CN110005875B - 一种ppr纳米抗菌管及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PPR纳米抗菌管及其生产工艺,涉及管材技术领域,其技术方案要点是包括管体,所述管体内壁设有PPR抗菌层;所述管体的一端可拆卸连接有聚菌件,管体的另一端与带有聚菌件的一端配合;管体中同轴设有往复丝杆,往复丝杆上连接有桨叶,桨叶远离往复丝杆的一端抵接管体内壁,往复丝杆与桨叶表面设有PPR抗菌层;所述聚菌件内部呈蜂窝状结构,聚菌件的表面设有聚菌层,聚菌层包括生物降解膜和覆盖在生物降解膜外表面的灭菌层,灭菌层中包含有纳米银微粒。本发明解决了现有抗菌管内壁滋生细菌后容易发粘并在水流冲击下以团状进入水中影响水质的问题,通过设计新型管材结构和组分,提高管材的长期抗菌能力,长时间保持通水的高质量。
Description
技术领域
本发明涉及管材技术领域,更具体的说,它涉及一种PPR纳米抗菌管及其生产工艺。
背景技术
PPR塑料管道由无毒、耐压、质量较轻的无规共聚聚丙烯材料制备而成。它主要用于工业与民用建筑冷热水管系统、采暖系统、饮用水系统等。PPR管道的内壁光滑,使用寿命长,耐腐蚀性能优秀。在我们日常生活中,自来水、直饮水最终都会经过PP-R给水管材后进入到用户的正常使用流程。由于PP-R给水管材在安装后不会轻易更换,所以在使用一段时间后内管壁上很容易滋生大量的细菌。
为解决上述问题,现有技术参考授权公告号为CN207729069U的中国实用新型专利公开了一种PPR抗菌纳米管,包括PPR复合管道和固定在所述PPR复合管道内壁上的扰动构件;所述扰动构件沿水流的方向设置;所述PPR复合管道包括抗氧化层、PPR 层、铝层和抗菌涂层;所述铝层包裹在所述抗菌涂层的外侧;所述PPR层包裹在所述铝层的外侧;所述抗氧化层包裹在所述PPR层的外侧。该实用新型通过设置扰动构件和复合层结构,使得杀菌更彻底,杀菌效果好。但该实用新型存在以下不足,远离扰动部件的部位细菌依然容易滋生并聚集形成粘膜,使用一段时间后抗菌效果降低但不便于清理更换。
申请公布号为CN109253321A的中国发明专利申请公开了一种抗菌自清洁PPR管材,包括管体,所述管体由如下重量份的原材料配比制成:无规共聚聚丙烯88-90份、聚烯烃弹性体6-8份、纳米二氧化硅负载纳米银抗菌剂2- 4份。该发明能够使附着在内表面上的污垢逐渐脱离,实现自清洁并持久保持抗菌效果。但该发明申请存在以下不足,污垢逐渐脱离,使得在此过程中水中含有较多的污垢,影响水的质量。
综上,亟需设计一种能够自清洁并便于更换维护的PPR抗菌管。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种PPR纳米抗菌管,具有良好抗菌效果的同时便于集中清理维护,提高水质。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种PPR纳米抗菌管,包括管体,所述管体内壁设有PPR抗菌层;所述管体的一端可拆卸连接有聚菌件,管体的另一端与带有聚菌件的一端配合;管体中同轴设有往复丝杆,往复丝杆上连接有桨叶,桨叶远离往复丝杆的一端抵接管体内壁,往复丝杆与桨叶表面设有PPR抗菌层;所述聚菌件内部呈蜂窝状结构,聚菌件的表面设有聚菌层,聚菌层包括生物降解层和覆盖在生物降解层外表面的灭菌层,灭菌层中包含有纳米银微粒。
