一種增強型電熱熔修補帶及其製備方法與流程
2023-12-05 03:22:21
本發明屬於管道修補技術領域，涉及一種增強型電熱熔修補帶及其製備方法，特別是一種連續玻纖複合帶增強電熱熔修補帶及其製備方法。
背景技術：
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電熱熔帶是塑料板材經熱合內嵌特種電熱絲網而成的一種連接管件，其在通電連接時能在電熱熔帶與管材之間形成一種熔融狀物質，分子之間能相互滲透、擴散，故而冷卻後能形成一種牢固的結合體，所以電熱熔帶連接具有密封性能好、連接部位牢固等優點，主要應用於城市的地下汙水和雨水排放塑料管的連接。普通塑料電熱熔帶是由純塑料板帶及板帶的一個板面上壓合鑲嵌的導電金屬網構成，其被廣泛用於大直徑無壓熱塑性塑料排水管道的連接，但是其抗拉強度較低，只能滿足僅承受外壓(無拉應力載荷)的排水管道使用；通常，電熱熔帶在使用時，兩個端頭處切面為垂直角結構，在與管道外壁搭接時容易與管壁形成楔形縫隙，處理不好容易發生洩漏現象。因此，尋求設計一種增強型電熱熔修補帶及其製備方法，在電熱熔帶的生產方法中加入玻璃纖維複合帶，提高抗拉強度，以便用於高壓管道，在修補帶端部設置坡狀結構，使用後平整無縫隙。
技術實現要素：
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本發明的目的在於克服現有技術存在的缺點，提出設計一種增強型電熱熔修補帶及其製備方法，以克服現有電熱熔修補帶不能修補高壓管道的缺陷，解決現有修補帶抗拉強度低的問題。
為了實現上述目的，本發明涉及的增強型電熱熔修補帶，其主體結構包括：底層塑料板帶、上層塑料板帶、導電金屬網、導線電極、玻璃纖維複合帶和端部斜坡；底層塑料板帶和上層塑料板帶的結構、尺寸和材質均相同，底層塑料板帶和上層塑料板帶採用熱塑性塑料，經擠壓製成具有一定厚度和寬度的板帶結構；底層塑料板帶的上側板面上鋪設有導電金屬網，導電金屬網的一端連接有導線電極；導電金屬網上鋪設玻璃纖維複合帶，導電金屬網和玻璃纖維複合帶的寬度相同，玻璃纖維複合帶的上表面鋪設有上層塑料板帶；導電金屬網和玻璃纖維複合帶的寬度略小於底層塑料板帶，上、底層塑料板帶在寬度方向的邊緣壓合在一起，將導電金屬網和玻璃纖維複合帶包覆在內部形成增強型電熱熔修補帶；修補帶長度方向的兩端部為斜坡結構，使用時與管道外壁搭接平整，避免形成楔形空間。
所述的熱塑性塑料為高密度聚乙烯(HDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)。
所述玻璃纖維複合帶是採用活化劑對連續玻璃纖維進行表面處理，然後將處理後的玻璃纖維與聚合物進行複合，拉製成厚度為0.2～0.8mm，長度為1000～2000m的複合帶；製成的玻璃纖維複合帶中玻璃纖維的質量分數為60～70％，體積分數為45～55％，承受拉力為2500～20000N,玻璃纖維拉力保留率為70～80％。
本發明在使用時，將修復帶一端的斜坡結構與管道外壁搭接，使管道外壁與修復帶之間平緩過度，避免產生楔形空間，然後將修復帶一圈圈包覆住管道，給與導電金屬網連接的導線電極通電，修補帶與管道之間形成一種熔融狀物質，冷卻後能形成一種密封性能好、連接部位牢固、抗拉強度高的結合體。
