CN103925427A - 钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材及其生产方法 - Google Patents

钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材，由内壁层及外壁层构成，内壁层为由片状聚乙烯条带螺旋缠绕在滚筒模具上，且各相邻条带边缘依次相互搭接融合形成的连续实壁管，其特征在于：所述外壁层由弯曲定成截面Ω型的钢带做骨架，聚乙烯条带包覆在该钢带外表面并螺旋缠绕于内壁层外表面所形成的外凸加强筋构成，且该外凸加强筋螺旋跨压于内壁层的各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处。本发明钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材及其生产方法，具有原材料消耗少，加工时间短，产品重量较轻，成本低，刚度高的优点，可实现在线连续生产，效率高，质量优。

Description

钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材及其生产方法
技术领域
本发明属于塑料管材及其加工技术领域，特别涉及钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材及其生产方法。
背景技术
目前在城市的下水管和排水工程等许多领域中，带加强筋的塑料管材的使用越来越多。排水管内部无压力，为提高抵抗外来压力、冲击的性能，在管壁外周设置不同形式加强筋。常用带加强筋的塑料管材主要有两种形式：一种是采用直接挤出成型方式制成，最具代表的是双壁波纹管；另一种是以螺旋缠绕成型方式制成，代表是双重壁管、聚乙烯缠绕结构壁管材和钢带螺旋缠绕波纹管等。
其中，聚乙烯缠绕结构壁管材的结构型式通常为内壁层是连续平顺的表面，外壁层则为包覆有聚丙烯骨架管的螺旋形肋管；或内表面光滑，且外表面平整，管壁中埋螺旋型骨架管的管材。
上述聚乙烯缠绕结构壁管材是以高密度聚乙烯树脂为主要原材料，采用热态缠绕成型工艺，以聚丙烯波纹管为辅助支撑管，分别挤出成型平料带和弧形料带，等距缠绕在回转的模具表面，制成的具有较高抗外压能力的特殊结构壁管材。为提高管材的肋管形心距高度，保证管材环刚度，采用聚丙烯波纹管为辅助支撑骨架管。但是，由于包含了聚丙烯波纹管，当前的聚乙烯缠绕结构壁管材存在原材料消耗多，缠绕时间长，产品重和成本高的不足。如果能够去除或替代辅助支撑骨架管，又能保证肋管形心距高度，就可大幅减轻管材重量，降低原材料消耗并降低成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材，其原材料消耗少，加工时间短，产品重量较轻，低成本，刚度高。
本发明的另一目的还在于提供一种钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材，由内壁层及外壁层构成，内壁层为由片状聚乙烯条带螺旋缠绕在滚筒模具上，且各相邻条带边缘依次相互搭接融合形成的连续实壁管，其特征在于：所述外壁层由弯曲定成截面Ω型的钢带做骨架，聚乙烯条带包覆在该钢带外表面并螺旋缠绕于内壁层外表面所形成的外凸加强筋构成，且该外凸加强筋螺旋跨压于内壁层的各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处。
而且，所述的弯曲定成截面Ω型的钢带，其两侧底边上均制有连续布置的钻孔，外壁层的聚乙烯条带包覆在钢带外表面时，外壁层聚乙烯条带的聚乙烯料进入钢带两侧底面所制的钻孔内，与内壁层的片状聚乙烯条带的聚乙烯料形成一体，阻挡钢带变形。
而且，所述的弯曲定成截面Ω型的钢带骨架，在外表面均匀涂覆有粘结树脂薄膜，该粘接树脂薄膜使外壁层的聚乙烯条带及内壁层与钢带表面之间牢固结合。
而且，所述的内壁层两端由片状聚乙烯条带螺旋缠绕在滚筒模具上分别成型有承口及插口。
