusement, et quand on désire ne revêtir que l'extérieur du tube ou profilé, les deux extrémités dudit tube ou profilé sont obturées avant leur introduction dans la suspension aqueuse destinée à les recouvrir
Selon un autre mode de réalisation, l'écoulement laminaire est assuré par déplacement de la suspension aquese à l'intérieur du tube ou profilé maintenu à l'état statique ou éventuellement animé d'un mouvement de rotation.Advantageously, and when it is desired to coat only the outside of the tube or profile, the two ends of said tube or profile are closed before their introduction into the aqueous suspension intended to cover them.
According to another embodiment, the laminar flow is ensured by displacement of the aqueous suspension inside the tube or profile maintained in the static state or possibly driven by a rotational movement.

La présente invention sera mieux comprise d'ailleurs et ses avantages ressortiront bien de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé dans lequel
Figure 1 est une coupe longitudinale d'une installation permettant d'assurer 1'écoulement laminaire de la suspension aqueuse à l'intériear et à ltextérieur du tube par déplacement du tube dans la suspension maintenue au repos;
Figure 2 est une coupe longitudinale partielle d'une installation similaire à figure 1 mais pourvue d'un moyen permettant d'assurer l'essuyage de la dispersion se trou- vant a ltextérieur du tube;
Figure 3 et 4 sont des coupes transversales de dif fervents modes d'exécution de ce moyen d'essuyage;;
Figures 5 et 6 sont deux coupes longitudinales d'ins- tallations permettant d'assurer l'écoulement laminaire de la suspension aqueuse, à l'intérieur de tube,par déplacement de la suspension aqueuse.The present invention will be better understood moreover and its advantages will emerge clearly from the description which follows, with reference to the appended schematic drawing in which
Figure 1 is a longitudinal section of an installation for ensuring the laminar flow of the aqueous suspension inside and inside the tube by displacement of the tube in the suspension kept at rest;
Figure 2 is a partial longitudinal section of an installation similar to Figure 1 but provided with a means for ensuring the wiping of the dispersion found inside the tube;
Figure 3 and 4 are cross sections of fervent modes of execution of this wiping means ;;
Figures 5 and 6 are two longitudinal sections of installations making it possible to ensure the laminar flow of the aqueous suspension, inside the tube, by displacement of the aqueous suspension.

Sur les dessins 2 désigne le tube à revêtir et 3 la suspension aqueuse de poudre de résine thermoplastique
Dans tout ce qui suit, les différents modes de réalisation du procédé selon l'invention seront décrits en référence à un seuil tube ou profilé sans qu'il en résulte une limitation quelconque a ladite invention qui peut, bien entendu,stappliquer au traitement simultané d'un grand nombre de subjectiles.In the drawings 2 designates the tube to be coated and 3 the aqueous suspension of thermoplastic resin powder
In all that follows, the various embodiments of the method according to the invention will be described with reference to a tube or profiled threshold without resulting in any limitation whatsoever to said invention which can, of course, apply to the simultaneous processing of 'a large number of substrates.

Dans tous les modes de réalisation décrits, la surface que l'on désire revêtir est tout d'abord préparée selon les procédés classiques : dégraissage, décapage me'cani- que ou chimique, phosphatation, sèchage. On procède éventuellement, de façon connue en soi, au dépôt préliminaire d'une sous couche d'adhérence à base de résine thermodurcissable. In all of the embodiments described, the surface which it is desired to coat is first of all prepared according to conventional methods: degreasing, mechanical or chemical pickling, phosphating, drying. Optionally, in a manner known per se, the preliminary deposition of an adhesion layer based on thermosetting resin.

