CN112361105A - 一种环保玻璃钢夹砂管制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环保玻璃钢夹砂管制造方法，包括以下步骤：制备预混原料；在直管模具上制得内衬层；在内衬层上制得基体层；在基体层上制得增强层；在增强层上涂抹防护层。采用本发明的技术方案，制造过程中采用热固性树脂作为粘结剂，可以使竹片与竹片之间粘接更佳，采用经过预处理后的成卷的竹片作为增强材料，制得玻璃钢夹砂管具有重量轻、施工方便、强度高、耐腐蚀性强等优点；在内衬上，采用了与在玻璃钢管中常见的结构和材料，因此也继承了玻璃钢管的防腐、内壁光滑等优良特性；在外防护层上，由于涂覆一层采用聚氨酯树脂或乙烯基酯树脂、酚醛树脂防腐耐水的材料，保证了管体有很好的耐久耐候性。

Description

一种环保玻璃钢夹砂管制造方法
技术领域
本发明涉及管道技术领域，特别是指一种环保玻璃钢夹砂管制造方法。
背景技术
目前，玻璃钢夹砂管已在许多领域如市政建设、农业开发、化工等行业在通风、给、排水领域和输送化工介质中得以广泛使用。
现有技术的纤维缠绕夹砂管，如中国专利文件CN2572170Y所公开的，包括内衬层，由内向外依次复合于内衬层外表面的内缠绕层、外缠绕层，以及包绕于外缠绕层外表面的外保护层；其中在所述的内缠绕层和外缠绕层之间设置有夹砂层。
现有的此类夹砂管一般采用的加砂技术是由石英砂靠自重流到兜砂布(3)或传送带上，粘结剂淋在石英砂上，自然浸润法生产。其缺点是以此技术生产的管道，不能保证粘结剂与石英砂的量始终同步供给，必然造成夹砂层的粘结剂含量不均匀，甚至存在浸不透的现象；并且石英砂与粘结剂的用量无法精确计量和控制，造成夹砂层厚度不均匀、密实度不够和大量的原材料浪费甚至是次品或不合格品。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种环保玻璃钢夹砂管制造方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供了一种环保玻璃钢夹砂管制造方法，包括以下步骤：
步骤一：将石英砂、乳胶粉与酚醛树脂均匀拌和制得预混原料；
步骤二：将玻璃纤维表面毡卷绕在直管模具上并涂抹适量粘结剂，待粘结剂固化后在直管模具上制得内衬层；
步骤三：提供碾压装置，所述碾压装置包括一对碾压辊，所述碾压辊左右两侧还设置有可转动的卷布辊，所述卷布辊上卷绕有兜砂布，向该对碾压辊之间的空隙投入步骤一中所述预混原料并将所述兜砂布末端缠绕在所述碾压辊外周面上，通过该对碾压辊彼此相向转动将所述预混原料与兜砂布一起碾压组成夹砂坯料，再将该夹砂坯料卷绕在附带有内衬层的制管模具上形成基体层；
步骤四：在步骤三中所述基体层外表面涂抹一层粘结剂，再将连续的成卷竹片缠绕在附带有内衬层、基体层的制管模具上，待粘结剂固化后形成增强层；
步骤五：在步骤四中所述涂抹一层防腐耐水涂料作为防护层，待防腐耐水涂料固化后，所述内衬层、基体层、增强层和防护层组成环保玻璃钢夹砂管并将其从制管模具上取出。
所述环保玻璃钢管的制备方法还包括以下步骤：
将毛竹展开成长×宽×厚＝(2-6)m×(5-15)mm×(0.5-1.5)mm的竹片，再将该竹片放入浓度为5-20％、温度为30-80℃的NaOH溶液中浸泡10-60分钟后，取出干燥至水份重量含量为5-20％时，将多根竹片依次前后粘接在一起组成非封闭的连续长竹条，再将该卷制成步骤四中所述成卷竹片。
所述粘结剂为不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、脲醛树脂或环氧树脂，固化温度为20-100℃。
所述的防腐耐水涂料为乙烯基酯树脂、酚醛树脂或聚氨酯树脂中的一种或多种。
步骤一中所述预混原料还掺入有促进剂和固化剂。
所述固化剂为为乙二胺，己二胺或二乙烯三胺中的任意一种。
所述促进剂是是由以下质量份数的原料组成：2～3份纤维素酶，2～3份果胶酶，1～2份甘油，20～30份去离子水。
步骤三中所述碾压装置还包括传送装置，用于将所述夹砂坯料传送到所述制管模具上。
步骤一中所述石英砂、乳胶粉与酚醛树脂质量份额之比为：(2～4)：(2～4)：(5～8)。
