CN104708839A - 一种预制聚乙烯发泡保温管的制造方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明的一种预制聚乙烯发泡保温管的制造方法和设备，在预制聚乙烯发泡保温管的内管外预制有保温层和保护层，只需根据需要在制作过程中对内管的外层进行预制即可，节省了现场包裹内管的工序，节约了相应的人工费和材料费。同时由于内管外的各层直接复合在内管外壁，增强了保温管整体的强度，使其可承受更大的工作压力，因此内管的厚度也可相应减少，节约了内管制作的成本。保温层和保护层的材料可根据需要进行选择，扩大了保温管的适用范围。

Description

一种预制聚乙烯发泡保温管的制造方法和设备

技术领域

本发明涉及一种管道保温材料的制造方法和设备，特别是关于一种预制聚乙烯发泡保温管的制造方法和设备。

背景技术

保温管广泛用于各种内管的保温、防腐和保护，如太阳能热水器上水、户外自来水输水、墙体预埋管路和空调连接管等。通常的保温管是在内管的外表面套置或包裹发泡材料，达到隔绝内管内外的温度交换、防止环境对内管的腐蚀的效果。设置在保温管外的保温层多使用聚乙烯(PE)中密度闭孔交联发泡，泡孔为蜂窝状，泡孔内气体不窜流，因此具有良好的保温隔热性能。PE发泡保温层还具有不易塌瘪的特性，保证了发泡保温层与其中包裹的管路长期使用不松脱，发泡体不渗水。

现有的一种发泡保温层由发泡体根据内管的形状一次性制成一长圆管，在使用时需要在现场按照一定长度截下，再将发泡保温层套置在内管外。这种发泡保温层在施工操作时极为不便，在内管长度很长的情况下，难以实现无缝套接。当两段保温层之间存在间隙时，容易产生冷桥或热桥效应，导致内管内部结露，损坏内管。为了解决PE发泡保温层套置不便的问题，在中国专利“螺旋式橡塑发泡保温管”(申请号为200610096913.3，申请日为2006.10.17)中公开了一种用于包裹内管的发泡保温管，其中保温层由具有趋向卷曲的发泡条螺旋卷绕组成，虽然解决了发泡保温层不易套置的问题，但发泡条的卷绕包裹仍不是密闭的，其密封效果还不如套置型的发泡保温层。

以上套置型和包裹型的保温层均需要先生产出保温层，再另行缠绕在内管之外，除了难以保证其密封性之外，保温层需要通过胶体粘结在内管的外壁上，废弃之后由于聚乙烯中混有胶体杂志，因此为聚乙烯的高质量回收造成困难。为了解决上述问题，中国专利“预制螺旋酚醛保温管及其制造方法”(申请号为200710008983.3，授权日为2010.2.24)中公开了一种在外管和内管之间设置由酚醛树脂直接发泡的保温层，其中内管为另外制作的，外管为由螺旋卷圆机卷起的螺旋管。在制作过程中，在现有的内管外面按照内管和保温层的厚度制作外管，在外管达到预定长度后，将发泡材料浇筑到外管和内管之间，一边制作外管一边浇注，之后烘干发泡，达到一次成型。上述专利的不足在于，外管为螺旋管，并没有达到真正的无缝连接，密封性不好；同时由于内管和保温层的制作在两个独立的环节进行，这对于保温层的一次成型效果增加了很多不确定因素。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种由内管、保温层和保护层等多层共挤，集于保温、防腐和保护等多重功能于一体，且在制作过程中内管、保温层和保护层一体成型的预制聚乙烯发泡保温管。本发明的保温管具有密闭性好、保温性能稳定、使用寿命长和节约原材料等优点，在施工中可直接使用，不需要另外施行套置或包裹保温层。本发明还提供了一种用于连续生产上述保温管，且可根据不同的需要在上述保温层外加设不同的功能性保护层的制造方法和设备。

