CN102797917A - 一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管及加工方法 - Google Patents
一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管及加工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管，其特征在于：所述的压力管的管壁包括至少上下两层正反螺旋叠加缠绕的夹心加强筋板带（2）热熔连接层，在上下两层夹心加强筋板带（2）之间还设有沿轴向均匀铺设的加强筋（1），轴向加强筋（1）的长度大于等于压力管的长度，在每层夹心加强筋板带（2）内设置至少为一层的平行排列的加强筋（1），上下两层夹心加强筋板带（2）内的加强筋（1）螺旋叠加组成交织网状的结构。其加工方法包括：A、制作夹心加强筋板带（2），B、制作压力管。本发明的有益效果是：使压力管的承压能力加强，可以制作出大口径的压力管。
Description
技术领域
本发明涉及热塑聚乙烯、聚丙烯管材及管材加工和应用领域，特别是一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管及加工方法。
背景技术
目前，聚乙烯压力管道主要工艺采取挤出成型、外径定型生产,管材，管材最大口径1600mm。实壁PE 压力管材采取挤出成型外径定型工艺生，生产的最大口径为1600mm。聚乙烯编织钢丝网和聚乙烯焊接骨架网复合压力管材，采取挤出、外径定型成型工艺，采用钢塑复合形式，管材最大口径小于1600mm。而超大口径大于DN1600的PE压力管制造，上述挤出成型外定型生产工艺无法做到。
发明内容
本发明的目的是提供一种大口径、高抗拉强度、可再次回收循环利用的一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管及加工方法。
为了完成上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管，所述的压力管的管壁包括至少上下两层正反螺旋叠加缠绕的夹心加强筋板带热熔连接层，在上下两层夹心加强筋板带之间还设有沿轴向均匀铺设的加强筋，轴向加强筋的长度大于等于压力管的长度，在每层夹心加强筋板带内设置至少为一层的平行排列的加强筋，上下两层夹心加强筋板带内的加强筋螺旋叠加组成交织网状的结构。
所述的加强筋为玻璃纤维束、钢丝束或化学纤维束。
在上下两层夹心加强筋板带之间铺设的加强筋与压力管的轴向切面成0°- 20°的夹角。
所述的压力管的管壁为多层正反螺旋叠加缠绕的夹心加强筋板带热熔连接制成。
所述的夹心加强筋板带中加强筋的单排排列之间留有间距。
一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管加工方法，包括以下步骤：
A、制作夹心加强筋板带，在加强筋表面涂覆高分子树脂黏合剂，采用热共挤或两层聚乙烯带包夹的方法，将平行排列的至少为一层的多支加强筋镶夹在聚乙烯板带中间，制成长条状的夹心加强筋板带；
B、制作压力管，将夹心加强筋板带螺旋缠绕在圆柱形钢芯模具的一端，模具绕轴心旋转并做水平移动，夹心加强筋板带做第一层正螺旋搭接缠绕，当缠绕到模具另一端后，在已缠绕完成的第一层夹心加强筋板带的上表面沿模具轴向均匀铺设多支加强筋，然后使模具反向水平移动并绕轴心旋转，夹心加强筋板带做第二层反螺旋叠加缠绕，两层夹心加强筋板带正反螺旋叠加缠绕且上下两层夹心加强筋板带聚乙烯热熔连接为一体形成压力管的管壁，上下两层夹心加强筋板带的加强筋呈交织网状结构，所述的夹心加强筋板带可往复缠绕多次用以增加压力管管壁的壁厚和刚度。
所述的步骤A中加强筋的单排排列之间留有间距。
所述的步骤A中加强筋在夹心加强筋板带中呈多层排列。
所述的步骤B中，在上下两层夹心加强筋板带之间铺设的加强筋与压力管的轴向切面成0°- 20°的夹角，轴向加强筋的长度大于等于压力管的长度。
所述的步B骤中，夹心加强筋板带的缠绕螺旋角为1°- 25°。
本发明的有益效果是：采用热共挤或两层聚乙烯带包夹一字排列的加强筋制备成夹心加强筋板带，将夹心加强筋板带正反螺旋叠加缠绕使上下热熔聚乙烯连接为一体，其各自板带的加强筋呈交织网状结构，沿轴向排列的加强筋又提高了管道纵向的力学性能，使压力管的承压能力加强，可以制作出大口径的压力管。