通过采用上述技术方案,水流沿着管体轴向自一端向另一端流动时,水流带动桨叶旋转,桨叶端部对管体内壁进行刮除清理,使得微生物不易聚集滋生;桨叶在往复丝杆上转动时会沿着往复丝杆的轴向移动,使得桨叶端部能够移动一段距离继续刮除管体内壁上的微生物。当桨叶移动到往复丝杆的一端后沿着往复丝杆反向移动,从而能够在水流的动力下对管体内壁反复清理。往复丝杆和桨叶的表面设置PPR抗菌层,能够防止微生物在往复丝杆和桨叶表面聚集滋生影响桨叶的移动。
水中的微生物经过蜂窝结构的聚菌件时,会对生物降解层进行分解,当微生物遇到含有纳米银微粒的灭菌层时被灭杀,使得失活的微生物积留在蜂窝结构的聚菌件内,提高水体质量。
本发明进一步设置为:所述桨叶内部设有碳纳米管聚菌腔,桨叶表面设有若干与碳纳米管聚菌腔连通的微孔;碳纳米管聚菌腔中填充有生物降解微粒,PPR抗菌层与碳纳米管聚菌腔之间设有灭菌层。
通过采用上述技术方案,水中的微生物能够透过微孔进入到聚菌腔中,由于聚菌腔内含有生物降解微粒,会吸引微生物聚集,当微生物分解生物降解微粒时,会接触到灭菌层,纳米银微粒能够灭杀微生物,减少水中微生物含量,起到一定的净化效果。
本发明进一步设置为:所述管体还包括依次设置于PPR抗菌层外的耐热层、隔热膜、保温层和耐磨层。
通过采用上述技术方案,耐热层具有良好的耐热性能,防止外部高温环境对PPR抗菌层产生老化影响,延长PPR抗菌层的使用寿命。隔热膜可以为铝箔隔热卷材,由铝箔贴面+聚乙烯薄膜+纤维编织物+金属涂膜通过热熔胶层压而成,可以反射掉93%以上的辐射热。当外部环境温度过高时,隔热膜能够有效反射外部热量,减少向PPR抗菌层传递的热量,对PPR抗菌层起到保护作用。同时隔热膜也大大降低了PPR抗菌层与外部环境之间的热交换能力,对管体内部的水有保温效果。保温层可以为聚氨酯保温层,当管体处于高寒地区时,保温层能够防止寒气侵入到内部的PPR抗菌层,延长PPR抗菌层的正常使用效果。耐磨层可以为氟碳树脂层,具有较高的耐磨性,能够使得管体在运输和安装过程中耐刮擦,对内部结构起到保护作用,延长管体的使用寿命。
本发明进一步设置为:所述PPR抗菌层由如下重量份的原材料配比制成:无规共聚聚丙烯95-100份、C16-C18α-烯烃8-10份、镁盐晶须30-40份、纳米CaCO35-10份、聚丁基丙烯酸5-10份、纳米二氧化硅负载纳米银抗菌剂4-6份、色母粒2-3份、分散剂1-2份、抗氧化剂0.5-1份。
通过采用上述技术方案,C16-C18α-烯烃共聚能够使得PPR抗菌层有一定的抗冲击性,不易开裂。纳米CaCO3能够对聚丙烯起到增强作用,提高PPR抗菌层的机械强度。聚丁基丙烯酸作为偶联剂可以对纳米CaCO3表面进行化学改性,提高无机填料与有机基体之间的相容性。镁盐晶须能大幅提高聚丙烯的其强度、刚度和阻燃性,使得管体具有较高的精度和表面光洁度。分散剂使得无规共聚聚丙烯不易成团聚集,提高分散效果。抗氧化剂能够降低管体的老化,延长使用寿命。纳米二氧化硅负载纳米银抗菌剂使得管体具有抗菌效果,微生物等不易在管体内壁聚集滋生。
本发明进一步设置为:所述耐热层由如下重量份的原材料配比制成:无规共聚聚丙烯88-90份、碳纤维20-30份、抗氧化剂0.5-1份、马来酸酐接枝聚丙烯3-5份。
通过采用上述技术方案,碳纤维大大提高了聚丙烯的强度和耐热性能,马来酸酐接枝聚丙烯使得碳纤维更好的与聚丙烯相容。
