KR101365743B1 - P.V.C. pipe having anti-freezing and soundproofing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상수, 하수, 공업용수 또는 농업용수 등 각종 유체의 이송을 위한 배관에 사용되는 합성수지 파이프에 관한 것으로서 특히, 유체가 파이프 내부를 유동할 때 발생하는 소음이 외부로 거의 전달되지 않고, 파이프가 경량이며, 내동파성이 우수하고, 강도가 우수한 상,하수 배관용 P.V.C. 이프에 관한 것이다.
본 발명에 의한 고강도 및 내동파성이 우수한 배관용 합성수지 파이프는 P.V.C. 지 100중량부에 대하여, 입도가 10~100㎛인 알루미늄 입자 5~20중량부가 혼합되어 성형된다.The present invention relates to a synthetic resin pipe used for the piping for the transfer of various fluids, such as water, sewage, industrial water or agricultural water, in particular, the noise generated when the fluid flows inside the pipe is hardly transmitted to the outside, the pipe The present invention relates to a PVC pipe for water and sewage piping which is light in weight, excellent in wave resistance, and excellent in strength.
The synthetic resin pipe for piping excellent in high strength and freeze resistance according to the present invention is molded by mixing 5 to 20 parts by weight of aluminum particles having a particle size of 10 to 100 µm with respect to 100 parts by weight of PVC paper.
Description
본 발명은 상수, 하수, 공업용수 또는 농업용수 등 각종 유체의 이송을 위한 배관에 사용되는 P.V.C. 파이프에 관한 것으로서 특히, 강도가 우수하고, 파이프가 경량이며, 차음성과 내동파성이 우수한 상,하수 배관용 파이프에 관한 것이다.
The present invention relates to PVC pipes used for piping for the transfer of various fluids, such as water, sewage, industrial water or agricultural water, in particular, excellent strength, light pipe, excellent sound insulation and wave resistance, It relates to the pipe for sewer piping.
일반적으로 물, 기름, 상,하수와 같은 각종 유체를 목적지까지 이송하기 금속 및 합성수지 재질의 파이이프가 많이 사용되고 있다.In general, pipes made of metal and synthetic resins are frequently used to transfer various fluids such as water, oil, water and sewage to destinations.
금속 재질의 파이프는 고가의 소재비용 때문에 생산비용이 많이 소요되고, 그 무게가 무거워 보관과 운반이 힘들어 근래에는 합성수지를 재질로 하는 파이프가 많이 사용되고 있다.Pipes made of metal require a lot of production costs due to expensive material costs, and their weight is heavy, making them difficult to store and transport. Recently, pipes made of synthetic resins have been used.
합성수지를 재질로 하는 파이프는 대부분 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 폴리올레핀계 수지로 제작되고 있다. Pipes made of synthetic resins are mostly made of polyolefin resins selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polybutylene, and copolymers thereof.
특히, P.V.C.를 소재로 성형된 파이프는 여러 가지 우수한 기계적 물성을 갖고 가공성이 우수하며 금속 소재의 파이프에 비해 경량이어서 P.V.C.로 성형된 파이프가 널리 사용되고 있는 실정이다.In particular, pipes formed of P.V.C. have various mechanical properties, have excellent workability, and are lighter than metal pipes, and thus, pipes formed of P.V.C. are widely used.
상기와 같이 P.V.C.를 재질로 성형된 파이프가 여러 가지 우수한 기계적 물성을 갖고, 가공성이 우수한 장점에도 금속 소재의 파이프에 비해 강도가 현저히 떨어지고, 추운 겨울에 쉽게 동파되기 때문에 고강도 합성수지 파이프에 대한 요구와 수요가 날로 증가하고 있는 실정이다.
As mentioned above, the PVC molded pipe has various excellent mechanical properties and excellent workability, but the strength is significantly lower than that of the metal material, and it is easily frozen in cold winter. Is increasing day by day.