一种钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：其生产方法的步骤为：
⑴.采用第一挤塑机挤压出片状聚乙烯条带，并等间距缠绕于滚筒模具表面，且各相邻条带边缘依次相互搭接融合，形成连续实壁管结构的内壁层；
⑵.预处理弯曲定成Ω型的钢带骨架，在钢带的两底边上连续钻孔，钢带的外表面均匀涂覆粘结树脂薄膜，输送至滚筒模具上；
⑶.采用第二挤塑机挤压出聚乙烯条带，以弯曲定成截面Ω型的钢带做骨架，聚乙烯条带包覆在钢带外表面并螺旋缠绕于内壁层外表面形成外凸加强筋，且外凸加强筋螺旋跨压于各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处，形成管体的外壁层；外壁层的聚乙烯条带包覆在钢带外表面时，外壁层聚乙烯条带的聚乙烯料进入钢带两侧底面所制的钻孔内，与内壁层的片状聚乙烯条带的聚乙烯料形成一体，阻挡钢带变形；粘接树脂薄膜使外壁层的聚乙烯条带及内壁层与钢带表面之间牢固结合。
而且，所述的钢带先由冲床在钢带两侧加工出钻孔，钻孔直径为5mm～10mm，钻孔的间距为3～6mm，再由轧机成型出截面Ω型，使其具有两侧底边及上凸的圆弧形、方形、梯形或三角形凸起。
而且，在步骤⑶中，所述的钢带与聚乙烯条带是由第二挤塑机的口模同步送出，使其二者结合；或者，钢带首先缠绕于内壁层外，聚乙烯条带由第二挤塑机挤出后再对钢带进行覆盖，使其二者结合。
而且，还包括以下步骤：采用第一挤塑机挤压出片状聚乙烯条带，首先在滚筒模具的一端缠绕成型出承口/插口，再进行内壁层的缠绕，在另一端缠绕成型出插口/承口。
而且，还包括以下步骤：通过在滚筒模具外周设置的压轮机构对内壁层的缠绕后的各相邻片状聚乙烯条带边缘搭接处依次进行滚压，使其相互熔融并保持连续平顺。
而且，还包括以下步骤：通过在滚筒模具外周设置的另一压轮机构对缠绕后的外凸加强筋进行滚压，使其融接于内壁层外表面的各相邻片状聚乙烯条带边缘搭接融合缝处。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材，外壁层由弯曲定成截面Ω型的钢带做骨架，聚乙烯条带包覆在该钢带外表面并螺旋缠绕于内壁层外表面所形成的外凸加强筋构成，钢骨架替代了原有聚丙烯骨架管，同时又能保证加强肋管形心距高度，产品的重量降低20％以上，把钢材的高刚度，高强度和聚乙烯的柔韧，耐腐，耐磨结合在一起，其具有极高的刚性，环刚度高、抗外压能力强。
2、本发明的钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材，弯曲定成截面Ω型的钢带，其两侧底边上均制有连续布置的钻孔，外壁层的聚乙烯条带包覆在钢带外表面时，外壁层聚乙烯条带的聚乙烯料进入钢带两侧底面所制的钻孔内，与内壁层的片状聚乙烯条带的聚乙烯料形成一体，从而有效阻挡钢带变形。
3、本发明的钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材，在钢带和聚乙烯条带之间粘贴有粘接树脂薄膜，粘接树脂均匀贴在聚乙烯条带和镀锌钢带之间，结合能力增强，并有很强的阻隔氧、水分的作用，避免钢带的腐蚀，管壁粘合牢靠。
4、本发明钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材及其生产方法，具有原材料消耗少，加工时间短，产品重量较轻，成本低，刚度高的优点，可实现在线连续生产，效率高，质量优。
附图说明
图1是本发明的管材的结构示意图；
图2是本发明的外壁层内钢带的结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为本发明的管材加工装置的结构示意图。
附图标记说明
1-承口、2-钢带、3-内壁层、4-外壁层、5-插口、6-两侧底边、7-钻孔、8-第二挤塑机、9-第一挤塑机、10-滚筒模具、11-第一压轮机构、12-第二压轮机构。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材，由内壁层3及外壁层4构成，内壁层为由片状聚乙烯条带螺旋缠绕在滚筒模具上，且各相邻条带边缘依次相互搭接融合形成的连续实壁管。
