CN107641263A - 一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管及其加工工艺，包括以下重量份数的原材料组成：PVC树脂70‑120份、轻质碳酸钙20‑35份、CPE10‑25份、TiO2 10‑30份、聚乙烯蜡3‑8份、酚醛树脂5‑35份和钙锌稳定剂1‑5份。其加工方法为原料混合‑热混‑冷混‑挤出‑管定型、冷却‑管材牵引‑切割‑堆放以上步骤。用该加工工艺制作的波纹管，不仅时具有低温韧性、刚性、环刚度以及抗蠕变能力均较好的，而且在长期使用过程中，不会因重力变形，从而延长产品的使用寿命，有助于广范的推广。

Description

一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管及其加工工艺

技术领域

本发明涉及一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管及其加工工艺，属于塑料管材加工技术领域。

背景技术

随着我国国民经济持续稳定的高速增长，为城镇基础设施建设提供了良好的宏观环境和广阔空间。随着我国对于环境保护的日益重视，从中央到地方各级政府出台了一系列节水、治污保护环境的政策法规。供水、节水、排水及污水治理将成为今后城市市政建设的重点，这为大口径塑料管的推广应用提供了市场发展空间。由于结构壁管可以节省原料，降低成本，因此结构壁管已经成为大口径排水排污管道的主流产品。我国用于排水和排污管道的双壁波纹管有刚度好，价格低等优点 ；但是也有低温冲击性能差的缺点，特别在北方冬季施工时非常容易破损。而PE 双壁波纹管在低温韧性上有明显的优势，但由于PE 材料特性，其刚性较水泥管差，管材的环刚度和抗蠕变能力较 PVC 波纹管差，在长期使用过程中，容易受重力变形，影响产品使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的缺陷，提出了一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管及其加工工艺，用该加工工艺制作的螺旋波纹管，不仅时具有低温韧性、刚性、环刚度以及抗蠕变能力均较好的，而且在长期使用过程中，不会因重力变形，从而延长产品的使用寿命，有助于广范的推广。

本发明所采用的技术方案是：一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管，包括以下重量份数的原材料组成：

PVC树脂 70-120份；

轻质碳酸钙 20- 35份；

CPE 10-25份；

TiO2 10- 30份；

聚乙烯蜡 3- 8份；

酚醛树脂 15- 35份；

钙锌稳定剂 1- 5份。

在本发明中：一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管，包括以下重量份数的原材料组成：

PVC树脂 90份；

轻质碳酸钙 25份；

CPE 15份；

TiO2 20份；

聚乙烯蜡 5份；

酚醛树脂 25份；

钙锌稳定剂 3份。

在本发明中：所述的酚醛树脂的酸值为25 ～ 30mgKOH/g ，软化点为 110 ～ 125℃。

在本发明中：一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的加工工艺，包括以下步骤：

第一步、原料混合：将波纹管原料、色母料、稳定剂、消泡剂、抗氧化剂等其他辅料按照比例和工艺先后加入干燥混合机内，去除水分，物料经充分干燥、混合后进入到挤出机的料斗，其中干燥的温度小于80度；

第二步、热混：热混的目的是将物料中各组份在桨叶的作用下充分的碰撞、磨擦、对流，使各个组分达到最大程度的分散，并使物料升温，达到预塑化，热混温度一般控制在120℃左右，生产过程中要注意热混控制的准确性，定时测量热混温度精确性，防止热混温度失控和物料烧坏；

第三步、冷混：冷混是将高温物料充分的冷却，避免波纹管物料因长期在较高温度的环境下分解，从而使管材成型时，每一次混料的用料塑化度不均一，生产不易稳定；同时冷混有助于防止物料结团，改善下料，稳定挤出量，一般冷