本實施例涉及的增強型電熱熔修補帶的製備方法，其包括放卷重疊、加熱、板帶擠出、壓製成型、定長切斷五個工藝步驟。
(1)放卷重疊：分別將卷狀的導電金屬網和玻璃纖維複合帶安放在錠子架上，導電金屬網和玻璃纖維複合帶在錠子上的安放位置使兩者的長度方向邊緣對齊；將金屬網和玻璃纖維複合帶的起始端對齊，一同經過導輥，得到兩者對齊重疊的重疊物；
(2)加熱：步驟(1)製得的金屬網和玻璃纖維複合帶的重疊物穿過加熱器，在加熱器內經過加熱得到加熱重疊物；加熱器設置為紅外加熱，加熱溫度為150～200℃；
(3)板帶擠出：步驟(2)製得的加熱重疊物通過擠出機，擠出機上部和擠出機下部同時分別擠出上層塑料板帶和底層塑料板帶，上層塑料板帶平鋪在運行的重疊物的上表面，底層塑料板帶平鋪在運行的重疊物的下表面，得到帶有上、底層塑料板帶的重疊物；
(4)壓製成型：步驟(3)製得的帶有上、底層塑料板帶的重疊物進入壓輥壓製成型，得到增強型電熱熔修補帶；所述壓輥表面拋光處理或者塗氟處理，使壓製成型過程中，塑料不粘輥；所述壓輥提供增強型電熱熔修補帶的牽引力，牽引速度0.5-4m/min；
(5)定長切斷：根據要求的長度在定長切斷機內設置切斷長度的控制程序，設置切刀的切割角度，使定長切斷機按一定的長度和角度切割，得到增強型電熱熔修補帶成品。
本發明與現有技術相比，修補帶中加入玻璃纖維複合帶，提高抗拉強度，能應用於高壓管道；設置端部坡狀結構，使用後平整無縫隙；其結構設計簡單，使用方便，應用廣泛，其製備方法簡單易操作，便於應用推廣和普及，應用環境友好。
附圖說明：
圖1是本發明的整體剖面結構原理示意圖。
圖2是本發明使用時剖面結構原理示意圖。
圖3是本發明的製備工藝過程結構原理示意圖。
具體實施方式：
下面通過具體實施例並結合附圖對本發明作進一步說明。
實施例1：
本實施例涉及的增強型電熱熔修補帶，為一種多層複合結構，其主體結構包括：底層塑料板帶1、上層塑料板帶2、導電金屬網3、導線電極4、玻璃纖維複合帶5和斜坡結構6；底層塑料板帶1和上層塑料板帶2的結構、尺寸和材質均相同，底層塑料板帶1和上層塑料板帶2採用高密度聚乙烯(HDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)等熱塑性塑料，經擠壓製成具有一定厚度和寬度的板帶結構；底層塑料板帶1的上側板面上鋪設有導電金屬網3，導電金屬網3的一端連接有導線電極4；導電金屬網3上鋪設1～5層玻璃纖維複合帶5，導電金屬網3和玻璃纖維複合帶5的寬度相同，玻璃纖維複合帶5的上表面鋪設有上層塑料板帶2；導電金屬網3和玻璃纖維複合帶5的寬度略小於底層塑料板帶1，上、底層塑料板帶2、1在寬度方向的邊緣壓合在一起，將導電金屬網3和玻璃纖維複合帶5包覆在內部形成增強型電熱熔修補帶；修補帶長度方向的兩端部為斜坡結構6，使用時與管道外壁搭接平整，避免形成楔形空間。
所述玻璃纖維複合帶5是採用活化劑對連續玻璃纖維進行表面處理，然後將處理後的玻璃纖維與聚合物進行複合，拉製成厚度為0.2～0.8mm，長度為1000～2000m的複合帶；製成的玻璃纖維複合帶5中玻璃纖維的質量分數為60～70％，體積分數為45～55％，承受拉力為2500～20000N,玻璃纖維拉力保留率為70～80％；所述連續玻璃纖維為2400～3600TEX的無捻粗紗，玻璃纖維強度不小於0.5N/TEX。
