RU2191314C2 - Pastic pressure pipe - Google Patents

Pastic pressure pipe Download PDF

Info

Publication number
RU2191314C2
RU2191314C2 RU98121430/06A RU98121430A RU2191314C2 RU 2191314 C2 RU2191314 C2 RU 2191314C2 RU 98121430/06 A RU98121430/06 A RU 98121430/06A RU 98121430 A RU98121430 A RU 98121430A RU 2191314 C2 RU2191314 C2 RU 2191314C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure pipe
pipes
pipe
multilayer pressure
pipe according
Prior art date
Application number
RU98121430/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98121430A (en
Inventor
Хельге Линдстрем
Андерс Э. Нюмарк
Пекка Хейккиля
Карл-Густаф Эк
Original Assignee
Бореалис Текнолоджи Ой
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бореалис Текнолоджи Ой filed Critical Бореалис Текнолоджи Ой
Publication of RU98121430A publication Critical patent/RU98121430A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2191314C2 publication Critical patent/RU2191314C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/045Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with four or more layers without reinforcement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/09Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/32Extrusion nozzles or dies with annular openings, e.g. for forming tubular articles
    • B29C48/33Extrusion nozzles or dies with annular openings, e.g. for forming tubular articles with parts rotatable relative to each other
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/12Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/12Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
    • F16L9/123Rigid pipes of plastics with or without reinforcement with four layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: manyfacture of multilayer pressure plastic pipes. SUBSTANCE: multilayer pressure pipe 20 formed with use of conical extruder which is made with possible cross orientation of reinforcing fibers in extruded material in successive layers 21, 22, 23, 24. Extruded material is used in the form of polyolefin which contains long fiber reinforcing particles. EFFECT: increased strength of plastic pipes. 9 cl, 2 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к многослойной пластмассовой напорной трубе. The invention relates to a multilayer plastic pressure pipe.

Такие трубы применяются, например, для транспортировки жидкостей или газов и в качестве частей конструкции машин и устройств, в транспортных средствах, в строительной промышленности и т.д. Благодаря использованию пластмассовых труб можно во многих случаях применения достигнуть значительных преимуществ по сравнению с металлическими трубами. Обычными преимуществами пластмассовых труб перед металлическими трубами являются их небольшой вес, коррозионная стойкость, формуемость при изготовлении и благоприятные электро- и теплоизоляционные свойства. Such pipes are used, for example, for transporting liquids or gases and as parts of the construction of machines and devices, in vehicles, in the construction industry, etc. Thanks to the use of plastic pipes, in many applications, significant advantages can be achieved compared to metal pipes. Common advantages of plastic pipes over metal pipes are their light weight, corrosion resistance, formability during manufacture and favorable electrical and thermal insulation properties.

Пластмассовые трубы обычно изготавливают путем экструзии. Армированные пластмассовые трубы чаще всего изготавливают путем получения одноосноориентированного волокнистого пластика намоткой, вальцеванием или формованием под давлением. Plastic pipes are usually made by extrusion. Reinforced plastic pipes are most often made by producing uniaxially oriented fibrous plastic by winding, rolling or molding under pressure.

Неармированные пластмассовые трубы изготавливают, например, из полихлорвинила, полиэтилена, полипропилена, полибутена и сетчатого полиэтилена. Армированные пластмассовые трубы обычно изготавливают из стекловолокна и термореактивной пластмассы, которой может быть, например, сложный полиэфир, сложный поливинилэфир или эпоксидная смола. Unreinforced plastic pipes are made, for example, of polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polybutene and net polyethylene. Reinforced plastic pipes are usually made of fiberglass and thermosetting plastic, which may be, for example, polyester, polyvinyl ester or epoxy.

Как известно, используя трубы из термопластов, можно получить легкие и коррозионно-стойкие конструкции. Проблемы, связанные с трубами из термопластов, обычно заключаются в низких механических прочностных свойствах и склонности к ползучести под нагрузкой. As you know, using pipes made of thermoplastics, you can get lightweight and corrosion-resistant structures. The problems associated with thermoplastics pipes are usually the low mechanical strength properties and the tendency to creep under load.

Кроме того, они обладают плохой ударной прочностью при низких температурах, а чтобы трубы выдерживали давление, их необходимо изготавливать толстостенными. In addition, they have poor impact strength at low temperatures, and for pipes to withstand pressure, they must be made thick-walled.

С другой стороны, известно, что, используя трубы из армированной пластмассы, можно получить стойкие к давлению и жесткие конструкции. Однако трубы из армированной пластмассы легко повреждаются под действием удара, при этом они теряют некоторые из своих механических прочностных свойств и становятся подверженными воздействиям окружающей среды, например коррозии. Кроме того, трубы из армированной пластмассы при некоторых условиях обладают низкой износостойкостью. On the other hand, it is known that using pipes made of reinforced plastic, it is possible to obtain pressure-resistant and rigid structures. However, reinforced plastic pipes are easily damaged by impact, while they lose some of their mechanical strength properties and become susceptible to environmental influences, such as corrosion. In addition, pipes made of reinforced plastic under certain conditions have low wear resistance.