混温度控制在40℃左右，在此温度下，物料可以存放24小时以上，下料情况良好，主机扭矩波动小，生产稳定；

第四步、挤出：挤出是塑料管材的成型的核心步骤；挤出成型的核心硬件是挤出机，而挤出机的“心脏”是螺杆和机筒，螺杆和机筒质量的好坏及配套是否合理会直接影响到机台的塑化能力，所以，对于不同的挤出设备，不宜采用统一配方，即配方设计应根据机台的塑化能力而确定；原则是塑化度控制在60～65％左右为宜，温度的设定可以采纳“马鞍型”的设定方案，既温度设定从机筒到合流芯，再从合流芯到机头口模处呈“马鞍型”方布，采用这种设定，温度梯度较大，熔体压力大，成型后制品较密实，冲击强度、耐液压强度高。值得一提的是，在生产过程中主机电流要控制在50～60％左右，不宜过高或过低，否则会影响主机真空度，特别是机身螺杆磨损较为严重的情况下更为明显，除此之外还会造成塑化过度或塑化不良；

第五步、定型、冷却：波纹管真空定型冷却机用于型材的定型、冷却，真空定型冷却机上装有供定型和冷却的真空系统和水循环系统，不锈钢箱体，循环水环浸泡冷却，真空定型冷却机上装有前后移动装置和左右、高低调节手动装置；

第六步、管材牵引：牵引机用于连续、自动地将已冷却变硬的型材从机头处引出来，变频调速；

第七步、切割：由行程开关根据要求长度控制后，进行自动切割，并延时翻架，实行流水生产，切割机以定长工开关信号为指令，完成切割全过程，在切割过程中与型材运行保持同步，切割过程由电动和气动驱动完成，切割机设有吸尘装置，将切割产生的碎屑及时吸出并回收；

第八步、堆放：翻料架翻料动作由气缸通过气路控制来实现，翻料架设有一个限位装置，当切割锯切断型材后，型材继续输送，经延时后，气缸进入工作，实现翻料动作，达到卸料目的，卸料后经延时数秒自动复位，等待下一循环。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果为：用该加工工艺制作的塑钢复合管，不仅时具有低温韧性、刚性、环刚度以及抗蠕变能力均较好的，而且在长期使用过程中，不会因重力变形，从而延长产品的使用寿命，有助于广范的推广。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管，所述承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的配方由下述重量的原料组成（kg） ：PVC树脂90、轻质碳酸钙 25、CPE 15、TiO2 20、聚乙烯蜡5、酚醛树脂25和钙锌稳定剂3，所述的酚醛树脂的酸值为25 KOH/g ，软化点为 110℃。

在本发明中：一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的加工工艺，包括以下步骤：

第一步、原料混合：将波纹管原料、色母料、稳定剂、消泡剂、抗氧化剂等其他辅料按照比例和工艺先后加入干燥混合机内，去除水分，物料经充分干燥、混合后进入到挤出机的料斗，其中干燥的温度小于80度；

第二步、热混：热混的目的是将物料中各组份在桨叶的作用下充分的碰撞、磨擦、对流，使各个组分达到最大程度的分散，并使物料升温，达到预塑化，热混温度一般控制在120℃左右，生产过程中要注意热混控制的准确性，定时测量热混温度精确性，防止热混温度失控和物料烧坏；

第三步、冷混：冷混是将高温物料充分的冷却，避免波纹管物料因长期在较高温度的环境下分解，从而使管材成型时，每一次混料的用料塑化度不均一，生产不易稳定；同时冷混有助于防止物料结团，改善下料，稳定挤出量，一般冷

混温度控制在40℃左右，在此温度下，物料可以存放24小时以上，下料情况良好，主机扭矩波动小，生产稳定；

第四步、挤出：挤出是塑料管材的成型的核心步骤；挤出成型的核心硬件是挤出机，而挤出机的“心脏”是螺杆和机筒，螺杆和机筒质量的好坏及配套是否合理会直接影响到机台的塑化能力，所以，对于不同的挤出设备，不宜采用统一配方，即配方设计应根据机台的塑化能力而确定；原则是塑化度控制在60～65％左右为宜，温度的设定可以采纳“马鞍型”的设定方案，既温度设定从机筒到合流芯，再从合流芯到机头口模处呈“马鞍型”方布，采用这种设定，温度梯度较大，熔体压力大，成型后制品较密实，冲击强度、耐液压强度高。值得一提的是，在生产过程中主机电流要控制在50～60％左右，不宜过高或过低，否则会影响主机真空度，特别是机身螺杆磨损较为严重的情况下更为明显，除此之外还会造成塑化过度或塑化不良；

