耐壓單層雙色軟管及其制備方法
【專利說明】耐壓單層雙色軟管及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于塑料軟管制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐壓單層雙色軟管及其制備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]PVC軟管根據(jù)用途可以分為工業(yè)級(專門輸送工業(yè)用水，輸油、化工原料等)和食品級(食品廠輸送果汁，酒廠輸送白酒、啤酒等)，應(yīng)用在低濃度化學(xué)品等液體及固體顆粒、粉狀物料的輸送方面。
[0005]PVC增強管為內(nèi)嵌鋼絲骨架、高強度編織層的PVC軟管，具備管壁透明、光滑、耐低濃度酸堿，高彈性、不易老化，使用壽命長、抗高壓的特點，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)水栗機(jī)械、油庫、石化設(shè)備、工業(yè)、工程礦山、食品制造等領(lǐng)域。PVC鋼絲管也就是我們常說的PVC鋼絲增強管，其管材為三層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外兩層是PVC軟質(zhì)塑料，中間一層是鋼絲增強結(jié)構(gòu)，或者是鋼絲網(wǎng)或者是螺旋鋼絲?，F(xiàn)有的PVC增強管存在以下不足:(I)中間夾設(shè)的鋼絲骨架、編織層易造成PVC軟管脫層，即內(nèi)外兩層塑料分離，容易造成管層夾縫漏液、漏氣；(2)PVC管夾層中鋼絲骨架、編織層發(fā)揮耐壓功能的同時，也增加了單位長度軟管的重量、成本。
[0006]申請?zhí)枮?01310635381.6的專利中公開了一種新型燃?xì)庥密浌埽ㄏ鹉z內(nèi)層和PVC外層，橡膠內(nèi)層與PVC外層之間設(shè)有金屬螺旋網(wǎng)或金屬編織網(wǎng)。此種設(shè)計即存在上述中的不足。
[0007]申請?zhí)枮?01420555937.0的專利中公開了一種PVC纖維增強軟管，包括擠出形成的PVC內(nèi)層管、以及擠出形成的PVC外層管，內(nèi)層管和外層管之間設(shè)置有由滌綸繩編織而成的纖維加強層。
[0008]上述公開的兩種專利，其技術(shù)方案中需要編織適配的滌綸繩或金屬網(wǎng)，在熔體擠出內(nèi)層管體后，配合編織機(jī)進(jìn)行纏繞、覆蓋，最后還需要通過擠出機(jī)覆蓋外層管體，再次高溫熔融將外層、內(nèi)層管體貼合一體。制備工藝復(fù)雜，設(shè)備成本較高。而且在現(xiàn)有的烘干、擠出設(shè)備中，能耗大的問題仍然沒有重視。
[0009]為解決上述問題，市場上迫切需要一種能夠克服上述不足的耐壓單層雙色軟管及其制造方法，以及在制造過程中與制備方法結(jié)合的能夠節(jié)能降耗的制備設(shè)備。
[0010]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題，采用了以下技術(shù)方案:一種耐壓單層雙色軟管，由底層和表層兩種不同顏色的管層組成的單層管體，所述單層管體的表層由以下重量份數(shù)的原料制備而成:聚氯乙烯10?30份;所述單層管體的底層由以下重量份數(shù)的原料制備而成:聚氯乙烯80?120份，化纖5?30份，增塑劑5?40份;所述單層管體的表層選用所需顏色的聚氯乙烯樹脂顆粒作為原料。
[0012]所述的增塑劑選自環(huán)氧大豆油，合成植物酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、乙酰檸檬酸三正丁酯中的任意兩種;所述的化纖優(yōu)選滌綸、錦綸中的一種或兩種;所述單層雙色軟管中表層厚度占總厚度5?20%。
[0013]進(jìn)一步，所述的增塑劑優(yōu)選環(huán)氧大豆油和合成植物酯，合成植物酯占增塑劑的重量百分比為5?15%，所述的合成植物酯為二丁酯;所述表層原料中的聚氯乙烯和化纖來源于包括衣服、鞋子、管材在內(nèi)的廢料。
