JP4812916B2 - 可撓性管状ライニング材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性管状ライニング材に関するものであり、とりわけ、改修を必要とする導管および／または配管（以後、配管と略す）用の可撓性管状ライニング材、配管ライニングの製造方法、前記ライニング材から製造される配管ライニングだけでなく、それらを製造するための前記ライニング材の使用にも関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被覆されて埋設された導管及び配管、特に、例えば壁又は地中の小径の家庭用導管の改修の際に、欠陥部分を取り除いて交換する改修は大掛かりで費用がかさむ。これに関連する根切りと配管の取り出しには時間を要しコストがかさみ、しばしば実施が困難なことがあり、特に建築物の中で作業を行なう場合は汚物に対する防護が必要である。更に、このことから派生する建設現場は危険発生の可能性があり、周囲にも不便を感じさせる。このような理由から、配管を曝す必要がなく、しかも場合によってはその配管部分を取り除いて交換する必要がない、配管のライニングが可能な代替の設置方法に対する強いニーズがある。
【０００３】
今日まで、配管ライニングに対しては非侵入型のいろいろな方法だけでなくこの目的に対して使用される材料も公知である。
【０００４】
配管の通行不能な損傷個所を改良するには、例えば常温硬化性樹脂で含浸されたガラス布から成る樹脂含浸積層スリーブが使用される。樹脂で含浸されて所望の寸法に切断されたガラス繊維マットは、剥離用の箔が貼られてパッカー（packer）に巻き付けられる、そのパッカーは配管の中に導入できるものであり、次に配管の中に挿入される。この装置が損傷個所に配置されたのち、前記の樹脂含浸ガラス布が配管に押し付けられそして硬化するように圧力がかけられる。樹脂が硬化したのち、導入用の装置が配管から取り出されると、樹脂／ガラス繊維複合体スリーブが配管の中に残る。
【０００５】
ポリエステルの可撓性ニードルフェルト管、このニードルフェルト管に含浸された２成分系エポキシ、及びシリコーン校正用管から成る装置が比較的長い配管をライニングするのに知られている。予め定められた長さの校正用管がニードルフェルト管に挿入されて、端部が閉じられる。エポキシをニードルフェルト管に含浸させたのち、この装置はケーブルウインチによって配管に挿入される。次に、校正用管が空気で加圧されると、含浸されたニードルフェルト管は配管に密着する。樹脂が硬化したのち、圧力を開放して校正用管を取り外すとフェルト／樹脂複合体管が配管の中に残る。
【０００６】
この装置は、管の両端に極めてアクセスし易い家庭用配管をライニングするのに特に好適である。この装置は、管状の装置が貫通出来ない配管では使用できず、しかもエポキシ樹脂はこのニードルフェルト管の外側に塗るので極めて慎重な方法で作業しなければならない。更に、この装置は６７°より大きいベンド部を含む配管にしわを作らずに改修するのには適していない。
【０００７】
別の方法では、光硬化不飽和ポリエステル（ＵＰ）樹脂で含浸されたガラス／フェルト／ガラスのサンドイッチ構造の織物管、極めて可撓性のある内側箔、及びスチレンとＵＶを通さない外側箔から成る装置が使用される。この装置（ライナー）は、ライニング対象の配管の直径と長さに応じて工場内で事前に作られて既存のシャフトから配管へ挿入される。次に、反転法（inversion method）により追加の箔が空気圧で配管へ押し込まれると、挿入されたライナーが管壁に押し付けられる。このようにして押し付けられた樹脂／織物管装置は、事前にＵＶランプが取り付けられたパッカーからのＵＶ光線で照射されて硬化する。
【０００８】
この装置は、また、例えば９０°の鋭いベンド部の配管には適さない。更に、この場合、樹脂含浸織物管をウインチで貫通しなければならない可能性があり、また、樹脂の硬化後に内側箔を取り除くことは、追加の作業工程を必要とする。
【０００９】
加えて、前記のライニング材には、元来平らな材料を可撓性のある管形状に巻く時に長手方向に継目ができるという欠点がある。この継目は、ライニングの分離が始まること及びしわの形成につながることのある破断の潜在的個所と考えられる。
【００１０】
ベンド部及び湾曲部を含むことがある配管用の可撓性管状ライニング材はドイツ連邦共和国特許公報（ＤＥ）第３５０５１０７号に開示されている。このライニング材は、可撓性合成樹脂の通気性のない被膜で被覆された可撓性管状ニットジャケット又は織物繊維系ジャケットから成る。配管をライニングする場合、繊維側が配管の内壁に向き、合成樹脂被膜がライニングされた配管の最も内側層を形成するように、反転法で加圧下に前記ライニング材は配管に導入される。繊維系層はライニング材に予め導入されたバインダーによって外側にある配管と密着する。
【００１１】
この繊維系ジャケットは、縮れたポリブチレンテレフタレート繊維（経糸）と他の合成繊維（緯糸）から成る緻密で非圧縮性の織物布地、又はニット布地である。この繊維系ジャケットだけでなくその被覆に使用される合成樹脂も２軸延伸が可能なので、特にベンド部や湾曲部では配管に導入されるライニング材に圧力を加えると、ライニング材を配管の形状に順応させることができる。そうすることによって、しわの形成が避けられる筈である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者の実験を伴う精力的な研究によると、可撓性合成樹脂で被覆された２軸延伸可能な繊維系ジャケットのライニング材を用いて、例えば９０°のベンド部のような複雑な配管部分ではしわのない満足されるライニングを得ることは出来ないという結論に達した。むしろ、このタイプの複合体では９０°のような鋭いベンド部領域の内側ベンド部ではしわを形成すること、および／または外側ベンド部では配管の内壁からライニング材が分離することになる。従って、この問題は完全に解決されていなかった。