本发明进一步设置为:所述保温层为聚氨酯层。
通过采用上述技术方案,聚氨酯是常用的保温材料,降低管体的制造成本。
本发明进一步设置为:所述耐磨层为氟碳树脂层。
通过采用上述技术方案,氟碳树脂层具有较高的强度和硬度,耐磨性好,对管体起到保护作用。
针对现有技术存在的不足,本发明的另一个目的在于提供一种PPR纳米抗菌管的生产工艺,生产出的管材具有良好抗菌效果的同时便于集中清理维护,提高水质。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种PPR纳米抗菌管的生产工艺,包括以下步骤:
(1)配料:选取按重量份计的以下组分:无规共聚聚丙烯95-100份、C16-C18α-烯烃8-10份、镁盐晶须30-40份、纳米CaCO35-10份、聚丁基丙烯酸5-10份、色母粒2-3份、分散剂1-2份、抗氧化剂0.5-1份;
(2)混料:将配料中的无规共聚聚丙烯、镁盐晶须、色母粒、分散剂、抗氧化剂搅拌均匀,在80-90℃温度下烘干2-3h后得到混合料;
(3)挤出拉制:将混合物料、C16-C18α-烯烃、纳米CaCO3、聚丁基丙烯酸、纳米二氧化硅负载纳米银抗菌剂投入挤出机中进行挤出得到管体的PPR抗菌层,其中挤出机的料筒温度控制在170-185℃,挤出机中模具的温度控制在190-205℃,模具口模的温度控制在200-210℃;将挤出的PPR抗菌层两端扩口形成用于容纳聚菌件的容纳槽;
(4)真空定型及冷却:将成型的PPR抗菌层放置在真空环境下冷却至室温;
(5)制造往复丝杆和桨叶:使用碳纳米管成型出往复丝杆基体以及螺旋片状的桨叶基体,按照步骤(1)中的配料加热至205-210℃呈熔融状态,然后分别将往复丝杆基体与桨叶基体浸入到熔融配料中2-3s后取出自然冷却,然后利用工具对往复丝杆和桨叶表面进行加工打磨至尺寸符合设计要求,表面粗糙度达到Ra0.25-0.8;
(6)制造聚菌件:使用蜂窝陶瓷成型出圆柱状的聚菌件基体;将聚菌件基体进入到熔融的PLA液体中1-2s后取出后在2-3s内向其表面喷射纳米银粉后冷却至室温,PLA冷却后在聚菌件基体表面形成一层1-2mm厚的生物降解层,粘附在PLA表面的纳米银粉形成灭菌层。
通过采用上述技术方案,制造的抗菌管不易滋生微生物,对水质起到净化作用。
本发明进一步设置为:步骤(4)与步骤(5)之间增加耐热层制作,包括以下步骤:
(4-1)将无规共聚聚丙烯88-90份、碳纤维20-30份、抗氧化剂0.5-1份、马来酸酐接枝聚丙烯3-5份混合均匀后在80-90℃温度下烘干1-2h;
(4-2)将(4-1)得到的混合料放入到挤塑机中,将步骤(4)得到的定型的PPR抗菌层穿过挤塑机的模口,PPR抗菌层的牵引速度为0.5m/s,挤出机的料筒温度控制在180-190℃,挤出机中模具的温度控制在190-205℃,模具口模的温度控制在200-210℃;
(4-3)将得到的管体在水中快速冷却定型20-30s后吹干。
通过采用上述技术方案,耐热层能够良好的包覆在PPR抗菌层上,PPR抗菌层与耐热层接触面能够熔接,管体一体性好。
本发明进一步设置为:在得到的具有PPR抗菌层和耐热层的管体表面缠绕隔热膜,然后在缠绕一层聚氨酯保温膜形成保温层,然后通过挤出机在其表面包覆一层氟碳树脂形成耐磨层。
通过采用上述技术方案,管体具有耐热抗寒能力,适合高温地区和高寒地区使用。
