CN116201963A - 一种防止结垢的pe饮用水管及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及PE管领域，且公开了一种防止结垢的PE饮用水管及制备方法，所述PE饮用水管包括PE管主体和吸附机构，所述PE管主体包括管外层和内涂层，所述管外层的成分包括橡胶粉12—18份、尼龙纤维5—16份、高密度聚乙烯20—30份、聚乙烯辛烯共弹性体6—9份、滑石粉5—10份、硅石粉5—7份、偶联剂4—8份、相容剂3—5份，所述内涂层的成分包括小麦淀粉5—10份、大豆卵磷脂1—2份、去离子水50—100份、苯乙烯10—15份，本发明中的防止结垢的PE饮用水管提升了管道的整体强度，优化其耐磨性能，防止其因为外部的撞击或者磨损造成管体击穿，大大提升其使用寿命，通过内涂层抑制水垢的附着，降低其吸附效力，抑制水中细菌的滋生与腐蚀。

Description

一种防止结垢的PE饮用水管及制备方法
技术领域
本发明涉及PE管技术领域，具体为一种防止结垢的PE饮用水管及制备方法。
背景技术
PE是最基础的一种塑料，塑料袋、保鲜膜等都是PE材料，PE材料具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性，PE材料由于其特点，被广泛应用于给排水制造领域，因为它不会生锈，所以是替代普通铁给水管的理想管材，给水用PE管材是传统的钢铁管材、聚氯乙烯饮用水管的换代产品，给水管必须承受一定的压力，通常要选用分子量大、机械性能较好的PE树脂，PE特别是HDPE树脂已成为生产饮用水管的常用材料；
但是，现有PE管在使用过程中，还存在一定的缺陷：
1、外层强度一般，且内壁涂层抑菌和防腐的效果一般，在长时间使用后，容易出现性能逐渐下降的问题，耐磨效果降低，出现腐蚀，滋生细菌，并且难以抑制水垢的堆积附着，积攒的水垢反而加重腐蚀程度，造成管体开裂漏水；
2、缺乏对水进行过滤的措施，造成水中杂质进入管内形成水垢，降低管体使用寿命，长时间使用造成管内堵塞，并且具有一定饮用风险，损害人体健康。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种防止结垢的PE饮用水管及制备方法，能够有效地解决现有技术的PE饮用水管其外层强度一般，且内壁涂层抑菌和防腐的效果一般，在长时间的使用过程中，容易出现性能逐渐下降的问题，耐磨效果降低，出现腐蚀，滋生细菌，并且难以抑制水垢的堆积附着，积攒的水垢反而加重腐蚀程度，造成管体开裂漏水，缺乏对水进行过滤的措施，造成水中杂质进入管内形成水垢，降低管体使用寿命，长时间使用造成管内堵塞，并且具有一定饮用风险，损害人体健康的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，
本发明公开了一种防止结垢的PE饮用水管，包括PE管主体和吸附机构，所述PE管主体包括管外层和内涂层，所述管外层的成分包括橡胶粉12—18份、尼龙纤维5—16份、高密度聚乙烯20—30份、聚乙烯辛烯共弹性体6—9份、滑石粉5—10份、硅石粉5—7份、偶联剂4—8份、相容剂3—5份，所述内涂层的成分包括小麦淀粉5—10份、大豆卵磷脂1—2份、去离子水50—100份、苯乙烯10—15份、过硫酸铵3—5份、丙烯酸丁酯单体11—16份、壳聚糖3—6份、偶联剂2—4份、纳米二氧化钛3—5份；
所述吸附机构设置在PE管主体的顶端，用于过滤入水端的水，所述吸附机构包括安装壳，所述安装壳的底端连通有底连接筒，所述安装壳的内部设置有活性炭包，所述安装壳的内壁开设有两组活动转槽，所述活动转槽的内部固定连接有中轴杆，所述中轴杆的表面套设有底支撑杆，所述中轴杆的表面套设有弹簧一，所述安装壳的内部设置有限位滑筒，所述限位滑筒的顶端通过内嵌轴承转动连接有顶连接筒，所述安装壳的内壁上开设有与限位滑筒相适配的活动滑槽，所述限位滑筒与活动滑槽滑动连接，所述活动滑槽的内部设置有弹簧二。
更进一步地，所述底支撑杆位于活性炭包的底端，所述底支撑杆与活动转槽的内壁相抵触。
更进一步地，所述弹簧一的一端与中轴杆的表面固定连接，所述弹簧一的另一端与底支撑杆的内壁固定连接。
更进一步地，所述顶连接筒与限位滑筒相连通，所述顶连接筒与安装壳通过螺纹转动连接。
更进一步地，所述橡胶粉的粒径为50-180目。
更进一步地，所述尼龙纤维的长度为5—13mm。
