NO137352B - Fremgangsm}te ved fremstilling av en relativt stiv r¦rledning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt forbedringer ved fremstilling og behandling av formede gjenstander og forbedrede formede produkter i forbindelse med disse, og den angår spesielt en for-bedret fremgangsmåte ved fremstilling og behandling av ledninger eller hule gjenstander som rør, kanaler, slanger, tanker, beholdere og lignende av polymere harpikser og formede gjenstander som er nyttige i den forbedrede fremgangsmåte.

Slike ledningsgjenstander som rør, slanger og lignende, er i alminnelighet utført enten av et lett bøyelig, og deformerbart materiale som gummi og bøyelig termoplastharpiks for å tillate deres håndtering ved bruk eller anvendelse.og deres lagring i en sammenklappet tilstand, f.eks. slange av liten diameter og lign-

ende, eller av et stivt selvbærende materiale som metall, betong og stive polymerer for å være motstandsdyktig mot sammen-

klapping på grunn av deres egen vekt og utvendig

belastning, som drensrør og andre vannrør, kloakk-

rør, luftkanaler, store væsketanker, stikkrenner og lignende. I til-felle av stive ledninger med stor diameter som kloakker, vanningsrør og drensrør og stikkrenner, fremstilles ledningen i alminnelighet ved en sentral fabrikk og sendes med lastebil til stedet hvor den skal anvendes og installeres. En meget stor del av omkostningene ved produksjonen, installasjon og anvendelse av den stive ledning er de store utgifter ved lagring og transport av ledningen fra produksjons-stedet til installasjonsstedet hovedsakelig på grunn av den stive lednings store volum. Ledninger med bøyelig eller deform er ba r: vegg kan ikke anvendes på grunn av deres mekaniske og fysiske mangler, og ulemper.

Fra U.S. patent nr. 3.359-193 er det kjent å blande polyvinylklorid med en mo nomer som virker pla stifiserende og som kan polymeriseres ved høyenergi-stråling, eventuelt under tverrbinding. Ved foreliggende fremgangsmåte anvendes herdende polymerer som er varmeherdende og ikke høyenergi-strålingsherdende. Dette medfører en annen og fordelaktigere fremstillingsmåte.

Fra U.S. patent nr. 3.329-173 er det kjent å fremstille

en flatlagt slange av vevnad impregnert med flytende, herdbar plast ved omkring en foring av elastisk, plastisk film å vikle remser av f.eks. glassull som er impregnert med en herdeplast, hvilket er helt forskjellig fra foreliggende fremgangsmåte hvor der dannes en rørledning av en kontinuerlig masse av myknet termoplast.hvori der kan være innleiret et forsterkningsmateriale, fortrinnsvis i form av duk.

Ved en utførelsesform av oppfinnelsen fremskaffes en for-bedret fremgangsmåte for fremstilling av stivveggede gjenstander som rør, ledninger, kanaler, tanker og lignende, ved å danne en førstetrinns formet gjenstand i sammenklappbar tilstand med bøye-lige deformerbare vegger, bringe førstetrinnsgjenstanden til å klappe sammen for lagring og forsendelse, ekspandere førstetrinns-gjenstanden til den ønskede form og derpå behandle gjenstanden for. å øke hårdheten av veggene og gjøre gjenstanden i det vesentlige stiv og selvbærende.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved fremstilling og håndtering av en rørledning, ved hvilken der på et første sted fremstilles en rørledning av et termoplastisk polymert harpiksmateriale som kan herdes, hvilken rørledning er i en bøyelig, deformerbar tilstand, at rørledningen bringes til å falle sammen til en kompakt tilstand, at rørledningen i denne tilstand overføres til et annet sted i en avstand fra det første sted, at den bøye-lige, deformerbare rørledning ekspanderes ved det annet sted fra den sammenklappede tilstand, og at rørledningen derefter herdes, og fremgangsmåten kjennet egnes.ved at det termoplastiske harpiksmateriale inneholdende en varmeherdende mykner gjøres stiv og i det vesentlige ikke-deformerbar ved opphetning til minst herdetemperaturen for den varmeherdende mykner.