综上所述,本发明相比于现有技术具有以下有益效果:
1.桨叶端部对管体内壁进行刮除清理,使得微生物不易聚集滋生;水中的微生物经过蜂窝结构的聚菌件时,会对生物降解层进行分解,当微生物遇到含有纳米银微粒的灭菌层时被灭杀,使得失活的微生物积留在蜂窝结构的聚菌件内,提高水体质量;
2.管体具有耐热抗寒能力,适合高温地区和高寒地区使用;
3.生产工艺参数控制稳定,提高产品质量一致性。
附图说明
图1为实施例的整体结构示意图;
图2为显示管体内部结构在图1中A-A向的剖视图;
图3为显示往复丝杆与聚菌件连接结构在图1中B-B向的剖视图;
图4为凸显聚菌件表层结构在图3中C部的放大图。
附图标记:1、管体;11、PPR抗菌层;12、耐热层;13、隔热膜;14、保温层;15、耐磨层;16、内螺纹接口;17、外螺纹接口;18、容纳槽;2、聚菌件;21、蜂窝陶瓷基体;211、插孔;212、缓冲腔;22、离子交换树脂;23、过滤膜;24、生物降解层;25、灭菌层;3、内壁清理组件;31、往复丝杆;32、桨叶;321、连接套;322、刮片。
具体实施方式
实施例:一种PPR纳米抗菌管,如图1和图2所示,包括横截面为圆形的管体1,管体1的两端安装有聚菌件2,管体1的内部安装有内壁清理组件3。水流在管体1中流动时,内壁清理组件3对管体1的内壁进行清扫,降低微生物或杂质在管体1内壁集结的可能;位于管体1端部的聚菌件2使得微生物趋于聚集并集中杀死,提高水体的水质。
管体1包括由内至外依次固定设置的PPR抗菌层11、耐热层12、隔热膜13、保温层14和耐磨层15。
PPR抗菌层11由如下重量份的原材料配比制成:无规共聚聚丙烯95-100份、C16-C18α-烯烃8-10份、镁盐晶须30-40份、纳米CaCO35-10份、聚丁基丙烯酸5-10份、纳米二氧化硅负载纳米银抗菌剂4-6份、色母粒2-3份、分散剂1-2份、抗氧化剂0.5-1份。PPR抗菌层具有良好的抗菌效果,减小微生物在管体1内壁附着滋生繁衍的可能,保持水体质量。
耐热层12由如下重量份的原材料配比制成:无规共聚聚丙烯88-90份、碳纤维20-30份、抗氧化剂0.5-1份、马来酸酐接枝聚丙烯3-5份。耐热层12具有良好的耐热性能,防止外部高温环境对PPR抗菌层11产生老化影响,延长PPR抗菌层11的使用寿命。
隔热膜13可以为铝箔隔热卷材,由铝箔贴面+聚乙烯薄膜+纤维编织物+金属涂膜通过热熔胶层压而成,可以反射掉93%以上的辐射热。当外部环境温度过高时,隔热膜能够有效反射外部热量,减少向PPR抗菌层11传递的热量,对PPR抗菌层11起到保护作用。同时隔热膜13也大大降低了PPR抗菌层11与外部环境之间的热交换能力,对管体1内部的水有保温效果。
保温层14可以为聚氨酯保温层,当管体1处于高寒地区时,保温层14能够防止寒气侵入到内部的PPR抗菌层11,延长PPR抗菌层11的正常使用效果。
耐磨层15可以为氟碳树脂层,具有较高的耐磨性,能够使得管体1在运输和安装过程中耐刮擦,对内部结构起到保护作用,延长管体1的使用寿命。
参考图2和图3,管体1的一端设有内螺纹接口16,管体1的另一端设有与内螺纹接口16配合的外螺纹接口17,以便两个管体1能够螺纹连接或者管体1与外部的水管连接。管体1的两端分别设有用于放置聚菌件2的容纳槽18,聚菌件2与管体1同轴设置。聚菌件2呈圆柱体状,聚菌件2沿轴线设有插孔211。
