JP2016539298A - 熱固化性竹砂複合圧力管 - Google Patents

熱固化性竹砂複合圧力管 Download PDF

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Abstract

【課題】 省エネルギーで環境に優しく、原料がリサイクル可能であり、原価が安い熱固化性竹砂複合圧力管を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は半径方向で裏から表まで各々裏張り層(1)、裏補強層（2）、砂粘着剤層（3）、表補強層（4）及び表防護層（5）を備え、裏張り層（1）と表防護層（5）との間に裏から表まで相次ぎに竹ひごの巻込みによる裏補強層（2）、鉱砂粘着剤の撹拌による厚さ補強層（3）、及び竹ひごの巻込みによる表補強層（4）がある。【選択図】図１

Description

本発明は農業灌漑、給水・排水及び石油化工、耐食などの分野に用いられる熱固化性竹砂複合圧力管に関する。
従来、農業灌漑、給水・排水、石油化工及び耐食などの業界で一般にセメント管、PVC管、ポリエチレン管、ポリプロピレン管、FRP管（ガラス繊維補強プラスチック管、ガラス繊維補強プラスチック砂合わせ管）、鋼管及びダクタイル鋳鉄管などを利用する。セメント管はコストが安いが、強さが低く、重く、継手で漏れやすく、PVC管、ポリエチレン管及びポリプロピレン管は軽く、滑らかであり、腐食に強いが、剛度及び強さが弱く、原料が石油化学工業の合成製品である。FRP管及びFRP砂合わせ管は腐食に強く、強さが高く、流体抵抗が小さく、剛度が大きいのであるが、主な原料と補強材料がエネルギー消費の高いガラス繊維、樹脂が石油化学工業の合成製品であり、製品及び廃棄物がリサイクルではなく、環境に優しく製品ではなく、鋼管及びダクタイル鋳鉄管などは強度が高いが、耐食性が弱く、生産上のエネルギー消費が多く、汚染が厳重であり、環境に優しく製品ではない。よって、従来の管を使って、石油や鉱産資源が多く消費され、エネルギーの消費でも排出でも高く、資源がリサイクルできない。
中国特許公開番号が2009201212098、発明の名称が「竹繊維巻込み複合管」である中国公開特許公報で次の構成を開示した。即ち、管径方向に沿って裏から表まで相次ぐ裏張り層、補強層及び表防護層であり、前記の補強層に連続する竹繊維帯が裏張り層に巻き込んだ竹繊維層であり、当該竹繊維層が竹繊維帯リング向き層、竹繊維帯螺旋層又は前記の二者の組合せであり、竹繊維層の層数が二層以上であることを特徴とする。前記の竹複合管は省エネルギーで環境に優しく、リサイクルなどの進んだ理念に符合し、且価格が他の従来の管（セメント管を除く）より安いが、低圧力、高剛度の使用分野、特に農業灌漑分野に対して、価格が相変わらず高価である。
中国特許公開番号2009201212098
本発明は従来の技術の不足を克服して省エネルギーで環境に優しく、原料がリサイクル可能であり、価格が非常に安い熱固化性竹砂複合圧力管を提供する。
本発明において前記の技術課題を解決するための技術上の手段は次のとおりである。本発明による熱固化性竹砂複合圧力管は、半径方向で裏から表まで各々裏張り層、裏補強層、砂粘着剤層及び表補強層及び表防護層があり、前記の裏張り層と表防護層との間に裏から表まで相次ぐ竹ひごの巻込みによる裏補強層、鉱砂粘着剤の撹拌による厚さ補強層及び竹ひごの巻込みによる表補強層があることを特徴とする。本発明において多層複合の構成を利用し、裏・表補強層において環境に優しく、リサイクルという特徴を持つ竹を利用する。竹は迅速に再生できるエコロジー的資源として軽く、強さや剛度が高く、腐食に強く、価格が安く、中国で広く分布していて、砂粘着厚さ補強層は管の剛度を強くする上、竹の使用量を少なくし、更に製品のコストを削減する。
本発明の裏補強層において、竹ひごがきちんと裏張り層の表に巻き込まれ、粘着し、砂粘着厚さ補強層が均一して裏補強層の表に複合した鉱砂粘着泥であり、表補強層において、竹ひごがきちんと砂粘着厚さ補強層の表に巻き込まれ、粘着する。裏・表補強層において、竹ひごが巻き込まれたと同時に適切な割合で調合されたアミノ樹脂を加えられ、管が設計の強さに達するように、用途に応じて厚さを設定し、砂粘着厚さ補強層において硬度が高く、価格が安い鉱砂を利用し、鉱砂と樹脂を均一して混合させてから裏補強層の表に複合し、砂粘着厚さ補強層の厚さについて用途に応じて設計する。
本発明の裏補強層及び表補強層において、竹ひごの長さが0.5m〜2m、幅が5mm〜10mm、厚さが0.3mm〜lmmである。前記の寸法の竹ひごは加工しやすく、竹材の利用率が高く、生産コストが安く、熱膨張冷収縮の場合にも十分な粘着力が保証できる。
本発明の裏補強層において、竹ひごが半径方向に巻込んで半径方向に層を形成して裏張り層の表に粘着し、軸方向に巻き込んで軸方向に層を形成して半径方向層の表に粘着する。先半径方向後軸方向の巻込みは、長所が管の荷重性能の最適化である。
本発明の表補強層において、竹ひご軸方向に巻き込んで軸方向に層を形成して砂粘着厚さ補強層の表に粘着し、半径方向に巻き込んで半径方向に層を形成して軸方向層の表に粘着する。表補強層において先軸方向後半径方向の巻込み方式を利用し、ちょうど裏補強層と反対し、更に管の荷重性能を最適化する同時に管の表がきれいに見えるようにするという長所がある。
本発明の表補強層において、竹ひごが半径方向に巻込んで半径方向に層を形成して砂粘着厚さ補強層の表に粘着する。表補強層について管の用途に応じて半径方向に巻込んだ竹ひごだけ利用して管の使用強さを保証する前提で最大程度でコストを削減してもよい。
