專(zhuān)利名稱(chēng)：具有抗靜電層的容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的容器，其用于儲(chǔ)藏干粉、細(xì)粒、顆 粒、氣體及其它易燃物質(zhì)。這種容器通常包含圓筒形壁，在所述壁的相對(duì)的端部具有端蓋，所述壁和端蓋限 定出封閉空間。本發(fā)明還涉及一種如權(quán)利要求10前序部分的生產(chǎn)容器的方法。
背景技術(shù)：
以罐和貯倉(cāng)形式存在的大型容器，通常被用來(lái)長(zhǎng)久或中途貯存大宗材料，例如干 粉、細(xì)粒和顆粒。它們還可以用于貯藏液體和氣體。通常，所述罐和貯倉(cāng)的容積從100到 5000百升或甚至更大。在一些工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，加工設(shè)備的存儲(chǔ)單元有產(chǎn)生靜電荷的風(fēng)險(xiǎn)。這樣，靜電荷 會(huì)將顆粒物粘附到容器的壁部，并且如果電荷積累就會(huì)有引燃罐體中存儲(chǔ)的任何易燃材料 的風(fēng)險(xiǎn)。這種現(xiàn)象通常被稱(chēng)為粉塵爆炸。聚烯烴，例如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)，以及聚(氯乙烯)(PVC)和類(lèi)似的熱塑 性塑料，是用于多種工業(yè)用途并且已經(jīng)被用于制造上述類(lèi)型的貯倉(cāng)和罐體的廉價(jià)材料。作 為非導(dǎo)電材料，但是常規(guī)的熱塑性塑料不適于用于在前面類(lèi)型的具有產(chǎn)生靜電荷風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是消除現(xiàn)有技術(shù)的至少一些問(wèn)題，并提供一種用于貯藏易燃物 質(zhì)的新型容器結(jié)構(gòu)。本發(fā)明基于這樣一種想法，即提供一種容器，其具有通過(guò)螺旋繞制管道形成的導(dǎo) 電(包括散逸)熱塑性塑料壁，以形成容器的圓筒形壁部分，該管道具有導(dǎo)電的表面層。使 用的管道包含不導(dǎo)電且具有良好機(jī)械性能的至少第一內(nèi)層和導(dǎo)電的至少第二外層，所述兩 種聚合物材料是被共擠壓成形的。更具體地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的容器主要通過(guò)權(quán)利要求1的特征部分的內(nèi)容所表征。根據(jù)本發(fā)明的方法通過(guò)權(quán)利要求10的特征部分的內(nèi)容來(lái)表征。本發(fā)明獲得了相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)。因此，通過(guò)利用至少兩種材料，由常規(guī)的熱塑性材料 例如普通的PE-HD所制成的芯/內(nèi)層，具有比填充的外層材料更好的機(jī)械性能。這些機(jī)械 性能是耐內(nèi)壓、長(zhǎng)期的高模量、優(yōu)良的FNCT和良好的拉伸屈服特性。另一方面，鑒于內(nèi)層提供了良好的機(jī)械強(qiáng)度，外層不必滿足嚴(yán)格的要求，例如壓力 等級(jí)分類(lèi)。由于所述材料是熱塑性塑料，所以它仍然可以被常規(guī)的焊接，這使其可以制成具 有繞制為結(jié)構(gòu)化壁管道的多層管道的容器。該構(gòu)思讓終端用戶獲得比競(jìng)爭(zhēng)方案更好的成本 效益方案。所述容器內(nèi)部的電荷積累可以被有效的避免。


隨后，本發(fā)明可以在附圖的幫助下得到更清楚地說(shuō)明。圖1示出由聚乙烯制成的結(jié)構(gòu)化壁管道的透視圖，其在內(nèi)部上具有常規(guī)熱塑性材 料的內(nèi)層并且在外部上具有抗靜電/導(dǎo)電聚合物；以及圖2以剖面形式示出根據(jù)本發(fā)明的貯倉(cāng)的示意性結(jié)構(gòu)，其在圓筒形壁內(nèi)的底部處 具有圓錐形端部。
