一種覆塑帶增強中空壁纏繞管及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管材，尤其是一種覆塑帶增強中空壁纏繞管及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中空壁纏繞管是一種以高密度聚乙烯(HDPE)為原料，采用熱態(tài)纏繞成型工藝制成的結(jié)構(gòu)壁管材，該管材一種新型耐酸、防腐、抗壓、無毒的綠色環(huán)保管材，屬于環(huán)保節(jié)能型高新技術(shù)產(chǎn)品，是水泥管、鑄鐵管、玻璃管、PVC-U波紋管等最理想的換代產(chǎn)品。HDPE是高分子聚合物，使中空壁纏繞管材有很好的柔韌性和整體抗外壓能力，在有超重荷載路面下使用時，可保證通行安全。由于管材的柔韌性，發(fā)生地震、地面不均勻沉降等地質(zhì)活動時，能將管道破壞損失降為最小，提高了公用設(shè)施抗震減災(zāi)的能力。管道采用纏繞工藝成型，在節(jié)省材料的前提下，提高了管材的環(huán)剛度。高密度聚乙烯具有極強的耐腐蝕和抗化學(xué)物質(zhì)侵蝕的能力，在輸送腐蝕流體或在腐蝕性極強的土壤中敷設(shè)時無須任何防腐處理，性能大大優(yōu)于其它管材。由于其優(yōu)異的耐老化性能，作為埋地管道使用，可確保50年的使用壽命。高密度聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材在加工過程中不加任何助劑，100%使用高密度聚乙烯無任何毒性，不結(jié)垢，不繁殖微生物。產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中冷卻水循環(huán)使用，對環(huán)境無污染物產(chǎn)生，同牌號的廢舊管道可100%回收再利用。中空壁纏繞管材內(nèi)壁糙率N約為0.010，因此輸送流體時比摩阻小，在同等使用條件下輸水量較水泥管可大幅度提高。因此可用內(nèi)徑較小的中空壁纏繞管替代內(nèi)徑較大的水泥管，降低了工程造價。管內(nèi)壁糙率低，輸水量大，在應(yīng)用中，同等條件下使用中空壁纏繞管工程的可靠性與傳統(tǒng)管材相比都將提高，綜合效益明顯，特別是在施工場地狹窄、建筑密集、地下管線復(fù)雜和交通繁忙路段以及在酸堿性土壤鋪設(shè)時，更具優(yōu)越性。
[0003]由于中空纏繞管具有諸多優(yōu)良性能，該管材適用于輸送水溫度在45°C以下的市政排水、建筑室外排水、埋地農(nóng)田輸排水、工業(yè)排污、道路排水、污水處理廠、運動場廣場工程排水及電氣電信工程等。近年來，隨著對中空纏繞管的大量需求，并為克服之前的一些技術(shù)缺陷，出現(xiàn)了許多針對這些技術(shù)缺陷的改進(jìn)，如在申請?zhí)?00610021292.2的中國專利公開了一種HDPE、PVC塑塑復(fù)合纏繞管，包括矩形空心帶材和HDPE塑料填充體構(gòu)成，所述的矩形空心帶材的管壁由內(nèi)到外分別是PVC塑料層、復(fù)合膠粘結(jié)層和HDPE塑料層，采用了多層復(fù)雜結(jié)構(gòu)，或許具有良好的性能，但生產(chǎn)加工工藝難度必然加大，而且多層復(fù)雜結(jié)構(gòu)不利于保證生產(chǎn)質(zhì)量。又如申請?zhí)枮?01210192872.3的中國專利公開了一種玻纖增強HDPE雙壁纏繞管，由HDPE原料與長玻璃纖維混合后擠出的中空方管纏繞形成，主要是擠出原料的改進(jìn)，但玻璃纖維與塑料的混合，均勻性難以保證，而且擠出時管壁光滑度必然受到影響。又如申請?zhí)枮?01310001048.X的中國專利公開了一種玻纖增強中空壁聚乙烯纏繞管，由中空方管纏繞形成，但在熱熔膠焊接時同步纏繞有至少一根PP/PE復(fù)合包覆長玻纖束；將增強玻璃纖維設(shè)置在熱熔膠中，很難保證其具有增強效果，并不能增強中空方管的環(huán)剛度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)方法的不足，提供一種環(huán)剛度高、結(jié)構(gòu)簡單、米重更輕，并且生產(chǎn)工藝簡單，節(jié)約環(huán)保的覆塑帶增強中空壁纏繞管，以及制造這種覆塑帶增強中空壁纏繞管的方法。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，提出了如下技術(shù)方案:
