CN101992555A - 增强网骨架塑料复合管的加工方法及制得的复合管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强网骨架塑料复合管的加工方法及制得的增强网骨架塑料复合管。该加工方法采用芯管双层复合共挤模具，复合挤出得到内层为芯管用塑料、外层为热熔胶的双层复合为一体的芯管；同时直接采用未经包覆处理的裸丝缠绕增强网骨架。与现有技术相比，本发明减少了预处理包覆钢丝过塑生产线，降低了设备投资和生产成本，提高了产品性价比；由于芯管内层的芯管用塑料和芯管外层的热熔胶为同步双层复合共挤，使得芯管内层的热熔胶厚度可控、裸丝完全包覆在芯管外层和外保护层内层的热熔胶之间，粘接牢固，管材间剥离强度优于行业标准要求，产品质量可靠。

Description

增强网骨架塑料复合管的加工方法及制得的复合管
技术领域
本发明涉及建材制作领域，特别是涉及一种管道输送所用的增强网骨架塑料复合管的加工方法及利用该方法制得的增强网骨架塑料复合管。
背景技术
钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管材及管件CJ/T189-2007，该标准公开了一种以包覆处理后的高强度钢丝连续缠绕成型的芯层为增强骨架，采用专用热熔胶、塑料通过挤出成型方法复合成一体的管材。由于这种管材的增强骨架是用包覆处理后的钢丝缠绕，因此这种管材的生产方式是钢丝增强体在生产管材之前利用单独的钢丝过塑生产线(如图1所示)对裸钢丝进行包覆过塑处理，然后才进行复合管材的加工。复合管材生产线(如图2所示)首先挤出芯管，然后缠绕包覆过塑处理后的钢丝为增强骨架，之后再包覆专用热熔胶，外覆塑料保护层。这种加工生产方式需单独的钢丝过塑生产线一条，需挤塑主机三台(芯管挤塑机一台，热熔胶挤塑机一台，外覆塑料保护层挤塑机一台)和辅机一台(标线挤塑机一台)，加工模具三套(芯管模具一套，热熔胶模具一套，外覆塑料模具一套)。
上述现有技术的复合管材加工生产方式存在以下缺陷：第一，由于钢丝在过塑生产线上先行过塑后上主生产线缠绕，不但增加设备投入、增加人力成本和电力成本，而且包覆过塑处理后的钢丝在缠绕增强骨架的过程中，容易出现包覆钢丝的热熔胶被划伤、与钢丝发生剥离等，钢丝与包覆钢丝的热熔胶之间存在粘接不牢固的缺陷，存在钢丝易抽丝的隐患，且易导致钢丝直接与芯管接触；第二，钢丝缠绕在芯管后，如果温度控制不好，容易出现芯管软化使钢丝下陷在芯管上，导致钢丝与芯管塑料直接粘接的效果，进而导致产生串气串水等不良现象；第三，由于包覆钢丝的热熔胶与芯管是分层挤出，在对芯管有特殊要求用料时，如超高分子量聚乙烯的芯管在分层复合时存在芯管与热熔胶之间粘接效果差的缺陷。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种芯管双层复合共挤的增强网骨架塑料复合管加工方法及利用该方法制得的增强网骨架塑料复合管，该加工方法中缠绕增强网骨架所用的为未经包覆处理的裸丝，同时芯管为双层复合共挤，不仅能降低生产线的设备投入，降低生产成本，而且制得的增强网骨架塑料复合管各层之间粘接更加牢固，从而减少现有产品存在的钢丝易抽丝等隐患。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
本发明提出的一种增强网骨架塑料复合管的加工方法，有与之相适应的两套双层复合共挤模具：第一套是芯管双层复合共挤模具，复合挤出得到内层为芯管用塑料、外层为热熔胶的双层复合为一体的芯管；第二套是外保护双层复合共挤模具，复合挤出得到内层为热熔胶、外层为外保护层用塑料的双层复合为一体的外保护层；同时还直接采用未经包覆处理的裸丝缠绕增强网骨架。具体而言，所述加工方法包括下列步骤：