附图说明
图1是本发明的生产加工过程示意图。
图2是本发明的生产加工过程中夹心加强筋板带第一层螺旋缠绕示意图。
图3是本发明的生产加工过程中轴向加强筋铺设示意图。
图4是本发明的生产加工过程中夹心加强筋板带第二层螺旋缠绕示意图。
图5是图1中管壁的断面结构示意图。
图6是图1中夹心加强筋板带的结构示意图。
图7是夹心加强筋板带多次往复缠绕的结构示意图。
图中，1、加强筋，2、夹心加强筋板带。
具体实施方式
本发明为一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管及加工方法，采用热共挤或两层聚乙烯带包夹一字排列的加强筋制备成夹心加强筋板带，将夹心加强筋板带正反螺旋叠加缠绕使上下热熔聚乙烯连接为一体，其各自板带的加强筋呈交织网状结构，沿轴向排列的加强筋又提高了管道纵向的力学性能，使压力管的承压能力加强，可以制作出大口径的压力管。
下面结合附图对本发明做进一步说明。
具体实施例1，如图1至图6所示，一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管，压力管的管壁包括上下两层正反螺旋叠加缠绕的夹心加强筋板带2热熔连接层，压力管的管壁为正反螺旋叠加缠绕的夹心加强筋板带2热熔连接制成，夹心加强筋板带2采用热共挤或两层聚乙烯带包夹的方法，将平行排列的一层的多支加强筋1镶夹在聚乙烯板带中间，加强筋1为玻璃纤维束、钢丝束或化学纤维束，加强筋1的单排排列的间距为0.5-30mm，制成长条状的厚度为0.4-25mm、宽度为50-800mm的夹心加强筋板带2；在上下两层夹心加强筋板带2之间还设有沿轴向均匀铺设的至少为60支/根加强筋1，轴向加强筋1的长度大于等于压力管的长度为6-9米且轴向加强筋1的数量虽管径的增大而增多，按需求不同，可以将在上下两层夹心加强筋板带2之间铺设的加强筋1与压力管的轴向切面成0°- 20°的夹角，上下两层夹心加强筋板带2内的加强筋1螺旋叠加组成交织网状的结构。
一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管加工方法，包括以下步骤：
A、制作夹心加强筋板带2，在加强筋1表面涂覆高分子树脂黏合剂，高分子树脂黏合剂采用从上海邦中高分子材料有限公司采购的高分子树脂黏合剂，加强筋1为玻璃纤维束、钢丝束或化学纤维束，采用玻纤束时玻纤束的截面积为0.01-21mm2，若采用钢丝束则钢丝束的截面积为0.01-6mm2，采用热共挤或两层聚乙烯带包夹的方法，将平行排列的一层的多支加强筋1镶夹在聚乙烯板带中间，加强筋1的单排排列的间距为0.5-30mm，制成长条状的厚度为0.4-25mm、宽度为50-800mm的夹心加强筋板带2；
B、制作压力管，将夹心加强筋板带2螺旋缠绕在圆柱形钢芯模具的一端，夹心加强筋板带2的缠绕螺旋角为1°- 25°，模具绕轴心旋转并做水平移动，夹心加强筋板带2做第一层正螺旋搭接缠绕，当缠绕到模具另一端后，在已缠绕完成的第一层夹心加强筋板带2的上表面沿模具轴向均匀铺设至少为60支加强筋1，轴向加强筋1的长度大于等于压力管的长度为6-8米且轴向加强筋1的数量随管径的增大而增多，按需求不同，可以将在上下两层夹心加强筋板带2之间铺设的加强筋1与压力管的轴向切面成0°- 20°的夹角，然后使模具反向水平移动并绕轴心旋转，夹心加强筋板带2做第二层反螺旋叠加缠绕，两层夹心加强筋板带2正反螺旋叠加缠绕且上下两层夹心加强筋板带2聚乙烯热熔连接为一体形成压力管的管壁，上下两层夹心加强筋板带2的加强筋1呈交织网状结构。
具体实施例2，作为对本发明的改进，如图7所示，为了增加压力管管壁的壁厚和抗压性，可以在制作压力管时将夹心加强筋板带2在圆形钢芯模具上往复缠绕多次，使压力管的管壁为多层正反螺旋叠加缠绕的夹心加强筋板带2热熔连接制成。
