鋼網塑料複合管及其製作方法

2023-05-05 01:25:11

專利名稱：鋼網塑料複合管及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用鋼網為骨架製作的鋼網塑料複合管及製作該 複合管的方法。
背景技術：
現有的複合管通常包括鋼塑複合管和鋼絲網骨架塑料複合管。其 中，鋼塑複合管是以鋼管作為基體，內襯化學穩定性優良的熱塑性塑 料層，經冷拉複合或滾塑成型，該複合管既有鋼管的機械性能，又有 塑料管的耐腐蝕，緩結垢，不易生長微生物等特點，是用於輸送酸、 鹼、鹽、有腐蝕性氣體等介質的理想管道。然而，由於鋼管與塑料的 線膨脹係數不同，在環境溫度變化較大時易使複合在鋼管表面的塑料 層與鋼管分離，而兩者分離後，鋼塑複合管達不到預計的強度，造成
所輸送的流體滲出或流出；另一個問題是使用鋼管為基體需要耗費鋼 材的質量相對較大。
鋼絲網骨架塑料複合管是以高強度鋼絲左右螺旋纏繞成型的網 狀骨架為增強體，以高密度聚乙烯(HDPE)為基體，並用高性能 的黏結樹脂層將鋼絲骨架內外層高密度聚乙烯緊密的連接在一起。該 黏結樹脂是一種高性能黏結材料，屬於HD P E改性材料，與HD P E在加熱的條件下能完全融為一體，同時，其極性鍵與鋼有極強的l佔 結性能。雖然該種結構的複合管採用網狀鋼骨架可節省鋼材，能降4氐 複合管的質量，又能成功地解決鋼與HD P E間無連接因子的問題， 但因網狀的鋼骨架強度相對鋼管而言較低，而塑料的強度也不高，且 鋼絲網和塑料均屬於剛性材料，柔韌性能較差，兩種強度低、柔韌性 能較差的材料即便結合得很牢固，其整體強度也很難達到要求的程 度；另外，在輸送高溫流體的環境中，持續的高溫能降低鋼絲網和塑 料層之間的結合力，也容易導致鋼絲網和塑料層之間分離，從而使得 塑料層與鋼絲網不能協同承載，影響了管件的強度和其它物理性能， 所以，該種結構的複合管還存在一定的問題。
中國專利201021739Y號公開的名稱為"纖維增強塑料鋼質複合 管"提出另一種方案。該種複合管是在通長的單一材質鋼管或複合管
外表面上，從底層到表層依次覆蓋有環氧防腐塗料層，纖維增強塑料 結構層，粘合劑層以及塑料防護層。該種複合管雖然採用了柔韌性能 較好的纖維物質來加強管材的物理強度，但是該複合管的主體骨架採 用的是普通鋼管或複合管，在消耗鋼材量較大的同時，且作為主體骨 架的鋼管或複合管因為沒有孔網間隙，導致外層纖維布與主體鋼骨架 之間不能有效的結合，在使用過程中同樣不可避免地造成纖維布與鋼
骨架以及外圍塑料層之間相互脫離，從而使其物理強度大大P爭低；另 一個問題是，即便纖維增強塑料結構層採用纖維材料與樹脂複合的結 構，但因其是在凝固後複合在環氧防腐塗料層上，這種複合方式需要 藉助於粘結劑如環氧防腐塗料層，而採用粘結劑連接一方面增加成 本，另一方面與鋼管或複合管之間粘結力相對較小,致使兩者易分離。

發明內容
本發明的目的是提供一種利用抗拉伸強度大的柔韌性能好的材 料與鋼網熔融態相結合的方式以解決使用鋼材量大和強度低，以及粘 結力較小等問題的鋼網塑料複合管。
本發明的另 一個目的是提供一種製作鋼網塑料複合管的方法。
