CN110094580A - 一种新型克拉管及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型克拉管及其制备工艺，具体步骤如下：S1，混料；S2，挤出；S3，加热；S4，缠绕；S5，冷却；S6，修型：对管材的承口和插口的尺寸加工至标准尺寸，对管材的端口修整，使得管材外观平滑规整；S7，检验入库。本发明的制备工艺，步骤合理，连续性好，通过将平带和U型带按预定的位置均匀地缠绕在加热的滚筒模具上，冷却后保证了管材熔接缝质量，在模具上连续缠绕成型，冷却根据实际情况选择水冷、风冷或者两者的结合，使得产品的结晶更加紧密和均匀，采用红外加热装置加热，生产安全性得到了提高；该产品中设计有加强筋，提高了管材整体的抗外压能力，使用效果好。

Description

一种新型克拉管及其制备工艺
技术领域
本发明涉及克拉管制造领域，具体涉及一种新型克拉管及其制备工艺。
背景技术
塑料管材一般是以合成树脂，也就是聚酯为原料、加入稳定剂、润滑剂、增塑剂等，以"塑"的方法在制管机内经挤压加工而成。由于它具有质轻、耐腐蚀、外形美观、无不良气味、加工容易、施工方便等特点，在建筑工程中获得了越来越广泛的应用。主要用作房屋建筑的自来水供水系统配管、排水、排气和排污卫生管、地下排水管系统、雨水管以及电线安装配套用的穿线管等。
公知技术中，塑料管材品种众多，一般采取配制好的塑料材料经塑料管材挤出机制作，其管壁材料单一，其产品性能各异，应用广泛，年产销量巨大，克拉管就是常见的一种塑料管材。克拉管就是热态缠绕成型高密度聚乙烯缠绕结构壁管，是以高密度聚乙烯树脂为主要原材料，采用热态缠绕成型工艺，以聚丙烯(PP)单壁波纹管为支撑结构，制成的具有较高抗外压能力的特殊结构壁管材。现有的克拉管柔韧性好，但是生产工艺的连续性差，生产工艺都利用液化气或天然气加热，加热效率低，具有安全隐患，工作环境恶劣，加工成本高，这就为人们的使用带来了不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型克拉管及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型克拉管，包括本体，所述本体外围缠绕筋结构以首末两端的一圈为垂直90度缠绕，所述外围缠绕筋结构首末两端为锥形结构。
一种新型克拉管制备工艺，具体步骤如下：
S1，混料：选择合格的原料，将原料按照配比放入混料机组中混合均匀并且干燥，干燥时间为30-50分钟，干燥温度为40-45摄氏度；
S2，挤出：将干燥后的原料送到挤出机中，挤出机的机筒温度为155-165摄氏度，挤出机的模具温度为190-210摄氏度；
S3，加热：将模具滚筒通过红外加热装置用红外线高频加热，将波纹管从管料中穿过，熔融状态的管料包覆在波纹管的外部，形成加强筋；
S4，缠绕：在模具滚筒上对波纹管进行平带和U型带的同时缠绕，再将准备好的PP增强管输送至波纹管的中间，波纹管包覆PP增强管并且与平带相连；
S5，冷却：将S4的产品通过冷却风机吹风或者水冷来冷却模具滚筒，对管材进行定型冷却后，将管材从模具滚筒上取下；
S6，修型：对管材的承口和插口的尺寸加工至标准尺寸，对管材的端口修整，使得管材外观平滑规整；
S7，检验入库：对管材进行质量检验，检验合格后切割成长度为6-12米的管材，即可入库。
优选地，所述原料包括HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒，HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒占总重量的质量百分数为80-89%、0-6%和5-20%。
优选地，所述色母粒采用短纤维色母粒，S4中采用辊轴进行平带和U型带的同时缠绕。
优选地，所述S3中的加热温度为120-130摄氏度，S5中水流的温度为20-30摄氏度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、热态缠绕成型熔缝质量高。从挤塑机口模挤出的处于熔融状态的平料带和U型料带。按预定的位置均匀的缠绕在加热的滚筒模具上，保证了结构壁管熔接缝质量。特别是结构设计中平料带的熔接缝实聚乙烯包覆盖，提高了制品整体的抗外压能力。
2、安装性能优异。管道连接采用在承口预埋电熔丝同材质承插电熔连接技术，连接质量高。可做到100%无泄露，保证了管道系统寿命的相同性和运行的安全性。同时，由于该产品在同等应用条件下比其它管材重量轻，便于运输，施工方便快捷，可降低施工费用，在应用范围，不需混凝土垫层和混凝土管基沟槽合格后即可直敷管，基本上做到边开挖、边下管、边回填，简化了施工程序，缩短了工期。在工程验收时，采用闭气检验代替闭水试验，既加快了验收速度，又节闭水试验中繁杂的工作和大量的试验费用。