一種覆塑帶增強中空壁纏繞管，包括方管、融膠、覆塑帶；覆塑帶縱向置于方管其中一個側(cè)面或者兩側(cè)形成覆塑帶增強方管，所述覆塑帶增強方管設(shè)置在滾筒模具上螺旋纏繞，并由擠出熔融狀融膠粘合縫隙，從而形成覆塑帶增強中空壁纏繞管。該覆塑帶設(shè)置在中空方管的兩側(cè)，加強了中空方管的徑向剛度，顯然能夠很好的增強纏繞管的環(huán)剛度，而且覆塑帶設(shè)置成為分離形式，能夠很好的保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且可以根據(jù)需要設(shè)置多組覆塑帶。
[0006]所述覆塑帶包括塑料帶體和加強芯，所述加強芯設(shè)置在塑料帶體之中，加強芯為帶狀或者線狀的金屬、塑料、纖維、布料等，如金屬帶、金屬線、塑料纖維、塑料帶、玻璃纖維、麻布帶。
[0007]所述的覆塑帶為纖維增強覆塑帶，包括塑料帶體和若干根長纖維，長纖維設(shè)置在塑料帶體之中；所述的長纖維可為玻璃纖維、聚酯纖維等。
[0008]所述的覆塑帶為金屬增強覆塑帶，其中括塑料帶體和金屬帶，所述金屬帶設(shè)置在塑料帶體之中；所述的金屬帶可為鋼帶、鋁帶等。
[0009]所述的塑料可為聚丙烯、聚乙烯及其混合物或熱熔膠或其他塑料。
[0010]為了獲得上述覆塑帶增強中空壁纏繞管，本發(fā)明還公開了該覆塑帶增強中空壁纏繞管的制造方法，其制造步驟如下:
1)預(yù)先混合塑料原料后經(jīng)方管出機加熱熔融擠出形狀料胚，同時將經(jīng)預(yù)熱后的覆塑增強帶貼近熔融狀態(tài)的料胚表面，然后形狀料胚與覆塑增強帶一起進(jìn)入冷卻定型裝置，形成覆塑帶增強方管；
2)將冷卻定型好的覆塑帶增強方管設(shè)置在纏繞機的滾筒模具經(jīng)纏繞并由融膠擠出機擠出熔融狀融膠粘合縫隙，通過壓輪滾壓并冷卻，定長切割成為管材；
上述制造方法中覆塑增強帶表面預(yù)熱溫度至少為50°C。
[0011]為了獲得上述覆塑帶增強中空壁纏繞管，本發(fā)明還公開了另外一種該覆塑帶增強中空壁纏繞管的制造方法，其制造步驟如下:
1)預(yù)先混合塑料原料經(jīng)方管出機加熱熔融擠出形狀料胚，經(jīng)冷卻定型裝置，形成方管；
2)將經(jīng)加熱的覆塑增強帶貼近方管表面，通過壓輪滾壓，形成覆塑帶增強方管；
3)將復(fù)合好的覆塑帶增強方管設(shè)置在纏繞機的滾筒模具經(jīng)纏繞并由融膠擠出機擠出熔融狀融膠粘合縫隙，通過壓輪滾壓并冷卻，定長切割成為管材；
上述制造方法中覆塑增強帶表面溫度至少為160°C。
[0012]覆塑增強帶與方管貼合時，可以同時貼合方管的兩側(cè)，或者在方管的一側(cè)設(shè)置一組以上的覆塑增強帶。所述覆塑增強帶預(yù)先由擠出機生產(chǎn)，將塑料帶體原料加熱熔融狀，將長纖維或者金屬帶設(shè)置在同一個擠出成型模具口中，使得熔融狀塑料原料包裹在長纖維或者金屬帶四周，然后同時從擠出成型模具口擠出，經(jīng)冷卻定型，收卷成覆塑增強帶。
[0013]對于纖維增強覆塑帶，所述的預(yù)熱或加熱辦法可為電阻加熱、紅外加熱；對于金屬帶增強覆塑帶，除了上述加熱辦法，還可以采用高頻加熱。