一种防止结垢的PE饮用水管的制备方法，包括以下步骤：分为管外层与内涂层的制备；所述管外层的制备方法为将尼龙纤维和橡胶粉破碎后混合，然后过筛，投入反应釜，在80-100℃下反应50—70min，将混合物、高密度聚乙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、滑石粉、硅石粉、偶联剂和相溶剂混合后投入反应釜，在70-85℃下反应3—5h，采用双螺杆挤出机在150-180℃下挤出，制得管外层；
所述内涂层的制备方法为将小麦淀粉、大豆卵磷脂和去离子水混合后投入反应釜，在75-85℃反应37—40min后，向反应釜内滴入其总质量2％的酒石酸溶液，持续搅拌25—35min，将搅拌物倒入乙醇内沉淀，去离子水冲洗后真空抽滤，再烘干，而后再度投入反应釜内，接着加入苯乙烯、过硫酸铵、丙烯酸丁酯单体、壳聚糖、偶联剂和纳米二氧化钛，在80-85℃下搅拌处理3—4.5h，制得内涂层；将所述管外层管内通入内涂层，浸入3—6h，使内涂层均匀涂覆至管外层内壁。
更进一步地，所述搅拌物在使用去离子水冲洗时，去离子水用量为搅拌物总质量的2000％-2200％。
(三)有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果，
1.本发明通过设置增加提升管外层和内涂层性能的措施，提升装置整体强度，优化其耐磨性能，防止其因为外部的撞击或者磨损造成管体击穿，大大提升其使用寿命，通过内涂层抑制水垢的附着，降低其吸附效力，抑制水中细菌的滋生与腐蚀，避免水垢与细菌出现交叉影响，提升管内的耐冲击性，高温状态下维持良好的工作状态。
2.本发明通过增加吸附机构，用户将底连接筒与PE管主体连接，然后将顶连接筒对准入水端的管道，顶连接筒与入水端管道连接，并且顶连接筒移动过程中在限位滑筒上旋转，并带动限位滑筒在活动滑槽内滑动，活动滑槽随着限位滑筒的上升被压缩，当用户需要拆卸顶连接筒时，反向旋转顶连接筒，将顶连接筒解除固定，通过弹簧二的回弹力，带动顶连接筒复位，便于用户的回收收纳，预留合适了安装区间，降低了使用环境的局限性，当接通水源后，通过活性炭包对入水进行过滤，吸附杂质，使得过滤后的水通过底连接筒流入PE管主体内，当用户需要更换活性炭包时，用户可将底连接筒移出PE管主体，然后推动底支撑杆，使得底支撑杆在活动转槽中移动，并在中轴杆上旋转，同时带动弹簧一拉伸，使得底支撑杆推动活性炭包活动，然后用户可将活性炭包从顶连接筒倒出，从而使得该装置能够方便的对入水提供过滤措施，降低水中杂质的淤积，有效的对杂质进行吸附，降低水垢的产生，并且可防止出现水垢的凝结导致活性炭包无法取出的情况，提升容错率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中的防止结垢PE饮用水管的正视立体结构示意图；
图2为本发明中的防止结垢PE饮用水管的正视立体剖面结构示意图；
图3为本发明中的防止结垢PE饮用水管的俯视立体结构示意图；
图4为本发明中的安装壳、活动转槽、底连接筒和活动滑槽的仰视立体结构示意图；
图5为本发明中顶连接筒、限位滑筒和弹簧二的正视立体结构示意图；
图6为本发明中的管外层和内涂层的正视剖面结构示意图；
图中的标号分别代表，100、PE管主体；110、管外层；111、内涂层；200、吸附机构；210、安装壳；211、活性炭包；212、活动转槽；213、中轴杆；214、底支撑杆；215、弹簧一；216、底连接筒；217、顶连接筒；218、限位滑筒；219、活动滑槽；220、弹簧二。
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。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。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种防止结垢的PE饮用水管，如图6所示，包括PE管主体100和吸附机构200，PE管主体100包括管外层110和内涂层111，管外层110的成分包括橡胶粉12份、尼龙纤维5份、高密度聚乙烯20份、聚乙烯辛烯共弹性体6份、滑石粉5份、硅石粉5份、偶联剂4份、相容剂3份，内涂层111的成分包括小麦淀粉5份、大豆卵磷脂1份、去离子水50份、苯乙烯10份、过硫酸铵3份、丙烯酸丁酯单体11份、壳聚糖3份、偶联剂2份、纳米二氧化钛3份。
橡胶粉的粒径为50目。
尼龙纤维的长度为5mm。
实施例2
本实施例还提供一种吸附机构200，如图1所示，吸附机构200设置在PE管主体100的顶端，用于过滤入水端的水，吸附机构200包括安装壳210，安装壳210的底端连通有底连接筒216，安装壳210的内部设置有活性炭包211，安装壳210的内壁开设有两组活动转槽212，活动转槽212的内部固定连接有中轴杆213，中轴杆213的表面套设有底支撑杆214，中轴杆213的表面套设有弹簧一215，安装壳210的内部设置有限位滑筒218，限位滑筒218的顶端通过内嵌轴承转动连接有顶连接筒217，安装壳210的内壁上开设有与限位滑筒218相适配的活动滑槽219，限位滑筒218与活动滑槽219滑动连接，活动滑槽219的内部设置有弹簧二220。
