CN107116771B - 双层加肋双色复合管带材生产线及加工方法 - Google Patents

双层加肋双色复合管带材生产线及加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及复合管带材的制备方法，特别涉及双层加肋双色复合管带材生产线及加工方法，所述双层加肋双色复合管带材生产线包括依次连接的配料机、挤出设备和定径冷却装置，所述定径冷却装置的出口与管材成型机构可拆卸的连接，结构较简单，输入、输出方式单一，加工时，只需要在配料机中投入计算量的原料，经生产线输出的带材可直接入库或输入管材成型机构使用，使带材的制备较容易，也方便利用带材制备管材，同时，由于在挤出设备和管材成型机构之间设置了定径冷却装置，使从挤出设备中输出的带材预先冷却，避免从挤出设备输出的高温带材受重力等外界环境的影响产生内部空腔塌陷或加强筋变形的情况，保证生产线制得的带材符合使用要求。

Description

双层加肋双色复合管带材生产线及加工方法
技术领域
本发明涉及复合管带材的制备方法，特别涉及双层加肋双色复合管带材生产线及加工方法。
背景技术
双层加肋双色复合管是下水管和排水系统中常用的管材，主要由内设空腔或加强筋的聚乙烯带材通过缠绕并进行侧面熔接形成，带材主要由熔融后的塑胶原料通过挤出模具挤出成型，挤出模具输出的带材一般直接输入用于卷帙成型复合管管材的成型装置。
目前并没有专用于制备双层加肋双色复合管带材的生产线，且从挤出模具挤出成型的带材温度较高，直接将带材用于复合管的卷帙成型，较容易导致带材受重力等外界环境的影响，而出现内部空腔塌陷或加强筋变形的情况，不利于双层加肋双色复合管的使用。
综上所述，目前亟需要一种技术方案，解决目前并没有专用于制备双层加肋双色复合管带材的生产线，且将挤出模具输出的未经冷却的带材直接用于复合管的卷帙成型，较容易出现带材内部空腔塌陷或加强筋变形的情况，不利于复合管使用的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前并没有专用于制备双层加肋双色复合管带材的生产线，且将挤出模具挤出的未经冷却的带材直接用于复合管的卷帙成型，较容易出现带材内部空腔塌陷或加强筋变形的情况，不利于复合管使用的技术问题，提供了一种双层加肋双色复合管带材生产线及加工方法。
为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
双层加肋双色复合管带材生产线，包括依次连接的配料机、挤出设备和定径冷却装置，所述定径冷却装置的出口与管材成型机构可拆卸的连接。
本发明的双层加肋双色复合管带材生产线，通过设置依次可拆卸连接的配料机、挤出设备和定径冷却装置组成带材生产线，结构较简单，输入、输出方式单一，只需要在配料机中投入计算量的原料，经生产线输出的带材可直接入库或输入管材成型机构使用，使带材的制备较容易，也方便利用带材制备管材，同时，由于在挤出设备和管材成型机构之间设置了定径冷却装置，使从挤出设备中输出的带材预先冷却，避免从挤出设备输出的高温带材受重力等外界环境的影响产生内部空腔塌陷或加强筋变形的情况，保证生产线制得的带材符合使用要求。
作为优选，所述挤出设备内设置有用于成型带材的成型通道，所述成型通道与带材形状匹配，沿所述成型通道的输送方向，所述成型通道内温度逐渐升高。设置与带材形状匹配的成型通道，且将成型通道内温度设置为递增状态，避免输入挤出设备的高温熔融原料在成型通道中输送时产生凝滞现象，使原料在挤出设备中融合较均匀，避免出现内部空洞。
作为优选，所述定径冷却装置包括箱体，所述箱体内设置有冷却通道，所述冷却通道的截面与带材形状匹配，所述冷却通道与所述成型通道连通。设置箱体结构的定径冷却装置，使从挤出设备输出的带材直接进入箱体内冷却，由于箱体内冷却通道的截面与带材形状匹配，可有效避免带材在箱体中发生内部空腔塌陷或加强筋变形的状况，进一步保证带材形状符合使用要求，可根据实际情况，加长冷却通道长度，使带材沿冷却通道输送，自然冷却。
