CN114770991B - 一种pvc管材的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PVC管材的加工方法，属于管材加工技术领域，可以实现在管材成型时通过对模芯的设计，在管材的外表面预留多个均匀分布的嵌入条槽，然后通过胶黏的方式嵌入相匹配的感知肋条，使得感知肋条和管坯之间形成为一体结构，感知肋条不仅可以提高管坯在径向的强度，同时在使用过程中可以对管坯进行感知保护，在管坯受到外力的弯折或者划伤时，感知肋条很大概率上可以同步感知到，并呈现一定的视觉变化来进行预警，与现有的管材相比，感知肋条利用更加明显的视觉变化可以及时感知到管坯可能存在的损伤，从而可以及时采取相应的措施来进行维护，可以提高PVC管材在使用过程中的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及管材加工技术领域，更具体地说，涉及一种PVC管材的加工方法。
背景技术
聚氯乙烯，英文简称PVC，是氯乙烯单体(VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。
PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小，玻璃化温度77～90℃，170℃左右开始分解，对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
PVC管(分为PVC-U管、PVC-M管和PVC-O管)硬聚氯乙烯管，是由聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等配合后用热压法挤压成型，是最早得到开发应用的塑料管材，现有的PVC管在使用时容易受到与延伸方向相垂直的外力，而由于PVC管材的厚度一般较低，强度也有限，从而导致PVC管材存在发生变形、开裂等现象的风险，一旦未被技术人员及时检测发现，造成PVC管材的报废，并会导致损失进一步扩大。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种PVC管材的加工方法，可以实现在管材成型时通过对模芯的设计，在管材的外表面预留多个均匀分布的嵌入条槽，然后通过胶黏的方式嵌入相匹配的感知肋条，使得感知肋条和管坯之间形成为一体结构，感知肋条不仅可以提高管坯在径向的强度，同时在使用过程中可以对管坯进行感知保护，在管坯受到外力的弯折或者划伤时，感知肋条很大概率上可以同步感知到，并呈现一定的视觉变化来进行预警，与现有的管材相比，感知肋条利用更加明显的视觉变化可以及时感知到管坯可能存在的损伤，从而可以及时采取相应的措施来进行维护，可以提高PVC管材在使用过程中的安全性。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种PVC管材的加工方法，包括以下步骤：
S1、称取原料并搅拌均匀，然后熔融塑化后的物料通过成型机挤出，并冷却定形得到管坯；
S2、其中成型机在挤出时的模芯在管坯外表面预留形成沿长度方向的多个嵌入条槽；
S3、沿管坯外表面上的嵌入条槽内壁涂覆上一层胶黏剂形成胶黏剂层，然后取相匹配的感知肋条嵌入至嵌入条槽内；
S4、待胶黏剂充分发挥胶黏效果后，刮除多余胶黏剂，并检查感知肋条有无破损情况。
进一步的，所述步骤S1中原料包括以下重量份数的组分：PVC树脂20-30份，氯化聚乙烯15-20份，二元乙丙橡胶10-15份，陶土10-12份，稳定剂6-8份，石英砂3-5份，玻璃钢2-3份，活性炭2-3份。
进一步的，所述嵌入条槽的数量不低于3个，且嵌入条槽的深度占管坯管壁厚度的1/3-1/2，理论上嵌入条槽的数量越多，对管坯的保护效果也会得到提升，同时对损伤感知也会更为精确。
进一步的，所述感知肋条包括内嵌条、感知条以及多个隔离片，所述内嵌条外端开设有储液凹槽，所述感知条覆盖于储液凹槽表面，所述隔离片均匀分布于储液凹槽内部并将内嵌条单元化等分，内嵌条起到填充嵌入条槽的作用，并对管坯的强度进行提升，感知条起到感知损伤的作用，在管坯受到外力带来的损伤时，感知条可以将损伤放大，从而更容易表现出视觉上的变化来进行预警，隔离片起到分隔内嵌条的效果，从而可以对损伤部位进行一定范围的定位，便于后期的检修和维护。