参考图2和图3,内壁清理组件3包括与管体1同轴设置的往复丝杆31和连接在往复丝杆31上的螺旋形的桨叶32,桨叶32可以有两片并通过连接套321连接固定,连接套321套设在往复丝杆31上并沿轴向往复运动;桨叶32远离连接套321的一端固设有抵接于管体1内壁的刮片322。水流沿着管体1轴向自一端向另一端流动时,水流带动桨叶32旋转,刮片322对管体1内壁进行刮除清理,使得微生物不易聚集滋生;桨叶32带动连接套321在往复丝杆31上转动,连接套321沿着往复丝杆31的轴向移动,使得刮片322能够移动一段距离继续刮除管体1内壁上的微生物。当连接套321移动到往复丝杆31的一端时,随着连接套321的转动,连接套321沿着往复丝杆31反向移动,从而能够在水流的动力下对管体1内壁反复清理。
为了防止微生物在往复丝杆31和桨叶32表面聚集滋生影响桨叶32的移动,往复丝杆31和桨叶32的表面可以设置0.5-1mm厚的PPR抗菌层11。根据需要,桨叶32内部设有由碳纳米管制成的聚菌腔(图中未显示),聚菌腔中填充有生物降解微粒如PLA粉末。PPR抗菌层11与碳纳米管形成的聚菌腔之间设有灭菌层,灭菌层包括纳米银微粒层。桨叶32的PPR抗菌层11设有多个与聚菌腔连通的微孔,微孔的直径可以为0.1-0.5mm。水中的微生物能够透过微孔进入到聚菌腔中,由于聚菌腔内含有生物降解微粒,会吸引微生物聚集,当微生物分解PLA时,会接触到灭菌层,纳米银微粒能够灭杀微生物,减少水中微生物含量,起到一定的净化效果。
参考图3和图4,聚菌件2包括圆柱状的蜂窝陶瓷基体21,蜂窝陶瓷基体21远离插孔211的一端设有锥台形的缓冲腔212,缓冲腔212中填充有离子交换树脂22,蜂窝陶瓷基体21远离插孔211的端面固设有过滤膜23。蜂窝陶瓷基体21可以采用碳化硅、活性氧化铝、氧化锆或者氮化硅中的一种制成。锥台形的缓冲腔212增大了水流的出流面积,降低水流在缓冲腔212中的流速,使得水流充分的与离子交换树脂22进行离子交换,提高水的纯净度。过滤膜23可以采用微孔过滤膜,能够将水中聚集的微生物阻挡在聚菌件2中,提高水质。
参考图4,在蜂窝陶瓷基体21的沿周侧面涂敷有生物降解层24和灭菌层25,生物降解层24可以为PLA膜,灭菌层25可以为附着在PLA膜背离蜂窝陶瓷基体21一面的纳米银微粒层。水中的微生物经过蜂窝陶瓷基体21时,会对PLA进行分解,当微生物遇到纳米银微粒层时被灭杀,使得失活的微生物积留在蜂窝陶瓷基体21中。即使有部分失活的微生物随着水流进入到缓冲腔212中,也会被过滤膜23阻挡,提高水质。
该一种PPR纳米抗菌管的生产工艺如下:
(1)配料:选取按重量份计的以下组分:无规共聚聚丙烯95-100份、C16-C18α-烯烃8-10份、镁盐晶须30-40份、纳米CaCO35-10份、聚丁基丙烯酸5-10份、色母粒2-3份、分散剂1-2份、抗氧化剂0.5-1份;
(2)混料:将配料中的无规共聚聚丙烯、镁盐晶须、色母粒、分散剂、抗氧化剂搅拌均匀,在80-90℃温度下烘干2-3h后得到混合料;
(3)挤出拉制:将混合物料、C16-C18α-烯烃、纳米CaCO3、聚丁基丙烯酸、纳米二氧化硅负载纳米银抗菌剂投入挤出机中进行挤出得到管体的PPR抗菌层,其中挤出机的料筒温度控制在170-185℃,挤出机中模具的温度控制在190-205℃,模具口模的温度控制在200-210℃;将挤出的PPR抗菌层两端扩口形成用于容纳聚菌件的容纳槽;