作为优选，所述箱体上设置有用于喷淋冷却带材的喷淋冷却装置，所述喷淋冷却装置与所述冷却通道连通。设置喷淋冷却装置对冷却通道内部空间进行喷淋冷却，加速冷却通道内输送的带材的温度降低，减少带材冷却时间，相应的减短冷却通道的长度。
作为优选，所述箱体上还设置有抽真空装置，所述抽真空装置与所述冷却通道连通。设置抽真空装置抽取冷却通道中空气，使冷却通道中呈负压状态，减少重力对带材的影响，进一步保证带材形状符合使用要求。
作为优选，还包括用于牵引带材通过冷却通道的牵引机构，所述牵引机构可拆卸的设置在定径冷却装置的出口处。可根据实际情况设置牵引机构牵引带材通过冷却通道，使带材沿冷却通道输送，在冷却通道的出口可直接收集成品带材或直接将带材输送入管材成型机构使用，进一步方便带材的使用。
作为优选，还包括带材预热装置，所述带材预热装置内设置有加热通道，所述加热通道的截面与带材形状匹配，所述加热通道一端与冷却通道连通，另一端与管材成型机构连通。可根据实际情况，在冷却通道的出口设置带材预热装置，使冷却后的带材经一定温度的预热软化后直接输送入管材成型机构使用，方便带材的弯曲使用。
采用上述带材生产线进行带材加工的加工方法，包括如下步骤：
步骤1：配料：准备用于制备带材的原料，所述原料由聚乙烯材料制得；步骤2：熔融原料：加热融化步骤1原料。步骤3：挤出成型：将步骤2融化后的原料输入成型通道中挤出成型；步骤4：定径冷却：将步骤3挤出成型的带材输入定径冷却装置中进行冷却定型。
本发明的加工方法，由于将原料经过挤出成型后冷却定型，使生产线输出的带材温度较低，不容易受重力等外界环境的影响，形状均符合使用要求，可直接入库储存或直接用于管材的制备，带材加工方法较简单、适用范围较广。
作为优选，所述步骤1还包括如下步骤：步骤1.1：备料：准备用于制备带材外层的原料A，用于制备带材内层的原料B；步骤1.2：原料着色：在原料A中添加质量百分数3%±1%的色母a，在原料B中添加质量百分数3%±1%的色母b，所述色母a和色母b色号不同。步骤1.3：搅拌处理：将着色后的原料A加入配料机A中搅拌均匀，将着色后的原料B加入配料机B中搅拌均匀。通过调制两种不同颜色的原料，经不同的配料机输入挤出设备，使制得的带材内层与外层颜色不同，扩大带材的适用范围，方便由带材制得的管材的区分使用，相应的扩大管材的使用范围。
作为优选，所述原料A和原料B均由聚乙烯材料制得，所述聚乙烯材料每单位分子量50万-150万。采用高密度聚乙烯材料作为原料，提高带材的抗拉、抗压等特性，增加由带材制得的管材的抗压强度、韧性和耐久性，扩大管材的使用寿命。
作为优选，所述成型通道的入口温度为150℃-180℃，出口温度为220℃-260℃。沿成型通道的输送方向，将成型通道的温度设置为逐渐增加，使成型通道中的原料逐渐融合更均匀，同时使两种颜色的原料之间融合较密切，避免制得的带材分层。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本申请的双层加肋双色复合管带材生产线的有益效果是：
1、通过设置依次可拆卸连接的配料机、挤出设备和定径冷却装置组成带材生产线，结构较简单，输入、输出方式单一，只需要在配料机中投入计算量的原料，经生产线输出的带材可直接入库或输入管材成型机构使用，使带材的制备较容易，也方便利用带材制备管材；
2、由于在挤出设备和管材成型机构之间设置了定径冷却装置，使从挤出设备中输出的带材预先冷却，避免从挤出设备输出的高温带材受重力等外界环境的影响产生内部空腔塌陷或加强筋变形的情况，保证生产线制得的带材符合使用要求；
本发明的加工方法的有益效果是：
1、由于将原料经过挤出成型后冷却定型，使生产线输出的带材温度较低，不容易受重力等外界环境的影响，形状均符合使用要求，可直接入库储存或直接用于管材的制备；
2、带材加工方法较简单、适用范围较广。
附图说明
图1是本发明的双层加肋双色复合管带材的截面结构示意图；
