UA122971C2 - Багатошарова труба та спосіб її виробництва - Google Patents
Багатошарова труба та спосіб її виробництва Download PDFInfo
- Publication number
- UA122971C2 UA122971C2 UAA201801300A UAA201801300A UA122971C2 UA 122971 C2 UA122971 C2 UA 122971C2 UA A201801300 A UAA201801300 A UA A201801300A UA A201801300 A UAA201801300 A UA A201801300A UA 122971 C2 UA122971 C2 UA 122971C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- layer
- pipe according
- multilayer pipe
- pipe
- barrier layer
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 128
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 35
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 33
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 328
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 57
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 31
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 25
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 claims description 3
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims description 2
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 23
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 17
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 5
- 229920006301 statistical copolymer Polymers 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229920012287 polyphenylene sulfone Polymers 0.000 description 2
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920011250 Polypropylene Block Copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009435 building construction Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005629 polypropylene homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/12—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
- F16L9/123—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement with four layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
- B32B1/08—Tubular products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
- B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/03—3 layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/04—4 layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/05—5 or more layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/24—All layers being polymeric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2597/00—Tubular articles, e.g. hoses, pipes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
Винахід стосується багатошарової труби, а також способу її виготовлення. Зокрема, винахід стосується багатошарової труби, призначеної для транспортування гарячих або холодних рідин, наприклад, у системі опалювання, охолоджування або водопостачання.
Багатошарові труби широко замінили одношарові металеві або пластмасові труби, які раніше широко використовувалися в будівельній галузі Завдяки поєднанню корисних властивостей різних шарів, таких як, наприклад, особлива жорсткість, стійкість до корозії і/або ефективна технологічність, вони можуть перевершити одношарові труби.
ЕР 2 602 103 А1 розкриває багатошарову трубу, яка містить внутрішній базовий шар і зовнішній шар, які містять поліпропілен, та армувальний шар, розташований між внутрішнім базовим шаром і зовнішнім шаром та армований мінеральними волокнами. Армувальний шар забезпечує трубі міцність, конструктивну цілісність та термостійкість.
Незалежно від цього були розроблені багатошарові труби, які включають бар'єрний шар, призначений для блокування проходження рідин, таких як повітря чи волога. Зазвичай використовуваний бар'єрні шари містять алюміній або ЕМОН. Бар'єрні шари можуть захищати рідину, яка транспортується у трубі, від інших рідин, таких як забруднення у грунті, які дифундують у трубу.
Бажаною виглядатиме труба з високою міцністю і термостійкістю, а також з демонструванням додаткових бар'єрних властивостей. Однак проблема, яка виникає при спробі виготовлення багатошарової труби, яка демонструє як армувальні, так і бар'єрні властивості, наприклад шляхом виготовлення вищезгаданої труби, яка включає армувальний шар із додатковим бар'єрним шаром, полягає в тому, що зварюваність та механічні властивості труби погіршуються. Наприклад, добавка в бар'єрі може змішуватися з поліпропіленом під час зварювання. Таке змішування має тенденцію до зменшення довговічності труби. Крім того, додавання бар'єрного шару може вимагати потовщення армувального шару, який містить мінеральні волокна, для того щоб підтримувати однорідну відповідну трубу з високою термостійкістю та жорсткістю. Проте товщі труби з товщим армувальним шаром мають тенденцію бути більш крихкими, ніж вищезгадані труби без бар'єрного шару. З огляду на це багатошарові труби, які демонструють як бар'єрні, так і армувальні властивості, все ще можуть бути вдосконалені.
Зо Тому даний винахід спрямований на створення багатошарової труби з хорошою жорсткістю та довговічністю, але яка також забезпечує достатній бар'єрний ефект, не стаючи надто крихкою. опис
Даний винахід визначений незалежними пунктами формули винаходу, наведеними нижче.
Залежні пункти формули винаходу спрямовані на додаткові функції та переважні варіанти здійснення винаходу.
Багатошарова труба згідно з даним винаходом містить внутрішній базовий шар і зовнішній шар, внутрішній базовий шар і зовнішній шар містять поліпропілен. Труба додатково включає армувальний шар, армований мінеральними волокнами і розташований між внутрішнім базовим шаром та зовнішнім шаром. Крім того, труба також містить щонайменше один шар, розміщений між внутрішнім базовим шаром і зовнішнім шаром, який являє собою бар'єрний шар, який містить поліамід. Бар'єрний шар може, таким чином, співпадати із армувальним шаром, або бар'єрний і армувальний шар можуть бути надані як окремі шари.
Протягом усього опису термін "поліпропілен" потрібно інтерпретувати як такий, що стосується будь-якого типу поліпропілену у широкому розумінні, таким чином охоплюючи гомополімер поліпропілену, статистичний співполімер поліпропілену, статистичний співполімер поліпропілену (РРЕК), наприклад, з модифікованою кристалічністю, блок-співполімер поліпропілену, і/або включає один або декілька матеріалів, класифікованих як такі, що належать до типу "термостабілізований статистичний співполімер поліпропілену" (РРЕСТ), або суміш будь-яких із цих варіантів, допоки ця інтерпретація не конфліктує з конкретним контекстом конкретної частини опису. Крім того, базовий шар і/або зовнішній шар можуть бути шарами, що включають матеріал відповідно до ЕМ ІЗО 15874 або ІМ 8077.
Комбінована присутність бар'єрного та армувального шару як у комбінованому, так і в двох незалежних шарах, забезпечує як необхідний бар'єрний ефект, захищаючи рідину, яка транспортується всередині труби ззовні, наприклад, від рідин, таких як повітря і/або волога, які присутні в навколишньому середовищі, що оточує трубу, а також жорсткість, довговічність, термостійкість та високу ударну міцність. Специфічне поєднання бар'єрного шару, який включає поліамід як добавку, з армуванням мінеральним волокном у трубі дозволяє зменшувати необхідність збільшення товщини шару мінеральними волокнами до такого ступеня, при якому 60 труба стає крихкою.
Ці переваги можна щонайменше частково пояснити тим, що бар'єрний шар, який містить поліамід, є більш жорстким, ніж інші бар'єрні шари. Бар'єрний шар, який містить поліамід, також більш стійкий до усадкових ефектів, які виникають під час зварювання. Переваги щонайменше частково можна пояснити перевагою об'єднання поліамідного бар'єрного шару з армувальним шаром, який включає мінеральне волокно. Причиною цього є те, що мінеральні волокна можуть бути розподілені в їхньому шарі достатньо щільно, щоб уникнути загального збільшення товщини армувального шару, навіть коли присутній бар'єрний шар. Зокрема, виявляється, що багатошарова труба може стати надто крихкою, якщо товщина армувального шару збільшується незалежно від густини волокон, присутніх у шарі. Іншими словами, крихкість труби через збільшення товщини армувального шару не може бути ліквідована шляхом одночасного зниження густини волокон у шарі. Даний винахід долає цю перешкоду шляхом вибору конкретної комбінації армувального та бар'єрного шару, тобто вибору армованого мінеральним волокном шару та поліамідного бар'єрного шару.
Таким чином, багатошарова труба згідно з даним винаходом поєднує корисні бар'єрні властивості з бажаною жорсткістю та довговічністю труби. Як корисний побічний продукт, труба, однак, є придатною до зварювання з використанням відомої технології зварювання, такої як поліфузійне зварювання, без необхідності відшаровування зовнішньої частини труби поблизу зони зварювання перед виконанням етапу(ів) зварювання.