具体实施例3，作为对本发明的进一步改进，为了增加压力管管壁的抗压力、管壁的壁厚以及加强压力管的轴向抗拉强度，在制作夹心加强筋板带2时，增加加强筋1的排列层数，将加强筋1按具体需求设置为1-20层，并在制作压力管时将夹心加强筋板带2在圆形钢芯模具上往复缠绕多次，使管壁呈现多层的螺旋叠加结构，在每上下两层夹心加强筋板带2之间还设有沿轴向均匀铺设的至少为60支加强筋1，轴向加强筋1的长度大于等于压力管的长度，轴向加强筋长度为6-8米。由于采用热共挤或两层聚乙烯带包夹一字排列的加强筋制备成夹心加强筋板带，将夹心加强筋板带正反螺旋叠加缠绕使上下热熔聚乙烯连接为一体，其各自板带的加强筋呈交织网状结构，沿轴向排列的加强筋又提高了管道纵向的力学性能，使压力管的承压能力加强，可以制作出300mm-4500mm大口径的压力管。
Claims (10)
1.一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管，其特征在于：所述的压力管的管壁包括至少上下两层正反螺旋叠加缠绕的夹心加强筋板带（2）热熔连接层，在上下两层夹心加强筋板带（2）之间还设有沿轴向均匀铺设的加强筋（1），轴向加强筋（1）的长度大于等于压力管的长度，在每层夹心加强筋板带（2）内设置至少为一层的平行排列的加强筋（1），上下两层夹心加强筋板带（2）内的加强筋（1）螺旋叠加组成交织网状的结构。
2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管，其特征在于：所述的加强筋（1）为玻璃纤维束、钢丝束或化学纤维束。
3.根据权利要求1所述的一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管，其特征在于：在上下两层夹心加强筋板带（2）之间铺设的加强筋（1）与压力管的轴向切面 成0°- 20°的夹角。
4.根据权利要求1所述的一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管，其特征在于：所述的压力管的管壁为多层正反螺旋叠加缠绕的夹心加强筋板带（2）热熔连接制成。
5.根据权利要求1所述的一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管，其特征在于：所述的夹心加强筋板带（2）中加强筋（1）的单排排列之间留有间距。
6.一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管加工方法，其特征在于包括以下步骤：
A、制作夹心加强筋板带（2），在加强筋（1）表面涂覆高分子树脂黏合剂，采用热共挤或两层聚乙烯带包夹的方法，将平行排列的至少为一层的多支加强筋（1）镶夹在聚乙烯板带中间，制成长条状的夹心加强筋板带（2）；
B、制作压力管，将夹心加强筋板带（2）螺旋缠绕在圆柱形钢芯模具的一端，模具绕轴心旋转并做水平移动，夹心加强筋板带（2）做第一层正螺旋搭接缠绕，当缠绕到模具另一端后，在已缠绕完成的第一层夹心加强筋板带（2）的上表面沿模具轴向均匀铺设多支加强筋（1），然后使模具反向水平移动并绕轴心旋转，夹心加强筋板带（2）做第二层反螺旋叠加缠绕，两层夹心加强筋板带（2）正反螺旋叠加缠绕且上下两层夹心加强筋板带（2）聚乙烯热熔连接为一体形成压力管的管壁，上下两层夹心加强筋板带（2）的加强筋（1）呈交织网状结构，所述的夹心加强筋板带（2）可往复缠绕多次用以增加压力管管壁的壁厚和刚度。
7.根据权利要求6所述的一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管加工方法，其特征在于：所述的步骤A中加强筋（1）的单排排列之间留有间距。
8.根据权利要求6所述的一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管加工方法，其特征在于：所述的步骤A中加强筋（1）在夹心加强筋板带（2）中呈多层排列。
9.根据权利要求6所述的一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管加工方法，其特征在于：所述的步骤B中，在上下两层夹心加强筋板带（2）之间铺设的加强筋（1）与压力管的轴向切面成0°- 20°的夹角，轴向加强筋（1）的长度大于等于压力管的长度。
10.根据权利要求6所述的一种聚乙烯夹心加强筋板带往复缠绕的压力管加工方法，其特征在于：所述的步B骤中，夹心加强筋板带（2）的缠绕螺旋角为1°- 25°。
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