La résine utilise comme élément principal de la suspension aqueuse utilisée dans le procédé selon l'ìnven- tion peut être toute résine thermoplastiqus de type connu en soi : PVC, polyamide telle que polyamide 11, 12 etc.. Elle se présente sous forme de poudre pressentant une granulométrie de 10 à 120 mise en suspension dans de l'eau, avec addition des produits nécessaires au maintien de la suspension. Dans le cas où l'on désire appliquer des revêtements de faible épaisseur, on préfère des poudres présentant une granulométrie de 30 à
La teneur en extrait sec de la suspension aqueuse est de 30 à 50 ,' en poids.La température et la viscosité de la suspension permettent également de faire varier l'épais- seur du revêtement appliqué.The resin used as the main element of the aqueous suspension used in the process according to the invention can be any thermoplastic resin of a type known per se: PVC, polyamide such as polyamide 11, 12 etc. It is in the form of powder sensing a particle size of 10 to 120 suspended in water, with the addition of the products necessary to maintain the suspension. In the case where it is desired to apply thin coatings, powders having a particle size of 30 to
The solids content of the aqueous suspension is 30 to 50% by weight. The temperature and viscosity of the suspension also make it possible to vary the thickness of the coating applied.

L'installation représentée aux figures 1 et 2 permet la mise en oeuvre du procédé selon le premier aspect de l'invention selon lequel l'écoulement laminaire est as suré par déplacement du tube ou profilé 2 dans la suspension aqueuse 3 maintenue au repos. The installation shown in Figures 1 and 2 allows the implementation of the method according to the first aspect of the invention according to which the laminar flow is ensured by displacement of the tube or section 2 in the aqueous suspension 3 maintained at rest.

L'installation se compose essentiellement d'une cuve 4 ouverte et dont les parois sont calorifugées. La descente puis le relevage continu du tube 2 à revêtir, maintenu par le moyen de préhension 5 sont assurés par un dispositif mécanique (non représenté) pourvu d'un système de temporisation en partie basse. L'alimentation de la cuve 4 en suspension aqueuse 3 ainsi que le retour de ladite suspension, est assurée par les conduites 6 et 7 reliant la cuve 4 à un bac d'alimentation 8 ; un régulateur de température 11, un filtre 12 et une pompe 13 sont prévus sur la conduite 7. D'autre part, afin d'assurer la remise en suspension périodique des éléments contenus dans la suspension 2, le bac 8 est équipé d'un moyen d'agitation 14 qui peut être, par exemple, un agitateur à hélice.Le bac 8 est également relié en 15 à une conduite de vide (non représentée) afin d'assurer le déballage sous vide de ladite suspension. The installation essentially consists of an open tank 4, the walls of which are insulated. The descent and then the continuous lifting of the tube 2 to be coated, maintained by the gripping means 5 are provided by a mechanical device (not shown) provided with a timing system in the lower part. The supply of the tank 4 in aqueous suspension 3 as well as the return of said suspension, is provided by the lines 6 and 7 connecting the tank 4 to a supply tank 8; a temperature regulator 11, a filter 12 and a pump 13 are provided on the pipe 7. On the other hand, in order to ensure the periodic resuspension of the elements contained in the suspension 2, the tank 8 is equipped with a stirring means 14 which can be, for example, a propeller agitator. The tank 8 is also connected at 15 to a vacuum pipe (not shown) in order to ensure the unpacking under vacuum of said suspension.

Une fois la cuve 4 remplie de la suspens ion 3 préa- lablement remise en suspension et déballée dans le bac 8, le tube 2 est plongé dans la suspension 3 où il est maintenu quelques secondes puis relevé de façon continue à une vitesse de 0,5 à 5 mètres/minute. Une fois le tube sorti de la cuve 4 on le laisse égoutter quelques instantsau-dessus de la cuve, toujours suspendu au moyen de préhension 5. L'intérieur et l'extérieur du tube ou profilé 2 sont alors revêtus par écoulement laminaire, d'un feuil humide de poudre de résine parfaitement régulier et adhérent. On procède ensuite aux opérations classiques de sèchage entre 60 et 80 C puis de traitement thermique entre 150 et 250*C pendant une durée variant selon l'é- paisseur du tube et la nature de la résine utilisée. Once the tank 4 is filled with the suspension 3 previously resuspended and unpacked in the tank 8, the tube 2 is immersed in the suspension 3 where it is held for a few seconds and then raised continuously at a speed of 0, 5 to 5 meters / minute. Once the tube has left the tank 4, it is allowed to drain for a few moments above the tank, still suspended by gripping means 5. The inside and outside of the tube or profile 2 are then coated by laminar flow, a perfectly uniform and adherent film of resin powder. Conventional drying operations are then carried out between 60 and 80 ° C. and then heat treatment between 150 and 250 ° C. for a period varying according to the thickness of the tube and the nature of the resin used.

