CN110805754B - 一种高刚度抗静电中空壁缠绕管及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高刚度抗静电中空壁缠绕管及其加工工艺，该高刚度抗静电中空壁缠绕管，包括缠绕管本体，缠绕管本体由中空壁异型管缠绕融合而成，中空壁异型管内部设有钢带，钢带包覆于塑料层中；该高刚度抗静电中空壁缠绕管的使用寿命长、抗静电性能好、抗拉性能好、刚度性能好；该缠绕管生产装置完成了中空壁异型管自动生产缠绕管的过程，该装置结构简单，易于操作；该缠绕管生产装置解决了现有的缠绕管装置在生产时存在技术缺陷，管胚与管胚相连接时，没有经过管压技术，易于导致产品容易开裂的问题；该缠绕管生产装置的部分机构可以进行转动，使得缠绕管在生产过程中不会造成损伤。

Description

一种高刚度抗静电中空壁缠绕管及其加工工艺
技术领域
本发明涉及中空壁缠绕管生产工艺领域，具体涉及一种高刚度抗静电中空壁缠绕管及其加工工艺。
背景技术
近年来，塑料管道以无毒、耐腐蚀、质量轻、易安装、接口密封性好等优异的物理特性和节能特征不断替代金属和其他传统材料管，但是，当塑料管道用于煤矿井下时，悬浮的煤粉或其他粉尘与塑料管材表面相互摩擦碰撞，正负电荷在它们之间重新分布，当静电荷积聚到一定程度，（一般认为108Ω的表面电阻是防止静电积聚的最低极限），就会放电火花，可能会引起火灾或瓦斯爆炸，所以对管道都有很高的抗静电要求（一般要求抗静电的塑料表面电阻率至少为106-108Ω•cm），此外，塑料管道与钢管相比还有几个明显的劣势，其强度较低、可承受压力小，抗冲击能力差。
因此，用于生产缠绕管的缠绕管生产装置显得尤为重要，申请号为CN200910262120.8的专利公开了一种聚乙烯塑料管生产线中的缠绕管装置，其优点是：传动系统比较稳定，传动效果好，不会导致从挤胶模具里挤出来的聚乙烯塑料管在缠绕的时候变得凹凸不平，从而使得聚乙烯塑料管的壁厚均匀，提高了产品质量和使用寿命，但仍然存在以下不足之处：（1）该缠绕管装置自动化程度低，结构复杂，操作困难；（2）该缠绕管装置在生产时存在技术缺陷，管胚与管胚相连接时，没有经过管压技术，易于导致产品容易开裂；（3）该缠绕管装置生产缠绕管的过程中，装置容易对缠绕管造成损伤。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供了一种高刚度抗静电中空壁缠绕管及其加工工艺：（1）通过以高密度聚乙烯这种耐腐性的塑料材料为基础原料，提高了该缠绕管的耐腐蚀性，提高了该缠绕管的使用寿命，在该缠绕管添加短玻璃纤维，提高了该缠绕管的抗静电性能，通过在该缠绕管内部包覆有刚钢带，提升了该缠绕管的抗拉性能和刚度性能，解决了现有的缠绕管易于产生静电，强度较低，可承受压力小，抗冲击能力差的问题；（2）通过第二电机转动带动第一链轮转动，实现了齿轮盘缓慢转动，使得中空壁异型管在缠绕笼上缠绕，将焊接料放入进料斗，焊接料经过螺杆、输料管内壁及加热圈的剪切加热，使得焊接料加热升温，得到高温焊接料，高温焊接料将中空壁异型管缠绕融合连接处进行焊接，缠绕笼旋转的过程中，通过第一侧挡板、第二侧挡板对中空壁异型管焊接处进行挤压，增加粘连可靠性，解决了现有的缠绕管装置自动化程度低，结构复杂，操作困难的问题；（3）通过第一限位轮、第二限位轮将中空壁异型管压紧，避免中空壁异型管缠绕过程中发生振动，导致中空壁异型管缠绕的不均匀，通过鼓风机输送空气加热机释放的高温空气，将中空壁异型管上的塑料层进行软化，通过将高温焊接料从焊接料嘴中挤出，对中空壁异型管融合连接处进行焊接，通过第一压轮、第二压轮将缠绕的软化的中空壁异型管融合连接处的高温焊接料进行压合，解决了现有的缠绕管装置在生产时存在技术缺陷，管胚与管胚相连接时，没有经过管压技术，易于导致产品容易开裂的问题；（4）第一限位轮、第二限位轮均可以随着中空壁异型管向前运动而进行转动，第二压轮一端位于安装套中与弹簧连接，使得第二压轮进行压合时受到摩擦力太大可以通过弹簧收缩，缠绕笼上的连接柱上活动套接辊筒，解决了现有的缠绕管装置生产缠绕管的过程中，装置容易对缠绕管造成损伤的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种高刚度抗静电中空壁缠绕管，包括缠绕管本体，所述缠绕管本体由中空壁异型管缠绕融合而成，所述中空壁异型管内部设有钢带，所述钢带包覆于塑料层中；
所述中空壁异型管包括以下按重量份的原料：高密度聚乙烯80-100份、改性剂3-6份、苯乙烯5-8份、过氧化苯甲酰0.1-0.5份、短玻璃纤维20-40份、硅烷偶联剂0.2-1份、复合稳定剂2-4份；
该高刚度抗静电中空壁缠绕管包括以下步骤制得：
步骤一：按重量份的组分称取原料；