图2是图1另一视角的结构示意图；
图3是由双层加肋双色复合管带材制得的复合管的剖面结构示意图；
图4是由双层双色复合管带材制得的复合管的剖面结构示意图；
图5是本发明的双层加肋双色复合管带材生产线的结构示意图；
图6是实施例2的双层加肋双色复合管带材生产线的结构示意图；
图7是实施例2中所述带材预热装置的结构示意图；
图8是本发明中所述双层加肋双色复合管带材加工方法的流程示意图。
附图标记
1-配料机，2-挤出设备，21-成型通道，3-定径冷却装置，31-箱体，32-冷却通道，4-喷淋冷却装置，5-抽真空装置，6-带材，61-带材外层，62-带材内层，7-牵引机构，71-驱动机构，72-滚轮组合，73-防滑面，8-带材预热装置，81-加热通道。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-5所示，双层加肋双色复合管带材生产线，包括依次连接的配料机1、挤出设备2和定径冷却装置3，所述定径冷却装置3的出口与管材成型机构可拆卸的连接，所述挤出设备2内设置有用于成型带材6的成型通道21，所述成型通道21与带材6形状匹配，所述定径冷却装置3包括箱体31，所述箱体31内设置有冷却通道32，所述冷却通道32的截面与带材6形状匹配，所述冷却通道32与所述成型通道21连通。
本实施例的双层加肋双色复合管带材生产线，通过设置依次可拆卸连接的配料机1、挤出设备2和定径冷却装置3组成带材生产线，使形成由配料机1的输料管道、挤出设备2的成型通道21、定径冷却装置3的冷却通道32依次连通的输料通道，使原材料依次经过几个通道的处理后可直接入库或输入管材成型机构使用，结构较简单，输入、输出方式单一，只需要在配料机1中投入计算量的原料，经生产线输出的带材6可直接入库或输入管材成型机构使用，使带材6的制备较容易，也方便利用带材6制备管材，同时，由于在挤出设备2和管材成型机构之间设置了定径冷却装置3，使从挤出设备2中输出的带材6预先冷却，避免从挤出设备2输出的高温带材受重力等外界环境的影响产生内部空腔塌陷或加强筋变形的情况，保证生产线制得的带材6符合使用要求，另外，由于各通道的截面均与带材6的截面匹配，使得可有效避免带材6在各通道中发生内部空腔塌陷或加强筋变形的状况，进一步保证制得的带材6的形状符合使用要求。
优选的，沿所述成型通道21的输送方向，所述成型通道21内温度逐渐升高。通过将成型通道21内温度设置为递增状态，避免输入挤出设备2的高温熔融原料在成型通道21中输送时产生凝滞现象，使原料在挤出设备2中融合较均匀，避免出现内部空洞。
优选的，所述箱体31上设置有用于喷淋冷却带材的喷淋冷却装置4，所述喷淋冷却装置4与所述冷却通道32连通。设置喷淋冷却装置4对冷却通道32内部空间进行喷淋冷却，加速冷却通道32内输送的带材6的温度降低，减少带材冷却时间，相应的减短冷却通道32的长度。
优选的，所述箱体31上还设置有抽真空装置5，所述抽真空装置5与所述冷却通道32连通。设置抽真空装置5抽取冷却通道32中空气，使冷却通道32中呈负压状态，减少重力对带材6的影响，进一步保证带材6形状符合使用要求。
实施例2
如图1-7所示，本实施例的双层加肋双色复合管带材生产线与实施例1结构相同，区别在于：还包括用于牵引带材6通过冷却通道32的牵引机构7，所述牵引机构7可拆卸的设置在定径冷却装置32的出口处。可根据实际情况设置牵引机构7牵引带材6通过冷却通道32，使带材6沿冷却通道32输送，在冷却通道32的出口可直接收集成品带材6或直接将带材6输送入管材成型机构使用，进一步方便带材6的使用，此结构的生产线，不仅可用于生产双层加肋双色复合管带材，还可运用于生产双层双色复合管带材、双层加肋增强复合管带材等同类带材6。
优选的，所述牵引机构7包括相对设置的滚轮组合72和用于驱动所述滚轮组合72转动的驱动机构71，所述滚轮组合72之间设置有输送带材6的输送通道，所述滚轮组合72表面设置有与带材6表面贴合的防滑面73，所述驱动机构71驱动滚轮组合72转动，使滚轮组合72上的防滑面73与带材6之间的摩擦力带动带材6输出冷却通道32。