本发明的技术方案如下：

一种预制聚乙烯发泡保温管的制造方法，其步骤包括：

1)设置包括塑料挤出模头、发泡挤出模头、皮层挤出模头、牵引机、多层共挤模头的制造装置；

2)注塑材料在所述塑料挤出模头中经过干燥、塑化，挤出定型，生成连续的内管；

3)所述牵引机将所述内管送入多层共挤模头的内管通道中；

4)聚乙烯发泡材料在所述发泡挤出模头中熔融，经加压后挤入多层共挤模头的发泡模道中，在所述发泡模道内聚乙烯由高压变为低压；

5)功能性材料在所述皮层挤出模头中熔融，之后挤入多层共挤模头的功能模道中；

6)在所述多层共挤模头中，所述内管首先通过内管通道，在经过所述发泡模道的出口时，将保温层复合到所述内管的外壁；

7)之后经过所述功能模道的出口时，将保护层复合到所述保温层的外壁；

8)将从所述多层共挤模头中引出未发泡的保温管用后交联的方式发泡。

所述保温层的厚度为4mm-10mm。

所述步骤8)中交联方式为水交联或辐照交联。

将所述步骤8)发泡后的保温管送入饰面涂布机中进行涂布。

涂布混合有老鼠血红素的防鼠涂层。

一种用于实现所述预制聚乙烯发泡保温管的制造方法的设备，其特征在于：它包括塑料挤出模头、发泡挤出模头、皮层挤出模头、牵引机和多层共挤模头，所述塑料挤出模头与多层共挤模头之间设置牵引机；所述发泡挤出模头连接多层共挤模头的发泡模道，所述皮层挤出模头连接多层共挤模头的功能模道。

在所述共挤模头之后串联面饰涂布机。

所述塑料挤出模头、发泡挤出模头、皮层挤出模头和多层共挤模头的进料口分别连接螺杆。

本发明的技术效果如下：

本发明的预制聚乙烯发泡保温管在内管外预制有保温层和保护层，只需根据需要在制作过程中对内管的外层进行预制即可，节省了现场包裹内管的工序，节约了相应的人工费和材料费。同时由于内管外的各层直接复合在内管外壁，增强了保温管整体的强度，使其可承受更大的工作压力，因此内管的厚度也可相应减少，节约了内管制作的成本。保温层和保护层的材料可根据需要进行选择，扩大了保温管的适用范围。

本发明的预制聚乙烯发泡保温管制造设备由于在多层共挤模头设置内管通道及用于在内管外壁复合保温层和保护层的模道，实现了边制管边复合的多层共挤，使保温管连续生产一次成型，其中保温层和保护层的厚度可通过模头中的螺杆根据需要进行调整。本发明的制造设备减少了制作工艺流程，降低了工艺复杂程度，从而降低了制作成本。如果需要对保温管添加功能性饰面，还可在多层共挤模头后部串联饰面涂布机，对保温管进行外观装饰或功能性涂布。

本发明的预制聚乙烯发泡保温管制造方法包括制管和复合保温层、保护层共挤步骤，保温层的发泡步骤在多层共挤模头之外进行，使得保温层的发泡交联方式可以具体情况进行选择，以进一步节约成本。

附图说明

图1是本发明的预制聚乙烯发泡保温管的结构示意图；

图2是本发明的保温管制作设备结构示意图；

图3是本发明的保温管制作方法流程示意图；

其中，1-内管；2-保温层；3-保护层；4-塑料挤出模头；5-发泡挤出模头；6-皮层挤出模头；7-牵引机；8-多层共挤模头；9-饰面涂布机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行说明。

如图1所示，本发明的预制聚乙烯发泡保温管优选三层复合结构，设有内管1、保温层2和保护层3。其中内管1为PP-RT(聚丙烯)、PE-RT(聚乙烯)或PVC(聚氯乙烯)等注塑管材，保温层2为通过硅烷发泡的聚乙烯，保护层3为可选择的功能性面皮，其中保温层2的组分为聚乙烯、发泡剂、固化剂。保护层3可根据阻燃、防腐、防潮等具体的功能需要，设置不同的组分。

如图2所示，本发明保温管制作设备的模头挤出系统包括塑料挤出模头4、发泡挤出模头5、皮层挤出模头6、牵引机7和多层共挤模头8，必要时在模头挤出系统之后还串联面饰涂布机9，用于对做好的保温管进行表面装饰涂布或功能性涂布。塑料挤出模头4与多层共挤模头8之间设置牵引机7，发泡挤出模头5连接多层共挤模头8的发泡模道，皮层挤出模头6连接多层共挤模头8的功能模道。塑料挤出模头4、发泡挤出模头5、皮层挤出模头6和多层共挤模头8的进料口分别连接螺杆，对保温管各层的厚度参数进行控制。

塑料挤出模头4用于将制作内管1的注塑材料进行干燥，熔融后经螺杆塑化挤出，牵引机7用于将塑料挤出模头4制作的内管1送入多层共挤模头8的内管通道C中，以便使内管1充分定型。发泡挤出模头5用于将生成保温层2的聚乙烯发泡AB组分充分混合后加入气体，使发泡材料达到高压状态，螺杆塑化送入多层共挤模头8的发泡模道中。皮层挤出模头8用于将生成保护层3的功能性材料进行干燥，熔融后经螺杆塑化送入多层共挤模头8的功能模道中。