Зокрема, багатошарова труба згідно з даним винаходом також менш схильна до погіршення якості поблизу частини зварювання, ніж відомі труби, які включають бар'єрний шар.
Наявність мінеральних волокон у щонайменше одному армованому шарі зазвичай зменшує афінність бар'єрного шару для теплового розширення та сприяє високій ударній міцності. Таким чином, стійкість бар'єрного шару до різних умов навколишнього середовища, особливо дуже високих, низьких або змінних температур, може бути додатково покращена не тільки в зонах зварювання, а й у всій трубі. Крім того, зниження ударної міцності дозволяє збільшити максимальний тиск рідин, які транспортуються через багатошарову трубу, але знову ж таки надає можливість використовувати компактні, просторово-ефективні труби. Тому конструкції труби можуть експлуатуватися в компактних будівельних площах, а отже, сприяють сучасним та компактним, просторово-ефективним будівельним технологіям.
Зо Крім того, як внутрішній базовий шар, так і зовнішній шар сприяють жорсткості і довговічності труб, особливо завдяки присутності поліпропілену. Кристалічність поліпропілену нижча, ніж, наприклад, у поліетилену високої густини (ПЕВГ), а поліпропіленові (внутрішні та зовнішні) шари є менш крихкими, ніж поліетиленовий шар, що знижує ризик утворення тріщин у трубі та збільшує довговічність труби.
Додатково переважно, що зовнішній шар, який містить поліпропілен, сприяє підвищенню жорсткості і захищає бар'єрний шар. Це передбачає, що хімічні та механічні властивості бар'єрного шару менш, або щонайменше менш сильно, залежать від умов навколишнього середовища.
РРЕ/РРЕСТ зовнішній і/або базовий шар може демонструвати високу кристалічність і, таким чином, забезпечити трубу з підвищеним опором тиску. Водночас, РРЕ/РРЕСТ-шар легкий, тому дозволяє зменшити діаметр багатошарової труби відносно максимально придатного рівня тиску транспортування рідини. РРЕ/РРКЕСТ-шари можуть бути вигідно виготовлені та оброблені (наприклад, виготовлення може включати використання високих швидкостей екструдування), тому їх використання сприяє зменшенню виробничих витрат на всю трубу. Крім того, базовий шар і/або зовнішній шар характеризуються низькими рівнями крихкості. Причиною цього може бути наявність високих рівнів бета-нуклейованих кристалів, які забезпечують відмінні властивості повільного росту тріщин, або різна молекулярна структура самого співполімеру.
Переважно, поліамід, що міститься в бар'єрному шарі, є низькоплавким поліамідом.
Поліамід може бути вибраний із групи, яка складається з полікапролактаму (РАб), його співполімеру, РАбЄ та РАбб співполімеру. Проте бар'єрний шар може також включати будь-яку комбінацію цих матеріалів. Крім того, винахід охоплює варіанти здійснення, в яких бар'єрний шар складається з будь-якого або комбінації цих поліамідів.
Співполімер, РАб, РАб, РАбб або РАбб співполімер забезпечують особливо високу жорсткість бар'єрному шару і додатково покращують загальну жорсткість труби. Вони також демонструють відмінні абсорбційні властивості, завдяки чому вони можуть захищати високі кількості будь-якої рідини (наприклад, вологи) від протікання або від внутрішньої частини труби до навколишнього середовища, або навпаки. На даний момент РАб вважається найбільш бажаним, оскільки він пропонує чудовий компроміс щодо його властивостей та матеріальних витрат. бо Переважно, мінеральні волокна в армувальному шарі вибирають із групи, яка складається із базальтових волокон, вуглецевих волокон і скловолокон (таких, як волокна з Е-скла) або будь- якої їх комбінації. Інші мінеральні волокна з опорами розтягненню в діапазоні від З до 5,5 ГПа, переважно від 3,5 до 4,9 ГПа, можуть альтернативно або додатково застосовуватися для армування армувального шару. Аналогічно, переважно використовувати альтернативні або додаткові волокна з модулем пружності від 75 до 240 ГПа, а густина волокон від 1,75 до 2,75 г/см3 є переважною, оскільки така густина дає придатну питому вагу всієї труби, що допомагає легкій локальній обробності труб, наприклад при зварюванні труб разом на будівельному майданчику, або при заміні труби, наприклад під час ремонтних робіт.
Переважно, коли армувальний шар включає мінеральні волокна з ваговим вмістом 10-15 ваг. 95 відносно ваги армувального шару. Ще більш переважно, коли ваговий вміст сягає 11-15 ваг. У», і найбільш переважним є 11-13 ваг. 95. Цей ваговий вміст максимально збільшує вищезгадані переважні властивості армувального шару.
Також переважно, коли товщина армувального шару знаходиться у діапазоні 25-40 95 від загальної товщини труби. Вища товщина може призвести до небажаних рівнів крихкості труби, тоді як знижені товщини можуть погіршити властивості теплового розширення труби. Ще більш переважним вважається діапазон товщини 30-35 95, особливо 31-34 95. Ці згадані діапазони забезпечують у висхідній манері від загального до більш переважного діапазону відмінний компроміс між опором крихкості та сприянням хорошим властивостям теплового розширення.
Коли мінеральними волокнами є базальтові волокна, об'єм волокон переважно сягає 4-6 95, а ще більш переважно - 4,5-5,5 95 від загального об'єму труби. Аналогічно, коли мінеральними волокнами є скловолокна, об'єм волокон переважно сягає 6-8 95, а ще більш переважно - 6,5- 7,5 95 від загального об'єму труби. Ці діапазони виявилися особливо корисними, щоб уникнути необхідності потовщення труби. Таким чином, крихкість труби можна зменшити водночас із забезпеченням високої жорсткості, термостійкості та ударної міцності.
Додатково переважно, щоб мінеральні волокна мали діаметр 7-20 мікронів, більш переважно - 10-13 мікронів. Додатково або незалежно від них, мінеральні волокна переважно мають середню довжину 1100-3000 мікронів, переважно 400-2000 мікронів. Діапазони та довжини цих діаметрів особливо сприяють хорошим властивостям зварюваності труби без шкоди для цілісності бар'єрного шару, особливо поблизу зони зварювання. Крім того, ефекти бар'єрного
Зо шару та армувального щонайменше одного шару добре доповнюють один одного. Ці взаємодоповнювальні ефекти сильніші, коли використовують мінеральні волокна з переважними діаметрами та довжинами, на відміну від використання, наприклад, коротших волокон, завдяки адаптації довжин і діаметрів волокон до властивостей поліаміду, що використовується в бар'єрному шарі для сприяння захисному ефекту.
Відповідно до переважного варіанта здійснення даного винаходу щонайменше один армувальний шар являє собою бар'єрний шар, тобто армувальні мінеральні волокна забезпечені у бар'єрному шарі. Це призводить до корисного концепту багатокомпонентної суміші, тому що композиційний матеріал, який включає поліамідні та мінеральні волокна (наприклад, базальтові волокна), може змішувати сполуки.