进一步的，所述内嵌条采用硬度高于PVC的硬质材料制成方柱型结构，所述感知条采用硬度低于PVC的脆性材料制成。
进一步的，所述内嵌条和感知条之间填充有具有颜色的水溶液，且该水溶液的颜色与感知条和管坯均保持差异，感知条在受到外力损伤时会发生脆裂现象，然后内部的水溶液外泄，利用颜色上的变化来进行预警。
进一步的，所述感知条外表面还粘接有多个与隔离片相对应的分断胶囊，相邻所述分断胶囊之间连接有吸湿条，分断胶囊起到对吸湿条进行隔离的作用，吸湿条在感知条外侧可以对泄漏的水溶液进行吸收而变色，可以延长变色效果，并形成较为明显的变色带。
进一步的，所述分断胶囊包括外遮套、内荧光条以及一对水溶端口，所述内荧光条活动插设于外遮套内侧，所述水溶端口分别固定连接于外遮套两侧开口处，所述吸湿条插接于水溶端口上并与内荧光条之间固定连接，正常状态下水溶端口对吸湿条进行固定，而内荧光条隐藏于外遮套内，在相应的吸湿条吸收到水溶液之后，并输送至水溶端口上迫使其溶解，在失去水溶端口的固定作用后，吸湿条会回缩恢复原长，从而拉动内荧光条伸长并暴露在外遮套外侧，从而形成另外的视觉变化，具有双重预警的效果。
进一步的，所述外遮套采用硬质材料制成，所述内荧光条采用弹性透明材料制成，且内荧光条内填充有荧光粉，所述水溶端口采用水溶性材料制成，在有光的情况下，依靠吸湿条的变色即可实现预警，在无光的情况下，内荧光条可以发出荧光也可以实现预警，从而在不同的使用环境下，均可以达到预警的目的。
进一步的，所述吸湿条采用浅色的吸湿性材料制成，且吸湿条处于弹性拉伸状态，吸湿条在吸收水溶液之后迫使水溶端口溶解解除限制，从而吸湿条发生弹性回缩现象，一方面可以可以使得吸湿条上的颜色更为集中和显眼，提高预警效果，另一方面可以拉扯内荧光条发生伸长现象，作为另外一种预警方式。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现在管材成型时通过对模芯的设计，在管材的外表面预留多个均匀分布的嵌入条槽，然后通过胶黏的方式嵌入相匹配的感知肋条，使得感知肋条和管坯之间形成为一体结构，感知肋条不仅可以提高管坯在径向的强度，同时在使用过程中可以对管坯进行感知保护，在管坯受到外力的弯折或者划伤时，感知肋条很大概率上可以同步感知到，并呈现一定的视觉变化来进行预警，与现有的管材相比，感知肋条利用更加明显的视觉变化可以及时感知到管坯可能存在的损伤，从而可以及时采取相应的措施来进行维护，可以提高PVC管材在使用过程中的安全性。
(2)嵌入条槽的数量不低于3个，且嵌入条槽的深度占管坯管壁厚度的1/3-1/2，理论上嵌入条槽的数量越多，对管坯的保护效果也会得到提升，同时对损伤感知也会更为精确。
(3)感知肋条包括内嵌条、感知条以及多个隔离片，内嵌条外端开设有储液凹槽，感知条覆盖于储液凹槽表面，隔离片均匀分布于储液凹槽内部并将内嵌条单元化等分，内嵌条起到填充嵌入条槽的作用，并对管坯的强度进行提升，感知条起到感知损伤的作用，在管坯受到外力带来的损伤时，感知条可以将损伤放大，从而更容易表现出视觉上的变化来进行预警，隔离片起到分隔内嵌条的效果，从而可以对损伤部位进行一定范围的定位，便于后期的检修和维护。
(4)内嵌条和感知条之间填充有具有颜色的水溶液，且该水溶液的颜色与感知条和管坯均保持差异，感知条在受到外力损伤时会发生脆裂现象，然后内部的水溶液外泄，利用颜色上的变化来进行预警。
(5)感知条外表面还粘接有多个与隔离片相对应的分断胶囊，相邻分断胶囊之间连接有吸湿条，分断胶囊起到对吸湿条进行隔离的作用，吸湿条在感知条外侧可以对泄漏的水溶液进行吸收而变色，可以延长变色效果，并形成较为明显的变色带。
(6)分断胶囊包括外遮套、内荧光条以及一对水溶端口，内荧光条活动插设于外遮套内侧，水溶端口分别固定连接于外遮套两侧开口处，吸湿条插接于水溶端口上并与内荧光条之间固定连接，正常状态下水溶端口对吸湿条进行固定，而内荧光条隐藏于外遮套内，在相应的吸湿条吸收到水溶液之后，并输送至水溶端口上迫使其溶解，在失去水溶端口的固定作用后，吸湿条会回缩恢复原长，从而拉动内荧光条伸长并暴露在外遮套外侧，从而形成另外的视觉变化，具有双重预警的效果。
