CN103427376B - 一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺，包括以下步骤：制备硅烷偶联剂溶液；通过制管机制备内管，制备石英砂颗粒；将裁剪下的内管套入旋转模具上，旋转模具带动内管旋转，然后将加热后的石英砂颗粒均匀洒落到内管外表面，同时通过挤压装置进行挤压，在内管外表面形成石英砂层；将带有石英砂层的内管移至玻璃钢缠绕生产线上，将玻璃丝连续缠绕在石英砂层上，以形成环绕在石英砂层外的玻璃钢管。它使玻璃钢管与内管之间的摩擦力大大增加，避免了内外管滑脱，力学性能好，强度高，耐腐耐热，阻燃绝缘，抗老化，既充分发挥了玻璃钢的优点，又避免了玻璃钢内壁不耐磨、易散丝的缺点，电缆容易穿过，避免了卡死电缆的情况发生。

Description

一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺
技术领域：
本发明涉及一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺。
背景技术：
市场上用作塑料电缆保护的管道材质基本上有两大类，一种是热固性塑料，其中以玻璃钢管道为主，另一种是热塑性塑料，以PVC、聚乙烯、聚丙烯管为主。这两大类型材料的管道的优缺点如下：
玻璃钢电缆保护管道的优点：(1)玻璃钢管道重量轻、刚度高，抗压和抗沉降能力强；(2)导热系数大，阻燃性好，尤其是电缆长期在地下运行时优势更明显；(3)耐侯性好，在-40℃～150℃环境中使用年限可达50年。玻璃钢电缆保护管道目前仍是国家电网公司典型设计优选的管材，但是由于工艺本身缺陷和不法厂家粗制滥造，以高碱产品充当无碱产品，以次充好等因素，其质量参差不齐，穿缆时经不住牵引钢丝的摩擦、划伤，导致了玻璃纤维脱层，致使玻璃纤维缠在电缆上，越缠越多，既不能前进，也不能后退，导致穿缆失败，不能实现安全穿缆的目的。
PVC、聚丙烯、聚乙烯等热塑性管道的优点很多，应用在电缆保护领域，突出特点就是电绝缘性好、内壁比较耐磨、容易敷设电缆，不会造成卡死电缆的现象发生。以上热塑性的管材是市场上比较常见的管材，各有优缺点，但是距离市场的要求相差很多。
目前，市场上亟需一种耐热、高强、轻质、耐腐、阻燃、内壁光滑而且又经济实用的电缆保护管。市场上曾经出现过一种利用热塑性材料和热固性材料组合的优点，将玻璃钢和聚丙烯进行有机组合的复合电缆保护管，但是，它采取的只是简单的将玻璃钢作外管、聚丙烯作内管直接结合的办法，由于热塑性塑料是一种非常典型的非极性结晶材料，表面张力较低，收缩率大，抗蠕变性能差，制品尺寸稳定性差，容易产生翘曲变形，很难与其他材料吸附在一起，造成两种材质的管材中间出现缝隙，甚至在牵引电缆的过程中，会将内管给拖出来，达不到市场要求的目的。后来，经过反复开发，通过中间粘结层将两种不同材质的管材紧密的结合成一个整体，才使得两种不同材质的管道的优越性充分发挥，但是，在实际研发中，通过中间粘结层生产管材最大的缺点是成本较高，每米增加了近20元的原材料成本，人工成本每米增加了10元，这样总成本增加了近30元，不利于产品的推广使用。
发明内容：
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺，它在玻璃钢管与内管之间增设一层石英砂层，可使玻璃钢管与内管紧密的结合成为一个整体，玻璃钢管与内管之间的摩擦力大大增加，避免了内外管滑脱，力学性能好，强度高，耐腐耐热，阻燃绝缘，抗老化，既充分发挥了玻璃钢的优点，又避免了玻璃钢内壁不耐磨、易散丝的缺点，电缆容易穿过，避免了卡死电缆的情况发生，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺，包括以下步骤：
(1)制备硅烷偶联剂溶液；
(2)通过制管机制备内管，并根据要求裁剪出规定长度的内管；
(3)制备石英砂颗粒；
