Sistemes de curat per a la producció de canonada PRFV en continu i en discontinu

El sistema convencional de curat per al procés FW en discontinu està normalment basat en una combinació d'un peròxid d'metiletilcetona (MEKP) de mitjana o baixa reactivitat amb cobalt (Butanox 1), que permet obtenir un llarg temps (gel time) en el bany de resina. L'inconvenient és el llarg gel time i temps de curat (Curing time) del tub a temperatura ambient. Això es pot resoldre equipant la línia amb llums de IR per aconseguir una elevada temperatura de curat del tub i amb això, una velocitat de curat superior i un temps de producció inferior. Però els desavantatges d'usar peròxids de MEK convencionals a elevades temperatures són la seva baixa eficàcia i per tant la seva relativa baixa velocitat final del curat.

Per trobar una solució a la baixa velocitat de producció i ineficaç polimerització, la combinació d'un sistema de dues peròxids amb cobalt amb un procés FW en continu resulta satisfactòria. El principi està basat en un 'Kicker' que comença la reacció i un 'Finisher' que permet una polimerització òptima i aconsegueix la màxima eficàcia. Usant aquests sistemes de dos peròxids en una producció FW en continu es pot obtenir una velocitat de producció més elevada comparada amb el sistema de referència. Depenent del sistema de curat, es pot incrementar d'un 22% a un 33% la velocitat de producció.

La producció de canonades PRFV per al transport d'aigua en general és un negoci en auge. Una de les raons és el gran increment de demanda d'aigua potable, especialment en països càlids. La imprevisible climatologia, per exemple en el sud d'Europa on hi ha amplis períodes de sequera, té també una influència.

El resultat és que el transport d'aigua potable d'una zona a una altra s'ha convertit en quelcom cada vegada més important i per tant ha passat a ser una prioritat.

Les canonades de PRFV basant polièster insaturat (UP) es poden produir de quatre formes diferents: procés FW en discontinu, procés FW en continu, procés Hobas i procés Meyer.

Aquesta presentació se centrarà en la comparació dels processos de plegament (FW) discontinus i continus.

El principi bàsic del mètode discontinu és un equipament relativament simple, amb un bany de resina i un mandril, i un sistema de curat basat en un MEKP de reactivitat mitjana amb cobalt. Algun inhibidor pot ser necessari en algunes circumstàncies. Mitjançant aquest procés, s'arriba a la màxima velocitat de línia en relació amb la longitud, el diàmetre i el gruix de la capa de la canonada.

El següent únic pas possible per incrementar la producció és la instal·lació de més línies.

En la producció en discontinu de canonades, el sistema de curat de referència està basat en MEKP / cobalt. Cal combinar un llarg temps amb una velocitat de curat mitjana / baixa i el seu corresponent temps de desemmotllament. Ajustant / modificant el sistema de curat s'aconsegueix una millora en el temps de desemmotllament i per tant en la velocitat de producció.

Un altre problema en la producció de canonades pel mètode discontinu és el gruix de la capa. A mesura que creix el diàmetre de la canonada, també ho fa el gruix de paret, és necessari de vegades 30 o fins i tot 45 mm. En existir una relació directa entre l'espessor i el pic exotèrmic, fàcilment es poden preveure alguns problemes. Això passa perquè en excedir un cert màxim pic exotèrmic, es produeixen tot tipus de fallades mecàniques com esquerdes, laminació i fibres blanques (contacte reduït entre la fibra de vidre i la resina de polièster curada). Per tant, cal adaptar el sistema de curat a un amb un pic exotèrmic més reduït, per sota de 100 ° C.

L'altra possibilitat és la de canviar al procés d'enrotllament (FW) continu.

Els sistemes de curat usats aquí estan inicialment basats en MEKP / cobalt (Butanox 2) i per diàmetres de canonada mitjans, la velocitat de producció es pot incrementar fins a 25 m / h. Aquí, el temps obert ja no és d'importància, ja que els components líquids i sòlids es barregen sovint just abans de l'aplicació en un procés continu.

El temps de desemmotllat en canvi sí que és molt important (la velocitat de producció es mesura en m / h).

L'assumpte està en com millorar aquesta situació? Ajustar / modificant el sistema de curat es pot una vegada més aconseguir una millora.

Quan es comparen dos processos d'enrotllament (FW), s'observa una velocitat de producció superior i un curat més eficient en el mètode FW en continu. Això es reflecteix en un contingut d'estirè residual (RS) menor en el producte final (tub). En el mètode discontinu, un menor RS s'aconsegueix només amb un post-curat, el qual significa costos addicionals en necessitar elevades temperatures durant diverses hores. Sembla clar, tan bon punt el mètode continu ofereix avantatges competitius sobre el mètode discontinu.

Fins ara s'ha vist com aconseguir unes ràtios de producció més canviant el sistema de curat. En situacions més o menys ideals això és així. Però la realitat pot semblar una mica diferent. Un dels factors de major influència negativa resulta ser la humitat. La influència de l'aigua en la velocitat de producció d'una canonada és un fenomen molt menys conegut. Específicament fa referència a la interferència de la humitat amb el sistema de curat. L'aigua no reacciona amb el peròxid orgànic en si mateix però sí que ho fa amb un altre component important, el cobalt. Es forma un complex molt estable que no dóna la reacció esperada amb el peròxid orgànic. Dit d'una altra manera, l'accelerant de cobalt acaba parcialment desactivat de manera que el sistema de curat dóna un gel time molt més llarg, una menor reactivitat i al final, una ràtio de producció més baix.

Com evitar aquesta situació no desitjada? El primer evidentment és controlar l'emmagatzematge de les càrregues i reforços en relació a la humitat. Però hi ha altres formes, el accelerant de cobalt convencional exhibeix aquest comportament però hi ha altres productes de nou desenvolupament amb característiques adaptades per a la prevenció d'aquestes reaccions.

A un nivell baix, fins un 0.5% (sobre resina), gairebé no hi ha influència. Però a nivells superiors, el gel time s'incrementa ràpidament fins a valors molt alts resultant un sistema de curat de molt baix rendiment. Això és degut a que el cobalt no activa o només parcialment, el peròxid orgànic. En alguns casos el temps de curat pot arribar a ser de fins a alguns dies.

Aquests nivells d'humitat es poden fàcilment arribar amb nivells relativament baixos d'humitat en la càrrega o fibres de reforç originals. Aquest component és el majoritari en la formulació final de la resina contribuint per tant de forma molt important.