(A)芯管挤塑机挤出芯管用塑料进入芯管双层复合共挤模具，同时热熔胶挤塑机挤出热熔胶进入芯管双层复合共挤模具；经芯管双层复合共挤模具复合挤出得到内层为芯管用塑料、外层为热熔胶的芯管坯料。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)对芯管坯料进行真空定径，经冷却箱冷却后得到双层复合为一体的成品芯管。
(C)成品芯管通过牵引机进入缠绕机，在缠绕机中对成品芯管外表面用裸丝缠绕增强网骨架。缠绕增强网骨架用裸丝可以是裸钢丝，或裸钢丝绳，或裸纤维束，或裸纤维丝，或裸铁丝，等等。
(D)将缠绕好增强网骨架的成品芯管进入温控箱，对增强网骨架和成品芯管升温，达到热熔胶和增强网骨架粘合的温度后，将缠绕好增强网骨架的成品芯管进入外保护双层复合共挤模具；升温的目的是使芯管外层的热熔胶和外保护层内层的热熔胶均能与增强网骨架更好粘合。
(E)热熔胶挤塑机挤出热熔胶进入外保护双层复合共挤模具，外保护层挤塑机挤出外保护层用塑料进入外保护双层复合共挤模具，同时标线挤塑机挤出添加色母的塑料熔体进入外保护双层复合共挤模具(标线挤塑机挤出的塑料熔体是在外保护层外层形成有色标识)；经外保护双层复合共挤模具定径挤出包覆在增强网骨架外表面的内层为热熔胶、外层为外保护层用塑料的外保护层(外保护层内层和外保护层外层双层复合为一体)，得到增强网骨架塑料复合管。得到的增强网骨架塑料复合管结构是由内向外依次为芯管、增强网骨架、外保护层，其中芯管是内层为芯管用塑料、外层为热熔胶双层复合为一体，外保护层是内层为热熔胶、外层为外保护层用塑料双层复合为一体。
(F)增强网骨架塑料复合管经冷却箱冷却，牵引机牵引，切割机定尺切割，在收管器收管，最终得到成品的增强网骨架塑料复合管。
利用上述加工方法制备的增强网骨架塑料复合管，由内到外依次为芯管内层、芯管外层、裸丝缠绕的增强网骨架、外保护层内层、外保护层外层；芯管内层和芯管外层构成双层复合为一体的芯管，由芯管双层复合共挤模具同时挤出；外保护层内层和外保护层外层构成双层复合为一体的外保护层，由外保护双层复合共挤模具同时挤出。裸丝缠绕的增强网骨架可以用裸钢丝缠绕，或裸钢丝绳缠绕，或裸纤维束缠绕，或裸纤维丝缠绕，或裸铁丝缠绕，等等。芯管内层的材质为芯管用塑料，芯管外层和外保护层内层为热熔胶，外保护层外层的材质为塑料。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。
本发明提出的另一种增强网骨架塑料复合管的加工方法是对现有生产线进行改进，只进行芯管双层复合共挤，即只有一套双层复合共挤模具——芯管双层复合共挤模具，复合挤出得到内层为芯管用塑料、外层为热熔胶的双层复合为一体的芯管；同时直接采用未经包覆处理的裸丝缠绕增强网骨架；但外保护层的制备仍然利用现有生产线的分层挤出方法，即先包覆热熔胶，然后再外覆塑料保护层。这种加工方法制备的增强网骨架塑料复合管的裸丝增强网骨架仍然完全在热熔胶的内外包覆下，同样可达到粘接牢固、减少设备投入、降低生产成本，提高工作效率的效果。具体而言，所述加工方法包括下列步骤：
(A)芯管挤塑机挤出芯管用塑料进入芯管双层复合共挤模具，同时热熔胶挤塑机挤出热熔胶进入芯管双层复合共挤模具；经芯管双层复合共挤模具复合挤出得到内层为芯管用塑料、外层为热熔胶的芯管坯料。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)对芯管坯料进行真空定径，经冷却箱冷却后得到双层复合为一体的成品芯管。
(C)成品芯管通过牵引机进入缠绕机，在缠绕机中对成品芯管外表面用裸丝缠绕增强网骨架。缠绕增强网骨架用裸丝可以是裸钢丝，或裸钢丝绳，或裸纤维束，或裸纤维丝，或裸铁丝，等等。
(D)将缠绕好增强网骨架的成品芯管进入温控箱，对增强网骨架和成品芯管升温，达到热熔胶和增强网骨架粘合的温度后，将缠绕好增强网骨架的成品芯管进入热熔胶复合模具；升温的目的是使热熔胶能与增强网骨架更好粘合。
(E)热熔胶挤塑机挤出热熔胶进入热熔胶复合模具，经热熔胶复合模具在增强网骨架外表面复合上热熔胶，得到增强网骨架塑料复合管坯料。
