CN102821932A - 用于修复已设置管的衬套材料和使用该材料修复已设置管的方法 - Google Patents

Abstract

不管是否为低水分含量都具有低粘度和非常好的浸渍性质的用于修复已设置管的衬套材料，和通过使用该材料在老化的已设置管(特别是地下管)的内表面提供衬套而修补管路的用于修复已设置管的方法已设置管。用于修复已设置管的衬套材料，特征在于将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物浸渍到树脂吸收基础材料中，该树脂吸收基础材料的一个表面覆盖有液密膜。

Description

用于修复已设置管的衬套材料和使用该材料修复已设置管的方法

技术领域

本发明涉及用于修复已设置管的衬套材料和使用该材料修复已设置管的方法，更具体地，本发明涉及不管是否为低水分含量都具有低粘度和非常良好的浸渍性质的用于修复已设置管的衬套材料，和通过使用该材料在老化的(受损，deteriorated)已设置管(特别是地下管)的内表面提供衬套而修补管路的用于修复已设置管的方法已设置管。

背景技术

在已设置管例如埋在地下的地下管等(例如下水道管、供水管、农业水管)老化的情况下，已经提出并实际应用了通过在管路的内表面提供衬套而修补管路的各种用于修复已设置管的方法。

作为这样的修复方法之一，存在通过如下进行修理的修复方法：首先，预先形成其中将未固化的固化性树脂浸渍到外表面覆盖有树脂膜的管状树脂吸收基础材料中的管状衬套材料；然后，使用该管状衬套材料通过流体压力使该管状衬套材料反转(内外翻转)并将该管状衬套材料插入到管道内部；然后将该管状衬套材料挤压到管路内壁以使在该状态下浸渍的固化性树脂固化(例如，参见专利文献1)。

在该类型的方法中，使管状衬套材料平坦化并以折叠和层合的状态排列在闭合容器内，并且其一端弯向外侧以附着在与闭合容器连接的反转喷嘴的开口端的外周上，并且通过在闭合容器内施加流体压力(水压或气压)使衬套材料反转并插入管路内部。然后，在将该衬套材料挤压到管路内部的同时，用蒸汽或者热水加热衬套材料并使其固化，以通过固化的衬套材料获得管路内表面的衬套。

作为用于以上常规修复方法的固化性树脂，不饱和聚酯树脂或环氧树脂是常用的。但是，因为不饱和聚酯树脂或环氧树脂是源自石油作为主要原料的合成树脂，在具有石油资源耗竭问题的现今，不能认为它适宜作为用于修补或修复老化的已设置管的材料。

另一方面，作为非石油类固化性树脂，由糠醇单独地或作为共缩合物质制成的呋喃类树脂已经是公知的。

呋喃类树脂已经用于多种工业领域中作为层合体和复合材料(例如接合剂(joint cement，接合用胶合剂)、FRP)的基质树脂，因为其固化材料通常具有卓越的耐热性、耐溶剂性、和耐化学性。

但是，常规的呋喃类树脂包含源自树脂合成中缩合反应的水分，因此在用作层合体的基质树脂时，由于水的排放引起的层合体的尺寸收缩是大的问题。

为解决该问题，已经提出了通过在合成完成之后除去呋喃类树脂的缩合水而降低水分含量的方法(参见专利文献2)。但是，伴随着水分的降低，该方法指数地增加了呋喃类树脂的粘度，并且使得难以确保充分的浸渍能力，充分的浸渍能力对于作为层合体的基质树脂是不可缺少的。

此外，修复方法需要可经受土壤压力、地下水压力和活负载的强度特性，但是，在呋喃类树脂的情况下，存在如下问题：在试图通过添加填料增强强度特性时，浸渍到基础材料中变得困难，这是因为呋喃树脂组合物的粘度的过度增加。

在这样的情形下，期望开发不管是否为低水分含量都具有低粘度和非常良好的浸渍性质的用于修复已设置管的衬套材料，其解决了使用常规呋喃类树脂的修复方法所具有的问题。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：JP-A-2003-165158

专利文献2：JP No.3219769

发明内容

发明要解决的技术问题

鉴于以上常规技术问题，本发明的目的是提供由代替来自石油类合成树脂的固化性树脂构成的用于修复已设置管的衬套材料，以及提供不管是否为低水分含量都具有低粘度和非常良好的浸渍性质的用于修复已设置管的衬套材料，并且还提供在具有良好浸渍能力的同时具有高强度特性的用于修复已设置管的衬套材料，另外还提供其中基础树脂也由非石油类材料构成的用于修复已设置管的衬套材料，或者提供通过使用这样的衬套材料而能够有效地和方便地作业、具有良好品质和低成本的用于修复已设置管的方法。

问题的解决方案

本发明人深入研究了解决上述问题的方法并发现：制备通过将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物浸渍在其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料中而获得的物品并且将其用作用于修复已设置管的衬套材料，结果，有利于解决上述问题，并且本发明人已经已设置管基于该知识完成本发明。

也就是说，根据本发明的第一方面，提供用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物浸渍到树脂吸收基础材料中，该树脂吸收基础材料的一个表面覆盖有液密膜。