【００１３】
結果として、本発明の目的は、複雑な構造、特に９０°に達するベンド部、ライニング対象の配管が長手方向に管の内径を変動する部分、又は分岐連結部区間でこみいった形状が複合した部分、を持つ改修の必要な配管を、しわを作らずにライニングするのに好適なライニング材を開発することである。
【００１４】
更に、配管ライニングを簡単で、清浄でかつコスト効率よく製造することができる方法を提供する。このことと直接関連して、本発明の別の目的は、優れた封止特性と耐荷重性能を持ち、そしてライニングした管から剥離することなく、しかもしわを形成することなく全ての範囲にわたってこの管に密着する配管ライニングを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述した諸目的は、請求項１に規定されたプラッシュ繊維系管及び箔状管から成るライニング材を提供することだけでなく、請求項２０に規定された配管ライニング、及び請求項１３に規定されたその製造方法も提供する本発明によって達成される。
【００１６】
特に公共の分野だけでなく自家用配管の改修用の新規の配管ライニングはもちろんのこと新規のライニング材も、この驚くべき製造技術の解決策によって提供され、この製造技術により、当業界の現状よりも優れた明確な差のみならず以下の長所によってもこの差を更に著しく増大させる。
【００１７】
−こみいった配管系で、密着し、しかもしわのない施工も出来るライニング材を提供すること。
−ベンド部と横方向の連結部には関係なく、主導管につながる地下部分から完全に継目がなく継ぎ手のない配管を作り出すこと。
−改修対象の配管部分の端部へのアクセスが簡単であるという必要条件を取り払うこと。
−準備および損傷配管への導入に関するライニング材の取扱いが容易であることにより、空間的に制約される環境のもとでさえ配管ライニングを実施できること。
−建築物の中でも作業が可能な配管改修に関する極めて清浄な出来ばえ。
【００１８】
以下に、本発明によるライニング材、配管ライニング及びそれらの製造方法を詳細に説明したのち、引き続いて実施例によって更に説明する。
【００１９】
本発明によるライニング材は、継目のないプラッシュ繊維系管（以下、繊維系管という）と、その繊維系管の周りに同軸にかつ別個に配置された箔状管とから構成される。
【００２０】
この繊維系管は、丸編み法により作られる継目のない丸編みプラッシュである。この丸編みプラッシュは、糸（ループ）が丸編みニット製品のコアーから片方又は両側から突き出ている製品と解釈される。丸編みパラメーターを適当に選択することにより、使用する出発物質である各繊維に応じて、本発明の効果を得るのに必要な繊維系管の機械的特性を調節できる。プラッシュ製造の技術面の詳細な記載は、例えばIyer-Mammel-Schaechの“丸編み（Circular Knitting）”、Meisenbach、Bambergの、編み物技術の理論と実際（Theory and Practice of Knitting Technology）（１９９１年）に記載されている。
【００２１】
合成繊維材料は、ライニング材がライニング用に使用される装置の周囲の媒体に対して充分な耐性を持つ限り、繊維系管用の繊維材料としていずれの合成繊維材料も使用できる。
【００２２】
好ましい繊維材料は、ポリエステル、ポリエステル（高強度）、アラミド、ポリアミド、ケブラー、ポリウレタン（ＰＵ）であり、もちろんガラス繊維でもよい。更に、これらの材料の混合物も使用できる、例えばポリエステルコアー繊維とプラッシュループ用ガラス繊維との組み合わせ、或いはアラミド、ポリアミド、ポリウレタンのコアー繊維と組み合わさったポリエステルのループ繊維がある。
【００２３】
加えて、ニット製品のループ繊維および／またはコアー繊維用に２種類以上の異なる繊維材料を使用できる。コアー繊維及びループ繊維用に同じ繊維類（例えば、ポリエステル又はポリアミド）を使用する場合、これらは互いに同一であることは必ずしも必要ではない、即ち例えば組成、繊維厚さ及びその代表的な繊維パラメーターに関しては違ってもよく、異なるポリエステル繊維をニット製品のループ繊維および／またはコアー繊維用に使用できる。プラッシュ繊維系管用に特に好ましい繊維はポリエステル繊維及びポリエステル（高強度）繊維である。
【００２４】
本発明によるライニング材から好ましい寸法特性及び機械的特性を持つライニングを作り出すことができるためには、長手方向と横断方向の好ましい可撓性だけでなく繊維系管の圧縮性も得られるように、ニット密度、管厚及び材料配分に関する幾つかの要件を繊維系管が満たすことが望ましい。
【００２５】
圧縮性は、２枚の硬い表面の間で単独の繊維系配管層に圧縮力を負荷して得られる、この層の密度の変化を特徴付けるものである。本発明によると、繊維系管の一つの層が２枚の硬い表面の間で０.４〜０.８バールの圧縮力で圧縮されると、単独の層の密度が、圧縮されていない密度の５〜６０％減少するのに相当する圧縮率を繊維系管が持つのが好ましい。
【００２６】