(F)将增强网骨架塑料复合管坯料进入外保护层模具；外保护层挤塑机挤出外保护层用塑料进入外保护层模具，同时标线挤塑机挤出添加色母的塑料熔体进入外保护层模具(标线挤塑机挤出的塑料熔体是在外保护层外层形成有色标识)；经外保护层模具定径挤出包覆在增强网骨架塑料复合管坯料外表面的外保护层用塑料，得到增强网骨架塑料复合管。得到的增强网骨架塑料复合管结构是由内向外依次为芯管、增强网骨架、热熔胶、外保护层用塑料，其中芯管是内层为芯管用塑料、外层为热熔胶双层复合为一体。
(G)增强网骨架塑料复合管经冷却箱冷却，牵引机牵引，切割机定尺切割，在收管器收管，最终得到成品的增强网骨架塑料复合管。
利用上述加工方法制备的增强网骨架塑料复合管，由内到外依次为芯管内层、芯管外层、裸丝缠绕的增强网骨架、外保护层内层、外保护层外层；芯管内层和芯管外层构成双层复合为一体的芯管，由芯管双层复合共挤模具同时挤出；外保护层是分层分别挤出外保护层内层和外保护层外层。裸丝缠绕的增强网骨架可以用裸钢丝缠绕，或裸钢丝绳缠绕，或裸纤维束缠绕，或裸纤维丝缠绕，或裸铁丝缠绕，等等。芯管内层的材质为芯管用塑料，芯管外层和外保护层内层为热熔胶，外保护层外层的材质为塑料。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。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于缠绕增强网骨架所用的为未经包覆处理的裸丝，减少了预处理包覆钢丝过塑生产线，降低了设备投资和生产成本，提高了产品性价比；由于芯管内层的芯管用塑料和芯管外层的热熔胶为同步双层复合共挤，使得芯管内层的热熔胶厚度可控、裸丝完全包覆在芯管外层和外保护层内层的热熔胶之间，粘接牢固，管材间剥离强度优于行业标准要求，产品质量可靠。
附图说明
图1是现有技术中钢丝过塑生产线的流程和设备配置示意图。
图2的现有技术中复合管材生产线的流程和设备配置示意图。
图3是本发明的复合管外保护层为双层复合共挤的增强网骨架塑料复合管加工方法生产流程和设备配置示意图。
图4是本发明的复合管外保护层为分层挤出的增强网骨架塑料复合管加工方法生产流程和设备配置示意图。
图5是本发明的增强网骨架塑料复合管产品结构示意图。
图中标号如下：
1芯管内层              2芯管外层
3增强网骨架            4外保护层内层
5外保护层外层
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的优选实施例作进一步的描述。
实施例一
如图3、图5所示。生产DN100/de125/PN8Mpa/PE100的增强网骨架塑料复合管，采用的加工方法如下：
(A)芯管挤塑机挤出芯管用塑料PE100进入芯管双层复合共挤模具，同时热熔胶挤塑机挤出粘接剂树脂专用料520#进入芯管双层复合共挤模具；经芯管双层复合共挤模具复合挤出得到内层为PE100塑料、外层为粘接剂520#的芯管坯料。
(B)将芯管坯料进入真空定径箱，对芯管坯料进行真空定径，经冷却箱冷却后得到双层复合为一体的成品芯管；成品芯管内径DN100mm，外径de115mm，芯管内层PE100壁厚6.5mm，芯管外层粘接剂树脂壁厚1mm。
(C)成品芯管通过牵引机进入缠绕机，在裸丝缠绕机中对成品芯管外表面用裸钢丝缠绕增强网骨架；裸钢丝de1mm/1800N/双层交叉/54°角/260根。
(D)将缠绕好增强网骨架的成品芯管进入温控箱，对增强网骨架和成品芯管升温，达到热熔胶和增强网骨架粘合的温度后，将缠绕好增强网骨架的成品芯管进入外保护双层复合共挤模具。