本発明の裏張り層は竹繊維不織布と竹ニードルフェルトが粘着してなるもの、厚さが1.2mm〜2.5mmである。前記の材質及び厚さの裏張り層は滲みや腐食に強く、きれいであり、内壁が滑らかである。前記の竹繊維不織布と竹ニードルフェルトの外に、輸送のメディアに応じて他の不織布及びニードルフェルトを利用してもよい。
本発明の表防護層は表補強層の表に塗られ、厚さが0.5mm〜1.5mmである。表防護層に耐食の防水材料を利用する。良好な利用環境において、表防護層は厚さが更に薄くてもよく、最も薄い0.2mmでも防護に役に立つことができる。
本発明の裏張り層、裏補強層、砂粘着厚さ補強層及び表補強層は一体に粘着、固化し、製品が設計による強さ及び剛度に達することを保証でき、包装、保管及び輸送に便利である。
従来の技術と比べ、本発明は次の長所がある。即ち、本発明において、構成層に砂粘着厚さ補強層があり、鉱砂で管の厚さを向上して、管の剛度を向上し、竹複合管の材料コストを削減できる。
本発明実施形態の構成図である。
本実施例１はDN600の熱固化性竹砂複合圧力管に応用され、主に農業灌漑の主幹管路、都市運営施設の給水・排水用管、排水処理管路の次主幹管路、石油採掘の油・水用管、循環冷却水などに適する。図1に示されたように、本発明において、管材半径方向で裏から表まで各々裏張り層1、裏補強層2、砂粘着厚さ補強層3、表補強層4及び表防護層5があり、裏張り層1、裏補強層2、砂粘着厚さ補強層3及び表補強層4が層ごとに一体に粘着、複合、固化し、表防護層5が表補強層4の表に塗られる。加工のプロセスは下記に示す。
１．新鮮な竹を長さ0.5m〜2m、幅5mm〜10mm、厚さ0.3mm〜1mmの竹ひごにする。
２．外径600mmの研磨された鋼製又はFRP直管の型にリリースフィルムを覆い、耐食性の優れた樹脂、竹繊維不織布及び竹ニードルフェルトで直管型で厚さ1.2mm〜2.5mmの裏張り層1を造る。
３．裏張り層1が固化してから竹ひごを巻込み装置に設置し、機械による巻込みによりきちんと直管型の裏張り層1に敷き、巻込む同時に適切に調合したアミノ樹脂を加えて裏補強層2を形成する。裏補強層2の巻込み順序として、半径方向に巻込み、半径方向に層を形成して裏張り層1の表に粘着し、軸方向に巻き込んで軸方向に層を形成して半径方向層の表に粘着する。裏補強層2は全体の厚さが4mmである。
４．裏補強層2の外で適切に撹拌された鉱砂粘着泥で均一して厚さ10mmに複合して砂粘着厚さ補強層3を形成する。
５．砂粘着厚さ補強層3の外で裏補強層2の方式により表補強層4を作る。違うところとして、表補強層4において、竹ひごが軸方向に巻込んで軸方向層を形成して砂粘着厚さ補強層3の表に粘着する。半径方向に巻き込んで半径方向に層を形成して軸方向層の表に粘着する。表補強層4は厚さが4mmである。
６．巻込んでから管路に対する加熱固化を行い、樹脂が架橋してから一体の硬い熱固化性複合管路となる。
７．管路の表に防水耐食に良好な厚さ約0.5mm〜lmmの樹脂及び耐輻射充填材を塗り、表防護層5を形成する。
水圧試験によると、本管路は仮失効圧力が1.2MPa、剛度が10000N/m2に達し、管体の材質密度が1.4〜1.5である。
本実施例２は、熱固化性竹砂複合圧力管DN300に応用され、主に、農業灌漑の次主幹管路、都市運営施設の給水・排水用管、排水処理管路の次主幹管路、石油採掘の油・水用管、循環冷却水などに用いられる。図1に示された通りに、本発明は管材半径方向で裏から表まで各々裏張り層1、裏補強層2、砂粘着厚さ補強層3、表補強層4及び表防護層5があり、裏張り層1、裏補強層2、砂粘着厚さ補強層3及び表補強層4が層ごとに一体に粘着、複合、固化し、表防護層5が表補強層4の表に塗られる。加工のプロセスを下記に示す。
１．新鮮な竹を長さ0.5m〜2m、幅5mm〜10mm、厚さ0.3mm〜1mmの竹ひごにする。
２．外径300mmの研磨された鋼製又はFRP直管型にリリースフィルムを覆い、耐食性の優れた樹脂、竹繊維不織布及び竹ニードルフェルトで直管型で厚さ1.2〜2.5mmの裏張り層1を造る。
３．裏張り層1が固化してから竹ひごを巻込み装置に設置し、機械による巻込みによりきちんと直管型の裏張り層1に敷き、巻込む同時に適切に調合したアミノ樹脂を加えて裏補強層2を形成する。裏補強層2の巻込み順序として、半径方向に巻込み、半径方向に層を形成して裏張り層1の表に粘着し、軸方向に巻き込んで軸方向に層を形成して半径方向層の表に粘着する。裏補強層2は全体の厚さが4mmである。
４．裏補強層2の外で適切に撹拌された鉱砂粘着泥で均一して厚さ6mmに複合して砂粘着厚さ補強層3を形成する。
５．砂粘着厚さ補強層3の外で表半径方向に竹ひごを巻込んで表補強層4及び厚さ2mmの表補強層4を形成する。
６．巻込んでから管路に対する加熱固化を行い、樹脂が架橋してから一体の硬い熱固化性複合管路となる。
７．管路の表に防水耐食に良好な厚さ約0.5mm〜lmmの樹脂及び耐輻射充填材を塗り、表防護層5を形成する。
水圧試験によると、本管路は仮失効圧力が1.6MPa、剛度が15000N/m2に達した。
本発明による裏張り層材料は前記の実施例で使用した竹繊維不織布と竹ニードルフェルトの外に、輸送のメディアに応じて他の不織布及びニードルフェルトを利用してもよい。良好な利用環境において、表防護層は厚さが更に薄くてもよく、最も薄い0.2mmでも防護に役に立つことができる。
前記の内容は本発明の構成について例を挙げて説明するだけである。本発明の属する技術分野の技術者は前記の実施例について様々な改訂又は補充を行ったり、類似する方式で替えたりしてもよい。本発明の構成から離れたり、本請求項の範囲を超えたりしない限り、本発明の範囲にあるとみなされる。