본 발명은 상기와 같은 고강도이면서 경량일 뿐만 아니라, 차음성과 내동파성이 우수하며, 항균성을 구비하는 고강도 및 내동파성이 우수한 배관용 P.V.C. 파이프를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
It is an object of the present invention to provide a PVC pipe for plumbing which is not only high strength and light weight as described above but also excellent in sound insulation and freeze resistance, and excellent in high strength and freeze resistance.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 고강도 및 내동파성이 우수한 배관용 합성수지 파이프는 P.V.C.수지 100중량부에 대하여, 입도가 10~100㎛인 알루미늄 입자 5~20중량부가 혼합되어 성형된다.In order to achieve the above object, the synthetic resin pipe for piping excellent in high strength and freeze resistance according to the present invention is molded by mixing 5 to 20 parts by weight of aluminum particles having a particle size of 10 to 100 µm with respect to 100 parts by weight of P.V.C.
이때, 상기 P.V.C. 파이프에는 입도가 10~100㎛인 유리분말이 5~20중량부가 더 혼합되어 구성된 것을 특징으로 한다.At this time, the P.V.C. The pipe is characterized in that 5 to 20 parts by weight of glass powder having a particle size of 10 to 100㎛ is further mixed.
또한, 상기 P.V.C.파이프에는 수지의 총 중량을 기준으로 20~200nm의 은나노 입자가 100~500ppm이 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the P.V.C.pipe is characterized in that the 20 to 200nm silver nanoparticles based on the total weight of the resin further comprises 100 ~ 500ppm.
또한, 상기 P.V.C.파이프에는 탄소섬유 2~5중량부가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the P.V.C. pipe is characterized in that the carbon fiber further comprises 2 to 5 parts by weight.
또한, 상기 P.V.C.파이프에는 유리섬유가 0.5~100중량부가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.
In addition, the PVC pipe is characterized in that the glass fiber further comprises 0.5 to 100 parts by weight.
상기와 같이 구성된 본 발명의 고강도 및 내동파성이 우수한 배관용 P.V.C. 파이프는 종래의 합성수지 파이프에 비해 고강도이고 내동파성이 우수할 뿐만 아니라, 차음성과 항균성을 구비하여 상수용 배관으로도 널리 사용될 수 있는 장점이 있다.
PVC pipe for piping having excellent strength and freeze resistance of the present invention configured as described above is not only high strength and excellent freeze resistance compared to conventional synthetic resin pipes, but also widely used as water purification pipes with sound insulation and antibacterial properties There are advantages to it.
이하 본 발명에 의한 고강도 및 내동파성이 우수한 배관용 P.V.C. 파이프에 대하여 상세하게 설명한다.P.V.C. for piping excellent in high strength and freeze resistance according to the present invention The pipe will be described in detail.
본 발명에 의한 고강도 및 내동파성이 우수한 배관용 합성수지 파이프는 P.V.C. 수지 100중량부에 대하여 입도가 10~100㎛인 알루미늄 입자가 5~20중량부 혼합되어 구성된다.The synthetic resin pipe for piping excellent in high strength and freeze resistance according to the present invention is P.V.C. It is comprised by mixing 5-20 weight part of aluminum particles whose particle size is 10-100 micrometers with respect to 100 weight part of resin.
알루미늄은 내구성이 크고 밀도는 2.7g/㎤으로서 가벼운 특성이 있다. 상기와 같은 특성을 갖는 알루미늄을 입도가 10~100㎛가 되도록 알루미늄 입자로 가공하고, 상기 알루미늄 입자를 수지 100중량부에 대해 5~20중량부를 혼합하여 파이프로 압출 성형한다.Aluminum is durable and has a light density of 2.7 g / cm 3. Aluminum having the above characteristics is processed into aluminum particles to have a particle size of 10 to 100 μm, and the aluminum particles are mixed by 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin and extruded into a pipe.
