KR100233159B1 - Material for repair of sewer pipe and producing process therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하수관의 입구에서 수압을 이용하여 하수관 내벽에 새로운 층을 형성하며 부착시킬 수 있는 얇고 유연한 관 모양의 플라스틱체로 된 기재 및 그 제조방법이다. 종래의 기재는 하수관의 직경이 클 경우 여러 겹의 부직포를 사용하였다. 본 발명은 외면에 비수지흡수성의 필름 코팅층(3)이 존재하고 단부가 서로 바느질되어 관 모양을 이루는 수지흡수성의 단섬유 부직포 시트(2)로 이루어진 기재에 있어서, 시트(2)의 가운데에 망상 직물(1)을 삽입시킨 구조이다. 일련의 부직포 섬유 가공공정 중에서 한쌍의 성형기를 각각 통과하는 2장의 섬유상 시트 중간에 망상 직물을 투입하여 니들펀칭기로 서로 교락시켜서 기재용 시트를 얻는다.The present invention is a substrate made of a thin, flexible tubular plastic body that can be attached to form a new layer on the inner wall of the sewage pipe by using water pressure at the inlet of the sewage pipe and a manufacturing method thereof. Conventional substrates used multiple layers of nonwoven fabric when the sewage pipe was large in diameter. The present invention has a non-resin-absorbent film coating layer (3) on the outer surface, the end portion is sewn to each other in a tubular shape of the resin-absorbing short-fiber nonwoven sheet (2) in the base material, the mesh in the middle of the sheet (2) The fabric 1 is inserted. In a series of nonwoven fabric processing steps, mesh fabrics are put in the middle of two fibrous sheets each passing through a pair of molding machines and entangled with a needle punching machine to obtain a base sheet.
Description
본 발명은 하수관의 입구에서 수압을 이용하여 하수관 내벽에 새로운 층을 형성하며 부착시킬 수 있는 얇고 유연한 관 모양의 플라스틱체로 된 하수관 보수용 기재 및 그 제조방법(Material for Repair of Sewer Pipe and Producing Process Therefor)에 관한 것이다.The present invention is a thin and flexible tubular plastic body that can be attached to form a new layer on the inner wall of the sewer pipe by using water pressure at the inlet of the sewer pipe and a method for manufacturing the sewer pipe (Material for Repair of Sewer Pipe and Producing Process Therefor ).
하수관 보수용 기재는 노후된 하수도의 내부가 산화 등에 의하여 구멍이 생겼을 때 이 구멍을 하수관의 교체없이 하수관 내에 용이하게 설치할 수 있는 재료이다. 이 기재를 이용한 설치방법을 보면, 관 모양을 재봉된 기재를 설치해야 할 맨홀 내의 하수도 지관에서 하수관 본관까지 길이보다 길게 절단한다. 그리고 기재 내에 에폭시 수지를 잘 혼합하여 넣는다. 기재는 바닥에 펼쳐 놓고 바닥롤러(Floor roller)로 밀어 기재 내의 에폭시 수지가 고른 두께를 이루도록 하는 동시에 감아 놓는다. 그런 후에 방수 청소 로드(Drain cleaning rods)를 기재의 끝에 걸어 하수관 내로 밀어 넣고 정렬시킨다. 다시, 하수관의 입구에 플라스틱 파이프를 세워 그 위에 실리콘 재질의 교정호스(Calibration hose) 입구를 고정시키고, 물을 주입시키면 물의 압력에 의하여 교정호스의 내면과 외면이 뒤집히면서 하수관 속으로 들어간다. 기재는 교정호스 내의 물이 가하는 압력에 의하여 하수관 벽에 밀착되고 4∼6시간이 지나면 경화된다. 경화시간을 단축시키기 위해서는 교정호스 내에 뜨거운 물을 순환시키면 되고, 경과후 물과 교정호스는 다시 뽑아내므로서 작업은 완료된다. 이러한 공법은 유에스엠 텍손 매터리얼스 인코포레이티드(USM Texon Materials Inc) 등에서 시행하고 있다.The sewage pipe repair base material is a material which can be easily installed in the sewage pipe without replacing the sewage pipe when the inside of the old sewer is formed by oxidation or the like. In the installation method using this base material, the tubular shape is cut longer than the length from the sewer branch pipe in the manhole to which the sewn base is to be installed to the sewer pipe main building. And the epoxy resin is mixed well in a base material. The substrate is laid out on the bottom and pushed onto a floor roller to wind up the epoxy resin in the substrate to achieve an even thickness. Drain cleaning rods are then hung at the end of the substrate and pushed into the sewer line to align. In addition, the plastic pipe is erected at the inlet of the sewer pipe, and the calibrated hose inlet is fixed on the silicone hose, and when water is injected, the inner and outer surfaces of the calibrated hose are inverted by the water pressure and enter the sewer pipe. The substrate adheres to the sewer pipe wall by the pressure applied by the water in the calibration hose and cures after 4 to 6 hours. In order to shorten the curing time, hot water can be circulated in the calibration hose. After the elapse of time, the water and the calibration hose are extracted again to complete the work. This process is being implemented by USM Texon Materials Inc.
