CN110939799A - 一种基于玄武岩纤维的管道修复软管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，包括由外至内依次分布的聚乙烯表面层、聚酯纤维料层、玄武岩纤维缠绕层、聚酯纺织增加层以及外层黏合剂；管道修复软管通过外层黏合剂粘合在需要修复的管道内壁，聚酯纤维料层和聚酯纺织增加层起到支撑的作用，软管通过光敏固化或热固化的方式形成高结构强度的管道修复软管，玄武岩纤维缠绕层通过交叉缠绕的结构大大提高了管道修复软管的韧性；本结构能够适用于城市管道的修复工作，增强修复软管的内部握裹性能，增大软管管壁的抗剪切力和断裂力，明显提高修复软管的结构强度，延长使用期限。

Description

一种基于玄武岩纤维的管道修复软管

技术领域

本发明涉及地下管道修复技术领域，具体而言，涉及一种基于玄武岩纤维的管道修复软管。

背景技术

玄武岩纤维：以天然玄武岩拉制的连续纤维。是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色，有金属光泽。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因此是一种名副其实的绿色、环保材料。

管道修复是指，对破损、泄漏的输送管道采取各种技术使其恢复正常的使用功能，其修复包括外防腐层修复与内修复两中技术。现有技术的城市街道管道修复中，还未见将玄武岩纤维利用在修复软管中的报道，利用玄武岩纤维的软管，将大大增加管道的韧性和强度，延长了软管的使用期限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，其能够适用于城市管道的修复工作，增强修复软管的内部握裹性能，增大软管管壁的抗剪切力和断裂力，明显提高修复软管的结构强度，延长使用期限。

本发明的实施例是这样实现的：

一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，其包括聚乙烯表面层、聚酯纤维料层、玄武岩纤维缠绕层、聚酯纺织增加层以及外层黏合剂，玄武岩纤维缠绕层为玄武岩短切纤维相互交叉缠绕而成，多个玄武岩短切纤维相互交叉连成网片状结构且环向连接呈管道状，玄武岩短切纤维的单丝直径为8～15μm，玄武岩短切纤维的长度为10～15mm，聚乙烯表面层为涂层且涂覆在聚酯纤维层外，玄武岩纤维缠绕层设置在聚酯纤维料层内，聚酯纺织增加层设置在玄武岩纤维缠绕层内，外层黏合剂设置在聚酯纺织增加层内壁。

在本发明较佳的实施例中，上述基于玄武岩纤维的管道修复软管使用时，基于玄武岩纤维的管道修复软管的内侧外翻且外侧内折，形成的软管结构从外至内为：外层黏合剂、聚酯纺织增加层、玄武岩纤维缠绕层、聚酯纤维料层、聚乙烯表面层。

在本发明较佳的实施例中，上述玄武岩短切纤维的厚度为0.05～1mm，玄武岩短切纤维可嵌入设置在聚酯纤维料层的外侧或内侧。

在本发明较佳的实施例中，上述聚酯纺织增加层为在管道修复过程中内衬于原始管道内壁的部分，聚酯纺织增加层是以聚酯纤维为原料制成无纺布而形成的，聚酯纺织增加层中混有堵漏剂，使聚酯纺织增加层得致密不透气。

在本发明较佳的实施例中，上述聚酯纤维料层为聚酯纤维混入热固性胶黏剂或光固化胶黏剂形成的，基于玄武岩纤维的管道修复软管通过通入热蒸气或使用光照而固化。

在本发明较佳的实施例中，上述聚酯纺织增加层的厚度范围为：2mm～20mm。

在本发明较佳的实施例中，上述聚酯纤维料层的厚度范围为：5mm～50mm。

在本发明较佳的实施例中，上述外层黏合剂为有机合成黏合剂，包括热固性树脂或热塑性树脂。

本发明的有益效果是：

本发明通过玄武岩纤维料层增加管道修复软管的韧性和强度，通过玄武岩短切纤维的缠绕增加了管道修复软管内的握裹力，通过聚酯纤维料层和聚酯纺织增加层形成管道修复软管的热固性结构，便于现有的管道内壁的修复，通过聚乙烯表面层形成保护，通过外层黏合剂将软管强力结合在管道内壁；本结构能够适用于城市管道的修复工作，增强修复软管的内部握裹性能，增大软管管壁的抗剪切力和断裂力，明显提高修复软管的结构强度，延长使用期限。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。