Предпринимались попытки улучшить вышеупомянутые слабые свойства путем изготовления труб из композиционных материалов, образуя слой из армированного реактопласта вокруг трубы из термопласта. При изготовлении труб подобным образом достигали хорошей внутренней износостойкости и химической стойкости, а также хорошей стойкости к давлению и хорошей жесткости. Однако хрупкость, присущая реактопластам, придает трубам склонность к разрушению при ударе. В таком случае возможно разрушение наружной трубы из реактопласта, при этом труба оказывается открытой для коррозии, а ее механическая прочность снижается. Кроме того, не достигается достаточное сцепление на поверхности раздела между трубами из реактопласта и термопласта, и поэтому, когда труба будет подвергаться достаточному напряжению, будет происходить расслоение, т.е. отделение слоев друг от друга. Это явление вызывает, как правило, снижение как механической прочности, так и химической стойкости трубы. Attempts have been made to improve the aforementioned weak properties by manufacturing pipes of composite materials, forming a layer of reinforced thermosetting around a pipe of thermoplastic. In the manufacture of pipes in this way, good internal wear resistance and chemical resistance were achieved, as well as good pressure resistance and good stiffness. However, the fragility inherent in thermosets gives the pipes a tendency to fracture upon impact. In this case, the destruction of the outer tube from the thermoset is possible, while the pipe is open to corrosion, and its mechanical strength is reduced. In addition, sufficient adhesion is not achieved at the interface between the thermoplastic and thermoplastic pipes, and therefore, when the pipe is subjected to sufficient stress, delamination will occur, i.e. separation of layers from each other. This phenomenon usually causes a decrease in both the mechanical strength and the chemical resistance of the pipe.

Кроме того, предпринимались попытки исправлять вышеупомянутый недостаток пластмассовых труб путем объединения труб из реактопластов и термопластов друг с другом в различном порядке или объединения труб из термопластов с другими трубами из термопластов или реактопластов таким образом, чтобы их поверхности плотно пригонялись друг к другу. Однако такие конструкции не исключают мест разрывности в трубах, возникающих на поверхностях раздела и вызывающих ослабление конструкции из-за вышеупомянутого разрушения при ударе, особых коэффициентов термического расширения материалов разных типов труб или удлинения. In addition, attempts have been made to correct the aforementioned disadvantage of plastic pipes by combining pipes from thermosets and thermoplastics with each other in a different order or by combining pipes from thermoplastics with other pipes from thermoplastics or thermosets so that their surfaces fit snugly together. However, such constructions do not exclude places of discontinuity in pipes arising on interfaces and causing weakening of the structure due to the aforementioned failure upon impact, special coefficients of thermal expansion of materials of different types of pipes or elongation.

Чтобы устранить места разрывности в соединениях между разными слоями трубы, в публикации US-3900048 предложен способ изготовления армированных пластмассовых труб, в которых с помощью растворителя вокруг сердцевинной трубы из термопласта закрепляют армированный стекловолокном, термопластичный, несетчатый полимер. Согласно способу, описанному в этой публикации, можно с помощью растворителя вызвать исчезновение четкой поверхности раздела между слоями. In order to eliminate the points of discontinuity in the joints between different layers of the pipe, US-3900048 proposes a method for manufacturing reinforced plastic pipes in which a glass fiber reinforced, thermoplastic, non-woven polymer is fixed around a thermoplastic core pipe with a solvent. According to the method described in this publication, it is possible with a solvent to cause the disappearance of a clear interface between the layers.

Однако согласно публикации US-3900048 обязательным условием является то, что труба из термопласта и полимерная матрица слоя из полимера, армированного стекловолокном, являются растворимыми. В трубах же обычно используют нерастворимые или очень труднорастворимые материалы. Растворение полимера во многих случаях требует много времени, и поэтому такой способ часто не пригоден для практического применения. Кроме того, на трубе может оставаться нежелательный остаток использованного растворителя. However, according to the publication US-3900048, a prerequisite is that the thermoplastic pipe and the polymer matrix of the fiberglass reinforced polymer layer are soluble. In pipes, insoluble or very hardly soluble materials are usually used. The dissolution of the polymer in many cases requires a lot of time, and therefore this method is often not suitable for practical use. In addition, an undesired solvent residue may remain on the pipe.