此外，根据本发明的第二方面，提供用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物浸渍到其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料、另一树脂吸收基础材料、以及插入它们之间的增强纤维基础材料中。

此外，根据本发明的第三方面，在第一或第二方面中，提供用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述呋喃类树脂是选自以下呋喃树脂组分中的至少一种：呋喃树脂，环氧改性的呋喃树脂，酚改性的呋喃树脂，醛改性的呋喃树脂，脲改性的呋喃树脂和三聚氰胺改性的呋喃树脂。

此外，根据本发明的第四方面，在第一至第三方面的任一项中，提供用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述呋喃类树脂的水分含量为10重量%或更低。

此外，根据本发明的第五方面，在第三或第四方面中，提供用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，除了所述呋喃树脂组分之外，所述呋喃类树脂还包含反应性稀释剂。

此外，根据本发明的第六方面，在第五方面中，提供用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述反应性稀释剂是糠醇和/或糠醛。

此外，根据本发明的第七方面，在第五或第六方面中，提供用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，相对于100重量份的所述呋喃树脂组分，所述反应性稀释剂为10至100重量份。

此外，根据本发明的第八方面，在第一至第七方面的任一项中，提供用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述固化性呋喃树脂组合物包含无机填料。

此外，根据本发明的第九方面，在第八方面中，提供用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述无机填料的pH为10或更低。

此外，根据本发明的第十方面，在第八或第九方面中，提供用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述无机填料已经实施了基于有机硅烷的表面处理。

此外，根据本发明的第十一方面，在第一至第十方面的任一项中，提供用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述固化性呋喃树脂组合物的粘度为50至3000mPa·s。

此外，根据本发明的第十二方面，在第一至第十一方面的任一项中，提供用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述树脂吸收基础材料和/或所述增强纤维基础材料由天然纤维制成。

此外，根据本发明的第十三方面，提供修复已设置管的方法，其通过将管状衬套材料插入已设置管，修复已设置管的内壁进行，特征在于，包括以下步骤：

在未浸渍的管状衬套材料中，将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物注入并浸渍于其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料中、或注入并浸渍于其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料、另一树脂吸收基础材料、以及插入它们之间的增强纤维基础材料中；

通过流体压力在将用所述固化性呋喃树脂组合物浸渍的管状衬套材料反转的同时，将用所述固化性呋喃树脂组合物浸渍的管状衬套材料插入所述已设置管；和

在将所述插入的管状衬套材料挤压到所述已设置管的内壁的状态下，使所述浸渍的固化性呋喃树脂组合物固化，从而覆盖所述已设置管的内壁。

此外，根据本发明的第十四方面，提供修复已设置管的方法，其通过将管状衬套材料插入已设置管，修复已设置管的内壁进行，特征在于，包括以下步骤：

在未浸渍的管状衬套材料中，将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物注入并浸渍于其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料中、或注入并浸渍于其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料、另一树脂吸收基础材料、以及插入它们之间的增强纤维基础材料中；

将用所述固化性呋喃树脂组合物浸渍的管状衬套材料拉入并插进已设置管中；和

在将所述插入的管状衬套材料挤压到所述已设置管的内壁的状态下，使所述浸渍的固化性呋喃树脂组合物固化，从而覆盖所述已设置管的内壁。

此外，根据本发明的第十五方面，在第十三或第十四方面中，提供修复已设置管的方法，特征在于，所述呋喃类树脂是选自以下呋喃树脂组分中的至少一种：呋喃树脂，环氧改性的呋喃树脂，酚改性的呋喃树脂，醛改性的呋喃树脂，脲改性的呋喃树脂和三聚氰胺改性的呋喃树脂。

此外，根据本发明的第十六方面，在第十三至第十五方面的任一项中，提供修复已设置管的方法，特征在于，所述呋喃类树脂的水分含量为10重量%或更低。

此外，根据本发明的第十七方面，在第十五或第十六方面中，提供修复已设置管的方法，特征在于，除了所述呋喃树脂组分之外，所述呋喃类树脂还包含反应性稀释剂。

此外，根据本发明的第十八方面，在第十七方面中，提供修复已设置管的方法，特征在于，所述反应性稀释剂是糠醇和/或糠醛。

此外，根据本发明的第十九方面，在第十七或第十八方面中，提供修复已设置管的方法，特征在于，相对于100重量份的所述呋喃树脂组分，所述反应性稀释剂为10至100重量份。

此外，根据本发明的第二十方面，在第十三至第十九方面的任一项中，提供修复已设置管的方法，特征在于，所述固化性呋喃树脂组合物包含无机填料。

此外，根据本发明的第二十一方面，在第二十方面中，提供修复已设置管的方法，特征在于，所述无机填料的pH为10或更低。

此外，根据本发明的第二十二方面，在第二十或第二十一方面中，提供修复已设置管的方法，特征在于，所述无机填料已经实施了基于有机硅烷的表面处理。

此外，根据本发明的第二十三方面，在第十三至第二十二方面的任一项中，提供修复已设置管的方法，特征在于，所述固化性呋喃树脂组合物的粘度为50至2000mPa·s。

此外，根据本发明的第二十四方面，在第十三至第二十三方面的任一项中，提供修复已设置管的方法，特征在于，所述树脂吸收基础材料和/或所述增强纤维基础材料由天然纤维制成。