步骤一中所述预混原料制备过程中，所述石英砂、乳胶粉与酚醛树脂需在80℃～120℃条件下持续均匀搅拌不少于30min。
所述环保玻璃钢管的制备方法还包括以下步骤：
步骤五中将环保玻璃钢夹砂管从制管模具上取出后，对其进行烘烤，烘烤温度为60℃～80℃，烘烤持续时间不少于1h。
本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，玻璃钢夹砂管具有重量轻的优点，其质量是混凝土管道的1/10，钢管的1/4，避免了整条管线在十分恶劣的土壤环境中的不均匀沉降现象的发生；玻璃钢夹砂管对地基状况以及吊装和下管机具要求低，施工方便快捷；玻璃钢夹砂管内壁光滑流量大，在流量确定的情况下，可选用比其它管材小1～2个管径等级的管道，费用可大大降低；玻璃钢夹砂管耐腐蚀强度高，该管道可适应各种腐蚀性土壤条件和输送腐蚀性化工介质。此外，本发明采用经过预处理后的成卷的竹片作为增强材料，而非玻璃纤维或碳纤维等，既可以提高韧性，又能降低脆性；采用热固性树脂作为粘结剂，可以使竹片与竹片之间粘接更佳，充分发挥它的强度，由于增强层中采用了竹子作为增强材料，赋予玻璃钢夹砂管质轻、高强度、高刚度、高韧性等优点；在内衬上，采用了与在玻璃钢管中常见的结构和材料，因此也继承了玻璃钢管的防腐、内壁光滑等优良特性；在外防护层上，由于涂覆一层采用聚氨酯树脂或乙烯基酯树脂、酚醛树脂防腐耐水的材料，保证了管体有很好的耐久耐候性。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明碾压装置的结构示意图。
图中为：1-碾压辊，2-卷布辊，3-兜砂布，4-制管模具。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1和图2所示，本发明提供了一种环保玻璃钢夹砂管制造方法，包括以下步骤：
步骤一：将石英砂、乳胶粉与酚醛树脂均匀拌和制得预混原料；步骤一中石英砂、乳胶粉与酚醛树脂质量份额之比为：2～4：2～4：5～8。步骤一中预混原料制备过程中，石英砂、乳胶粉与酚醛树脂需在80℃～120℃条件下持续均匀搅拌不少于30min。
步骤二：将玻璃纤维表面毡卷绕在直管模具上并涂抹适量粘结剂，待粘结剂固化后在直管模具上制得内衬层；
步骤三：提供碾压装置，碾压装置包括一对碾压辊1，碾压辊1左右两侧还设置有可转动的卷布辊2，卷布辊2上卷绕有兜砂布3，向该对碾压辊1之间的空隙投入步骤一中预混原料并将兜砂布3末端缠绕在碾压辊1外周面上，通过该对碾压辊1彼此相向转动将预混原料与兜砂布3一起碾压组成夹砂坯料，再将该夹砂坯料卷绕在附带有内衬层的制管模具4上形成基体层；此外，步骤三中碾压装置还包括传送装置5，用于将夹砂坯料传送到制管模具4上。
步骤四：在步骤三中基体层外表面涂抹一层粘结剂，再将连续的成卷竹片缠绕在附带有内衬层、基体层的制管模具4上，待粘结剂固化后形成增强层；
步骤五：在步骤四中涂抹一层防腐耐水涂料作为防护层，待防腐耐水涂料固化后，内衬层、基体层、增强层和防护层组成环保玻璃钢夹砂管并将其从制管模具4上取出。
另外，环保玻璃钢管的制备方法还包括以下步骤：
将毛竹展开成长×宽×厚＝2-6m×5-15mm×0.5-1.5mm的竹片，再将该竹片放入浓度为5-20％、温度为30-80℃的NaOH溶液中浸泡10-60分钟后，取出干燥至水份重量含量为5-20％时，将多根竹片依次前后粘接在一起组成非封闭的连续长竹条，再将该卷制成步骤四中成卷竹片。
优选粘结剂为不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、脲醛树脂或环氧树脂，固化温度为20-100℃。的防腐耐水涂料为乙烯基酯树脂、酚醛树脂或聚氨酯树脂中的一种或多种。步骤一中预混原料还掺入有促进剂和固化剂。其特征在于：固化剂为为乙二胺，己二胺或二乙烯三胺中的任意一种。促进剂是是由以下质量份数的原料组成：2～3份纤维素酶，2～3份果胶酶，1～2份甘油，20～30份去离子水。
此外，环保玻璃钢管的制备方法还包括以下步骤：
步骤五中将环保玻璃钢夹砂管从制管模具4上取出后，对其进行烘烤，烘烤温度为60℃～80℃，烘烤持续时间不少于1h。