ニット製品の比較的弱い圧縮性コアーと、そのニット製品から突き出ている実質的により簡単に圧縮され得る繊維糸（ループ）の比によって圧縮性はかなりの程度まで決められる。本発明によると、コアー材料とループ材料の量の好ましい比は、重量で、１：９９ないし２５：７５、更に好ましくは２：９８ないし２０：８０、特に好ましくは２：９８ないし１５：８５の範囲である。
【００２７】
繊維系管の編目の数は特に制約されてはおらず、使用される繊維材料及び得られる機械的特性の関数として、３０ないし８０の編目の数（ＲＳ）／１０ｃｍの範囲にあるのが好ましく、更に好ましくは３５ないし７０ＲＳ／１０ｃｍの範囲、そして特に好ましくは３８から６０ＲＳ／１０ｃｍの範囲である。
【００２８】
概略の管厚は、ライニング材から作られるライニングの所望の壁厚の関数として決めることができる。例えば、８０ないし３００ｍｍの内径の配管のライニングのような一般的な用途の場合、非圧縮状態で２ないし１０ｍｍの範囲の管厚が概ね適当である。しかしながら、特定の用途に対しては、管厚はもっと大きい値を採ることもできる。本発明によると３ないし８ｍｍ、特に４から６ｍｍの範囲の管厚が好ましい。
【００２９】
本発明による好ましい特徴は、繊維系管の軸方向だけでなく半径方向における２軸可撓性であり、好ましくは軸方向／半径方向の比で約１：３ないし１：５である。この性質の結果として、ライニングされる部分の半径が変化すること、ベンド部があること、入口若しくは出口があること及び／又は、取り除くことができない小さい障害物若しくは取り除くことがやや難しい障害物がライニング対象の範囲に残るかどうかに関係なく、ライニングが常にライニングされた装置に収まるという効果を、本発明によるライニング材を用いたライニングの製造の際に得ることができる。
【００３０】
長手方向もしくは軸方向の可撓性は１０ないし７０％が好ましく、特に好ましくは２０ないし５５％である。横断方向もしくは半径方向では、その可撓性は明らかにより大きく、好ましくは５０ないし２００％、特に好ましくは７０ないし１５０％の範囲である。長手方向及び横断方向の可撓性は、編み物のパラメーターの選択、並びに編まれる材料の量、厚さ及び比率を適当に選択することにより当業者には公知の方法で調節できる。
【００３１】
反転型管の中を加圧した状態下でライニング材をライニング対象の個所へ導入し、そしてライニング材を内側の位置から外側の位置へ裏返してライニング対象の個所の壁に押し付けるという方法が、本発明によるライニング材のライニングの製造に適用されるのが好ましい。
【００３２】
この反転法に必要な押圧及び保持圧については、繊維系管の可撓性は主として可塑性によるものであり、極く一部分だけがそれほど大きくはない弾性的可撓性によることが好ましい。結果として、ライニング材がライニング対象の個所に押し込まれて圧着されたのち、導入された材料が引き延ばされた繊維系管の弾性回復力によって離層を起すことなく下記で説明する樹脂の硬化時間の間の保持圧を減らすことができる。繊維系管は、ＤＩＮ（ドイツ工業規格）６１６３２による弾性回復率で、長手方向と同じように横断方向でも６０％以下、更に好ましくは４０％以下を持つのが好ましい。
【００３３】
繊維系管の可撓性は、一方では、繊維系管が壁に常に密着されるために９０°のベンド部を確実にライニングできるように、しかし、もう一方では、その壁からのライニングの離層を起こすことのある端部開口部から強く押し出されないように、調節することが好ましい。この効果は、長手方向の可撓性によって主に決まるので、このパラメーターの値は前記の範囲にあるのが好ましい。
【００３４】
本発明による前記の圧縮性と可撓性（拡張性）の値の好ましい組み合わせの結果として、ライニング材が分岐配管に或る程度まで押し込められることにより配管の突き合わせ部のすぐ近くの被覆された材料は残りのライニング個所よりも薄いという更に別の長所となる効果が、横方向の分岐部領域の配管ライニングを作る際に得られる。こうすることにより、次の段階では或る配管から他の配管へ外見上継目のない変わり目が比較的簡単に得られる。
【００３５】
繊維系管と共に、本発明によるライニング材の本質的な構成要素である箔状管は、この箔状管の中に繊維系管を簡単に導入できる内径を持っている。ライニング材を用いてライニングを作るときにライニング材は内側から外側へ裏返されるので、繊維系管がしわを作ることなく箔状管の中に押し込まれる必要はない。
【００３６】
本発明によるライニング材からライニングを製造するときは、箔状管は、ライニングされた個所と直接接触した状態にある層を形成する。従って、箔状管は、接触する媒体に対して耐性があることが好ましい。この耐性には、ライニングされた個所を通る物質に対する耐薬品性だけでなく輸送される固体粒子に対する耐摩耗性、並びに各用途に対して明示される範囲内での耐熱性が挙げられる。
【００３７】
更に、本発明によるライニング材の箔状管だけでなく繊維系管も８０℃以上、更に好ましくは１００℃以上の耐熱性を持つことが本発明によると好ましい。
【００３８】
加えて、箔状管自体が封止機能を持つことが本発明では好ましい。従って、適用目的によるが、箔状管は考えられる最低のガスおよび／または液体透過性、特に最低の透水性であることが好ましい。
【００３９】
前記の性質を満たすことができる限り、箔状管用の材料は特に制約はなく、しかもこの箔状管は生態学的見地から受け入れられる。
【００４０】
下記で更に詳細に説明するように、好ましい実施態様の１つにおける１つの制約条件は、箔状管が、下記の方法で含浸剤として使用され、本発明によるライニングの製造で通常使用され、そして単品接着剤として箔状管と結合する、硬化性樹脂組成物と相溶することである。
【００４１】