发明的有益效果

根据本发明的用于修复已设置管的衬套材料、或使用该材料修复已设置管的方法，因为固化性树脂是源自生物质资源例如玉米穗轴、甘蔗渣、小麦杆作为主要原料的呋喃类树脂，因此能够应对石油资源的耗竭问题，以及将被植物所吸收的二氧化碳作为相对长期使用的命脉(life line)固定，或者，还在废弃和焚烧时获得仅将被植物所吸收的二氧化碳释放到大气中的被称为碳中性的状态。

此外，因为本发明的衬套材料在固化性呋喃树脂组合物中实现低粘度和低水分含量两者，且进一步地还给予高强度特性，因此可提供在固化时具有小的收缩同时保持高的强度，对于作业而言有效且方便的薄厚度的衬套材料，以及具有高品质和低成本的用于修复已设置管的方法。

附图说明

图1是本发明衬套材料一个实例(第二方面)的部分横截面图。

图2是未浸渍状态的管状衬套材料的一个实例的横截面图。

图3是其中将浸渍有图2衬套材料的本发明衬套材料反转以设置在已设置管内的实施方式的一个实例的横截面图已设置管。

图4是处于在已设置管内扩径并且与所述已设置管内壁一体化的状态的已设置管已设置管本发明衬套材料的一个实例的横截面图。

图5是显示用于修复已设置管的方法的一个步骤的说明图。

图6是显示用于修复已设置管的方法的一个步骤的说明图。

具体实施方式

本发明的用于修复已设置管的衬套材料(下文也可以称为“本发明衬套材料”)是通过将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物浸渍到其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料中获得的材料(下文也可以称为“第一方面”)，或通过将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物浸渍到其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料、和另一树脂吸收基础材料、以及插入它们之间的增强纤维基础材料中获得的材料(下文也可以称为“第二方面”)。

在本发明衬套材料中，优选的是，树脂吸收基础材料具有90%或更少、优选为10至90%的孔隙率，因为固化性树脂的可靠浸渍变得可能，从而将在固化后在树脂吸收基础材料中空隙等形成的问题抑制至最小，而且此外，优选的是，壁厚为3mm或更大，且优选为4mm或更大，因为可以实现充分的保护特性。

树脂吸收基础材料可以是任何材料，只要它是可浸渍固化性树脂的基础材料，但是，作为树脂吸收基础材料，使用例如无纺布、短切原丝(choppedstrand)垫(毡，mat)等。

此外，作为树脂吸收基础材料，可以使用单层或者由不同材料构成的多层的结构形式中的任意形式，并且在单层的情况下，优选将由无纺布或短切原丝垫构成的片状基础材料制成圆筒形状，而在多层的情况下，如将在稍后描述的图1中所示的，优选的是，通过将纤维增强基础材料插入到在两层中重叠的无纺布之间而形成。

作为无纺布的材料，具有高强度和高弹性的材料例如聚酯、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯等是优选的，并且在它们之中，树脂是优选的；并且还可使用具有挠性和多孔性的具有连续长丝或者短纤维的毡(felt)、垫(mat)、无纺布、网等。

作为短切原丝垫，优选的是这样的材料等：其中将例如玻璃纤维等的原丝切割成恒定的长度，以垫的状态分散，然后均匀地提供压敏粘合剂或热塑性树脂等的粘合剂进行热熔融，并且使原丝自身粘附以制得垫。与使用树脂无纺布的情况相比，短切原丝垫能够提供更高强度的树脂吸收基础材料层。

使用天然纤维作为树脂吸收基础材料是优选的，因为用于修复已设置管的衬套材料总体上变成非石油类材料。作为用于树脂吸收基础材料中的天然纤维，可例举由棉、苎麻、亚麻、黄麻、洋麻等制成的纤维，但是，考虑到树脂的浸渍能力、加工性和供应稳定性，苎麻和亚麻是特别优选的。

作为树脂吸收基础材料，这样的材料是优选的：在单层的情况下其一个表面和在多层的情况下其任一层的一个表面用膜液密地覆盖的材料；特别是，其中一个表面与不透水的膜粘附以在一个表面处形成不透水的层的材料。该不透水的层可例如通过如下形成：将树脂吸收基础材料用合成树脂类材料例如聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯、聚氯乙烯、弹性体、合成橡胶以厚度为约0.2至2.0mm的膜材料或片材材料形式的状态覆盖。

作为增强纤维基础材料的材料，玻璃纤维、碳纤维、聚芳酰胺纤维、无机纤维、有机纤维、晶须等是优选的，并且在它们之中，考虑到所获得的纤维增强树脂层的强度和价格的平衡，玻璃纤维是优选的。此外，增强纤维的直径为3至25μm的材料是优选的，并且考虑到强度和价格，纤维直径为5至20μm的材料是更优选的。

