增強網骨架塑料複合管的加工方法及製得的複合管的製作方法
2023-06-04 02:31:41
專利名稱：增強網骨架塑料複合管的加工方法及製得的複合管的製作方法
技術領域：
本發明涉及建材製作領域，特別是涉及一種管道輸送所用的增強網骨架塑料複合 管的加工方法及利用該方法製得的增強網骨架塑料複合管。
背景技術：
鋼絲網骨架塑料(聚乙烯)複合管材及管件CJ/T189-2007，該標準公開了一種以 包覆處理後的高強度鋼絲連續纏繞成型的芯層為增強骨架，採用專用熱熔膠、塑料通過擠 出成型方法複合成一體的管材。由於這種管材的增強骨架是用包覆處理後的鋼絲纏繞，因 此這種管材的生產方式是鋼絲增強體在生產管材之前利用單獨的鋼絲過塑生產線(如圖1 所示)對裸鋼絲進行包覆過塑處理，然後才進行複合管材的加工。複合管材生產線(如圖 2所示)首先擠出芯管，然後纏繞包覆過塑處理後的鋼絲為增強骨架，之後再包覆專用熱熔 膠，外覆塑料保護層。這種加工生產方式需單獨的鋼絲過塑生產線一條，需擠塑主機三臺 (芯管擠塑機一臺，熱熔膠擠塑機一臺，外覆塑料保護層擠塑機一臺)和輔機一臺(標線擠 塑機一臺)，加工模具三套(芯管模具一套，熱熔膠模具一套，外覆塑料模具一套)。上述現有技術的複合管材加工生產方式存在以下缺陷第一，由於鋼絲在過塑生 產線上先行過塑後上主生產線纏繞，不但增加設備投入、增加人力成本和電力成本，而且包 覆過塑處理後的鋼絲在纏繞增強骨架的過程中，容易出現包覆鋼絲的熱熔膠被劃傷、與鋼 絲發生剝離等，鋼絲與包覆鋼絲的熱熔膠之間存在粘接不牢固的缺陷，存在鋼絲易抽絲的 隱患，且易導致鋼絲直接與芯管接觸；第二，鋼絲纏繞在芯管後，如果溫度控制不好，容易出 現芯管軟化使鋼絲下陷在芯管上，導致鋼絲與芯管塑料直接粘接的效果，進而導致產生串 氣串水等不良現象；第三，由於包覆鋼絲的熱熔膠與芯管是分層擠出，在對芯管有特殊要求 用料時，如超高分子量聚乙烯的芯管在分層複合時存在芯管與熱熔膠之間粘接效果差的缺 陷。
發明內容
本發明的目的就是針對現有技術的不足，提供一種芯管雙層複合共擠的增強網骨 架塑料複合管加工方法及利用該方法製得的增強網骨架塑料複合管，該加工方法中纏繞增 強網骨架所用的為未經包覆處理的裸絲，同時芯管為雙層複合共擠，不僅能降低生產線的 設備投入，降低生產成本，而且製得的增強網骨架塑料複合管各層之間粘接更加牢固，從而 減少現有產品存在的鋼絲易抽絲等隱患。為實現上述目的，本發明的技術方案是本發明提出的一種增強網骨架塑料複合管的加工方法，有與之相適應的兩套雙層 複合共擠模具第一套是芯管雙層複合共擠模具，複合擠出得到內層為芯管用塑料、外層為 熱熔膠的雙層複合為一體的芯管；第二套是外保護雙層複合共擠模具，複合擠出得到內層 為熱熔膠、外層為外保護層用塑料的雙層複合為一體的外保護層；同時還直接採用未經包 覆處理的裸絲纏繞增強網骨架。具體而言，所述加工方法包括下列步驟