采用本发明的技术方案，玻璃钢夹砂管具有重量轻的优点，其质量是混凝土管道的1/10，钢管的1/4，避免了整条管线在十分恶劣的土壤环境中的不均匀沉降现象的发生；玻璃钢夹砂管对地基状况以及吊装和下管机具要求低，施工方便快捷；玻璃钢夹砂管内壁光滑流量大，在流量确定的情况下，可选用比其它管材小1～2个管径等级的管道，费用可大大降低；玻璃钢夹砂管耐腐蚀强度高，该管道可适应各种腐蚀性土壤条件和输送腐蚀性化工介质。此外，本发明采用经过预处理后的成卷的竹片作为增强材料，而非玻璃纤维或碳纤维等，既可以提高韧性，又能降低脆性；采用热固性树脂作为粘结剂，可以使竹片与竹片之间粘接更佳，充分发挥它的强度，由于增强层中采用了竹子作为增强材料，赋予玻璃钢夹砂管质轻、高强度、高刚度、高韧性等优点；在内衬上，采用了与在玻璃钢管中常见的结构和材料，因此也继承了玻璃钢管的防腐、内壁光滑等优良特性；在外防护层上，由于涂覆一层采用聚氨酯树脂或乙烯基酯树脂、酚醛树脂防腐耐水的材料，保证了管体有很好的耐久耐候性。

Claims (10)

1.一种环保玻璃钢夹砂管制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将石英砂、乳胶粉与酚醛树脂均匀拌和制得预混原料；
步骤二：将玻璃纤维表面毡卷绕在直管模具上并涂抹适量粘结剂，待粘结剂固化后在直管模具上制得内衬层；
步骤三：提供碾压装置，所述碾压装置包括一对碾压辊(1)，所述碾压辊(1)左右两侧还设置有可转动的卷布辊(2)，所述卷布辊(2)上卷绕有兜砂布(3)，向该对碾压辊(1)之间的空隙投入步骤一中所述预混原料并将所述兜砂布(3)末端缠绕在所述碾压辊(1)外周面上，通过该对碾压辊(1)彼此相向转动将所述预混原料与兜砂布(3)一起碾压组成夹砂坯料，再将该夹砂坯料卷绕在附带有内衬层的制管模具(4)上形成基体层；
步骤四：在步骤三中所述基体层外表面涂抹一层粘结剂，再将连续的成卷竹片缠绕在附带有内衬层、基体层的制管模具(4)上，待粘结剂固化后形成增强层；
步骤五：在步骤四中所述涂抹一层防腐耐水涂料作为防护层，待防腐耐水涂料固化后，所述内衬层、基体层、增强层和防护层组成环保玻璃钢夹砂管并将其从制管模具(4)上取出。
2.如权利要求1所述的环保玻璃钢管的制备方法，其特征在于：所述环保玻璃钢管的制备方法还包括以下步骤：
将毛竹展开成长×宽×厚＝(2-6)m×(5-15)mm×(0.5-1.5)mm的竹片，再将该竹片放入浓度为5-20％、温度为30-80℃的NaOH溶液中浸泡10-60分钟后，取出干燥至水份重量含量为5-20％时，将多根竹片依次前后粘接在一起组成非封闭的连续长竹条，再将该卷制成步骤四中所述成卷竹片。
3.如权利要求1所述的环保玻璃钢管的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、脲醛树脂或环氧树脂，固化温度为20-100℃。
4.如权利要求1所述的环保玻璃钢夹砂管制造方法，其特征在于：步骤一中所述预混原料还掺入有促进剂和固化剂。
5.如权利要求4所述的环保玻璃钢夹砂管制造方法，其特征在于：所述固化剂为为乙二胺，己二胺或二乙烯三胺中的任意一种。
6.如权利要求4所述的环保玻璃钢夹砂管制造方法，其特征在于：所述促进剂是是由以下质量份数的原料组成：2～3份纤维素酶，2～3份果胶酶，1～2份甘油，20～30份去离子水。
7.如权利要求1所述的环保玻璃钢管的制备方法，其特征在于：步骤三中所述碾压装置还包括传送装置(5)，用于将所述夹砂坯料传送到所述制管模具(4)上。
8.如权利要求1所述的环保玻璃钢管的制备方法，其特征在于：步骤一中所述石英砂、乳胶粉与酚醛树脂质量份额之比为：(2～4)：(2～4)：(5～8)。
9.如权利要求1所述的环保玻璃钢管的制备方法，其特征在于：步骤一中所述预混原料制备过程中，所述石英砂、乳胶粉与酚醛树脂需在80℃～120℃条件下持续均匀搅拌不少于30min。
10.如权利要求1所述的环保玻璃钢管的制备方法，其特征在于：所述环保玻璃钢管的制备方法还包括以下步骤：
步骤五中将环保玻璃钢夹砂管从制管模具(4)上取出后，对其进行烘烤，烘烤温度为60℃～80℃，烘烤持续时间不少于1h。
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