本發明在使用時，將修復帶14一端的斜坡結構6與管道外壁搭接，使管道外壁與修復帶14之間平緩過度，避免產生楔形空間，然後將修復帶14一圈圈包覆住管道13，給與導電金屬網3連接的導線電極4通電，修補帶14與管道13之間形成一種熔融狀物質，冷卻後能形成一種密封性能好、連接部位牢固、抗拉強度高的結合體。
本實施例涉及的增強型電熱熔修補帶的製備方法，其包括放卷重疊、加熱、板帶擠出、壓製成型、定長切斷五個工藝步驟。
(1)放卷重疊：分別將卷狀的導電金屬網3和玻璃纖維複合帶5安放在錠子架7上，導電金屬網3和玻璃纖維複合帶5在錠子架7上的安放位置使兩者的長度方向邊緣對齊；將導電金屬網3和玻璃纖維複合帶5的起始端對齊，一同經過導輥8，得到兩者對齊重疊的重疊物；所述導電金屬網3寬度為295～995mm，玻璃纖維複合帶5寬度為295～995mm、厚度為0.2～0.8mm。
(2)加熱：步驟(1)製得的金屬網和玻璃纖維複合帶5的重疊物穿過加熱器9，在加熱器9內經過加熱得到加熱重疊物；加熱器9設置為紅外加熱，加熱溫度為150～200℃。
(3)板帶擠出：步驟(2)製得的加熱重疊物通過擠出機10，擠出機上部和擠出機下部同時分別擠出厚度和寬度相同的上層塑料板帶2和底層塑料板帶1，上層塑料板帶2平鋪在運行的重疊物的上表面，底層塑料板帶1平鋪在運行的重疊物的下表面，得到帶有上、底層塑料板帶1的重疊物；所述擠出機10各區溫度為100℃、120℃、140℃和150℃，機頭溫度為160℃，擠出速度400～600r/min，擠出後的上層塑料板帶2和底層塑料板帶1的厚度為0.2～0.4mm，寬度為310～1030mm。
(4)壓製成型：步驟(3)製得的帶有上、底層塑料板帶1的重疊物進入壓輥11壓製成型，得到厚度為1～2mm、寬度為310～1030mm的增強型電熱熔修補帶；所述壓輥11表面拋光處理或者塗氟處理，使壓製成型過程中，塑料不粘輥；所述壓輥11提供增強型電熱熔修補帶的牽引力，牽引速度0.5-4m/min；
(5)定長切斷：根據要求的長度在定長切斷機12內設置切斷長度的控制程序，設置切刀的切割角度，使定長切斷機12按一定的長度和角度切割，得到長度為5000～6280mm的增強型電熱熔修補帶成品，用於修補公稱外徑800～1000mm、公稱壓力0.8MPa的塑料管道。
實施例2：
導電金屬網3寬度為295mm，玻璃纖維複合帶5寬度為295mm、厚度為0.2mm，加熱器9溫度為150℃，擠出機10的擠出速度400r/min，上層塑料板帶2和底層塑料板帶1的厚度為0.2mm，寬度為310mm，壓輥11的牽引速度為0.5m/min，製得厚度為1mm、寬度為310mm的增強型電熱熔修補帶，切割長度的5000mm增強型電熱熔修補帶，修補公稱外徑800mm、公稱壓力1MPa的塑料管道。
實施例3：
導電金屬網3寬度為995mm，玻璃纖維複合帶5寬度為995mm、厚度為0.8mm，加熱器9溫度為200℃，擠出機10的擠出速度600r/min，上層塑料板帶2和底層塑料板帶1的厚度為0.4mm，寬度為1030mm，壓輥11的牽引速度為1m/min，製得厚度為2mm、寬度為1030mm的增強型電熱熔修補帶，切割長度為6280mm的增強型電熱熔修補帶，修補公稱外徑1000mm、公稱壓力0.8MPa的塑料管道。