DE3102350A1

DE3102350A1 - Multilayer pipe of thermoplastic

Info

Publication number: DE3102350A1
Application number: DE19813102350
Authority: DE
Inventors: Horst 4352 Herten Vogelsang
Original assignee: Ernst Vogelsang GmbH and Co KG
Current assignee: Ernst Vogelsang GmbH and Co KG
Priority date: 1981-01-24
Filing date: 1981-01-24
Publication date: 1982-08-19

Abstract

The invention relates to a multilayer pipe of thermoplastic in which the individual layers are formed simultaneously by extrusion, guided one onto the other and united. The outer layer consists of virgin polyvinyl chloride. The inwardly adjacent layer consists of regenerated polyvinyl chloride. The materials of the two layers are mixed together in the transient region from layer to layer. In this manner, a multilayer pipe is obtained which largely comprises regenerated polyvinyl chloride, but meets all requirements with respect to strength, stability and chemical behaviour. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein mehrlagiges RohrThe invention relates generically to a multi-layer pipe

aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem die einzelnen Lagen (mit Hilfe eines einzigen Strangpreßwerkzeuges) im Wege des Strangpressens gleichzeitig erzeugt, aufeinandergeführt und vereinigt werden. - In der technischen Praxis spricht man insoweit auch von einer Ko-Extrusion der einzelnen Lagen.made of thermoplastic material, in which the individual layers (with Using a single extrusion tool) by extrusion at the same time are generated, brought together and united. - Speaking in technical practice in this respect, there is also a co-extrusion of the individual layers.

Bei den (aus der Praxis) bekannten Rohren der beschriebenen Gattung bestehen die einzelnen Lagen aus unterschiedlichen Kunststoffen, z. B. besteht die Außenlage aus Polyvinylchlorid, die nach innen anschließende, aber aus einem Kunststoff mit anderen chemischen Eigenschaften, z. B. aus Polytetrafluoräthylen mit hoher Resistenz gegen bestimmte chemische Substanzen. Die Außenlage ist die dickere Lage. Sie bestimmt die statischen Verhältnisse, die Stabilität und die Festigkeit des Rohres. Die Vereinigung der Lagen ist eine mehr oder weniger ausgeprägte, aber oberflächige Schweißverbindung. Der Verbund zwischen Außenlage und Innenlage trägt zur Stabilität und zur Festigkeit des Verbundrohres nur wenig bei. Die Außenlage besteht aus jungfräulichem Polyvinylchlorid. Jungfräuliches Polyvinylchlorid bezeichnet Polyvinylchlorid, welches unmittelbar aus dem Herstellungsprozeß kommend der Verarbeitung zugeführt wird, also noch keine Regeneration aus rezirkulierten Abfallstoffen od. dgl. erfahren hat.In the known (from practice) pipes of the type described the individual layers consist of different plastics, e.g. B. consists of the Outer layer made of polyvinyl chloride, which is connected to the inside, but made of a plastic with other chemical properties, e.g. B. made of polytetrafluoroethylene with high Resistance to certain chemical substances. The outer layer is the thicker layer. It determines the static conditions, the stability and the strength of the Pipe. The union of the layers is more or less pronounced, but superficial Welded joint. The bond between the outer layer and the inner layer contributes to stability and contributes little to the strength of the composite pipe. The outer layer consists of virgin Polyvinyl chloride. Virgin polyvinyl chloride refers to polyvinyl chloride, which is fed to processing directly from the manufacturing process, So no regeneration from recirculated waste materials or the like has yet been experienced Has.

Für andere Zwecke mit hohen Anforderungen in bezug auf Festigkeit, Stabilität und auch chemischem Verhalten, z. B. für Kabelführungen, Wasserleitungen u. dgl. kennt man einlagige Rohre, die über ihre gesamte Wanddicke aus jungfräulichem Polyvinylchlorid bestehen.For other purposes with high requirements in terms of strength, Stability and chemical behavior, e.g. B. for cable guides, water pipes and the like are known single-layer pipes, which over their entire wall thickness from virgin Consist of polyvinyl chloride.