本発明によるライニング材から作られるライニングの中の箔状管は、ライニングされた装置、例えば導管又は配管、の最内層として残るので、硬化後には箔状管と硬化樹脂との強い封止型積層体が存在するようにこの樹脂がこの箔状管と反応することが望ましい。そうでなければ、箔状管は硬化樹脂から離層して、結果として、ライニングされた中空の個所でしわや障害物が後で形成するかも知れない恐れがある。
【００４２】
もう一方では、箔状管が硬化性樹脂組成物に関して充分な耐性がある場合、樹脂組成物の硬化段階でこの箔状管が溶解や破損をしないことは長所である。このような場合、当業者は、繊維系管の含浸用に考えられる樹脂組成物を検討しながら同時に箔状管の材料及び材料厚さを選択するのが好ましい。
【００４３】
含浸剤として使用できる典型的樹脂組成物を考えると、箔状管用にはポリエステル、ポリウレタン及びポリエステルウレタンのような材料が好ましい。特別の用途に対してはシリコーン樹脂の箔状管も好適なことがある。
【００４４】
箔状管の厚さは、所望の封止特性、使用される硬化性樹脂組成物との相溶性、及び箔状管の膨張に対する必要な強度の関数として選択できる。一般的に、箔状管厚は５０ないし２５０μｍが好ましく、特に好ましいのは８０ないし２００μｍである。
【００４５】
繊維系管との関連で説明するが、箔状管も長手方向の可撓性だけでなく横断方向の可撓性も持つのが同様に好ましい。一般的には、箔状管に適した材料は、それ自体、本発明の重要な規準を表すわけではないが、繊維系管の可撓性の値よりも明らかに大きい可撓性を持つ。しかしながら、前記と同じ理由から、この可撓性は、極めて大きい弾性可撓性が大部分を占めないことが好ましい。ＤＩＮ６１６３２（ドイツ工業規格）による回復率は長手方向だけでなく横断方向でも６０％以下が好ましく、４０％以下が更に好ましい。
【００４６】
箔状管を延ばすのに要する力に関しては、この力は、ライニングを作るのに使用される好ましい反転法に必要な裏返し及び保持圧力が余り高くないような或る最高値を超えないことが好ましい。従って、単層箔状管を４０％延ばすのに必要な力は１０Ｎ／ｃｍの量を超えないことが好ましい。
【００４７】
本発明による方法は、本発明によるライニング材が使用される、配管ライニングの製造方法である。更に正確には、その方法は次の諸ステップを含む。
ａ）目的とする個々の用途に対して適切な長手方向及び直径寸法の、前述の本発明によるライニング材を硬化性樹脂組成物（含浸剤）で含浸すること。
ｂ） ステップａ）の、含浸されたライニング材を反転圧力管に導入すること。
ｃ） ステップｂ）の配置物を、圧力駆動反転法によってライニング対象の配管部分へ押し込むこと。
ｄ） 含浸されたライニング材が配管部分の壁に確実に接触するように反転型管の中の圧力を維持しながら含浸剤を硬化すること。
【００４８】
この方法によると、ライニングされたボイドスペース（void space）の壁の全領域において、密着してしわのないライニングを作ることができる。それらの領域には、９０°に達するベンド部のような危険領域、ライニングされたボイドスペースの直径が細くなったり又は広くなったりしている領域だけでなく分岐部又は横方向の管を接続する領域も含まれる。この方法は、８０ないし４００ｍｍ、特に１００ないし２５０ｍｍの内径の導管及び配管をライニングするのに特に好適である。
【００４９】
特別に有利な結果を得るためには、非屈曲型の繊維系管及び非屈曲型の箔状管が、各々、ステップｄ）で得られるライニングの内径よりも小さい直径を持つように、前記の方法で使用されるライニング材が採寸されることが好ましい。
【００５０】
本発明による方法で作られるライニングの壁厚については、ライニングの直径の関数として、この厚さは好ましくは約２ないし８ｍｍ、更に好ましくは３ないし７ｍｍの範囲にある。
【００５１】
≧２の安全レベル、大通りの地下で主導管へ家庭用配管を接続する範囲で概ね存在するような３０トンの輸送荷重、１ｍの配管の地下水用カバー、及び１２００Ｎ／ｍｍ² の長期間Ｅモジュール（５０年後の期待値）の仮定のもとに、静的モデルを計算すると、１００ないし２００ｍｍの内径の配管のライニングの場合は、直径によって直線的に決められるが、必要な壁厚は２ないし４ｍｍとなる。しかしながら、例えば建築物の中に敷設された配管のような静的検討も比較的重要でない範囲でのライニングでは、必要な封止及び他の特性が達成される限り、得られる壁厚も前記よりも薄くてよいことがある。
【００５２】
本発明によると、一方では静的要件を、もう一方では配管の断面積の減少が最も少なくなることを考えると、８０ないし４００ｍｍの範囲内の直径で作ったライニングの壁厚は配管の内径の約２％の範囲にあることが前記の実施態様によると極めて好ましい。
【００５３】
ライニング対象の配管部分が清浄にされそして実際のライニング対策の前に、例えば突き出た吸入口、根深い根、大きく変位した接続部、沈降物等のような障害物が取り除かれることは、現実的条件のもとで本発明による方法を行なうときに本発明による方法では好ましく、かつ要求されることがおおい。
【００５４】
更に必要な予備手段は、ライニング対象の配管の長さ及び直径の測定及び予定されている給水路の口径測定である。加えて、下水道配管のライニングでは下水道溝渠への通路が確保されねばならず、それ故、理想的な場合はシャフト（shaft)が既に在る場合である。しかしながら、個々の場合については、予めシャフトを作ることが必要になる。多くの場合、少なくとも家庭用配管のライニングの場合、取付工事は、絶対的に必要なものとしてのシャフトへの通路なしに、建築物の適当な部屋から直接行なうことができる。
【００５５】