상기한 기재의 하나가 미국특허 제4446181호(발명의 명칭: 관 모양의 얇은 플라스틱 제조)에 개시되고 있다. 이 발명은 경화가능한 합성수지를 주입시켜 통로 또는 관로에 길게 깔기 위한 관 모양의 기재를 연속해서 제조하는 방법에 관한 것으로, 관 모양의 기재는, 수지흡수층으로 이루어진 얇은 플라스틱 시트가 공급되는 형태이고, 일면에 비흡수층이 접착되어 있으며, 그 길이방향으로 계속 공급하는 과정의 구성방법은, i)관 모양으로 구성하되 비흡수층은 외부에 놓이고 자유단면들은 접합되는 관계에 있으며, ii)상기 접합관계에 있는 단면들이 남아있는 동안 그 단면들을 재봉수단에 의하여 재봉선이 늘어나며 교차되게 서로 바느질하고, iii)관모양의 이동 기재 외측에 밀봉 리본을 접착하거나 코팅하되 기재를 설치할 때 바느질 구멍을 통하여 수지가 누출되는 것을 방지하도록 바느질 부분보다 넓게 한 것이다.One such substrate is disclosed in U.S. Pat.No.4446181 (inventive name: tubular thin plastic). The present invention relates to a method of continuously manufacturing a tubular substrate for injecting a curable synthetic resin into a passage or a pipe, and the tubular substrate is a form in which a thin plastic sheet composed of a resin absorbing layer is supplied. The non-absorbing layer is adhered to, and the method of continuously supplying in the longitudinal direction is i) configured in a tubular shape, but the non-absorbing layer is placed on the outside and free cross sections are bonded to each other, and ii) While the remaining sections remain, the sections are sewn to each other by the seam extending by the sewing means, and iii) the adhesive ribbon is coated or coated on the outside of the tubular moving substrate, and the resin leaks through the sewing holes when installing the substrate. It is made wider than the sewing part to prevent it.
그러나, 상기와 같은 종래의 기재는 실제에 있어 비교적 작은 직경의 하수관에 시공할 때 사용된다. 그것은 권리자인 인시튜폼 인터내셔널 인코포레이티드(Insituform International Inc.,)에서 제작하여 시공하고 있는 기재의 구성을 보면 알 수 있다. 즉 폴리에스터 단섬유 부직포의 외면에 폴리우레탄 필름을 코팅한 3.0mm 두께의 기재를 두께 3.0mm 이내에서 관 모양으로 바느질하여 사용하고 있는데, 문제는 두께가 3.0mm를 넘을 때(예: 6.0mm, 9.0mm)에는 기재를 2겹(6.0mm), 3겹(9.0mm)으로 겹쳐서 원주방향으로 여러 군데(약 4군데)를 200℃±80℃으로 열접착시켜 사용할 수밖에 없다는 것이다.However, such a conventional substrate is actually used when applied to sewage pipes having a relatively small diameter. This can be seen from the configuration of the substrate manufactured and constructed by Insituform International Inc., the owner. In other words, a 3.0mm thick substrate coated with a polyurethane film on the outer surface of a polyester short-fiber nonwoven fabric is sewn in a tubular shape within a thickness of 3.0mm.The problem is when the thickness exceeds 3.0mm (e.g., 6.0mm, 9.0mm), the base material is overlapped in two layers (6.0mm) and three layers (9.0mm), and several places (approximately four places) in the circumferential direction have to be thermally bonded at 200 ° C ± 80 ° C.