步骤二：对短玻璃纤维进行处理；
步骤三：制备高密度聚乙烯混料；
步骤四：制备中空壁异型管；
步骤五：制备该高刚度抗静电中空壁缠绕管。
作为本发明进一步的方案：所述复合稳定剂为抗氧剂1010与亚磷酸三苯酯按质量比为1:1组成的混合物， 所述硅烷偶联剂为KH-550，所述改性剂为酸酐或环氧基改性剂。
一种高刚度抗静电中空壁缠绕管的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：按重量份的组分称取原料；
步骤二：对短玻璃纤维进行处理：将短玻璃纤维浸入在质量比浓度为1-2%的硅烷偶联剂的水溶液中，浸泡10min；将浸泡后的短玻璃纤维在温度为80-90℃的条件下烘干30min，再升温至130℃下反应30min，得到表面处理过的短玻璃纤维；
步骤三：制备高密度聚乙烯混料：将高密度聚乙烯、改性剂、苯乙烯在高混机中以1500r/min混料3min，加入过氧化苯甲酰继续混料3min，再加入复合稳定剂继续混料2min，得高密度聚乙烯混料；
步骤四：制备中空壁异型管：S1、在高密度聚乙烯混料中加入步骤二中得到的表面处理过的短玻璃纤维，在高混机以800r/min混料3min，混匀后，置于单螺杆挤出机中；S2、选取高强度的钢带装入挂带机，然后将钢带置于钢带矫直机，用高频加热器对钢带加热6分钟；S3、将钢带伸入包覆模具，将单螺杆挤出机内的高密度聚乙烯混料挤入包覆模具，高密度聚乙烯混料包覆钢带，牵引冷却，在真空环境下定型，得到中空壁异型管；
步骤五：制备该高刚度抗静电中空壁缠绕管：在输送机的作用下将中空壁异型管送入缠绕管生产装置的缠绕笼上缠绕，通过空气加热机将空气加热，使用鼓风机将热空气输送至热风管，对中空壁异型管缠绕融合位置加热8分钟，同时将高密度聚乙烯混料相同配方的焊接料放入进料斗，焊接料经过螺杆、输料管内壁及加热圈的剪切加热，使得焊接料加热升温，得到高温焊接料，将高温焊接料通过螺杆输送至焊接料管，将高温焊接料从焊接料嘴挤出，焊接中空壁异型管融合位置，通过第一压轮、第二压轮将融合连接处压合，通过第一侧挡板、第二侧挡板将融合连接处进行挤压，增加粘连可靠性，得到缠绕管，将融合成的缠绕管旋转牵引、剥取切割位置的钢带、切割修整，完成后检验入库，得到该高刚度抗静电中空壁缠绕管。
作为本发明进一步的方案：所述步骤四中的单螺杆挤出机的加料段温度为160-180℃，熔融段温度180-240℃，均化段温度200-260℃，螺杆转速为50-150r/min，所述包覆模具温度为190-200℃。
作为本发明进一步的方案：所述步骤五中的焊接料挤出温度进料段为180-200℃，塑化段为200-210℃，均化段为210-230℃，焊嘴温度为230-240℃，空气加热机温度300-350℃；冷却水温度15-20℃；冷却定型真空压力为0.5MPa。
作为本发明进一步的方案：所述步骤五中的缠绕管生产装置的工作过程如下：
将中空壁异型管安装在输送机上，在输送机作用下，将中空壁异型管送入缠绕管生产装置的缠绕笼上缠绕，将中空壁异型管穿过第一限位轮、第二限位轮之间，启动第二电机，第二电机转动带动第一链轮转动，第一链轮通过链条带动第二链轮以及配合齿轮转动，带动了齿轮盘缓慢转动，使得中空壁异型管在缠绕笼上缠绕，将焊接料放入进料斗，焊接料经过减速板减速，通过进料管落入输料箱中，启动第一电机，第一电机转动，带动了输料箱、输料管内部的螺杆转动，螺杆转动将焊接料向焊接料管中输送，在输送的过程中，焊接料通过螺杆、输料管内壁及加热圈的剪切加热，使得焊接料加热升温，加热完成的焊接料从焊接料嘴中挤出，对中空壁异型管融合连接处进行焊接；
启动空气加热机，空气加热机对空气进行加热，通过鼓风机输送，得到高温热风，高温热风通过入风口输送至热风室，调节风量调节阀从热风管释放高温热风，对中空壁异型管缠绕融合位置加热，将中空壁异型管上的塑料层进行软化，启动第三电机，带动了第二压轮快速旋转，启动第四电机，带动了第一压轮快速旋转，第一压轮、第二压轮将缠绕的软化的中空壁异型管进行压合、融合，缠绕笼旋转的过程中，中空壁异型管融合连接处被第一侧挡板、第二侧挡板挤压，增加粘连可靠性，得到缠绕管，将融合成的缠绕管旋转牵引、剥取切割位置的钢带、切割修整，完成后检验入库，得到该高刚度抗静电中空壁缠绕管。
本发明的有益效果：
（1）本发明的一种高刚度抗静电中空壁缠绕管，通过以高密度聚乙烯这种耐腐性的塑料材料为基础原料，提高了该缠绕管的耐腐蚀性，提高了该缠绕管的使用寿命，该缠绕管的使用寿命可长达五十年；在该缠绕管添加短玻璃纤维，玻璃纤维添加至塑料中，最大的特征是提升了塑料的抗拉强度，且玻璃纤维具有优秀的电绝缘性，提高了该缠绕管的抗静电性能（标准编号 MT113-1995）；通过加入改性剂、苯乙烯、复合稳定剂、硅烷偶联剂，改善了组分之间的相容性，提高了各组分的稳定性，从而优化了该缠绕管的各项性能，而且，该缠绕管内部包覆有刚钢带，进一步的提升了该缠绕管的抗拉性能（标准编号GB/T 1447-2005）和刚度性能（标准编号GB/T19472.1-2004）；对该缠绕管进行性能测试：表面电阻率4.8-5.6×1014Ω•cm：拉伸强度：31.2-36.8MPa;平均环刚度为16.2-18.1kN/m2；
