軸向鋼絲增強的聚合物管的製造方法及裝置的製作方法
2023-06-14 02:14:31
專利名稱：軸向鋼絲增強的聚合物管的製造方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種聚合物管的製造方法及裝置，特別涉及的是一種軸向鋼絲增強的聚合物管的製造方法及裝置。
背景技術：
聚合物管，特別是塑料管及複合塑料管在工程應用中以其優異的防腐等性能獲得了大量的使用。但是隨著聚合物管的工程應用領域和用途的擴大，純聚合物管及塑料管已不能滿足工程應用領域及工程安裝的要求，比如採用防腐的鋼性管，要比塑料管內外承受壓力更高等，已發明的鋼塑複合管及鋼骨架增強複合塑料管等，這些管都是屬於較有鋼性的塑料管，但還不能滿足一些工程應用領域的需要。
隨著工程技術的發展，在公路、鐵路、堤壩、河床地面以下布設管道，現在正推行不開挖工程的布管，即在地面不開挖情況下從地下挖、鑽涵洞中牽引出來，由於有些涵洞較長，在布設塑料管時，對管的軸向承拉力有較高的要求，一般塑料管不能達到要求，採用上述的鋼塑複合管及鋼骨架增強複合塑料管可以達到承受軸向拉力要求，但這些管的鋼性過強，有些涵洞不能適應。需要一種軸向承拉力強，但又要有一定柔性的塑料管。
城市過去陳舊的、現在急需改造的自來水管網、燃氣管網、汙水、雨水管網，多數是水泥管、鋼管、鑄鐵管，若要將其合部開挖換為新型塑料管材，開挖工程浩大，對城市環境和交通影響也大，可以利用陳舊管線，用內襯塑料新管改造的方法來進行，既利用了老管線，減少了開挖，節約了成本，也達到了換新塑料管材的目的，但純塑料管的軸向承拉力不能達到工程的要求，特別是因為利用了老管線，在其內內襯新管，相應對布設的新型塑料管就沒有環剛度的要求，為了施工方便和成本降低的原因，應使用管壁較薄的塑料管，但管壁較薄，軸向承拉力就更不足了。為了改造這些市政管網，需要一種管壁較薄、較柔軟但軸向承拉力強的塑料管。
在山區、丘陵地區布設工程用管、採暖熱水管線、自來水管、燃氣管線會遇到大量跨河谷、跨低洼地帶的工程施工。以住的鋼管鋪設和走向都是沿著河谷和低洼地形地貌鋪設，工程費用和管線長度都較大，相應成本也較高，如果中小直徑的管線，比如φ300以下的聚合物管，有軸向增強材料加入聚合物及塑料管壁中，就可以利用增強材料承受軸向拉力，採用架空鋪設而不使聚合物及塑料受軸向應力，應是一個很好的管線鋪設方法。若跨度太大，還可以架設鋼纜吊裝有軸向增強材料的塑料管。使跨河谷和低洼地形的鋪管不再隨地形走向，而是在空中直線走向。特別是較小直徑的管線，比如φ110以下的管線，採用這種方法，工程上的應用可行性是極高的。因為僅有軸向增強材料加入的聚合物及塑料管是較柔性的，能抵禦空中布管的搖動受力。
現在在燃氣輸送管網中推廣使用聚乙烯燃氣塑料管，在冷、熱水輸送管網中推廣使用高密度聚乙烯管、矽烷交聯聚乙烯管、無規共聚聚丙烯管即PP-R管，代替鋼管的應用中發揮了很好的作用。是一種很有前途的管道。但是埋在地下的塑料管線因為沒有辦法查找，在管線地面開挖鋪設新的管道或者開挖出原來鋪設的塑料管道擬在其上連接新的塑料管道時很不好尋找和施工，現在的辦法是在已鋪設塑料管線的上面靠近地面的地帶，布設一條有金屬複合的可被金屬探測器探尋的示蹤帶，要查尋地下埋設的塑料管，需先查到示蹤帶。示蹤帶布設成本高。
發明內容
本發明的目的是為了提供一種軸向強度高，埋在地下容易被金屬探測器探尋，大大降低探尋成本的軸向鋼絲增強的聚合物管的製造方法。本發明的另一個目的是為了提供一種製造軸向鋼絲增強的聚合物管的裝置。
本發明的目的是這樣來實現的本發明軸向鋼絲增強的聚合物管的製造方法，該方法包括如下步驟