(4)将石英砂颗粒加热至130℃至280℃备用；
(5)将裁剪下的内管套入旋转模具上，旋转模具带动内管旋转，然后将加热后的石英砂颗粒均匀洒落到内管外表面，同时通过挤压装置进行挤压，在内管外表面形成石英砂层；
(6)将带有石英砂层的内管移至玻璃钢缠绕生产线上，将玻璃丝连续缠绕在石英砂层上，以形成环绕在石英砂层外的玻璃钢管；
(7)对玻璃钢管加温固化以形成夹砂钢塑复合电缆导管，最后将夹砂钢塑复合电缆导管从玻璃钢缠绕生产线上取出即可。
所述步骤(3)包括将石英砂颗粒加入高速混合器中搅拌，同时，将步骤(1)制备的硅烷偶联剂溶液泵入该高速混合器中，使之与石英砂相混合。
所述石英砂颗粒搅拌时间为5min。
所述石英砂颗粒大小为0.3-1mm。
所述步骤(4)为通过将石英砂颗粒放入辊压喂料联动装置的漏斗内，开启漏斗内的加热装置开关对待加热的石英砂颗粒进行加热实现。
所述步骤(5)中的挤压装置为辊压喂料联动装置的辊压模具。
所述内管为由热塑性塑料颗粒与改性材料共混并通过挤出工艺制成的改性热塑性塑料管。
所述改性材料包括硅烷偶联剂、滑石粉和矿物质粉末。
所述热塑性塑料为聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯中的任意一种。
本发明采用上述方案，它在玻璃钢管与内管之间增设一层石英砂层，可使玻璃钢管与内管紧密的结合成为一个整体，玻璃钢管与内管之间的摩擦力大大增加，避免了内外管滑脱，力学性能好，强度高，耐腐耐热，阻燃绝缘，抗老化，既充分发挥了玻璃钢的优点，又避免了玻璃钢内壁不耐磨、易散丝的缺点，电缆容易穿过，避免了卡死电缆的情况发生。
附图说明：
图1为本发明夹砂钢塑复合电缆导管的结构示意图。
图2为本发明辊压喂料联动装置的结构示意图。
图中，1、内管，2、石英砂层，3、玻璃钢管，4、旋转模具，5、辊压喂料联动装置，6、漏斗，7、辊压模具。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-2所示，一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺，包括以下步骤：
(1)制备硅烷偶联剂溶液；
(2)通过制管机制备内管，并根据要求裁剪出规定长度的内管；
(3)制备石英砂颗粒；
(4)将石英砂颗粒加热至130℃至280℃备用；
(5)将裁剪下的内管套入旋转模具4上，旋转模具4带动内管旋转，然后将加热后的石英砂颗粒均匀洒落到内管外表面，同时通过挤压装置进行挤压，在内管外表面形成石英砂层；
(6)将带有石英砂层的内管移至玻璃钢缠绕生产线上，将玻璃丝连续缠绕在石英砂层上，以形成环绕在石英砂层外的玻璃钢管；
(7)对玻璃钢管加温固化以形成夹砂钢塑复合电缆导管，最后将夹砂钢塑复合电缆导管从玻璃钢缠绕生产线上取出即可。
采用上述工艺制得的夹砂钢塑复合电缆导管，如图1所示，包括玻璃钢管3和设于其内的夹砂管，所述夹砂管包括内管1和挤入内管1外表层的由石英砂颗粒构成的石英砂层2，所述石英砂层2周向包覆在内管1外表层并沿内管1轴向延伸至两端。
所述步骤(3)包括将石英砂颗粒加入高速混合器中搅拌，同时，将步骤(1)制备的硅烷偶联剂溶液泵入该高速混合器中，使之与石英砂相混合。
所述石英砂颗粒搅拌时间为5min。
所述石英砂颗粒大小为0.3-1mm。
所述步骤(4)为通过将石英砂颗粒放入辊压喂料联动装置5的漏斗6内，开启漏斗6内的加热装置开关对待加热的石英砂颗粒进行加热实现。
所述步骤(5)中的挤压装置为辊压喂料联动装置5的辊压模具7。
所述内管1为由热塑性塑料颗粒与改性材料共混并通过挤出工艺制成的改性热塑性塑料管。
所述改性材料包括硅烷偶联剂、滑石粉和矿物质粉末。所述矿物质粉末为氢氧化镁或碳酸钙。