使用天然纤维作为增强纤维基础材料是优选的，因为用于修复已设置管的衬套材料总体上变成非石油类材料。作为用于树脂吸收基础材料中的天然纤维，可例举由棉、马尼拉麻、剑麻、竹等，但是，考虑到强度和供应稳定性，竹是特别优选的。

在本发明衬套材料中，优选的是，浸渍在树脂吸收基础材料中的固化性呋喃树脂组合物包含呋喃类树脂和固化剂，并且具有通常2小时或更长、优选5小时或更长、且还更优选12小时或更长的适用期(贮存期，pot life)，以确保所述树脂组合物的浸渍、本发明衬套材料的反转步骤或安装步骤的作业时间。

作为固化性呋喃树脂组合物的粘度，在25°C的粘度通常为50至3000mPa·s，优选为100至2000mPa·s，且更优选为100至1000mPa·s，因为太低的粘度倾向于在挤压到内壁时导致树脂不足，而太高的粘度使得浸渍到树脂吸收基础材料中是困难的。

作为呋喃类树脂，呋喃树脂和改性的呋喃树脂是优选的。

呋喃树脂是基于糠醛或糠醇作为起始物质的聚合物、或其前体(低聚物)，并且包括糠醇型，糠醇-糠醛共缩合型，糠醇-醛共缩合型，糠醛-酮共缩合型，糠醛-酚共缩合型，糠醇-脲共缩合型，糠醇-酚共缩合型等。

呋喃树脂的前体包括糠醇型，糠醇-糠醛共缩合型，糠醇-醛共缩合型，糠醛-酮共缩合型，糠醛-酚共缩合型，糠醇-脲共缩合型，糠醇-酚共缩合型等。

作为呋喃类树脂，可以使用任何种类的呋喃类树脂，但是，因为包括挠性、表面硬度等以及强度或耐湿性作为衬套材料所需的特性，或者是工业上稳定供应的，糠醇型、或糠醇-甲醛共缩合型树脂是优选的。

作为改性的呋喃树脂，例如，包括环氧改性的、酚改性的、醛改性的、脲-改性的或三聚氰胺-改性的呋喃树脂。

呋喃类树脂的水分含量优选为10%或更低，且特别优选为9%或更低，因为太高的值使在固化时由水排放引起的尺寸收缩提高。

固化剂没有特别限制，只要其能够使呋喃类树脂固化，并且固化剂包括，例如，有机酸例如有机磺酸、有机羧酸、及其水溶液，无机酸例如氢氯酸、硫酸、及其水溶液。

有机磺酸包括，例如，对甲苯磺酸、苯磺酸、二甲苯磺酸、甲烷磺酸等。

有机羧酸包括，例如，丙二酸、琥珀酸、马来酸、草酸、乙酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、苯甲酸、柠檬酸等。

作为固化剂，考虑到满足固化时间的缩短和适用期两者，还优选的是，单独使用热反应型的潜在性酸固化剂或将其与其它固化剂组合使用。热反应型的潜在行酸固化剂没有特别限制，只要其在常温难以与包含在呋喃类树脂中的组分反应，并且在固化中通过加热迅速反应以形成酸，但是，考虑到在常温的稳定性和在固化中通过加热引起的反应速度，优选的是至少包含以下的任何物质：无机铵盐、伯胺盐、仲胺盐、和叔胺盐，且特别优选的是至少包含以下的任何物质：氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、甲胺盐酸盐、二甲胺盐酸盐、乙胺盐酸盐、和二乙胺盐酸盐。

考虑到粘度调节或反应性调节，还优选的是将反应性稀释剂添加到本发明的呋喃类树脂中。在该情况下，反应性稀释剂没有特别限制，只要其具有低粘度、与呋喃树脂组分的相容性、并且在呋喃树脂组分固化时反应和凝固，但是，考虑到与呋喃树脂组分的相容性或源自天然物质，单独的糠醇、单独的糠醛、或糠醇和糠醛的混合物是特别优选的。

相对于100重量份的呋喃树脂组分，反应性稀释剂的添加量优选为10至100重量份，还更优选为10至90重量份，且最优选为20至80重量份，因为太低的量可降低浸渍入基础材料中的能力，而太高的量可招致在形成层合体时的泄露，尽管其取决于反应性稀释剂的种类和呋喃树脂组分的粘度而不同。

考虑到强度特性的增强，还优选的是，将无机填料添加到本发明的固化性呋喃树脂组合物中。在该情况下，无机填料没有特别限制，只要它具有高的弹性模量且高填充是可能的，但是，考虑到防止固化抑制，PH为10或更低的无机填料是优选的，且特别地，玻璃粉末、硅石、滑石、高岭土、云母等是优选的，并且考虑到成本，高岭土和滑石是最优选的。

此外，作为无机填料，考虑到与呋喃类树脂的界面表面张力的增强，优选地对其实施表面处理。在该情况下，表面处理剂没有特别限制，只要其能够与无机填料或呋喃类树脂反应或键合，但是，有机硅烷类表面处理剂是优选的，因为容易形成结合，特别地，氨基硅烷类表面处理剂、环氧基硅烷类表面处理剂、和丙烯酰基硅烷类表面处理剂是最优选的。