Materialet som danner gjenstanden i henhold til en utførelses-form av foreliggende oppfinnelse, er en harpikskomposisjon som fortrinnsvis inneholder en termoplastisk polymerharpiks, fortrinnsvis polyvinylklorid og en mykner, som kan behandles f .eks., ved oppvarm,-ning, for å bevirke herdningen derav, eller en mykner som. kan ut - lutes eller ekstraheres med oppløsningsmiddel fra gjenstanden: med derav følgende herdning av gjenstanden, eller begge deler. Gjenstanden er, særlig når den er i form av et hult legeme eller ledning, fortrinnsvis f iberf orsterket enten med tilfeldig fordelte, fibre eller fiber - vev som er strikket eller ikke-vevet som matter, filter og lignende. De forsterkende fibre kan være naturlige, f .eks . bomull, eller syntetiske eller kunstige, f.eks. nylon, orlon, polyester eller polyolefin. Foruten grunnmaterialet kan harpikskomposisjonen inneholde andre tilsetninger som stabilisatorer, varmeherdningsinhibi-torer, varmeherdningsinitiatorer og lignende.

Andre termoplastiske polymere harpikser kan anvendes helt eller delvis istedenfor polyvinylkloridet, som ABS-harpiks, acrylharpikser, polyamider, polyolefiner, fluorerte.polyolefiner og lignende. Blant de varmeherdende myknere som kan anvendes med fordel, er de av ureaharpiks, melaminharpiks, epoxyharpiks, siliconharpiks, allyl-ester, acrylester, umettede polyestere og: lignende, som kan. sammen-settes på passende i og for seg kjent vis som en monomer, dimer eller polymer eller kombinasjoner derav. Typiske for ekstraherbare myknere er myknere av fthalattypen, f.eks. dioctylfthalat (DOP), og andre velkjente myknere. Når en varmeherdende mykner anvendes, inneholder harpikskomposisjonen med fordel en varmeherdende reaksjons-initiator som forskjellige organiske peroxyder f.eks. benzoylperoxyd, methylethylketon-peroxyd, cyclohexanon-peroxyd, t-butylperbenzoat og andre kjente forbindelser. Komposisjonen kan også inneholde en herdningsinhibitor eller varmeherdningsreaksjonsmodifiserende middel som hydrokinon. Dessuten kan harpikskomposisjonen inneholde en stabilisator og andre tilsetninger. •■

Førstetrinnsproduktet, dvs. det myke, bøyelige, deformerbare produkt, kan fremstilles på en hvilken som helst passende måte som

ved ekstrudering, støpning, opplegning eller andre kjente metoder. Mengden av mykner som anvendes enten av den varmeherdende type eller ikke-varmeherdende type eller begge., og de andre tilsetninger er

slik at førstetrinnsproduktet har ved værelsetemperatur, dvs. 20°C,

en bøyelighet som tillater sammenklappingen, brettingen og oppvikl-ingen derav og den påfølgende tilbakevending til dets. fullt ekspanderte

form, mens det tillater lagringen av førstetrinnsproduktet i lengre tid. Forholdene av komponentene av harpikskomposisjonen avhenger av de enkelte forbindelser som anvendes og dimensjonene av produktet,

og bestemmes lett og hurtig av en fagmann. Når harpikskomposisjonen inneholder en varmeherdende mykner, bør fremstillingen av første-trinnsproduktet skje ved en temperatur som ikke bevirker herdning av den varmeherdende mykner, med fordel under l8o°C og fortrinnsvis under 175°C. Førstetrinnsproduktet, f.eks. en rørledning, bringes til å klappe sammen tnl en kompakt tilstand og transporteres som sådan til installasjons- eller anvendelsesstedet. På installasjonsstedet ekspanderes ledningen, fortrinnsvis ved dens egen spenstighet, til den ønskede ekspanderte tilstand og formes ellers efter ønske, og behandles for å bevirke herdning derav. Når således harpikskomposisjonen inneholder en varmeherdende mykner, oppvarmes den til herdningstemperaturen for mykneren, over l8o°C, fortrinnsvis 190 -