Згідно з іншим переважним варіантом здійснення винаходу щонайменше один армувальний шар розміщений між внутрішнім базовим шаром і бар'єрним шаром або між зовнішнім шаром і бар'єрним шаром. Ці конструкції є вигідними, тому що особливо рентабельно та легко реалізувати бар'єрний шар та армувальний шар окремо, а взаємодія між компенсуючими ефектами бар'єрного та армувального шару, однак, залишається сильною, коли армувальний шар забезпечується поблизу (і, можливо, навіть прилягає до) бар'єрного шару. Варіант здійснення, який включає бар'єрний шар, розміщений радіально всередині армувального шару, додатково корисний, оскільки армувальний шар додатково захищає бар'єрний шар, отже шанс змішування поліаміду з поліпропіленом додатково знижується.
Даний винахід також охоплює варіанти здійснення, в яких один або навіть два додаткові шари (розміщені радіально всередині або зовні бар'єрного шару), крім армованого шару, обговореного вище, є армованими/(армувальними шарами.
Переважно армувальний шар включає статистичний співполімер поліпропілену (РРЕ) і/або один або декілька матеріалів класу "термостабілізований статистичний співполімер поліпропілену" (РРЕСТ), переважно армований базальтовими волокнами.
Армувальний шар забезпечує хорошу стійкість до теплового розширення, що дозволяє використовувати багатошарову трубу в широкому діапазоні температур, а також під час впливу (навіть сильного) різних температур, не страждаючи від ефектів погіршення характеристик.
Багатошарова труба може додатково включати зовнішній адгезивний шар, розташований між бар'єрним шаром та зовнішнім шаром, який підходить для сприяння адгезивному бо зчепленню між бар'єрним шаром та зовнішнім шаром. Крім того, альтернативно або додатково,
багатошарова труба може включати внутрішній адгезивний шар, розміщений між базовим шаром і бар'єрним шаром. Таким чином, внутрішній і/або зовнішній адгезивний шар переважно розміщується прилеглим до бар'єрного шару.
Переважно внутрішній і/(або зовнішній адгезивний шар включає співполімер поліпропілену, прищеплений малеїновим ангідритом. Відповідний адгезивний шар, особливо прищеплений малеїновим ангідритом, забезпечує ефективну адгезію, особливо завдяки специфічній взаємодії між малеїновим ангідритом і сусіднім поліпропіленом та поліамідом.
Бар'єрний шар може додатково включати нанонаповнювачі, наприклад воластоніт або монтморилоніт. Їхній ваговий вміст переважно обмежений до діапазону вагового вмісту від 6 до 17 95, ще більш переважно від 8 до 15 95, або навіть від 10 до 13 95. Зварюваності додатково сприяє присутність нанонаповнювачів, їхня присутність також додатково сприяє зменшенню теплового розширення труби та її ударній міцності.
Також будь-який із додаткових шарів багатошарової труби, таких як базовий шар або зовнішній шар (найбільш віддалений шар, залежно від загальної кількості шарів), може бути армований мінеральними волокнами, такими як базальтові, вуглецеві і/або скловолокна, і це однаково стосується базового шару, зовнішнього шару, адгезивного або армувального шару. Це призводить до сприяння зниженню теплового розширення та підвищенню ударної міцності цих додаткових шарів.
Переважно, внутрішній базовий шар і/або зовнішній шар виготовлені з поліпропілену, переважно співполімеру поліпропілену, РРЕК або РРЕСТ. Особливо корисно, якщо базовий шар включає будь-яку з наступних сполук: полівініліденфторид (РМОБЕ), полівініліденхлорат (РМОС), поліфеніленсульфід (РРБ5) або поліфенілсульфон (РРОЕ або РРБЗИ). Будь-яка з цих сполук або їх комбінація підвищує термо- та хімічну стійкість шару, а отже -- і всієї труби. Базовий шар може також складатися з будь-якого з РУОР, РУС, РРБ5 або РРБЗИ (РРББ).
Конкретний варіант здійснення багатошарової труби складається лише з трьох шарів, розміщених у наступному порядку від внутрішнього до зовнішнього в радіальному напрямку труби: внутрішній базовий шар, армований бар'єрний шар і зовнішній шар. Така труба є переважною, оскільки вона може бути виготовлена економічно ефективно, оскільки кількість шарів, які необхідно утворити, залишається низькою, а витрати, наприклад, на додаткові
Зо адгезиви і т. д., можуть бути збережені. Проте, тришарова труба згідно з даним винаходом забезпечує хороший баланс бар'єрних ефектів, хорошої зварюваності, стійкості до погіршення бар'єрних властивостей поблизу зон зварювання, невеликого коефіцієнту теплового розширення, жорсткості, стійкості до утворення тріщин та довговічності.
Інший переважний варіант здійснення труби складається з чотирьох шарів, розміщених у наступному порядку від внутрішнього до зовнішнього в радіальному напрямку труби: внутрішній базовий шар, армувальний шар, бар'єрний шар та зовнішній шар; або внутрішній базовий шар, бар'єрний шар, армувальний шар і зовнішній шар. Таким чином, одержують трубу, яку економічно ефективно виготовляти, яка демонструє вищезгадані корисні ефекти, подібно до ефектів тришарової труби, де бар'єрний шар та армувальний шар можуть бути виготовлені окремо.
Також переважна п'ятишарова труба, яка складається з п'яти шарів, розміщених у наступному порядку від внутрішнього до зовнішнього в радіальному напрямку труби: внутрішній базовий шар, внутрішній адгезивний шар, армований бар'єрний шар, зовнішній адгезивний шар і зовнішній шар. Ця труба демонструє чудові жорсткість, бар'єрні властивості, властивості теплового розширення і властивості тріщиностійкості, забезпечуючи, таким чином, дуже міцну когезивну структуру труби, що додатково сприяє довговічності труби.
Інший переважний варіант здійснення даного винаходу включає шестишарову трубу, яка складається з шести шарів, розміщених у наступному порядку від внутрішнього до зовнішнього в радіальному напрямку труби: внутрішній базовий шар, армувальний шар, внутрішній адгезивний шар, бар'єрний шар, зовнішній адгезивний шар і зовнішній шар; або внутрішній базовий шар, внутрішній адгезивний шар, бар'єрний шар, зовнішній адгезивний шар, армувальний шар і зовнішній шар.
Шестишарові труби згідно з даним винаходом забезпечують покращений баланс між бар'єрними ефектами, зниженням теплового розширення, жорсткістю, запобіганням тріщинам, легкістю та економічно вигідною технологічністю, стійкістю до усадкових ефектів у гнутих профілях, придатністю до використання при граничних температурах навколишнього середовища і/або вологісних умовах або умовах навколишнього середовища, які різко змінюються, в яких особливо ефективно знижуються властивості теплового розширення, а бар'єрні властивості сильно підвищені, а шестишарова труба демонструє надзвичайно низьку бо крихкість.
Багатошарова труба згідно з даним винаходом може, все-таки, як додаток до будь-якого з раніше розглянутих варіантів здійснення, включати додатковий зовнішній шар, який містить або складається з поліетилену, розміщеного радіально зовні внутрішнього базового шару. Такий додатковий зовнішній шар захищає трубу від ультрафіолетового випромінювання під час встановлення на відкритому повітрі.