其创新之处在于：所述外壁层由弯曲定成截面Ω型的钢带2做骨架，聚乙烯条带包覆在该钢带外表面并螺旋缠绕于内壁层外表面所形成的外凸加强筋构成，且该外凸加强筋螺旋跨压于内壁层的各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处。内壁层两端由片状聚乙烯条带螺旋缠绕在滚筒模具上分别成型有承口1及插口5。
弯曲定成截面Ω型的钢带，其两侧底边6上均制有连续布置的钻孔，外壁层的聚乙烯条带包覆在钢带外表面时，外壁层聚乙烯条带的聚乙烯料进入钢带两侧底面所制的钻孔7内，与内壁层的片状聚乙烯条带的聚乙烯料形成一体，阻挡钢带变形。弯曲定成截面Ω型的钢带骨架，在外表面均匀涂覆有粘结树脂薄膜，该粘接树脂薄膜使外壁层的聚乙烯条带及内壁层与钢带表面之间牢固结合。
一种钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，其生产方法的步骤为：
本发明所用加工装置，如图4中所示。
⑴.以高密度聚乙烯树脂为主要原材料，将原料经真空送料机送至第一挤塑机9中进行加热、塑化、均化，经第一挤塑机流道及口模挤出片状聚乙烯条带，并等间距缠绕于滚筒模具10表面，且各相邻条带边缘依次相互搭接融合，形成连续实壁管结构的内壁层。
⑵.在步骤⑴的片状聚乙烯条带缠绕过程中，通过在滚筒模具外周设置的第一压轮机构对内壁层的缠绕后的各相邻片状聚乙烯条带边缘搭接处依次进行滚压，使其相互熔融并保持连续平顺。第一压轮机构11与第一挤塑机固定安装，二者同步沿滚筒模具10轴向移动。
⑶.预处理弯曲定成Ω型的钢带骨架，在钢带的两底边上连续钻孔，钢带的外表面均匀涂覆粘结树脂薄膜，输送至滚筒模具上；具体为：钢带先由冲床在钢带两侧加工出钻孔，钻孔直径为5mm～10mm，钻孔的间距为3～6mm，再由轧机成型出截面Ω型，使其具有两侧底边及上凸的圆弧形、方形、梯形或三角形凸起。
⑷.采用第二挤塑机8挤压出聚乙烯条带，以弯曲定成截面Ω型的钢带做骨架，聚乙烯条带包覆在钢带外表面并螺旋缠绕于内壁层外表面形成外凸加强筋，且外凸加强筋螺旋跨压于各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处，形成管体的外壁层；外壁层的聚乙烯条带包覆在钢带外表面时，外壁层聚乙烯条带的聚乙烯料进入钢带两侧底面所制的钻孔内，与内壁层的片状聚乙烯条带的聚乙烯料形成一体，阻挡钢带变形；粘接树脂薄膜使外壁层的聚乙烯条带及内壁层与钢带表面之间牢固结合。钢带与聚乙烯条带是由第二挤塑机的口模同步送出，使其二者结合；或者，钢带首先缠绕于内壁层外，聚乙烯条带由第二挤塑机挤出后再对钢带进行覆盖，使其二者结合。
⑸.通过在滚筒模具外周设置的第二压轮机构12对缠绕后的外凸加强筋进行滚压，使其融接于内壁层外表面的各相邻片状聚乙烯条带边缘搭接融合缝处。此第二压轮机构与第二挤塑机固定安装，二者同步沿滚筒模具10轴向移动。
⑹.采用第一挤塑机挤压出片状聚乙烯条带，并等间距缠绕于滚动运行中的滚筒模具承口和插口外表面，且各相邻条带边缘依次相互搭接融合，形成连续实壁管的承口和插口。
⑺.冷却定型后，脱模，形成管材成品。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (10)

1.一种钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材，由内壁层及外壁层构成，内壁层为由片状聚乙烯条带螺旋缠绕在滚筒模具上，且各相邻条带边缘依次相互搭接融合形成的连续实壁管，其特征在于：所述外壁层由弯曲定成截面Ω型的钢带做骨架，聚乙烯条带包覆在该钢带外表面并螺旋缠绕于内壁层外表面所形成的外凸加强筋构成，且该外凸加强筋螺旋跨压于内壁层的各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处。