Claims (9)

  1. 裏張り層と表防護層との間に裏から表まで相次ぐ竹ひごの巻込みによる裏補強層と、砂粘着厚さ補強層及び竹ひごが巻込んで形成した表補強層と、を備えることを特徴とする、半径方向で裏から表まで各々裏張り層と表防護層がある熱固化性竹砂複合圧力管。
  2. 前記裏補強層において、竹ひごがきちんと裏張り層の表に巻き込み、粘着し、砂粘着剤厚さ向上層が均一して裏補強層の表に複合した鉱砂粘着泥であり、前記表補強層において、竹ひごがきちんと砂粘着厚さ補強層の表に巻き込まれ、粘着することを特徴とする請求項1に記載の熱固化性竹砂複合圧力管。
  3. 前記裏補強層及び表補強層において、竹ひごは長さが0.5m〜2m、幅が5mm〜10mm、厚さが0.3mm〜lmmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱固化性竹砂複合圧力管。
  4. 前記裏補強層において、竹ひごが半径方向に巻込まれ、半径方向に層を形成して裏張り層の表に粘着し、軸方向に巻き込んで軸方向に層を形成して半径方向層の表に粘着することを特徴とする請求項1又は2に記載の熱固化性竹砂複合圧力管。
  5. 前記表補強層において、竹ひごが軸方向に巻込んで軸方向に層を形成して砂粘着剤厚さ向上層の表に粘着し、半径方向に巻き込んで半径方向に層を形成して軸方向層の表に粘着することを特徴とする請求項1又は2に記載の熱固化性竹砂複合圧力管。
  6. 前記表補強層において、竹ひごが半径方向に巻込んで半径方向に層を形成して砂粘着厚さ補強層の表に粘着することを特徴とする請求項1又は2に記載の熱固化性竹砂複合圧力管。
  7. 前記裏張り層が竹繊維不織布と竹ニードルフェルトが粘着してなるものであり、厚さが1.2mm〜2.5mmであることを特徴とする請求項1に記載の熱固化性竹砂複合圧力管。
  8. 前記表防護層は表補強層の表に塗られ、厚さが0.5mm〜1.5mmであることを特徴とする請求項1に記載の熱固化性竹砂複合圧力管。
  9. 前記裏張り層、裏補強層、砂粘着厚さ補強層、及び表補強層が一体に粘着し、固化することを特徴とする請求項1に記載の熱固化性竹砂複合圧力管。
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