CN109099224B - 连续纤维增强热塑性管件管及其制造方法 - Google Patents

连续纤维增强热塑性管件管及其制造方法 Download PDF

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    • B29D23/001—Pipes; Pipe joints

Abstract

本发明涉及用松散的或黏附的纤维状材料增强高分子化合物领域，具体为一种用于制作连续纤维增强热塑性管件专用管及其制造方法。一种用于制作连续纤维增强热塑性管件专用管，其特征是：连续纤维增强热塑性管件管(1)由特别加厚纯塑料内层管(11)、特别增加连续纤维预浸带缠绕层数增强芯层管(12)和纯塑料保护层外层管(13)组成层间热熔结合的特殊三层结构连续纤维增强复合管。本发明制造方便，机械强度高，使用寿命长。

Description

连续纤维增强热塑性管件管及其制造方法
技术领域
本发明涉及用松散的或黏附的纤维状材料增强高分子化合物领域，具体为一种连续纤维增强热塑性管件管及其制造方法。
背景技术
传统上塑料管件基本上都是采用模具经注塑机注塑成型做成直接、弯头、三通等各种管件，大口径冷水用管件也有部分管件采用斜面切割塑料管材端面对接工艺制作管件，以上工艺制作的管件只能应用在1.6MPa、70℃条件下低等级压力管道系统上。
在我国长距离输送、高山引水等供水管道、工业矿物质输送管道、长输油气管道大量需求2.0MPa～30MPa高压与超高压管道系统，用传统意义上工艺与方法所制作的管件不能满足于高耐压、高耐压的要求。
用热塑性连续纤维预浸带缠绕增强制作的管材，具有承受30MPa以上高压、130℃使用温度、80年以上寿命的特点，可以广泛应用于长距离输送、高山引水等供水管道、工业矿物质输送管道、长输油气管道上，由于制作工艺的原因，热塑性连续纤维预浸带无法通过传统注塑与端面对接方法制作满足于高耐压、高耐热、长寿命的管件，以至于至今都无法实现非金属管件与接口技术的突破。
发明内容
为了克服现有技术瓶颈，本发明公开了一种连续纤维增强热塑性管件管及其制造方法。采用本发明所制作的管件能满足于热塑性连续纤维预浸带缠绕增强制作的管材同材质与同品质且能承受30MPa以上高压、130℃使用温度、80年以上寿命的特点的管件需要。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种连续纤维增强热塑性管件管，其特征是：连续纤维增强热塑性管件管由特别加厚纯塑料内层管、特别增加连续纤维预浸带缠绕层数增强芯层管和纯塑料保护层面层管组成层间热熔结合的特殊三层结构连续纤维增强复合管，简称管件管；
所述的纯塑料内层管特别加厚的目的是用于加工制作内凹式三台阶热熔承插四面接口或内凹式双台阶热熔承插双面接口；
所述的连续纤维预浸带缠绕增强芯层管特别增加层数的目的是提高所制作管件的工作耐热温度与抗环状工作压力与轴向工作拉力。
所述的连续纤维增强热塑性管件管的制造方法，其特征是：按如下所述依次实施：
i. 在生产连续纤维增强热塑性管材生产线上根据管径大小先生产内层厚度为5～10mm冷却定型后形成内层管导引模具管；
ii. 在内层管导引模具管上叠加管壁厚度达到20～300mm塑料层熔体，经冷却定型后形成高壁厚内层管；
iii. 在内层管的外层面上，多层次边加热边缠绕热塑性连续纤维预浸带组成增强芯层管；
iv. 在面层上敷设面层管熔体，经冷却定型做成内外层高壁厚的连续纤维增强热塑性管件管。
管件管制作方法，其特征在于为避免过厚的内层管生产过程中产生熔垂造成厚度偏心的现象发生，将内层管分二层叠加生产，其生产方法如下：
v. 在生产连续纤维增强热塑性管材生产线上根据管径大小先生产内层厚度为5～10mm冷却定型后形成内层管导引模具管；
vi. 在内层管导引模具管上叠加管壁厚度达到20～300mm塑料层熔体，经冷却定型后形成高壁厚内层管；
vii. 在内层管的外层面上，多层次边加热边缠绕热塑性连续纤维预浸带组成增强芯层管；
viii. 在增强芯层管面层上敷设面层管熔体，经冷却定型做成内外层高壁厚的连续纤维增强热塑性管件管。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种连续纤维增强热塑性管件管，如图1所示，具体结构是：
连续纤维增强热塑性管件管1由特别加厚纯塑料内层管11、特别增加连续纤维预浸带缠绕层数增强芯层管12和纯塑料保护层面层管13组成层间热熔结合的特殊三层结构连续纤维增强复合管，简称管件管；
所述的纯塑料内层管11特别加厚的目的是用于加工制作内凹式三台阶热熔承插四面接口或内凹式双台阶热熔承插双面接口；
所述的连续纤维预浸带缠绕增强芯层管12特别增加层数的目的是提高所制作管件的工作耐热温度与抗环状工作压力与轴向工作拉力。
所述的连续纤维增强热塑性管件管，按如下所述依次制造：
i. 在生产连续纤维增强热塑性管材生产线上根据管径大小先生产内层厚度为5～10mm冷却定型后形成内层管导引模具管；
ii. 在内层管导引模具管上叠加管壁厚度达到20～300mm塑料层熔体，经冷却定型后形成高壁厚内层管11；
iii. 在内层管11的外层面上，多层次边加热边缠绕热塑性连续纤维预浸带组成增强芯层管12；
iv. 在增强芯层管12面层上敷设面层管13熔体，经冷却定型做成内外层高壁厚的连续纤维增强热塑性管件管1。
管件管制作方法，其特征在于为避免过厚的内层管生产过程中产生熔垂造成厚度偏心的现象发生，将内层管11分二层叠加生产，其生产方法如下：
v. 在生产连续纤维增强热塑性管材生产线上根据管径大小先生产内层厚度为5～10mm冷却定型后形成内层管导引模具管；
vi. 在内层管导引模具管上叠加管壁厚度达到20～300mm塑料层熔体，经冷却定型后形成高壁厚内层管11；
vii. 在内层管11的外层面上，多层次边加热边缠绕热塑性连续纤维预浸带组成增强芯层管12；
viii. 在增强芯层管12面层上敷设面层管13熔体，经冷却定型做成内外层高壁厚的连续纤维增强热塑性管件管1。