[0014]本發(fā)明的另一目的是提供一種所述耐壓單層雙色軟管的制備方法，包括如下步驟:
(1)底層原料中的聚氯乙烯、化纖經(jīng)粉碎處理后，放入擠出機(jī)的料斗中，于90?130°C加熱烘干0.5?2h，控制料斗中攪拌裝置的轉(zhuǎn)速為30?180r/min;
(2)烘干完成后，向料斗中加入增塑劑并繼續(xù)攪拌均勻，料斗以及進(jìn)料口處的螺桿由烘干溫度直接升溫至150?160°C的熔融溫度，將原料加熱至熔融狀態(tài)并經(jīng)由螺桿、機(jī)頭最終擠出；
(3)步驟(2)中擠出機(jī)擠出的條狀熔融體經(jīng)水冷、烘干、粉碎處理后，依次進(jìn)入兩臺擠出機(jī)中在熔融態(tài)下分別進(jìn)行排氣、擠出成型，所述擠出機(jī)在擠出成型時采用單層雙色管機(jī)頭；
(4)表層原料選擇所需顏色的塑料在擠出機(jī)中熔融擠出，并在步驟(3)中的單層雙色管機(jī)頭中與底層原料共擠出單層雙色管，控制單層雙色管機(jī)頭的溫度在150?160°C;
(5)擠出后的單層雙色管經(jīng)水冷、風(fēng)干后，即制得所述的耐壓單色雙層軟管，根據(jù)需求經(jīng)印字、稱重、打捆后即可銷售。
[0015]本發(fā)明在制備上述耐壓單層雙色軟管的制備方法中，為了達(dá)到節(jié)能降耗的目的，在烘干、擠出環(huán)節(jié)采用了烘干擠出一體化節(jié)能擠出機(jī)和單層雙色管機(jī)頭，如下所述。
[0016]一、烘干擠出一體化節(jié)能擠出機(jī)
擠出機(jī)可廣泛應(yīng)用于化工、石化、制藥、食品、建材、礦冶、環(huán)保、印染、陶瓷、橡膠、塑料等領(lǐng)域，是一種可將廢舊物料制造成特定形狀的成型機(jī)械?，F(xiàn)有工藝中，原料需要依次進(jìn)過破碎、清洗、脫水、烘干、擠出、造粒等工序。目前，擠出工藝節(jié)能方面著眼點在于單個設(shè)備的動力部分和加熱部分。其中，動力部分采用變頻器，節(jié)能方式是通過節(jié)約電機(jī)的余耗能，例如電機(jī)的實際功率是50Hz，生產(chǎn)中實際上只需要30Hz，變頻器就是改變電機(jī)的功率輸出達(dá)到節(jié)能的效果。加熱部分節(jié)能主要采用電磁加熱器節(jié)能，節(jié)能率約是老式電阻圈的30%-70%。
[0017]然而，應(yīng)用新技術(shù)節(jié)能的同時帶來的是成本的增加，本發(fā)明著眼點在于優(yōu)化工藝的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低設(shè)備購進(jìn)成本的同時，節(jié)約能耗支出。生產(chǎn)工藝中，原料經(jīng)破碎后的塑料還有一定的潮濕度，烘干機(jī)的作用是把它經(jīng)加料口送人有熱風(fēng)循環(huán)的風(fēng)筒內(nèi)，讓料中的水分蒸發(fā)，使塑料干燥，以滿足擠出工藝需要。擠出機(jī)的作用是把經(jīng)破碎、烘干的碎塑料經(jīng)擠出機(jī)重新混煉、加熱呈熔融態(tài)，然后擠出切粒。本發(fā)明綜合上述烘干、擠出工藝中的加熱環(huán)節(jié)，將烘干、擠出一體化，達(dá)到最終節(jié)能擠出的目的。
[0018]步驟(I)中所述的擠出機(jī)為烘干擠出一體化節(jié)能擠出機(jī)，包括機(jī)架以及布設(shè)在機(jī)架上的第一驅(qū)動裝置、機(jī)筒、套設(shè)在所述機(jī)筒內(nèi)的螺桿，機(jī)筒的兩端分別與機(jī)頭以及所述第一驅(qū)動裝置連接，所述機(jī)筒的進(jìn)料口連接有料斗，料斗中設(shè)有攪拌裝置，攪拌裝置的轉(zhuǎn)軸與攪拌電機(jī)的輸出軸連接，料斗外周以及所述進(jìn)料口處的機(jī)筒外周布設(shè)有加熱裝置。