(E)热熔胶挤塑机挤出粘接剂树脂520#进入外保护双层复合共挤模具，外保护层挤塑机挤出PE100级塑料熔体进入外保护双层复合共挤模具，同时标线挤塑机挤出添加色母的PE100级塑料熔体进入外保护双层复合共挤模具；经外保护双层复合共挤模具在缠绕好增强网骨架的成品芯管外表面定径挤出外保护层(挤出的外保护层包覆在增强网骨架外表面、内层为粘接剂520#、外层为PE100塑料)，得到增强网骨架塑料复合管；外保护层外径de125mm，外保护层内层的粘接剂树脂壁厚1mm，外保护层外层的PE100壁厚2mm。
(F)增强网骨架塑料复合管经冷却箱冷却，牵引机牵引，切割机定尺切割，在收管器收管，完成全部生产工序后最终得到成品的增强网骨架塑料复合管。
采用上述加工方法制备的增强网骨架塑料复合管，由内到外依次为芯管内层1、芯管外层2、裸钢丝缠绕的增强网骨架3、外保护层内层4、外保护层外层5。芯管内层1的材质为PE100塑料，芯管外层2和外保护层内层4为粘接剂树脂专用料520#，外保护层外层5的材质为PE100塑料。芯管内层1和芯管外层2构成双层复合为一体的芯管，由芯管双层复合共挤模具同时挤出；外保护层内层4和外保护层外层5构成双层复合为一体的外保护层，由外保护双层复合共挤模具同时挤出。
实施例二
如图4、图5所示。生产DN80/de105/PN12Mpa的增强网骨架塑料复合管，采用的加工方法如下：
(A)芯管挤塑机挤出管材专用超高分子量聚乙烯进入芯管双层复合共挤模具，同时热熔胶挤塑机挤出粘接剂树脂专用料进入芯管双层复合共挤模具；经芯管双层复合共挤模具复合挤出得到内层为超高分子量聚乙烯、外层为粘接剂树脂的芯管坯料。
(B)将芯管坯料进入真空定径箱，对芯管坯料进行真空定径，经冷却箱冷却后得到双层复合为一体的成品芯管；成品芯管内径DN80mm，外径de95mm，芯管内层超高分子量聚乙烯壁厚6.5mm，芯管外层粘接剂树脂壁厚1mm。
(C)成品芯管通过牵引机进入缠绕机，在裸丝缠绕机中对成品芯管外表面用裸钢丝绳缠绕增强网骨架；裸钢丝绳de1.5mm/2000N/双层交叉/54.5°角/220根。
(D)将缠绕好增强网骨架的成品芯管进入温控箱，对增强网骨架和成品芯管升温，达到热熔胶和增强网骨架粘合的温度后，将缠绕好增强网骨架的成品芯管进入热熔胶复合模具。
(E)热熔胶挤塑机挤出粘接剂树脂进入热熔胶复合模具，经热熔胶复合模具在增强网骨架外表面复合上热熔胶，得到增强网骨架塑料复合管坯料。
(F)将增强网骨架塑料复合管坯料进入外保护层模具；外保护层挤塑机挤出PE100级塑料熔体进入外保护层模具，同时标线挤塑机挤出添加色母的PE100级塑料熔体进入外保护层模具；经外保护层模具定径挤出外径de105mm、包覆在增强网骨架塑料复合管坯料外表面的PE100塑料，得到增强网骨架塑料复合管。
(G)增强网骨架塑料复合管经冷却箱冷却，牵引机牵引，切割机定尺切割，在收管器收管，完成全部生产工序后最终得到成品的增强网骨架塑料复合管。
采用上述加工方法制备的增强网骨架塑料复合管，由内到外依次为芯管内层1、芯管外层2、裸钢丝绳缠绕的增强网骨架3、外保护层内层4、外保护层外层5。芯管内层1的材质为超高分子量聚乙烯，芯管外层2和外保护层内层4为粘接剂树脂，外保护层外层5的材质为PE100塑料。芯管内层1和芯管外层2构成双层复合为一体的芯管，由芯管双层复合共挤模具同时挤出。
实施例三
与实施例一相同之处不再重复赘述，不同之处在于：缠绕增强网骨架3用的裸丝为裸纤维束。芯管内层1的材质为改性聚乙烯。
实施例四
与实施例一相同之处不再重复赘述，不同之处在于：缠绕增强网骨架3用的裸丝为裸纤维丝。芯管内层1的材质为聚乙烯混配料。缠绕增强网骨架3用的裸丝也可以是裸铁丝。

Claims (9)

1.一种增强网骨架塑料复合管的加工方法，其特征在于：所述加工方法包括下列步骤：
(A)芯管挤塑机挤出芯管用塑料进入芯管双层复合共挤模具，同时热熔胶挤塑机挤出热熔胶进入芯管双层复合共挤模具；经芯管双层复合共挤模具复合挤出得到内层为芯管用塑料、外层为热熔胶的芯管坯料；
(B)对芯管坯料进行真空定径，经冷却箱冷却后得到双层复合为一体的成品芯管；
