HU225025B1 - Multilayer pipe - Google Patents
Multilayer pipe Download PDFInfo
- Publication number
- HU225025B1 HU225025B1 HU9902598A HUP9902598A HU225025B1 HU 225025 B1 HU225025 B1 HU 225025B1 HU 9902598 A HU9902598 A HU 9902598A HU P9902598 A HUP9902598 A HU P9902598A HU 225025 B1 HU225025 B1 HU 225025B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- tube
- crit
- pipe
- critical temperature
- plastic
- Prior art date
Links
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 62
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 33
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 33
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 abstract 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 23
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 12
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 4
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- BLDFSDCBQJUWFG-UHFFFAOYSA-N 2-(methylamino)-1,2-diphenylethanol Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(NC)C(O)C1=CC=CC=C1 BLDFSDCBQJUWFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001179 medium density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004701 medium-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229920011250 Polypropylene Block Copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005629 polypropylene homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
- F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L57/00—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
- F16L57/02—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear against cracking or buckling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/12—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
- F16L9/133—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement the walls consisting of two layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Description
(57) Kivonat
A találmány tárgya többrétegű műanyag cső, amely különböző műanyagok legalább két rétegéből áll, és a gyors repedésterjedéssel (RCP) szemben fokozott az ellenállása. A találmány újdonsága abban van, hogy a csövet alkotó műanyagok poliolefin műanyagok, és a cső ellenálló képességgel rendelkezik a cső kritikus hőmérsékleteként (Tcrit) kifejezett gyors repedésterjedéssel (RCP) szemben, amely kritikus hőmérséklet (Tcrit) alacsonyabb, mint a többrétegű csövet alkotó egyes műanyagokból készített és a többrétegű csővel azonos méretű egyrétegű csövek kritikus hőmérsékletének (Tcrjt) súlyozott átlagértéke (Tcritv), és az egyes műanyagokból készített egyrétegű csövek kritikus hőmérsékletei (Tcrjt) között legalább 5 °C különbség van, ahol a cső kritikus hőmérséklete (Tcrit) az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelynél a csőben kiváltott repedés terjedési távolsága a cső belseje és külseje közötti 0,5 MPa nyomáskülönbségnél legfeljebb a csőátmérő négyszerese.
HU 225 025 Β1
A leírás terjedelme 6 oldal
HU 225 025 Β1
A találmány tárgya többrétegű cső, pontosabban egy olyan, műanyagból készült többrétegű nyomásálló cső, amely fokozott mértékben ellenáll a gyors repedésterjedésnek.
Nyomásálló cső alatt olyan csövet kell érteni, amely a használat során belső túlnyomásnak van kitéve, azaz a cső belsejében uralkodó nyomás nagyobb, mint amekkora a csövön kívüli nyomás.
Napjainkban a polimer anyagból készült csöveket széles körben alkalmazzák különböző feladatokra, például fluidszállításra, azaz folyadék vagy gáz, például víz vagy földgáz szállítására, amelynek során a fluid anyag nyomás alá helyezhető. Ezenkívül a szállított fluid anyagnak változó lehet a hőmérséklete, amely általában nem lép ki a -40 °C és 100 °C közötti hőmérsékleti tartományból. Az ilyen csöveket jelenleg leginkább poliolefin műanyagból gyártják, például etilén műanyagból (HDPE, MDPE), vagy poli(vinil-klorid)-ból (PVC) vagy más változatban olyan egyéb anyagokból, amelyek nem szükségszerűen polimerbázisúak.
Az ilyen csöveknek alacsony hőmérsékleteknél az a hátrányuk, hogy ha olyan feszültség ébred bennük, amely repedést okoz, ez a repedés a csőben nagyon gyorsan tekintélyes távolságra szétterülhet vagy terjedhet, és használhatatlanná teszi a csövet. A repedés terjedésének a sebessége akár 100-300 m/s is lehet a cső hosszanti irányában. A repedésnek ezt a típusát általában gyors repedésterjedésnek (RCP: rapid crack propagation) nevezik. Ahhoz, hogy egy műanyagból készült nyomásálló cső elfogadható legyen, a gyors repedésterjedés sebességének egy bizonyos hőmérsékleten és egy bizonyos belső nyomáson a cső hosszanti irányában nem szabad nagyobbnak lennie, mint a cső átmérőjének a négyszerese.