图1为本发明基于玄武岩纤维的管道修复软管的第一实施例示意图；

图2为本发明基于玄武岩纤维的管道修复软管的第二实施例示意图；

图标：1-聚乙烯表面层；2-聚酯纤维料层；3-玄武岩纤维缠绕层；4-聚酯纺织增加层；5-外层黏合剂。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和表示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，其包括由外至内依次分布的聚乙烯表面层1、聚酯纤维料层2、玄武岩纤维缠绕层3、聚酯纺织增加层4以及外层黏合剂5，在使用基于玄武岩纤维的管道修复软管时，基于玄武岩纤维的管道修复软管的内侧外翻且外侧内折，形成的软管结构从外至内为：外层黏合剂5、聚酯纺织增加层 4、玄武岩纤维缠绕层3、聚酯纤维料层2、聚乙烯表面层1；管道修复软管通过外层黏合剂5粘合在需要修复的管道内壁，聚酯纤维料层2和聚酯纺织增加层4起到支撑的作用，软管通过光敏固化或热固化的方式形成高结构强度的管道修复软管，玄武岩纤维缠绕层3 通过交叉缠绕的结构大大提高了管道修复软管的韧性，增大了管道修复软管的抗性，通过聚乙烯表面层1形成抗腐蚀的内壁。

玄武岩纤维缠绕层3为玄武岩短切纤维相互交叉缠绕而成，玄武岩纤维是以天然玄武岩拉制的连续纤维，是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，玄武岩短切纤维为长度较短的玄武岩纤维，其中玄武岩短切纤维的单丝直径为15μm，玄武岩短切纤维的长度为12mm，多个玄武岩短切纤维相互交叉编织而连成网片状结构，玄武岩短切纤维环向缠绕聚酯纤维料层2一周而连接呈管道状，玄武岩短切纤维形成的玄武岩纤维缠绕层3的厚度为1mm，玄武岩短切纤维可嵌入设置在聚酯纤维料层2的外侧或内侧，本实施例的玄武岩短切纤维嵌入在聚酯纤维料层2的内侧；玄武岩纤维缠绕层3的加入，能够明显地提高管道修复软管的握裹性能，增强软管的抗裂性能和抗剪切性能，根据实验数据得到增加玄武岩纤维缠绕层3后，软管的断裂强度为5Mpa，而原始软管的断裂强度约为1Mpa，其明显提高了软管的抗性。

玄武岩纤维缠绕层3位于聚酯纤维料层2的内侧，玄武岩纤维缠绕层3和聚酯纺织增加层4之间通过现有的粘合胶粘结并将两层结构压制制成，聚乙烯表面层1为涂层且涂覆在聚酯纤维层外，聚乙烯是高分子有机化合物，由乙烯聚合而成，分为低分子量和高分子量两种，低分子量的一般呈液体状，高分子量的一般呈固体状，高密度的聚乙烯具有刚性、硬度和机械强度大的特性，同时其具有化学稳定性、绝缘性和一定的防腐性能，玄武岩纤维缠绕层3设置在聚酯纤维料层2内侧，在制作聚酯纤维料层2呈塑性时，将玄武岩纤维缠绕层3压入聚酯纤维料层2的内壁压制，聚酯纤维料层2的厚度为15mm，聚酯纤维料层2为聚酯纤维混入热固性胶黏剂形成的，热固性胶黏剂为现有技术，本实施例采用的热固性胶黏剂为酚醛树脂胶黏剂，基于玄武岩纤维的管道修复软管通过通入热蒸气或使用光照而固化，聚酯纺织增加层4设置在玄武岩纤维缠绕层3内，聚酯纺织增加层4为在管道修复过程中内衬于原始管道内壁的部分，聚酯纺织增加层4的厚度为8mm，聚酯纺织增加层4是以聚酯纤维为原料制成无纺布而形成的，聚酯纺织增加层4中混有堵漏剂，堵漏剂为现有技术，本实施例采用的堵漏剂为硅溶胶和聚丙烯酰胺，堵漏剂使聚酯纺织增加层4 得致密不透气，外层黏合剂5设置在聚酯纺织增加层4内壁，外层黏合剂5为有机合成黏合剂，包括热固性树脂或热塑性树脂，本实施例采用的热固性树脂为酚醛树脂胶黏剂。