Крім того, додатково або альтернативно, труба може також включати додатковий внутрішній вбудований шар, який містить або складається з будь-якого матеріалу, вибраного з групи, яка складається з РМОЕ, РРБ5, РРЗИШ або будь-якої їх комбінації. Цей шар додатково захищає трубу від агресивних хімікатів або окисників, таких як діоксид хлориду, і додатково покращує термостійкість труби.
Даний винахід також стосується способу формування/виготовлення багатошарової труби згідно з будь-яким із вищенаведених варіантів здійснення, їх конфігурацій або комбінацій відносно труб, де згаданий спосіб включає екструдування, виливне формування і/або видувне формування. Таким чином, збалансована багатошарова труба може бути утворена за допомогою придатних технологій, беручи до уваги широкий діапазон точної настройки параметрів обробки залежно від бажаних характеристик багатошарової труби, яка підлягає формуванню.
Переважно, спосіб включає стадію хімічної обробки мінеральних волокон для прищеплення до полімеру, такого як РР та РРЕ і т. д., аміносиланом.
Додаткові переваги та характеристики даного винаходу, які можуть бути реалізовані самостійно або в комбінації з однією чи кількома характеристиками, описаними вище, в такій мірі, в якій характеристики не суперечать одна одній, стануть очевидними з подальшого опису переважних варіантів здійснення винаходу.
Опис надається з посиланням на супровідні креслення, в яких:
КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ
Фіг. 1 ілюструє конструкцію тришарової труби відповідно до варіанта здійснення даного винаходу.
Фіг. 2 ілюструє конструкцію п'ятишарової труби відповідно до варіанта здійснення даного винаходу.
Зо Фіг. ЗА ілюструє конструкцію чотиришарової труби відповідно до варіанта здійснення даного винаходу.
Фіг. ЗВ ілюструє конструкцію чотиришарової труби відповідно до варіанта здійснення даного винаходу.
Фіг. 4А ілюструє конструкцію шестишарової труби відповідно до варіанта здійснення даного винаходу.
Фіг. 48 ілюструє конструкцію шестишарової труби відповідно до варіанта здійснення даного винаходу.
ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС
Фіг. 1 ілюструє переважний варіант здійснення даного винаходу, що являє собою конструкцію тришарової труби. Труба включає внутрішній базовий шар 1, зовнішній шар 2, а також бар'єрний шар 3, який також є армованим шаром.
Базовий шар 1 і зовнішній шар 2 включають статистичний співполімер поліпропілену (РРК).
Проте різновиди цих варіантів здійснення винаходу альтернативно або додатково включають інший поліпропілен у широкому розумінні цього терміна, наприклад, один або декілька матеріалів, класифікованих як тип "термостабілізований статистичний співполімер поліпропілену" (РРЕСТ).
Бар'єрний шар 3 включає поліпропілен та поліамід РАЄ і він армований базальтовими волокнами із ваговим вмістом близько 13 95 відносно бар'єрного шару 3. Базальтові волокна мають діаметр близько 11-12 мікронів і середню довжину близько 1150-12500 мікронів. Товщина бар'єрного шару 3 сягає близько 2895 від загальної товщини труби, а загальний об'єм базальтових волокон сягає близько 5 95 від загального об'єму всієї труби.
Армований бар'єрний шар З є переважним в порівнянні з неармованим бар'єрним шаром, оскільки він сприяє особливо високій стійкості до усадкових ефектів у місці зварювання труби.
Зокрема, наявність базальтових волокон у бар'єрному шарі З компенсує сприйнятливість поліаміду до виникнення усадкових ефектів, а саме - у місці зварювання.
Оскільки поліамід та базальтові волокна змішуються у шарі багатокомпонентної суміші, синергетичний ефект між двома сполуками особливо виражений у цьому варіанті здійснення.
Таким чином, труба, зображена на фіг. 1, показує переважні властивості зварювання та забезпечує ефективний захисний ефект завдяки бар'єрному шару 3, ризик погіршення 60 захисного ефекту, особливо поблизу зон зварювання, був суттєво зменшеним. Зокрема, сили теплового розширення, які можуть сприяти усадковим ефектам, рівномірно розподіляються по більшій площі труби. Бар'єрні ефекти труби можна, таким чином, зберегти в цілому по всій зоні.
Сили, які сприяють усадковим ефектам, ефективно врівноважені завдяки синергетичному ефекту, який виникає між поліамідними та базальтовими волокнами в армованому бар'єрному шарі 3.
Наявність базальтових волокон також знижує афінність бар'єрного шару З для теплового розширення загалом, і це покращує ударну міцність труби. Таким чином, стійкість бар'єрного шару до різних умов навколишнього середовища, особливо дуже високих, низьких або змінних температур, може бути додатково покращена не тільки в зонах зварювання, а й у всій трубі.
Крім того, зменшення ударної міцності дозволяє збільшити максимальний тиск рідин, які транспортуються через багатошарову трубу, що вкотре дає можливість використання менших труб на противагу трубам, відомим з попереднього рівня техніки, для аналогічних застосувань з такими ж вимогами відносно максимального тиску. Таким чином, конструкції труб можуть підтримуватися в більш компактних конструкційних площах, а отже - сприяти сучасній і компактній, просторово-ефективній технології будівництва будівель.
Також варіант здійснення даного винаходу, зображений на Фіг. 2, включає армований бар'єрний шар 3, який містить поліпропілен, РАб як поліамід, а також базальтові волокна, присутні у ваговому вмісті близько 13-14 ваг. 95. Товщина бар'єрного шару З сягає близько 30 95 від загальної товщини труби. Об'єм базальтових волокон сягає близько 5 95 від загального об'єму труби. Переважні властивості цієї труби подібні до тих, що пояснюються у попередньому варіанті здійснення, так що не всі переваги будуть пояснені знову. Робиться посилається на попередні пояснення.
Додатково, варіант здійснення, показаний на Фіг. 2, включає внутрішній адгезивний шар 4, розміщений між внутрішнім базовим шаром 1 і бар'єрним шаром 3, а також зовнішній адгезивний шар 5, розміщений між бар'єрним шаром З і зовнішнім шаром 2. Як внутрішній, так і зовнішній адгезивні шари 4, 5 містять співполімер поліпропілену, прищеплений малеїновим ангідритом.
Адгезивні шари 4, 5 сприяють сильному адгезивному зчепленню між бар'єрним шаром З і внутрішнім і зовнішнім шарами 1, 2 відповідно.
Зо Також труба на Фіг. 2 запобігає усадковим ефектам, які виникають у місці зварювання труби.
Базальтові волокна у бар'єрному шарі компенсують чутливість бар'єрного шару до усадкових ефектів. Проте, п'ятишарова труба також може бути виготовлена економічно вигідно, забезпечуючи захисний ефект завдяки бар'єрному шару 3. Зазначений бар'єрний шар З менш схильний впливу будь-якої форми витоку поблизу місця зварювання труби завдяки армуванню волокнами. Отже, сили, які можуть призвести до усадкових ефектів у відомих трубах, розподіляються по більшій площі (також у бар'єрному шарі 3), підтримуючи бар'єрні ефекти труби неушкодженими по всій площі.
П'ятишарова труба, показана на Фіг. 2, є особливо вигідною, оскільки вона демонструє чудові жорсткість та бар'єрні властивості, властивості теплового розширення і властивості тріщиностійкості, забезпечуючи, таким чином, дуже міцну когезивну структуру труби, що додатково сприяє довговічності труби. Такі високоякісні труби особливо вигідні для використання у високоякісному будівництві.