Egy adott cső gyors repedésterjedési (RCP) tulajdonsága különböző módokon határozható meg. Az egyik eljárás, az úgynevezett S4 teszt (Small Scale Steady State) szerint, amelyet az Imperial College-ban, Londonban fejlesztettek ki, és amelyet az ISO DIS 13477 szabvány ismertet, olyan csövet vizsgálnak, amelynek a hossza nem kevesebb, mint a cső átmérőjének a hétszerese. A cső külső átmérője mintegy 110 mm vagy ennél több, a falvastagsága mintegy 10 mm vagy ennél több. A jelen találmánnyal kapcsolatban a cső gyors repedésterjedési (RCP) tulajdonságának a meghatározásakor a külső átmérő és a falvastagság 110 mm-re, illetve 10 mm-re lett választva. Miközben a cső külső fele környezeti nyomáson (atmoszferikus nyomáson) van, a cső belülről nyomás alá van helyezve, és a belső nyomást a csőben állandó értéken, 0,5 MPa túlnyomáson tartják. A cső egyik végét, az úgynevezett kiváltózónát hűtik. A cső belsejében egy tengelyre több tárcsát rögzítenek, hogy megakadályozzák a cső dekompresszióját a vizsgálat alatt. A csövet az egyik vége közelében, az úgynevezett kiváltózónában egy jól meghatározott alakú késszerű lövedékkel meglövik, hogy gyorsan futó axiális repedést hozzanak létre. A kiváltózónát egy támasszal látják el, hogy elkerüljék a cső szükségtelen deformációját. A vizsgálóberendezés úgy van beállítva, hogy repedés kiváltása játszódik le a vizsgálatnak alávetett anyagban, és több vizsgálatot végeznek el változó hőmérsékleten. Minden vizsgálatnál megmérik az axiális repedéshosszt a mérési zónában, amelynek a teljes hossza az átmérő négy és félszerese, és a hőmérséklet függvényében ábrázolják. Ha a repedéshossz meghaladja az átmérő négyszeresét, megállapítják a repedés terjedésre való hajlamát. Ha a cső egy adott hőmérsékleten túljutott a vizsgálaton, a hőmérsékletet fokozatosan csökkentik, amíg egy olyan hőmérsékletet el nem érnek, amelynél a cső már nem jut túl a vizsgálaton, és a repedés terjedése meghaladja a cső átmérőjének a négyszeresét. A kritikus hőmérséklet (Tcrit) az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelynél a cső még túljut a vizsgálaton. Minél alacsonyabb a kritikus hőmérséklet, annál jobb, mivel a cső szélesebb körű felhasználhatóságát eredményezi. Az a kívánatos, hogy a kritikus hőmérséklet -5 °C körüli vagy ennél alacsonyabb legyen.
Ezzel összefüggésben meg kell említeni, hogy néhány műanyagnak olyan gyenge a gyors repedésterjedési (RCP) tulajdonsága (magas a Tcrit), hogy a Tcrit értéke meghaladja a Tcrit-ra vonatkozó nomnál-mérésihatárt, amely +23 °C. Ilyen esetekben a jelen találmány céljára hagyományosan a +23 °C-os Tcrit értéket használják ezekhez az anyagokhoz, amikor a Tcrit-nak az alább leírt súlyozott átlagértékét számítják ki.
Ami az olyan csövekhez szánt bimodális polietilén műanyagot illeti, amelyektől megkívánják a gyors repedésterjedéssel (RCP) szembeni ellenállást, a Tcrit érték általában 0 és -25 °C közötti tartományban van, miközben a polipropilén műanyagra jellemző Tcrit érték +23 °C felett van.
A műanyag nyomásálló csövek gyors repedésterjedési (RCP) tulajdonságának meghatározásához egy másik eljárásban inkább a kritikus nyomást, a Pcrit értékét határozzák meg. Az eljárás összhangban van a fent leírt eljárással, de ahelyett, hogy a nyomást állandó értéken tartanák és a hőmérsékletet csökkentenék fokozatosan, a hőmérsékletet tartják 0±2 °C-os állandó értéken, és a csőben uralkodó nyomást növelik fokozatosan. A legnagyobb nyomás, amelynél a cső még túljut a vizsgálaton, az úgynevezett kritikus nyomás, a Perit· A Perit értéket meghatározó eljárást kevésbé kedvelik az anyagok fejlesztésével kapcsolatban, mivel a vizsgálandó csövet gyakran nagy, például 1 MPa vagy még nagyobb nyomásnak kell alávetni, amely kockázatokat és nehézségeket rejt magában. Ehhez képest a Tcrit értéket meghatározó eljárás előnyösebb, és ezt alkalmazzuk a jelen találmánynál is.