(7)外遮套采用硬质材料制成，内荧光条采用弹性透明材料制成，且内荧光条内填充有荧光粉，水溶端口采用水溶性材料制成，在有光的情况下，依靠吸湿条的变色即可实现预警，在无光的情况下，内荧光条可以发出荧光也可以实现预警，从而在不同的使用环境下，均可以达到预警的目的。
(8)吸湿条采用浅色的吸湿性材料制成，且吸湿条处于弹性拉伸状态，吸湿条在吸收水溶液之后迫使水溶端口溶解解除限制，从而吸湿条发生弹性回缩现象，一方面可以可以使得吸湿条上的颜色更为集中和显眼，提高预警效果，另一方面可以拉扯内荧光条发生伸长现象，作为另外一种预警方式。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明管坯的结构示意图；
图3为本发明管材成型的流程示意图；
图4为本发明感知肋条的结构示意图；
图5为本发明预警条带的结构示意图；
图6为本发明分断胶囊的结构示意图；
图7为本发明预警时的结构示意图。
图中标号说明：
1管坯、2感知肋条、21内嵌条、22感知条、23隔离片、3嵌入条槽、4胶黏剂层、5吸湿条、6分断胶囊、61外遮套、62内荧光条、63水溶端口。
具体实施方式
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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
请参阅图1-3，一种PVC管材的加工方法，包括以下步骤：
S1、称取原料并搅拌均匀，然后熔融塑化后的物料通过成型机挤出，并冷却定形得到管坯1；
S2、其中成型机在挤出时的模芯在管坯1外表面预留形成沿长度方向的多个嵌入条槽3；
S3、沿管坯1外表面上的嵌入条槽3内壁涂覆上一层胶黏剂形成胶黏剂层4，然后取相匹配的感知肋条2嵌入至嵌入条槽3内；
S4、待胶黏剂充分发挥胶黏效果后，刮除多余胶黏剂，并检查感知肋条2有无破损情况。
值得注意的是，模芯相比于原先的变化，在于向内凸起有条形结构，从而可以在管坯1成型时预留出嵌入条槽3。
步骤S1中原料包括以下重量份数的组分：PVC树脂20-30份，氯化聚乙烯15-20份，二元乙丙橡胶10-15份，陶土10-12份，稳定剂6-8份，石英砂3-5份，玻璃钢2-3份，活性炭2-3份。
嵌入条槽3的数量不低于3个，且嵌入条槽3的深度占管坯1管壁厚度的1/3-1/2，理论上嵌入条槽3的数量越多，对管坯1的保护效果也会得到提升，同时对损伤感知也会更为精确。
请参阅图4，感知肋条2包括内嵌条21、感知条22以及多个隔离片23，内嵌条21外端开设有储液凹槽，感知条22覆盖于储液凹槽表面，隔离片23均匀分布于储液凹槽内部并将内嵌条21单元化等分，内嵌条21起到填充嵌入条槽3的作用，并对管坯1的强度进行提升，感知条22起到感知损伤的作用，在管坯1受到外力带来的损伤时，感知条22可以将损伤放大，从而更容易表现出视觉上的变化来进行预警，隔离片23起到分隔内嵌条21的效果，从而可以对损伤部位进行一定范围的定位，便于后期的检修和维护。
内嵌条21采用硬度高于PVC的硬质材料制成方柱型结构，感知条22采用硬度低于PVC的脆性材料制成。
内嵌条21和感知条22之间填充有具有颜色的水溶液，且该水溶液的颜色与感知条22和管坯1均保持差异，感知条22在受到外力损伤时会发生脆裂现象，然后内部的水溶液外泄，利用颜色上的变化来进行预警。
请参阅图5，感知条22外表面还粘接有多个与隔离片23相对应的分断胶囊6，相邻分断胶囊6之间连接有吸湿条5，分断胶囊6起到对吸湿条5进行隔离的作用，吸湿条5在感知条22外侧可以对泄漏的水溶液进行吸收而变色，可以延长变色效果，并形成较为明显的变色带。
请参阅图6，分断胶囊6包括外遮套61、内荧光条62以及一对水溶端口63，内荧光条62活动插设于外遮套61内侧，水溶端口63分别固定连接于外遮套61两侧开口处，吸湿条5插接于水溶端口63上并与内荧光条62之间固定连接，正常状态下水溶端口63对吸湿条5进行固定，而内荧光条62隐藏于外遮套61内，在相应的吸湿条5吸收到水溶液之后，并输送至水溶端口63上迫使其溶解，在失去水溶端口63的固定作用后，吸湿条5会回缩恢复原长，从而拉动内荧光条62伸长并暴露在外遮套61外侧，从而形成另外的视觉变化，具有双重预警的效果。