第二实施例

第二实施例与第一实施例部分相同，不同之处在于玄武岩纤维缠绕层3与道修复软管各层的厚度。

请参照图2，实施例提供一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，其包括由外至内依次分布的聚乙烯表面层1、聚酯纤维料层2、玄武岩纤维缠绕层3、聚酯纺织增加层4以及外层黏合剂5，在使用基于玄武岩纤维的管道修复软管时，基于玄武岩纤维的管道修复软管的内侧外翻且外侧内折，形成的软管结构从外至内为：外层黏合剂5、聚酯纺织增加层4、玄武岩纤维缠绕层3、聚酯纤维料层2、聚乙烯表面层1；管道修复软管通过外层黏合剂5 粘合在需要修复的管道内壁，聚酯纤维料层2和聚酯纺织增加层4起到支撑的作用，软管通过光敏固化或热固化的方式形成高结构强度的管道修复软管，玄武岩纤维缠绕层3通过交叉缠绕的结构大大提高了管道修复软管的韧性，增大了管道修复软管的抗性，通过聚乙烯表面层1形成抗腐蚀的内壁。

玄武岩纤维缠绕层3为玄武岩短切纤维相互交叉缠绕而成，玄武岩纤维是以天然玄武岩拉制的连续纤维，是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，玄武岩短切纤维为长度较短的玄武岩纤维，其中玄武岩短切纤维的单丝直径为15μm，玄武岩短切纤维的长度为10cm，多个玄武岩短切纤维相互交叉编织而连成网片状结构，玄武岩短切纤维环向缠绕聚酯纤维料层2一周而连接呈管道状，玄武岩短切纤维形成的玄武岩纤维缠绕层3的厚度为0.1mm，玄武岩短切纤维可嵌入设置在聚酯纤维料层2的外侧或内侧，本实施例的玄武岩短切纤维嵌入在聚酯纤维料层2的内侧；玄武岩纤维缠绕层3的加入，能够明显地提高管道修复软管的握裹性能，增强软管的抗裂性能和抗剪切性能，根据实验数据得到增加玄武岩纤维缠绕层3后，软管的断裂强度为 2.2Mpa，而原始软管的断裂强度约为1Mpa，其明显提高了软管的抗性。