相对于100重量份的呋喃类树脂，无机填料的添加量优选为10至200重量份，还更优选为20至150重量份，且最优选为30至100重量份，因为太低的量不能提供强度特性的增强效果，而太高的量可能招致由增加的粘度引起的对基础材料的浸渍能力的降低，虽然该量可以取决于呋喃类树脂的粘度而不同。

以下将参考附图对本发明衬套材料的实施方式进行说明。

图1是关于本发明一个实施方式的衬套材料的部分横截面图(第二方面)，和图2是显示预先以管状形状形成的未浸渍衬套材料的一个实例的横截面图。此外，图3是显示设置于已设置管内的本发明衬套材料的一个实例的横截面图，且图4是显示处于在已设置管内扩径并且与所述已设置管内壁一体化已设置管已设置管的状态的本发明衬套材料的一个实例的横截面图。

如图1中所示，衬套材料1具有：由不透性材料制得的覆盖层11；安装在覆盖层11内侧并浸渍有固化性树脂的树脂吸收基础材料层12，12以及插入它们之间的浸渍有固化性树脂的增强纤维基础材料层13。

优选的是，该覆盖层11是作为在最外层处具有不透水性质的、用具有高的液密性的树脂膜材料覆盖的不透水的层安装的，并且形成为具有弹性、挠性或柔软性，从而使得能够遵循已设置管的弯曲部分等的管形状。

如图2中所示，以下使用预先以作为能够与已设置管9的圆形横截面对应的圆筒形式的管状形状形成的未浸渍状态的衬套材料1已设置管，且如下将固化性呋喃树脂组合物浸渍到其中而对衬套材料1的情况进行说明。

如图2中所示，在覆盖层11排列在外表面处的状态下，将固化性树脂注入其内部。接着，对管状衬套材料1的内部进行减压以有效地排出树脂吸收基础材料层12和增强纤维基础材料层13中的空气，并使固化性树脂浸渍到树脂吸收基础材料层12和增强纤维基础材料层13中。树脂吸收基础材料层12和增强纤维基础材料层13的纤维之间的间隙(空间，space)用作脱气路径，因此，固化性树脂在真空抽吸时流动以顺利地浸渍到树脂吸收基础材料层12和增强纤维基础材料层13中。

以这种方式，如图3中所示，将浸渍有固化性呋喃树脂组合物的衬套材料1拉入或插入到已设置管9中，并且通过从内部施加压力，扩径以紧密地粘附至内壁。并且，如图4中所示，其紧密地粘附至已设置管9的内壁进行加衬。

如图4中所示，当对修补对象的已设置管9的内表面进行加衬时，该衬套材料1是以从形成内周面的一侧起的下列顺序以四层结构以圆筒方式形成的：覆盖层11、浸渍有固化性树脂的树脂吸收基础材料层12、浸渍有固化性树脂的增强纤维基础材料层13、和浸渍有固化性树脂的树脂吸收基础材料层12。此外，衬套材料1在对已设置管9的内壁进行加衬之前的步骤中以覆盖层11作为最外层，已设置管并且具有在其内侧顺序安装用浸渍有固化性树脂的树脂吸收基础材料层12、浸渍有固化性树脂的增强纤维基础材料层13、和浸渍有固化性树脂的树脂吸收基础材料层12的形式。

如图2中所示，设置和形成上述增强纤维基础材料层13，使得多块片状基础材料2，2处于相互交叠的方式。此外，增强纤维基础材料层13的交叠部分以彼此相对的方式排列，以沿管轴方向形成双纤维增强基础材料层。通过以这种方式分开形成增强纤维基础材料层13，由此彼此交叠，如图3中所示，使管状衬套材料1的外径小于已设置管9的管径并且在已设置管9内进行扩径变为可能，对应于已设置管9内壁的凹凸、段差(阶差，stepdifference)、间隙等变为可能，以及使得在扩径之后增强纤维均匀排列变为可能，这使得能够确保高的耐压性能和适当的强度。应该注意，在图3和图4中，由双阴影线显示的位置表示由片状基础材料2自身引起的交叠部分20。

在修复已设置管时，以这种方式形成的管状衬套材料1通过以平坦的形状交替地折叠而能够以顺序堆叠的状态被送至修补对象位置已设置管。

接下来将对本发明的修复已设置管的方法(下文也可以称为本发明修复方法)进行说明。

本发明修复方法的一个方面是修复已设置管的方法，其通过将管状衬套材料插入已设置管，修复已设置管的内壁进行，特征在于，包括以下步骤：在未浸渍的管状衬套材料中，将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物注入并浸渍于其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料中、或者注入并浸渍于其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料、另一树脂吸收基础材料、以及插入它们之间的增强纤维基础材料中；通过流体压力，在将用所述固化性呋喃树脂组合物浸渍的管状衬套材料反转的同时，将用所述固化性呋喃树脂组合物浸渍的管状衬套材料插入所述已设置管；和在将所述插入的管状衬套材料挤压到所述已设置管的内壁的状态下，使所述浸渍的固化性呋喃树脂组合物固化，从而覆盖所述已设置管的内壁。

