DD201761A5 - Verfahren zum ummanteln von stahlrohren mit thermoplastischem kunststoff - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ummanteln von Stahlrohren mit einer Mantelschicht aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyaethylen und mit einer aus einem Aethylencopolymerisat bestehenden Haftkleberschicht, wobei die Mantelschicht und die Haftkleberschicht als schlauchfoermige Folien mit einem Zweikanal-Extruderkopf gleichzeitig auf die auf Verarbeitungstemperatur erwaermten Rohre aufgebracht werden und wobei das Aethylencopolymerisat-Granulat vor seinem Einbringen in den Extruder durch Erwaermen vorgetrocknet wird. Um die Schaelfestigkeit der Mantelschicht bzw. die Klebekraft des Aethylencopolymerisates zu verbessern und einen gleichmaessigen Fluss des Aethylencopolymerisates beim Austritt aus dem Ringkanal zu gewaehrleisten wird vorgeschlagen, dass das Vortrocknen des Aethylencopolymerisates bei einer Temperatur von hoechstens 70 Grad C etwa eine Stunde lang vorgenommen wird, und dass der Haftkleber und die Mantelschicht in dem Extruderkopf bei einer Temperatur zwischen 140 Grad C und 170 Grad C extrudiert werden, wobei die Fliessgeschwindigkeiten des Haftkleber und der Mantelschicht bei 140 Grad C auf mindestens 5 cm/sec und bei 170 Grad C auf mindestens 10 cm/sec eingestellt werden.

Description

AP F16L/234 078/5 59 762 27 8.2.82
Verfahren zum Ummanteln von Stahlrohren mit thermoplastischem Kunststoff
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ummanteln von Stahlrohren mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere PoIyaethylen, wobei die Mantelschicht und gleichzeitig die aus einem Äthylencopolymerisat bestehende Haftkleberschicht als schlauchförmige Folien mit einem Zweikanal-Extruderkopf auf die auf Verarbeitungstemperatur erwärmten Rohre aufgebracht werden und wobei das Äthylencopolymerisat vor dem.Einbringen in den Extruder durch Erwärmen vorgetrocknet wird»
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise, mit der Verwendung eines Doppelspritzkopfes gemäß der DE-OS 1 957 078 bekannt geworden. Da bei dem gleichzeitigen Extrudieren des Äthyiencopolymerisat- und des Polyäthylenschlauches in den Ringkanälen unterschiedliche Fließwiderstände entstehen können* die zu einer ungenügenden Vereinigung der beiden Schläuche führen, sind in den Ringkanäien des Extruderkopfes exzentrisch verstellbare Ringe angebracht, die so eingestellt werden, daß die Fließwiderstände einander -angeglichen werden können«. Das Extrudieren des Äthylencopolymerisats und des Polyäthylens erfolgt im Extruderkopf bei einer Temperatur von etwa 170 0C und mit einer Fließgeschwindigkeit von durchschnittlich 19?5 cm/sec. Die Ummantelungsgeschwindigkeit, d» h«, die Geschwindigkeit des sich durch den Extruderkopf bewegenden Rohres beträgt hierbei etwa 30 cm/sec»
Es hat sich nun gezeigt, daß die Klebkraft bzw„ die Schälfestigkeit des aus dem Äthylencopolymerisat bestehenden
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Haftklebers in manchen Fällen sehr unterschiedlich ist, was eine unzureichende Verbindung der Haftkleberschicht mit der Rohroberfläche bewirkt* Untersuchungen haben ergeben, daß dieses Fehlverhalten des Äthylencopolymerisats, welches Acrylsäure und Acrylsäureester enthält, auf ungünstige klimatische Bedingungen zurückzuführen ist, Bei der Lagerung des betreffenden Granulates kann es bei Temperaturdifferenzen oder hoher Luftfeuchtigkeit zu einer Kondensation der Luftfeuchtigkeit im Granulat kommen, was zu einer unerwünschten chemischen Reaktion mit dem Äthylencopolymerisat bzw« zu einer Verschlechterung der Klebkraft führt. Zur Vermei-" dung dieses Nachteiles ist bekanntgeworden, das Ä'thylencopolymerisat vor dem Extrudieren zu trocknen (BASF-Merkblatt Lupolen A 2910 MX vom März 1977)· Das Vortrocknen des Granulats erfolgte bei 50 0C etwa zwei Stunden lang· Die Schälfestigkeit der Mantelschicht an sich konnte dadurch zwar verbessert werden, jedoch waren deren Werte bezogen auf den Umfang des Stahlrohres noch ungleichmäßig»
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Ummanteln von Stahlrohren mit thermoplastischem Kunststoff, ?/odurch eine Ummantelung auf die Stahlrohre aufbringbar ist, die sich durch hphere Gebrauchswerteigenschaften auszeichnet.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es ermöglicht wird, die Schälfestigkeit der Mantelschicht bzw, die Klebkraft.des Äthylencopolymerisats zu verbessern, und zwar dadurch, daß gemäß der durch
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Versuche gewonnenen Erkenntnisse dessen chemische Zersetzung im Extruderkopf durch kürzere Verweilzeiten im Ringkanal bzw, durch eine kürzere Einwirkung der Extruderkopf-Temperatur vermieden wird. Ferner erstreckt sich die Aufgabe darauf, einen gleichmäßigen Fluß des Äthylencopolymerisats beim Austreten aus dem Ringkanal des Extruderkopfes zu gewährleisten· Außerdem soll dabei aus wirtschaftlichen Gründen die Dicke der Äthylencopolymerisatsehicht ohne Beeinträchtigung der Schälfestigkeit verringert werden können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nunmehr konkret dadurch gelöst, daß das Vortrocknen des Äthylencopolymerisats bei einer Temperatur von höchstens 70 °Cetwa eine Stunde lang vorgenommen wird, und daß der Haftkleber und die Mantelschicht in dem Extruderkopf bei einer Temperatur zwischen 140 ° und 170 0C extrudiert werden, wobei die Fließgeschwindigkeiten des Haftklebers und der Mantelschicht bei 140 0C auf mindestens 5 cm/sec und bei 170 0C auf mindestens 10 cm/sec eingestellt werden·
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß ein Verhältnis zwischen der Fließgeschwindigkeit von Haftkleber und Mantelschicht zu der Geschwindigkeit des sich durch den Extruderkopf bewegenden·Stahlrohres auf einen Wert von 1 : 1,1 eingestellt wird.
Als zweckmäßig hat es sich auch gezeigt, wenn vor dem Ummanteln des Stahlrohres auf dessen Oberfläche in an sich bekannter Weise eine Grundschicht eines heißhärtenden duroplastischen Harzes, z« B8.eines Epoxiharzes oder.eines Phenol-Epoxiharzes aufgebracht wird, wobei das Rohr vor dem Ummanteln auf etwa 100 0C und nach dem Ummanteln auf etwa 200 0C erwärmt wird.
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Vorteilhaft ist weiterhin, daß das Stahlrohr vor dem Ummanteln bzw«, vor dem Aufbringen der duroplastischen Harz- . schicht in an sich bekannter Weise induktiv vorgewärmt wird.
Beim Ummanteln von Stahlrohren mit Durchmessern zwischen 100 mm und 500 mm ist es darüber hinaus zweckmäßig, wenn für die kleineren Rohrdurchmesser die höhere Temperatur und die höheren Fließgeschwindigkeiten und für die größeren Rohrdurchmesser die niedrigere Temperatur und die kleineren Fließgeschwindigkeiten eingestellt werden·
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung ist mit dem folgenden AusführungsbeispSel näher beschrieben.
Für das Ummanteln eines Stahlrohres mit einem Durchmesser von 150 mm wird das als Haftkleber dienende Äthylencopolymerisat, welches Acrylsäure und Acrylsäureester enthält in an sich bekannter Weise zunächst in einem stationären, vollautomatisch arbeitendem Kunststoffgranulat«Trockner mit trockener luft erwärmt, die einen Taupunkt von unter -30 0G aufweist· Das Trocknen erfolgt bei einer Temperatur von 70 0C bei einer Dauer von einer Stunde« Das vorgetrocknete Granulat wird anschließend dem Extruder unter Luftabschluß zugeführt, in welchem es bei einer Temperatur von 16O 0C bis 170 0C unter Druck aufgeschlossen wird* In dem Extruderkopf wird das von einem zweiten Extruder zugeführte Polyäthylen für die Mantelschicht bei einer Temperatur von 170 0G eine Fließgeschwindigkeit von 25 cm/sec und für das auf 170 0G vorgewärmte Äthylencopolymerisat eine Fließgeschwindigkeit von 25 cm/sec eingestellt. Damit wird eine gleichmäßige
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Schälfestigkeit bezogen auf den Umfang des Stahlrohres von 10 bis 12 kp/cm erreicht unter gleichzeitiger Reduzierung der Schichtdicke des Haftklebers von üblicherweise 250 ,um auf 200 ,um.