玄武岩纤维缠绕层3位于聚酯纤维料层2的内侧，玄武岩纤维缠绕层3和聚酯纺织增加层4之间通过现有的粘合胶粘结并将两层结构压制制成，聚乙烯表面层1为涂层且涂覆在聚酯纤维层外，聚乙烯是高分子有机化合物，由乙烯聚合而成，分为低分子量和高分子量两种，低分子量的一般呈液体状，高分子量的一般呈固体状，高密度的聚乙烯具有刚性、硬度和机械强度大的特性，同时其具有化学稳定性、绝缘性和一定的防腐性能，玄武岩纤维缠绕层3设置在聚酯纤维料层2内侧，在制作聚酯纤维料层2呈塑性时，将玄武岩纤维缠绕层3压入聚酯纤维料层2的内壁压制，聚酯纤维料层2的厚度为12mm，聚酯纤维料层2为聚酯纤维混入热固性胶黏剂形成的，热固性胶黏剂为现有技术，本实施例采用的热固性胶黏剂为酚醛树脂胶黏剂，基于玄武岩纤维的管道修复软管通过通入热蒸气或使用光照而固化，聚酯纺织增加层4设置在玄武岩纤维缠绕层3内，聚酯纺织增加层4为在管道修复过程中内衬于原始管道内壁的部分，聚酯纺织增加层4的厚度为5mm，聚酯纺织增加层4是以聚酯纤维为原料制成无纺布而形成的，聚酯纺织增加层4中混有堵漏剂，堵漏剂为现有技术，本实施例采用的堵漏剂为硅溶胶和聚丙烯酰胺，堵漏剂使聚酯纺织增加层4 得致密不透气，外层黏合剂5设置在聚酯纺织增加层4内壁，外层黏合剂5为有机合成黏合剂，包括热固性树脂或热塑性树脂，本实施例采用的热固性树脂为酚醛树脂胶黏剂。

综上所述，本发明实例通过玄武岩纤维料层增加管道修复软管的韧性和强度，通过玄武岩短切纤维的缠绕增加了管道修复软管内的握裹力，通过聚酯纤维料层和聚酯纺织增加层形成管道修复软管的热固性结构，便于现有的管道内壁的修复，通过聚乙烯表面层形成保护，通过外层黏合剂将软管强力结合在管道内壁；本结构能够适用于城市管道的修复工作，增强修复软管的内部握裹性能，增大软管管壁的抗剪切力和断裂力，明显提高修复软管的结构强度，延长使用期限。

本说明书描述了本发明的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本发明的所有可能形式。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，其特征在于，包括聚乙烯表面层、聚酯纤维料层、玄武岩纤维缠绕层、聚酯纺织增加层以及外层黏合剂，所述玄武岩纤维缠绕层为玄武岩短切纤维相互交叉缠绕而成，多个所述玄武岩短切纤维相互交叉连成网片状结构且环向连接呈管道状，所述玄武岩短切纤维的单丝直径为8～15μm，所述玄武岩短切纤维的长度为10～15mm，聚乙烯表面层为涂层且涂覆在聚酯纤维层外，所述玄武岩纤维缠绕层设置在聚酯纤维料层内，所述聚酯纺织增加层设置在玄武岩纤维缠绕层内，所述外层黏合剂设置在聚酯纺织增加层内壁。

2.根据权利要求1所述的一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，其特征在于，使用时，所述基于玄武岩纤维的管道修复软管的内侧外翻且外侧内折，形成的软管结构从外至内为：外层黏合剂、聚酯纺织增加层、玄武岩纤维缠绕层、聚酯纤维料层、聚乙烯表面层。

3.根据权利要求2所述的一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，其特征在于，所述玄武岩短切纤维的厚度为0.05～1mm，所述玄武岩短切纤维可嵌入设置在聚酯纤维料层的外侧或内侧。

4.根据权利要求2所述的一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，其特征在于，所述聚酯纺织增加层为在管道修复过程中内衬于原始管道内壁的部分，所述聚酯纺织增加层是以聚酯纤维为原料制成无纺布而形成的，所述聚酯纺织增加层中混有堵漏剂，使聚酯纺织增加层得致密不透气。

5.根据权利要求2所述的一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，其特征在于，所述聚酯纤维料层为聚酯纤维混入热固性胶黏剂或光固化胶黏剂形成的，所述基于玄武岩纤维的管道修复软管通过通入热蒸气或使用光照而固化。

6.根据权利要求4所述的一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，其特征在于，所述聚酯纺织增加层的厚度范围为：2mm～20mm。

7.根据权利要求5所述的一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，其特征在于，所述聚酯纤维料层的厚度范围为：5mm～50mm。

8.根据权利要求2所述的一种基于玄武岩纤维的管道修复软管，其特征在于，所述外层黏合剂为有机合成黏合剂，包括热固性树脂或热塑性树脂。

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