Nagy előnyt jelentene, ha olyan műanyag nyomásálló csöveket lehetne létrehozni, amelyek fokozottan ellenállnak a gyors repedésterjedéssel (RCP) szemben. Különösen előnyös lenne, ha olyan műanyag nyomásálló csöveket lehetne készíteni, amelyeknek a Tcrit értéke -5 °C alatt, előnyösen -15 °C alatt van.
A jelen találmány szerint a vizsgálatok azt mutatták, hogy a gyors repedésterjedéssel (RCP) szemben fokozottan ellenálló műanyag nyomásálló csövek úgy hozhatók létre, hogy a csöveket több réteg különböző poliolefin műanyagból gyártják.
HU 225 025 Β1
A találmány értelmében a különböző műanyagok alkalmasan megválasztott és kombinált rétegeiből álló cső gyártásával el lehet érni a gyors repedésterjedéssel (RCP) szembeni ellenállást, amelyet a többrétegű cső Tcrit értékeként mérünk, és amely jobb, mint az azon egyrétegű csövekre vonatkozó Tcrit értékek súlyozott átlaga, amelyeknek a többrétegű cső gyártásához felhasznált egyes műanyagok képezik az anyagát.
A találmány egyik különösen előnyös megjelenési formájának megfelelően a többrétegű cső poliolefin műanyagból van előállítva, amelynek a Tcrit értékként mért, gyors repedésterjedéssel (RCP) szembeni ellenállása jobb, mint azé a hasonló méretű csőé, amely a többrétegű cső gyártásához felhasznált egyes műanyagok valamelyikéből van gyártva.
A találmány jellemző tulajdonságai egyértelműen kitűnnek a mellékelt igénypontokból.
Egy többrétegű csőre vonatkozóan, amely például egy-egy A, B és C rétegből épül fel, ahol a rétegek a cső súlyának az xA%, xB%, illetve xc%-át alkotják (χΑ+χΒ+χο=Ίθθ°/θ)· a „súlyozctft átlagérték, azaz a Tcritv azt a Tcrit értéket jelenti, amely oly módon kapható meg, hogy meghatározzuk a Tcrit értékét az egyetlen rétegből álló, azaz az A, illetve B, illetve C rétegű csövekre vonatkozóan, ahol az egyes csöveknek ugyanaz a méretük, mint a többrétegű csőnek, és lényegében ezeket a Tcnt értékeket súlyozzuk azon súlyok arányának megfelelően, amennyi az A, B és C réteg súlya a többrétegű csőben, és ezeket összeadjuk. A Tcritv súlyozott átlagérték a fent említett példában ennek megfelelően (xA-TcritA+ xB TcritB+xc ^critc)^QQ lesz. A jelen találmány szerint a többrétegű csőre vonatkozó Tcrit (TcritTot) alacsonyabb, mint a fent említett súlyozott átlagérték, a Tcritv.
Egy, a jelen találmány szerinti többrétegű csőnél, amelynek n számú rétege van, és egy adott /-edik réteg kritikus hőmérséklete Tcrit,, és a súlyaránya x,, a többrétegű cső kritikus hőmérséklete (TcrjtTot) és a többrétegű csövet alkotó anyagokból külön-külön készült egyrétegű csövekre vonatkozó kritikus hőmérsékletek súlyozott átlagértéke közötti összefüggés a következő általános képlettel határozható meg:
ÉXi· Lrit i
T;ritTot < 'η (“ Tcritv )
A jelen találmány egyik különösen előnyös megjelenési formája olyan, a Tcrit értékként mért, gyors repedésterjedéssel (RCP) szembeni ellenállást biztosít a többrétegű csőnek, amely jobb, mint az azt alkotó bármelyik anyagé, azaz a jelen találmány szerinti többrétegű csőre vonatkozó TcritTot érték alacsonyabb, mint a többrétegű cső különböző rétegeit alkotó bármelyik anyag kritikus hőmérséklete (Tcrit,). Ez a feltétel a következő általános összefüggéssel fejezhető ki:
TcritTot^crit i ahol az /1 és n közötti értékeket vehet fel.
A találmány szerinti nyomásálló csövek poliolefin műanyagból, főleg polietilén műanyagból és polipropilén műanyagból készülnek.