이것은 근본적으로 폴리에스터 단섬유 부직포의 특성상 그 두께를 정해진 두께 이상으로 두껍게 조절한다고 해서 인장강도 등이 높아지는 것이 아니라는 이유에서 비롯된 것이고, 또 한가지 이유는명세서에서 언급하고 있는 바느질(지그재그식)이 매우 어려워서 실제로는 일종의 오바로크 미싱형식을 써서 단면을 접합시키기 때문에 바느질 부분이 외부에 V자형태로 돌출하여 하수관의 내벽에 밀착되지 않으니까 이를 보완하기 위하여 여러 겹으로 겹쳐서 사용하는 것으로 추측된다.This is fundamentally due to the nature of polyester short-fiber nonwoven fabrics, which does not increase the tensile strength by making the thickness thicker than the specified thickness. Another reason is that the sewing (zigzag) mentioned in the specification is very difficult. In fact, since the cross-sections are joined using a kind of overlock sewing machine type, the sewing parts protrude in the V-shape to the outside and do not adhere to the inner wall of the sewer pipe.
본 발명의 목적은 충분한 인장강도를 가지면서 두께 조절이 가능하고 하나의 부직포 층으로 된 유연성있는 하수관 보수용 기재와 그 제조방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a flexible sewage pipe repairing substrate and a method of manufacturing the same, having a sufficient tensile strength and having a thickness control and a single nonwoven layer.
제1도는 부분을 확대한 본 발명의 기재 단면도.1 is a cross-sectional view illustrating the present invention with an enlarged portion thereof.
제2(a)도는 2장의 섬유상 시트를 각각 얻기 위한 본 발명의 일련의 부직포 섬유 가공공정도.FIG. 2 (a) is a series of nonwoven fabric processing steps of the present invention for obtaining two fibrous sheets, respectively.
제2(b)도는 제2(a)도의 과정을 거쳐 얻어진 롤 상태의 부직포 시트에 필름을 코팅하고 단면을 재봉하면서 수지 리본을 열접착시키는 본 발명의 일련의 부직포 섬유 가공공정도.FIG. 2 (b) is a series of nonwoven fabric processing steps of the present invention for thermally bonding a resin ribbon while coating a film on a rolled nonwoven fabric sheet obtained through the process of FIG. 2 (a) and sewing a cross section.
제3도는 기재 시공시에 수압을 발생시키는 하수관 입구의 작업 설명도.3 is an operation explanatory diagram of a sewer pipe inlet for generating water pressure during construction of the base material.
제4도는 기재 시공시에 하수관 내에서 기재가 접착되는 과정 설명도.4 is a diagram illustrating a process of bonding a substrate in a sewer pipe during construction of the substrate.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 망상 직물 2 : 수지흡수성 단섬유 부직포 시트1: reticular fabric 2: resin-absorbing short fiber nonwoven sheet
3 : 비수지흡수성 필름(코팅층) 4 : 수지 리본3: non-resin absorbent film (coating layer) 4: resin ribbon
25a, 25b: 성형기 26 : 니들펀칭기25a, 25b: molding machine 26: needle punching machine
30 : 직포투입장치 31 : 필름투입장치30: woven cloth feeder 31: film feeder
32, 34 : 열접착기 33 : 재봉수단32, 34: heat sealer 33: sewing means
m1, m2 : 섬유상 시트 M : 기재m1, m2: fibrous sheet M: base material
S : 재봉부S: sewing
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 외면에 비수지흡수성의 필름 코팅층이 존재하고 단부가 서로 바느질되어 관 모양을 이루는 수지흡수성의 단섬유 부직포 시트로 이루어진 기재에 있어서, 상기 단섬유 부직포 시트의 가운데에 망상직물을 삽입시킨 구조로 구성한 것이다.In order to achieve the above object, there is provided a non-resin-absorbent film coating layer on the outer surface, the end of the base material made of a resin-absorbing short-fiber nonwoven sheet stitched together to form a tubular shape, the center of the single-fiber nonwoven sheet It is composed of a structure in which a mesh fabric is inserted into the.