On peut ainsi revêtir tant 1'intérieur que 1'exté- rieur du tube d'un film de résine très régulier d'une épaisseur variant de 35 à 300 selon les paramètres de la dispersion utilisée. It is thus possible to coat both the inside and the outside of the tube with a very regular resin film with a thickness varying from 35 to 300 depending on the parameters of the dispersion used.

Si l'on ne désire revêtir que 1'extérieur du tube ou profilé, il suffit de pourvoir les deux extrémités d'un dispositif d'obturation hermétique avant de plonger ledit tube dans la suspension comme décrit ci-avant en ré- férence à la figure 1. If it is desired to coat only the outside of the tube or profile, it suffices to provide the two ends with a hermetic sealing device before immersing said tube in the suspension as described above with reference to the figure 1.

L'installation représentée à la figure 2 permet selon le même mode de réalisation du procédé selon l'invention, 1'écoulement laminaire étant assuré par déplacement du tube dans la suspension au repos, de ne revêtir que l'intérieur du tube. Pour arriver à ce résultat l'opé- ration d'application de la suspension de résine par écoulement laminaire est suivie, au cours de l'opération de relevage du tube, d'une opération d'essuyage ou de raclage de la partie extérieure du tube avec récupération de la suspension aqueuse ainsi éliminée directement dans la cuve de traitement. The installation shown in Figure 2 allows according to the same embodiment of the method according to the invention, the laminar flow being ensured by displacement of the tube in the suspension at rest, to coat only the interior of the tube. To achieve this result, the operation of applying the resin suspension by laminar flow is followed, during the operation of raising the tube, by a wiping or scraping operation of the external part of the tube with recovery of the aqueous suspension thus eliminated directly in the treatment tank.

Cette opération d'essuyage est effectuée à l'aide de la manchette raclante circulaire i6 située au-dessus de la cuve 4, dans l'axe du tube ou profilé 2. Cette man- chette se présente sous la forme d'un tronc de c8ne renversé dont le plus petit diamètre est très légèrement inférieur à celui du tube, de façon à assurer un râclage efficace au moment de l'opération de relevage dudit tube. This wiping operation is carried out using the circular scraping sleeve i6 located above the tank 4, in the axis of the tube or profile 2. This sleeve is in the form of a trunk of c8ne overturned, the smallest diameter of which is very slightly smaller than that of the tube, so as to ensure effective scraping at the time of the lifting operation of said tube.

Elle est constituée en toute matière adaptée, de rigidité suffisante pour exercer la tension de raclage né- cessaire sur le tube sans pour autant risquer dten rayer la surface. Des fouilles de matière plastique peuvent convenir dans ce but, ainsi que des mousses plastiques à cellules fermées ou tout autre matériau permettant l'essuyage. It is made of any suitable material, of sufficient rigidity to exert the necessary scraping tension on the tube without risking scratching the surface. Plastic excavations may be suitable for this purpose, as well as closed-cell plastic foams or any other material allowing wiping.