3、较好的柔韧性。高密度聚乙烯缠绕结构壁管材在宏观上具有很好的柔韧性，而局部管段又有很强的刚性和整体抗外压能力，在有超重荷载路面下使用时，可保证通行安全。由于管材的柔韧性，发生地震，在面不均匀沉降等地质活动时，也能将管道破坏损失降为最小，从而提高了公用设施抗震减灾的能力。
4、抗腐蚀、耐老化、使用寿命确保50年。高密度聚乙烯具有极强的耐化学药品腐蚀和侵蚀的能力。因此缠绕结构壁管在输送腐蚀性地土壤辅设时，不须防腐处理，性能大大优于其它管材。该产品在设计过程中，选择合理的产品结构形式，确保塑管的使用寿命在50年以上，并在寿命期内免维护。
5、管内壁糙率低。输水量大绕结构壁管产品内壁糙N约为0.010，因此输送流体时比摩阻小，相对于同内径产品，在同等使用条件下输水量较水泥管可大幅度提高。因此可用内径较小有缠绕结构壁管替代内径较大的水泥管，在应用中，同等条件下使用缠绕结构壁管的工程和可靠性与传统管材相比都将提高，综合效益明显，特别是在施工场地狭窄、建筑密集、地下管线复杂和交通繁忙路段以及在酸碱性土壤辅设时，更具优越性。
6、本发明的制备工艺，步骤合理，连续性好，通过将平带和U型带按预定的位置均匀地缠绕在加热的滚筒模具上，冷却后保证了管材熔接缝质量，在模具上连续缠绕成型，冷却根据实际情况选择水冷、风冷或者两者的结合，使得产品的结晶更加紧密和均匀，采用红外加热装置加热，生产安全性得到了提高；该产品中设计有加强筋，提高了管材整体的抗外压能力，使用效果好。
附图说明
图1为本专利的新型克拉管产品结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种新型克拉管 ,包括本体，其中，所述本体外围缠绕筋结构以首末两端的一圈为垂直90度缠绕，外围缠绕筋结构首末两端为锥形结构。
一种新型克拉管制备工艺，具体步骤如下：
S1，混料：选择合格的原料，将原料按照配比放入混料机组中混合均匀并且干燥，干燥时间为30分钟，干燥温度为40摄氏度；
S2，挤出：将干燥后的原料送到挤出机中，挤出机的机筒温度为155摄氏度，挤出机的模具温度为190摄氏度；
S3，加热：将模具滚筒通过红外加热装置用红外线高频加热，将波纹管从管料中穿过，熔融状态的管料包覆在波纹管的外部，形成加强筋；
S4，缠绕：在模具滚筒上对波纹管进行平带和U型带的同时缠绕，再将准备好的PP增强管输送至波纹管的中间，波纹管包覆PP增强管并且与平带相连；
S5，冷却：将S4的产品通过冷却风机吹风或者水冷来冷却模具滚筒，对管材进行定型冷却后，将管材从模具滚筒上取下；
S6，修型：对管材的承口和插口的尺寸加工至标准尺寸，对管材的端口修整，使得管材外观平滑规整；
S7，检验入库：对管材进行质量检验，检验合格后切割成长度为6米的管材，即可入库。
所述原料包括HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒，HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒占总重量的质量百分数为80%、0%和20%。
优选地，所述色母粒采用短纤维色母粒，S4中采用辊轴进行平带和U型带的同时缠绕。
优选地，所述S3中的加热温度为120摄氏度，S5中水流的温度为20摄氏度。
实施例2
一种新型克拉管 ,包括本体，其中，所述本体外围缠绕筋结构以首末两端的一圈为垂直90度缠绕，外围缠绕筋结构首末两端为锥形结构。
一种新型克拉管制备工艺，具体步骤如下：
S1，混料：选择合格的原料，将原料按照配比放入混料机组中混合均匀并且干燥，干燥时间为40分钟，干燥温度为43摄氏度；
S2，挤出：将干燥后的原料送到挤出机中，挤出机的机筒温度为160摄氏度，挤出机的模具温度为200摄氏度；
S3，加热：将模具滚筒通过红外加热装置用红外线高频加热，将波纹管从管料中穿过，熔融状态的管料包覆在波纹管的外部，形成加强筋；
S4，缠绕：在模具滚筒上对波纹管进行平带和U型带的同时缠绕，再将准备好的PP增强管输送至波纹管的中间，波纹管包覆PP增强管并且与平带相连；
S5，冷却：将S4的产品通过冷却风机吹风或者水冷来冷却模具滚筒，对管材进行定型冷却后，将管材从模具滚筒上取下；
S6，修型：对管材的承口和插口的尺寸加工至标准尺寸，对管材的端口修整，使得管材外观平滑规整；
S7，检验入库：对管材进行质量检验，检验合格后切割成长度为10米的管材，即可入库。