상기와 같이 수지에 알루미늄 입자를 혼합하여 파이프를 성형하면 파이프는 경량의 고강도 특성과 내동파성을 갖게 될 뿐만 아니라, 차음성이 증가하여 파이프 내부를 유동하는 유체의 소음이 파이프 외부로 전달되지 않는다.When the pipe is formed by mixing aluminum particles in the resin as described above, the pipe not only has light weight, high strength characteristics and freeze resistance, but also increases sound insulation so that the noise of the fluid flowing inside the pipe is not transmitted to the outside of the pipe. .
상기 알루미늄 입자의 입도가 10㎛ 미만이면 알루미늄 입자의 가공이 어려워 생산비가 많이 소요되고 내동파성이 저하되고, 알루미늄 입자의 입도가 100㎛을 초과하면 경량성과 내동파성 및 강도가 증가하지만 소재비가 상승하고, 외부의 충격에 의해 합성수지와 알루미늄 입자의 경계면에서 크랙이 발생할 수 있기 때문에 알루미늄 입자의 입도는 10~100㎛로 성형하는 것이 바람직하다.When the particle size of the aluminum particles is less than 10㎛, processing of aluminum particles is difficult, so the production cost is high, and the freeze resistance is decreased, and when the particle size of the aluminum particles exceeds 100㎛, light weight, freeze resistance, and strength increase, but the material cost It is preferable that the particle size of the aluminum particles be molded to 10 to 100 µm since the cracks may occur at the interface between the synthetic resin and the aluminum particles due to the external impact.
또한, 상기 알루미늄 입자가 5중량부 미만으로 혼합되면 알루미늄 입자의 혼합으로 발생하는 경량성, 강도의 증가, 내동파성의 특성이 저하되고, 알루미늄 입자가 20중량부를 초과하여 혼합되면 경량성, 강도의 증가, 내동파성의 특성이 좋아지기는 하지만 소재의 혼합량에 비례하여 효과의 상승정도가 미약해지는 반면 소재비용이 상승하므로 알루미늄 입자는 5~20중량부를 혼합한다.In addition, when the aluminum particles are mixed at less than 5 parts by weight, the properties of lightness, increase in strength, and freeze resistance due to the mixing of aluminum particles are reduced. Although the characteristics of increase and freeze resistance are improved, the increase of the effect is weak in proportion to the mixing amount of the material, while the cost of the material is increased, so the aluminum particles are mixed with 5 to 20 parts by weight.
그리고 상기 합성수지파이프에 입도가 10~100㎛인 유리분말을 5~20중량부를 더 혼합하고 이를 압출하여 파이프를 성형할 수 있다. 상기 유리분말이 혼합됨으로써 파이프의 강도가 증가한다.In addition, 5 to 20 parts by weight of the glass powder having a particle size of 10 to 100 μm may be further mixed with the synthetic resin pipe and extruded to form a pipe. The strength of the pipe increases by mixing the glass powder.
상기 유리분말의 입도가 100㎛을 초과하여 성형되면 외부의 충격에 의해 합성수지와 유리분말의 경계면에서 크랙이 발생할 수 있기 때문에 유리분말 입자의 입도는 10~100㎛로 성형하는 것이 바람직하다.When the particle size of the glass powder is formed to exceed 100㎛ may cause cracks at the interface between the synthetic resin and the glass powder due to external impact, the particle size of the glass powder particles is preferably molded to 10 ~ 100㎛.
또한, 상기 유리분말은 5~20중량부를 혼합하는 것이 바람직한데, 유리분말이 5중량부 미만으로 혼합되면 파이프의 강도증가 효과가 미미하고, 20중량부를 초과하여 혼합되면 혼합량에 비례하여 강도증가의 효과가 미약해지는 반면 소재비용이 상승하므로 유리분말은 합성수지 100중량부에 대하여 5~20중량부가 혼합되는 것이 바람직하다.In addition, the glass powder is preferably mixed 5 to 20 parts by weight, when the glass powder is mixed in less than 5 parts by weight of the strength increase effect of the pipe is insignificant, if the mixing is more than 20 parts by weight of the strength increase in proportion to the mixing amount Since the effect is weak while the material cost is increased, the glass powder is preferably mixed 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the synthetic resin.