如图3所示，多层共挤模头8的包括发泡模道、功能模道和内管通道，其中内管通道为一圆柱形通道，其内半径大于内管1的外径。发泡模道和功能模道为衣架肩托的形状，其入口部分远离内管通道的入口部位，其出口逐渐收缩并与内管通道的近出口部位相通。发泡模道和功能模道对称分布在内管通道的两侧，且用于将保护层3复合到保温层2外壁的功能模道出口设置在靠近内管通道出口的位置，用于将保温层2复合到内管1外壁的发泡模道出口设置在远离内管通道出口的位置，且发泡模道和功能模道的出口相距一定距离交错设置。

本发明的预制聚乙烯发泡保温管制造方法包括如下步骤：

1)注塑材料在塑料挤出模头4中经过干燥、塑化，挤出定型，生成连续的内管1。

2)牵引机7将内管1送入多层共挤模头8的内管通道中。

3)聚乙烯发泡材料在发泡挤出模头5中熔融，经加压后挤入多层共挤模头8的发泡模道中，在发泡模道内聚乙烯由高压变为低压。

4)功能性材料在皮层挤出模头6中熔融，之后挤入多层共挤模头的功能模道中。

5)在多层共挤模头8中，内管1首先通过内管通道，在经过发泡模道的出口时，将保温层2复合到内管1的外壁。保温层2厚度为4mm-10mm。

6)之后经过功能模道的出口时，将保护层3复合到保温层2的外壁。

7)将从多层共挤模头8中引出未发泡的保温管用后交联的方式发泡。交联方式可通过水交联和辐照交联。

8)将发泡后的保温管送入饰面涂布机9中进行涂布，如对保温管外观进行装饰，或涂布混合有老鼠血红素的防鼠涂层。

步骤7)中的水交联也称硅烷交联，在发泡挤出模头5的聚乙烯发泡材料中加入硅烷交联剂，即可利用常温空气中的湿气进行发泡交联；辐照交联无需加入硅烷交联剂，只需将未发泡的保温管进行紫外线辐照即可，这种交联方式由于未使用添加剂，使得保温层2更易于高质量回收。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (8)

1.一种预制聚乙烯发泡保温管的制造方法，其步骤包括：

1)设置包括塑料挤出模头、发泡挤出模头、皮层挤出模头、牵引机、多层共挤模头的制造装置；

2)注塑材料在所述塑料挤出模头中经过干燥、塑化，挤出定型，生成连续的内管；

3)所述牵引机将所述内管送入多层共挤模头的内管通道中；

4)聚乙烯发泡材料在所述发泡挤出模头中熔融，经加压后挤入多层共挤模头的发泡模道中，在所述发泡模道内聚乙烯由高压变为低压；

5)功能性材料在所述皮层挤出模头中熔融，之后挤入多层共挤模头的功能模道中；

6)在所述多层共挤模头中，所述内管首先通过内管通道，在经过所述发泡模道的出口时，将保温层复合到所述内管的外壁；

7)之后经过所述功能模道的出口时，将保护层复合到所述保温层的外壁；

8)将从所述多层共挤模头中引出未发泡的保温管用后交联的方式发泡。

2.如权利要求1所述的一种预制聚乙烯发泡保温管的制造方法，其特征在于：所述保温层的厚度为4mm-10mm。

3.如权利要求1所述的一种预制聚乙烯发泡保温管的制造方法，其特征在于：所述步骤8)中交联方式为水交联或辐照交联。

4.如权利要求1所述的一种预制聚乙烯发泡保温管的制造方法，其特征在于：将所述步骤8)发泡后的保温管送入饰面涂布机中进行涂布。

5.如权利要求4所述的一种预制聚乙烯发泡保温管的制造方法，其特征在于：涂布混合有老鼠血红素的防鼠涂层。

6.一种用于实现如权利要求1-4之一所述的预制聚乙烯发泡保温管的制造方法的设备，其特征在于：它包括塑料挤出模头、发泡挤出模头、皮层挤出模头、牵引机和多层共挤模头，所述塑料挤出模头与多层共挤模头之间设置牵引机；所述发泡挤出模头连接多层共挤模头的发泡模道，所述皮层挤出模头连接多层共挤模头的功能模道。

7.如权利要求6所述的一种预制聚乙烯发泡保温管的制造设备，其特征在于：在所述共挤模头之后串联面饰涂布机。

8.如权利要求6所述的一种预制聚乙烯发泡保温管的制造设备，其特征在于：所述塑料挤出模头、发泡挤出模头、皮层挤出模头和多层共挤模头的进料口分别连接螺杆。