В финской патентной заявке 933877 описывается труба из термопласта и композиционного материала, которая составлена из сердцевинной трубы из термопласта и окружающего ее композиционного материала, состоящего из термопласта и непрерывных армирующих волокон. Сердцевинная труба из термопласта и окружающий ее композиционный материал, состоящий из термопласта и непрерывных армирующих волокон, термически сплавляют друг с другом без образования швов. Finnish patent application 933877 describes a thermoplastic pipe and a composite material which is composed of a thermoplastic core pipe and a surrounding composite material consisting of a thermoplastic and continuous reinforcing fibers. A thermoplastic core pipe and its surrounding composite material, consisting of a thermoplastic and continuous reinforcing fibers, are thermally fused to each other without forming seams.

Термопластичный полимер матрицы композиционного материала и, при желании, сердцевинную трубу из термопласта нагревают в месте из соединения до температуры плавления или сплавления с тем, чтобы образовать бесшовное соединение. The thermoplastic polymer matrix of the composite material and, if desired, the core tube of thermoplastic are heated in place from the joint to the melting or fusion temperature so as to form a seamless joint.

Трубу из термопласта и композиционного материала изготавливают намоткой композиционного материала, состоящего из термопласта и непрерывных армирующих волокон, вокруг сердцевинной трубы из термопласта, используя угол намотки 0-180o или разные углы в выбранных слоях, предпочтительно угол намотки, посредством которого наматываемый композиционный материал мог бы быть намотан в виде равномерного слоя.A tube of thermoplastic and composite material is made by winding a composite material consisting of a thermoplastic and continuous reinforcing fibers around a core tube of thermoplastic using a winding angle of 0-180 o or different angles in the selected layers, preferably the winding angle by which the wound composite material could be wound as a uniform layer.

Труба из термопласта и композиционного материала может быть изготовлена способом с применением т.н. препрега, описанным в финской патентной заявке 933877 и заключающимся в нанесении на выбранную сердцевинную трубу из термопласта композиционного материала, состоящего из термопласта и непрерывной армирующей фазы, таким образом, что лентообразный композиционный материал соответствующей ширины, выбранный согласно диаметру сердцевинной трубы, под выбранным углом намотки направляют с рулона на периферию вращающейся сердцевинной трубы. Бесшовное сплавление ленты из композиционного материала и сердцевинной трубы из термопласта достигается тем, что композиционный материал перед его направлением на поверхность сердцевинной трубы нагревают до его температуры размягчения или плавления. Кроме того, можно также нагревать поверхность сердцевинной трубы в месте соединения, так чтобы наружная поверхность трубы находилась при температуре, при которой может происходить размягчение и/или плавление. Сплавление термопластичных фаз друг с другом в расплавленном состоянии обеспечивается натяжением ленты из композиционного материала, наматываемой вокруг сердцевинной трубы. Натяжение создает давление, благоприятное для сплавления, в месте, в котором соприкасаются указанные расплавленные фазы. Сплавление происходит в месте контакта расплавленного композиционного материала, при этом сердцевинная труба охлаждается ниже температуры плавления тогда, когда указанная лента из композиционного материала все еще находится под натяжением. После нанесения первого слоя из композиционного материала на периферию прочной трубчатой заготовки из термопласта соответственным образом наплавляют последующие слои из композиционного материала. Сплавление можно также обеспечить сжатием трубы в месте плавления нажимным роликом и т.п. A pipe made of thermoplastic and composite material can be made by a method using the so-called the prepreg described in Finnish patent application 933877 and comprising applying to a selected thermoplastic core pipe a composite material consisting of a thermoplastic and a continuous reinforcing phase, so that a ribbon-like composite material of appropriate width selected according to the diameter of the core pipe is guided at a selected winding angle from a roll to the periphery of a rotating core tube. Seamless fusion of a tape from a composite material and a core pipe made of thermoplastic is achieved by the fact that the composite material is heated to its softening or melting temperature before being sent to the surface of the core pipe. In addition, it is also possible to heat the surface of the core pipe at the junction so that the outer surface of the pipe is at a temperature at which softening and / or melting can occur. The fusion of the thermoplastic phases with each other in the molten state is ensured by the tension of a tape of composite material wound around the core pipe. The tension creates a pressure favorable for fusion at the point where said molten phases come into contact. Fusion occurs at the contact point of the molten composite material, with the core tube being cooled below the melting point when said composite tape is still under tension. After applying the first layer of composite material to the periphery of a strong tubular billet of thermoplastic, the subsequent layers of composite material are accordingly deposited. Fusion can also be achieved by compressing the pipe at the melting point with a pressure roller or the like.