a，將聚合物放入擠出機內經過加熱變成熔融狀態；b，將鋼絲表面包覆粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物；c，將鋼絲或表面包覆粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物的鋼絲送入能使軸向鋼絲通過的含至少一個聚合物熔融體流道的複合擠管模頭被從至少一臺擠出機擠出的通過複合擠管模頭熔融體流道的熔融狀態的聚合物包覆後，經冷卻形成有至少一層聚合物和至少一根表面包覆有粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物的軸向鋼絲複合而成的聚合物管；d，將聚合物管成盤收卷或切斷成成品。
上述的鋼絲未進入複合擠管模頭前其表面被粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物包覆並冷卻成型收卷後再放卷進入複合擠管模頭，被至少一臺擠出機擠出的聚合物包覆，經冷卻形成聚合物管。
上述的鋼絲進入複合擠管模頭內被熱熔融粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物包覆後再被至少一臺擠出機擠出的聚合物包覆經冷卻形成聚合物管。
上述的鋼絲表面包覆的粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物是通過加熱器熔融而成或擠出機擠出熔融而成。
本發明製造軸向鋼絲增強的聚合物管的裝置包括鋼絲放卷架，至少一臺擠出機，有軸向鋼絲通道的含至少一個聚合物熔融體流道的複合擠管模頭，冷卻機構，牽引機。
上述的複合擠管模頭前端設置有與鋼絲軸向通道相通的鋼絲粘結劑包覆機構。
採用本發明方法和裝置生產出的有軸向鋼絲的聚合物管由於管體內採用了軸向鋼絲，不僅不影響管道的性能，而且還可提高管道的軸向受力，強度高，且有一定的柔性，更主要的是埋在地下可被金屬探測器探尋，可以節約現有的示蹤帶的布設成本，使工程更方便快速。應用範圍廣，可滿足公路、鐵路、堤壩、河床地面布設管道，山區、丘陵地區架空布設工程用管、採暖熱水管線、自來水管、燃氣管線的需要。
圖1為本發明裝置結構示意圖。
圖2為圖1的俯視圖。
圖3為複合擠出模頭結構示意圖。
圖4為複合擠出模頭另一結構示意圖。
具體實施例方式實施例1圖1～圖3給出了本發明實施例1裝置圖。
參見圖1、圖2，本裝置包括鋼絲放卷架1，兩臺擠出機2，複合擠出管模頭3，冷卻機構4，牽引機5。兩臺擠出機分布在主生產線兩側且與主生產線夾角為35°。參見圖3，複合擠出管模頭中有分別與兩臺擠出機相通的內、外層聚合物熔融體流道6、7和軸向鋼絲通道8。
本實施例軸向鋼絲增合物管的製造方法步驟如下①，將矽烷交聯聚乙烯和聚乙烯熱塑性塑料分別放入兩臺擠出機中經過加熱變成熔融狀態；②，將表面包覆粘結劑(或粘結劑與聚合物的共混合)的鋼絲9成型收卷；③，將②中的鋼絲卷裝在鋼絲放卷架1上並將鋼絲一端送入複合擠出管模頭中的軸向鋼絲通道8中被從兩臺擠出機擠出的通過複合擠管模頭熔融體流道6、7流出的矽烷交聯聚乙烯、聚乙烯熱塑性塑料包覆經冷卻機構冷卻而形成有軸向鋼絲增強的聚合物管10。聚合物管10的管體包括矽烷交聯聚乙烯內層11、熱塑性塑料外層12。聚合物管12被牽引機引出成盤收卷或被切斷而成成品。
實施例2圖1、圖2、圖4給出了本實施例2裝置圖。本實施例2的裝置基本與實施例1同，不同處是在複合擠管模頭前端處有與軸向鋼絲通道相通的鋼絲粘結劑包覆機構——進料、加熱、包覆腔12。