(A)芯管擠塑機擠出芯管用塑料進入芯管雙層複合共擠模具，同時熱熔膠擠塑機 擠出熱熔膠進入芯管雙層複合共擠模具；經芯管雙層複合共擠模具複合擠出得到內層為芯 管用塑料、外層為熱熔膠的芯管坯料。所述芯管用塑料可以是聚乙烯，或改性聚乙烯，或聚 乙烯混配料，或超高分子量聚乙烯等。(B)對芯管坯料進行真空定徑，經冷卻箱冷卻後得到雙層複合為一體的成品芯管。(C)成品芯管通過牽引機進入纏繞機，在纏繞機中對成品芯管外表面用裸絲纏繞 增強網骨架。纏繞增強網骨架用裸絲可以是裸鋼絲，或裸鋼絲繩，或裸纖維束，或裸纖維絲， 或裸鐵絲，等等。(D)將纏繞好增強網骨架的成品芯管進入溫控箱，對增強網骨架和成品芯管升溫， 達到熱熔膠和增強網骨架粘合的溫度後，將纏繞好增強網骨架的成品芯管進入外保護雙層 複合共擠模具；升溫的目的是使芯管外層的熱熔膠和外保護層內層的熱熔膠均能與增強網 骨架更好粘合。(E)熱熔膠擠塑機擠出熱熔膠進入外保護雙層複合共擠模具，外保護層擠塑機擠 出外保護層用塑料進入外保護雙層複合共擠模具，同時標線擠塑機擠出添加色母的塑料 熔體進入外保護雙層複合共擠模具(標線擠塑機擠出的塑料熔體是在外保護層外層形成 有色標識)；經外保護雙層複合共擠模具定徑擠出包覆在增強網骨架外表面的內層為熱熔 膠、外層為外保護層用塑料的外保護層(外保護層內層和外保護層外層雙層複合為一體)， 得到增強網骨架塑料複合管。得到的增強網骨架塑料複合管結構是由內向外依次為芯管、 增強網骨架、外保護層，其中芯管是內層為芯管用塑料、外層為熱熔膠雙層複合為一體，外 保護層是內層為熱熔膠、外層為外保護層用塑料雙層複合為一體。(F)增強網骨架塑料複合管經冷卻箱冷卻，牽引機牽引，切割機定尺切割，在收管 器收管，最終得到成品的增強網骨架塑料複合管。利用上述加工方法製備的增強網骨架塑料複合管，由內到外依次為芯管內層、芯 管外層、裸絲纏繞的增強網骨架、外保護層內層、外保護層外層；芯管內層和芯管外層構成 雙層複合為一體的芯管，由芯管雙層複合共擠模具同時擠出；外保護層內層和外保護層外 層構成雙層複合為一體的外保護層，由外保護雙層複合共擠模具同時擠出。裸絲纏繞的增 強網骨架可以用裸鋼絲纏繞，或裸鋼絲繩纏繞，或裸纖維束纏繞，或裸纖維絲纏繞，或裸鐵 絲纏繞，等等。芯管內層的材質為芯管用塑料，芯管外層和外保護層內層為熱熔膠，外保護 層外層的材質為塑料。所述芯管用塑料可以是聚乙烯，或改性聚乙烯，或聚乙烯混配料，或 超高分子量聚乙烯等。本發明提出的另一種增強網骨架塑料複合管的加工方法是對現有生產線進行改 進，只進行芯管雙層複合共擠，即只有一套雙層複合共擠模具——芯管雙層複合共擠模具， 複合擠出得到內層為芯管用塑料、外層為熱熔膠的雙層複合為一體的芯管；同時直接採用 未經包覆處理的裸絲纏繞增強網骨架；但外保護層的製備仍然利用現有生產線的分層擠出 方法，即先包覆熱熔膠，然後再外覆塑料保護層。這種加工方法製備的增強網骨架塑料複合 管的裸絲增強網骨架仍然完全在熱熔膠的內外包覆下，同樣可達到粘接牢固、減少設備投 入、降低生產成本，提高工作效率的效果。具體而言，所述加工方法包括下列步驟(A)芯管擠塑機擠出芯管用塑料進入芯管雙層複合共擠模具，同時熱熔膠擠塑機 擠出熱熔膠進入芯管雙層複合共擠模具；經芯管雙層複合共擠模具複合擠出得到內層為芯管用塑料、外層為熱熔膠的芯管坯料。所述芯管用塑料可以是聚乙烯，或改性聚乙烯，或聚 乙烯混配料，或超高分子量聚乙烯等。(B)對芯管坯料進行真空定徑，經冷卻箱冷卻後得到雙層複合為一體的成品芯管。