200°C, inntil harpiksen som utgjør produktet, når den ønskede stivhet. Når mykneren ikke er. av den varmeherdende type, kan mykneren delvis eller helt fjernes fra produktet inntil den ønskede hardhet eller stivhet er frembrakt, som ved ekstraksjon eller lutning av den ønskede del av herderen med et oppløsningsmiddel for mykneren, som ikke påvirker harpikskomposisjonen uheldig, f.eks. mineralolje eller andre kjente egnede oppløsningsmidler som fortrinnsvis ikke oppløser

hovedpolymerharpiksen. Når begge typer myknere anvendes, ekstraheres .eventuelt en ønsket mengde av ikke-herdende mykner med et opp-løsningsmiddel, på en måte som ikke har uheldig virkning på eller ekstraherer den varmeherdende mykner, og harpikskomposisjonen oppvarmes så for å bevirke herdning av den varmeherdende mykner.

Alternativt kan harpiksmaterialet som danner gjenstanden, være

i en myk tilstand til å begynne med og kan gjøres relativt stiv ved modifikasjon av en bestanddel deri ved videre polymerisasjon, tverrbinding, kondensering, kondensasjonspolymerisasjon, spaltningspolymer-isasjon eller lignende for å oppnå den ovenfor beskrevne prosess. Komposisjonen inneholder med fordel en katalysator for ovennevnte reaksjon i en relativt inaktiv tilstand under vanlige betingelser og herdningsprosessen utføres ved å aktivere katalysatoren ved opp-varmning eller andre fysikalske eller kjemiske midler. Blant de primære bestanddeler av den herdbare harpikskomposisjon er monomere og/eller polymere olefiniske hydrocarboner som polyethylen, polyestere og lignende.

Mengdene av hovedpolymerharpiksene og myknerne og initierings-katalysatorene, inhibitorene og andre tilsetninger som kan anvendes i harpikskomposisjonen, avhenger av de spesifikke forbindelser som anvendes, typen og dimensjonene av produktet, den ønskede bøyelighet og mykheten av det efterbehandlede sluttprodukt. Parametrene som anvendes ved fremstilling av det bøyelige førstetrinnsprodukt og efterherdningen av dette avhenger av harpikskomposisjonen, produkt-dimensjonene og fremstillingsmetoden, den ønskede bøyelighet av førstetrinnsproduktet og hårdheten eller stivheten av sluttproduktet. Komposisjonen og parametrene bestemmes lett av en fagmann. Hårdheten (Shore D) av førstetrinnsproduktet er ikke mere enn 50, fortrinnsvis mellom 35 og 45, og hårdheten (Shore D) av det herdede sluttprodukt er med fordel over 6o, og fortrinnsvis mellom 75 og 85-Herdningstrinnet bør fortrinnsvis øke hårdheten (Shore D) av produktet med minst 10, fortrinnsvis med mellom 30 og 50.

Foreliggende forbedrede fremgangsmåte og produkt er viktige bidrag til faget av blant andre grunner at det tillater fremstillingen, installasjonen og anvendelsen av rør, ledninger, slanger, kanaler, beholdere, tanker og lignende av store dimensjoner uten altfor høye omkostninger som vanligvis følger med lagringen og trans-porten av disse. Førstetrinnsproduktet kan fremstilles i en bøyelig eller myk tilstand, legges sammen til en kompakt tilstand for å lette dets lagring, pakking og transport, og hurtig, lett og billig herdning i den ønskede konfigurasjon på installasjons- og anvendelses-tidspunktet.

Tegningen er et perspektiv-enderiss av et rør fremstilt i henhold til oppfinnelsen.

Tegningen illustrerer et rør fremstilt i henhold til oppfinnelsen hvor 3 generelt betegner det forbedrede rør som kan ha en hvilken som helst ønsket diameter, veggtykkelse og lengde. Røret 3 innbefatter en sylindrisk del eller mat riks 2 dannet av en polymer-harpikskomposisjon, som beskrevet ovenfor, og har innleiret i seg et vevet fibervev 1 av naturlige, kunstige eller syntetiske fibre, idet vevet er impregnert med den polymere harpikskomposisjon og bundet til denne. Vevet 1 behøver ikke å være vevet, men kan være st rikket eller ikke-vevet, og fibrene kan være orientert eller tilfeldig for-delt. Fibrene kan dessuten være kontinuerlige filamenter eller i stapelfiberform.