A polietilén műanyag vagy etilén műanyag egy polietilén- vagy etilénkopolimer-bázisú műanyagot jelent, amelyben az etilénmonomer alkotja a tömeg legnagyobb részét. A polietilén műanyag így az etilén homopolimerjeiből vagy kopolimerjeiből állhat, amely esetben a kopolimerek az etilén ojtott kopolimerjei vagy kopolimerjei és etilénnel kopolimerizálható egy vagy több egyéb monomer lehetnek. A polietilén műanyag előnyösen kisnyomásos típusú (HDPE, MDPE, LLDPE), azaz koordinálókatalizátorral kis nyomáson gyártható. A polietilén műanyag egyik különösen előnyös típusa az úgynevezett bi- vagy multimodális polietilén, azaz az olyan polietilén, amelynek a molekulasúly-eloszlási görbéje két vagy több csúcsot vagy maximumot tartalmaz.
Hasonlóan a polietilén műanyagra vonatkozóan fent elmondottakhoz, a polipropilén műanyag vagy a propilén műanyag egy polipropilén- vagy propilénkopolimer-bázisú műanyagot jelent, amelyben a propilénmonomer alkotja a tömeg legnagyobb részét. A polipropilén műanyag így a propilén homopolimerjeiből vagy kopolimerjeiből állhat, amely esetben a kopolimerek a propilén ojtott kopolimerjei vagy kopolimerjei és propilénnel kopolimerizálható egy vagy több egyéb monomer lehetnek.
Ahogy előbb már szó volt róla, a jelen találmány kapcsán megállapítást nyert, hogy a gyors repedésterjedési (RCP) tulajdonságok javulnak, ha a cső különböző polimerek több rétegéből készül. A „különböző polimerek” kifejezés különböző monomereken alapuló polimereket jelent, például polietilén műanyagot a polipropilén műanyaggal szemben, valamint különböző minőségű, de azonos alapú polimereket, amelyek eléggé különböznek egymástól például a gyors repedésterjedési (RCP) értéket illetően, azaz különböző Tcrit értékük van. A Tcrit értékek közötti különbségnek legalább 5 °C-nak, előnyösen legalább 10 °C-nak kell lennie.
A legegyszerűbb alakjában a találmány szerinti cső különböző polimerek két rétegéből áll, például egy réteg polietilén műanyagból és egy réteg polipropilén műanyagból. Mindazonáltal az az előnyös, ha a cső több mint két polimer rétegből van felépítve, például három vagy több rétegből. Ebben a vonatkozásban a legelőnyösebb, ha a találmány szerinti cső három rétegből van felépítve, például egy polietilén műanyag belső rétegből, egy propilén műanyag közbülső rétegből és egy polietilén műanyag külső rétegből. A különböző polimer rétegeket egymás mellé lehet helyezni, vagy ha szükséges, el lehet rendezni egy vékony közbülső réteget a polimer rétegek között. Ennek a közbülső rétegnek sok esetben olyan csekély a hatása az egyedi rétegeket alkotó anyagokhoz tartozó kritikus hőmérséklet súlyozott átlagértékének a számítására, hogy figyelmen kívül lehet hagyni.
A különböző rétegeknek a csőben azonos vagy különböző lehet a vastagságuk. Például az egyik polimer rétegének vagy rétegeinek egyféle vastagsága van, miközben a másik polimer rétegének vagy rétegeinek más, nagyobb vagy kisebb a vastagsága. Ha egy polimerből több réteg van kialakítva, ezek a rétegek azonos vagy különböző vastagságúak lehetnek.
HU 225 025 Β1
Emellett a találmány nem korlátozódik a két különböző polimer anyag kombinációjából álló többrétegű csövekre. A találmány magában foglalja három vagy több polimer anyag kombinációját is.
A gyors repedésterjedéssel (RCP) szembeni, a találmány által elérhető fokozott ellenállás különböző módon hasznosítható.
Az egyik alkalmazásban lehetőség van a gyors repedésterjedéssel (RCP) szembeni viszonylag kis ellenállású (magas Tcrit értékű) polimer anyagú csöveknél az ellenállás fokozásához viszonylag kis ráfordítással az eredeti polimer anyagnak egy másik polimer anyagból álló réteggel való kombinálásával, amelynek magasabb a gyors repedésterjedéssel (RCP) szembeni ellenállása (alacsony a Tcrit értéke). A két polimer anyag ekkor két vagy több, egymással váltakozó rétegként lehet jelen. Az ebben az összefüggésben érdekes egyik alkalmazási mód olcsó polimer hulladék felhasználása az egyik rétegként, és ennek a kombinálása jobb, alacsony Tcrit értékű polimer anyagokból álló egy vagy több réteggel.
