ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОПИТАННОГО СМОЛОЙ ВОЛОКНИСТОГО РУКАВА ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ ОБШИВКИ КАНАЛОВ И ТРУБОПРОВОДОВ
FABRICATION OF FIBRE SLEEVE IMPREGNATED WITH RESIN FOR INTERNAL ENCASING OF CHANNELS AND PIPELINES

Изобретение относится к способу изготовления пропитанного смолой волокнистого рукава для внутренней обшивки каналов и трубопроводов путем пропитывания волокнистого рукава или волокнистой ленты реакционной смолой.
Наиболее хороший способ санации проложенных в грунте канализационных каналов, водопроводов и подобных им систем труб заключается в том, что в трубу вводят гибкий волокнистый рукав, пропитанный реакционной смолой, там его продувают, а смолу затем отверждают. При этом возникает проблема, связанная с тем, что жидкая смола после пропитывания может вытекать из волокнистого рукава или, по меньшей мере, собираться на нижней стороне рукава.
Поэтому в ЕР-В 799397 предлагается пропитывать трехслойный рукав из стекловолокна, имеющий внутренний слой из объемистого стеклохолста и два наружных слоя из волокнистой ткани, реакционной смолой с низкой вязкостью и отверждать наружный слой при помощи ультрафиолетового облучения. Изготовление трехслойного волокнистого рукава обходится, разумеется, дорого, кроме того имеется опасность того, что смола в объемистом внутреннем слое при укладке стекает вниз, и получается неравномерное пропитывание.
В том же источнике описан альтернативный принцип действия.
После пропитывания тиксотропным средством или загустителем вязкость смолы можно повысить для предотвращения вытекания. Этот принцип действия, однако, имеет недостаток, так как при этом скорость пропитывания значительно снижается и не происходит полного смачивания отдельных волокон. Кроме того, при навивке или складывании пропитанного рукава смола в области сгибов выдавливается.
При таком принципе действия в предложенном изобретении встает задача, заключающаяся в том, чтобы избежать указанных недостатков и создать простой способ изготовления пропитанного смолой волокнистого рукава. Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что и исходная смола, и загустевшая смола имеют оптимальные вязкости.
Предметом изобретения является, таким образом, способ изготовления пропитанного смолой волокнистого рукава для внутренней обшивки каналов и трубопроводов путем пропитывания волокнистой ленты реакционной смолой и наматывания волокнистой ленты на навивочную оправку или путем пропитывания предварительного изготовленного волокнистого рукава реакционной смолой, причем реакционная смола во время пропитывания имеет вязкость от 200 до 20.000 мПа/с, а после пропитывания сгущается так, что ее вязкость составляет от 50.000 до 2.000.000 мПа/с.
Волокнистая лента и волокнистый рукав обозначаются в дальнейшем общим понятием «волокнистое устройство».
Это может быть, например, ткань, укладочный материал, холст (стеклохолст), нетканый материал, полученный иглопробивным способом, или техническое сукно, или комбинации этих материалов, стекловолокна или синтетические волокна.
Реакционной смолой может быть раствор из ненасыщенного сложного полиэфира или сложного винилового эфира и стирола и/или акрилового эфира.
В предпочтительной форме выполнения волокнистое устройство состоит из стеклоткани или стеклохолста или из сочетания этих материалов. В этом случае применяют химический сгуститель, предпочтительно окись или гидроокись магния или кальция, например LUVATOL фирмы Lehman & Voss и предпочтительно в количествах от 0,2 до 5 вес.%, в частности от 0,3 до 1 вес.% твердой фазы, в пересчете на смолу. Сгуститель можно применять либо в виде порошкообразной твердой фазы, либо в виде пасты, диспергированной в жидком материале подложки. Его подмешивают в смолу незадолго до пропитывания.