Как известно, пластмассовые канализационные трубы, как, например, полихлорвиниловые трубы изготавливают с использованием экструдера. Прочность такой канализационной трубы определяется добавками, используемыми в экструдированном материале, и количествами таких добавок. Однако при использовании, например, обычного осевого одночервячного экструдера армирующего волокна укладываются только в продольном направлении трубы, и по этой причине прочность трубы на изгиб будет оставаться низкой. As you know, plastic sewer pipes, such as polyvinyl chloride pipes, are made using an extruder. The strength of such a sewer pipe is determined by the additives used in the extruded material and the quantities of such additives. However, when using, for example, a conventional axial single-screw extruder, the reinforcing fibers are laid only in the longitudinal direction of the pipe, and for this reason the pipe's bending strength will remain low.

При способе намотки, описанном в финской патентной заявке 933877, армирующие волокна, например стекловолокно, являются короткими волокнами, обычно длиной порядка долей миллиметра. Кроме того, такой многостадийный способ изготовления - сравнительно дорогостоящий, и по этой причине он не является наилучшим возможным способом изготовления напорных труб. In the winding method described in Finnish patent application 933877, reinforcing fibers, for example fiberglass, are short fibers, typically of the order of a millimeter. In addition, such a multi-stage manufacturing method is relatively expensive, and for this reason it is not the best possible method of manufacturing pressure pipes.

Напорные трубы классифицируют по давлению на разные классы; при использовании современных способов изготовления классами напорных труб по давлению PN, в общем, являются 6, 8 и 10. Вязкость расплава МFR2 (скорость потока расплава) пластмассового сырьевого материала обыкновенных напорных труб обычно низкая и обычно меньше 1.Pressure pipes are classified by pressure on different classes; when using modern manufacturing methods, PN pressure classes of pressure pipes are generally 6, 8, and 10. MFR 2 melt viscosity (melt flow rate) of plastic raw material of ordinary pressure pipes is usually low and usually less than 1.

Целью изобретения является усовершенствование известных в настоящее время изделий. Конкретной целью изобретения является создание пластмассовой напорной трубы, класс которой по давлению значительно выше, чем у известных в настоящее время соответствующих труб. The aim of the invention is to improve the currently known products. A specific object of the invention is to provide a plastic pressure pipe, the pressure class of which is significantly higher than that of the currently known corresponding pipes.

Цель изобретения достигается посредством многослойной напорной трубы из пластмассового материала, которая отличается тем, что многослойную трубу образуют, используя в качестве экструдера экструдер, который перекрестно ориентирует армирующие волокна в материале в последовательных слоях, и что в качестве экструдируемого материала используют полиолефин, который содержит длинноволокнистые армирующие частицы. The purpose of the invention is achieved by means of a multilayer pressure pipe made of plastic material, which is characterized in that the multilayer pipe is formed using an extruder as an extruder that cross-orientates the reinforcing fibers in the material in successive layers, and that a polyolefin that contains long-fiber reinforcing is used as an extrudable material particles.

Изобретательская идея заключается в использовании в качестве экструдированного материала полиолефина, например, полипропилена, который содержит определенное количество длинноволокнистых армирующих частиц, обычно 5-95 вес. %, предпочтительно 25-75 вес.%. Длинноволокнистые армирующие волокна имеют длину, по меньшей мере в 30 раз превышающую их диаметр. Длина армирующих частиц в напорной трубе составляет порядка 0,5-50 мм, предпочтительно 1-20 мм и наиболее предпочтительно 2-15 мм. Используемые армирующие волокна могут быть также непрерывными волокнами, которые разрываются в процессе экструзии. Кроме того, используемым экструдером является такой экструдер, который в экструдируемом материале будет перекрестно ориентировать армирующие волокна в последовательных слоях. Количество слоев в трубчатом изделии согласно изобретению равно двум или более. Вязкость расплава MFR2 материала, используемого при изготовлении трубчатого изделия, согласно изобретению больше чем 1 предпочтительно, например, 10-18.An inventive idea is to use as an extruded material a polyolefin, for example polypropylene, which contains a certain amount of long-fiber reinforcing particles, usually 5-95 weight. %, preferably 25-75 wt.%. Long-fiber reinforcing fibers have a length of at least 30 times their diameter. The length of the reinforcing particles in the pressure pipe is of the order of 0.5-50 mm, preferably 1-20 mm, and most preferably 2-15 mm. The reinforcing fibers used may also be continuous fibers that break during the extrusion process. In addition, the extruder used is an extruder which in the extrudable material will cross-orient the reinforcing fibers in successive layers. The number of layers in a tubular product according to the invention is two or more. The melt viscosity MFR 2 of the material used in the manufacture of the tubular product according to the invention is greater than 1, preferably, for example, 10-18.

В изобретении термином "полиолефин" обозначают полимер, большая часть которого (по меньшей мере, 50 вес.%) является полиолефином. Остальной частью, таким образом, также может быть какой-нибудь другой термопластичный полимер. In the invention, the term "polyolefin" means a polymer, most of which (at least 50 wt.%) Is a polyolefin. The rest, therefore, may also be some other thermoplastic polymer.