이러한 기재의 제조방법은, 일련의 부직포 섬유 가공공정에 따라 얻어진 수지흡수성 단섬유 부직포 시트를 얻고, 이 시트의 외면에 비수지흡수성 필름을 열접착하며, 그 시트의 길이방향 단면간을 대접시켜서 재봉수단에 의하여 바느질하고, 그 재봉된 부위의 외면에 수지 리본을 열접착시키는 관 모양의 기재 제조방법에 있어서, 상기 일련의 부직포 섬유 가공공정 중에서 한쌍의 성형기를 각각 통과하는 2장의 섬유상 시트 중간에 망상 직물을 투입하여 니들펀칭기로 서로 교락시켜서 수지흡수성의 단섬유 부직포 시트를 얻도록 한 것이다.The method for producing such a substrate obtains a resin-absorbing short-fiber nonwoven sheet obtained by a series of nonwoven fabric processing steps, heat-bonds a non-resin absorbent film to the outer surface of the sheet, and welds the sheet between the longitudinal cross sections of the sheet. In the tubular base material manufacturing method which sews by means and heat-bonds a resin ribbon to the outer surface of the sewn part, in the series of said nonwoven fabric processing processes, it meshes in the middle of two fibrous sheets each passing through a pair of molding machines. The woven fabric was entangled with a needle punching machine to obtain a resin absorbing short fiber nonwoven sheet.
본 발명은 상기와 같은 구성에 따라, 필름과 부직포 시트에 공히 유연성이 부여되면서 인장강도와 신장율이 강화되고 하수관의 직경에 따른 수압에 대응하도록 두께를 조절할 수 있게 된다.According to the configuration as described above, the flexibility is given to both the film and the nonwoven sheet while the tensile strength and elongation are strengthened and the thickness can be adjusted to correspond to the water pressure according to the diameter of the sewer pipe.
이하 그 내용을 첨부된 도면에 의하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the contents will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 망상 직물(1)이 가운데 삽입된 수지흡수성의 단섬유 부직포 시트(2)와 비수지흡수성의 필름 코팅층(3)을 갖는 본 발명의 기재(M) 단면을 나타낸다. 비수지흡수성의 필름(3)은 폴리우레탄 필름으로서 0.3mm가 적합하다. 수지흡수성의 단섬유 부직포 시트(2)는 폴리에스터계 단섬유 부직포로, 망상 직물(1)은 폴리에스터계 섬유로 하였다. 망상 직물(1)은 평직 또는 편직으로 이루어진 직물조직으로도 할 수 있다. 여기에서 수지흡수성 또는 비수지흡수성이라 함은 경화제와 혼합된 경화 이전의 접착성 에폭시 수지가 충분히 함침되거나 함침되지 않는 성질을 의미한다.FIG. 1 shows a cross section of the substrate (M) of the present invention having a resin-absorbing short-fiber
상기 수지흡수성의 단섬유 부직포 시트(2) 가운데에 망상 직물(1)을 삽입하는 이유는 인장강도의 보강과 형태안정성 및 물성보강능력을 높이기 위한 것이다. 그것은 상기와 같이 하나의 필름 코팅층(3)과 부직포 시트(2)만으로 직경이 다른 여러 하수관에 적용할 수 있도록 제조할 경우에 하수관 보수용 기재가 필요로 하는 물성에 부합되도록 하기 위한 것이다. 하수관 보수용 기재가 필요로 하는 물성은 인장강도가 높아야 하고, 필름 코팅층(3)과 부직포 시트(2)에 공히 유연성이 부여되어야 하며, 필름에 높은 내가수분해성(내수성, 내약품성)이 주어져야 하는 것이다. 이하에서 본 발명의 기재와 종래 기재(인시튜폼 인터내셔널 인코포레이티드)의 물성을 비교한다.The reason why the mesh fabric 1 is inserted into the resin-absorbing short fiber