Фіг. ЗА і ЗВ даної заявки зображують варіанти здійснення даного винаходу, які включають конструкції чотиришарових труб.
Переважні властивості труб на Фіг. ЗА та ЗВ аналогічні тим, що пояснюються у попередніх варіантах здійснення, тому не всі переваги будуть пояснені заново, а здійснюється посилання на попередні пояснення.
Труба, зображена на Фіг. ЗА, складається з чотирьох шарів, розміщених у наступному порядку від внутрішнього до зовнішнього в радіальному напрямку труби: внутрішній базовий шар 1, армувальний шар 6, бар'єрний шар З і зовнішній шар 2.
Внутрішній базовий шар 1 і зовнішній шар 2 скомпоновані аналогічно тому, як у варіантах здійснення, зображених на Фіг. 1 і 2. Бар'єрний шар З містить поліпропілен та поліамід РАб.
Армувальний шар б цього варіанта здійснення містить поліпропілен та армований базальтовими волокнами із ваговим вмістом близько 10,5 ваг. 95, базальтові волокна мають середній діаметр близько 11-12 мікронів і середню довжину близько 1100-1300 мікронів.
Товщина бар'єрного шару З сягає близько 3195 від загальної товщини труби. Об'єм базальтових волокон сягає близько 5 95 від загального об'єму труби.
Різниця між конфігураціями, зображеними на Фіг. ЗА та ЗВ, полягає в тому, що порядок бар'єрного шару З та армувального шару 6 змінюється в радіальному напрямку труби. Іншими бо словами, труба, зображена на фіг. ЗВ, складається з чотирьох шарів, розміщених у наступному порядку від внутрішнього до зовнішнього в радіальному напрямку труби: внутрішній базовий шар 1, армувальний шар 6, бар'єрний шар З та зовнішній шар 2.
Конфігурації фіг. ЗА та ЗВ є особливо переважними, оскільки окреме утворення бар'єрного шару З і армувального шару 6 є економічно вигідним. Проте, взаємодія між компенсаційними ефектами бар'єрного шару З та армувального шару 6 сильна.
Фіг. 4А та 4В даної заявки зображують варіанти здійснення даного винаходу, які включають конструкції шестишарових труб.
Переважні властивості труб за Фіг. 4А та 4В аналогічні тим, які пояснюються з урахуванням попередніх варіантів здійснення винаходу, тому не всі переваги будуть пояснені знову.
Робиться посилається на попередні пояснення.
Різниця між конфігураціями, зображеними на Фіг. 4А та 4В, полягає в тому, що порядок бар'єрного шару З і армувального шару 6 змінюється у радіальному напрямку труби.
Труба за фіг. 4А складається з шести шарів, розміщених у наступному порядку від внутрішнього до зовнішнього в радіальному напрямку труби: внутрішній базовий шар 1, внутрішній адгезивний шар 4, бар'єрний шар 3, зовнішній адгезивний шар 5, армувальний шар 6 і зовнішній шар 2.
Труба за Фіг. 4В8 складається із шести шарів, розміщених у наступному порядку від внутрішнього до зовнішнього в радіальному напрямку труби: внутрішній базовий шар 1, армувальний шар 6, внутрішній адгезивний шар 4, бар'єрний шар 3, зовнішній адгезивний шар 5 і зовнішній шар 2. Таке розташування має додаткову перевагу, адже бар'єрний шар З додатково захищений радіально зовнішнім армувальним шаром б. Це додатково знижує ймовірність змішування поліаміду з поліпропіленом під час зварювання.
Як у трубі за Фіг. 4А, так і за Фіг. 48, бар'єрний шар З містить поліпропілен та поліамід РАб.
Армувальний шар 6 містить поліпропілен та армований базальтовими волокнами із ваговим вмістом близько 12 ваг. 95 відносно армувального шару 6 в цілому, базальтові волокна мають середній діаметр близько 11-12 мікронів і середню довжину близько 1100-1300 мікронів.
Товщина бар'єрного шару 3 сягає близько 3795 від загальної товщини труби, а об'єм базальтових волокон становить близько 5 95 від загального об'єму труби.
Труби, зображені на фіг. 4А та 4В, забезпечують хороший баланс між бар'єрними ефектами,
Зо хорошою зварюваністю без необхідності відшаровувати частину зовнішніх шарів, хорошими властивостями теплового розширення, жорсткістю, запобіганням тріщинам, легкою та рентабельною технологічністю, стійкістю до усадкових ефектів у гнутих профілях, придатністю для використання при екстремальних температурах навколишнього середовища і/або вологісних умовах або умовах навколишнього середовища, які сильно змінються, де особливо ефективно зменшуються властивості теплового розширення, а бар'єрні властивості сильно підвищуються. Крім того, шестишарова труба демонструє надзвичайно низьку крихкість.
Були проведені наступні випробування. Використовували шестишарові варіанти здійснення винаходу, в яких протикисневий бар'єр відповідав нормі СІМ 4726/1150 21003 (проникність нижче ніж 3,6 мг/м" день). Ці випробування показали, що труби згідно з даним винаходом демонструють приблизно втричі менші коефіцієнти теплового розширення порівняно з моношаровими трубами, відомими з рівня техніки. Зокрема, коефіцієнти теплового лінійного розширення з використанням труб із рівнями наповнювача з базальтового волокна від 10 95 до
З0 95 вимірювали в діапазоні від близько 3105 до 6,5.105 мм/мм/"С при температурних діапазонах між 25 "Сі 80 с.
Стандартні випробування для показників тиску відповідно до норми І5БО1167 при 4,3
МПа/95 "С були проведені для варіантів здійснення шестишарової труби та для тришарових труб із наповнювачем із базальтового волокна без бар'єрного шару. Шестишарові труби відповідно до даного винаходу можуть витримувати заздалегідь визначені показники тиску протягом приблизно 10 95 довшого періоду часу, враховуючи кількість годин до виявлення пошкодження.
У системах центрального опалення жорсткість та ударну міцність шестишарових варіантів здійснення порівнювалися з трубами, наповненими базальтом, без бар'єрного шару та з шестишаровими трубами, наповненими базальтом, з ЕМОН протикисневим бар'єрним шаром.
Жорсткість шестишарових труб за даним винаходом була приблизно на 40 95 вищою. Ударна міцність збільшилася приблизно на 70 95 відносно труб, наповнених базальтом, без бар'єру та приблизно на 9095 відносно шестишарових труб, наповнених базальтом, з ЕМОН протикисневим бар'єром.
Більше того, була виміряна ударна міцність (в джоулях) для шестишарової труби згідно з даним винаходом, включаючи 1495 базальтових волокон, і для шестишарової труби, бо наповненої базальтом, з ЕМОН бар'єром, використовуючи Н5О як тест, описаний у нормі
ЕМ1411, виконано при 0 "С:
Крім того, їхні проникності (вимірювані в мг/м"день) були виміряні способом, що відповідає нормі ІБО17455:
Нарешті, їхні показники тиску (виміряні у кількості годин до пошкодження, колове напруження - 4,3 МПа при 95 С) вимірювали за допомогою способу, що відповідає нормі
ІБО1167, в середньому 10 зразків на трубу:
Усі без винятку варіанти здійснення труби згідно з даним винаходом, зображені на Фіг. 1-48, виготовлені з використанням виливного формування, а базальтові волокна в кожному випадку були хімічно оброблені аміносиланом, для того щоб сприяти хорошій адгезії базальтових волокон з поліпропіленом. У випадку варіантів здійснення, в яких бар'єрний шар є армованим шаром, також може бути реалізована хороша адгезія між базальтовими волокнами та РАб.