（2）本发明中的缠绕管生产装置，通过将中空壁异型管送入缠绕笼上缠绕，通过第二电机转动带动第一链轮转动，第一链轮通过链条带动第二链轮以及配合齿轮转动，带动了齿轮盘缓慢转动，使得中空壁异型管在缠绕笼上缠绕，将焊接料放入进料斗，焊接料经过挤出机上的螺杆、输料管内壁及加热圈的剪切加热，得到高温焊接料，高温焊接料将中空壁异型管缠绕融合连接处进行焊接，缠绕笼旋转的过程中，通过第一侧挡板、第二侧挡板对中空壁异型管焊接处进行挤压，增加粘连可靠性，得到缠绕管；该缠绕管生产装置完成了中空壁异型管自动生产缠绕管的过程，该装置结构简单，易于操作；
（3）本发明中的缠绕管生产装置，通过中空壁异型管穿过第一限位轮、第二限位轮之间，第一限位轮、第二限位轮将中空壁异型管压紧，避免中空壁异型管缠绕过程中发生振动，导致中空壁异型管缠绕的不均匀，使得生产的缠绕管上存在缝隙，通过鼓风机输送空气加热机释放的高温空气，将中空壁异型管上的塑料层进行软化，通过将焊接料从焊接料嘴中挤出，对中空壁异型管融合连接处进行焊接，通过第一压轮、第二压轮将缠绕的软化的中空壁异型管融合连接处的焊接料进行压合，进一步避免了生产的缠绕管上存在缝隙，避免管道开裂；
（4）本发明中的缠绕管生产装置，中空壁异型管通过第一限位轮、第二限位轮时，第一限位轮、第二限位轮均可以随着中空壁异型管向前运动而进行转动，避免了对中空壁异型管限位时对其造成损伤；第二压轮一端位于安装套中与弹簧连接，使得第二压轮进行压合时受到摩擦力太大可以通过弹簧收缩，使得第二压轮压合时不至于由于过大的压力损伤中空壁异型管，而且缠绕笼上的连接柱上均活动套接辊筒，避免缠绕笼转动时由于摩擦力太大对缠绕管内壁造成损伤，该装置的部分机构可以进行转动，使得缠绕管在生产过程中不会造成损伤。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明中缠绕管生产装置的结构示意图；
图2是本发明中缠绕管生产装置的正视图；
图3是本发明中缠绕管生产装置的侧视图；
图4是本发明中缠绕管本体结构示意图；
图5是本发明中图4的B处放大图；
图6是本发明中图3的A处放大图；
图7是本发明中第一限位轮、第二限位轮连接视图；
图8是本发明中进料斗、输料箱、输料管、焊接料管的内部示意图；
图9是本发明中缠绕笼的结构示意图；
图10是本发明中第二压轮、安装套连接视图；
图11是本发明中第一压轮、电机箱连接视图；
图12是本发明中热风管、热风室连接视图。
图中：100、缠绕管本体；101、中空壁异型管；102、塑料层；103、钢带；1、安装底座；2、第一电机；3、进料斗；4、输料箱；5、输料管；6、焊接料管；7、L型柱；8、第一压轮；9、支撑转轴；10、热风管；11、第一限位轮；12、安装板；13、进料管；14、缠绕笼；15、第一侧挡板；16、第二压轮；17、安装套；18、第二电机；19、支撑板；20、第一支撑柱；21、第二支撑柱；22、第二侧挡板；23、支撑架；24、空气加热机；25、鼓风机；26、齿轮盘；27、第一链轮；28、第二链轮；29、配合齿轮；30、减速板；31、螺杆；32、焊接料嘴；33、连接柱；34、辊筒；35、入风口；36、热风室；37、弹簧；38、安装架；39、第三电机；40、电机箱；41、第四电机；42、安装柱；43、第二限位轮；44、风量调节阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
对比例1：
对单以塑料材质制备而得的中空壁缠绕管进行性能检测，对比例1的检测结果：使用寿命小于五十年；表面电阻率3.4×1014Ω•cm：拉伸强度：24.1MPa;平均环刚度为13.8kN/m2；
对比例2：
对以塑料材质包覆钢丝网制备而得的中空壁缠绕管进行性能检测，对比例2的检测结果：使用寿命小于五十年；表面电阻率3.6×1014Ω•cm：拉伸强度：28.6MPa;平均环刚度为14.6kN/m2；
实施例1：
请参阅图1-12所示，本发明为一种高刚度抗静电中空壁缠绕管，包括缠绕管本体，缠绕管本体由中空壁异型管缠绕融合而成，中空壁异型管内部设有钢带，钢带包覆于塑料层中；
中空壁异型管包括以下按重量份的原料：高密度聚乙烯80份、改性剂3份、苯乙烯5份、过氧化苯甲酰0.1份、短玻璃纤维20份、硅烷偶联剂0.2份、复合稳定剂2份；
该高刚度抗静电中空壁缠绕管包括以下步骤制得：