При изготовлении изделий согласно изобретению предпочтительно использовать т. н. конусный экструдер, который ориентирует, например, длинноволокнистое армирующее стекловолокно в разных направлениях в последовательных слоях, в результате чего структура изделия согласно изобретению становится более прочной. Такое изделие лучше выдерживает давление изнутри трубы, и в этом случае можно достигать классов по давлению PN, равных, например, 16, 18, 20 и 22 или даже выше. In the manufacture of products according to the invention, it is preferable to use the so-called. a conical extruder that orientates, for example, long-fiber reinforcing fiberglass in different directions in successive layers, as a result of which the structure of the product according to the invention becomes more durable. Such an article better withstands pressure from within the pipe, in which case PN pressure classes of, for example, 16, 18, 20 and 22 or even higher can be achieved.

Благодаря техническому решению согласно изобретению можно достигнуть многочисленных существенных преимуществ. Прочность изделия согласно изобретению будет значительно выше, чем у соответствующих изделий, изготовленных способами, известными из уровня техники. Изобретение позволяет применять технологию экструзии, а используемый экструдированный материал может состоять из полиолефинов, а не из полихлорвиниловых материалов, благодаря чему устраняются факторы неблагоприятного воздействия на окружающую среду и к тому же значительно улучшается, например, способность изделия к переработке. Thanks to the technical solution according to the invention, numerous significant advantages can be achieved. The strength of the product according to the invention will be significantly higher than that of the corresponding products made by methods known from the prior art. The invention allows the use of extrusion technology, and the extruded material used can consist of polyolefins rather than polyvinyl chloride materials, thereby eliminating environmental impact factors and also significantly improving, for example, the ability of the product to be processed.

В соответствии с изобретением возможно изготовление многослойных труб, в которых слои соединены друг с другом без образования швов, так что слои не будут отделяться друг от друга. При использовании способа намотки, известного из уровня техники, разные слои вместо этого могут становиться отделенными друг от друга. Кроме того, изобретение позволяет достигать желаемых поверхностных свойств без ущерба для прочности. Таким образом, поверхность изделия согласно изобретению может быть гладкой, шероховатой, стойкой к химическим веществам и т.д. In accordance with the invention, it is possible to manufacture multilayer pipes in which the layers are connected to each other without forming seams, so that the layers will not be separated from each other. When using the winding method known from the prior art, the different layers instead can become separated from each other. In addition, the invention allows to achieve the desired surface properties without compromising strength. Thus, the surface of the product according to the invention can be smooth, rough, resistant to chemicals, etc.

В напорной трубе согласно изобретению разные слои могут быть из различных экструдируемых материалов. Однако предпочтительно использовать полиолефин одинакового типа во всех слоях, благодаря чему наилучшим образом решается проблема сцепления слоев друг с другом. В многослойной напорной трубе согласно изобретению полипропилен можно использовать для внутреннего слоя или для всех слоев, причем в этом случае труба будет иметь высокую коррозионную стойкость и высокую термостойкость. In the pressure pipe according to the invention, the different layers can be from different extrudable materials. However, it is preferable to use the same type of polyolefin in all layers, which makes it possible to best solve the problem of adhesion of the layers to each other. In the multilayer pressure pipe according to the invention, polypropylene can be used for the inner layer or for all layers, in which case the pipe will have high corrosion resistance and high heat resistance.

Ниже изобретение подробно описывается со ссылкой на вариант его осуществления, изображенный на фигурах сопровождающих чертежей, хотя изобретение не ограничивается только им:
фиг. 1 - схематически изображает в поперечном разрезе один предпочтительный вариант выполнения устройства, используемого при изготовлении изделия согласно изобретению,
фиг. 2 - в поперечном разрезе четырехслойное изделие согласно изобретению.
Below the invention is described in detail with reference to a variant of its implementation, depicted in the figures of the accompanying drawings, although the invention is not limited to only them:
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one preferred embodiment of a device used in the manufacture of an article of the invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view of a four-layer article according to the invention.

На фиг.1 экструдер в целом обозначен позицией 10. Экструдером 10 в данном случае является конусный экструдер, который описан, например, в публикации US-5387386. Экструдер 10 имеет статоры 11 и 12, а также ротор 13. Входное отверстие для экструдируемого материала обозначено позицией 14. Позицией 15 обозначен питающий канал или проход, в котором экструдируемый материал расплавляется после его подачи и сдавливается до конечного давления экструзии. Экструзионный канал обозначен позицией 16. 1, the extruder is generally indicated by 10. The extruder 10 in this case is a conical extruder, which is described, for example, in publication US-5387386. The extruder 10 has stators 11 and 12, as well as a rotor 13. The inlet for the extrudable material is indicated by 14. The number 15 indicates the feed channel or passage in which the extrudable material is melted after it is fed and compressed to the final extrusion pressure. The extrusion channel is indicated at 16.