(C)成品芯管通過牽引機進入纏繞機，在纏繞機中對成品芯管外表面用裸絲纏繞 增強網骨架。纏繞增強網骨架用裸絲可以是裸鋼絲，或裸鋼絲繩，或裸纖維束，或裸纖維絲， 或裸鐵絲，等等。(D)將纏繞好增強網骨架的成品芯管進入溫控箱，對增強網骨架和成品芯管升溫， 達到熱熔膠和增強網骨架粘合的溫度後，將纏繞好增強網骨架的成品芯管進入熱熔膠複合 模具；升溫的目的是使熱熔膠能與增強網骨架更好粘合。(E)熱熔膠擠塑機擠出熱熔膠進入熱熔膠複合模具，經熱熔膠複合模具在增強網 骨架外表面複合上熱熔膠，得到增強網骨架塑料複合管坯料。(F)將增強網骨架塑料複合管坯料進入外保護層模具；外保護層擠塑機擠出外保 護層用塑料進入外保護層模具，同時標線擠塑機擠出添加色母的塑料熔體進入外保護層模 具(標線擠塑機擠出的塑料熔體是在外保護層外層形成有色標識)；經外保護層模具定徑 擠出包覆在增強網骨架塑料複合管坯料外表面的外保護層用塑料，得到增強網骨架塑料復 合管。得到的增強網骨架塑料複合管結構是由內向外依次為芯管、增強網骨架、熱熔膠、外 保護層用塑料，其中芯管是內層為芯管用塑料、外層為熱熔膠雙層複合為一體。(G)增強網骨架塑料複合管經冷卻箱冷卻，牽引機牽引，切割機定尺切割，在收管 器收管，最終得到成品的增強網骨架塑料複合管。利用上述加工方法製備的增強網骨架塑料複合管，由內到外依次為芯管內層、芯 管外層、裸絲纏繞的增強網骨架、外保護層內層、外保護層外層；芯管內層和芯管外層構成 雙層複合為一體的芯管，由芯管雙層複合共擠模具同時擠出；外保護層是分層分別擠出外 保護層內層和外保護層外層。裸絲纏繞的增強網骨架可以用裸鋼絲纏繞，或裸鋼絲繩纏繞， 或裸纖維束纏繞，或裸纖維絲纏繞，或裸鐵絲纏繞，等等。芯管內層的材質為芯管用塑料，芯 管外層和外保護層內層為熱熔膠，外保護層外層的材質為塑料。所述芯管用塑料可以是聚 乙烯，或改性聚乙烯，或聚乙烯混配料，或超高分子量聚乙烯等。與現有技術相比，本發明的有益效果是由於纏繞增強網骨架所用的為未經包覆 處理的裸絲，減少了預處理包覆鋼絲過塑生產線，降低了設備投資和生產成本，提高了產品 性價比；由於芯管內層的芯管用塑料和芯管外層的熱熔膠為同步雙層複合共擠，使得芯管 內層的熱熔膠厚度可控、裸絲完全包覆在芯管外層和外保護層內層的熱熔膠之間，粘接牢 固，管材間剝離強度優於行業標準要求，產品質量可靠。
圖1是現有技術中鋼絲過塑生產線的流程和設備配置示意圖。圖2的現有技術中複合管材生產線的流程和設備配置示意圖。圖3是本發明的複合管外保護層為雙層複合共擠的增強網骨架塑料複合管加工 方法生產流程和設備配置示意圖。圖4是本發明的複合管外保護層為分層擠出的增強網骨架塑料複合管加工方法 生產流程和設備配置示意圖。
圖5是本發明的增強網骨架塑料複合管產品結構示意圖。圖中標號如下1芯管內層2芯管外層3增強網骨架4外保護層內層5外保護層外層