如图2所示，底支撑杆214位于活性炭包211的底端，底支撑杆214与活动转槽212的内壁相抵触。
如图2所示，弹簧一215的一端与中轴杆213的表面固定连接，弹簧一215的另一端与底支撑杆214的内壁固定连接。
如图2和图3所示，顶连接筒217与限位滑筒218相连通，顶连接筒217与安装壳210通过螺纹转动连接。
如图2、图4和图5所示，弹簧二220的顶端与活动滑槽219的内壁固定连接，弹簧二220的底端与限位滑筒218的顶端固定连接。
本实施例在具体实施时，用户将底连接筒216与PE管主体100通过螺纹转动连接，然后将顶连接筒217对准入水端的管道，旋转顶连接筒217，在螺纹的作用下，使得顶连接筒217与入水端管道连接，并且顶连接筒217移动过程中在限位滑筒218上旋转，并带动限位滑筒218在活动滑槽219内滑动，同时活动滑槽219限制限位滑筒218的移动轨迹，活动滑槽219随着限位滑筒218的上升被压缩，当用户需要拆卸顶连接筒217时，反向旋转顶连接筒217，将顶连接筒217解除固定，通过弹簧二220的回弹力，带动顶连接筒217复位，便于用户的回收收纳，预留合适了安装区间，降低了使用环境的局限性，当接通水源后，通过活性炭包211对入水进行过滤，吸附杂质，使得过滤后的水通过底连接筒216流入PE管主体100内，当用户需要更换活性炭包211时，用户可将底连接筒216移出PE管主体100，然后推动底支撑杆214，使得底支撑杆214在活动转槽212中移动，并在中轴杆213上旋转，同时带动弹簧一215拉伸，使得底支撑杆214推动活性炭包211活动，然后用户可将活性炭包211从顶连接筒217倒出即可。
实施例3
本实施例中，提供一种防止结垢的PE饮用水管的制备方法，包括以下步骤：分为管外层110与内涂层111的制备；
管外层110的制备方法为将尼龙纤维和橡胶粉破碎后混合，然后过筛，投入反应釜，在80℃下反应50min，将混合物、高密度聚乙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、滑石粉、硅石粉、偶联剂和相溶剂混合后投入反应釜，在70℃下反应3h，采用双螺杆挤出机在150℃下挤出，制得管外层110；
内涂层111的制备方法为将小麦淀粉、大豆卵磷脂和去离子水混合后投入反应釜，在75℃反应37min后，向反应釜内滴入其总质量2％的酒石酸溶液，持续搅拌25min，将搅拌物倒入乙醇内沉淀，去离子水冲洗后真空抽滤，再烘干，而后再度投入反应釜内，接着加入苯乙烯、过硫酸铵、丙烯酸丁酯单体、壳聚糖、偶联剂和纳米二氧化钛，在80℃下搅拌处理3.5h，制得内涂层111；
将管外层110管内通入内涂层111，浸入3h，使内涂层111均匀涂覆至管外层110内壁。
搅拌物在使用去离子水冲洗时，去离子水用量为搅拌物总质量的2000％-2200％。
综上，本发明可提升管外层110整体强度，优化其耐磨性能，防止其因为外部的撞击或者磨损造成管体击穿，大大提升其使用寿命，通过内涂层111抑制水垢的附着，降低其吸附效力，抑制水中细菌的滋生与腐蚀，避免水垢与细菌出现交叉影响，提升管内的耐冲击性，高温状态下维持良好的工作状态；
用户将底连接筒216与PE管主体100通过螺纹转动连接，然后将顶连接筒217对准入水端的管道，旋转顶连接筒217，在螺纹的作用下，使得顶连接筒217与入水端管道连接，并且顶连接筒217移动过程中在限位滑筒218上旋转，并带动限位滑筒218在活动滑槽219内滑动，同时活动滑槽219限制限位滑筒218的移动轨迹，活动滑槽219随着限位滑筒218的上升被压缩，当用户需要拆卸顶连接筒217时，反向旋转顶连接筒217，将顶连接筒217解除固定，通过弹簧二220的回弹力，带动顶连接筒217复位，便于用户的回收收纳，预留合适了安装区间，降低了使用环境的局限性；