2.根据权利要求1所述的钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材，其特征在于：所述的弯曲定成截面Ω型的钢带，其两侧底边上均制有连续布置的钻孔，外壁层的聚乙烯条带包覆在钢带外表面时，外壁层聚乙烯条带的聚乙烯料进入钢带两侧底面所制的钻孔内，与内壁层的片状聚乙烯条带的聚乙烯料形成一体，阻挡钢带变形。
3.根据权利要求1所述的钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材，其特征在于：所述的弯曲定成截面Ω型的钢带骨架，在外表面均匀涂覆有粘结树脂薄膜，该粘接树脂薄膜使外壁层的聚乙烯条带及内壁层与钢带表面之间牢固结合。
4.根据权利要求1所述的钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材，其特征在于：所述的内壁层两端由片状聚乙烯条带螺旋缠绕在滚筒模具上分别成型有承口及插口。
5.一种钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：其生产方法的步骤为：
⑴.采用第一挤塑机挤压出片状聚乙烯条带，并等间距缠绕于滚筒模具表面，且各相邻条带边缘依次相互搭接融合，形成连续实壁管结构的内壁层；
⑵.预处理弯曲定成Ω型的钢带骨架，在钢带的两底边上连续钻孔，钢带的外表面均匀涂覆粘结树脂薄膜，输送至滚筒模具上；
⑶.采用第二挤塑机挤压出聚乙烯条带，以弯曲定成截面Ω型的钢带做骨架，聚乙烯条带包覆在钢带外表面并螺旋缠绕于内壁层外表面形成外凸加强筋，且外凸加强筋螺旋跨压于各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处，形成管体的外壁层；外壁层的聚乙烯条带包覆在钢带外表面时，外壁层聚乙烯条带的聚乙烯料进入钢带两侧底面所制的钻孔内，与内壁层的片状聚乙烯条带的聚乙烯料形成一体，阻挡钢带变形；粘接树脂薄膜使外壁层的聚乙烯条带及内壁层与钢带表面之间牢固结合。
6.根据权利要求5所述的钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：所述的钢带先由冲床在钢带两侧加工出钻孔，钻孔直径为5mm～10mm，钻孔的间距为3～6mm，再由轧机成型出截面Ω型，使其具有两侧底边及上凸的圆弧形、方形、梯形或三角形凸起。
7.根据权利要求5所述的钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：在步骤⑶中，所述的钢带与聚乙烯条带是由第二挤塑机的口模同步送出，使其二者结合；或者，钢带首先缠绕于内壁层外，聚乙烯条带由第二挤塑机挤出后再对钢带进行覆盖，使其二者结合。
8.根据权利要求5所述的钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：还包括以下步骤：采用第一挤塑机挤压出片状聚乙烯条带，首先在滚筒模具的一端缠绕成型出承口/插口，再进行内壁层的缠绕，在另一端缠绕成型出插口/承口。
9.根据权利要求5所述的钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：还包括以下步骤：通过在滚筒模具外周设置的压轮机构对内壁层的缠绕后的各相邻片状聚乙烯条带边缘搭接处依次进行滚压，使其相互熔融并保持连续平顺。
10.根据权利要求5所述的钢骨架聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：还包括以下步骤：通过在滚筒模具外周设置的另一压轮机构对缠绕后的外凸加强筋进行滚压，使其融接于内壁层外表面的各相邻片状聚乙烯条带边缘搭接融合缝处。
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