优选地，所述原料包括HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒，HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒占总重量的质量百分数为85%、3%和12%。
优选地，所述色母粒采用短纤维色母粒，S4中采用辊轴进行平带和U型带的同时缠绕。
优选地，所述S3中的加热温度为125摄氏度，S5中水流的温度为25摄氏度。
实施例3
一种新型克拉管 ,包括本体，其中，所述本体外围缠绕筋结构以首末两端的一圈为垂直90度缠绕，外围缠绕筋结构首末两端为锥形结构。
一种新型克拉管制备工艺，具体步骤如下：
S1，混料：选择合格的原料，将原料按照配比放入混料机组中混合均匀并且干燥，干燥时间为50分钟，干燥温度为45摄氏度；
S2，挤出：将干燥后的原料送到挤出机中，挤出机的机筒温度为165摄氏度，挤出机的模具温度为210摄氏度；
S3，加热：将模具滚筒通过红外加热装置用红外线高频加热，将波纹管从管料中穿过，熔融状态的管料包覆在波纹管的外部，形成加强筋；
S4，缠绕：在模具滚筒上对波纹管进行平带和U型带的同时缠绕，再将准备好的PP增强管输送至波纹管的中间，波纹管包覆PP增强管并且与平带相连；
S5，冷却：将S4的产品通过冷却风机吹风或者水冷来冷却模具滚筒，对管材进行定型冷却后，将管材从模具滚筒上取下；
S6，修型：对管材的承口和插口的尺寸加工至标准尺寸，对管材的端口修整，使得管材外观平滑规整；
S7，检验入库：对管材进行质量检验，检验合格后切割成长度为12米的管材，即可入库。
优选地，所述原料包括HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒，HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒占总重量的质量百分数为89%、6%和5%。
优选地，所述色母粒采用短纤维色母粒，S4中采用辊轴进行平带和U型带的同时缠绕。
优选地，所述S3中的加热温度为130摄氏度，S5中水流的温度为30摄氏度。
实施例4
一种新型克拉管 ,包括本体，其中，所述本体外围缠绕筋结构以首末两端的一圈为垂直90度缠绕，外围缠绕筋结构首末两端为锥形结构。
一种新型克拉管制备工艺，具体步骤如下：
S1，混料：选择合格的原料，将原料按照配比放入混料机组中混合均匀并且干燥，干燥时间为35分钟，干燥温度为42摄氏度；
S2，挤出：将干燥后的原料送到挤出机中，挤出机的机筒温度为155摄氏度，挤出机的模具温度为195摄氏度；
S3，加热：将模具滚筒通过红外加热装置用红外线高频加热，将波纹管从管料中穿过，熔融状态的管料包覆在波纹管的外部，形成加强筋；
S4，缠绕：在模具滚筒上对波纹管进行平带和U型带的同时缠绕，再将准备好的PP增强管输送至波纹管的中间，波纹管包覆PP增强管并且与平带相连；
S5，冷却：将S4的产品通过冷却风机吹风或者水冷来冷却模具滚筒，对管材进行定型冷却后，将管材从模具滚筒上取下；
S6，修型：对管材的承口和插口的尺寸加工至标准尺寸，对管材的端口修整，使得管材外观平滑规整；
S7，检验入库：对管材进行质量检验，检验合格后切割成长度为8米的管材，即可入库。
优选地，所述原料包括HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒，HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒占总重量的质量百分数为88%、2%和10%。
优选地，所述色母粒采用短纤维色母粒，S4中采用辊轴进行平带和U型带的同时缠绕。
优选地，所述S3中的加热温度为124摄氏度，S5中水流的温度为27摄氏度。
实施例5
一种新型克拉管 ,包括本体，其中，所述本体外围缠绕筋结构以首末两端的一圈为垂直90度缠绕，外围缠绕筋结构首末两端为锥形结构。
一种新型克拉管制备工艺，具体步骤如下：
S1，混料：选择合格的原料，将原料按照配比放入混料机组中混合均匀并且干燥，干燥时间为45分钟，干燥温度为45摄氏度；
S2，挤出：将干燥后的原料送到挤出机中，挤出机的机筒温度为162摄氏度，挤出机的模具温度为208摄氏度；
S3，加热：将模具滚筒通过红外加热装置用红外线高频加热，将波纹管从管料中穿过，熔融状态的管料包覆在波纹管的外部，形成加强筋；
S4，缠绕：在模具滚筒上对波纹管进行平带和U型带的同时缠绕，再将准备好的PP增强管输送至波纹管的中间，波纹管包覆PP增强管并且与平带相连；