Хоча варіанти здійснення, зображені на Фіг. 1-4В, усі містять базальтові волокна для армування армувального шару, потрібно розуміти, що для армування армувального шару також можуть бути використані інші мінеральні волокна, такі як вуглецеві волокна, скловолокна або суміш цих волокон, у варіантах цих варіантів здійснення винаходу. Однак, скловолокна є переважними, а особливо переважними є базальтові волокна, завдяки їхнім особливим властивостям матеріалу, таким як опір розтягненню, їхній технологічності та витратам, пов'язаним із виробничими етапами.
Хоча варіанти здійснення винаходу за Фіг. 1-48 включають лише базальтові волокна як армувальні волокна, потрібно розуміти, що можливі варіанти цих варіантів здійснення, які додатково включають нанонаповнювачі, наприклад воластоніт або монтморилоніт.
Зварюваності, стійкості до усадкових ефектів поблизу зони зварювання і, таким чином, запобіганню погіршенням бар'єрного ефекту додатково сприяє наявність нанонаповнювачів, і
Зо вони також додатково сприяють зменшенню теплового розширення труби та поліпшенню її ударної міцності.
Хоча внутрішній базовий шар та зовнішній шар варіантів здійснення винаходу, зображених на Фіг. 1-48, включають РРК, фахівець у галузі техніки одразу зрозуміє варіації, в яких будь- який один із двох шарів альтернативно або додатково містить: полівініліденфторид (РМОБ), полівініліденхлорат (РМОС), поліфеніленсульфід (РР5) або поліфенілсульфон (РРЗЕ або
РРБЗИ). Будь-яка з цих сполук або їх комбінація підвищує термо- та хімічну стійкість шару, а отже -- і всієї труби.
Багато додаткових варіантів та модифікацій є можливими і розуміються як такі, що входять в межі суті даного винаходу.
Claims (23)
1. Багатошарова труба, яка містить: внутрішній базовий шар (1) і зовнішній шар (2), внутрішній базовий шар (1) і зовнішній шар (2) містять поліпропілен, і армувальний шар (3, 6), армований мінеральними волокнами і розміщений між внутрішнім базовим шаром (1) і зовнішнім шаром (2), в якій щонайменше один шар труби, розміщений між внутрішнім базовим шаром (1) і зовнішнім шаром (2), являє собою бар'єрний шар (3), який містить поліамід.
2. Багатошарова труба за п. 1, в якій поліамід у бар'єрному шарі (3) являє собою полікапролактам (РАб) або його співполімер.
3. Багатошарова труба за будь-яким із пп. 1 або 2, в якій мінеральні волокна вибирають із групи, яка складається з базальтових волокон, вуглецевих волокон, скловолокон або будь-якої їх комбінації.
4. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, в якій мінеральні волокна становлять ваговий вміст 10-15 ваг. 96 армувального шару (3, 6).
5. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, в якій товщина армувального шару знаходиться в діапазоні 25-40 95 від загальної товщини труби.
6. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, в якій мінеральними волокнами є базальтові волокна, а об'єм волокон знаходиться в діапазоні 4-6 95 від об'єму всієї труби.
7. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, в якій мінеральними волокнами є скловолокна, а об'єм волокон знаходиться в діапазоні 6-8 95 від об'єму всієї труби.
8. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, в якій мінеральні волокна мають діаметр 7-20 мікронів.
9. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, в якій мінеральні волокна мають середню довжину 100-3000 мікронів.
10. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, в якій бар'єрний шар (3) є Зо армувальним шаром.
11. Багатошарова труба за будь-яким із пп. 1-9, в якій армувальний шар (6) розміщений між бар'єрним шаром (3) і зовнішнім шаром (2) або між внутрішнім базовим шаром (1) та бар'єрним шаром (3).
12. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, в якій армувальний шар (3, б) містить поліпропілен.
13. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, яка включає додатковий внутрішній адгезивний шар (4), розміщений всередині бар'єрного шару (3) в радіальному напрямку труби і переважно прилеглий до бар'єрного шару (3), і/або яка включає додатковий зовнішній адгезивний шар (5), розміщений зовні бар'єрного шару (3) в радіальному напрямку труби і переважно прилеглий до бар'єрного шару (3).
14. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, в якій внутрішній базовий шар (1) і/або зовнішній шар (2) виготовлені зі співполімеру поліпропілену, РРЕ або РРЕСТ.
15. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, в якій бар'єрний шар (3) містить нанонаповнювачі, переважно воластоніт або монтморилоніт.
16. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, в якій внутрішній базовий шар (1) містить будь-який матеріал, вибраний із групи, яка складається з РМОЕ, РМОС, РРЗ і РРБИ, або містить будь-яку комбінацію цих матеріалів.
17. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, яка включає додатковий зовнішній шар, який містить поліетилен і розміщений радіально зовні зовнішнього шару (2).
18. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, яка включає додатковий внутрішній вбудований шар, що розміщений радіально всередині внутрішнього базового шару (1) і містить матеріал, вибраний із групи, яка складається з РМОЕ, РРБ5Е, РРЗИ та будь-якої їх комбінації.
19. Багатошарова труба за будь-яким із попередніх пунктів, яка складається з трьох шарів, розміщених у такому порядку від внутрішнього до зовнішнього в радіальному напрямку труби: внутрішній базовий шар (1), армований бар'єрний шар (3) та зовнішній шар (2).
20. Багатошарова труба за будь-яким із пп. 1-18, яка складається з чотирьох шарів, розміщених у такому порядку від внутрішнього до зовнішнього в радіальному напрямку труби: внутрішній базовий шар (1), армувальний шар (б), бар'єрний шар (3) та зовнішній шар (2); або внутрішній базовий шар (1), бар'єрний шар (3), армувальний шар (6) та зовнішній шар (2). бо
21. Багатошарова труба за будь-яким із пп. 1-18, яка складається з шести шарів, розміщених у такому порядку від внутрішнього до зовнішнього в радіальному напрямку труби: внутрішній базовий шар (1), армувальний шар (6), внутрішній адгезивний шар (4), бар'єрний шар (3), зовнішній адгезивний шар (5) та зовнішній шар (б); або внутрішній базовий шар (1), внутрішній адгезивний шар (4), бар'єрний шар (3), зовнішній адгезивний шар (5), армувальний шар (б) та зовнішній шар (2).
22. Спосіб створення багатошарової труби за будь-яким із попередніх пунктів, який включає екструдування, виливне формування і/або видувне формування.