此外，本发明修复方法的另一方面是修复已设置管的方法，其通过将管状衬套材料插入已设置管，修复已设置管的内壁进行，特征在于，包括以下步骤：在未浸渍的管状衬套材料中，将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物注入并浸渍于其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料中、或注入并浸渍于其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料、另一树脂吸收基础材料、以及插入它们之间的增强纤维基础材料中；将用所述固化性呋喃树脂组合物浸渍的管状衬套材料拉入并插进已设置管中；和在将所述插入的管状衬套材料挤压到所述已设置管的内壁的状态下，使所述浸渍的固化性呋喃树脂组合物固化，从而覆盖所述已设置管的内壁。

以下将参考图5、6对本发明的修复已设置管的方法(下文也可以称为本发明修复方法)的实施方式进行说明。在本发明修复方法中，考虑到作业时间的缩短、作业环境的保持和固化性材料的效率，以下方法是优选的。

在已设置管的修复作业之前，在其中在已设置管9中存在流体例如污水已设置管的情况下，优选将其暂且从管路中移除。如图5中所示，在已设置管9的管路中，以适当的间隔安装检修孔M1、M2，在接近的检修孔的上游侧安装堰塞部件(dammed member)3。堰塞的流体通过检修孔M1、M2绕行地上以被排出至下游侧的已设置管已设置管9。此外，在移除已设置管9中存在的异物例如已设置管沉积物或木片并实施高压水洗涤之后，开始管内的修复作业。

如图5中所示，通过将管状衬套材料1安装至地上的反转设备4，在管状衬套材料1反转的同时，将管状衬套材料1插入已设置管(反转步骤)。作为反转设备，可以使用已知设备，并且管状衬套材料1通过由反转设备提供加压流体而从末梢(tip)侧反转，并在通过内部压力充分扩径的情况下在紧密地粘附至已设置管的内壁的同时进行。也就是说，如图3中所示，通过反转设备的加压，在已设置管9中，在宽范围内给予均匀的力，因此，在管状衬套材料1中，浸渍有固化性树脂的树脂吸收基础材料层12粘附至内壁。此外，管状衬套材料1排列成使得覆盖层11形成已设置管9的内表面。

应该注意，管状衬套材料1进入已设置管9中的插入步骤不限于以此方式在通过流体压力反转的同时插入，而是可通过使用在最内层处安装覆盖层11的管状衬套材料拉入到已设置管9的内部而不进行反转的情况下进行插入。也就是说，在该情况下，管状衬套材料1在最外层处安装有树脂吸收基础材料层12。

随后，如图6中所示，在将反转并插入到已设置管9中的管状衬套材料1挤压到已设置管9的内壁上的状态下加热流体，已设置管已设置管以便使浸渍到树脂吸收基础材料层12和增强纤维基础材料层13中的固化性树脂固化以进行已设置管9的内壁的加衬(固化步骤)。以这种方式固化的管状衬套材料1被配置成与已设置管9的修复部分匹配，并且已设置管9通过管状衬套材料1而恢复。通过使用上述的固化性树脂，在保持具有被其充分浸渍的树脂吸收基础材料层12和增强纤维基础材料层13的管状衬套材料1的适当挠性的同时，可顺利进行反转作业并且可以提高作业效率。

实施例

以下将参考实施例和对比例对本发明进行更详细的说明，以证实本发明的优异性和本发明构成的卓越性，但是，本发明不应该限于这些实施例。

应该注意，用于实施例和对比例的评价和测量方法如下。

[管状衬套材料、和经恢复的修复的地下管的评价方法]

(1)水分含量

呋喃类树脂的水分含量根据JIS K0113-8：“卡尔·费希尔法(A Carl Fishertitration method)”中的定量滴定方法测量。

(2)粘度

固化性呋喃树脂组合物的粘度根据JIS K7117-1：“使用布鲁克菲尔德旋转式粘度计的表观粘度测定法(A measurement method of apparent viscosityusing the Brook Field type rotation viscometer)”中的B型粘度计方法测量。

(3)浸渍能力

目视观察固化性呋喃树脂组合物浸渍到基础材料中的浸渍程度。

(4)弯曲模量

从经修补的修复的地下管切割出的样品的挠曲模量根据JIS K7171：“弯曲特性的求算方法(A determination method of flexural characteristics)”测量。

<实施例1>

使用仅呋喃树脂组分(糠醇和甲醛的共缩合物，粘度为2700mPa·s，且水分含量为7.4重量%)作为呋喃类树脂。

此外，在相对于100重量份的呋喃类树脂添加3重量份固化剂(65%的对-甲苯磺酸水溶液)之后，使用“均相分散机(Homodisper)”将它们在1000rpm下搅拌10分钟，从而制备固化性呋喃树脂组合物。