Lc processus d'application reste le même que celui décrit en référence à la figure 1 : trempage du tube dans la suspens ion aqueuse préalablement homogénéisée et déballée, maintien du tube quelques secondes dans la suspension puis relevage du tube de façon continue à une vitesse de 0,5 à 5 mètres/minute, opération au cours de laquelle sa surface extérieure est nettoyée de toute trace de suspension aqueuse par passage au-travers de la manchette raclante 16. The application process remains the same as that described with reference to FIG. 1: soaking the tube in the aqueous suspension previously homogenized and unwrapped, holding the tube for a few seconds in the suspension then lifting the tube continuously at a speed of 0.5 to 5 meters / minute, operation during which its external surface is cleaned of all traces of aqueous suspension by passage through the scraper sleeve 16.

Dans le mode d'exécution représenté à la figure 3, la manchette râclante 16 est constituée en un seul bloc. In the embodiment shown in Figure 3, the wiping cuff 16 is made in one piece.

Il est dans ce cas nécessaire de recouper, après ltopé- ration de trempage du tube 2, les quelques centimètres non revêtus à la partie supérieure.In this case, it is necessary to cut, after the soaking time of the tube 2, the few uncoated centimeters at the top.

Le mode d'exôcution représenté à la figure 4 permet d'éviter cette opération de recoupe grâce à la disposition de la manchette 16 en deux parties que l'on ne rapproche qu'au moment de ltoperation de relevage du tube 2 après son immersion totale dans la cuve 4 contenant la suspension aqueuse 3. The mode of execution shown in FIG. 4 makes it possible to avoid this cutting operation thanks to the arrangement of the cuff 16 in two parts which are only brought together when the tube 2 is lifted after it has been completely immersed. in the tank 4 containing the aqueous suspension 3.

La suspension aqueuse 3 éliminée par cette opération de raclage est immédiatement récupérée dans la cuve 4 et le tube 2 ; on conçoit facilement économie importante réalisée par cette opération simple. The aqueous suspension 3 eliminated by this scraping operation is immediately recovered in the tank 4 and the tube 2; it is easy to see the significant savings achieved by this simple operation.

On procède ensuite aux opérations classiques d'é- gouttage, de sèchage entre 60 et 800C puis de traitement thermique entre 150 et 2500C pendant une durée variant selon ltépaisseur du tube et la nature de la résine. La surface intérieure du tube est seule revêtue d'un film de résine très régulier d'une épaisseur variant entre 35 et 300 selon les paramètres propres à la dispersion aqueuse utilisée. Then the conventional dripping, drying between 60 and 800 ° C. and then heat treatment between 150 and 2500 ° C. operations are carried out for a period varying according to the thickness of the tube and the nature of the resin. The inner surface of the tube is alone coated with a very regular resin film with a thickness varying between 35 and 300 depending on the parameters specific to the aqueous dispersion used.

Les installations représentées aux figures 5 et 6 permettent la mise en oeuvre du procédé de l'invention selon lequel ltécoulement laminaire de la suspension aqueuse de résine thermoplastique est assuré par dépla- placement de ladite suspension dans le tube ou profilé maintenu à ltétat statique ou éventuellement animé d'un mouvement de rotation. L'installation représenté à la figure 5 se compose d'une cuve li thermorégulée et calorifugée, équipée d'un agitateur 18, et reliée en 19 à une conduite de vide (non représentée), reliée par le circuit de tuyauterie 20 à l'intérieur du tube 2.Une pompe 21 refoulante ou aspirante assure la circulation de la suspens ion aqueuse de résine 3 contenue dans la cuve 17 à 1'intérieur du tube 2, permettant de règler la vitesse de déplacement du fluide. L'étanchéité est assurée par les manchons de raccordement 22 disposés à chaque extrémité du tube 2. The installations represented in FIGS. 5 and 6 allow the implementation of the process of the invention according to which the laminar flow of the aqueous suspension of thermoplastic resin is ensured by displacement of said suspension in the tube or profile maintained in the static state or possibly animated by a rotation movement. The installation shown in Figure 5 consists of a thermoregulated and heat-insulated tank li, equipped with an agitator 18, and connected in 19 to a vacuum pipe (not shown), connected by the piping circuit 20 to the inside the tube 2. A pumping or discharging pump 21 ensures the circulation of the aqueous resin suspension 3 contained in the tank 17 inside the tube 2, making it possible to regulate the speed of movement of the fluid. The seal is ensured by the connection sleeves 22 disposed at each end of the tube 2.

