CN110173599A - 高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管及其制造方法，包括管体，所述管体内壁覆盖有耐磨层，所述管体为由基础带材制造的缠绕管结构，所述基础带材为螺旋结构，所述基础带材的螺距大于带宽，所述基础带材通过复合树脂条热复合两侧面相互固连，所述基础带材顶面的两条长边沿分别设置侧面加强筋，侧面加强筋包括朝向基础带材外侧的连接面，相邻侧面加强筋通过所述连接面固连，所述连接面设置凹凸结构，所述基础带材、侧面加强筋一体制造。本发明强度高，耐磨性好，成本低。

Description

高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管及其制造方法
技术领域
本发明涉及排水管材领域，尤其涉及高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管及其制造方法。
背景技术
聚乙烯排水管材往往需要埋地使用，因此需要一定的环刚度。为了达到环刚度要求，一种方法是在聚乙烯排水管材中加入钢骨架增强结构，这种方法虽然在短期内达到了提高环刚度的目的，但是随着管材的长期埋地使用，管材在地质作用下会产生变形，从而使本来密闭在管材管壁内的钢骨架增强结构外露产生腐蚀，钢骨架增强结构腐蚀后管材环刚度急剧下降并引起排水管材坍塌或泄漏。另一种提高聚乙烯排水管材环刚度问题的方法是在管材外壁设置完全由聚乙烯材料构成的塑料增强结构，增强结构截面形状多为矩形或梯形，由于这些结构并不是最优化的截面结构，所以需要采用更多的原材料才能达到管材环刚度要求，大幅度提高了成本。由于上述两种提高聚乙烯排水管材环刚度的方法均存在不足，因此市场急需一种增强效果更好、成本更低的聚乙烯塑料排水管材。
此外，排水管材使用过程中虽然没有很高的内压力，但是排水管材输送的流体往往具有很多固体颗粒物，流体成分十分复杂，这些颗粒物在流动过程中对管材内壁产生剧烈的碰撞和摩擦，对管材内壁造成伤害，这种伤害不断的持续并最终影响管材的寿命。为了改善这种状况，迫切需要提高排水管材的耐磨性能以延长其使用寿命。
发明内容
本发明旨在提供高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁绕管，强度高，耐磨性好，成本低。
为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
本发明公开高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管，包括管体，所述管体内壁覆盖有耐磨层，所述管体为由基础带材制造的缠绕管结构，所述基础带材为螺旋结构，所述基础带材的螺距大于带宽，所述基础带材通过复合树脂条热复合两侧面相互固连，所述基础带材顶面的两条长边沿分别设置侧面加强筋，侧面加强筋包括朝向基础带材外侧的连接面，相邻侧面加强筋通过所述连接面固连，所述连接面设置凹凸结构，所述基础带材、侧面加强筋一体制造。
优选的，所述耐磨层为由耐磨带材制造的缠绕管结构，所述耐磨带材为螺旋结构，所述耐磨带材的螺距大于带宽，所述耐磨带材通过复合树脂条热复合两侧面相互固连。
优选的，所述基础带材和耐磨带材尺寸相等，基础带材和耐磨带材热复合连接，所述基础带材和耐磨带材的两侧面之间通过复合树脂条连接，复合树脂条(5)顶部材料与基础带材相同，复合树脂条底部材料与耐磨带材相同。
优选的，所述基础带材为聚乙烯材质，所述耐磨带材为改性聚乙烯、超高分子耐磨材料、聚乙烯纳米材料、橡胶弹性体中的任一。
优选的，侧面加强筋之间设置一个以上中间加强筋，中间加强筋平行于基础带材的长度方向。
优选的，所述侧面加强筋、中间加强筋均为空心结构。
优选的，相邻侧面加强筋固连之后的截面与所述中间加强筋相同，所述中间加强筋截面形状为椭圆、圆形、矩形、梯形中的任一。
本发明还公开了该管材的制造方法，包括以下步骤：
a)准备制造材料，所述制造材料包括基础带材、耐磨带材，基础带材顶面设置有加强筋，加强筋包括侧面加强筋，侧面加强筋均包括相背离基础带材的连接面，连接面上设置有凹凸结构，凹凸结构以增加复合面积，提高复合后的强度；
b)采用两台挤出机通过共挤模具挤出含有基础带材和耐磨带材的复合带材；
c)复合带材冷却后，将复合带材螺旋缠绕；
d)采用另外两台挤出机通过共挤模具挤出复合树脂条，复合树脂条顶部材料与基础带材相同，复合树脂条底部材料与耐磨带材相同；
e)将复合树脂条填充复合带材的空隙，复合树脂条顶部与基础带材热复合，复合树脂条底部与耐磨带材热复合；
f)对基础带材轴向施加压力，冷却成型
优选的，步骤c中缠绕过程中复合带材螺距约大于复合带材的宽度。
优选的，步骤a中，基础带材还设置有一个以上中间加强筋，中间加强筋平行于基础带材长度方向，中间加强筋位于侧面加强筋之间。
本发明的有益效果：
1、本发明内壁设置有耐磨层，提高了在输送流体时的耐磨性能。
2、本发明通过缠绕成型，制造直径范围较大。
3、本发明通过侧面加强筋之间的面热复合，结合面积大，结合强度高。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为复合带材的剖视图。
图中：1-基础带材、2-耐磨带材、3-中间加强筋、4-侧面加强筋、5-复合树脂条。
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，对本发明进行进一步详细说明。