向由在外表面覆盖有不透水的层的管状层合体构成的管状衬套的基础材料内部注入7500g/m²该固化性呋喃树脂组合物，其中该管状层合体由树脂无纺布(聚酯无纺布，孔隙率85%，和460g/m²)和树脂无纺织物(聚酯无纺织物，孔隙率85%，和600g/m²)制成；然后通过对所述基础材料的内部进行减压而对基础材料的内部进行脱气；和将固化性呋喃树脂组合物浸渍到基础材料中以获得厚度为6mm的管状衬套材料。

将得到的管状衬套材料安装在地面上的反转设备上，以在通过压缩空气使管状衬套材料1反转的同时，插入到内径为200mm的地下管中。随后，将反转插入到地下管内的管状衬套材料在挤压到地下管的内壁的状态下从内部使用90°C的热水加热4小时，从而使固化性呋喃树脂组合物固化以得到修复的地下管。其评价结果示于表1中。

<实施例2>

在将40重量份糠醛添加到100重量份呋喃树脂组分(糠醇和甲醛的共缩合物，粘度为2700mPa·s，且水分含量为7.4重量%)之后，使用“均相分散机”将其在1000rpm下搅拌5分钟，以制备呋喃类树脂。之后，使用该呋喃类树脂，通过与实施例1中类似的方法获得修复的地下管。其评价结果示于表1中。

<实施例3>

在将50重量份糠醇添加到100重量份呋喃树脂组分(糠醇和甲醛的共缩合物，粘度为2700mPa·s，且水分含量为7.4重量%)之后，使用“均相分散机”将其在1000rpm下搅拌5分钟，以制备呋喃类树脂。之后，使用该呋喃类树脂，通过与实施例1中类似的方法获得修复的地下管。其评价结果示于表1中。

<实施例4>

在将50重量份糠醇添加到100重量份呋喃树脂组分(糠醇和甲醛的共缩合物，粘度为14000mPa·s，且水分含量为1.3重量%)之后，使用“均相分散机”将其在1000rpm下搅拌5分钟，以制备呋喃类树脂。之后，使用该呋喃类树脂，通过与实施例1中类似的方法获得修复的地下管。其评价结果示于表1中。

<实施例5>

在将50重量份糠醇添加到100重量份呋喃树脂组分(糠醇和甲醛的共缩合物，粘度为2700mPa·s，且水分含量为7.4重量%)之后，使用“均相分散机”将其在1000rpm下搅拌5分钟，以制备呋喃类树脂。

进一步地，在向100重量份呋喃类树脂中添加40重量份无机填料高岭土(煅烧高岭土，平均颗粒直径为1.4μm，pH为5.5)和3重量份固化剂(65%的对甲苯磺酸水溶液)之后，使用“均相分散机”将其在1000rpm下搅拌10分钟，以制备固化性呋喃树脂组合物。之后，使用该固化性呋喃类树脂组合物，通过与实施例1中类似的方法获得修复的地下管。其评价结果示于表1中。

<实施例6>

通过与实施例1中类似的方式获得修复的地下管，除了将管状衬套用基础材料改变为无机填料高岭土(煅烧高岭土，平均颗粒直径为1.4μm，pH为9.0，基于氨基硅烷的表面处理)。其评价结果示于表1中。

<实施例7>

通过与实施例3中类似的方法获得修复的地下管，除了将其改变为在外表面覆盖有不透水的层的天然纤维无纺布(亚麻无纺布，孔隙率85%，460g/m²)和在外表面覆盖有不透水的层的天然纤维无纺布(亚麻无纺布，孔隙率85%，600g/m²)。其评价结果示于表1中。

<对比例1>

作为固化性的不饱和聚酯树脂组合物，在添加1重量份固化剂(过氧化物)到100重量份不饱和聚酯树脂(间苯二甲酸类树脂，粘度为1900mPa·s)中之后，使用“Homodisper”将其在1000rpm下搅拌10分钟，以制备固化性的不饱和聚酯树脂组合物。之后，使用该固化性的不饱和聚酯树脂组合物，通过与实施例1中类似的方法获得修复的地下管。其评价结果示于表1中。

从表1，理解，与对比例(其中使用源自石油的固化性树脂)相比，本发明的实施例(实施例1至7)(其中使用源自天然物质的呋喃类树脂作为固化性树脂)作为用于修复已设置管的衬套材料具有至少相当或更好的特性。

特别地，理解，在实施例2至4中，在保持强度特性的同时，实现了低粘度和浸渍能力两者，甚至在具有低水分含量的呋喃类树脂中也是如此；此外，在实施例5和6中，在保持低粘度的同时，实现了确保浸渍能力，甚至在通过高含量填充无机填料来增强强度特性时也是如此。

另一方面，理解，在实施例7中，还提供由非石油类材料构成的用于修复已设置管的衬套材料用于基础材料。

工业实用性

从以上清楚的是，由于不管是否为低的水分含量均具有低粘度和非常好的浸渍性质，因此本发明的用于修复已设置管的衬套材料适宜作为用于修复已设置管的衬套材料以修复各种已设置管的内周面已设置管，所述已设置管例如地下管如下水道管、供水管、农业用水管、埋在地下的气体管道。