当接通水源后，通过活性炭包211对入水进行过滤，吸附杂质，使得过滤后的水通过底连接筒216流入PE管主体100内，当用户需要更换活性炭包211时，用户可将底连接筒216移出PE管主体100，然后推动底支撑杆214，使得底支撑杆214在活动转槽212中移动，并在中轴杆213上旋转，同时带动弹簧一215拉伸，使得底支撑杆214推动活性炭包211活动，然后用户可将活性炭包211从顶连接筒217倒出即可。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种防止结垢的PE饮用水管，其特征在于，包括PE管主体(100)和吸附机构(200)，所述PE管主体(100)包括管外层(110)和内涂层(111)，所述管外层(110)的成分包括橡胶粉12—18份、尼龙纤维5—16份、高密度聚乙烯20—30份、聚乙烯辛烯共弹性体6—9份、滑石粉5—10份、硅石粉5—7份、偶联剂4—8份、相容剂3—5份，所述内涂层(111)的成分包括小麦淀粉5—10份、大豆卵磷脂1—2份、去离子水50—100份、苯乙烯10—15份、过硫酸铵3—5份、丙烯酸丁酯单体11—16份、壳聚糖3—6份、偶联剂2—4份、纳米二氧化钛3—5份；
所述吸附机构(200)设置在PE管主体(100)的顶端，用于过滤入水端的水，所述吸附机构(200)包括安装壳(210)，所述安装壳(210)的底端连通有底连接筒(216)，所述安装壳(210)的内部设置有活性炭包(211)，所述安装壳(210)的内壁开设有两组活动转槽(212)，所述活动转槽(212)的内部固定连接有中轴杆(213)，所述中轴杆(213)的表面套设有底支撑杆(214)，所述中轴杆(213)的表面套设有弹簧一(215)，所述安装壳(210)的内部设置有限位滑筒(218)，所述限位滑筒(218)的顶端通过内嵌轴承转动连接有顶连接筒(217)，所述安装壳(210)的内壁上开设有与限位滑筒(218)相适配的活动滑槽(219)，所述限位滑筒(218)与活动滑槽(219)滑动连接，所述活动滑槽(219)的内部设置有弹簧二(220)。
2.根据权利要求1所述的一种防止结垢的PE饮用水管，其特征在于，所述底支撑杆(214)位于活性炭包(211)的底端，所述底支撑杆(214)与活动转槽(212)的内壁相抵触。
3.根据权利要求1所述的一种防止结垢的PE饮用水管，其特征在于，所述弹簧一(215)的一端与中轴杆(213)的表面固定连接，所述弹簧一(215)的另一端与底支撑杆(214)的内壁固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种防止结垢的PE饮用水管，其特征在于，所述顶连接筒(217)与限位滑筒(218)相连通，所述顶连接筒(217)与安装壳(210)通过螺纹转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种防止结垢的PE饮用水管，其特征在于，所述弹簧二(220)的顶端与活动滑槽(219)的内壁固定连接，所述弹簧二(220)的底端与限位滑筒(218)的顶端固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种防止结垢的PE饮用水管，其特征在于，所述橡胶粉的粒径为50-180目。
7.根据权利要求1所述的一种防止结垢的PE饮用水管，其特征在于，所述尼龙纤维的长度为5—13mm。
8.一种防止结垢的PE饮用水管的制备方法，所述方法是对如权利要求1-7中任意一项所述的一种防止结垢的PE饮用水管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：分为管外层(110)与内涂层(111)的制备；
所述管外层(110)的制备方法为将尼龙纤维和橡胶粉破碎后混合，然后过筛，投入反应釜，在80-100℃下反应50—70min，将混合物、高密度聚乙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、滑石粉、硅石粉、偶联剂和相溶剂混合后投入反应釜，在70-85℃下反应3—5h，采用双螺杆挤出机在150-180℃下挤出，制得管外层(110)；
所述内涂层(111)的制备方法为将小麦淀粉、大豆卵磷脂和去离子水混合后投入反应釜，在75-85℃反应37—40min后，向反应釜内滴入其总质量2％的酒石酸溶液，持续搅拌25—35min，将搅拌物倒入乙醇内沉淀，去离子水冲洗后真空抽滤，再烘干，而后再度投入反应釜内，接着加入苯乙烯、过硫酸铵、丙烯酸丁酯单体、壳聚糖、偶联剂和纳米二氧化钛，在80-85℃下搅拌处理3—4.5h，制得内涂层(111)；
将所述管外层(110)管内通入内涂层(111)，浸入3—6h，使内涂层(111)均匀涂覆至管外层(110)内壁。
9.根据权利要求8所述的一种防止结垢的PE饮用水管的制备方法，其特征在于，所述搅拌物在使用去离子水冲洗时，去离子水用量为搅拌物总质量的2000％-2200％。
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