特に、外部から水又は他の不純物がライニング対象の導管又は配管の中へ入り込むことがあるという恐れがあるときは、適当な封止材料、例えば適当な箔状管（予備ライナー（preliner））を本発明による方法を実施する前、しかしながら遅くともステップｃ）の前に、ライニング対象の配管部分へ導入することが本発明によると好ましい。このような対策によって、本発明による方法で使用される含浸剤によるライニング対象の配管周りの汚染を除去できるという目的も果たされる。
【００５６】
反転法に必要な敷設設備を準備する過程で、監視要素（カメラおよび／または改修ロボット）を含めて、本発明によるライニング材を所望の長さに切断し、含浸で必要な成分の量を計算し、そして相応して樹脂組成物を混ぜ合わせる。
【００５７】
次の要件及び諸特性が満たされる限り、含浸剤として使用される硬化性樹脂組成物は特に制約されない。
前述のように、ライニング材の箔状管の材料の関数として硬化性樹脂組成物を選択すると有利である。本発明によると、好ましい樹脂組成物は、常温硬化エポシキド樹脂、常温硬化不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ−樹脂）、ＵＶ硬化ＵＰ樹脂及びポリウレタン樹脂（ＰＵ−樹脂）である。
【００５８】
本発明によって使用できる市販の樹脂組成物の例には、特殊な硬化剤Beckopox（登録商標）−VEH 2628、−EH 640又は−EH 641（Hoechst（株）、Frankfurt）と組み合わせるのが好ましいBechopox（登録商標）−EP 116及び−EP 117（Hoechst（株）、Frankfurt）、Concresive（登録商標）APS 2200（MBT Ceilcoat、Biebesheim）、Alpolit（登録商標）−UP 745および−UP 746（Vianova Resins（有）、Mainz−Kastel）だけでなくPalatal（登録商標）−樹脂（BASE（株）、Ludwigshafen）もある。
【００５９】
加工技術の観点から、樹脂は、一方では本発明によるライニング材をライニング対象の配管へ導入する前には粘着性があり、同時にライニング対象の配管へ充填できるほど充分な低粘度であると有利である。もう一方では、樹脂組成物は、硬化工程中にライニングした配管中へ流出せず、したがって樹脂は不均一な分布となりそして不均一な壁厚を形成する程の充分な高い粘度でなければならない。このような観点から、使用される硬化性樹脂組成物はチキソトロピー性を持つと特に好ましい。
【００６０】
加えて、常温硬化樹脂組成物を使用するとき、樹脂組成物の混合時に調節される可使時間は、樹脂組成物を結合剤及び更に考えられる添加剤と混合した後でも、この樹脂組成物をライニング材に均一に導入し、こうして充填された材料をライニング対象の配管に導入し整列させるのに未だ充分な時間が残っているだけの時間があることが要求される。ライニング対象の配管の長さ及びライニング材に導入される樹脂の量によるが、必要な可使時間は３０分ないし最高２時間の範囲である。しかしながら、特別な用途の場合、この範囲よりも明らかに短いか又は超える可使時間を選択することもできる。
【００６１】
ＵＶ硬化樹脂組成物を使用するとき、樹脂組成物へのかなりのＵＶ照射を効果的に避けることができる限り、ライニング材の含浸及び搭載の工程時間はさほど重要ではない。この場合の特別な長所は、本発明によるライニング材の箔状管がＵＶ光線を通さないか或いは少なくともＵＶ光線を著しく減衰させるときである。
【００６２】
常温硬化樹脂組成物を使用するとき、閉じた部屋以外で使用する場合には特に、対応する季節的な外気温度を考慮して樹脂組成物の可使時間を調節することが必要である。或る温度範囲に対しては本発明による方法を行なうのに予備配合した樹脂組成物を使用すること、或いは可使時間を引き延ばすのに予備冷却した樹脂組成物を使用することも考えられる。
【００６３】
ライニング材１ｍの単位長さに対して、本発明によるライニング材に導入される樹脂組成物の量は、ライニング対象の配管の直径と製造対象のライニングの所望の壁厚によって決まる。前述のように、圧縮されたプラッシュ層の厚さが圧縮されていない厚さと比較して５ないし６０％薄くなるように本発明による導管および／または配管ライニングにおいて繊維系管が圧縮されることが好ましい。概算で言うと、このことは、使用される樹脂の重量と繊維系管の重量との好ましい重量比が約１：１ないし３：１に相当する。
【００６４】
一般的でかつ概略の指針としては、緻密に充填されてはいるが圧縮はされていない本発明によるライニング材の７５−２００容量％の範囲に樹脂組成物の容量があることが、本発明による方法を実施する場合及び本発明によるライニングを製造する場合に好適である。
【００６５】
硬化樹脂から環境に対する危険が生じないような方法で、この樹脂を提供しなければならない、即ちこの樹脂は、ライニング対象の配管において予想される条件のもとで環境的には問題にならない場合は有利である。
【００６６】
更に、硬化樹脂組成物が、個々の用途に対して予め定められた、耐圧値及び他の機械的安定性の数値を満たすように樹脂を選択することが好ましい。加えて、硬化樹脂が、特に高温に曝される配管のライニングでは、耐熱性であることが望ましい。従って、硬化後の耐熱性が８０℃以上、更に好ましくは１００℃以上の樹脂を使用することは本発明では好ましい。
【００６７】