因此，使用具有这样的期望特性的衬套材料的本发明的已设置管修复方法的工业实用性是极高的已设置管。

附图标记列表

1衬套材料

11覆盖层

12树脂吸收基础材料层

13增强纤维基础材料层

4反转设备

9已设置管

Claims (24)

1.用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物浸渍到树脂吸收基础材料中，该树脂吸收基础材料的一个表面覆盖有液密膜。

2.用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物浸渍到其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料、另一树脂吸收基础材料、以及插入它们之间的增强纤维基础材料中。

3.根据权利要求1或2的用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述呋喃类树脂是选自以下呋喃树脂组分中的至少一种：呋喃树脂，环氧改性的呋喃树脂，酚改性的呋喃树脂，醛改性的呋喃树脂，脲改性的呋喃树脂和三聚氰胺改性的呋喃树脂。

4.根据权利要求1至3中任一项的用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述呋喃类树脂的水分含量为10重量%或更低。

5.根据权利要求3或4的用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，除了所述呋喃树脂组分之外，所述呋喃类树脂还包含反应性稀释剂。

6.根据权利要求5的用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述反应性稀释剂是糠醇和/或糠醛。

7.根据权利要求5或6的用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，相对于100重量份的所述呋喃树脂组分，所述反应性稀释剂为10至100重量份。

8.根据权利要求1至7中任一项的用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述固化性呋喃树脂组合物包含无机填料。

9.根据权利要求8的用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述无机填料的pH为10或更低。

10.根据权利要求8或9的修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述无机填料已经实施了基于有机硅烷的表面处理。

11.根据权利要求1至10中任一项的用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述固化性呋喃树脂组合物的粘度为50至3000mPa·s。

12.根据权利要求1至11中任一项的用于修复已设置管的衬套材料，特征在于，所述树脂吸收基础材料和/或所述增强纤维基础材料由天然纤维制成。

13.修复已设置管的方法，其通过将管状衬套材料插入已设置管，修复已设置管的内壁进行，特征在于，包括以下步骤：

在未浸渍的管状衬套材料中，将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物注入并浸渍于其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料中、或注入并浸渍于其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料、另一树脂吸收基础材料、以及插入它们之间的增强纤维基础材料中；

通过流体压力在将用所述固化性呋喃树脂组合物浸渍的管状衬套材料反转的同时，将用所述固化性呋喃树脂组合物浸渍的管状衬套材料插入所述已设置管；和

在将所述插入的管状衬套材料挤压到所述已设置管的内壁的状态下，使所述浸渍的固化性呋喃树脂组合物固化，从而覆盖所述已设置管的内壁。

14.修复已设置管的方法，其通过将管状衬套材料插入已设置管，修复已设置管的内壁进行，特征在于，包括以下步骤：

在未浸渍的管状衬套材料中，将包含呋喃类树脂和固化剂的固化性呋喃树脂组合物注入并浸渍于其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料、或注入并浸渍于其中一个表面覆盖有液密膜的树脂吸收基础材料、另一树脂吸收基础材料、以及插入它们之间的增强纤维基础材料中；

将用所述固化性呋喃树脂组合物浸渍的管状衬套材料拉入并插进已设置管中；和

在将所述插入的管状衬套材料挤压到所述已设置管的内壁的状态下，使所述浸渍的固化性呋喃树脂组合物固化，从而覆盖所述已设置管的内壁。

15.根据权利要求13或14的修复已设置管的方法，特征在于，所述呋喃类树脂是选自以下呋喃树脂组分中的至少一种：呋喃树脂，环氧改性的呋喃树脂，酚改性的呋喃树脂，醛改性的呋喃树脂，脲改性的呋喃树脂和三聚氰胺改性的呋喃树脂。

16.根据权利要求13至15中任一项的修复已设置管的方法，特征在于，所述呋喃类树脂的水分含量为10重量%或更低。

17.根据权利要求15或16的修复已设置管的方法，特征在于，除了所述呋喃树脂组分之外，所述呋喃类树脂还包含反应性稀释剂。

18.根据权利要求17的修复已设置管的方法，特征在于，所述反应性稀释剂是糠醇和/或糠醛。

19.根据权利要求17或18的修复已设置管的方法，特征在于，相对于100重量份的所述呋喃树脂组分，所述反应性稀释剂为10至100重量份。

20.根据权利要求13至19中任一项的修复已设置管的方法，特征在于，所述固化性呋喃树脂组合物包含无机填料。

21.根据权利要求20的修复已设置管的方法，特征在于，所述无机填料的pH为10或更低。

22.根据权利要求20或21的修复已设置管的方法，特征在于，所述无机填料已经实施了基于有机硅烷的表面处理。

23.根据权利要求13至22中任一项的修复已设置管的方法，特征在于，所述固化性呋喃树脂组合物的粘度为50至2000mPa·s。

24.根据权利要求13至23中任一项的修复已设置管的方法，特征在于，所述树脂吸收基础材料和/或所述增强纤维基础材料由天然纤维制成。

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