优选的，还包括带材预热装置8，所述带材预热装置8内设置有加热通道81，所述加热通道81的截面与带材6形状匹配，所述加热通道81一端与冷却通道32连通，另一端与管材成型机构连通。可根据实际情况，可选择的在冷却通道32的出口设置带材预热装置8，使冷却后的带材6经一定温度的预热软化后直接输送入管材成型机构使用，方便带材6的弯曲使用。
实施例3
如图1-8所示，本实施例的采用上述带材生产线进行带材加工的加工方法，包括如下步骤：
步骤1：配料：准备用于制备带材的原料，所述原料由聚乙烯材料制得；步骤2：熔融原料：加热融化步骤1原料。步骤3：挤出成型：将步骤2融化后的原料输入成型通道中挤出成型；步骤4：定径冷却：将步骤3挤出成型的带材输入定径冷却装置中进行冷却定型。
本实施例的加工方法，由于将原料经过挤出成型后冷却定型，使生产线输出的带材温度较低，不容易受重力等外界环境的影响，形状均符合使用要求，可直接入库储存或直接用于管材的制备，带材加工方法较简单、适用范围较广。
优选的，所述步骤1还包括如下步骤：步骤1.1：备料：准备用于制备带材外层的原料A，用于制备带材内层的原料B；步骤1.2：原料着色：在原料A中添加质量百分数2%的色母a，在原料B中添加质量百分数2%的色母b，所述色母a和色母b色号不同。步骤1.3：搅拌处理：将着色后的原料A加入配料机A中搅拌均匀，将着色后的原料B加入配料机B中搅拌均匀。通过调制两种不同颜色的原料，经不同的配料机输入挤出设备，使制得的带材内层与外层颜色不同，扩大带材的适用范围，方便由带材制得的管材的区分使用，相应的扩大管材的使用范围。
优选的，所述原料A和原料B均由聚乙烯材料制得，所述聚乙烯材料每单位分子量50万-150万。采用分子量50万-150万的高密度聚乙烯材料作为原料，提高带材的抗拉、抗压等特性，增加由带材制得的管材的抗压强度、韧性和耐久性，扩大管材的使用寿命。
优选的，所述成型通道的入口温度为150℃，出口温度为220℃，沿所述成型通道的入口至出口，温度逐渐递增。沿成型通道的输送方向，将成型通道的温度设置为逐渐增加，使成型通道中的原料逐渐融合，最大程度的避免带材内出现空腔，同时进一步的使两种颜色的原料之间融合较密切，避免制得的带材产生分层，影响使用。
实施例4
如图1-8所示，本实施例的采用上述带材生产线进行带材加工的加工方法与实施例2步骤相同，区别在于：
所示步骤1.2：原料着色：在原料A中添加质量百分数4%的色母a，在原料B中添加质量百分数4%的色母b，所述色母a和色母b色号不同。步骤1.3：搅拌处理：将着色后的原料A加入配料机A中搅拌均匀，将着色后的原料B加入配料机B中搅拌均匀。通过调制两种不同颜色的原料，经不同的配料机输入挤出设备，使制得的带材内层与外层颜色不同，扩大带材的适用范围，方便由带材制得的管材的区分使用，相应的扩大管材的使用范围，可根据实际情况，调整色母色号，使制得的带材的内外两层的颜色不同。
优选的，所述原料A和原料B均由聚乙烯材料制得，所述聚乙烯材料每单位分子量50万-150万。采用分子量50万-150万的高密度聚乙烯材料作为原料，提高带材的抗拉、抗压等特性，增加由带材制得的管材的抗压强度、韧性和耐久性，扩大管材的使用寿命，可根据实际情况，选用不同分子量的聚乙烯材料制备带材，使由带材制得的复合管可适用于不同环境，使用范围较广。
优选的，所述成型通道的入口温度为180℃，出口温度为260℃。将成型通道的出口温度设置高于入口温度，使从成型通道输出的带材在经过成型通道的出口时，可利用温度的突然增加使带材内的原料继续熔融后融合，避免在带材内形成空腔，且使得两种颜色的原料之间融合较紧密，进一步的保证制得带材符合使用要求，使用寿命较长。
实施例5
如图1-8所示，本实施例的采用上述带材生产线进行带材加工的加工方法与实施例2步骤相同，区别在于：