步骤一：按重量份的组分称取原料；
步骤二：对短玻璃纤维进行处理；
步骤三：制备高密度聚乙烯混料；
步骤四：制备中空壁异型管；
步骤五：制备该高刚度抗静电中空壁缠绕管。
复合稳定剂为抗氧剂1010与亚磷酸三苯酯按质量比为1:1组成的混合物， 硅烷偶联剂为KH-550，改性剂为酸酐或环氧基改性剂。
一种高刚度抗静电中空壁缠绕管的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：按重量份的组分称取原料；
步骤二：对短玻璃纤维进行处理：将短玻璃纤维浸入在质量比浓度为1-2%的硅烷偶联剂的水溶液中，浸泡10min；将浸泡后的短玻璃纤维在温度为80-90℃的条件下烘干30min，再升温至130℃下反应30min，得到表面处理过的短玻璃纤维；
步骤三：制备高密度聚乙烯混料：将高密度聚乙烯、改性剂、苯乙烯在高混机中以1500r/min混料3min，加入过氧化苯甲酰继续混料3min，再加入复合稳定剂继续混料2min，得高密度聚乙烯混料；
步骤四：制备中空壁异型管：S1、在高密度聚乙烯混料中加入步骤二中得到的表面处理过的短玻璃纤维，在高混机以800r/min混料3min，混匀后，置于单螺杆挤出机中；S2、选取高强度的钢带装入挂带机，然后将钢带置于钢带矫直机，用高频加热器对钢带加热6分钟；S3、将钢带伸入包覆模具，将单螺杆挤出机内的高密度聚乙烯混料挤入包覆模具，高密度聚乙烯混料包覆钢带，牵引冷却，在真空环境下定型，得到中空壁异型管；
步骤五：制备该高刚度抗静电中空壁缠绕管：在输送机的作用下将中空壁异型管送入缠绕管生产装置的缠绕笼上缠绕，通过空气加热机将空气加热，使用鼓风机将热空气输送至热风管，对中空壁异型管缠绕融合位置加热8分钟，同时将高密度聚乙烯混料相同配方的焊接料放入进料斗，焊接料经过螺杆、输料管内壁及加热圈的剪切加热，使得焊接料加热升温，得到高温焊接料，将高温焊接料通过螺杆输送至焊接料管，将高温焊接料从焊接料嘴挤出，焊接中空壁异型管融合位置，通过第一压轮、第二压轮将融合连接处压合，通过第一侧挡板、第二侧挡板将融合连接处进行挤压，增加粘连可靠性，得到缠绕管，将融合成的缠绕管旋转牵引、剥取切割位置的钢带、切割修整，完成后检验入库，得到该高刚度抗静电中空壁缠绕管。
步骤四中的单螺杆挤出机的加料段温度为160℃，熔融段温度180℃，均化段温度200℃，螺杆转速为50r/min，包覆模具温度为190℃。
步骤五中的焊接料挤出温度进料段为180℃，塑化段为200℃，均化段为210℃，焊嘴温度为230℃，空气加热机温度300℃；冷却水温度15℃；冷却定型真空压力为0.5MPa。
对实施例1中的高刚度抗静电中空壁缠绕管性能检测，实施例1的检测结果：使用寿命大于五十年；表面电阻率4.8×1014Ω•cm：拉伸强度：31.2MPa;平均环刚度为16.2kN/m2；
实施例2：
请参阅图1-12所示，本发明为一种高刚度抗静电中空壁缠绕管，包括缠绕管本体，缠绕管本体由中空壁异型管缠绕融合而成，中空壁异型管内部设有钢带，钢带包覆于塑料层中；
中空壁异型管包括以下按重量份的原料：高密度聚乙烯90份、改性剂5份、苯乙烯7份、过氧化苯甲酰0.3份、短玻璃纤维30份、硅烷偶联剂0.6份、复合稳定剂3份；
该高刚度抗静电中空壁缠绕管包括以下步骤制得：
步骤一：按重量份的组分称取原料；
步骤二：对短玻璃纤维进行处理；
步骤三：制备高密度聚乙烯混料；
步骤四：制备中空壁异型管；
步骤五：制备该高刚度抗静电中空壁缠绕管。
复合稳定剂为抗氧剂1010与亚磷酸三苯酯按质量比为1:1组成的混合物， 硅烷偶联剂为KH-550，改性剂为酸酐或环氧基改性剂。
一种高刚度抗静电中空壁缠绕管的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：按重量份的组分称取原料；
步骤二：对短玻璃纤维进行处理：将短玻璃纤维浸入在质量比浓度为1-2%的硅烷偶联剂的水溶液中，浸泡10min；将浸泡后的短玻璃纤维在温度为80-90℃的条件下烘干30min，再升温至130℃下反应30min，得到表面处理过的短玻璃纤维；
步骤三：制备高密度聚乙烯混料：将高密度聚乙烯、改性剂、苯乙烯在高混机中以1500r/min混料3min，加入过氧化苯甲酰继续混料3min，再加入复合稳定剂继续混料2min，得高密度聚乙烯混料；
步骤四：制备中空壁异型管：S1、在高密度聚乙烯混料中加入步骤二中得到的表面处理过的短玻璃纤维，在高混机以800r/min混料3min，混匀后，置于单螺杆挤出机中；S2、选取高强度的钢带装入挂带机，然后将钢带置于钢带矫直机，用高频加热器对钢带加热6分钟；S3、将钢带伸入包覆模具，将单螺杆挤出机内的高密度聚乙烯混料挤入包覆模具，高密度聚乙烯混料包覆钢带，牵引冷却，在真空环境下定型，得到中空壁异型管；