具體實(shí)施例方式此處采用的術(shù)語(yǔ)“輪廓”可以與“管”(或管道)互換(即具有開(kāi)放橫截面的細(xì)長(zhǎng) 物體)?！伴_(kāi)放”表示任何一種或多種幾何形狀。通常，特別優(yōu)選的物料的橫截面，或所述橫 截面的至少一部分，是矩形的或基本上是矩形的，但是它還可以是圓的或橢圓的。所述開(kāi)放 橫截面可以由一種或若干種前述的幾何形狀所形成?！敖Y(jié)構(gòu)化壁”代表了一種通過(guò)螺旋繞制管構(gòu)成的壁，從而包括比實(shí)心壁輕但依然同 樣堅(jiān)固的非實(shí)心壁。在與所述容器的壁一起使用時(shí)“輕質(zhì)”表示所述結(jié)構(gòu)化壁由具有開(kāi)放橫截面的管 或輪廓形成。根據(jù)本發(fā)明，圓筒形的輕質(zhì)壁結(jié)構(gòu)由包括前述類(lèi)型的被共擠壓成形的材料的管、 通過(guò)螺旋繞制所述管而形成。在所述螺旋繞制管中，第二層的外表面的一部分形成薄容器 的外表面和其內(nèi)表面的另一部分。當(dāng)所述多層輪廓被盤(pán)繞時(shí)，各繞圈被彼此固定以形成罐壁。圖1顯示了如上所述所形成的壁的橫截面。因此，大尺寸的輕質(zhì)熱塑性塑料管 通過(guò)如下來(lái)形成，即圍繞圓筒形轉(zhuǎn)筒螺旋地繞制具有大致矩形橫斷面的熱塑性中空輪廓 1-3，并且通過(guò)焊縫4將該中空輪廓1-3的相鄰圓環(huán)結(jié)合，藉此，輕質(zhì)管實(shí)現(xiàn)為包括外壁2和 內(nèi)壁1，以及連接上述壁的螺旋延伸部分壁4，在這些壁之間為相似地螺旋延伸的通道3。通常，熱塑性輪廓圍繞圓筒形轉(zhuǎn)筒或相應(yīng)支撐件螺旋地繞制，并且管的相鄰圓環(huán) 例如焊接結(jié)合在一起。通過(guò)螺旋繞制中空型材或輪廓形成的塑料管和管道以及制造這種管和管道的 方法以及將它們結(jié)合的方法在美國(guó)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)No. 5，127，442、5，411，619、5，431，762、 5，591，292,6, 322，653和6，939，424中得到描述。制造輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的容器端壁的方法在 6，666，945和7，347，910中得到公開(kāi)。所引用專(zhuān)利的內(nèi)容通過(guò)參考并入本文。熱塑性輪廓(圖1中的附圖標(biāo)記1-3)具有多個(gè)層，通常具有2到5層，其中的一層 形成所述輪廓的內(nèi)層而另一層形成外層，如上所解釋。所述輪廓的內(nèi)層可以由聚烯烴例如 聚乙烯、特別是HD-PE或聚丙烯、聚(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)(ABS)、聚酰胺(PA)、 聚碳酸酯或某些其它熱塑性材料制成。環(huán)繞芯層的外層是抗靜電的。其包括熱塑性材料制成的永久導(dǎo)電體。熱塑性材料 可以與第一層的材料相同或不同。因此，外層可以由聚烯烴諸如聚乙烯(例如HD-PE)或聚 丙烯、聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、聚酰胺、聚碳酸酯或某些其它熱塑性材料制成。自然 地，通過(guò)為兩層選擇相同的或類(lèi)似的熱塑性材料，可以獲得所述層之間的良好的相容性。
導(dǎo)電特性可以通過(guò)將聚合物材料與導(dǎo)電顆粒物例如包括炭黑或金屬微粒物的填 料或者導(dǎo)電纖維或包括導(dǎo)電碳納米管的納米復(fù)合材料混合來(lái)獲得。所述層還可以，可選地 和優(yōu)選地與上述導(dǎo)電顆粒物或纖維相結(jié)合，包括固有導(dǎo)電聚合物(ICP)，例如聚乙炔、聚噻 吩、聚苯胺或聚吡咯，或包含堿和/或堿土金屬離子的離聚物，或它們的混合物。優(yōu)選地，所 述材料具有在導(dǎo)電范圍內(nèi)的表面電阻率，特別地所述表面電阻率是在ι到106ohm/sq(ASTM D-257)，尤其是在約1到105ohm/sq。第一層和第二層之間的厚度比通常在范圍1 50到50 1，例如大約1 20到 20 1，特別是約1 15到15 1。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，內(nèi)層至少如所述外層一樣厚，或 者最大值大約為外層的10倍厚?？蛇x擇地，一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)層可以被包括在所述層之間。在所述芯層/內(nèi)層和所 述抗靜電/導(dǎo)電層之間，還可以增加至少一個(gè)阻擋層，以改進(jìn)阻擋液體或氣體，疏水或親水 材料。根據(jù)一實(shí)施例，所述阻擋層包含乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)或由后者組成。