[0019]所述烘干擠出一體化節(jié)能擠出機(jī)中的加熱裝置為加熱爐，加熱爐的頂部貼合機(jī)筒以及料斗的外周面，所述的加熱爐為燃料爐或電熱爐；
所述的加熱爐為一對形狀、大小均相同的燃料爐，燃料爐相對安裝在機(jī)筒的兩側(cè)，兩燃料爐組合后，其頂部貼合在機(jī)筒以及料斗的外周面；
所述燃料爐內(nèi)部安裝有平行隔柵，平行隔柵的下方安裝有支撐底板，支撐底板通過搭扣、活頁固定在燃料爐底部;所述的燃料爐通過底部安裝的滾輪，或者通過所述滾輪與機(jī)架上導(dǎo)軌的導(dǎo)向沿著外筒體長度方向往復(fù)移動；
所述的機(jī)頭包括機(jī)頭體和半自動換網(wǎng)模頭，所述的半自動換網(wǎng)模頭包括第二驅(qū)動裝置、模頭體以及模頭體端部設(shè)有的齒輪;所述模頭體外壁設(shè)有與機(jī)頭體內(nèi)螺紋配合的外螺紋;所述的第二驅(qū)動裝置包括電動機(jī)、變速箱，變向開關(guān)，變向開關(guān)與電動機(jī)以及電源作電連接，電動機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)與變速箱連接，變速箱的輸出軸通過齒輪與所述模頭體端部的齒輪作傳動連接;所述機(jī)頭體的外周套設(shè)有加熱圈，加熱圈與所述電源作電連接，連接所述電源與加熱圈的導(dǎo)線上接有溫度控制器；
所述模頭體的外周設(shè)有金屬套體，且金屬套體設(shè)有與模頭體外螺紋相配合的內(nèi)螺紋；所述金屬套體的一側(cè)通過合頁與機(jī)頭體活動連接，金屬套體上相對合頁的另一側(cè)固接有把手，把手外周套設(shè)有絕熱體。
[0020]所述烘干擠出一體化節(jié)能擠出機(jī)的第一驅(qū)動裝置包括電動機(jī)、變速箱，電源開關(guān)，所述的電動機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)與變速箱連接，變速箱的輸出軸與所述螺桿的端部連接，所述電動機(jī)、電源開關(guān)以及連接所述攪拌裝置的攪拌電機(jī)分別與電源電連接;所述的機(jī)架底部安裝有車輪。
[0021]二、單層雙色管機(jī)頭
通過選擇不同型號的機(jī)頭，可制備出多種管道應(yīng)用于現(xiàn)代社會的各個領(lǐng)域中，如給排水、布放線路、輸送氣。為了美觀和方便區(qū)分不同用途的管道，人們通常采用在管道外面印刷可識別的符號或顏色的方式來實現(xiàn)方便的區(qū)分，但存在以下不足:(I)管道表面印刷的識別符號及染色隨著時間的推移容易褪色；(2)油料脫落后易污染環(huán)境。
[0022]現(xiàn)有的雙色管機(jī)頭:(I)安裝拆卸不方便，需要將整個機(jī)頭拆卸才可以更換內(nèi)部的配件；(2)雙色管中不同染色的管層容易分離脫落，影響正常使用；(3)需要依次制備軟管底層、表層，軟管底層需要經(jīng)過降溫成型后再升溫與表層熔體共擠出。目前，市場上迫切需要一種便于安裝拆卸且可以節(jié)能降耗的單層雙色管機(jī)頭。
[0023]所采用的單層雙色管機(jī)頭，包括機(jī)頭體、套設(shè)在所述機(jī)頭體內(nèi)的圓柱狀芯模以及安裝在機(jī)頭體出口端且套設(shè)在芯模外周的圓柱狀口模，機(jī)頭外周布設(shè)有加熱裝置，所述的芯模由兩段直徑不同的圓柱體共軸形成一體，所述的口模套設(shè)在芯模小直徑段的外周并與芯模外周保持一定間距，所述的小直徑段外周還套設(shè)有分流環(huán)，并置于所述口模與芯模的大直徑段之間，且所述分流環(huán)與芯模小直徑段的外周保持一定間距;所述機(jī)頭體的內(nèi)壁與分流環(huán)端面、芯模外周面之間形成第一腔體，機(jī)頭體的內(nèi)壁與分流環(huán)的外周凹面之間形成第二腔體，機(jī)頭體的內(nèi)壁與分流環(huán)另一端面、口模端面、芯模小直徑段的外周面之間形成第三腔體;所述的機(jī)頭體包括主進(jìn)料