[0014]所述預(yù)先混合的塑料原料配方為HDPE塑料100份，增剛母料25_50份，黑色母1-3份，吸水母料2.5-5份，增韌劑0-10份，相容劑0-5份；所述的HDPE塑料的彎曲模量在lOOOMPa以上，是新料及回收再生料的混合物；所述的增韌劑可以為POE、SBS、SEBS、CPE、LLDPE、LDPE的一種或幾種混合物，或POE、SBS、SEBS、CPE、LLDPE、LDPE的馬來酸酐接枝物的一種或幾種混合物，所述的相容劑為PE、POE、SBS或SEBS接枝馬來酸酐化合物。所述HDPE中空纏繞管的原料配方，使得方管具有良好的熱塑性、抗氧化、抗腐蝕、無毒，化學(xué)性能穩(wěn)定。
[0015]該發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明中的覆塑帶增強中空壁纏繞管在中空方管的兩側(cè)設(shè)置有覆塑帶，加強了中空方管的徑向承載能力，增強了纏繞管的環(huán)剛度，而且覆塑帶設(shè)置成為分離形式，能夠很好的保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且可以根據(jù)需要設(shè)置多組覆塑帶。并且，為了獲得上述覆塑帶增強中空壁纏繞管，本發(fā)明設(shè)計了兩種該覆塑帶增強中空壁纏繞管的制造方法，上述制造方法工藝簡單、利用現(xiàn)有纏繞管生產(chǎn)工藝容易實現(xiàn)。該覆塑帶增強中空壁纏繞管結(jié)構(gòu)簡單、米重更輕，生產(chǎn)工藝簡單，具有節(jié)能環(huán)保的特點。
【附圖說明】
[0016]圖1是覆塑帶增強中空壁纏繞管軸向剖視圖；
圖2是覆塑帶增強方管截面圖；
圖3是纖維增強覆塑帶截面圖；
圖4是金屬增強覆塑帶截面圖；
圖5是生產(chǎn)線工藝布局簡圖一；
圖6是生產(chǎn)線工藝布局簡圖二；
其中，1、方管；2、融膠；3、覆塑帶；31、塑料帶體；32、長纖維；33、金屬帶；41、方管擠出機；42、覆塑增強帶放帶裝置；43、定型冷卻裝置；44、融膠擠出機；45、纏繞機；46、托管架；47、切割機；48、料胚；49、覆塑增強帶；410、覆塑增強方管；411、覆塑帶增強中空壁纏繞管；412、壓輥裝置；421、預(yù)熱裝置。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種覆塑帶增強中空壁纏繞管及其制造方法作進(jìn)一步詳盡描述:
實施例1
如圖1所示，一種覆塑帶增強中空壁纏繞管，包括有方管1、融膠2、覆塑帶3 ;覆塑帶3縱向設(shè)置于方管1側(cè)面形成覆塑帶增強方管，所述的覆塑帶增強方管單側(cè)面有覆塑帶3或雙側(cè)面皆有覆塑帶3 ;所述的覆塑帶增強方管單側(cè)面可有一條覆塑帶3或一條以上覆塑帶3 ;生產(chǎn)時，第一臺擠出機擠出方管1后，加熱覆塑帶3，將加熱后的覆塑帶3與方管1側(cè)面緊貼定型，再將覆塑帶增強方管設(shè)置在滾筒模具上，以此同時，第二臺擠出機擠出融膠2，覆塑帶增強方管纏繞形成管材，融膠2粘合覆塑帶增強方管之間的縫隙。
[0018]所述覆塑帶包括塑料帶體和加強芯，所述加強芯設(shè)置在塑料帶體之中，加強芯為帶狀或者線狀的金屬、塑料、纖維、布料等，如金屬帶、金屬線、塑料纖維、塑料帶、玻璃纖維、麻布帶。
[0019]優(yōu)選地，所述的覆塑帶為纖維增強覆塑帶，其中包括塑料本體31和若干根長纖維32;覆塑帶的生產(chǎn)，可以利用同一模具，將長纖維32與加熱后塑料原料在同一模具中擠出，經(jīng)過冷卻定型形成纖維增強覆塑帶。所述的長纖維32可為玻璃纖維、聚酯纖維等。
[0020]優(yōu)選地，所述的覆塑帶為金屬增強覆塑帶，其中括塑料31和金屬帶33 ;覆塑帶的生產(chǎn)，可以利用同一模具，將金屬帶33與加熱后塑料原料在同一模具中擠出，經(jīng)過冷卻定型形成金屬增強覆塑帶。所述的金屬帶33可為鋼帶、鋁帶等。
[0021]所述的塑料本體31可為聚丙烯、聚乙烯及其混合物或熱熔膠或其他塑料。
[0022]實施例2
為了獲得上述覆塑帶增強中空壁纏繞管，設(shè)計了該覆塑帶增強中空壁纏繞管的制造方法，其制造步驟如下: