CN101382214A - 钢网塑料复合管及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢网塑料复合管及其制作方法，该复合管以管状钢网作为骨架，在该骨架的表面设置有由粘结在纤维材料上的塑料构成的复合层。在制作该复合管时，将浸在熔融态塑料中的纤维线或纤维绳或纤维编织物取出并缠绕在骨架的内表面和/或外表面上形成复合层。因纤维材料具有一定的抗拉伸能力，使该种复合管具有相对较大的抗拉伸强度，且成本较低，又能节省大量的钢材。

Description

钢网塑料复合管及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种用钢网为骨架制作的钢网塑料复合管及制作该复合管的方法。
背景技术
现有的复合管通常包括钢塑复合管和钢丝网骨架塑料复合管。其中，钢塑复合管是以钢管作为基体，内衬化学稳定性优良的热塑性塑料层，经冷拉复合或滚塑成型，该复合管既有钢管的机械性能，又有塑料管的耐腐蚀，缓结垢，不易生长微生物等特点，是用于输送酸、碱、盐、有腐蚀性气体等介质的理想管道。然而，由于钢管与塑料的线膨胀系数不同，在环境温度变化较大时易使复合在钢管表面的塑料层与钢管分离，而两者分离后，钢塑复合管达不到预计的强度，造成所输送的流体渗出或流出；另一个问题是使用钢管为基体需要耗费钢材的质量相对较大。
钢丝网骨架塑料复合管是以高强度钢丝左右螺旋缠绕成型的网状骨架为增强体，以高密度聚乙烯(HDPE)为基体，并用高性能的黏结树脂层将钢丝骨架内外层高密度聚乙烯紧密的连接在一起。该黏结树脂是一种高性能黏结材料，属于HDPE改性材料，与HDPE在加热的条件下能完全融为一体，同时，其极性键与钢有极强的黏结性能。虽然该种结构的复合管采用网状钢骨架可节省钢材，能降低复合管的质量，又能成功地解决钢与HDPE间无连接因子的问题，但因网状的钢骨架强度相对钢管而言较低，而塑料的强度也不高，且钢丝网和塑料均属于刚性材料，柔韧性能较差，两种强度低、柔韧性能较差的材料即便结合得很牢固，其整体强度也很难达到要求的程度；另外，在输送高温流体的环境中，持续的高温能降低钢丝网和塑料层之间的结合力，也容易导致钢丝网和塑料层之间分离，从而使得塑料层与钢丝网不能协同承载，影响了管件的强度和其它物理性能，所以，该种结构的复合管还存在一定的问题。
中国专利201021739Y号公开的名称为“纤维增强塑料钢质复合管”提出另一种方案。该种复合管是在通长的单一材质钢管或复合管外表面上，从底层到表层依次覆盖有环氧防腐涂料层，纤维增强塑料结构层，粘合剂层以及塑料防护层。该种复合管虽然采用了柔韧性能较好的纤维物质来加强管材的物理强度，但是该复合管的主体骨架采用的是普通钢管或复合管，在消耗钢材量较大的同时，且作为主体骨架的钢管或复合管因为没有孔网间隙，导致外层纤维布与主体钢骨架之间不能有效的结合，在使用过程中同样不可避免地造成纤维布与钢骨架以及外围塑料层之间相互脱离，从而使其物理强度大大降低；另一个问题是，即便纤维增强塑料结构层采用纤维材料与树脂复合的结构，但因其是在凝固后复合在环氧防腐涂料层上，这种复合方式需要借助于粘结剂如环氧防腐涂料层，而采用粘结剂连接一方面增加成本，另一方面与钢管或复合管之间粘结力相对较小，致使两者易分离。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用抗拉伸强度大的柔韧性能好的材料与钢网熔融态相结合的方式以解决使用钢材量大和强度低，以及粘结力较小等问题的钢网塑料复合管。
本发明的另一个目的是提供一种制作钢网塑料复合管的方法。
本发明提出的钢网塑料复合管具有由管状钢网或由钢丝编织的管状钢网作为骨架，在该骨架的内表面和/或外表面设置有由粘结在纤维材料上的塑料构成的复合层或在该骨架的内表面和/或外表面设置有塑料层及在该塑料层表面设置有由粘结在纤维材料上的塑料构成的复合层。复合层是纤维材料与熔融态塑料的混合物，当将其复合在骨架的表面后，熔融态塑料能渗透骨架的孔内，使两面的塑料能通过渗透连接或一面的塑料渗透到骨架的另一面，待塑料凝固后能将骨架包裹起来形成一个整体。
所述复合层是由从浸泡在熔融态塑料中的纤维线或纤维绳或纤维编织物中取出的混合材料构成。
所述复合层和/或骨架的表面还复合有塑料层。
所述纤维材料是由无机纤维材料或化学纤维材料的编织物或线或绳构成，所述无机纤维是由玻璃纤维或玄武岩纤维或金属纤维或木质纤维构成，所述化学纤维是由碳纤维或尼龙纤维或锦纶纤维为原料的编织物构成。
所述钢网塑料复合管的制作方法，包括以下步骤：
首先将片状钢网或片状孔形钢板制成管形的骨架，然后将浸在熔融态塑料中的纤维线或纤维绳或纤维编织物取出并缠绕在骨架的内表面和/或外表面上形成复合层，待复合层凝固后即为复合管。
在缠绕复合层的步骤中，还包括一边缠绕复合层，一边为缠绕的复合层加热，并向被加热的复合层表面再复合塑料层的步骤。
所述复合层或塑料层凝固前还包括将其表面抛光的步骤。
在缠绕复合层前还包括在骨架的内表面和/或外表面上复合塑料层的步骤。
本发明所提出的用钢网塑料复合管增加了由纤维材料构成的复合层，而纤维材料具有一定的抗拉伸能力，如碳纤维的抗拉伸强度是普通碳素钢的4倍，所以，该种复合管具有相对较大的抗拉伸强度，且成本较低，又能节省大量的钢材；同时，从熔融态塑料中取出的纤维材料能与骨架实现包覆式结合，成功地解决了钢网骨架和塑料层之间因线膨胀系数不同而发生分离或不稳定结合等问题，保证了钢丝骨架与塑料层协同承载的物理性能。
附图说明
附图1是本发明所提出的钢网塑料复合管第一个实施例的外观部分剖面结构示意图；
附图2是本发明所提出的钢网塑料复合管第二个实施例的外观部分剖面结构示意图；
附图3是本发明所提出的钢网塑料复合管第三个实施例的外观部分剖面结构示意图。
具体实施方式
参见图1，该图给出本发明所提出的钢网塑料复合管第一个实施例的外观整体结构。该复合管包括由管状钢网或由钢丝编织的管状钢网构成骨架1和复合层2，以及塑料层3。其中，复合层2是由从浸泡在熔融态塑料中的纤维线或纤维绳或纤维编织物中取出的混合材料构成，即复合层2包括纤维材料和塑性材料，复合层2可以设置在骨架1的内表面和/或外表面，本实施例中仅给出设置在骨架1的内表面和外表面这一种结构，复合层2的表面可以采用表面抛光或再复合塑料层3的结构，附图1中仅给出复合塑料层3这一种结构，但，复合层2表面抛光也同样可以完成本发明的任务。
制作上述钢网塑料复合管时，首先将片状钢网或片状孔形钢板制成管形的骨架1，然后将浸在熔融态塑料中的纤维线或纤维绳或纤维编织物取出并缠绕在骨架1的内表面和外表面，且在缠绕复合层2时，采用一边缠绕，一边为缠绕的复合层2加热的方式，待复合层2完全缠绕在骨架1上后，在复合层2凝固前将其表面抛光或者复合层2表面再复合塑料层3，以形成本发明所提出的钢网塑料复合管。
参见图2，该图给出本发明所提出的钢网塑料复合管第二个实施例的外观整体结构。本实施例中给出钢网塑料复合管的结构和制作方法与第一个实施例的结构和制作方法基本相同，所不同的是，该复合管中骨架1的内表面设置有复合层2，在骨架1的外表面和复合层2内表面均设置有塑料层3。
参见图3，该图给出本发明所提出的钢网塑料复合管第三个实施例的外观整体结构。本实施例中给出钢网塑料复合管的结构和制作方法与第一个实施例的结构和制作方法基本相同，所不同的是，该复合管中骨架1的内表面和外表面均设置有塑料层3，且在骨架1外表面的塑料层3内还设置有复合层2；在制作该复合管时，按照第一个实施例的方法制作骨架1，然后在骨架1的内表面和外表面复合塑料层3，再按照第一个实施例的方法在外表面的塑料层3的表面缠绕复合层2，在复合层2的表面复合塑料层3，以形成本发明所提出的钢网塑料复合管。
实施例1至3中所述纤维材料是由无机纤维材料或化学纤维材料的编织物或线或绳构成，其中的无机纤维是由玻璃纤维或玄武岩纤维或金属纤维或木质纤维构成；化学纤维是由碳纤维或尼龙纤维或锦纶纤维为原料的编织物构成。