本發明提出的鋼網塑料複合管具有由管狀鋼網或由鋼絲編織的 管狀鋼網作為骨架，在該骨架的內表面和/或外表面設置有由粘結在 纖維材料上的塑料構成的複合層或在該骨架的內表面和/或外表面設 置有塑料層及在該塑料層表面設置有由粘結在纖維材料上的塑料構 成的複合層。複合層是纖維材料與熔融態塑料的混合物，當將其複合 在骨架的表面後，熔融態塑料能滲透骨架的孔內，使兩面的塑料能通 過滲透連接或一面的塑料滲透到骨架的另 一面，待塑料凝固後能將骨 架包裹起來形成一個整體。
所述複合層是由從浸泡在熔融態塑料中的纖維線或纖維繩或纖 維編織物中取出的混合材料構成。
所述複合層和/或骨架的表面還複合有塑料層。
或繩構成，所述無機纖維是由玻璃纖維^或玄武巖纖維或金屬纖維ii 質纖維構成，所述化學纖維是由碳纖維或尼龍纖維或錦綸纖維為原料 的編織物構成。
所述鋼網塑料複合管的製作方法，包括以下步驟
首先將片狀鋼網或片狀孔形鋼板製成管形的骨架，然後將浸在熔
融態塑料中的纖維線或纖維繩或纖維編織物取出並纏繞在骨架的內
表面和/或外表面上形成複合層，待覆合層凝固後即為複合管。
在纏繞複合層的步驟中，還包括一邊纏繞複合層， 一邊為纏繞的
複合層加熱，並向被加熱的複合層表面再複合塑料層的步驟。 所述複合層或塑料層凝固前還包括將其表面拋光的步驟。 在纏繞複合層前還包括在骨架的內表面和/或外表面上複合塑料
層的步驟。
本發明所提出的用鋼網塑料複合管增加了由纖維材料構成的復 合層，而纖維材料具有一定的抗拉伸能力，如碳纖維的抗拉伸強度是 普通碳素鋼的4倍，所以，該種複合管具有相對較大的抗拉伸強度， 且成本較低，又能節省大量的鋼材；同時，從熔融態塑料中取出的纖 維材料能與骨架實現包覆式結合，成功地解決了鋼網骨架和塑料層之 間因線膨脹係數不同而發生分離或不穩定結合等問題，保證了鋼絲骨 架與塑料層協同^^載的物理性能。


附圖1是本發明所提出的鋼網塑料複合管第一個實施例的外觀 部分剖面結構示意附圖2是本發明所提出的鋼網塑料複合管第二個實施例的外觀 部分剖面結構示意附圖3是本發明所提出的鋼網塑料複合管第三個實施例的外觀 部分剖面結構示意圖。
具體實施例方式
參見圖1,該圖給出本發明所提出的鋼網塑料複合管第一個實施 例的外觀整體結構。該複合管包括由管狀鋼網或由鋼絲編織的管狀鋼 網構成骨架1和複合層2，以及塑料層3。其中，複合層2是由從浸 泡在熔融態塑料中的纖維線或纖維繩或纖維編織物中取出的混合材 料構成，即複合層2包括纖維材料和塑性材料，複合層2可以設置在 骨架1的內表面和/或外表面，本實施例中僅給出設置在骨架1的內 表面和外表面這一種結構，複合層2的表面可以採用表面拋光或再復
合塑料層3的結構，附圖1中僅給出複合塑料層3這一種結構，但， 複合層2表面拋光也同樣可以完成本發明的任務。
製作上述鋼網塑料複合管時，首先將片狀鋼網或片狀孔形鋼板制 成管形的骨架1,然後將浸在熔融態塑料中的纖維線或纖維繩或纖維 編織物取出並纏繞在骨架1的內表面和外表面，且在纏繞複合層2時， 採用一邊纏繞， 一邊為纏繞的複合層2加熱的方式，待覆合層2完全 纏繞在骨架1上後，在複合層2凝固前將其表面拋光或者複合層2表 面再複合塑料層3，以形成本發明所提出的鋼網塑料複合管。
參見圖2，該圖給出本發明所提出的鋼網塑料複合管第二個實施 例的外觀整體結構。本實施例中給出鋼網塑料複合管的結構和製作方 法與第一個實施例的結構和製作方法基本相同，所不同的是，該複合