這種阻 擋層用于防止易揮發(fā)的碳?xì)浠衔锏臄U(kuò)散。聚乙烯或其它任何在上文中提及的熱塑性塑料賦予所述容器良好的機(jī)械性能。優(yōu)先地具有一定機(jī)械性能的表面材料(即所述管的外層)，特別地ESCR值需要處 于某個(gè)水平。出于這種原因，根據(jù)特別優(yōu)選的實(shí)施例，外層由與內(nèi)層相同或相似類(lèi)型的熱塑 性塑料制造，外層通過(guò)添加永久性抗靜電/導(dǎo)電添加劑形成為導(dǎo)電。所述材料的總壁厚度合計(jì)為約1到20mm，特別地約1到10mm。所述輪廓采用外層材料作為焊接材料4進(jìn)行焊接。因此接頭是防漏的并且罐面積 的100%被與周?chē)嗤牟牧纤采w。由于剛性端蓋和結(jié)構(gòu)化壁管道的設(shè)計(jì)，罐具有良好的 抵抗外部壓力的能力，這在掩埋安裝中是重要的。當(dāng)管道相鄰的繞圈彼此適當(dāng)附接時(shí)，形成的不僅是壁，而且在容器的內(nèi)側(cè)和外側(cè) 上均勻?qū)щ姳砻妫渲兴霰谥辽倩静荒芡高^(guò)細(xì)?；蚍勰瑑?yōu)選地不能透過(guò)粉末、氣體和 液體。此外，在容器壁的內(nèi)表面和外表面之間的導(dǎo)電橋是由相鄰的繞圈的材料所形成。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的容器的一個(gè)實(shí)施例。從而，如上所述，用于貯藏干燥材 料、氣體或液體材料的這種容器10包含由多層管形成的圓筒形壁12。輪廓通過(guò)常規(guī)的擠壓 成形工藝制造，即多層輪廓的共擠壓成形。因此，所述輪廓包含多層管狀結(jié)構(gòu)，其具有第一 熱塑性材料的內(nèi)管層和具有第二導(dǎo)電熱塑性材料的外管層。該兩種熱塑性材料限定中空的 內(nèi)部分11。容器10在圓筒形壁的一端處或優(yōu)選地在兩端處具有端蓋14、15。為獲得完全的工 作系統(tǒng)，必要的是這些端蓋也具有永久性抗靜電/導(dǎo)電的至少一個(gè)組成層。端蓋可以由通過(guò)在材料中添加適當(dāng)導(dǎo)電成份制成如上所述的抗靜電或?qū)щ姷墓?體熱塑性塑料來(lái)制造。根據(jù)一個(gè)有益實(shí)施例，容器端蓋的至少一個(gè)由包括一個(gè)抗靜電或?qū)щ妼拥亩鄬訜?塑性材料形成。根據(jù)此種類(lèi)型的優(yōu)選實(shí)施例，所述蓋由通過(guò)將上文提及類(lèi)型的中空管焊接 在一起所制造的結(jié)構(gòu)化壁來(lái)形成。如下文所述，端蓋可以是平的、凹的14或凸的或甚至(圓)錐形的15。它們可通 過(guò)以與在結(jié)構(gòu)化壁被制成時(shí)相同方式的焊接而被固定到所述壁上。優(yōu)先地具有剛性端蓋。特別地在容器的圓筒形部分至少基本豎直時(shí)，下部端蓋可以形成在錐體15內(nèi)，并
6設(shè)置有閥16以便通過(guò)出口 17調(diào)節(jié)存儲(chǔ)在容器中的物質(zhì)撤出。在安裝完畢時(shí)，所述系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)固接。為此，優(yōu)選地具有在圓筒形壁的至少一端的外 層嵌入的一些電(布)線。該罐/貯倉(cāng)可以是獨(dú)立設(shè)置在地面上，水平地或豎直地，或者其還可被放置成 低于地表面的一些安置中。如果罐被埋于地中，將產(chǎn)生良好的相對(duì)于重量的環(huán)剛度比 (ring-stiffness ratio)的額外益處，而且由于非常柔性的材料性質(zhì)其還會(huì)較好的應(yīng)對(duì)地 面運(yùn)動(dòng)。這些材料的其它優(yōu)勢(shì)是抗腐蝕和良好的化學(xué)性質(zhì)。該罐/貯倉(cāng)還可以作為材料/粉末/顆粒的干燥器。在使用結(jié)構(gòu)化壁時(shí)，其可以 比實(shí)心壁更好地處理內(nèi)部真空。該真空可以與熱一起用于罐/貯倉(cāng)以形成功能化的大型真 空干燥器。該罐/貯倉(cāng)容積通常是2到100立方米的范圍。所述結(jié)構(gòu)化壁管的外徑可以制造 成 315mm 到 3000mm。
權(quán)利要求
1.一種用于干粉、細(xì)粒、顆粒、氣體及其它易燃物質(zhì)的容器(10)，其包括-壁(1-3 ；11-13)，所述壁通過(guò)螺旋繞制具有開(kāi)放橫截面的輪廓形成，其中所述輪廓的 相鄰繞圈彼此附接， 特征在于，-所述輪廓包含形成所述輪廓的內(nèi)表面的第一熱塑性層(1 ；11)，和設(shè)置成圍繞所述第 一熱塑性層并形成管道的外表面的第二熱塑性層O ；12)，所述第二層是抗靜電的。