상기와 같이 알루미늄 입자와 유리분말을 합성수지에 혼합하여 파이프를 용융 압출 성형하면 알루미늄 입자 및 유리분말로 인해 파이프의 강도가 상승하고, 알루미늄 소재의 특성으로 인해 경량의 파이프가 성형되고, 내동파성이 증가되는 효과가 있다.When the pipe is melt-extruded by mixing aluminum particles and glass powder into a synthetic resin as described above, the strength of the pipe is increased due to the aluminum particles and glass powder, and a light pipe is formed due to the characteristics of the aluminum material, There is an increasing effect.
또한, 상기 알루미늄 입자와 유리분말의 특성으로 인한 강도의 상승, 경량화 및 내동파성이 증가하는 이외에 합성수지가 알루미늄 입자와 유리분말의 표면에 강하게 밀착됨으로써 파이프의 내충격성이 상승하는 효과가 있다.In addition, the strength of the aluminum particles and the glass powder increase in strength, light weight and increase in the resistance to freeze resistance, the synthetic resin is strongly adhered to the surface of the aluminum particles and the glass powder, thereby increasing the impact resistance of the pipe.
그리고 파이프의 경량과 강도의 증가를 위해 탄소섬유 또는 글라스파이버를 더 혼합하여 파이프를 성형할 수 있다.And the pipe can be formed by further mixing the carbon fiber or glass fiber in order to increase the light weight and strength of the pipe.
탄소섬유는 유기섬유를 비활성 기체 속에서 가열, 탄화하여 만든 섬유로서 내열성이 우수하고, 탄성과 강도가 우수하다.Carbon fiber is a fiber made by heating and carbonizing an organic fiber in an inert gas. It is excellent in heat resistance, and has excellent elasticity and strength.
상기와 같은 탄소섬유를 수지 100중량부에 대하여 2~5중량부를 더 혼합함으로써 파이프가 더욱 고강도의 특성을 지니도록 구성한다. By mixing 2 to 5 parts by weight of the carbon fiber as described above with respect to 100 parts by weight of the resin, the pipe is configured to have more high strength characteristics.
상기 탄소섬유가 2중량부 미만으로 혼합되면 강도의 증가효과가 미미하고, 5중량부를 초과하면 소재 혼합량에 비해 강도 증가의 효과가 미미한 반면 소재비용이 증가하므로 탄소섬유는 2~5중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.When the carbon fiber is mixed in less than 2 parts by weight, the effect of increasing the strength is insignificant, and when the carbon fiber is more than 5 parts by weight, the effect of increasing the strength is insignificant compared to the amount of material mixing, while the cost of the carbon fiber is mixed with 2 to 5 parts by weight. It is preferable.
글라스파이버는 용융한 유리를 섬유 모양으로 성형한 광물섬유로서 내열성, 내마모성 및 내화학성이 우수하고, 인장강도가 매우 우수한 특성이 있다.Glass fiber is a mineral fiber in which molten glass is formed into a fiber shape, and has excellent heat resistance, abrasion resistance, chemical resistance, and excellent tensile strength.
상기와 같은 글라스파이버를 수지 100중량부에 대하여 0.5~10중량부를 더 혼합하여 파이프를 구성함으로써 내마모성과 내화학성이 우수한 고강도 파이프를 성형할 수 있다.By mixing 0.5 to 10 parts by weight of the glass fiber as described above with respect to 100 parts by weight of resin, a high strength pipe having excellent wear resistance and chemical resistance can be formed.
상기 글라스파이버가 0.5중량부 미만으로 혼합되면 글라스파이버 혼합의 효과가 미미하고 글라스파이버가 10중량부를 초과하여 혼합되면 생산비용이 상승되므로 글라스파이버는 0.5~10중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.When the glass fiber is mixed at less than 0.5 parts by weight, the effect of glass fiber mixing is insignificant, and when the glass fiber is mixed in excess of 10 parts by weight, the production cost is increased, and the glass fiber is preferably mixed at 0.5 to 10 parts by weight.