外遮套61采用硬质材料制成，内荧光条62采用弹性透明材料制成，且内荧光条62内填充有荧光粉，水溶端口63采用水溶性材料制成，在有光的情况下，依靠吸湿条5的变色即可实现预警，在无光的情况下，内荧光条62可以发出荧光也可以实现预警，从而在不同的使用环境下，均可以达到预警的目的。
请参阅图7，吸湿条5采用浅色的吸湿性材料制成，且吸湿条5处于弹性拉伸状态，吸湿条5在吸收水溶液之后迫使水溶端口63溶解解除限制，从而吸湿条5发生弹性回缩现象，一方面可以可以使得吸湿条5上的颜色更为集中和显眼，提高预警效果，另一方面可以拉扯内荧光条62发生伸长现象，作为另外一种预警方式。
本发明可以实现在管材成型时通过对模芯的设计，在管材的外表面预留多个均匀分布的嵌入条槽3，然后通过胶黏的方式嵌入相匹配的感知肋条2，使得感知肋条2和管坯1之间形成为一体结构，感知肋条2不仅可以提高管坯1在径向的强度，同时在使用过程中可以对管坯1进行感知保护，在管坯1受到外力的弯折或者划伤时，感知肋条2很大概率上可以同步感知到，并呈现一定的视觉变化来进行预警，与现有的管材相比，感知肋条2利用更加明显的视觉变化可以及时感知到管坯1可能存在的损伤，从而可以及时采取相应的措施来进行维护，可以提高PVC管材在使用过程中的安全性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种PVC管材的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、称取原料并搅拌均匀，然后熔融塑化后的物料通过成型机挤出，并冷却定形得到管坯（1）；
S2、其中成型机在挤出时的模芯在管坯（1）外表面预留形成沿长度方向的多个嵌入条槽（3）；
S3、沿管坯（1）外表面上的嵌入条槽（3）内壁涂覆上一层胶黏剂形成胶黏剂层（4），然后取相匹配的感知肋条（2）嵌入至嵌入条槽（3）内；
S4、待胶黏剂充分发挥胶黏效果后，刮除多余胶黏剂，并检查感知肋条（2）有无破损情况；
所述感知肋条（2）包括内嵌条（21）、感知条（22）以及多个隔离片（23），所述内嵌条（21）外端开设有储液凹槽，所述感知条（22）覆盖于储液凹槽表面，所述隔离片（23）均匀分布于储液凹槽内部并将内嵌条（21）单元化等分；
所述内嵌条（21）和感知条（22）之间填充有具有颜色的水溶液，且该水溶液的颜色与感知条（22）和管坯（1）均保持差异。
2.根据权利要求1所述的一种PVC管材的加工方法，其特征在于：所述步骤S1中原料包括以下重量份数的组分：PVC树脂20-30份，氯化聚乙烯15-20份，二元乙丙橡胶10-15份，陶土10-12份，稳定剂6-8份，石英砂3-5份，玻璃钢2-3份，活性炭2-3份。
3.根据权利要求1所述的一种PVC管材的加工方法，其特征在于：所述嵌入条槽（3）的数量不低于3个，且嵌入条槽（3）的深度占管坯（1）管壁厚度的1/3-1/2。
4.根据权利要求1所述的一种PVC管材的加工方法，其特征在于：所述内嵌条（21）采用硬度高于PVC的硬质材料制成方柱型结构，所述感知条（22）采用硬度低于PVC的脆性材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种PVC管材的加工方法，其特征在于：所述感知条（22）外表面还粘接有多个与隔离片（23）相对应的分断胶囊（6），相邻所述分断胶囊（6）之间连接有吸湿条（5）。
6.根据权利要求5所述的一种PVC管材的加工方法，其特征在于：所述分断胶囊（6）包括外遮套（61）、内荧光条（62）以及一对水溶端口（63），所述内荧光条（62）活动插设于外遮套（61）内侧，所述水溶端口（63）分别固定连接于外遮套（61）两侧开口处，所述吸湿条（5）插接于水溶端口（63）上并与内荧光条（62）之间固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种PVC管材的加工方法，其特征在于：所述外遮套（61）采用硬质材料制成，所述内荧光条（62）采用弹性透明材料制成，且内荧光条（62）内填充有荧光粉，所述水溶端口（63）采用水溶性材料制成。
8.根据权利要求5所述的一种PVC管材的加工方法，其特征在于：所述吸湿条（5）采用浅色的吸湿性材料制成，且吸湿条（5）处于弹性拉伸状态。
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