步骤五：制备该高刚度抗静电中空壁缠绕管：在输送机的作用下将中空壁异型管送入缠绕管生产装置的缠绕笼上缠绕，通过空气加热机将空气加热，使用鼓风机将热空气输送至热风管，对中空壁异型管缠绕融合位置加热8分钟，同时将高密度聚乙烯混料相同配方的焊接料放入进料斗，焊接料经过螺杆、输料管内壁及加热圈的剪切加热，使得焊接料加热升温，得到高温焊接料，将高温焊接料通过螺杆输送至焊接料管，将高温焊接料从焊接料嘴挤出，焊接中空壁异型管融合位置，通过第一压轮、第二压轮将融合连接处压合，通过第一侧挡板、第二侧挡板将融合连接处进行挤压，增加粘连可靠性，得到缠绕管，将融合成的缠绕管旋转牵引、剥取切割位置的钢带、切割修整，完成后检验入库，得到该高刚度抗静电中空壁缠绕管。
步骤四中的单螺杆挤出机的加料段温度为170℃，熔融段温度110℃，均化段温度230℃，螺杆转速为75r/min，包覆模具温度为195℃。
步骤五中的焊接料挤出温度进料段为190℃，塑化段为205℃，均化段为220℃，焊嘴温度为235℃，空气加热机温度325℃；冷却水温度17℃；冷却定型真空压力为0.5MPa。
对实施例2中的高刚度抗静电中空壁缠绕管性能检测，实施例2的检测结果：使用寿命大于五十年；表面电阻率5.2×1014Ω•cm：拉伸强度：34.0MPa;平均环刚度为17.1kN/m2；
实施例3：
请参阅图1-12所示，本发明为一种高刚度抗静电中空壁缠绕管，包括缠绕管本体，缠绕管本体由中空壁异型管缠绕融合而成，中空壁异型管内部设有钢带，钢带包覆于塑料层中；
中空壁异型管包括以下按重量份的原料：高密度聚乙烯100份、改性剂6份、苯乙烯8份、过氧化苯甲酰0.5份、短玻璃纤维40份、硅烷偶联剂1份、复合稳定剂4份；
该高刚度抗静电中空壁缠绕管包括以下步骤制得：
步骤一：按重量份的组分称取原料；
步骤二：对短玻璃纤维进行处理；
步骤三：制备高密度聚乙烯混料；
步骤四：制备中空壁异型管；
步骤五：制备该高刚度抗静电中空壁缠绕管。
复合稳定剂为抗氧剂1010与亚磷酸三苯酯按质量比为1:1组成的混合物， 硅烷偶联剂为KH-550，改性剂为酸酐或环氧基改性剂。
一种高刚度抗静电中空壁缠绕管的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：按重量份的组分称取原料；
步骤二：对短玻璃纤维进行处理：将短玻璃纤维浸入在质量比浓度为1-2%的硅烷偶联剂的水溶液中，浸泡10min；将浸泡后的短玻璃纤维在温度为80-90℃的条件下烘干30min，再升温至130℃下反应30min，得到表面处理过的短玻璃纤维；
步骤三：制备高密度聚乙烯混料：将高密度聚乙烯、改性剂、苯乙烯在高混机中以1500r/min混料3min，加入过氧化苯甲酰继续混料3min，再加入复合稳定剂继续混料2min，得高密度聚乙烯混料；
步骤四：制备中空壁异型管：S1、在高密度聚乙烯混料中加入步骤二中得到的表面处理过的短玻璃纤维，在高混机以800r/min混料3min，混匀后，置于单螺杆挤出机中；S2、选取高强度的钢带装入挂带机，然后将钢带置于钢带矫直机，用高频加热器对钢带加热6分钟；S3、将钢带伸入包覆模具，将单螺杆挤出机内的高密度聚乙烯混料挤入包覆模具，高密度聚乙烯混料包覆钢带，牵引冷却，在真空环境下定型，得到中空壁异型管；
步骤五：制备该高刚度抗静电中空壁缠绕管：在输送机的作用下将中空壁异型管送入缠绕管生产装置的缠绕笼上缠绕，通过空气加热机将空气加热，使用鼓风机将热空气输送至热风管，对中空壁异型管缠绕融合位置加热8分钟，同时将高密度聚乙烯混料相同配方的焊接料放入进料斗，焊接料经过螺杆、输料管内壁及加热圈的剪切加热，使得焊接料加热升温，得到高温焊接料，将高温焊接料通过螺杆输送至焊接料管，将高温焊接料从焊接料嘴挤出，焊接中空壁异型管融合位置，通过第一压轮、第二压轮将融合连接处压合，通过第一侧挡板、第二侧挡板将融合连接处进行挤压，增加粘连可靠性，得到缠绕管，将融合成的缠绕管旋转牵引、剥取切割位置的钢带、切割修整，完成后检验入库，得到该高刚度抗静电中空壁缠绕管。
步骤四中的单螺杆挤出机的加料段温度为180℃，熔融段温度240℃，均化段温度260℃，螺杆转速为150r/min，包覆模具温度为200℃。
步骤五中的焊接料挤出温度进料段为200℃，塑化段为210℃，均化段为230℃，焊嘴温度为240℃，空气加热机温度350℃；冷却水温度20℃；冷却定型真空压力为0.5MPa。
对实施例3中的高刚度抗静电中空壁缠绕管性能检测，实施例3的检测结果：使用寿命大于五十年；表面电阻率5.6×1014Ω•cm：拉伸强度：36.8MPa;平均环刚度为18.1kN/m2；
实施例4：