硬化樹脂組成物の更に別の有利な特性を得るために、例えば硬化剤のような必要に応じて要求される添加剤とは別に、更に別の添加剤を基本組成物に添加することができる。例えば、光増感剤を添加するとＵＶ硬化効率を高めることができるだけでなく、脱泡剤を添加すると硬化過程での気泡の発生を防ぐことが出来（例えば、“Byk（登録商標）−A”シリーズから、BYK−Chemie、Wesel）、粘度や流動性を調節するための網目結合添加剤や分散添加剤（例えば、“Byk（登録商標）−W”シリーズから、BYK−Chemie、Wesel）、例えばAdditol（登録商標）6228（Vianova Resins（有）、Mainz−Kastle）のような収縮抑制添加剤だけでなく、架橋剤、着色剤、顔料、抑制剤及び充填剤も添加できる。
【００６８】
前述のように、含浸剤として使用される硬化性樹脂組成物が、本発明によるライニング材の箔状管と硬化過程で反応し、硬化した樹脂組成物が箔状管としっかりと密着することが本発明による長所であり、好ましい。結果として、箔状管が本発明によるライニングから離層する恐れは減る。従って、この局面を考慮して、本発明による含浸用の樹脂組成物及びライニング材の箔状管を適切に選択することが好ましい。これに対して必要とされる選択規準は当業者には公知である。
【００６９】
前述のように、すぐに使用できる調製済みの樹脂組成物を本発明によるライニング材に充填してその中に均一に分配する。調節可能なスリット幅の付いたロール装置でこのことを行なうと有利である。樹脂組成物を充填して分配し、そして含まれていそうな気泡を取り除き、樹脂が含浸されたライニング材の一端を閉じて全体を反転型管に導入したのち、含浸されたライニング材及び逆転型管の端部を公知の方法で反転リム（limb）に固定する。
【００７０】
続いて、この反転リムはライニング対象の配管に導入されたのち、この反転リムには空気圧が負荷される。結果として、含浸されたライニング材は反転型管と一緒にライニング対象の配管に押し込まれると、樹脂含浸繊維系管は、ライニング対象の配管の内壁および／または別に既に導入されている封止用箔（予備ライニング）に接することになる。反転速度は、反転リムに付いたカメラ固定装置からのカメラによって制御されるのが好ましい。
【００７１】
ライニング対象の配管の中にベンド部がある場合、反転リムに付いたバルーン固定装置から所望の場所で逆転を行なったのちに取り付けできる、圧力バルーンによってベンド部の形状は保持することができる。
【００７２】
ライニング対象の配管の中でライニング材の完全な反転と位置決めとを旨く行なったのち、硬化性樹脂組成物が硬化するまで反転型管の中の圧力は保持される。ＵＶランプ付きのマイクロロボット（ＵＶ硬化性樹脂組成物の場合）、又は予め定められた温度の温空気もしくは温水を入れることにより、硬化の開始と制御を行なうことができる。
【００７３】
樹脂組成物が硬化したのち、反転型管及び反転リムを取り外して、製造したライニングに発生しそうな不完全部分がないかどうかを検査する。更に、端部の結合部だけでなく多分存在している、側管への開口部をミニロボットを使って砕く。
【００７４】
分岐配管のライニング又は配管の接続部では、これらは互いに別々に順次ライニングされて、ライニングと分岐点との接合部は、続いて後処理が行なわれ、そしてミニロボットの手を借りて互いに継目なく結合される。
【００７５】
本発明の好ましい実施態様では、繊維系管、箔状管および／または予備ライニングは、真空蒸着又は電気化学的被覆によって銅が被覆される。こうすることにより、銅が植物の成育を抑制する性質の結果として、根の成長を効率よく抑えることができるという効果を得ることができる。
【００７６】
本発明によるライニング材は、ライニング、特に公共又は民間の下水道設備の導管及び配管ライニングを製造するのに多様な方法で利用できる。このライニング材は、例えば下水道管、ガス管、排気管及び液体輸送管のような使い古した配管設備を修理したり修復するのに適しており、配管の直径がしだいに細くなったりもしくは拡大したり、９０°に達するベンド部または他の不規則な形状のように形状的に難しい通路の時でさえ、各設備で見事に適合し、しかもしわのないライニングを提供することができる。
【００７７】
それらの工事で導管および／または配管ライニングの製造に本発明による方法が適用される場合、本発明によるライニング材を使用することによって特に有利な効果が発現される。
【００７８】
【実施例】
次に、具体的実施態様により本発明を更に説明する。
【００７９】
実施例１
１周当たり１０４個の編目と１０ｃｍ当たり６０個の編目をもつ、ポリエステル材料の繊維系管（コアー材 PES 167 デシテックス（dtex）フィラメント４８×２ ×２、ループ材 PES 550 デシテックス フィラメント９６×１ ×２）を、右/左結び目をつけて作った。この管は１００ｍｍの折り径、４．０ｍｍの壁厚及び延メートル当たり８６０ｇの重量であった。機械的特性は次の通りである：
可撓性、長手方向（％） ：２０
可撓性、横断方向（％） ：９５
回復性、長手方向（％） ：４５
回復性、横断方向（％） ：５０
圧縮性、（％） ：５０
引裂き強さ、長手方向（Ｎ／ｃｍ） ：９０
引裂き強さ、横断方向（Ｎ／ｃｍ） ：７０
【００８０】
９０ｍｍの折り径、１００μｍの厚さ及び次の機械的特性を持つＰＵ-箔状管の中に、この繊維系管を挿入した：
可撓性、長手方向（％） ：２７０
可撓性、横断方向（％） ：４６０
回復性、長手方向（％） ：２５
回復性、横断方向（％） ：４０
引裂き強さ、長手方向（Ｎ／ｃｍ） ：５３
引裂き強さ、横断方向（Ｎ／ｃｍ） ：５１
【００８１】