23. Спосіб створення багатошарової труби за будь-яким із попередніх пунктів, в якому мінеральні волокна хімічно оброблені аміносиланом. ї Ко й се А Х У й ;
Фіг. 1 ї
Фіг.2
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1041400A NL1041400B1 (en) | 2015-07-14 | 2015-07-14 | Multilayered pipe and method of manufacturing the same. |
| PCT/EP2016/065960 WO2017009131A1 (en) | 2015-07-14 | 2016-07-06 | Multilayered pipe and method of manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA122971C2 true UA122971C2 (uk) | 2021-01-27 |
Family
ID=55178210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201801300A UA122971C2 (uk) | 2015-07-14 | 2016-07-06 | Багатошарова труба та спосіб її виробництва |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11073232B2 (uk) |
| EP (1) | EP3322588B1 (uk) |
| JP (1) | JP6856638B2 (uk) |
| CN (1) | CN107921755B (uk) |
| AU (1) | AU2016294398B2 (uk) |
| EA (1) | EA033215B1 (uk) |
| GE (1) | GEP20207072B (uk) |
| MY (1) | MY191430A (uk) |
| NL (1) | NL1041400B1 (uk) |
| PH (1) | PH12018500085A1 (uk) |
| PL (1) | PL3322588T3 (uk) |
| TW (1) | TWI772264B (uk) |
| UA (1) | UA122971C2 (uk) |
| WO (1) | WO2017009131A1 (uk) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10889081B2 (en) | 2016-06-01 | 2021-01-12 | Wavin B.V. | Multi-layered pipe and a method for forming a multi-layered pipe |
| CN106870553A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-06-20 | 响水县晨丰纺织有限公司 | 一种机械用碳纤维复合材料的轴辊 |
| CN107344432A (zh) * | 2017-07-29 | 2017-11-14 | 河北恒力达防腐橡塑管业有限公司 | 塑料缠绕帘子线复合筒体及制备方法 |
| US11480271B2 (en) | 2019-03-26 | 2022-10-25 | Titeflex Corporation | Multilayer composite pipe and pipe assemblies including reflective insulation |
| US11466798B2 (en) | 2019-03-26 | 2022-10-11 | Titeflex Corporation | Multilayer composite pipe and pipe assemblies including reflective insulation |
| ES2899312B2 (es) * | 2019-03-26 | 2024-05-03 | Titeflex Corp | Tubo compuesto multicapa y ensamblajes de tubo que incluyen aislamiento reflectante |
| US11846370B2 (en) | 2019-03-26 | 2023-12-19 | Titeflex Corporation | Multilayer composite pipe and pipe assemblies including reflective insulation |
| US11466799B2 (en) | 2019-03-26 | 2022-10-11 | Titeflex Corporation | Multilayer composite pipe and pipe assemblies including reflective insulation |
| DE102019119108A1 (de) * | 2019-07-15 | 2021-01-21 | Norma Germany Gmbh | Fluidleitung mit einem Rohr |
| RU2717736C1 (ru) * | 2019-09-12 | 2020-03-25 | Акционерное общество "ПОЛИМАК" | Многослойная гибкая полимерная труба, способ ее непрерывного изготовления и устройство для осуществления способа |
| EP3904092A1 (en) * | 2020-04-29 | 2021-11-03 | Radius-Kelit Infrastructure Gesellschaft m.b.H. | Flexible reinforced multilayer polymer pipe |
| US20220032571A1 (en) * | 2020-07-31 | 2022-02-03 | Titeflex Corporation | Multilayer composite tube with flame-resistant layers |
| JP2022032770A (ja) * | 2020-08-14 | 2022-02-25 | 日本電気株式会社 | 空調装置、および配管の製造方法 |
| KR102615592B1 (ko) * | 2023-01-16 | 2023-12-20 | 주식회사 파이프랜드 | 강성과 탄성이 향상된 폴리에틸렌 합성수지관의 제조 방법 |
Family Cites Families (47)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4077921A (en) * | 1977-01-19 | 1978-03-07 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Sprayable low density ablator and application process |
| JPH0615914B2 (ja) * | 1988-10-18 | 1994-03-02 | 東海ゴム工業株式会社 | 冷媒輸送用ホース |
| ATE167558T1 (de) | 1993-08-09 | 1998-07-15 | Victaulic Plc | Verbesserungen an rohren |
| DE4336290A1 (de) | 1993-10-25 | 1995-04-27 | Huels Chemische Werke Ag | Mehrschichtiges Kunststoffrohr |
| US8678042B2 (en) * | 1995-09-28 | 2014-03-25 | Fiberspar Corporation | Composite spoolable tube |
| DE19537003A1 (de) * | 1995-10-04 | 1997-04-10 | Inventa Ag | Haftvermittler auf Polyamidbasis |
| DE69731261T2 (de) * | 1996-02-09 | 2006-02-23 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Thermoplastische elastomerzusammensetzung, verfahren zu deren herstellung, schlauch aus dieser zusammensetzung und verfahren zur herstellung |
| US6203873B1 (en) * | 1998-05-22 | 2001-03-20 | Dayco Products, Inc. | Blends of fluoroelastomer interpolymers with thermo fluoroplastic interpolymers and the use of such blends in hoses |
| US5957164A (en) * | 1998-09-10 | 1999-09-28 | Aeroquip Corporation | Refrigerant hose |
| FR2785965B1 (fr) * | 1998-11-17 | 2001-01-19 | Tricoflex Sa | Tuyau multicouche pour le transport de produits chimiques fortement solvantes |
| NL1010675C2 (nl) | 1998-11-27 | 2000-05-30 | Wavin Bv | Waterleidingbuis met een bacteriegroeiremmende binnenlaag. |
| FR2791116B1 (fr) | 1999-03-16 | 2001-04-27 | Atochem Elf Sa | Tube antistatique a base de polyamides pour transport d'essence |
| EP1260546A1 (en) * | 2001-05-21 | 2002-11-27 | Borealis Technology OY | Polyolefin multilayer pipe |
| JP4310769B2 (ja) | 2001-10-18 | 2009-08-12 | 株式会社ブリヂストン | ガス供給用ホース |
| GB2392220B (en) | 2002-08-19 | 2005-10-26 | Uponor Innovation Ab | Plastics pipe |
| JP2004169851A (ja) * | 2002-11-21 | 2004-06-17 | Sanoh Industrial Co Ltd | 多層チューブ |
| US7281547B2 (en) * | 2004-01-31 | 2007-10-16 | Fluid Routing Solutions, Inc. | Multi-layered flexible tube |
| US20050217747A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-06 | Buriak Paul J | Thermoplastic pipe and liners |
| FR2876764B1 (fr) * | 2004-10-19 | 2007-01-05 | Nobel Plastiques Soc Par Actio | Tube multicouche po/adhesif/evoh/pa/couche de protection |
| US8127800B2 (en) * | 2005-02-28 | 2012-03-06 | Parker-Hannifin Corporation | Fire protective hose assembly |
| GB2423737B (en) | 2005-03-01 | 2010-03-31 | Uponor Innovation Ab | Plastics pipe |
| US8187687B2 (en) * | 2006-03-21 | 2012-05-29 | Fiberspar Corporation | Reinforcing matrix for spoolable pipe |
| CN103029334B (zh) * | 2007-02-01 | 2016-05-11 | 三樱工业株式会社 | 多层管 |
| US8176943B2 (en) * | 2008-11-21 | 2012-05-15 | Parker-Hannifin Corporation | High temperature fire sleeve |