(4)真空定型及冷却:将成型的PPR抗菌层放置在真空环境下冷却至室温;
(5)制造往复丝杆和桨叶:使用碳纳米管成型出往复丝杆基体以及螺旋片状的桨叶基体,按照步骤(1)中的配料加热至205-210℃呈熔融状态,然后分别将往复丝杆基体与桨叶基体浸入到熔融配料中2-3s后取出自然冷却,然后利用工具对往复丝杆和桨叶表面进行加工打磨至尺寸符合设计要求,表面粗糙度达到Ra0.25-0.8;
(6)制造聚菌件:使用蜂窝陶瓷成型出圆柱状的聚菌件基体;将聚菌件基体进入到熔融的PLA液体中1-2s后取出后在2-3s内向其表面喷射纳米银粉后冷却至室温,PLA冷却后在聚菌件基体表面形成一层1-2mm厚的生物降解层,粘附在PLA表面的纳米银粉形成灭菌层。
在得到步骤(4)中的PPR抗菌层11后,在其表面覆盖耐热层12,工艺如下:
(4-1)将无规共聚聚丙烯88-90份、碳纤维20-30份、抗氧化剂0.5-1份、马来酸酐接枝聚丙烯3-5份混合均匀后在80-90℃温度下烘干1-2h;
(4-2)将(4-1)得到的混合料放入到挤塑机中,将步骤(4)得到的定型的PPR抗菌层11穿过挤塑机的模口,PPR抗菌层11的牵引速度为0.5m/s,挤出机的料筒温度控制在180-190℃,挤出机中模具的温度控制在190-205℃,模具口模的温度控制在200-210℃;
(4-3)将得到的管体在水中快速冷却定型20-30s后吹干。
最后在得到的具有PPR抗菌层11和耐热层12的管体1表面缠绕隔热膜13,然后在缠绕一层聚氨酯保温膜形成保温层14,然后通过挤出机在其表面包覆一层氟碳树脂形成耐磨层15。
将聚菌件2、往复丝杆31以及桨叶32安装在管体1中即可。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种PPR纳米抗菌管,包括管体(1),其特征在于:所述管体(1)内壁设有PPR抗菌层(11);所述管体(1)的两端可拆卸连接有聚菌件(2);管体(1)中同轴设有往复丝杆(31),往复丝杆(31)上连接有桨叶(32),桨叶(32)远离往复丝杆(31)的一端抵接管体(1)内壁,往复丝杆(31)与桨叶(32)表面设有PPR抗菌层(11);所述聚菌件(2)内部呈蜂窝状结构,聚菌件(2)的外周表面设有聚菌层,聚菌层包括生物降解层(24)和覆盖在生物降解层(24)外表面的灭菌层(25),灭菌层(25)中包含有纳米银微粒;
所述桨叶(32)内部设有碳纳米管聚菌腔,桨叶(32)表面设有若干与碳纳米管聚菌腔连通的微孔;碳纳米管聚菌腔中填充有生物降解微粒,桨叶(32)表面的PPR抗菌层(11)与碳纳米管聚菌腔之间设有灭菌层(25)。
2.根据权利要求1所述的一种PPR纳米抗菌管,其特征在于:所述管体(1)还包括依次设置于PPR抗菌层(11)外的耐热层(12)、隔热膜(13)、保温层(14)和耐磨层(15)。
3.根据权利要求1所述的一种PPR纳米抗菌管,其特征在于:所述PPR抗菌层(11)由如下重量份的原材料配比制成:无规共聚聚丙烯95-100份、C16-C18α-烯烃8-10份、镁盐晶须30-40份、纳米CaCO35-10份、聚丁基丙烯酸5-10份、纳米二氧化硅负载纳米银抗菌剂4-6份、色母粒2-3份、分散剂1-2份、抗氧化剂0.5-1份。