Когда материал будет течь в питающем канале 15, давление материала будет изменяться следующим образом. В питающей зоне, расположенной после питающего входного отверстия 14, давление повышается до величины, например, 3-7 МПа. В зоне плавления, следующей за зоной питания, давление повышается до величины, например, 6-14 МПа. Наконец, в зоне сжатия, следующей за зоной плавления, в месте перед экструзионным каналом 16 давление повышается до величины, например, 10-60 МПа. When the material will flow in the feed channel 15, the pressure of the material will vary as follows. In the feed zone located after the feed inlet 14, the pressure rises to a value of, for example, 3-7 MPa. In the melting zone following the feed zone, the pressure rises to a value of, for example, 6-14 MPa. Finally, in the compression zone following the melting zone, in place in front of the extrusion channel 16, the pressure rises to a value of, for example, 10-60 MPa.

Экструдер, показанный на фиг.1, можно использовать для изготовления двухслойных изделий. The extruder shown in figure 1, can be used for the manufacture of two-layer products.

Если используется, например, экструзионное устройство по финскому патенту 83184, которое имеет три статора и два ротора, то можно изготавливать четырехслойные изделия. Увеличивая количество статоров и роторов, можно, таким образом, изготавливать многослойные изделия с желаемым количеством слоев. If, for example, an extrusion device according to Finnish patent 83184 is used, which has three stators and two rotors, then four-layer products can be manufactured. By increasing the number of stators and rotors, it is thus possible to produce multilayer products with the desired number of layers.

Поскольку т.н. конусный экструдер известен как таковой и описан, например, в публикациях US-5387386 и FI-83184, то здесь не будет подробнее описываться конструкция конусного экструдера. Since the so-called a cone extruder is known per se and is described, for example, in US-5387386 and FI-83184, the construction of a cone extruder will not be described in more detail here.

Напорная труба, изображенная на фиг.2 и изготовленная согласно изобретению, в целом обозначена позицией 20. В этом варианте осуществления изобретения напорная труба 20 содержит слой 21, который образует наружный поверхностный слой напорной трубы, слои 22 и 23 образуют сердцевинные слои напорной трубы. Слой 24 образует внутренний поверхностный слой напорной трубы. The pressure pipe shown in FIG. 2 and made according to the invention is generally indicated by 20. In this embodiment, the pressure pipe 20 comprises a layer 21 that forms the outer surface layer of the pressure pipe, layers 22 and 23 form the core layers of the pressure pipe. Layer 24 forms the inner surface layer of the pressure pipe.

На таблице 1 показаны результаты испытаний. Образцы 1 и 2 - четырехслойные изделия, согласно изобретению. Образец 3 - эталонный образец. Образец 4 - двухслойное изделие согласно изобретению. Table 1 shows the test results. Samples 1 and 2 are four-layer products according to the invention. Sample 3 is a reference sample. Sample 4 is a two-layer product according to the invention.

Как показывает таблица 1, наилучшая прочность достигнута с образцом 4, который имеет двухслойную структуру. Это объясняется тем, что в процессе экструзии двухслойного изделия в нем сохраняется длинноволокнистая характеристика армирующих волокон, в то время как в четырехслойном изделии экструдером разрушены длинноволокнистые армирующие частицы. Кроме того, как видно в таблице 1, невозможно было даже провести испытание образца 3. Эталонный образец 3 был изготовлен из имеющейся в продаже коротковолокнистой смеси, и образец был настолько хрупким, что к нему невозможно было прикрепить устройства, необходимые при испытании. As table 1 shows, the best strength is achieved with sample 4, which has a two-layer structure. This is explained by the fact that during the extrusion of a two-layer product, the long-fiber characteristic of the reinforcing fibers is preserved in it, while in the four-layer product, the long-fiber reinforcing particles are destroyed by the extruder. In addition, as can be seen in Table 1, it was impossible to even test the sample 3. The reference sample 3 was made from a commercially available short-fiber mixture, and the sample was so fragile that it was impossible to attach the devices necessary for testing.

Как очевидно из таблицы 2, очень хорошие прочностные свойства были достигнуты с образцами 5-10, которые были двухслойными изделиями согласно изобретению. Образец 11 - эталонный образец, который ясно показывает, что при отсутствии длинноволокнистых армирующих частиц прочностные свойства изделия - очень низкие. Образец 12 - также эталонный образец, который показывает, что при использовании одночервячного экструдера прочностные свойства двухслойного изделия сравнительно низкие несмотря на то, что использованным экструдированным материалом был материал согласно изобретению. As is obvious from table 2, very good strength properties were achieved with samples 5-10, which were two-layer products according to the invention. Sample 11 is a reference sample, which clearly shows that in the absence of long-fiber reinforcing particles, the strength properties of the product are very low. Sample 12 is also a reference sample, which shows that when using a single-screw extruder, the strength properties of a two-layer product are relatively low despite the fact that the extruded material used was the material according to the invention.