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明的優選實施例作進一步的描述。實施例一如圖3、圖5所示。生產Dm00/del25/PN8Mpa/PE100的增強網骨架塑料複合管，採 用的加工方法如下(A)芯管擠塑機擠出芯管用塑料PE100進入芯管雙層複合共擠模具，同時熱熔膠 擠塑機擠出粘接劑樹脂專用料520#進入芯管雙層複合共擠模具；經芯管雙層複合共擠模 具複合擠出得到內層為PE100塑料、外層為粘接劑520#的芯管坯料。(B)將芯管坯料進入真空定徑箱，對芯管坯料進行真空定徑，經冷卻箱冷卻後得到 雙層複合為一體的成品芯管；成品芯管內徑DmOOmm，外徑dell5mm，芯管內層PElOO壁厚 6. 5mm，芯管外層粘接劑樹脂壁厚1mm。(C)成品芯管通過牽引機進入纏繞機，在裸絲纏繞機中對成品芯管外表面用裸鋼 絲纏繞增強網骨架；裸鋼絲delmm/1800N/雙層交叉/54°角/260根。(D)將纏繞好增強網骨架的成品芯管進入溫控箱，對增強網骨架和成品芯管升溫， 達到熱熔膠和增強網骨架粘合的溫度後，將纏繞好增強網骨架的成品芯管進入外保護雙層 複合共擠模具。(E)熱熔膠擠塑機擠出粘接劑樹脂520#進入外保護雙層複合共擠模具，外保護層 擠塑機擠出PElOO級塑料熔體進入外保護雙層複合共擠模具，同時標線擠塑機擠出添加色 母的PElOO級塑料熔體進入外保護雙層複合共擠模具；經外保護雙層複合共擠模具在纏繞 好增強網骨架的成品芯管外表面定徑擠出外保護層(擠出的外保護層包覆在增強網骨架 外表面、內層為粘接劑520#、外層為PElOO塑料)，得到增強網骨架塑料複合管；外保護層外 徑del25mm，外保護層內層的粘接劑樹脂壁厚1mm，外保護層外層的PElOO壁厚2mm。(F)增強網骨架塑料複合管經冷卻箱冷卻，牽引機牽引，切割機定尺切割，在收管 器收管，完成全部生產工序後最終得到成品的增強網骨架塑料複合管。採用上述加工方法製備的增強網骨架塑料複合管，由內到外依次為芯管內層1、芯 管外層2、裸鋼絲纏繞的增強網骨架3、外保護層內層4、外保護層外層5。芯管內層1的材 質為PElOO塑料，芯管外層2和外保護層內層4為粘接劑樹脂專用料520#，外保護層外層5 的材質為PElOO塑料。芯管內層1和芯管外層2構成雙層複合為一體的芯管，由芯管雙層 複合共擠模具同時擠出；外保護層內層4和外保護層外層5構成雙層複合為一體的外保護 層，由外保護雙層複合共擠模具同時擠出。實施例二如圖4、圖5所示。生產DN80/del05/PN12Mpa的增強網骨架塑料複合管，採用的加 工方法如下
(A)芯管擠塑機擠出管材專用超高分子量聚乙烯進入芯管雙層複合共擠模具，同 時熱熔膠擠塑機擠出粘接劑樹脂專用料進入芯管雙層複合共擠模具；經芯管雙層複合共擠 模具複合擠出得到內層為超高分子量聚乙烯、外層為粘接劑樹脂的芯管坯料。(B)將芯管坯料進入真空定徑箱，對芯管坯料進行真空定徑，經冷卻箱冷卻後得到 雙層複合為一體的成品芯管；成品芯管內徑DN80mm，外徑de95mm，芯管內層超高分子量聚 乙烯壁厚6. 5mm,芯管外層粘接劑樹脂壁厚1mm。(C)成品芯管通過牽引機進入纏繞機，在裸絲纏繞機中對成品芯管外表面用裸鋼 絲繩纏繞增強網骨架；裸鋼絲繩del. 5mm/2000N/雙層交叉/54. 5°角/220根。(D)將纏繞好增強網骨架的成品芯管進入溫控箱，對增強網骨架和成品芯管升溫， 達到熱熔膠和增強網骨架粘合的溫度後，將纏繞好增強網骨架的成品芯管進入熱熔膠複合 模具。