4.根据权利要求2所述的一种PPR纳米抗菌管,其特征在于:所述耐热层(12)由如下重量份的原材料配比制成:无规共聚聚丙烯88-90份、碳纤维20-30份、抗氧化剂0.5-1份、马来酸酐接枝聚丙烯3-5份。
5.根据权利要求2所述的一种PPR纳米抗菌管,其特征在于:所述保温层(14)为聚氨酯层。
6.根据权利要求2所述的一种PPR纳米抗菌管,其特征在于:所述耐磨层(15)为氟碳树脂层。
7.如权利要求3所述的一种PPR纳米抗菌管的生产工艺,其特征在于:包括以下步骤:
(1)配料:选取按重量份计的以下组分:无规共聚聚丙烯95-100份、C16-C18α-烯烃8-10份、镁盐晶须30-40份、纳米CaCO35-10份、聚丁基丙烯酸5-10份、色母粒2-3份、分散剂1-2份、抗氧化剂0.5-1份;
(2)混料:将配料中的无规共聚聚丙烯、镁盐晶须、色母粒、分散剂、抗氧化剂搅拌均匀,在80-90℃温度下烘干2-3h后得到混合料;
(3)挤出拉制:将混合物料、C16-C18α-烯烃、纳米CaCO3、聚丁基丙烯酸、纳米二氧化硅负载纳米银抗菌剂投入挤出机中进行挤出得到管体(1)的PPR抗菌层(11),其中挤出机的料筒温度控制在170-185℃,挤出机中模具的温度控制在190-205℃,模具口模的温度控制在200-210℃;将挤出的PPR抗菌层(11)两端扩口形成用于容纳聚菌件(2)的容纳槽(18);
(4)真空定型及冷却:将成型的PPR抗菌层(11)放置在真空环境下冷却至室温;
(5)制造往复丝杆(31)和桨叶(32):使用碳纳米管成型出往复丝杆(31)基体以及螺旋片状的桨叶(32)基体,按照步骤(1)中的配料加热至205-210℃呈熔融状态,然后分别将往复丝杆(31)基体与桨叶(32)基体浸入到熔融配料中2-3s后取出自然冷却,然后利用工具对往复丝杆(31)和桨叶(32)表面进行加工打磨至尺寸符合设计要求,表面粗糙度达到Ra0.25-0.8;
(6)制造聚菌件(2):使用蜂窝陶瓷成型出圆柱状的聚菌件(2)基体;将聚菌件(2)基体进入到熔融的PLA液体中1-2s后取出后在2-3s内向其表面喷射纳米银粉后冷却至室温,PLA冷却后在聚菌件(2)基体表面形成一层1-2mm厚的生物降解层(24),粘附在PLA表面的纳米银粉形成灭菌层(25)。
8.根据权利要求7所述的一种PPR纳米抗菌管的生产工艺,其特征在于:步骤(4)与步骤(5)之间增加耐热层(12)制作,包括以下步骤:
(4-1)将无规共聚聚丙烯88-90份、碳纤维20-30份、抗氧化剂0.5-1份、马来酸酐接枝聚丙烯3-5份混合均匀后在80-90℃温度下烘干1-2h;
(4-2)将(4-1)得到的混合料放入到挤塑机中,将步骤(4)得到的定型的PPR抗菌层(11)穿过挤塑机的模口,PPR抗菌层(11)的牵引速度为0.5m/s,挤出机的料筒温度控制在180-190℃,挤出机中模具的温度控制在190-205℃,模具口模的温度控制在200-210℃;
(4-3)将得到的管体(1)在水中快速冷却定型20-30s后吹干。
9.根据权利要求8所述的一种PPR纳米抗菌管的生产工艺,其特征在于:在得到的具有PPR抗菌层(11)和耐热层(12)的管体(1)表面缠绕隔热膜(13),然后在缠绕一层聚氨酯保温膜形成保温层(14),然后通过挤出机在其表面包覆一层氟碳树脂形成耐磨层(15)。
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