Derartige Rohre sind aufwendig. Andererseits fallen in der industriellen Praxis erhebliche Polyvinylchloridmengen als Abfallstoffe an, die früher vernichtet wurden, in zunehmendem Maße aber rezirkuliert werden. Man gewinnt daraus regeneriertes Polyvinylchlorid, welches zu neuen Produkten verarbeitet werden kann. Die Qualität des regenerierten Polyvinylchlorid ist jedoch schlechter als die von jungfräulichem Polyvinylchlorid. Sie nimmt im übrigen ab, je häufiger das Polyvinylchlorid rezirkuliert wird. Regeneriertes Polyvinylchlorid kann daher für Gegenstände, an die hohe Anforderungen in bezug auf Festigkeit, $tabilität und chemisches Verhalten gestellt werden, bisher nicht eingesetzt werden.Such pipes are expensive. On the other hand, fall in the industrial Practice significant amounts of polyvinyl chloride as waste that is destroyed earlier but are increasingly being recirculated. Regenerated material is obtained from it Polyvinyl chloride, which can be processed into new products. The quality however, the regenerated polyvinyl chloride is inferior to that of virgin Polyvinyl chloride. It also decreases the more the polyvinyl chloride is recirculated will. Regenerated polyvinyl chloride can therefore be used for objects with high requirements with regard to strength, stability and chemical behavior, so far cannot be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit regeneriertem Polyvinylchlorid hergestelltes Rohr zu schaffen, welches in bezug auf Festigkeit, Stabilität und chemischem Verhalten allen Anforde# rungen genügt.The invention is based on the object of a with regenerated polyvinyl chloride To create manufactured pipe, which in terms of strength, stability and chemical behavior meets all requirements.

I Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Außenlage aus jungfräulichem Polyvinylchlorid, die nach innen anschließende Lage aus regeneriertem Polyvinylchlorid besteht und daß die Werkstoffe der beiden Lagen im Übergangsbereich von Lage zu Lage miteinander vermischt sind. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein dreilagiges Rohr, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß über den schon beschriebenen Aufbau hinaus außer dem eine Innenlage aus jungfräulichem Polyvinylchlorid angeordnet 1 und auch deren Werkstoff im Ubergangsbereich zur mittleren Lage mit dem Werkstoff der mittleren Lage vermischt ist. Im allgemeinen wird man die Außenlage und/oder die Innenlage härter einstellen als die Lage aus regeneriertem Polyvinylchlorid. Von besonderer Bedeutung ist eine Ausführungsform der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Außenlage und/oder die Innenlage eine Dicke von nur ein bis einigen Millimetern aufweist bzw. aufweisen, daß aber die Lage aus regeneriertem Polyvinylchlorid eine demgegenüber um ein Vielfaches größere Dicke besitzt. Die Lage aus regeneriertem Polyvinylchlorid kann eine Zumischung aus grobkörnigen, insbesondere porösen Füllern, Schaumstoff od. dgl. aufweisen, sie kann auch von eingeschlossenen Gasblasen durchsetzt sein. I To solve this problem, the invention teaches that the outer layer made of virgin polyvinyl chloride, the inwardly connected layer made of regenerated There is polyvinyl chloride and that the materials of the two layers in the transition area are mixed with one another from layer to layer. A preferred embodiment of the The invention relates to a three-layer pipe, which is characterized in that in addition to the structure already described, there is also an inner layer made of virgin material Polyvinyl chloride arranged 1 and also their material in the transition area to the middle Layer is mixed with the material of the middle layer. Generally one will make the outer layer and / or the inner layer harder than the location made of regenerated polyvinyl chloride. One embodiment is of particular importance of the invention, which is characterized in that the outer layer and / or the inner layer has or have a thickness of only one to a few millimeters, but that the layer made of regenerated polyvinyl chloride is a multiple has greater thickness. The layer of regenerated polyvinyl chloride can be admixed made of coarse-grained, in particular porous fillers, foam or the like, it can also be penetrated by enclosed gas bubbles.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß ein erfindungsgemäßes mehrlagiges Rohr weitgehend aus regeneriertem Polyvinylchlorid besteht, nichtsdestoweniger aber allen Anforderungen in bezug auf Festigkeit, Stabilität und in bezug auf chemisches Verhalten genügt. Das gilt insbesondere für die bevorzugte Ausft1hrungsform der Erfindung, bei der sowohl eine Außenlage als auch eine Innenlage aus jungfräulichem Polyvinylchlorid besteht, während eine demgegenüber dicke Zwischenlage aus dem regenerierten Polyvinylchlorid aufgebaut ist. Bei dieser Sandwich-Gestaltung eines erfindungsgemäßen Rohres erreicht man überraschenderweise, daß in bezug auf Festigkeitsverhalten und Stabilitätsverhalten die Qualitätsminderung des regenerierten Polyvinylchlorides praktisch vollständig ausgeglichen wird. Voraussetzung ist allerdings ein stoffschlüssiger Verbund zwischen den einzelnen Lagen, wie er sichergestellt ist, wenn in der angegebenen Weise die Werkstoffe der Lagen im übergancrsbereich von Lage zu Lage miteinander vermischt sind. Dann sud die Ubergangsbereiche in festigkeitst er Hinsicht keine Schwachstellen mehr. Die Vermischung erreicht man leicht, indem das gleichzeitige Strangpressen der Lagen mit entsprechenden Temperaturen durchgeführt wird und die Lagen aufeinandergeführt werden, wenn sie sich noch im Quasi-Flüssigkeitszustand befinden, so daß von selbst in einer durch Temperatursteuerung und Extrusionsgeschwindigkeit vorgebbaren Schichtdicke die Vermischung erfolgt. Dazu trägt auch bei, daß die einzelnen Lagen beim Extrusionsvorgang im geringen Mal3e unterschiedliche Extrusionsgeschwindigkeite aufweisen. So entsteht ein wirksamer Verbund, was darauf beruht, daß das jungfräuliche Polyvinylchlorid einerseits und das regenerierte Polyvinylchlorid andererseits sich ohne Schwierigkeiten miteinander vermischen, so daß nicht lediglich eine Schweißverbindung, sondern ein echter stoffschlüssiger Verbund entsteht.The advantages achieved are to be seen in the fact that an inventive multilayer pipe consists largely of regenerated polyvinyl chloride, nonetheless but all requirements with regard to strength, stability and with regard to chemical Behavior is enough. This applies in particular to the preferred embodiment of the Invention in which both an outer layer and an inner layer made of virgin Polyvinyl chloride is made up of the regenerated, while a thick intermediate layer Polyvinyl chloride is built up. In this sandwich configuration, one according to the invention Rohres surprisingly achieved that in terms of strength behavior and Stability behavior the reduction in quality of the regenerated polyvinyl chloride is practically completely balanced. However, a cohesive one is a prerequisite Bond between the individual layers, as it is ensured when in the specified Match the materials of the layers with one another in the transition area from layer to layer are mixed. Then the transition areas in terms of strength are nonexistent More weak points. Mixing is achieved easily by the simultaneous extrusion of the layers carried out at appropriate temperatures and the layers are brought together when they are still in the quasi-liquid state are located so that by themselves in one by temperature control and extrusion speed The mixing takes place at a predeterminable layer thickness. That also helps the individual Slightly different extrusion speeds during the extrusion process exhibit. This creates an effective bond, which is based on the fact that the virgin Polyvinyl chloride on the one hand and the regenerated polyvinyl chloride on the other hand mix with each other without difficulty, so that not just a welded joint, but a real cohesive bond is created.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ledifich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Rohr, ausschnittsweise, und lig. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1.In the following, the invention is based on just one embodiment Illustrative drawing explained in more detail. It show in a schematic representation 1 shows an axial section through a pipe according to the invention, in detail, and lig. 2 shows another embodiment of the object according to FIG. 1.