2.如權(quán)利要求1所述的容器，其特征在于，所述第一熱塑性層(1；11)是從聚烯烴、聚 酰胺、聚(氯乙烯)和聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)的組中所選擇的聚合材料，。
3.如權(quán)利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述第二熱塑性層是導(dǎo)電的， 具有在導(dǎo)電范圍內(nèi)的電阻。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的容器，其特征在于，所述第二熱塑性層O；12)包 括導(dǎo)電的或散逸的顆粒物、纖維、管或聚合物，或者它們的混合物。
5.如權(quán)利要求4所述的容器，其特征在于，所述第二熱塑性層(2;1幻是從聚烯烴、聚 酰胺、聚(氯乙烯)和聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)的組中所選擇的聚合材料。
6.如權(quán)利要求4所述的容器，其特征在于，所述第二熱塑性層由通過(guò)將聚合物 材料與導(dǎo)電顆粒物、導(dǎo)電纖維、導(dǎo)電納米材料或?qū)щ娋酆衔锘蚱浠旌衔锘旌纤瞥傻挠谰?性導(dǎo)電的聚合物材料形成。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的容器，其特征在于，在所述內(nèi)層和外層之間設(shè)置1 至3個(gè)中間層，所述層選自粘結(jié)層和阻擋層。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的容器，其特征在于，所述輪廓的相鄰繞圈彼此焊接⑷。
9.如權(quán)利要求8所述的容器，其特征在于，所述輪廓繞圈被焊接(4)在一起，以在所述 壁的內(nèi)側(cè)和外側(cè)上形成基本均勻?qū)щ姳砻妫⑶以谒鋈萜鞅诘膬?nèi)表面和外表面之間的導(dǎo) 電橋由相鄰繞圈的材料形成。
10.一種生產(chǎn)用于貯藏干粉、細(xì)粒、顆粒、氣體及其它易燃物質(zhì)的容器的方法，包括以下步驟-提供具有開(kāi)放橫截面的輕質(zhì)輪廓(1-3 ；11-13)， -繞制所述輪廓以形成圓筒形壁，以及 -焊接彼此相鄰的輪廓繞圈， 特征在于，-提供所述輪廓的所述步驟包含共擠壓成形第一熱塑性層(1 ；11)和第二熱塑性層O ； 12)，所述第一熱塑性層形成所述輪廓的內(nèi)表面，所述第二熱塑性層形成所述輪廓的外表 面，所述第二層是抗靜電的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二熱塑性層由由通過(guò)將聚 合物材料與導(dǎo)電顆粒物、導(dǎo)電纖維、導(dǎo)電納米材料或?qū)щ娋酆衔锘蚱浠旌衔锘旌纤瞥傻?永久性導(dǎo)電的聚合物材料形成。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述管道繞圈被焊接在一起，以在所 述壁的內(nèi)側(cè)和外側(cè)上形成基本均勻?qū)щ姳砻妫⑶以谒鋈萜鞅诘膬?nèi)表面和外表面之間的 導(dǎo)電橋⑷由相鄰繞圈的材料形成。
13.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的容器使用為材料/粉末/顆粒的干燥器。
全文摘要
用于干粉、細(xì)粒、顆粒、氣體及其它易燃物質(zhì)的容器及其生產(chǎn)方法。所述容器包含壁(11-13)，所述壁通過(guò)螺旋繞制具有開(kāi)放橫截面的輪廓形成，其中所述輪廓的相鄰繞圈彼此附接。根據(jù)本發(fā)明，所述輪廓包括形成所述輪廓的內(nèi)表面的第一熱塑性層(11)，和設(shè)置成圍繞所述第一熱塑性層并形成所述輪廓的外表面的第二熱塑性層(12)，所述第二層是抗靜電的。本發(fā)明容器具有良好的機(jī)械強(qiáng)度特性，并且可以有效的避免電荷在所述容器內(nèi)部的積累。所述容器可用作例如用于材料/粉末/顆粒的干燥器。
文檔編號(hào)B65D88/00GK102083714SQ200980125282
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者P·詹森 申請(qǐng)人:Kwh管道公司