Пропитывание происходит преимущественно благодаря тому, что волокнистое устройство медленно протягивают через ванну, которая наполнена жидкой смолой, «настроенной» на «правильную» вязкость, или что смолу наносят на волокнистое образование при помощи ракли, или напыляют, или формируют жидкую пленку. После этого смолу сгущают, оставляя пропитанное волокнистое образование на длительное время, предпочтительно, по меньшей мере, на один день, в частности на несколько дней при комнатной температуре или несколько часов нагревают до температуры максимум 80°С.
При другой форме выполнения волокнистое устройство представляет собой полиэфирное волокнистое техническое сукно. Так как оно очень плотное, то от сгустителя здесь можно отказаться, и для повышения вязкости для сгущения достаточно тиксотропного средства, например WACKER HDK фирмы Wacker-Chemie или AEROSIL фирмы Degussa, которые действуют как физические сгустители благодаря водородной мостиковой связи.
Существенным признаком предложенного изобретения является оптимальный подбор вязкостей во время пропитывания и после него. Во время пропитывания вязкость согласно изобретению должна варьировать между 200 и 20.000 мПа/с. Если вязкость слишком низкая, то смоляной раствор отделяется в волокнистом устройстве; если вязкость слишком высокая, то волокнистое устройство не получает достаточной пропитки.
Вязкость зависит от типа смолы и от температуры при пропитывании, она может быть установлена путем выбора сложного полиэфира или сложного винилового эфира, а также целенаправленно может быть установлена концентрация смоляного раствора. Чем выше температура ванны при пропитывании, тем ниже вязкость. Предпочтительно пропитывают при температуре от 15° до 30°С.
После пропитывания вязкость должна повыситься согласно изобретению до 50.000-2.000.000 мПа/с. Если вязкость слишком низкая, то при продувании пропитанного волокнистого рукава в трубопроводе смола выдавливается из волокнистого рукава; если вязкость слишком высокая, то текучесть смолы в пропитанном волокнистом рукаве слишком мала, так что при твердении смолы на поверхности появляются усадочные раковины или дефекты. Оптимальная конечная вязкость может быть целенаправленно установлена путем выбора вида и количества сгустителя.
В одном варианте предпочтительной формы выполнения основой является жидкотекучая смола, в которую добавляют тиксотропное средство, предпочтительно в количестве от 0,5 до 5 вес.% в пересчете на смолу. После добавления тиксотропного средства вязкость очень быстро повышается и достигает предпочтительного значения от 1.000 до 10.000 мПа/с, в частности от 2.000 до 8.000 мПа/с. После пропитывания с помощью действия химического сгустителя предпочтительная конечная вязкость достигает значений от 100.000 до 1.000.000 мПа/с, в частности от 200.000 до 800.000 мПа/с.
В альтернативной форме выполнения с физическим сгустителем предпочтительная конечная вязкость составляет от 50.000 до 200.000 мПа/с. Она может быть установлена также путем выбора типа и количества тиксотропного средства.
Оптимальный тип и количество сгустителя и тиксотропного средства можно очень просто определить путем предварительных испытаний.
В качестве реакционной смолы применяется предпочтительно твердеющая на свету смола. Она содержит фотоинициатор, описанный, например, в ЕР-В 23634. Там имеются также и другие подробности относительно реакционных смол и сгустителей, а также относительно сгущения и твердения смол с помощью ультрафиолетового облучения.
В другой форме выполнения применяют реакционную смолу, способную к радикальному твердению, которая содержит перекисный инициатор. Здесь твердение происходит за счет повышения температуры выше температуры разложения перекиси или, в случае холодного отверждения смол, за счет добавления ускорителя.
В заявленном способе можно исходить либо из волокнистой ленты, пропитывать ее, сгущать смолу и наматывать ленту на навивочную оправку для получения волокнистого рукава, как это описано, например, в ЕР-В 712352. Альтернативно можно брать также готовый волокнистый рукав и непосредственно его пропитывать и сгущать. Пропитанный волокнистый рукав может иметь внутри и снаружи пленку и так храниться. Для санации трубопроводов и каналов его втягивают в них, там продувают, так что он прижимается к внутренней стенке, а смолу отверждают либо при помощи ультрафиолетового облучения, либо радикально путем повышения температуры, например используя горячую воду.