그리고 본 발명의 고강도 및 내동파성이 우수한 배관용 합성수지 파이프에 은나노를 혼합함으로써 파이프를 상수배관으로 사용하였을 때 항균성을 증가시킬 수 있다.In addition, by mixing silver nanotubes in the synthetic pipe for high strength and freeze resistance of the present invention, the antimicrobial activity may be increased when the pipe is used as a constant pipe.
은은 오래 전부터 세계 여러 나라에서 부패방지, 살균의 목적으로 식기 도구에 사용되어 왔으며 우리 나라에서도 살균 작용의 목적으로 은으로 침을 만들어 사용하였고 독의 유무를 감별하는 목적으로 은수저를 사용하기도 하였으나 은은 귀금속의 일종으로 매우 고가이기 때문에 제한적으로만 사용되었다.Silver has long been used in utensils for the purpose of anti-corruption and sterilization in many countries around the world. In Korea, silver was used to make needles for sterilization and silver spoons were used to discriminate the presence of poison. It is a very expensive type and is only used on a limited basis.
상기와 같은 은을 나노기술을 사용하여 제조한 은나노를 합성수지의 중량을 기준으로 20~200nm의 은나노 입자 100~500ppm을 혼합하여 파이프의 항균성을 증대시킬 수 있다.As described above, silver nanoparticles prepared using nanotechnology may be mixed with 100 to 500 ppm of silver nanoparticles having a thickness of 20 to 200 nm based on the weight of the synthetic resin to increase the antimicrobial activity of the pipe.
상기와 같이 은나노입자를 혼합하여 파이프의 항균성을 증가시킴으로써 파이프를 상수배관으로 사용하였을 때 파이프에 세균이 번식하는 것을 방지하여 깨끗한 상수를 공급할 수 있다.As described above, when the silver nanoparticles are mixed to increase the antimicrobial properties of the pipe, when the pipe is used as a constant pipe, bacteria can be prevented from propagating in the pipe, thereby providing clean water.
이상, 본 발명에 의한 고강도 및 내동파성이 우수한 배관용 합성수지 파이프에 대해 설명하였다.In the above, the synthetic resin pipe for piping excellent in high strength and freeze wave resistance by this invention was demonstrated.
상기 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that the technical features of the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, Ranges and equivalents thereof are to be construed as being included within the scope of the present invention.
Claims (5)
입도가 10~100㎛인 알루미늄 입자 5~20중량부가 혼합되고,
입도가 10~100㎛인 유리분말이 5~20중량부가 혼합되어 성형된 것을 특징으로 하는 고강도 및 내동파성이 우수한 배관용 P.V.C. 파이프.
Per 100 parts by weight of PVC resin,
5 to 20 parts by weight of aluminum particles having a particle size of 10 to 100 µm are mixed,
PVC pipe for piping excellent in high strength and freeze resistance, characterized in that the glass powder having a particle size of 10 ~ 100㎛ mixed by 5 to 20 parts by weight.
상기 P.V.C. 파이프에는 수지의 총 중량을 기준으로 20~200nm의 은나노 입자가 100~500ppm이 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 고강도 및 내동파성이 우수한 배관용 P.V.C. 파이프.
The method of claim 1,
The PVC pipe is a high-strength and freeze-resistant pipe PVC pipe, characterized in that the 100 to 500ppm silver nanoparticles of 20 ~ 200nm based on the total weight of the resin further comprises.
상기 P.V.C. 파이프에는 탄소섬유 2~5중량부가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 고강도 및 내동파성이 우수한 배관용 P.V.C. 파이프.
The method of claim 1,
The PVC pipe is a high-strength and excellent freeze-proof pipe PVC pipe, characterized in that the carbon fiber is further included 2 to 5 parts by weight.
상기 P.V.C. 파이프에는 유리섬유가 0.5~100중량부가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 고강도 및 내동파성이 우수한 배관용 P.V.C. 파이프.
The method of claim 1,
The PVC pipe is a high-strength and freeze-resistant pipe PVC pipe, characterized in that the glass fiber further comprises 0.5 to 100 parts by weight.
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