本实施例的缠绕管生产装置用于缠绕管的生产，包括安装底座1、输料箱4，安装底座1顶部中心位置安装有输料箱4，输料箱4顶部连通安装有进料管13，进料管13顶部连通安装有进料斗3，进料斗3内壁两侧均倾斜安装有减速板30，输料箱4一侧连通安装有输料管5，输料箱4、输料管5内腔中安装有螺杆31，螺杆31上螺旋缠绕有加热圈，螺杆31一端贯穿输料箱4一侧连接至第一电机2的输出轴上，输料管5远离输料箱4一端螺纹连接有焊接料管6，焊接料管6底端安装有焊接料嘴32；
安装底座1一侧上设有缠绕笼14，缠绕笼14上套有缠绕管本体100，缠绕管本体100由中空壁异型管101缠绕融合而成，中空壁异型管101上设有第二限位轮43，中空壁异型管101两侧均设有第一限位轮11，两侧第一限位轮11分别与第二限位轮43连接，两侧第一限位轮11顶部均连接至安装柱42，安装柱42一端连接至安装底座1一侧上，中空壁异型管101缠绕融合连接处设有第一压轮8、第二压轮16、第一侧挡板15、第二侧挡板22，第一压轮8套接在第四电机41的输出轴上，第四电机41安装在电机箱40内腔，电机箱40与第一压轮8的外壳固定连接，电机箱40远离第四电机41一端安装在安装底座1一侧上，第一侧挡板15通过柱体连接有L型柱7，L型柱7远离第一侧挡板15一端安装在安装底座1一侧上，第二压轮16安装在安装架38上，安装架38一侧安装有第三电机39，第二压轮16套接在第三电机39的输出轴上，安装架38远离第二压轮16一端套接有安装套17，安装套17内腔中安装有弹簧37，弹簧37一端连接至安装架38一端，安装套17底部安装有第一支撑柱20，第二侧挡板22通过柱体转动连接有第二支撑柱21，第二侧挡板22一侧安装有切割刃；
缠绕笼14内腔中安装有支撑架23，缠绕笼14下方两侧均设有支撑转轴9，缠绕笼14上设有若干连接柱33，若干连接柱33上均活动套接有辊筒34，缠绕笼14通过若干连接柱33连接有齿轮盘26，齿轮盘26啮合连接有配合齿轮29，配合齿轮29一侧焊接有第二链轮28，配合齿轮29、第二链轮28通过柱体安装在安装底座1一侧上，第二链轮28通过链条连接有第一链轮27，第一链轮27套接在第二电机18的输出轴上，第二电机18底部安装有支撑板19，支撑板19一端连接至安装底座1上；
焊接料管6一侧设有热风管10，热风管10上安装有风量调节阀44，热风管10远离风量调节阀44一端套接有热风室36，热风室36顶部贯穿安装有紧固螺栓，热风室36内部开设有入风口35，入风口35通过管道贯穿安装底座1一侧连通至鼓风机25的出风口，鼓风机25的进风口连通空气加热机24，鼓风机25、空气加热机24均安装在安装板12顶部，安装板12安装在安装底座1内部。
请参阅图1-12所示，本发明中的缠绕管生产装置的工作过程如下：
将中空壁异型管安装在输送机上，在输送机作用下，将中空壁异型管送入缠绕管生产装置的缠绕笼上缠绕，将中空壁异型管穿过第一限位轮、第二限位轮之间，启动第二电机，第二电机转动带动第一链轮转动，第一链轮通过链条带动第二链轮以及配合齿轮转动，带动了齿轮盘缓慢转动，使得中空壁异型管在缠绕笼上缠绕，将焊接料放入进料斗，焊接料经过减速板减速，通过进料管落入输料箱中，启动第一电机，第一电机转动，带动了输料箱、输料管内部的螺杆转动，螺杆转动将焊接料向焊接料管中输送，在输送的过程中，焊接料通过螺杆、输料管内壁及加热圈的剪切加热，使得焊接料加热升温，加热完成的焊接料从焊接料嘴中挤出，对中空壁异型管融合连接处进行焊接；
启动空气加热机，空气加热机对空气进行加热，通过鼓风机输送，得到高温热风，高温热风通过入风口输送至热风室，调节风量调节阀从热风管释放高温热风，对中空壁异型管缠绕融合位置加热，将中空壁异型管上的塑料层进行软化，启动第三电机，带动了第二压轮快速旋转，启动第四电机，带动了第一压轮快速旋转，第一压轮、第二压轮将缠绕的软化的中空壁异型管进行压合、融合，缠绕笼旋转的过程中，中空壁异型管融合连接处被第一侧挡板、第二侧挡板挤压，增加粘连可靠性，得到缠绕管，将融合成的缠绕管旋转牵引、剥取切割位置的钢带、切割修整，完成后检验入库，得到该高刚度抗静电中空壁缠绕管。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高刚度抗静电中空壁缠绕管，其特征在于，包括缠绕管本体（100），所述缠绕管本体（100）由中空壁异型管（101）缠绕融合而成，所述中空壁异型管（101）内部设有钢带（103），所述钢带（103）包覆于塑料层（102）中；
所述中空壁异型管（101）包括以下按重量份的原料：高密度聚乙烯80-100份、改性剂3-6份、苯乙烯5-8份、过氧化苯甲酰0.1-0.5份、短玻璃纤维20-40份、硅烷偶联剂0.2-1份、复合稳定剂2-4份；
该高刚度抗静电中空壁缠绕管包括以下步骤制得：