第五步、定型、冷却：波纹管真空定型冷却机用于型材的定型、冷却，真空定型冷却机上装有供定型和冷却的真空系统和水循环系统，不锈钢箱体，循环水环浸泡冷却，真空定型冷却机上装有前后移动装置和左右、高低调节手动装置；

第六步、管材牵引：牵引机用于连续、自动地将已冷却变硬的型材从机头处引出来，变频调速；

第七步、切割：由行程开关根据要求长度控制后，进行自动切割，并延时翻架，实行流水生产，切割机以定长工开关信号为指令，完成切割全过程，在切割过程中与型材运行保持同步，切割过程由电动和气动驱动完成，切割机设有吸尘装置，将切割产生的碎屑及时吸出并回收；

第八步、堆放：翻料架翻料动作由气缸通过气路控制来实现，翻料架设有一个限位装置，当切割锯切断型材后，型材继续输送，经延时后，气缸进入工作，实现翻料动作，达到卸料目的，卸料后经延时数秒自动复位，等待下一循环。

实施例2

一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管，所述承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的配方由下述重量的原料组成（kg） ：PVC树脂70、轻质碳酸钙 25、CPE 10、TiO2 10、聚乙烯蜡3、酚醛树脂15和钙锌稳定剂1，所述的酚醛树脂的酸值为28 KOH/g ，软化点为 120℃。

在本发明中：一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的加工工艺，包括以下步骤：

第一步、原料混合：将波纹管原料、色母料、稳定剂、消泡剂、抗氧化剂等其他辅料按照比例和工艺先后加入干燥混合机内，去除水分，物料经充分干燥、混合后进入到挤出机的料斗，其中干燥的温度小于80度；

第二步、热混：热混的目的是将物料中各组份在桨叶的作用下充分的碰撞、磨擦、对流，使各个组分达到最大程度的分散，并使物料升温，达到预塑化，热混温度一般控制在120℃左右，生产过程中要注意热混控制的准确性，定时测量热混温度精确性，防止热混温度失控和物料烧坏；

第三步、冷混：冷混是将高温物料充分的冷却，避免波纹管物料因长期在较高温度的环境下分解，从而使管材成型时，每一次混料的用料塑化度不均一，生产不易稳定；同时冷混有助于防止物料结团，改善下料，稳定挤出量，一般冷

混温度控制在40℃左右，在此温度下，物料可以存放24小时以上，下料情况良好，主机扭矩波动小，生产稳定；

第四步、挤出：挤出是塑料管材的成型的核心步骤；挤出成型的核心硬件是挤出机，而挤出机的“心脏”是螺杆和机筒，螺杆和机筒质量的好坏及配套是否合理会直接影响到机台的塑化能力，所以，对于不同的挤出设备，不宜采用统一配方，即配方设计应根据机台的塑化能力而确定；原则是塑化度控制在60～65％左右为宜，温度的设定可以采纳“马鞍型”的设定方案，既温度设定从机筒到合流芯，再从合流芯到机头口模处呈“马鞍型”方布，采用这种设定，温度梯度较大，熔体压力大，成型后制品较密实，冲击强度、耐液压强度高。值得一提的是，在生产过程中主机电流要控制在50～60％左右，不宜过高或过低，否则会影响主机真空度，特别是机身螺杆磨损较为严重的情况下更为明显，除此之外还会造成塑化过度或塑化不良；

第五步、定型、冷却：波纹管真空定型冷却机用于型材的定型、冷却，真空定型冷却机上装有供定型和冷却的真空系统和水循环系统，不锈钢箱体，循环水环浸泡冷却，真空定型冷却机上装有前后移动装置和左右、高低调节手动装置；