このようにして得られたライニング材は、１．５ｋｇ／延メートルの量のエポキシ組成物（ビス−フェノール−Ａ−エピクロロヒドリン樹脂、ＭＷ＜７００、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、Ｎ−アミノエチルピペラジン、トリメチルヘキサメチレンジアミン）を用いて含浸した。この樹脂組成物の可使時間は１０℃で約２０分であり、硬化時間は約２時間であった。大気圧より０．９バール高い反転圧力で前記の方法により、６５°および／または９０°のベンド部だけでなく吸入接合部も持つ公称幅１００ｍｍの管に、この含浸されたライニング材を押し込んだ。この樹脂の硬化は大気圧より０．６バール高い圧力で起こった。
【００８２】
硬化後のライニングの厚さは４．５ｍｍであった。得られたライニングを試験して次の結果を得た：
最大圧縮強さ（Ｎ／ｍｍ² ） ：８４．５
不透過性試験 ：³ １０ｍ ＷＳ
６５°ベンド部のライニング ：しわがない
９０°ベンド部のライニング ：しわがない
吸入口 ：良好と認められる
【００８３】
実施例２
１周当たり１５８個の編目と１０ｃｍ当たり５８個の編目をもつ、ポリエステル材料の繊維系管（コアー材 高強度PES 550 デシテックス フィラメント９６×１、ループ材 高強度PES 550 デシテックス フィラメント９６×１ ×２）を、右／左結び目をつけて作った。この管は１５０ｍｍの折り径、３．５ｍｍの壁厚及び延メートル当たり７７０ｇの重量であった。機械的特性は次の通りである：
可撓性、長手方向（％） ：２５
可撓性、横断方向（％） ：８２
回復性、長手方向（％） ：３０
回復性、横断方向（％） ：３０
圧縮性、 （％） ：４０
引裂き強さ、長手方向（Ｎ／ｃｍ）：１１０
引裂き強さ、横断方向（Ｎ／ｃｍ）：８０
【００８４】
この繊維系管に銅を蒸着したのち、１３５ｍｍの折り径、１００μｍの厚さ及び次の機械的特性を持つＰＵ−箔状管の中に挿入した：
可撓性、長手方向（％） ：２７０
可撓性、横断方向（％） ：４６０
回復性、長手方向（％） ：２５
回復性、横断方向（％） ：４０
引裂き強さ、長手方向（Ｎ／ｃｍ）：５３
引裂き強さ、横断方向（Ｎ／ｃｍ）：５１
【００８５】
このようにして得られたライニング材は、２．７５ｋｇ／延メートルの量のエポキシ組成物（Beckopox（登録商標）EP 116、Vianova Resins、フェノールを含まないアミン硬化剤Beckopox（登録商標）VEH 2628）を用いて含浸した。樹脂組成物の可使時間は１５℃で約３０分であり、硬化時間は約２時間であった。大気圧より１．０バール高い反転圧力で前記の方法により、６５°および／または９０°のベンド部だけでなく吸入接合部も持つ公称幅１５０ｍｍの管に、この含浸されたライニング材を押し込んだ。この樹脂の硬化は大気圧より０．５バール高い圧力で起こった。
【００８６】
硬化後のライニングの厚さは４．０ｍｍであった。得られたライニングを試験して次の結果を得た：
最大圧縮強さ（Ｎ／ｍｍ² ） ：７８．８
不透過性試験 ：³ ８ｍ ＷＳ
６５°ベンド部のライニング ：しわがない
９０°ベンド部のライニング ：しわがない
吸入口 ：良好と認められる
【００８７】
実施例３
１周当たり１０４個の編目と１０ｃｍ当たり５０個の編目をもつ、ポリエステル材料の繊維系管（コアー材 ８０ デシテックス ＰＵ ＋ ２００ デシテックス アラミド １×、ループ材 １６７ デシテックス フィラメント３０×２、ＰＥＳ織り込み、１０００ デシテックス ＰＥＳステープルファイバー糸）を、右／左結び目をつけて作った。この管は１００ｍｍの折り径、６．０ｍｍの壁厚及び延メートル当たり１２００ｇの重量であった。機械的特性は次の通りである：
可撓性、長手方向（％） ：５０
可撓性、横断方向（％） ：１４０
回復性、長手方向（％） ：９５
回復性、横断方向（％） ：８５
圧縮性、（％） ：３５
引裂き強さ、長手方向（Ｎ／ｃｍ）：９５
引裂き強さ、横断方向（Ｎ／ｃｍ）：６５
【００８８】
９０ｍｍの折り径、１５０μｍの厚さ、及び次の機械的特性を持つＰＵ−箔状管の中に、この繊維系管を挿入した：
可撓性、長手方向（％） ：２４０
可撓性、横断方向（％） ：３６０
回復性、長手方向（％） ：４５
回復性、横断方向（％） ：４０
引裂き強さ、長手方向（Ｎ／ｃｍ）：６５
引裂き強さ、横断方向（Ｎ／ｃｍ）：５５
【００８９】
このようにして得られたライニング材は、１．５ｋｇ／延メートルの量のエポキシ組成物（Beckopox（登録商標）EP 116、Vianova Resins、フェノールを含まないアミン硬化剤Beckopox（登録商標）VEH 2628）を用いて含浸した。樹脂組成物の可使時間は１０℃で約２０分であり、硬化時間は約２時間であった。大気圧より０．９バール高い逆転圧力で前記の方法により、６５°および／または９０°のベンド部だけでなく吸入接合部も持つ公称幅１００ｍｍの管に、この含浸されたライニング材を押し込んだ。この樹脂の硬化は大気圧より０．６バール高い圧力で起こった。
【００９０】
硬化後のライニングの厚さは４．５ｍｍであった。得られたライニングを試験して次の結果を得た：
最大圧縮強さ（Ｎ／ｍｍ² ） ：８４．５
不透過性試験 ：³ １０ｍＷＳ
６５°ベンド部のライニング ：しわがない
９０°ベンド部のライニング ：ベンド部の管壁から１ｃｍの距離ではしわがない
吸入口 ：良好と認められる

Claims (20)

1. 継目のないプラッシュ繊維系管と、該プラッシュ繊維系管の周りに同軸状にかつ別個に動くことが可能に配置された箔状管と、から構成されるライニング材において、
   前記プラッシュ繊維系管は、長手方向に１０−７０％、横方向に５０−２００％延ばすことができる可撓性を有し、