步骤一：按重量份的组分称取原料；
步骤二：对短玻璃纤维进行处理：将短玻璃纤维浸入在质量比浓度为1-2%的硅烷偶联剂的水溶液中，浸泡10min；将浸泡后的短玻璃纤维在温度为80-90℃的条件下烘干30min，再升温至130℃下反应30min，得到表面处理过的短玻璃纤维；
步骤三：制备高密度聚乙烯混料：将高密度聚乙烯、改性剂、苯乙烯在高混机中以1500r/min混料3min，加入过氧化苯甲酰继续混料3min，再加入复合稳定剂继续混料2min，得高密度聚乙烯混料；
步骤四：制备中空壁异型管：S1、在高密度聚乙烯混料中加入步骤二中得到的表面处理过的短玻璃纤维，在高混机以800r/min混料3min，混匀后，置于单螺杆挤出机中；S2、选取高强度的钢带装入挂带机，然后将钢带置于钢带矫直机，用高频加热器对钢带加热6分钟；S3、将钢带伸入包覆模具，将单螺杆挤出机内的高密度聚乙烯混料挤入包覆模具，高密度聚乙烯混料包覆钢带，牵引冷却，在真空环境下定型，得到中空壁异型管；
步骤五：制备该高刚度抗静电中空壁缠绕管：在输送机的作用下将中空壁异型管送入缠绕管生产装置的缠绕笼上缠绕，通过空气加热机将空气加热，使用鼓风机将热空气输送至热风管，对中空壁异型管缠绕融合位置加热8分钟，同时将高密度聚乙烯混料相同配方的焊接料放入进料斗，焊接料经过螺杆、输料管内壁及加热圈的剪切加热，使得焊接料加热升温，得到高温焊接料，将高温焊接料通过螺杆输送至焊接料管，将高温焊接料从焊接料嘴挤出，焊接中空壁异型管融合位置，通过第一压轮、第二压轮将融合连接处压合，通过第一侧挡板、第二侧挡板将融合连接处进行挤压，增加粘连可靠性，得到缠绕管，将融合成的缠绕管旋转牵引、剥取切割位置的钢带、切割修整，完成后检验入库，得到该高刚度抗静电中空壁缠绕管；
其中，所述缠绕管生产装置包括安装底座（1）、输料箱（4），安装底座（1）顶部中心位置安装有输料箱（4），输料箱（4）顶部连通安装有进料管（13），进料管（13）顶部连通安装有进料斗（3），进料斗（3）内壁两侧均倾斜安装有减速板（30），输料箱（4）一侧连通安装有输料管（5），输料箱（4）、输料管（5）内腔中安装有螺杆（31），螺杆（31）上螺旋缠绕有加热圈，螺杆（31）一端贯穿输料箱（4）一侧连接至第一电机（2）的输出轴上，输料管（5）远离输料箱（4）一端螺纹连接有焊接料管（6），焊接料管（6）底端安装有焊接料嘴（32）；
安装底座（1）一侧上设有缠绕笼（14），缠绕笼（14）上套有缠绕管本体（100），缠绕管本体（100）由中空壁异型管（101）缠绕融合而成，中空壁异型管（101）上设有第二限位轮（43），中空壁异型管（101）两侧均设有第一限位轮（11），两侧第一限位轮（11）分别与第二限位轮（43）连接，两侧第一限位轮（11）顶部均连接至安装柱（42），安装柱（42）一端连接至安装底座（1）一侧上，中空壁异型管（101）缠绕融合连接处设有第一压轮（8）、第二压轮（16）、第一侧挡板（15）、第二侧挡板（22），第一压轮（8）套接在第四电机（41）的输出轴上，第四电机（41）安装在电机箱（40）内腔，电机箱（40）与第一压轮（8）的外壳固定连接，电机箱（40）远离第四电机（41）一端安装在安装底座（1）一侧上，第一侧挡板（15）通过柱体连接有L型柱（7），L型柱（7）远离第一侧挡板（15）一端安装在安装底座（1）一侧上，第二压轮（16）安装在安装架（38）上，安装架（38）一侧安装有第三电机（39），第二压轮（16）套接在第三电机（39）的输出轴上，安装架（38）远离第二压轮（16）一端套接有安装套（17），安装套（17）内腔中安装有弹簧（37），弹簧（37）一端连接至安装架（38）一端，安装套（17）底部安装有第一支撑柱（20），第二侧挡板（22）通过柱体转动连接有第二支撑柱（21），第二侧挡板（22）一侧安装有切割刃；
缠绕笼（14）内腔中安装有支撑架（23），缠绕笼（14）下方两侧均设有支撑转轴（9），缠绕笼（14）上设有若干连接柱（33），若干连接柱（33）上均活动套接有辊筒（34），缠绕笼（14）通过若干连接柱（33）连接有齿轮盘（26），齿轮盘（26）啮合连接有配合齿轮（29），配合齿轮（29）一侧焊接有第二链轮（28），配合齿轮（29）、第二链轮（28）通过柱体安装在安装底座（1）一侧上，第二链轮（28）通过链条连接有第一链轮（27），第一链轮（27）套接在第二电机（18）的输出轴上，第二电机（18）底部安装有支撑板（19），支撑板（19）一端连接至安装底座（1）上；