第六步、管材牵引：牵引机用于连续、自动地将已冷却变硬的型材从机头处引出来，变频调速；

第七步、切割：由行程开关根据要求长度控制后，进行自动切割，并延时翻架，实行流水生产，切割机以定长工开关信号为指令，完成切割全过程，在切割过程中与型材运行保持同步，切割过程由电动和气动驱动完成，切割机设有吸尘装置，将切割产生的碎屑及时吸出并回收；

第八步、堆放：翻料架翻料动作由气缸通过气路控制来实现，翻料架设有一个限位装置，当切割锯切断型材后，型材继续输送，经延时后，气缸进入工作，实现翻料动作，达到卸料目的，卸料后经延时数秒自动复位，等待下一循环。

实施例3

一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管，所述承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的配方由下述重量的原料组成（kg） ：PVC树脂120、轻质碳酸钙 35、CPE 25、TiO2 30、聚乙烯蜡8、酚醛树脂35和钙锌稳定剂5，所述的酚醛树脂的酸值为30 KOH/g ，软化点为 125℃。

在本发明中：一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的加工工艺，包括以下步骤：

第一步、原料混合：将波纹管原料、色母料、稳定剂、消泡剂、抗氧化剂等其他辅料按照比例和工艺先后加入干燥混合机内，去除水分，物料经充分干燥、混合后进入到挤出机的料斗，其中干燥的温度小于80度；

第二步、热混：热混的目的是将物料中各组份在桨叶的作用下充分的碰撞、磨擦、对流，使各个组分达到最大程度的分散，并使物料升温，达到预塑化，热混温度一般控制在120℃左右，生产过程中要注意热混控制的准确性，定时测量热混温度精确性，防止热混温度失控和物料烧坏；

第三步、冷混：冷混是将高温物料充分的冷却，避免波纹管物料因长期在较高温度的环境下分解，从而使管材成型时，每一次混料的用料塑化度不均一，生产不易稳定；同时冷混有助于防止物料结团，改善下料，稳定挤出量，一般冷

混温度控制在40℃左右，在此温度下，物料可以存放24小时以上，下料情况良好，主机扭矩波动小，生产稳定；

第四步、挤出：挤出是塑料管材的成型的核心步骤；挤出成型的核心硬件是挤出机，而挤出机的“心脏”是螺杆和机筒，螺杆和机筒质量的好坏及配套是否合理会直接影响到机台的塑化能力，所以，对于不同的挤出设备，不宜采用统一配方，即配方设计应根据机台的塑化能力而确定；原则是塑化度控制在60～65％左右为宜，温度的设定可以采纳“马鞍型”的设定方案，既温度设定从机筒到合流芯，再从合流芯到机头口模处呈“马鞍型”方布，采用这种设定，温度梯度较大，熔体压力大，成型后制品较密实，冲击强度、耐液压强度高。值得一提的是，在生产过程中主机电流要控制在50～60％左右，不宜过高或过低，否则会影响主机真空度，特别是机身螺杆磨损较为严重的情况下更为明显，除此之外还会造成塑化过度或塑化不良；

第五步、定型、冷却：波纹管真空定型冷却机用于型材的定型、冷却，真空定型冷却机上装有供定型和冷却的真空系统和水循环系统，不锈钢箱体，循环水环浸泡冷却，真空定型冷却机上装有前后移动装置和左右、高低调节手动装置；

第六步、管材牵引：牵引机用于连续、自动地将已冷却变硬的型材从机头处引出来，变频调速；

第七步、切割：由行程开关根据要求长度控制后，进行自动切割，并延时翻架，实行流水生产，切割机以定长工开关信号为指令，完成切割全过程，在切割过程中与型材运行保持同步，切割过程由电动和气动驱动完成，切割机设有吸尘装置，将切割产生的碎屑及时吸出并回收；

第八步、堆放：翻料架翻料动作由气缸通过气路控制来实现，翻料架设有一个限位装置，当切割锯切断型材后，型材继续输送，经延时后，气缸进入工作，实现翻料动作，达到卸料目的，卸料后经延时数秒自动复位，等待下一循环。