本實施例2軸向鋼絲增強聚合物管的製造方法基本與實施例1同。不同處是將未被粘結劑包覆的鋼絲14成盤收卷置於鋼絲放卷架上且被送入複合擠管模頭中的軸向鋼絲通道中被進料、加熱、包覆腔中流出的熱熔融粘結劑包覆而形成被粘結劑包覆的鋼絲15後再被擠出機擠出的聚合物包覆，經冷卻形成聚合物管。
權利要求
1.一種軸向鋼絲增強的聚合物管的製造方法，其特徵在於該方法包括如下步驟a，將聚合物放入擠出機內經過加熱變成熔融狀態；b，將鋼絲表面包覆粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物；c，將鋼絲或表面包覆粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物的鋼絲送入能使軸向鋼絲通過的合至少一個聚合物熔融體流道的複合擠管模頭被從至少一臺擠出機擠出的通過複合擠管模頭熔融體流道的熔融狀態的聚合物包覆後，經冷卻形成有至少一層聚合物和至少一根表面包覆有粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物的軸向鋼絲複合而成的聚合物管；d，將聚合物管成盤收卷或切斷成成品。
2.根據權利要求1所述的軸向鋼絲增強的聚合物管的製造方法，其特徵在於鋼絲未進入複合擠管模頭前其表面被粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物包覆並冷卻成型收卷後再放卷進入複合擠管模頭，被至少一臺擠出機擠出的聚合物包覆，經冷卻形成聚合物管。
3.根據權利要求1所述的軸向鋼絲增強的聚合物管的製造方法，其特徵在於鋼絲進入複合擠管模頭內被熱熔融粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物包覆後再被至少一臺擠出機擠出的聚合物包覆經冷卻形成聚合物管。
4.根據權利要求1～3之一所述的軸向鋼絲增強的聚合物管的製造方法，其特徵在於鋼絲表面包覆的粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物是通過加熱器熔融而成或擠出機擠出熔融而成。
5.製造權利要求1～4之一所述的軸向鋼絲增強的聚合物管的裝置，其特徵在於包括鋼絲放卷架，至少一臺擠出機，有軸向鋼絲通道的含至少一個聚合物熔融體流道的複合擠管模頭，冷卻機構，牽引機。
6.根據權利要求5所述的製造軸向鋼絲增強的聚合物管裝置，其特徵在於在複合擠管模頭前端設置有與鋼絲軸向通道相通的鋼絲粘結劑包覆機構。
全文摘要
本發明提供了一種軸向鋼絲增強的聚合物管的製造方法,包括a．將聚合物放入擠出機內經過加熱變成熔融狀態;b．將鋼絲表面包覆粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物;c．將鋼絲或表面包覆粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物的鋼絲送入能使軸向鋼絲通過的含至少一個聚合物熔融體流道的複合擠管模頭被從至少一臺擠出機擠出的通過複合擠管模頭熔融體流道的熔融狀態的聚合物包覆後,經冷卻形成有至少一層聚合物和至少一根表面包覆有粘結劑或粘結劑與聚合物的共混物的軸向鋼絲複合而成的聚合物管;d．將聚合物管成盤收卷或切斷成成品。本發明還提供了軸向鋼絲增強的聚合物管的製造裝置。
文檔編號B29C47/02GK1349883SQ0112899
公開日2002年5月22日 申請日期2001年10月26日 優先權日2001年10月26日
發明者甘國工 申請人:甘國工