所示步骤1.2：原料着色：在原料A中添加质量百分数3%的色母a，在原料B中添加质量百分数3%的色母b，所述色母a和色母b色号不同。步骤1.3：搅拌处理：将着色后的原料A加入配料机A中搅拌均匀，将着色后的原料B加入配料机B中搅拌均匀。通过调制两种不同颜色的原料，经不同的配料机输入挤出设备，使制得的带材内层与外层颜色不同，扩大带材的适用范围，方便由带材制得的管材的区分使用，相应的扩大管材的使用范围。
优选的，所述原料A和原料B均由聚乙烯材料制得，所述聚乙烯材料每单位分子量50万-150万。采用分子量50万-150万的高密度聚乙烯材料作为原料，提高带材的抗拉、抗压等特性，增加由带材制得的管材的抗压强度、韧性和耐久性，扩大管材的使用寿命。
优选的，所述成型通道的入口温度为160℃，出口温度为240℃。将成型通道的出口温度设置高于入口温度，使从成型通道输出的带材在经过成型通道的出口时，可利用温度的突然增加使带材内的原料继续熔融后融合，避免在带材内形成空腔，且使得两种颜色的原料之间融合较紧密，进一步的保证制得带材符合使用要求，使用寿命较长。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (8)

1.双层加肋双色复合管带材生产线，其特征在于：包括依次连接的配料机(1)、挤出设备(2)和定径冷却装置(3)，所述定径冷却装置(3)包括箱体(31)，所述箱体(31)内设置有冷却通道(32)，在冷却通道(32)的出口设置带材预热装置(8)，所述带材预热装置内设置有加热通道，所述加热通道的截面与带材形状匹配，所述加热通道一端与冷却通道连通，另一端与管材成型机构连通，所述挤出设备(2)内设置有用于成型带材的成型通道(21)，所述成型通道(21)与带材形状匹配，沿所述成型通道(21)的输送方向，所述成型通道(21)内温度逐渐升高，所述成型通道的入口温度为150℃-180℃，出口温度为220℃-260℃。
2.如权利要求1所述的带材生产线，其特征在于：所述冷却通道(32)的截面与带材形状匹配，所述冷却通道(32)与所述成型通道(21)连通。
3.如权利要求2所述的带材生产线，其特征在于：所述箱体(31)上设置有用于喷淋冷却带材的喷淋冷却装置(4)，所述喷淋冷却装置(4)与所述冷却通道(32)连通。
4.如权利要求3所述的带材生产线，其特征在于：所述箱体(31)上还设置有抽真空装置(5)，所述抽真空装置(5)与所述冷却通道(32)连通。
5.如权利要求4所述的带材生产线，其特征在于：还包括用于牵引带材通过冷却通道(32)的牵引机构，所述牵引机构可拆卸的设置在定径冷却装置(3)的出口处。
6.采用如权利要求2-5任意一项所述带材生产线进行带材加工的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：配料：准备用于制备带材的原料，包括制备带材外层(61)的原料A，用于制备带材内层(62)的原料B；
步骤2：熔融原料：加热融化步骤1原料；
步骤3：挤出成型：将步骤2融化后的原料输入成型通道(21)中挤出成型，所述成型通道的入口温度为150℃-180℃，出口温度为220℃-260℃；
步骤4：定径冷却：将步骤3挤出成型的带材输入定径冷却装置(3)中进行冷却定型。
7.如权利要求6所述的加工方法，其特征在于：所述步骤1还包括如下步骤：
步骤1.1：备料：准备用于制备带材外层(61)的原料A，用于制备带材内层(62)的原料B；
步骤1.2：原料着色：在原料A中添加质量百分数1％-5％的色母a，在原料B中添加质量百分数1％-5％的色母b，所述色母a和色母b的颜色不同；
步骤1.3：搅拌处理：将着色后的原料A加入配料机A中搅拌均匀，将着色后的原料B加入配料机B中搅拌均匀。
8.如权利要求7所述的加工方法，其特征在于：所述原料A和原料B均由聚乙烯材料制得，所述聚乙烯材料每单位分子量50万-150万。
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