S5，冷却：将S4的产品通过冷却风机吹风或者水冷来冷却模具滚筒，对管材进行定型冷却后，将管材从模具滚筒上取下；
S6，修型：对管材的承口和插口的尺寸加工至标准尺寸，对管材的端口修整，使得管材外观平滑规整；
S7，检验入库：对管材进行质量检验，检验合格后切割成长度为12米的管材，即可入库。
优选地，所述原料包括HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒，HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒占总重量的质量百分数为85%、4%和11%。
优选地，所述色母粒采用短纤维色母粒，S4中采用辊轴进行平带和U型带的同时缠绕。
优选地，所述S3中的加热温度为122摄氏度，S5中水流的温度为24摄氏度。
实施例6
一种新型克拉管 ,包括本体，其中，所述本体外围缠绕筋结构以首末两端的一圈为垂直90度缠绕，外围缠绕筋结构首末两端为锥形结构。
一种新型克拉管制备工艺，具体步骤如下：
S1，混料：选择合格的原料，将原料按照配比放入混料机组中混合均匀并且干燥，干燥时间为33分钟，干燥温度为44摄氏度；
S2，挤出：将干燥后的原料送到挤出机中，挤出机的机筒温度为159摄氏度，挤出机的模具温度为198摄氏度；
S3，加热：将模具滚筒通过红外加热装置用红外线高频加热，将波纹管从管料中穿过，熔融状态的管料包覆在波纹管的外部，形成加强筋；
S4，缠绕：在模具滚筒上对波纹管进行平带和U型带的同时缠绕，再将准备好的PP增强管输送至波纹管的中间，波纹管包覆PP增强管并且与平带相连；
S5，冷却：将S4的产品通过冷却风机吹风或者水冷来冷却模具滚筒，对管材进行定型冷却后，将管材从模具滚筒上取下；
S6，修型：对管材的承口和插口的尺寸加工至标准尺寸，对管材的端口修整，使得管材外观平滑规整；
S7，检验入库：对管材进行质量检验，检验合格后切割成长度为10米的管材，即可入库。
优选地，所述原料包括HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒，HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒占总重量的质量百分数为86%、2%和12%。
优选地，所述色母粒采用短纤维色母粒，S4中采用辊轴进行平带和U型带的同时缠绕。
优选地，所述S3中的加热温度为125摄氏度，S5中水流的温度为27摄氏度。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种新型克拉管，包括本体，其特征在于，所述本体外围缠绕筋结构以首末两端的一圈为垂直90度缠绕，所述外围缠绕筋结构首末两端为锥形结构。
2.一种新型克拉管制备工艺，其特征在于，具体步骤如下：
S1，混料：选择合格的原料，将原料按照配比放入混料机组中混合均匀并且干燥，干燥时间为30-50分钟，干燥温度为40-45摄氏度；
S2，挤出：将干燥后的原料送到挤出机中，挤出机的机筒温度为155-165摄氏度，挤出机的模具温度为190-210摄氏度；
S3，加热：将模具滚筒通过红外加热装置用红外线高频加热，将波纹管从管料中穿过，熔融状态的管料包覆在波纹管的外部，形成加强筋；
S4，缠绕：在模具滚筒上对波纹管进行平带和U型带的同时缠绕，再将准备好的PP增强管输送至波纹管的中间，波纹管包覆PP增强管并且与平带相连；
S5，冷却：将S4的产品通过冷却风机吹风或者水冷来冷却模具滚筒，对管材进行定型冷却后，将管材从模具滚筒上取下；
S6，修型：对管材的承口和插口的尺寸加工至标准尺寸，对管材的端口修整，使得管材外观平滑规整；
S7，检验入库：对管材进行质量检验，检验合格后切割成长度为6-12米的管材，即可入库。
3.根据权利要求2所述的新型克拉管制备工艺，其特征在于，所述原料包括HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒，HDPE树脂、LDPE树脂和色母粒占总重量的质量百分数为80-89%、0-6%和5-20%。
4.根据权利要求3所述的新型克拉管制备工艺，其特征在于，所述色母粒采用短纤维色母粒，S4中采用辊轴进行平带和U型带的同时缠绕。
5.根据权利要求2所述的新型克拉管制备工艺，其特征在于，所述S3中的加热温度为120-130摄氏度，S5中水流的温度为20-30摄氏度。
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