| CN101418886A (zh) * | 2008-12-10 | 2009-04-29 | 大连宇星净水设备有限公司 | 一种连续纤维增强热塑性复合管道 |
| US8080298B2 (en) * | 2008-12-26 | 2011-12-20 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Refrigerant hose |
| WO2010096935A1 (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Flexpipe Systems Inc. | High temperature fiber reinforced pipe |
| US8778472B2 (en) * | 2009-03-27 | 2014-07-15 | Bridgestone Corporation | Refrigerant transporting hose and polyamide resin composition for forming gas barrier layer of the same |
| US9592648B2 (en) * | 2009-06-01 | 2017-03-14 | Gates Corporation | Low-permeation flexible fuel hose |
| CN102947634A (zh) * | 2009-06-19 | 2013-02-27 | 奥布彻斯托夫有机化学公司 | 用于供水和供热系统的多层塑料管 |
| US20110155359A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hollow structures and associated method for conveying refrigerant fluids |
| AU2011261754B2 (en) | 2010-06-01 | 2013-08-29 | The Gates Corporation | Low-permeation flexible fuel hose |
| CA2805315A1 (en) * | 2010-07-14 | 2012-01-19 | National Oilwell Varco Denmark I/S | An unbonded flexible pipe |
| EP2602103A1 (en) * | 2011-12-06 | 2013-06-12 | Wavin B.V. | Multi-layered pipe |
| WO2013154741A2 (en) | 2012-04-13 | 2013-10-17 | Ticona Llc | Polyarylene sulfide components for automotive applications |
| US9765219B2 (en) * | 2012-04-13 | 2017-09-19 | Ticona Llc | Polyarylene sulfide components for heavy duty trucks |
| UA78710U (en) | 2012-05-18 | 2013-03-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа Полимертепло" | Multi-layer pipe |
| CN103090126B (zh) * | 2013-02-18 | 2015-03-18 | 孟庆义 | 海洋用柔性管 |
| DE102013105813A1 (de) | 2013-06-05 | 2014-12-11 | Gerodur Mpm Kunststoffverarbeitung Gmbh & Co Kg | Schutzmantelrohr mit Diffusionssperre |
| KR102259572B1 (ko) | 2013-06-18 | 2021-06-02 | 사우디 베이식 인더스트리즈 코포레이션 | 파이프용 산소 차단 필름 |
| DE102013013163A1 (de) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | Kautex Textron Gmbh & Co. Kg | Mehrlagiges Verbundmaterial und Gegenstände umfassend dasselbe |
| US9841125B2 (en) * | 2013-09-16 | 2017-12-12 | Eaton Corporation | Hose with rubber and plastic |
| KR20150046790A (ko) | 2013-09-24 | 2015-05-04 | 한일튜브 주식회사 | 수소 전달 튜브 |
| JP6574546B2 (ja) * | 2013-11-22 | 2019-09-11 | 積水化学工業株式会社 | 多層管 |
| US9681833B2 (en) | 2014-04-18 | 2017-06-20 | Tekni-Plex, Inc. | Coextruded plastic capillary tube |
| NL1042164B1 (en) | 2016-11-29 | 2018-06-18 | Wavin Bv | A multi-layered pipe and a method for forming a multi-layered pipe |
| US10889081B2 (en) | 2016-06-01 | 2021-01-12 | Wavin B.V. | Multi-layered pipe and a method for forming a multi-layered pipe |
-
2015
- 2015-07-14 NL NL1041400A patent/NL1041400B1/en not_active IP Right Cessation
-
2016
- 2016-07-01 TW TW105120937A patent/TWI772264B/zh active
- 2016-07-06 US US15/744,143 patent/US11073232B2/en active Active
- 2016-07-06 UA UAA201801300A patent/UA122971C2/uk unknown
- 2016-07-06 EA EA201890288A patent/EA033215B1/ru unknown
- 2016-07-06 PL PL16738100T patent/PL3322588T3/pl unknown
- 2016-07-06 CN CN201680050039.1A patent/CN107921755B/zh active Active
- 2016-07-06 JP JP2018521468A patent/JP6856638B2/ja active Active
- 2016-07-06 MY MYPI2018000024A patent/MY191430A/en unknown
- 2016-07-06 AU AU2016294398A patent/AU2016294398B2/en active Active
- 2016-07-06 GE GEAP201614701A patent/GEP20207072B/en unknown
- 2016-07-06 EP EP16738100.3A patent/EP3322588B1/en active Active
- 2016-07-06 WO PCT/EP2016/065960 patent/WO2017009131A1/en active Application Filing
-
2018
- 2018-01-09 PH PH12018500085A patent/PH12018500085A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201890288A1 (ru) | 2018-05-31 |
| US20180202583A1 (en) | 2018-07-19 |
| TWI772264B (zh) | 2022-08-01 |
| CN107921755A (zh) | 2018-04-17 |
| EA033215B1 (ru) | 2019-09-30 |
| JP6856638B2 (ja) | 2021-04-07 |
| US11073232B2 (en) | 2021-07-27 |
| EP3322588B1 (en) | 2019-06-12 |
| EP3322588A1 (en) | 2018-05-23 |
| WO2017009131A1 (en) | 2017-01-19 |
| PH12018500085A1 (en) | 2018-07-09 |
| AU2016294398A1 (en) | 2018-02-01 |
| PL3322588T3 (pl) | 2020-01-31 |
| GEAP201914701A (uk) | 2019-09-25 |
| MY191430A (en) | 2022-06-27 |
| GEP20207072B (en) | 2020-02-25 |
| TW201710061A (zh) | 2017-03-16 |
| AU2016294398B2 (en) | 2020-04-02 |
| NL1041400B1 (en) | 2017-01-30 |
| CN107921755B (zh) | 2021-01-12 |
| JP2018524217A (ja) | 2018-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA122971C2 (uk) | Багатошарова труба та спосіб її виробництва | |
| US6904940B2 (en) | Polyethylene pipe | |
| CA2343649C (en) | Extruded, injection moulded, or blow moulded pipes, fittings or shaped parts of plastic, for assembling pipelines for liquid semi-solid or gaseous media | |
| US6089278A (en) | Tube for fuel transportation | |
| AU2016220736B2 (en) | Fiber-reinforced composite pipe and cold/warm water piping system | |
| US20130025735A1 (en) | Flexible pipe and process for production thereof | |
| GB2390658A (en) | Multilayer articles | |
| NO334518B1 (no) | Fremgangsmåte for fremstilling av et flerlags beskyttende plastrør | |
| US20070110937A1 (en) | Reinforcing strip with barrier layer for flexible pipes | |
| JP7427364B2 (ja) | フレキシブル多層圧縮空気ライン | |
| CN105840926A (zh) | 一种深海油气工程用复合柔性管及其制造方法 | |
| CA2947206A1 (en) | Multilayer composite waste tube | |
| KR20080067824A (ko) | 충격강도가 보강된 차단성 수지 조성물 및 그것을 포함한다층 구조의 성형품 | |
| CZ20011163A3 (cs) | Vícevrstvá trubka z polyolefinů | |
| JP4624072B2 (ja) | 多層樹脂チューブ | |
| CN107575661A (zh) | Pe高抗压复合管材 | |
| AU2021459696A1 (en) | Pipe for transporting a fluid, insulated pipe with such, and method for manufacturing a pipe | |
| US20230392720A1 (en) | Cpvc multilayer composite pipe with improved temperature and delamination resistance and process for making pipe | |
| UA135532U (uk) | Термопластичний композит | |
| KR200388702Y1 (ko) | 내충격 상,하 수도관 |