Røret 3 i dets første eller uherdede tilstand og fremstilt som beskrevet ovenfor, og mykt og bøyelig nok til å tillate det lett å klappe sammen, brettes og oppvikles under lite trykk. Følgelig kan førstetrinnsrøret 3 lett legges sammen til en kompakt tilstand for å lette dets økonomiske og effektive lagring, pakking, transport og annen håndtering.

Når røret 3 er på installasjons- og anvendelsesstedet, pakkes det ut og vikles opp og tillates å vende tilbake under sin egen spenstighet til den ekspanderte tilstand som vist, og kan ellers deformeres som ønskes. Røret 3 behandles så for å gi det den ønskede stivhet på den tidligere forklarte måte. Når således harpikskomposisjonen i røret inneholder en varmeherdende mykner, oppvarmes den til herdningstemperaturen for mykneren inntil mykneren reagerer tilstrekkelig til å herde røret 3 som forklart ovenfor. Når mykneren er av den ikke-varmeherdende type, fjernes tilstrekkelig mykner ved hjelp av et oppløsningsmiddel for å overføre røret 3 til stiv tilstand, og når begge typer av.mykner anvendes, ekstraheres enten intet, alt eller en del av den ikke-varmeherdende mykner og derefter herdes den varmeherdende mykner.

I det følgende er i eksempelform gitt polymerharpikskomposi-sjoner som kan anvendes i veggen 2 av røret 3>°9 de angitte deler er i vekt.

Eksempel 1

De førstetrinns hårdhetsverdier er de før herdningen av den varmeherdende mykner ved oppvarmningen derav, og efterbehandlings-hårdheten er de efter varmeherdning av de varmeherdende myknere.

Eksempel 2

Det bør merkes at anvendelsen av den varmeherdende initiator fører til en øket strekkfasthet.

Eksempel 3

Deler

Eksempel 4

Skjønt herdningen av førstetrinnsproduktet i ovenstående eksempler for å oppnå annettrinnsproduktet oppnåes ved å modifisere myknerbestanddelen av harpikskomposisjonen, kan herdningen bevirkes på andre måter som tidligere nevnt, f.eks. ved å modifisere harpiks-komponenten av preparatet for å bevirke tverrbinding av harpikskom-ponenten som illustrert i det følgende eksempel.

Eksempel 5

Førstetrinnsproduksjonstemperatur var 130°C, og herdningen ble bevirket ved å oppvarme førstetrinnsproduktet til 170°C for derved å bevirke tverrbindingen av polyethylenet. Tverrbindingsreaksjonen er en kjent metode, og forskjellige polymere harpikser, forbedrere

(f.eks. absorberende carbon black), katalysatorer, stabilisatorer og andre tilsetninger som er angitt i litteraturen, kan anvendes ved ut-førelse av foreliggende oppfinnelse. Dessuten kan andre komponenter av komposisjonen modifiseres kvantitativt og/eller kvalitativt for å oppnå herdningen derav.

Det bør merkes at de forskjellige bestanddeler i ovenstående komposisjoner kan utbyttes helt eller delvis med de tilsvarende materialer som tidligere er beskrevet.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling og håndtering av en rørled-ning, ved hvilken der på et første sted fremstilles en rørledning av et termoplastisk polymert harpiksmateriale som kan herdes, hvilken rørledning er i en bøyelig, deformerbar tilstand, at rørledningen bringes til å klappe sammen til en kompakt tilstand, at rørledningen i denne tilstand overføres til et annet sted i en avstand fra det første sted, at den bøyelige, deformerbare rørledning ekspanderes ved det annet sted fra den sammenklappede tilstand, og at rørledningen derefter herdes, karakterisert ved at det termoplastiske harpiksmateriale inneholdende en varmeherdende mykner gjøres stiv og i det vesentlige ikke-deformerbar ved opphetning til minst herdetemperaturen for den varmeherdende mykner.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at rørledningen fremstilles med en kontinuerlig filamentstruktur innleiret i veggen derav.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at der anvendes et harpiksmateriale som inneholder 100 deler av en termoplastisk syntetisk organisk polymer, 10 - 100 deler av en ikke-varmeherdende mykner og 10 - 50 deler av en varmeherdende mykner.