以上对本发明的具体实施方式进行了描述，但本发明并不限于以上描述。对于本领域的技术人员而言，任何对本技术方案的同等修改和替代都是在本发明的范围之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围。

Claims (4)

1.一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管，其特征在于：包括以下重量份数的原材料组成：

PVC树脂 70-120份；

轻质碳酸钙 20- 35份；

CPE 10-25份；

TiO2 10- 30份；

聚乙烯蜡 3- 8份；

酚醛树脂 15- 35份；

钙锌稳定剂 1- 5份。

2.根据权利要求1所述的一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管，其特征在于：包括以下重量份数的原材料组成：

PVC树脂 90份；

轻质碳酸钙 25份；

CPE 15份；

TiO2 20份；

聚乙烯蜡 5份；

酚醛树脂 25份；

钙锌稳定剂 3份。

3.根据权利要求1或2所述的一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管，其特征在于：所述的酚醛树脂的酸值为25 ～ 30mgKOH/g ，软化点为 110 ～ 125℃。

4.一种承插式钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

第一步、原料混合：将波纹管原料、色母料、稳定剂、消泡剂、抗氧化剂等其他辅料按照比例和工艺先后加入干燥混合机内，去除水分，物料经充分干燥、混合后进入到挤出机的料斗，其中干燥的温度小于80度；

第二步、热混：热混的目的是将物料中各组份在桨叶的作用下充分的碰撞、磨擦、对流，使各个组分达到最大程度的分散，并使物料升温，达到预塑化，热混温度一般控制在120℃左右，生产过程中要注意热混控制的准确性，定时测量热混温度精确性，防止热混温度失控和物料烧坏；

第三步、冷混：冷混是将高温物料充分的冷却，避免波纹管物料因长期在较高温度的环境下分解，从而使管材成型时，每一次混料的用料塑化度不均一，生产不易稳定；同时冷混有助于防止物料结团，改善下料，稳定挤出量，一般冷

混温度控制在40℃左右，在此温度下，物料可以存放24小时以上，下料情况良好，主机扭矩波动小，生产稳定；

第四步、挤出：挤出是塑料管材的成型的核心步骤；挤出成型的核心硬件是挤出机，而挤出机的“心脏”是螺杆和机筒，螺杆和机筒质量的好坏及配套是否合理会直接影响到机台的塑化能力，所以，对于不同的挤出设备，不宜采用统一配方，即配方设计应根据机台的塑化能力而确定；原则是塑化度控制在60～65％左右为宜，温度的设定可以采纳“马鞍型”的设定方案，既温度设定从机筒到合流芯，再从合流芯到机头口模处呈“马鞍型”方布，采用这种设定，温度梯度较大，熔体压力大，成型后制品较密实，冲击强度、耐液压强度高；

在生产过程中主机电流要控制在50～60％左右，不宜过高或过低，否则会影响主机真空度，特别是机身螺杆磨损较为严重的情况下更为明显，除此之外还会造成塑化过度或塑化不良；

第五步、定型、冷却：真空定型冷却机用于型材的定型、冷却，真空定型冷却机上装有供定型和冷却的真空系统和水循环系统，不锈钢箱体，循环水环浸泡冷却，真空定型冷却机上装有前后移动装置和左右、高低调节手动装置；

第六步、管材牵引：牵引机用于连续、自动地将已冷却变硬的型材从机头处引出来，变频调速；

第七步、切割：由行程开关根据要求长度控制后，进行自动切割，并延时翻架，实行流水生产，切割机以定长工开关信号为指令，完成切割全过程，在切割过程中与型材运行保持同步，切割过程由电动和气动驱动完成，切割机设有吸尘装置，将切割产生的碎屑及时吸出并回收；

第八步、堆放：翻料架翻料动作由气缸通过气路控制来实现，翻料架设有一个限位装置，当切割锯切断型材后，型材继续输送，经延时后，气缸进入工作，实现翻料动作，达到卸料目的，卸料后经延时数秒自动复位，等待下一循环。