如图1、图2所示，本发明包括管体，所述管体内壁覆盖有耐磨层，所述管体包括基础带材1，所述基础带材1为螺旋结构，所述基础带材1的螺距大于带宽，所述基础带材1通过复合树脂条5热复合两侧面相互固连，所述基础带材1顶面的两条长边沿分别设置侧面加强筋4，侧面加强筋4包括朝向基础带材1外侧的连接面，相邻侧面加强筋4通过所述连接面固连，所述连接面设置凹凸结构，所述基础带材1、侧面加强筋4一体制造，所述耐磨层包括耐磨带材2，所述耐磨带材2为螺旋结构，所述耐磨带材2的螺距大于带宽，所述耐磨带材2通过复合树脂条5热复合两侧面相互固连，所述基础带材1和耐磨带材2尺寸相等，基础带材1和耐磨带材2热复合连接，所述基础带材1和耐磨带材2在两侧面之间通过复合树脂条5连接，复合树脂条5顶部材料与基础带材1相同，复合树脂条5底部材料与耐磨带材2相同，所述基础带材1为聚乙烯材质，所述耐磨带材2为改性聚乙烯、超高分子耐磨材料、聚乙烯纳米材料、橡胶弹性体中的任一，侧面加强筋4之间设置多个中间加强筋3，中间加强筋3平行于基础带材1的长度方向，所述侧面加强筋4、中间加强筋3均为空心结构，相邻侧面加强筋4固连之后的截面与所述中间加强筋3相同，所述中间加强筋3截面形状为椭圆、圆形、矩形、梯形中的任一。
在制造该管材时，先采用两台挤出机通过共挤模具复合挤出用于缠绕管材的复合带材，复合带材包括耐磨带材2、基础带材1、加强筋三部分，其中基础带材1和加强筋的材料是相同的，然后通过冷却装置将该型材冷却定型后再进行螺旋缠绕，缠绕的同时用另外两台挤出机共挤挤出复合树脂条5注入经螺旋缠绕的复合带材的空隙中，复合树脂条5顶部材料与基础带材1相同，复合树脂条5底部材料与耐磨带材2相同，在加入复合树脂条5后施加适当的压力将螺旋缠绕的型材复合成一个筒状整体。这一过程连续不断的进行，保证复合后的管材为一个不间断的管状，进一步通过冷却、定长切割等工序得到最终的管材成品。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管，其特征在于：包括管体，所述管体内壁覆盖有耐磨层，所述管体为由基础带材(1)制造的缠绕管结构，所述基础带材(1)为螺旋结构，所述基础带材(1)的螺距大于带宽，所述基础带材(1)通过复合树脂条(5)热复合两侧面相互固连，所述基础带材(1)顶面的两条长边沿分别设置侧面加强筋(4)，侧面加强筋(4)包括朝向基础带材(1)外侧的连接面，相邻侧面加强筋(4)通过所述连接面固连，所述连接面设置凹凸结构，所述基础带材(1)、侧面加强筋(4)一体制造。
2.根据权利要求1所述的高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管，其特征在于：所述耐磨层为由耐磨带材(2)制造的缠绕管结构，所述耐磨带材(2)为螺旋结构，所述耐磨带材(2)的螺距大于带宽，所述耐磨带材(2)通过复合树脂条(5)热复合两侧面相互固连。
3.根据权利要求2所述的高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管，其特征在于：所述基础带材(1)和耐磨带材(2)尺寸相等，基础带材(1)和耐磨带材(2)热复合连接，所述基础带材(1)和耐磨带材(2)在两侧面之间通过复合树脂条(5)连接，复合树脂条(5)顶部材料与基础带材(1)相同，复合树脂条(5)底部材料与耐磨带材(2)相同。
4.根据权利要求3所述的高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管，其特征在于：所述基础带材(1)为聚乙烯材质，所述耐磨带材(2)为改性聚乙烯、超高分子耐磨材料、聚乙烯纳米材料、橡胶弹性体中的任一。
5.根据权利要求4所述的高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管，其特征在于：侧面加强筋(4)之间设置一个以上中间加强筋(3)，中间加强筋(3)平行于基础带材(1)的长度方向。
6.根据权利要求5所述的高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管，其特征在于：所述侧面加强筋(4)、中间加强筋(3)均为空心结构。
7.根据权利要求5所述的高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管，其特征在于：相邻侧面加强筋(4)固连之后的截面与所述中间加强筋(3)相同，所述中间加强筋(3)截面形状为椭圆、圆形、矩形、梯形中的任一。
8.根据权利要求5、6、7中任一所述的高耐磨圆波峰增强聚乙烯结构壁缠绕管的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
a)准备制造材料，所述制造材料包括基础带材(1)、耐磨带材(2)，基础带材(1)顶面设置有加强筋，加强筋包括侧面加强筋(4)，侧面加强筋(4)均包括相背离基础带材(1)的连接面，连接面上设置有凹凸结构；
b)采用两台挤出机通过共挤模具挤出含有基础带材(1)和耐磨带材(2)的复合带材；
c)复合带材冷却后，将复合带材螺旋缠绕；
d)采用另外两台挤出机通过共挤模具挤出复合树脂条(5)，复合树脂条(5)顶部材料与基础带材(1)相同，复合树脂条(5)底部材料与耐磨带材(2)相同；
e)将复合树脂条(5)填充复合带材的空隙，复合树脂条(5)顶部与基础带材(1)热复合，复合树脂条(5)底部与耐磨带材(2)热复合；
f)对基础带材(1)轴向施加压力，冷却成型。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于：步骤c中缠绕过程中复合带材螺距约大于复合带材的宽度。
10.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于：步骤a中，基础带材(1)还设置有一个以上中间加强筋(3)，中间加强筋(3)平行于基础带材(1)长度方向，中间加强筋(3)位于侧面加强筋(4)之间。
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