Különböző Tcrjt értékű polimer anyagok kombinálása esetén előnyös a jelen találmány szerint, ha legalább a cső külső felén alacsonyabb Tcrjt értékű polimer anyag van elrendezve.
Egy másik és különösen előnyös alkalmazással gyors repedésterjedéssel (RCP) szembeni ellenállás érhető el, amely nagyobb, mint az egyes alkalmazott anyagoké. Például polietilén műanyag és polipropilén műanyag rétegek kombinálásával a találmány szerint létre lehet így hozni olyan csöveket, amelyeknek a gyors repedésterjedéssel (RCP) szembeni ellenállása jobb, mint akár a felhasznált polietilén műanyagé, akár a felhasznált polipropilén műanyagé. Ez meglepő és a találmány egy különleges előnyét biztosítja.
A találmány szerinti többrétegű csövek önmagában ismert módon gyárthatók, például extrudálással vagy fröccsöntéssel, előnyösen koextrudálással. Az ilyen eljárások részletesebb ismertetéseinek forrásaként utalni lehet például D. Djordjevic „Koextrudálás” c. cikkére (Rapra Review Reports, 1992. évf. 6. köt., 2. sz. 51-53 old.).
A találmány megértésének további megkönnyítése céljából az alábbiakban egy példát ismertetünk. A példa csak a találmány szemléltetését szolgálja, és bemutatása nem minősül a találmány korlátozásának. A példában minden részarány és százalék a súlyra vonatkozik, kivéve ha más van feltüntetve.
1. példa
Többrétegű csöveket, amelyeknek a külső átmérője 110 mm és az átmérő/falvastagság aránya (SDR) 11, extrudáltunk egy hagyományos Cincinnati Milacron CMS 60 csigás extruderrel, amelynek a csigaátmérője 60 mm, és két hagyományos oldalsó extrudere van, amelyeknek a csigaátmérője 50 mm, illetve 30 mm, és ezek mindegyike egy hagyományos konstrukciójú többrétegű szerszámhoz van kapcsolva, amellyel az anyag 1-5 változó vastagságú rétegének és a rétegek változó kompozíciójának az extrudálására van lehetőség. A technológiai beállításokat az anyag megfelelő szállítóinak utasításaihoz és a rétegek előírt eloszlásához igazítottuk. A maximális olvadáspontokat 200-240 °C közöttinek mértük. Az extrudálási sebesség hozzávetőleg 0,5-1,0 m/perc volt. A csöveket egy, a Cincinnati cég által szállított hagyományos utánkapcsolt berendezéssel kalibráltuk és hűtöttük.
Kétheti pihentetés után a csöveket egy RCP S4 vizsgálópadon vizsgáltuk, amelyet eredetileg az Imperial College, London gyártott, de utóbb módosították, hogy kielégítse az ISO DIS 13477 szabvány (felülvizsgálva ISO/TC138/SC4 WG RCP-DOV N048) szerinti új követelményeket. A vizsgálatokat az ISO DIS 13477 szabvány (felülvizsgálva ISO/TC138/SC4 WG RCP - DOV N048) szerint hajtottuk végre.
Az anyagok vizsgált kombinációit és a vizsgálati eredményeket az 1., illetve a 2. táblázat mutatja.