(E)熱熔膠擠塑機擠出粘接劑樹脂進入熱熔膠複合模具，經熱熔膠複合模具在增 強網骨架外表面複合上熱熔膠，得到增強網骨架塑料複合管坯料。(F)將增強網骨架塑料複合管坯料進入外保護層模具；外保護層擠塑機擠出 PElOO級塑料熔體進入外保護層模具，同時標線擠塑機擠出添加色母的PElOO級塑料熔體 進入外保護層模具；經外保護層模具定徑擠出外徑del05mm、包覆在增強網骨架塑料複合 管坯料外表面的PElOO塑料，得到增強網骨架塑料複合管。(G)增強網骨架塑料複合管經冷卻箱冷卻，牽引機牽引，切割機定尺切割，在收管 器收管，完成全部生產工序後最終得到成品的增強網骨架塑料複合管。採用上述加工方法製備的增強網骨架塑料複合管，由內到外依次為芯管內層1、芯 管外層2、裸鋼絲繩纏繞的增強網骨架3、外保護層內層4、外保護層外層5。芯管內層1的 材質為超高分子量聚乙烯，芯管外層2和外保護層內層4為粘接劑樹脂，外保護層外層5的 材質為PElOO塑料。芯管內層1和芯管外層2構成雙層複合為一體的芯管，由芯管雙層復 合共擠模具同時擠出。實施例三與實施例一相同之處不再重複贅述，不同之處在於纏繞增強網骨架3用的裸絲 為裸纖維束。芯管內層1的材質為改性聚乙烯。實施例四與實施例一相同之處不再重複贅述，不同之處在於纏繞增強網骨架3用的裸絲 為裸纖維絲。芯管內層1的材質為聚乙烯混配料。纏繞增強網骨架3用的裸絲也可以是裸 鐵絲。
權利要求
一種增強網骨架塑料複合管的加工方法，其特徵在於所述加工方法包括下列步驟(A)芯管擠塑機擠出芯管用塑料進入芯管雙層複合共擠模具，同時熱熔膠擠塑機擠出熱熔膠進入芯管雙層複合共擠模具；經芯管雙層複合共擠模具複合擠出得到內層為芯管用塑料、外層為熱熔膠的芯管坯料；(B)對芯管坯料進行真空定徑，經冷卻箱冷卻後得到雙層複合為一體的成品芯管；(C)成品芯管通過牽引機進入纏繞機，在纏繞機中對成品芯管外表面用裸絲纏繞增強網骨架；(D)將纏繞好增強網骨架的成品芯管進入溫控箱，對增強網骨架和成品芯管升溫，達到熱熔膠和增強網骨架粘合的溫度後，進入外保護雙層複合共擠模具；(E)熱熔膠擠塑機擠出熱熔膠進入外保護雙層複合共擠模具，外保護層擠塑機擠出外保護層用塑料進入外保護雙層複合共擠模具，同時標線擠塑機擠出添加色母的塑料熔體進入外保護雙層複合共擠模具；經外保護雙層複合共擠模具定徑擠出包覆在增強網骨架外表面的內層為熱熔膠、外層為外保護層用塑料的外保護層，得到增強網骨架塑料複合管；(F)增強網骨架塑料複合管經冷卻箱冷卻，牽引機牽引，切割機定尺切割，在收管器收管，最終得到成品的增強網骨架塑料複合管。
2.一種增強網骨架塑料複合管的加工方法，其特徵在於所述加工方法包括下列步驟(A)芯管擠塑機擠出芯管用塑料進入芯管雙層複合共擠模具，同時熱熔膠擠塑機擠出 熱熔膠進入芯管雙層複合共擠模具；經芯管雙層複合共擠模具複合擠出得到內層為芯管用 塑料、外層為熱熔膠的芯管坯料；(B)對芯管坯料進行真空定徑，經冷卻箱冷卻後得到雙層複合為一體的成品芯管；(C)成品芯管通過牽引機進入纏繞機，在纏繞機中對成品芯管外表面用裸絲纏繞增強 網骨架；(D)將纏繞好增強網骨架的成品芯管進入溫控箱，對增強網骨架和成品芯管升溫，達到 