Выше был описан только один вариант осуществления изобретения, и специалисту в данной области очевидно, что могут быть воспроизведены его многочисленные модификации в пределах изобретательской идеи, изложенной в сопровождающей формуле изобретения. Only one embodiment of the invention has been described above, and it will be apparent to a person skilled in the art that numerous modifications thereof may be reproduced within the scope of the inventive idea set forth in the accompanying claims.

Claims (9)

1. Многослойная напорная пластмассовая труба, содержащая слои, армированные волокнами, отличающаяся тем, что она образована с использованием в качестве экструдера конического экструдера, выполненного с возможностью перекрестной ориентации армирующих волокон в экструдированном материале в последовательных слоях (21, 22, 23, 24), при этом в качестве экструдируемого материала использован полиолефин, который содержит длинноволокнистые армирующие частицы, представляющие собой стекловолокно. 1. A multilayer pressure plastic tube containing layers reinforced with fibers, characterized in that it is formed using a conical extruder as an extruder, configured to cross-orient the reinforcing fibers in the extruded material in successive layers (21, 22, 23, 24), however, as the extrudable material used polyolefin, which contains long-fiber reinforcing particles, which are fiberglass. 2. Многослойная напорная труба по п.1, отличающаяся тем, что вязкость расплава (MFR2) полиолефина больше 1, предпочтительно 10-18.2. The multilayer pressure pipe according to claim 1, characterized in that the melt viscosity (MFR 2 ) of the polyolefin is greater than 1, preferably 10-18. 3. Многослойная напорная труба по п.1 или 2, отличающаяся тем, что представляет собой напорную трубу с классом по давлению PN 16 или выше, в соответствии со стандартом SFS 3134. 3. A multilayer pressure pipe according to claim 1 or 2, characterized in that it is a pressure pipe with a pressure class PN 16 or higher, in accordance with SFS 3134. 4. Многослойная напорная труба по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в качестве полиолефина использован полипропилен. 4. A multilayer pressure pipe according to any one of claims 1 to 3, characterized in that polypropylene is used as the polyolefin. 5. Многослойная напорная труба по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что длина длинноволокнистых армирующих частиц, по меньшей мере, в 30 раз больше диаметра волокон. 5. A multilayer pressure pipe according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the length of the long-fiber reinforcing particles is at least 30 times the diameter of the fibers. 6. Многослойная напорная труба по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что длина длинноволокнистых армирующих частиц в напорной трубе составляет порядка 0,5-50 мм, предпочтительно 1-20 мм и наиболее предпочтительно 2-15 мм. 6. A multilayer pressure pipe according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the length of the long-fiber reinforcing particles in the pressure pipe is of the order of 0.5-50 mm, preferably 1-20 mm, and most preferably 2-15 mm. 7. Многослойная напорная труба по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что количество длинноволокнистых армирующих частиц находится в пределах 5-95 вес.%, предпочтительно 25-75 вес.%. 7. A multilayer pressure pipe according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the number of long-fiber reinforcing particles is in the range of 5-95 wt.%, Preferably 25-75 wt.%. 8. Многослойная напорная труба по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что она выполнена двухслойной. 8. A multilayer pressure pipe according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is made of a two-layer. 9. Многослойная напорная труба по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что она выполнена четырехслойной. 9. A multilayer pressure pipe according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is made of four layers.
RU98121430/06A 1996-04-30 1997-04-29 Pastic pressure pipe RU2191314C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI961834 1996-04-30
FI961834A FI961834A (en) 1996-04-30 1996-04-30 Pressure pipe made of plastic material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98121430A RU98121430A (en) 2000-09-20
RU2191314C2 true RU2191314C2 (en) 2002-10-20

Family

ID=8545937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98121430/06A RU2191314C2 (en) 1996-04-30 1997-04-29 Pastic pressure pipe

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0897501A1 (en)
JP (1) JP2000509132A (en)
CN (1) CN1083958C (en)
AU (1) AU2390697A (en)
CA (1) CA2252932C (en)
FI (1) FI961834A (en)
RU (1) RU2191314C2 (en)
WO (1) WO1997041376A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011016747A1 (en) * 2009-06-19 2011-02-10 Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvenostyu «Alterplast» Multilayer plastic pipe for water supply and heating systems
RU2690800C1 (en) * 2016-04-15 2019-06-05 СиСи3Ди ЭлЭлСи Head and system for continuous production of hollow structure of composite material