1. számú táblázat
| Anyag | Típus | Jelölés | Sűrűség (g/m3) | mfr2 190°-nál (g/10 min) | mfr5 19O’-nál (g/10 min) | mfr21 19O’-nál (g/10 min) |
| A | nagy sűrűségű polietilén nyomásálló csöveknél való alkalmazásra | HE 24991> | 950 | 0,1 | 0,4 | |
| B | polipropilén-homopolimer tárcsákhoz és lemezekhez | HA 101 BD | 901 | 0,4 (230 ’C) | 0,4 | 0,4 |
| C | polipropilén-blokk-kopolimer 3,5 súly% etilénkomonomer-tartalommal és ipari alkalmazásra tervezve | RA 130EO | 902 | 0,2 (230 ’C) | 0,4 | |
| D | cső minőségű polibutilén | DP41372) | 930 | 0,4 | ||
| E | 50/50 A/C | |||||
| F | kísérleti minőségű nagy sűrűségű polietilén1) | 953 | 0,1 | 0,5 | ||
| H | nagymolekulájú, nagy sűrűségű, fúva formázható minőségű polietilén | NCPE 22160 | 952 | 2 |
1) Szállító: Borealis A/S, Dánia
2) Szállító: Shell Plastics, Anglia
HU 225 025 Β1
2. számú táblázat
| Vizsgálat sorszáma | Anyagok kombinációja (kívülről befelé) | Súly% | ^critTot ( θ) | Tcritv (°C) |
| 1. | A-B-A | 34-54-12 | <-25 | +5,5 |
| 2. | A-E-B-E-A | 34 1 -54-1-1-10 | <-25 | +6,0 |
| 3. | A-B-A | 24-58-18 | -33 | +7,0 |
| 4. | 18-68-14 | -23 | +11 | |
| 5. | 13-80-7 | -19 | +15 | |
| 6. | A-B | 20-80 | -21 | +15 |
| 7. | 29-71 | <-25 | +12 | |
| 8. | 50-50 | <-25 | +4 | |
| 9. | B-A | 67-33 | >+23* | +11 |
| 10. | A-D-A | 35-46-19 | <-30 | -13 |
| 11. | F-B-F-B-F | 29-1-50-2-18 | 8 | +15 |
| 12. | A-F-A | 26-53-21 | -6 | +0,9 |
| 13. | A-H-A | 24-59-17 | <-30 | -21 |
| 14. | 19-63-18 | <-30 | -21 | |
| 15. | A-B-H-B-A | 19-1-67-1-12 | -30 | -21 |
| 19. | A | 100 | -15 | |
| 20. | A-A-A-A-A | 19-4-55-4-18 | -15 | |
| 21. | B | 100 | >+23 | |
| 22. | C | 100 | >+23 | |
| 23. | D | 100 | -10 | |
| 24. | E | 100 | +10 | |
| 25. | F | 100 | 15 | |
| 26. | F-F-F | 7-86-7 | 14 | |
| 27. | 14-72-14 | 16 | ||
| 28. | 24-52-24 | 14 | ||
| 30. | H | 100 | -25 |
' a külső réteg berepedt
A vizsgálati eredményeket tanulmányozva meg kell jegyezni, hogy a találmány szerinti többrétegű csövekre vonatkozó TcritTot érték alacsonyabb, és sok esetben jelentősen alacsonyabb, mint az azt alkotó egyes anyagokra vonatkozó Tcrit (Tcritv) értékek súlyozott átlagér- 45 téke. így a TcritTot érték az 1„ 2., 3., 7. és 8. számú vizsgálatnál -25 °C alatt van, jóllehet a felépítést adó egyes anyagok egyikének sincs -15 °C-nál alacsonyabb Tcrit értéke. Ez nagyon meglepőnek tekinthető, és jelentős technikai előnyt jelent a csövek alkalmazha- 50 tóságát illetően, amely jelentős mértékben megnövekedett.
Ezenkívül meg lehet említeni, hogy a B és C anyagnak nagyon kicsi a gyors repedésterjedéssel (RCP) szembeni ellenállása, és mégis, ezeket alkalmazva na- 55 gyón jó eredményeket lehet elérni a többrétegű csöveknél.
Ebben az összefüggésben meg kell említeni a 9. számú vizsgálatot, amely összehasonlító vizsgálat. Ennél a vizsgálatnál a külső réteg (B anyag) berepedt a 60 vizsgálat során, és alig lehetett elvégezni bármilyen értékelhető mérést. Ebből az okból a TcritTot érték >+23 °C-ra lett beállítva, amely magasabb, mint a Tcritv érték (+10 °C). Ez a vizsgálat összehasonlítható a 7. számú vizsgálat eredményével, amelynek a B anyagtartalma még magasabb (71%), de ennek ellenére a TcritTot értéke -25 °C alatt van. Ez azt jelzi, néha az is fontos, hogy az anyagok rétegei egy bizonyos sorrendben vannak elrendezve, és még pontosabban olyan módon, hogy az alacsonyabb Tcrjt értékű anyagból legalább a cső külső oldalán el van rendezve egy réteg.
Emellett a 2. táblázat eredményei azt is demonstrálják, hogy a TcritTot érték az alacsony Tcrit értékű anyagtartalom növekedésével csökken (lásd például a 3-5. számú és a 6-8. számú vizsgálatokat). Túl ezen a 11. számú vizsgálat, a 28. számú vizsgálattal összehasonlítva azt demonstrálja, hogy egy másik anyag viszonylag vékony rétegei is a Tcrit érték jelentős javulását eredményezik, jóllehet a közbülső rétegek anyagának gyengébb a Tcnt értéke, mint a többi rétegben lévő anyagoké.