所述改性热塑性塑料管的制备工艺如下：首先，将配好的硅烷偶联剂溶液放入高速混合器中，其次，将热塑性塑料颗粒、滑石粉、矿物质粉末粉末放入高速混合器中搅拌，在搅拌过程中，高速混合器泵入呈细雾状的硅烷偶联剂溶液，高速混合处理10分钟即可结束，随后用放入干燥机中进行干燥，最后，将上述共混的颗粒放入单螺杆挤出机喂料池中，通过挤出工艺生产即可出一定厚度的改性热塑性塑料管。
所述热塑性塑料为聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯中的任意一种。
采用本发明的生产工艺，在内管1外侧表面铺设一层石英砂层2后，再在石英砂层2外侧缠绕玻璃丝，由玻璃丝缠绕形成的玻璃钢管3可与内管1紧密的结合成为一个整体，其优点如下：
(1)充分发挥玻璃钢的优点，制作的管道刚度高、负荷抗压能力强、抗地基沉陷能力强，克服聚丙烯弱点的，同时克服了玻璃钢内壁不耐磨、易散丝等原因容易造成穿缆失败的弱点；
(2)两种材料组合后，导热系数大，耐热性好，满足国家电网公司的技术规范，克服了PVC及聚乙烯管道维卡耐热温度低的缺点；
(3)两种材质均为塑料，不导电、不倒磁，耐酸腐蚀，因而不会造成电缆运行中涡流现象的产生，克服了金属材质管材易产生涡流和不耐腐蚀的弱点；
(4)总体成本占单纯聚丙烯制作管道成本的70％左右，有利于产品的推广；
(5)通过石英砂层将两种不同材质的管材紧密结合成一个整体，既达到了满足穿缆的要求，而且使两种材质管材的优越性充分发挥。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)制备硅烷偶联剂溶液；
(2)通过制管机制备内管，并根据要求裁剪出规定长度的内管，所述内管为由热塑性塑料颗粒与改性材料共混并通过挤出工艺制成的改性热塑性塑料管；
(3)制备石英砂颗粒，包括将石英砂颗粒加入高速混合器中搅拌，同时，将步骤(1)制备的硅烷偶联剂溶液泵入该高速混合器中，使之与石英砂相混合；
(4)将石英砂颗粒加热至130℃至280℃备用；
(5)将裁剪下的内管套入旋转模具上，旋转模具带动内管旋转，然后将加热后的石英砂颗粒均匀洒落到内管外表面，同时通过挤压装置进行挤压，在内管外表面形成石英砂层；
(6)将带有石英砂层的内管移至玻璃钢缠绕生产线上，将玻璃丝连续缠绕在石英砂层上，以形成环绕在石英砂层外的玻璃钢管；
(7)对玻璃钢管加温固化以形成夹砂钢塑复合电缆导管，最后将夹砂钢塑复合电缆导管从玻璃钢缠绕生产线上取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺，其特征在于：所述石英砂颗粒搅拌时间为5min。
3.根据权利要求1或2所述的一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺，其特征在于：所述石英砂颗粒大小为0.3-1mm。
4.根据权利要求1所述的一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺，其特征在于：所述步骤(4)为通过将石英砂颗粒放入辊压喂料联动装置的漏斗内，开启漏斗内的加热装置开关对待加热的石英砂颗粒进行加热实现。
5.根据权利要求1所述的一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺，其特征在于：所述步骤(5)中的挤压装置为辊压喂料联动装置的辊压模具。
6.根据权利要求1所述的一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺，其特征在于：所述改性材料包括硅烷偶联剂、滑石粉和矿物质粉末。
7.根据权利要求1所述的一种夹砂钢塑复合电缆导管的生产工艺，其特征在于：所述热塑性塑料为聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯中的任意一种。
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