熱熔膠和增強網骨架粘合的溫度後，進入熱熔膠複合模具；(E)熱熔膠擠塑機擠出熱熔膠進入熱熔膠複合模具，經熱熔膠複合模具在增強網骨架 外表面複合上熱熔膠，得到增強網骨架塑料複合管坯料；(F)將增強網骨架塑料複合管坯料進入外保護層模具；外保護層擠塑機擠出外保護層 用塑料進入外保護層模具，同時標線擠塑機擠出添加色母的塑料熔體進入外保護層模具； 經外保護層模具定徑擠出包覆在增強網骨架塑料複合管坯料外表面的外保護層用塑料，得 到增強網骨架塑料複合管；(G)增強網骨架塑料複合管經冷卻箱冷卻，牽引機牽引，切割機定尺切割，在收管器收 管，最終得到成品的增強網骨架塑料複合管。
3.根據權利要求1或2所述的增強網骨架塑料複合管的加工方法，其特徵在於所述 纏繞增強網骨架用裸絲為裸鋼絲，或裸鋼絲繩，或裸纖維束，或裸纖維絲，或裸鐵絲。
4.根據權利要求1或2所述的增強網骨架塑料複合管的加工方法，其特徵在於所述 芯管用塑料是聚乙烯，或改性聚乙烯，或聚乙烯混配料，或超高分子量聚乙烯。
5.如權利要求1所述的加工方法製備的增強網骨架塑料複合管，其特徵在於所述增強網骨架塑料複合管由內到外依次為芯管內層(1)、芯管外層(2)、裸絲纏繞的增強網骨架 (3)、外保護層內層(4)、外保護層外層(5)；芯管內層(1)和芯管外層(2)構成雙層複合為 一體的芯管，由芯管雙層複合共擠模具同時擠出；外保護層內層(4)和外保護層外層(5)構 成雙層複合為一體的外保護層，由外保護雙層複合共擠模具同時擠出。
6.如權利要求2所述的加工方法製備的增強網骨架塑料複合管，其特徵在於所述增 強網骨架塑料複合管由內到外依次為芯管內層(1)、芯管外層(2)、裸絲纏繞的增強網骨架 (3)、外保護層內層(4)、外保護層外層(5)；芯管內層(1)和芯管外層(2)構成雙層複合為 一體的芯管，由芯管雙層複合共擠模具同時擠出。
7.根據權利要求5或6所述的增強網骨架塑料複合管，其特徵在於裸絲纏繞的增強 網骨架(3)用裸鋼絲纏繞，或裸鋼絲繩纏繞，或裸纖維束纏繞，或裸纖維絲纏繞，或裸鐵絲 纏繞。
8.根據權利要求5或6所述的增強網骨架塑料複合管，其特徵在於芯管內層(1)的 材質為芯管用塑料，芯管外層(2)和外保護層內層(4)為熱熔膠，外保護層外層(5)的材質 為塑料。
9.根據權利要求8所述的增強網骨架塑料複合管，其特徵在於所述芯管用塑料是聚 乙烯，或改性聚乙烯，或聚乙烯混配料，或超高分子量聚乙烯。
全文摘要
本發明公開了一種增強網骨架塑料複合管的加工方法及製得的增強網骨架塑料複合管。該加工方法採用芯管雙層複合共擠模具，複合擠出得到內層為芯管用塑料、外層為熱熔膠的雙層複合為一體的芯管；同時直接採用未經包覆處理的裸絲纏繞增強網骨架。與現有技術相比，本發明減少了預處理包覆鋼絲過塑生產線，降低了設備投資和生產成本，提高了產品性價比；由於芯管內層的芯管用塑料和芯管外層的熱熔膠為同步雙層複合共擠，使得芯管內層的熱熔膠厚度可控、裸絲完全包覆在芯管外層和外保護層內層的熱熔膠之間，粘接牢固，管材間剝離強度優於行業標準要求，產品質量可靠。
文檔編號F16L9/14GK101992555SQ201010533309
公開日2011年3月30日 申請日期2010年11月5日 優先權日2010年11月5日
發明者趙樹輝 申請人:趙樹輝