Die Schichtdicke des Haftklebers kann bis auf ca« 150 ,um reduziert werden, wenn auf die Rohroberfläche vor dem Ummanteln eine heißhärtende Epoxyharzschicht in einer Dicke von ca* 50 - 80 ,um aufgebracht wird· In diesem Fall empfiehlt es sich, das Stahlrohr gemäß der Lehre der DE-PS 2 257 135 induktiv zu erwärmen, wobei das Sohr vor dem Aufbringen der Epoxyharzschicht auf ca. 100 0C und nach erfolgtem Ummanteln auf ca* 200 0C erwärmt wird»
Mit der Erfindung ergibt sich noch -der weitere Vorteil, daß der mit dem Äthylencopolymerisat in Berührung stehende Ringkanal des Estruderkopfes nicht mehr die sonst üblichen Korrosionsschaden (Abtragungen) aufweist»

Claims (5)

- 6 - 59 762 27 8ο2β,82 Erfindungsanspruch
1. Verfahren zum Ummanteln von Stahlrohren mit einer Mantelschicht aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyaethylen und mit einer aus einem Äthylencopolymerisat bestehenden Haftkleberschicht, wobei die Mantelschicht und die Haftkleberschicht als schlauchförmige folien mit einem Zweikanal-Extruderkopf gleichseitig auf die auf Verarbeitungstemperatur erwärmten Rohre aufgebracht werden und wobei das Athylencopolymerisat-Granulat vor seinem Einbringen in den Extruder durch Erwärmen vorgetrocknet wird, gekennzeichnet dadurch, daß das Vortrocknen des Äthylencopolymerisats bei einer Temperatur von höchstens 70 °Cetwa eine Stunde lang vorgenommen wird, und.daß der Haftkleber und die Mantelschicht in. dem Extruderkopf bei einer Temperatur zwischen 140 und 170 0C extrudiert werden, wobei die Fließgeschwindigkeiten des Haftklebers und der Mantelschicht bei 140 0G auf mindestens 5 cm/sec und bei 170 0G auf mindestens 10 cm/sec eingestellt werden«
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichne-t dadurch, daß ein Verhältnis zwischen der Pließgeschwindigkeit von Haftkleber und Mantelschicht zu der Geschwindigkeit des sich durch den Extruderkopf bewegenden Stahlrohres auf einen Wert von 1 : 1,1 eingestellt wird«,
3. Verfahren nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß vor dem Ummanteln des Stahlrohres auf dessen Oberfläche in an sich bekannter Weise eine.Grundschicht eines heißhärtenden duroplastischen Harzes, z, B, eines Epoxiharzes oder eines Pheno!-Epoxiharzes aufgebracht wird, wobei das Rohr vor dem Ummanteln auf etwa 100 0C
-^ ,L'rh
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und nach dem Ummanteln auf etwa 200 0C erwärmt wird,
4. Verfahren nach den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Stahlrohr vor dem Ummanteln bzw0 vor dem Aufbringen der duroplastischen Harzschicht in an sich bekannter Weise induktiv vorgewärmt wird«
5« Verfahren nach den Punkten 1 bis 4 für das.Ummanteln von Stahlrohren mit Durchmessern zwischen 100 mm und 500 mm, gekennzeichnet dadurch, daß für die kleineren Rohrdurchmesser die höhere Temperatur und die höheren Pließgeschwindigkeiten und für die größeren Rohrdurchmesser die niedrigere Temperatur und die kleineren Pließgeschwindigkeiten eingestellt werden·
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