管中骨架1的內表面設置有複合層2，在骨架1的外表面和複合層2 內表面均設置有塑料層3。
參見圖3，該圖給出本發明所提出的鋼網塑料複合管第三個實施 例的外觀整體結構。本實施例中給出鋼網塑料複合管的結構和製作方 法與第一個實施例的結構和製作方法基本相同，所不同的是，該複合 管中骨架1的內表面和外表面均設置有塑料層3，且在骨架1外表面 的塑料層3內還設置有複合層2;在製作該複合管時，按照第一個實 施例的方法製作骨架1，然後在骨架1的內表面和外表面複合塑料層 3，再按照第一個實施例的方法在外表面的塑料層3的表面纏繞複合 層2，在複合層2的表面複合塑料層3,以形成本發明所^^出的鋼網 塑料複合管。
實施例1至3中所述纖維材料是由無機纖維材料或化學纖維材料 的編織物或線或繩構成，其中的無機纖維是由玻璃纖維或玄武巖纖維 或金屬纖維或木質纖維構成；化學纖維是由碳纖維或尼龍纖維或錦綸 纖維為原料的編織物構成。
權利要求
1、鋼網塑料複合管，其特徵在於:該複合管具有由管狀鋼網或由鋼絲編織的管狀鋼網作為骨架，在該骨架的內表面和/或外表面設置有由粘結在纖維材料上的塑料構成的複合層或在該骨架的內表面和/或外表面設置有塑料層及在該塑料層表面設置有由粘結在纖維材料上的塑料構成的複合層。
2、 根據權利要求1所述的複合管，其特徵在於所述複合層是 由從浸泡在熔融態塑料中的纖維線或纖維繩或纖維編織物中取出的 混合材料構成。
3、 根據權利要求l所述的複合管，其特徵在於所述複合層和/ 或骨架的表面還複合有塑料層。
4、 根據權利要求1或2所述的複合管，其特徵在於所述纖維 材料是由無機纖維材料或化學纖維材料的編織物或線或繩構成。
5、 根據權利要求4所述的複合管，其特徵在於所述無機纖維是由玻璃纖維或玄武巖纖維或金屬纖維或木質纖維構成。
6、 根據權利要求4所述的複合管，其特徵在於所述化學纖維 是由碳纖維或尼龍纖維或錦綸纖維為原料的編織物構成。
7、 按照權利要求1或2或3或4或5或6所述鋼網塑料複合管 的製作方法，其特徵在於包括以下步驟首先將片狀鋼網或片狀孔形鋼板製成管形的骨架，然後將浸在熔 融態塑料中的纖維線或纖維繩或纖維編織物取出並纏繞在骨架的內 表面和/或外表面上形成複合層，待覆合層凝固後即為複合管。
8、 根據權利要求7所述的方法，其特徵在於在纏繞複合層的 步驟中，還包括一邊纏繞複合層， 一邊為纏繞的複合層加熱，並向被 加熱的複合層表面再複合塑料層的步驟。
9、 根據權利要求8所述的方法，其特徵在於所述複合層或塑 料層凝固前還包括將其表面拋光的步驟。
10、 根據權利要求所述7的方法，其特徵在於在纏繞複合層前 還包括在骨架的內表面和/或外表面上複合塑料層的步驟。
全文摘要
本發明涉及一種鋼網塑料複合管及其製作方法，該複合管以管狀鋼網作為骨架，在該骨架的表面設置有由粘結在纖維材料上的塑料構成的複合層。在製作該複合管時，將浸在熔融態塑料中的纖維線或纖維繩或纖維編織物取出並纏繞在骨架的內表面和/或外表面上形成複合層。因纖維材料具有一定的抗拉伸能力，使該種複合管具有相對較大的抗拉伸強度，且成本較低，又能節省大量的鋼材。
文檔編號F16L9/00GK101382214SQ20081022817
公開日2009年3月11日 申請日期2008年10月20日 優先權日2008年10月20日
發明者陣 陳 申請人:陣 陳