Claims (1)

1.一种连续纤维增强热塑性管件管的制造方法，所述的连续纤维增强热塑性管件管由特别加厚纯塑料内层管(11)、特别增加连续纤维预浸带缠绕层数增强芯层管(12)和纯塑料面层管(13)组成层间热熔结合的特殊三层结构连续纤维增强复合管；纯塑料内层管(11)特别加厚的目的是用于加工制作内凹式三台阶热熔承插四面接口或内凹式双台阶热熔承插双面接口；连续纤维预浸带缠绕增强芯层管(12)特别增加层数的目的是提高所制作管件超越外接管材耐压强度，从而以更加安全的性能极大提高管件本体耐热温度、耐压应力与轴向工作拉力，其特征是：按如下所述依次实施：
①在生产连续纤维增强热塑性管材生产线上根据管径大小先生产内层厚度为5mm～10mm冷却定型后形成内层管导引模具管；
②在内层管导引模具管上叠加管壁厚度达到20mm～300mm塑料层熔体，经冷却定型后形成高壁厚内层管(11)；
③在内层管(11)的外层面上，多层次边加热边缠绕热塑性连续纤维预浸带组成增强芯层管(12)；
④在增强芯层管(12)面层上敷设面层管(13)熔体，经冷却定型做成内外层高壁厚的连续纤维增强热塑性管件管(1)。
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