[표 1]TABLE 1
상기 표 1에서 본 발명의 기재는 종래의 기재를 2겹으로 겹친 것과 마찬가지의 두께를 줄 수 있다는 것을 알 수 있고, 이 경우에 인장강도와 신장율 및 파열 특성 등에 있어서 종래 보다 매우 향상한 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 결과를 제공하는 원인은 앞서 말한 바와 같이 수지흡수성의 단섬유 부직포 시트(2)의 가운데에 망상 직물(1)을 삽입하였기 때문에 가능한 것이다.In Table 1, it can be seen that the substrate of the present invention can give the same thickness as that of the conventional two-ply, and in this case, the result is much improved than the conventional one in tensile strength, elongation, and rupture characteristics. Could. The reason for providing this result is possible because the mesh fabric 1 is inserted in the center of the resin-absorbing short fiber
본 발명은 일련의 부직포 섬유 가공공정에 따라 망상 직물(1)이 삽입된 수지 흡수성 단섬유 부직포 시트(2)를 얻고 나서 이 부직포 시트(2)의 일면에 비수지흡수성 필름(3)을 열접착하여 길이방향으로 연속되는 하나의 기재(M)를 얻게 되며, 이렇게 얻어진 기재(M)의 길이방향 단면을 바느질한 후 수지 리본(4)으로 바느질된 재봉부(S)를 열접착하여 관 모양의 하수관 보수용 기재를 최종적으로 얻게 된다. 일련의 부직포 섬유 가공공정을 이하에서 설명한다.The present invention obtains the resin-absorbing short-fiber
제2(a)도와 제2(b)도는 본 발명의 일련의 부직포 섬유 가공공정을 나타낸 것이다.2 (a) and 2 (b) show a series of nonwoven fabric processing steps of the present invention.
부호 21a,21b는 공급이고, 22a,22b는 베일으프너, 23a,23b는 혼합실, 24a,24b는 카딩기, 25a,25b는 성형기, 26은 니들펀치익, 27은 롤 카렌더, 28은 건조기, 29는 와인딩장치, 30은 직포투입장치, 31은 필름투입장치, 32,34는 열접착기, 그리고 33은 재봉수단이다.
제2(a)도에서 21a∼25a와 21b∼25b는 2장의 섬유상 시트를 별도의 과정을 거쳐 각각 얻기 위한 공정이다. 이 공정은 다음과 같이 이루어진다. 공급기(21a,21b)에서 각각 공급되는 폴리에스터계 단섬유를 베일오프너(22a,22b)에서 각각 개섬(푸는 것)시키고, 개섬된 섬유를 혼합실(23a,23b)에서 각각 혼합시킨다. 혼합된 각각의 섬유는 카딩기(24a,24b)에서 얇은 시트상의 섬유층으로 성형시킨다. 그런 후에 각각 성형기(25a,25b)에 넣고 시트상의 섬유층을 여러겹 겹쳐서 하나의 섬유상 시트(m1,m2)로 성형시킨다. 이와 같이 각각 얻어진 2장의 섬유상 시트(m1,m2)는 직포투입장치(30)로부터 투입되는 폴리에스터계 망상 직물(1)의 중간으로 들어가면서 니들펀칭기(26)에 의하여 2장의 섬유상 시트(m1,m2)와 1장의 망상 직물(1)이 서로 교락되면서 결속(결합)된다. 결속된 부직포 시트는 롤 카렌더(27,127)를 통과하면서 가열가압되고, 건조기(28)를 통과하면서 건조된 후 와인딩장치(29)에 롤 상태로 감겨진다.In FIG. 2 (a), 21a-25a and 21b-25b are the processes for obtaining two fibrous sheets through separate processes, respectively. This process is carried out as follows. The polyester short fibers supplied from the