Die in den Figuren dargestellten mehrlagigen Rohre 1 bestehen aus thermoplastischem Kunststoff. Die einzelnen Lagen sind mit Hilfe eines einzigen Strangpreßwerkzeuges im Wege des Strangpressens oder Extrudierens gleichzeitig erzeugt, aufeinandergeführt und vereinigt.The multilayer pipes 1 shown in the figures consist of thermoplastic plastic. The individual layers are with the help of a single Extrusion tool generated simultaneously by extrusion or extrusion, brought together and united.

Bei der Ausführungsf<>rm nach Fig. 1 besteht die Außenlage 2 aus jungfräulichem Polyvinylchlorid, die nach innen anschließende Lage 3 aber aus regeneriertem Polyvinylchlorid. Die Werkstoffe der beiden Lagen 2, 3 sind im Ubergangsbereich 4 von Lage zu Lage miteinander in einer geringen Schichtdicke vermischt, wie der Lupenausschnitt in Fig. 1 zeigt.In the embodiment according to FIG. 1, there is the outer layer 2 made of virgin polyvinyl chloride, but the inwardly adjoining layer 3 is made of regenerated polyvinyl chloride. The materials of the two layers 2, 3 are in the transition area 4 mixed with each other from layer to layer in a small layer thickness, like the one The magnifying glass section in Fig. 1 shows.

Fig. 2 zeigt demgegenüber die Ausführungsform, bei der außerdem eine Innenlage 5 aus jungfräulichem Polyvinylchlorid angeordnet ist, wobei allerdings auch deren Werkstoff im Übergangsbereich 4 von Lage zu Lage mit dem regenerierten Polyvinylchlorid der Lage 3 vermischt ist.In contrast, Fig. 2 shows the embodiment in which also a Inner layer 5 is arranged from virgin polyvinyl chloride, although also their material in the transition area 4 from layer to layer with the regenerated Polyvinyl chloride of layer 3 is mixed.

Sowohl die Außenlage 2 als auch die Innenlage 5 mögen härter eingestellt sein, als die Lage aus regeneriertem Polyvinylchlorid.Both the outer layer 2 and the inner layer 5 may be set to be harder than the regenerated polyvinyl chloride sheet.

Im übrigen besitzen im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung die Außenlage 2 und die Innenlage 5 eine Dicke von nur etwa einem Millimeter, während demgegenüber die Lage 3 aus regeneriertem Polyvinylchlorid eine um ein Vielfaches größere Dicke aufweist. Die Lage 3 aus regeneriertem Polyvinylchlorid kann Zumischungen von grobkörnigen, ggf. geblähten Füllern aufweisen oder eingeschlossene Gasblasen besitzen.In addition, have in the exemplary embodiment and according to the preferred embodiment According to the invention, the outer layer 2 and the inner layer 5 have a thickness of only about one Millimeters, while in contrast the layer 3 made of regenerated polyvinyl chloride has many times greater thickness. The layer 3 made of regenerated polyvinyl chloride may have admixtures of coarse-grained, possibly expanded fillers or included Have gas bubbles.

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Claims

Multi-layer pipe made of thermoplastic material Patent claims: Multi-layer pipe made of thermoplastic material, in which the individual layers in Ways of the extrusion process qletchzeiLiq (~ created, merged and united are, that the outer layer (2) is made of virgin Polyvinyl chloride, the inwardly adjoining layer (3) made of regenerated polyvinyl chloride consists and that the materials of the two layers (2, 3) in the transition area (4) of Layer to layer are mixed together.

2. Tube according to claim 1, characterized in that also a Inner layer (5) made of virgin polyvinyl chloride and also its material in the transition area (4) to the middle layer (3) with the material of the middle layer (3) is mixed.

3. Pipe according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the outer layer (2) and / or the inner layer (5) are set harder than that Layer (3) made of regenerated polyvinyl chloride.

4. Pipe according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the outer layer (2) and / or the inner layer (5) have a thickness of one to a few Have millimeters and that the layer (3) made of regenerated Riyvinylchlorid one in contrast, has a thickness that is many times greater.

5. Pipe according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the layer (3) made of regenerated polyvinyl chloride is an admixture of coarse-grained, possibly has porous fillers, foam or enclosed gas bubbles.