Les raccords tournants 23 permettent, si désiré, de maintenir le tube 2 en rotation pendant la circulation de la suspension aqueuse. Comme dans l'installation re- présentée à la figure 1, un filtre 24 est prévu sur la tuyauterie 20. La minuterie 25 permet de commander à volonté la durée de circulation de la suspension. The rotary connections 23 allow, if desired, to keep the tube 2 in rotation during the circulation of the aqueous suspension. As in the installation shown in FIG. 1, a filter 24 is provided on the piping 20. The timer 25 allows the circulation time of the suspension to be controlled as desired.

Dans l'installation représentée à la figure 5, le tube est en position sensiblement horizontale mais il est bien entendu qu'il peut être disposé selon une autre inclinaison par rapport à l'horizontale, pouvant varier entre 0 et 900. In the installation shown in FIG. 5, the tube is in a substantially horizontal position but it is understood that it can be arranged at another inclination relative to the horizontal, which can vary between 0 and 900.

L'installation représentée à la figure 6 est specialiement adaptée au cas où l'angle d'inclinaison est égal à 900. Dans ce cas, seule la partie supérieure du tube 2 est prise dans le manchon de raccordement 22, ltextré- mité inférieure du tube 2 plongeant directement dans la cuve 26 thermorégulée, la circulation de la suspension étant assurée par la pompe 27 (aspirante ou refoulante) placée sur la tuyauterie 28. The installation shown in FIG. 6 is specially adapted to the case where the angle of inclination is equal to 900. In this case, only the upper part of the tube 2 is taken in the connection sleeve 22, the lower end of the tube 2 plunging directly into the thermoregulated tank 26, the circulation of the suspension being ensured by the pump 27 (suction or discharge) placed on the piping 28.

Après une durée de circulation de la suspension aqueuse déterminée expérimentalement et variable selon ltépaisseur de la couche protectrice que l'on désire appliquer et les propriétés propres à ladite suspens ion (teneur en matière sèche, viscosité, température.,.), on soumet le tube aux opérations classiques d'egouttage, de sèchage et de traitement thermique et l'on rr obtient un tube dont l'intérieur est revêtu d'un film protecteur très régulier After a period of circulation of the aqueous suspension determined experimentally and variable depending on the thickness of the protective layer which it is desired to apply and the properties specific to the said suspension (dry matter content, viscosity, temperature, etc.), the tube with conventional operations of draining, drying and heat treatment and we get a tube whose interior is coated with a very regular protective film

Claims

- CLAIMS

1 - Process for coating the interior and the interior of metal tubes and profiles using an aqueous suspension of thermoplastic powder, characterized in that it consists in applying the said sus pension by laminar flow ensured by displacement relative of the suspension (3) and the tubes and profiles (2), and that it is followed by the conventional stages of drying and heat treatment of the coated tubes and profiles.

2 - Coating method according to claim 1, characterized in that the lamizsaiffe flow is ensured by displacement of the tube (2) in the aqueous suspension (3) maintained at rest.

3 - A coating method according to claim 2s characterized in that the application of the resin suspension by laminar flow is immediately followed by use of the dtessuyago operation or scraping of the external surface of the tube or sections with recovery of the aqueous suspension ( 3) thus eliminated.

4 - A coating method according to claim 2, characterized in that the two ends of said tube or profile are closed before their introduction into the aqueous suspension intended to cover them.

5 - Coating method according to claim 1, characterized in that the laminar flow is ensured by displacement of the aqueous suspension (3) inside the tube or profile (2) maintained in the static or animated state of a rotational movement.