(C)成品芯管通过牵引机进入缠绕机，在缠绕机中对成品芯管外表面用裸丝缠绕增强网骨架；
(D)将缠绕好增强网骨架的成品芯管进入温控箱，对增强网骨架和成品芯管升温，达到热熔胶和增强网骨架粘合的温度后，进入外保护双层复合共挤模具；
(E)热熔胶挤塑机挤出热熔胶进入外保护双层复合共挤模具，外保护层挤塑机挤出外保护层用塑料进入外保护双层复合共挤模具，同时标线挤塑机挤出添加色母的塑料熔体进入外保护双层复合共挤模具；经外保护双层复合共挤模具定径挤出包覆在增强网骨架外表面的内层为热熔胶、外层为外保护层用塑料的外保护层，得到增强网骨架塑料复合管；
(F)增强网骨架塑料复合管经冷却箱冷却，牵引机牵引，切割机定尺切割，在收管器收管，最终得到成品的增强网骨架塑料复合管。
2.一种增强网骨架塑料复合管的加工方法，其特征在于：所述加工方法包括下列步骤：
(A)芯管挤塑机挤出芯管用塑料进入芯管双层复合共挤模具，同时热熔胶挤塑机挤出热熔胶进入芯管双层复合共挤模具；经芯管双层复合共挤模具复合挤出得到内层为芯管用塑料、外层为热熔胶的芯管坯料；
(B)对芯管坯料进行真空定径，经冷却箱冷却后得到双层复合为一体的成品芯管；
(C)成品芯管通过牵引机进入缠绕机，在缠绕机中对成品芯管外表面用裸丝缠绕增强网骨架；
(D)将缠绕好增强网骨架的成品芯管进入温控箱，对增强网骨架和成品芯管升温，达到热熔胶和增强网骨架粘合的温度后，进入热熔胶复合模具；
(E)热熔胶挤塑机挤出热熔胶进入热熔胶复合模具，经热熔胶复合模具在增强网骨架外表面复合上热熔胶，得到增强网骨架塑料复合管坯料；
(F)将增强网骨架塑料复合管坯料进入外保护层模具；外保护层挤塑机挤出外保护层用塑料进入外保护层模具，同时标线挤塑机挤出添加色母的塑料熔体进入外保护层模具；经外保护层模具定径挤出包覆在增强网骨架塑料复合管坯料外表面的外保护层用塑料，得到增强网骨架塑料复合管；
(G)增强网骨架塑料复合管经冷却箱冷却，牵引机牵引，切割机定尺切割，在收管器收管，最终得到成品的增强网骨架塑料复合管。
3.根据权利要求1或2所述的增强网骨架塑料复合管的加工方法，其特征在于：所述缠绕增强网骨架用裸丝为裸钢丝，或裸钢丝绳，或裸纤维束，或裸纤维丝，或裸铁丝。
4.根据权利要求1或2所述的增强网骨架塑料复合管的加工方法，其特征在于：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.如权利要求1所述的加工方法制备的增强网骨架塑料复合管，其特征在于：所述增强网骨架塑料复合管由内到外依次为芯管内层(1)、芯管外层(2)、裸丝缠绕的增强网骨架(3)、外保护层内层(4)、外保护层外层(5)；芯管内层(1)和芯管外层(2)构成双层复合为一体的芯管，由芯管双层复合共挤模具同时挤出；外保护层内层(4)和外保护层外层(5)构成双层复合为一体的外保护层，由外保护双层复合共挤模具同时挤出。
6.如权利要求2所述的加工方法制备的增强网骨架塑料复合管，其特征在于：所述增强网骨架塑料复合管由内到外依次为芯管内层(1)、芯管外层(2)、裸丝缠绕的增强网骨架(3)、外保护层内层(4)、外保护层外层(5)；芯管内层(1)和芯管外层(2)构成双层复合为一体的芯管，由芯管双层复合共挤模具同时挤出。
7.根据权利要求5或6所述的增强网骨架塑料复合管，其特征在于：裸丝缠绕的增强网骨架(3)用裸钢丝缠绕，或裸钢丝绳缠绕，或裸纤维束缠绕，或裸纤维丝缠绕，或裸铁丝缠绕。
8.根据权利要求5或6所述的增强网骨架塑料复合管，其特征在于：芯管内层(1)的材质为芯管用塑料，芯管外层(2)和外保护层内层(4)为热熔胶，外保护层外层(5)的材质为塑料。
9.根据权利要求8所述的增强网骨架塑料复合管，其特征在于：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。
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