Claims (10)

1、钢网塑料复合管，其特征在于:该复合管具有由管状钢网或由钢丝编织的管状钢网作为骨架，在该骨架的内表面和/或外表面设置有由粘结在纤维材料上的塑料构成的复合层或在该骨架的内表面和/或外表面设置有塑料层及在该塑料层表面设置有由粘结在纤维材料上的塑料构成的复合层。
2、根据权利要求1所述的复合管，其特征在于:所述复合层是由从浸泡在熔融态塑料中的纤维线或纤维绳或纤维编织物中取出的混合材料构成。
3、根据权利要求1所述的复合管，其特征在于:所述复合层和/或骨架的表面还复合有塑料层。
4、根据权利要求1或2所述的复合管，其特征在于:所述纤维材料是由无机纤维材料或化学纤维材料的编织物或线或绳构成。
5、根据权利要求4所述的复合管，其特征在于:所述无机纤维是由玻璃纤维或玄武岩纤维或金属纤维或木质纤维构成。
6、根据权利要求4所述的复合管，其特征在于:所述化学纤维是由碳纤维或尼龙纤维或锦纶纤维为原料的编织物构成。
7、按照权利要求1或2或3或4或5或6所述钢网塑料复合管的制作方法，其特征在于包括以下步骤:
首先将片状钢网或片状孔形钢板制成管形的骨架，然后将浸在熔融态塑料中的纤维线或纤维绳或纤维编织物取出并缠绕在骨架的内表面和/或外表面上形成复合层，待复合层凝固后即为复合管。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于:在缠绕复合层的步骤中，还包括一边缠绕复合层，一边为缠绕的复合层加热，并向被加热的复合层表面再复合塑料层的步骤。
9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于:所述复合层或塑料层凝固前还包括将其表面抛光的步骤。
10、根据权利要求所述7的方法，其特征在于:在缠绕复合层前还包括在骨架的内表面和/或外表面上复合塑料层的步骤。
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