제2(b)도는 제2(a)도의 과정을 거쳐 얻어진 롤 상태의 부직포 시트에 필름을 코팅하고, 단면을 재봉하면서 수지 리본을 열접착시키는 가공공정을 나타낸 것이다. 즉 와인딩장치(29)에서 풀려나는 부직포 시트에 필름투입장치(31)로부터 공급되는 필름을 열접착기(32)에 의하여 서로 열접착시키므로서 필름 코팅층이 존재하는 부직포 시트가 얻어진다. 이러한 부직포 시트는 그 길이방향의 양단면이 서로 대접하면서 재봉수단(33)에 의하여 지그재그 또는 오바로크 방식으로 바느질된다. 바느질된 재봉부(S)에는 바느질된 폭 보다 넓은 폭을 갖는 동일 재질의 필름의 수지 리본(4)을 부착시킴과 동시에 열접착기(34)를 이용하여 가압시키면서 열접착하므로서 최종적으로 얇고 유연한 관 모양의 하수관 보수용 기재(M)가 얻어진다.FIG. 2 (b) shows a processing step of coating a film on a nonwoven fabric sheet in a roll state obtained through the process of FIG. 2 (a), and thermally bonding the resin ribbon while sewing a cross section. In other words, the non-woven fabric sheet having the film coating layer is obtained by thermally bonding the films supplied from the
이 기재(M)는 적당한 길이로 절단된 후 선행기술에서 설명하는 방식으로 하수관에 시공된다. 즉, 제3도 및 제4도를 참고하여 설명하면, 관 모양으로 재봉된 기재(M)를 설치해야 할 맨홀(H)내의 하수도 지관에서 하수도 본관까지의 길이보다 길게 절단한다. 그리고 기재(M) 내에 에폭시 수지(51)를 잘 혼합하여 넣는다. 기재(M)는 바닥에 펼쳐 놓고 바닥 롤러(미도시)로 밀어 기재(M) 내의 에폭시 수지(51)가 고른 두께를 이루도록 하는 동시에 감아 놓는다. 그런 후에 방수 청소 로드(미도시)를 기재(M)의 끝에 걸어 하수관(52) 내로 밀어 넣고 정렬시킨다. 다시, 하수관(52)의 입구에 제3도와 같이 플라스틱 파이프(53)를 세워 그 위에 실리콘 재질의 교정호스(54) 입구를 고정시키고, 물(W)을 호스(55)로 주입시키면 물(W)의 압력에 의하여 교정호스(54)의 내면과 외면이 뒤집히면서 하수관(52) 속으로 들어간다. 기재(M)는 교정호스(54) 내의 물(W)이 가하는 압력에 의하여 하수관(52)벽에 밀착되고 4∼6시간이 지나면 에폭시 수지(51)가 경화된다. 경화시간을 단축시키기 위해서는 교정호스(52) 내에 뜨거운 물을 순환시키면 되고, 경화후 물(W)과 교정호스(52)는 다시 뽑아내므로서 작업은 완료된다.This substrate (M) is cut to the appropriate length and then applied to the sewer in the manner described in the prior art. That is, with reference to Figures 3 and 4, it is cut longer than the length from the sewer branch pipe to the sewer main pipe in the manhole (H) to install the substrate (M) sewn in a tubular shape. And the
이와 같은 본 발명의 기재는 망상 직물의 삽입에 의하여 니들펀칭기에 의한 교락시에 그 엉키는 교락효과가 매우 뛰어나서 부직포의 두께를 비교적 두껍게 조절할 수 있고, 이러한 조절에 의하여 부직포의 두께가 늘어나게 되면 요구되는 유연성이나 신축성은 유지되면서도 그 인장강도와 파열(인열)강도가 증가하기 때문에 1겹의 기재만을 가지고도 직경이 큰 하수관의 수압에 충분히 견딜 수 있게 된다. 뿐만 아니라 망상 직물이 삽입되므로 해서 부직포의 두께가 증가함에도 불구하고 형태안정성을 갖게 되는 특징이 있다.Such a substrate of the present invention has a very good entanglement effect when entangled by a needle punching machine by the insertion of the mesh fabric so that the thickness of the nonwoven fabric can be relatively thick, and the flexibility required when the thickness of the nonwoven fabric is increased by such adjustment. However, the tensile strength and bursting (tear) strength increase while maintaining elasticity, so that only one layer of substrate can withstand the hydraulic pressure of large sewage pipes. In addition, since the mesh is inserted, the nonwoven fabric has a feature of having form stability despite the increase in thickness.
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