   前記箔状管は、１０Ｎ／ｃｍを超えない力により、長手方向だけでなく横断方向にも４０％延ばすことができることを特徴とするライニング材。
2. 前記プラッシュ繊維系管が、ポリエステル、ポリエステル（高強度）、アラミド、ポリアミド、ポリウレタン、ガラス及びこれらの材料の混合物の繊維から選ばれる繊維から成ることを特徴とする請求項１に記載のライニング材。
3. 前記プラッシュ繊維系管の可撓性の弾性部分は、ＤＩＮ６１６３２（ドイツ工業規格）による回復率として表して６０％を超えないことを特徴とする請求項１又は２に記載のライニング材。
4. 前記プラッシュ繊維系管が、２枚の硬い表面の間で０.４〜０.８バールの圧縮力を受けると、個々のプラッシュ繊維系層の厚さは元の厚さの５〜６０％減ることに相当する圧縮率を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のライニング材。
5. 前記プラッシュ繊維系管が、該プラッシュ繊維系管のコアー繊維とループ繊維との間で（重量で）１：９９ないし２５：７５の範囲の材料配分を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のライニング材。
6. 前記プラッシュ繊維系管が１０ｃｍ当たり３０ないし８０の編目数を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のライニング材。
7. 前記プラッシュ繊維系管は、前記ループ繊維が該プラッシュ繊維系管の内側へ向くように、配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のライニング材。
8. 前記箔状管は、ポリエステル、シリコーン、ポリエチレン、ポリウレタン及びポリエステルウレタンから選ばれたポリマーから実質的に成ることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のライニング材。
9. 前記箔状管の可撓性の弾性部分が、ＤＩＮ６１６３２（ドイツ工業規格）による回復率として表して６０％を超えないことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のライニング材。
10. 前記繊維系管および／または前記箔状管が、銅被膜を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のライニング材。
11. 導管および／または配管ライニングの製造のために、
    ａ）請求項１〜１０の少なくとも１項に記載の適当な長さのライニング材を硬化性樹脂組成物で含浸するステップと、
    ｂ）前記ステップａ）の前記含浸されたライニング材を反転型圧力管に導入するステップと、
    ｃ）前記ステップｂ）で得られた配置物を、圧力駆動反転法によりライニング対象の導管又は配管部分へ押し込むステップと、
    ｄ）前記含浸されたライニング材が前記導管又は配管部分の壁に確実に接触するように前記反転型圧力管の中の圧力を保持しながら含浸剤を硬化するステップと、を含む方法。
12. 前記ステップｃ）を行う前に、追加封止材料を前記ライニング対象の配管部分へ導入することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記追加封止材料は銅被膜を有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記ステップｂ）における導入は、空気圧で負荷される圧力により実施されることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記ライニング材の押し込みが、０．４〜１.３バールの正の圧力で起こることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記硬化性樹脂組成物が、常温硬化エポキシド樹脂、常温硬化不飽和ポリエステル樹脂、光硬化不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂から選ばれた樹脂組成物から成ることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 遠隔操作ロボットを使って、硬化後に更なる処理を行う、ことを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
18. 箔状管と、継目のないプラッシュ繊維系管とを含むと共に、前記プラッシュ繊維系管に含浸された硬化樹脂組成物とを含み、該硬化樹脂組成物に前記箔状管が強くかつしわを作らずに密着している、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の反転型ライニング材から成ることを特徴とする導管および／または配管ライニング。
19. 前記硬化樹脂が、常温硬化エポキシ樹脂、常温硬化不飽和ポリエステル樹脂、光硬化不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂から選ばれた樹脂組成物の硬化生成物であることを特徴とする請求項１８に記載の導管および／または配管ライニング。
20. 請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の方法によって得られることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の導管および／または配管ライニング。