焊接料管（6）一侧设有热风管（10），热风管（10）上安装有风量调节阀（44），热风管（10）远离风量调节阀（44）一端套接有热风室（36），热风室（36）顶部贯穿安装有紧固螺栓，热风室（36）内部开设有入风口（35），入风口（35）通过管道贯穿安装底座（1）一侧连通至鼓风机（25）的出风口，鼓风机（25）的进风口连通空气加热机（24），鼓风机（25）、空气加热机（24）均安装在安装板（12）顶部，安装板（12）安装在安装底座（1）内部。
2.根据权利要求1所述的一种高刚度抗静电中空壁缠绕管,其特征在于，所述复合稳定剂为抗氧剂1010与亚磷酸三苯酯按质量比为1:1组成的混合物， 所述硅烷偶联剂为KH-550，所述改性剂为酸酐或环氧基改性剂。
3.根据权利要求1所述的一种高刚度抗静电中空壁缠绕管的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按重量份的组分称取原料；
步骤二：对短玻璃纤维进行处理：将短玻璃纤维浸入在质量比浓度为1-2%的硅烷偶联剂的水溶液中，浸泡10min；将浸泡后的短玻璃纤维在温度为80-90℃的条件下烘干30min，再升温至130℃下反应30min，得到表面处理过的短玻璃纤维；
步骤三：制备高密度聚乙烯混料：将高密度聚乙烯、改性剂、苯乙烯在高混机中以1500r/min混料3min，加入过氧化苯甲酰继续混料3min，再加入复合稳定剂继续混料2min，得高密度聚乙烯混料；
步骤四：制备中空壁异型管：S1、在高密度聚乙烯混料中加入步骤二中得到的表面处理过的短玻璃纤维，在高混机以800r/min混料3min，混匀后，置于单螺杆挤出机中；S2、选取高强度的钢带装入挂带机，然后将钢带置于钢带矫直机，用高频加热器对钢带加热6分钟；S3、将钢带伸入包覆模具，将单螺杆挤出机内的高密度聚乙烯混料挤入包覆模具，高密度聚乙烯混料包覆钢带，牵引冷却，在真空环境下定型，得到中空壁异型管；
步骤五：制备该高刚度抗静电中空壁缠绕管：在输送机的作用下将中空壁异型管送入缠绕管生产装置的缠绕笼上缠绕，通过空气加热机将空气加热，使用鼓风机将热空气输送至热风管，对中空壁异型管缠绕融合位置加热8分钟，同时将高密度聚乙烯混料相同配方的焊接料放入进料斗，焊接料经过螺杆、输料管内壁及加热圈的剪切加热，使得焊接料加热升温，得到高温焊接料，将高温焊接料通过螺杆输送至焊接料管，将高温焊接料从焊接料嘴挤出，焊接中空壁异型管融合位置，通过第一压轮、第二压轮将融合连接处压合，通过第一侧挡板、第二侧挡板将融合连接处进行挤压，增加粘连可靠性，得到缠绕管，将融合成的缠绕管旋转牵引、剥取切割位置的钢带、切割修整，完成后检验入库，得到该高刚度抗静电中空壁缠绕管。
4.根据权利要求3所述的一种高刚度抗静电中空壁缠绕管的加工工艺，其特征在于，所述步骤四中的单螺杆挤出机的加料段温度为160-180℃，熔融段温度180-240℃，均化段温度200-260℃，螺杆转速为50-150r/min，所述包覆模具温度为190-200℃。
5.根据权利要求3所述的一种高刚度抗静电中空壁缠绕管的加工工艺，其特征在于，所述步骤五中的焊接料挤出温度进料段为180-200℃，塑化段为200-210℃，均化段为210-230℃，焊嘴温度为230-240℃，空气加热机温度300-350℃；冷却水温度15-20℃；冷却定型真空压力为0.5MPa。
6.根据权利要求3所述的一种高刚度抗静电中空壁缠绕管的加工工艺，其特征在于，所述步骤五中的缠绕管生产装置的工作过程如下：
将中空壁异型管安装在输送机上，在输送机作用下，将中空壁异型管送入缠绕管生产装置的缠绕笼上缠绕，将中空壁异型管穿过第一限位轮、第二限位轮之间，启动第二电机，第二电机转动带动第一链轮转动，第一链轮通过链条带动第二链轮以及配合齿轮转动，带动了齿轮盘缓慢转动，使得中空壁异型管在缠绕笼上缠绕，将焊接料放入进料斗，焊接料经过减速板减速，通过进料管落入输料箱中，启动第一电机，第一电机转动，带动了输料箱、输料管内部的螺杆转动，螺杆转动将焊接料向焊接料管中输送，在输送的过程中，焊接料通过螺杆、输料管内壁及加热圈的剪切加热，使得焊接料加热升温，加热完成的焊接料从焊接料嘴中挤出，对中空壁异型管融合连接处进行焊接；
启动空气加热机，空气加热机对空气进行加热，通过鼓风机输送，得到高温热风，高温热风通过入风口输送至热风室，调节风量调节阀从热风管释放高温热风，对中空壁异型管缠绕融合位置加热，将中空壁异型管上的塑料层进行软化，启动第三电机，带动了第二压轮快速旋转，启动第四电机，带动了第一压轮快速旋转，第一压轮、第二压轮将缠绕的软化的中空壁异型管进行压合、融合，缠绕笼旋转的过程中，中空壁异型管融合连接处被第一侧挡板、第二侧挡挤压，增加粘连可靠性，得到缠绕管，将融合成的缠绕管旋转牵引、剥取切割位置的钢带、切割修整，完成后检验入库，得到该高刚度抗静电中空壁缠绕管。
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