HU 225 025 Β1
Claims (8)
1. Többrétegű műanyag cső különböző műanyagok legalább két rétegéből a gyors repedésterjedéssel (ROP) szembeni fokozott ellenállással, azzal jellemezve, hogy a műanyagok poliolefin műanyagok, és a cső ellenállóképes a cső kritikus hőmérsékleteként (Tcrit) kifejezett gyors repedésterjedéssel (ROP) szemben, amely kritikus hőmérséklet (Tcrit) alacsonyabb, mint a többrétegű csövet alkotó egyes műanyagokból készített és a többrétegű csővel azonos méretű egyrétegű csövek kritikus hőmérsékletének (Tcrit) súlyozott átlagértéke (Tcritv), és az egyes műanyagokból készített egyrétegű csövek kritikus hőmérsékletei (Tcrit) között legalább 5 °C különbség van, ahol a cső kritikus hőmérséklete (Tcrit) az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelynél a csőben kiváltott repedés terjedési távolsága a cső belseje és külseje közötti 0,5 MPa nyomáskülönbségnél legfeljebb a csőátmérő négyszerese.
2. Az 1. igénypont szerinti cső, azzal jellemezve, hogy a kritikus hőmérséklete (Tcrit) alacsonyabb, mint a csövet alkotó egyes műanyagok bármelyikére jellemző kritikus hőmérséklet (Tcrit).
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti cső, azzal jellemezve, hogy a kritikus hőmérséklete (Tcrit) egy 110 mm külső átmérőjű és 10 mm falvastagságú csövön mérve -5 °C, előnyösen -15 °C alatt van.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti cső, azzal jellemezve, hogy a rétegek legalább egy, a polietilén műanyag és a polipropilén műanyag közül kiválasztott műanyagból állnak.
5. A 4. igénypont szerinti cső, azzal jellemezve, hogy a rétegek között legalább két olyan polietilén műanyagból álló réteg van, amelyeknek a kritikus hőmérsékletei (Tcrit) között legalább 10 °C különbség van.
6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti cső, azzal jellemezve, hogy a rétegek között legalább két olyan polipropilén műanyagból álló réteg van, amelyeknek a kritikus hőmérsékletei (Tcrit) között legalább 10 °C különbség van.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti cső, azzal jellemezve, hogy az alacsonyabb kritikus hőmérsékletű (Tcrit) műanyagból legalább a cső külső oldalán van egy réteg kialakítva.
8. A 7. igénypont szerinti cső, azzal jellemezve, hogy a cső legalább három rétegből áll, és a legalacsonyabb kritikus hőmérsékletű (Tcrit) anyag a cső külső és belső oldalán van elrendezve.
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest A kiadásért felel: Törőcsik Zsuzsanna főosztályvezető-helyettes Windor Bt., Budapest
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9600826A SE505937C2 (sv) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | Flerskiktat rör |
| PCT/SE1997/000302 WO1997033116A1 (en) | 1996-03-04 | 1997-02-24 | Multilayer pipe |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP9902598A2 HUP9902598A2 (hu) | 1999-12-28 |
| HUP9902598A3 HUP9902598A3 (en) | 2003-02-28 |
| HU225025B1 true HU225025B1 (en) | 2006-05-29 |
Family
ID=20401648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9902598A HU225025B1 (en) | 1996-03-04 | 1997-02-24 | Multilayer pipe |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0883768B1 (hu) |
| AT (1) | ATE224515T1 (hu) |
| AU (1) | AU2108497A (hu) |
| CZ (1) | CZ294420B6 (hu) |
| DE (1) | DE69715602T2 (hu) |
| ES (1) | ES2179298T3 (hu) |
| HU (1) | HU225025B1 (hu) |
| PL (1) | PL182604B1 (hu) |
| SE (1) | SE505937C2 (hu) |
| WO (1) | WO1997033116A1 (hu) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA200102941B (en) * | 2000-04-13 | 2001-05-22 | Gerhard Rosenberg | Extruded, injection moulded or blow moulded pipe, fitting of component. |
| EP1174261A1 (en) | 2000-07-20 | 2002-01-23 | Borcalis GmbH | Single and multilayer polyolefin foam pipes |
| EP1199161A1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-04-24 | SOLVAY POLYOLEFINS EUROPE - BELGIUM (Société Anonyme) | Polyethylene pipe |