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2412708B (en) * 2004-04-02 2009-07-22 Uponor Innovation Ab Plastics pipe
CN102264527B (en) * 2008-12-24 2014-06-25 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 Pressure pipes and polyolefin composition for the manufacture thereof
DE102009057856A1 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 Carl Freudenberg Kg Laundry equipment
JP6546433B2 (en) * 2015-04-03 2019-07-17 積水化学工業株式会社 Multilayer piping
CN107504282A (en) * 2017-09-30 2017-12-22 镇江市星耀智能装备有限公司 A kind of high-efficiency insulated pipe
KR102059920B1 (en) * 2019-05-10 2020-02-11 조현진 Apparatus for pressurized extraction comprising expansion tube
CA3141444A1 (en) * 2019-05-21 2020-11-26 Minh Tam Do Multiple-layer composite board of discrete materials and plastic
JP7417374B2 (en) * 2019-07-29 2024-01-18 積水化学工業株式会社 Piping
JP7339803B2 (en) * 2019-07-29 2023-09-06 積水化学工業株式会社 Piping
CN113400696B (en) * 2021-06-26 2022-02-22 宜宾学院 Method for connecting large-caliber high-pressure fiber reinforced flexible composite pipe
GB2626801A (en) * 2023-02-06 2024-08-07 Magma Global Ltd Composite pipe

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3279501A (en) * 1965-01-28 1966-10-18 Dow Chemical Co Extrusion and product
US3651187A (en) * 1969-10-16 1972-03-21 Hercules Inc Extrusion process
US4056591A (en) * 1973-12-26 1977-11-01 Monsanto Company Process for controlling orientation of discontinuous fiber in a fiber-reinforced product formed by extrusion
NL7415100A (en) * 1974-11-20 1976-05-24 Akzo Nv METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING A FIBER-REINFORCED PLASTIC TUBE AND TUBE THEREFORE MANUFACTURED.
GB2096533B (en) * 1981-04-14 1985-11-27 Nat Res Dev Improvements in or relating to extrusion

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011016747A1 (en) * 2009-06-19 2011-02-10 Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvenostyu «Alterplast» Multilayer plastic pipe for water supply and heating systems
CN102947634A (en) * 2009-06-19 2013-02-27 奥布彻斯托夫有机化学公司 Multilayer plastic pipe for water supply and heating systems
RU2690800C1 (en) * 2016-04-15 2019-06-05 СиСи3Ди ЭлЭлСи Head and system for continuous production of hollow structure of composite material

Also Published As

Publication number Publication date
CA2252932C (en) 2006-12-19
JP2000509132A (en) 2000-07-18
CN1083958C (en) 2002-05-01
EP0897501A1 (en) 1999-02-24
FI961834A (en) 1997-10-31
WO1997041376A1 (en) 1997-11-06
FI961834A0 (en) 1996-04-30
CN1220001A (en) 1999-06-16
CA2252932A1 (en) 1997-11-06
AU2390697A (en) 1997-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2191314C2 (en) Pastic pressure pipe
JP4184434B2 (en) Multi-layer reinforced and stabilized cable structure
US2888954A (en) Laminated plastic pipe
CA1222115A (en) Method of fabricating composite products
US6787207B2 (en) Multi-layer pressure pipe of a plastic material
DE69614125T2 (en) Multi-layer pipe
EP0593449B1 (en) Plastic pipe with a wall made up of a plastic-filler layer
CN108284659B (en) Thermoplastic composite pipe with multiple intermediate layers
US4348445A (en) Reinforced film of a combination of thermoplastic netting and oriented film
JP3471924B2 (en) Spiral die and method of manufacturing laminate using the same
KR20010034352A (en) Method for connecting two reinforced thermoplastic tubes
JPH0911355A (en) Manufacture of fiber reinforced thermoplastic resin composite tube
KR200255575Y1 (en) Plastic Pipe
CN115051306B (en) Cable sheath tube and preparation method thereof
DE10359912A1 (en) Composite component, comprises an inner plastic layer and an outer mantle layer, connected via an intermediate layer which absorbs electromagnetic radiation
JPH03149485A (en) Multiple-unit tube
CN210240810U (en) High-wear-resistance composite reinforced polyethylene structure wall winding pipe
RU151868U1 (en) REINFORCED POLYMER PIPE, REINFORCING SYSTEM AND INTEGRATED REINFORCING THREAD FOR IT
US3487149A (en) Method for extruding cable covering with a fibrous interlayer
FI79970B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV KOMPOSITPRODUKTER.
EP0826122B1 (en) Pipeline made from extruded plastic composite piping with a sleeve connection
RU2182274C1 (en) Hose for lining inner surface of pipeline
JPH086847B2 (en) Composite pipe and manufacturing method thereof
FI115571B (en) Cable having coextruded multi-layer construction - including barrier and protective layers with mechanical and barrier properties which can be controlled by changing orientation of fibrous reinforcement or lamella layers
JPS63152786A (en) Fiber reinforced thermoplastic resin pipe and manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090430