| PL203864B1 (pl) | 2001-08-17 | 2009-11-30 | Dow Global Technologies Inc | Kompozycje polietylenowe i zastosowanie kompozycji polietylenowej |
| EP1312623A1 (en) | 2001-11-14 | 2003-05-21 | Borealis Technology Oy | Pressure pipes |
| GR1008973B (el) * | 2015-09-18 | 2017-03-06 | Αναστασιος Θεοφιλου Ριζοπουλος | Σωληνας πολυολεφινων πολλαπλων στρωματων |
| PL425076A1 (pl) * | 2018-03-29 | 2019-10-07 | Tt Plast T. Fortuna. T. Bugaj Spółka Jawna | Warstwowa rura poliolefinowa oraz sposób wykonania rury poliolefinowej |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1004303A3 (nl) * | 1989-06-29 | 1992-10-27 | Jonaco Gmbh | Samengestelde kunststofbuis. |
| DE4202399C1 (hu) * | 1992-01-29 | 1993-02-04 | Technoform Caprano + Brunnhofer Kg, 3501 Fuldabrueck, De | |
| DE4202397C2 (de) * | 1992-01-29 | 1999-01-14 | Technoflow Fuel Systems Gmbh | Kraftfahrzeug-Rohrleitung aus einem einschichtigen oder einem mehrschichtigen extrudierten Kunststoffrohr |
| DE9319879U1 (de) * | 1993-12-23 | 1994-03-17 | Inventa Ag | Sequentiell Coextrudierte Kühlflüssigkeitsleitung |
| GB9408767D0 (en) * | 1994-05-04 | 1994-06-22 | Hepworth Building Prod | Piping |
-
1996
- 1996-03-04 SE SE9600826A patent/SE505937C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-02-24 CZ CZ19982734A patent/CZ294420B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-02-24 AU AU21084/97A patent/AU2108497A/en not_active Abandoned
- 1997-02-24 EP EP97906373A patent/EP0883768B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-24 DE DE69715602T patent/DE69715602T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-24 WO PCT/SE1997/000302 patent/WO1997033116A1/en active IP Right Grant
- 1997-02-24 HU HU9902598A patent/HU225025B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1997-02-24 PL PL97328716A patent/PL182604B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1997-02-24 ES ES97906373T patent/ES2179298T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-24 AT AT97906373T patent/ATE224515T1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUP9902598A2 (hu) | 1999-12-28 |
| EP0883768A1 (en) | 1998-12-16 |
| CZ294420B6 (cs) | 2004-12-15 |
| DE69715602D1 (de) | 2002-10-24 |
| ATE224515T1 (de) | 2002-10-15 |
| CZ273498A3 (cs) | 1999-04-14 |
| EP0883768B1 (en) | 2002-09-18 |
| PL328716A1 (en) | 1999-02-15 |
| DE69715602T2 (de) | 2003-02-06 |
| SE9600826D0 (sv) | 1996-03-04 |
| SE505937C2 (sv) | 1997-10-27 |
| AU2108497A (en) | 1997-09-22 |
| SE9600826L (sv) | 1997-09-05 |
| ES2179298T3 (es) | 2003-01-16 |
| WO1997033116A1 (en) | 1997-09-12 |
| PL182604B1 (pl) | 2002-02-28 |
| HUP9902598A3 (en) | 2003-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4961088B2 (ja) | パイプ用ポリマー組成物 | |
| JP4577988B2 (ja) | パイプ用ポリマー組成物 | |
| RU2426931C2 (ru) | Труба, обладающая повышенной жаропрочностью, и применение полиэтиленовой композиции для получения труб | |
| CN109153229A (zh) | 包含含聚丙烯均聚物的护套的水下管道 | |
| JP6138927B2 (ja) | 押出コーティング用エチレンポリマー | |
| KR101698257B1 (ko) | 압출 코팅용 저밀도 폴리에틸렌 | |
| AU2007324878B2 (en) | Multimodal polyethylene resin for pipe made by a single-site catalyst | |
| EP1460105A1 (en) | Polymer composition | |
| AU2004317559B2 (en) | Polymer composition | |
| HU225025B1 (en) | Multilayer pipe | |
| RU2288238C2 (ru) | Термоусадочная пленка | |
| AU2014350455B2 (en) | Direct feeding of carbon black in the production of black compounds for pipe and wire and cable applications/polymer composition with improved properties for pressure pipe applications | |
| CN111761905A (zh) | 多层聚乙烯薄膜及其制备方法 | |
| CN109153230A (zh) | 包含含聚丙烯嵌段共聚物的护套的水下管道 | |
| RU2171948C2 (ru) | Многослойная труба | |
| WO2023222658A1 (en) | Multilayer polyethylene film |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |