CN116638802B - 一种高强pp透水管的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了应用于透水管加工领域的一种高强PP透水管的制备工艺，该高强PP透水管的制备工艺通过对内外层分别制备，再通过胶合、滚压、热压定型的方式对各层进行制备，最终形成圆筒型结构的透水管，各个层分别制备，有利于降低结构复杂类透水管的加工难度，有利于保障透水管的功能性和生产便捷性，并通过将外半球的内部尺寸设置小于内半球的内部尺寸，使得透水管在面临上方渗入大流量积水的情况时，借助弹性膜偏斜位置的改变，可以对下方外半球上开设的外渗水孔进行临时封堵，减弱进入透水管内积水继续向下渗透的效率，使得上方渗入的大流量积水可以沿透水管快速排出该区域，从而避免大量积水积压在透水管下方土石内。
Description
技术领域
本申请涉及透水管加工领域，特别涉及一种高强PP透水管的制备工艺。
背景技术
透水管是一种具有渗透排水作用的新型管材，其外表面设置有众多用于渗水的孔隙，透水管在使用过程中通常安装在地面下方的土石中，可以在地面下方形成架空的水流通道，当上层积水过多时，过多的水流易于透过孔隙渗入透水管内，实现积水的快速排出，透水管具有透水面积大、铺设要求低等优点，被广泛用于路基、路肩、软土地基以及地下道等环境中的渗透排水中。
现有技术中的透水管在制备时，通常采用挤出成型工艺和注塑成型工艺将塑料材料加工成型为透水管，这种透水管的加工工艺便捷，但也使得所生产出的透水管的结构过于简单，仅是在圆管的外表面形成用于渗水的孔隙，采用上述工艺生产出的透水管在实际使用时，当遇到地面上层积水量大幅度增加的情况，地面积水快速向下渗透，虽然可以透过孔隙快速渗入透水管内，但是，同样的，渗入透水管内的水流还会透过孔隙继续向下渗透，最终导致大量积水堆积在透水管下方的土石中，只有下方渗入的积水饱和后才可通过透水管向外进行排水操作，这种情况难以避免，容易导致下沉土石松软，严重时甚至会导致地基松塌，影响地面上方建筑物的稳定安全性。
为此，提出一种高强PP透水管的制备工艺来解决上述现有技术中存在的一些问题，以保障在遇到上层积水渗入量过大的情况时，透水管可以阻隔进入其内部的积水继续向下渗透，实现对上层渗入积水的稳定排出。
发明内容
本申请目的在于解决现有技术中的透水管在上层积水渗入量过大时，难以保障渗入积水及时稳定排出的问题，相比现有技术提供一种高强PP透水管的制备工艺，该制备工艺涉及高强PP透水管，具体包括以下步骤：
S1、内板预制，通过滚压装置对PP板材进行滚压加工，生成内基板，并在内基板上均匀形成向下凹陷的内半球；
S2、外板预制，通过滚压装置对PP板材进行滚压加工，生成外基板，并在外基板上均匀形成向上凹陷的外半球；
S3、内板覆膜，通过黏胶将弹性膜粘连在内基板的上表面；
S4、内外板裁切，确定内板和外板的尺寸需求，通过裁切装置将其裁剪成相互适配的方板结构；
S5、内外板粘连，通过黏胶将外基板的下表面粘连在弹性膜上，使得内基板上的内半球与外基板上的外半球对应连接；
S6、卷绕定型，将粘连后的内外板卷绕在尺寸相适配的内支撑辊，形成圆筒结构，并在外侧施加固定夹持，同时对内外板拼合位置进行热压固定。
通过对内外层分别制备，再通过胶合、滚压、热压定型的方式对各层进行制备，最终形成圆筒型结构的透水管，各个层分别制备，有利于降低结构复杂类透水管的加工难度，有利于保障透水管的功能性和生产便捷性。
进一步，高强PP透水管包括设置在内侧的内基板，以及设置在外侧的外基板，内基板和外基板经卷绕定型后形成圆筒结构，外基板套设在内基板的外侧，内半球经卷绕定型后向圆筒型结构的内基板内部凹陷，内半球的端壁上还均匀分布有众多贯通设置的内渗水孔，外半球经卷绕定型后向圆筒型结构的外基板外侧凸出，外半球的端壁上同样均匀分布有众多贯通设置的外渗水孔，对应的内半球和外半球拼合构成球形空腔，弹性膜位于球形空腔的中间位置，弹性膜上均匀分布有细密微孔。
进一步，滚压装置共设置有两套，分别用于对内板和外板的预制加工，滚压装置包括上下对称设置的辊子a和辊子b，且辊子a和辊子b同步相对旋转，辊子a和辊子b之间的距离与内基板、外基板的厚度相适配，辊子a的外端壁上环绕开设有均匀分布的向内凹陷的球坑，辊子b的外端壁上环绕固定有均匀分布的向外凸出的球头。
进一步，对应的球头的外端壁上分别装配有与内渗水孔、外渗水孔相适配的钉桩。
进一步，外半球的内径设置为内半球内径的4/5，对应的球坑的内部尺寸分别与内半球、外半球的外侧尺寸相适配，对应的球头的外侧尺寸分别与内半球、外半球的内侧尺寸相适配。
进一步，辊子a和辊子b的内部均固定安装有加热模块，且加热模块的加热温度范围设置在145℃～155℃。
可选的，S3中内板覆膜时黏胶涂刷在内基板的上表面，S5中内外板粘连时黏胶涂刷在外基板的下表面。
进一步，S5中内外板粘连时，内板左侧预留出1/2的空白区域，外板右侧同样预留出1/2的空白区域，内板右侧的1/2区域与外板左侧的1/2区域粘连，空白区域在S6中粘连对接。
进一步，S3、S5中粘连内基板、外基板和弹性膜所使用的黏胶为高固含量的柔性胶水。
进一步，S1中内板通过滚压装置成型后，需在其下表面粘连覆盖有吸水棉层，S2中外板通过滚压装置成型后，在其上表面同样需要粘连覆盖吸水棉层，S6中卷绕定型后，吸水棉层分别位于圆筒型结构的内基板的内侧，以及圆筒型结构的外基板的外侧。
相比于现有技术，本申请的优点在于：
(1)通过对内外层分别制备，再通过胶合、滚压、热压定型的方式对各层进行制备，最终形成圆筒型结构的透水管，各个层分别制备，有利于降低结构复杂类透水管的加工难度，有利于保障透水管的功能性和生产便捷性，同时，通过PP板材加工生产透水管，借助PP材料的相关特性，使得加工成型的透水管具有耐化学性、耐热性、高强度机械性能和高耐磨性等优点。
(2)通过辊子a和辊子b上相互适配的球坑和球头，实现对PP板材的滚压，在PP板材上形成凹陷的内半球以及内渗水孔，辊子a和辊子b的持续滚压，可以对内板和外板进行连续不间断的生产，有利于保障内板和外板的加工便捷性，以及生产效率。
(3)通过将外半球的内部尺寸设置小于内半球的内部尺寸，使得透水管在面临上方渗入大流量积水的情况时，借助弹性膜偏斜位置的改变，可以对下方外半球上开设的外渗水孔进行临时封堵，减弱进入透水管内积水继续向下渗透的效率，使得上方渗入的大流量积水可以沿透水管快速排出该区域，避免大量积水积压在透水管下方土石内，有利于保障周围土壤以及地面建筑的稳定性。
(4)通过在S3、S5中涂刷黏胶时，将黏胶涂刷在内基板和外基板上，可以避免球形空腔内弹性膜上的细密微孔被黏胶粘连闭合，保障了采用该工艺加工透水板时的稳定性。
(5)通过在内外板粘连时，分别将内外板的左右两侧进行留白，使得内外板的粘连交错实行，有利于提升后期卷绕定型时，内外板拼合时的接触面积，进而有利于提升生产成型的透水管的结构稳固性。
(6)通过将吸水棉层附着在外基板的外侧，可以过滤外界土石中的细小碎屑，避免外界土石中的细小碎屑跟随水流渗入透水管内造成孔洞堵塞，有利于保障该工艺生产成型的透水管在实际使用过程中的高稳定性，同时，通过将吸水棉层安装在透水管的内侧，借助吸水棉层优良的吸水性，能迅速收集土石中多余水分，使得周围土石中的水分更加快速地向透水管内渗入，在一定程度上提升了透水管渗透排水的性能。
附图说明
图1为本申请的工艺流程图；
图2为本申请滚压装置工作时的结构示意图；
图3为图2中结构的拆分图；
图4为本申请透水管各层结构拆分图；
图5为本申请透水管卷绕定型时的结构示意图；
图6为本申请透水管的立体图；
图7为本申请透水管内外板粘连时的结构示意图；
图8为本申请透水管的截面示意图；
图9为本申请透水管内积水量大时的工作示意图；
图10为图9中A处的结构示意图；
图11为图9中B处的结构示意图。
图中标号说明：
1、内基板；101、内半球；102、内渗水孔；2、外基板；201、外半球；202、外渗水孔；3、弹性膜；4、吸水棉层；5、辊子a；501、辊子b；502、球坑；503、球头；504、钉桩；6、内支撑辊。
具体实施方式
实施例将结合说明书附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述，基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一种高强PP透水管的制备工艺，请参阅图1－图11，该制备工艺涉及高强PP透水管，具体包括以下步骤：
S1、内板预制，通过滚压装置对PP板材进行滚压加工，生成内基板1，并在内基板1上均匀形成向下凹陷的内半球101；
S2、外板预制，通过滚压装置对PP板材进行滚压加工，生成外基板2，并在外基板2上均匀形成向上凹陷的外半球201；
S3、内板覆膜，通过黏胶将弹性膜3粘连在内基板1的上表面；
S4、内外板裁切，确定内板和外板的尺寸需求，通过裁切装置将其裁剪成相互适配的方板结构；
S5、内外板粘连，通过黏胶将外基板2的下表面粘连在弹性膜3上，使得内基板1上的内半球101与外基板2上的外半球201对应连接；
S6、卷绕定型，将粘连后的内外板卷绕在尺寸相适配的内支撑辊6，形成圆筒结构，并在外侧施加固定夹持，同时对内外板拼合位置进行热压固定。
采用该工艺对透水管进行加工制备，通过对内外层分别制备，再通过胶合、滚压、热压定型的方式对各层进行制备，最终形成圆筒型结构的透水管，各个层分别制备，有利于降低结构复杂类透水管的加工难度，有利于保障透水管的功能性和生产便捷性，同时，通过PP板材加工生产透水管，借助PP材料的相关特性，使得加工成型的透水管具有耐化学性、耐热性、高强度机械性能和高耐磨性等优点，在便捷加工的同时，还可以有效保障所制备PP透水管的品质。
请参阅图6和图8，高强PP透水管包括设置在内侧的内基板1，以及设置在外侧的外基板2，内基板1和外基板2经卷绕定型后形成圆筒结构，外基板2套设在内基板1的外侧，内半球101经卷绕定型后向圆筒型结构的内基板1内部凹陷，内半球101的端壁上还均匀分布有众多贯通设置的内渗水孔102，外半球201经卷绕定型后向圆筒型结构的外基板2外侧凸出，外半球201的端壁上同样均匀分布有众多贯通设置的外渗水孔202，对应的内半球101和外半球201拼合构成球形空腔，弹性膜3位于球形空腔的中间位置，弹性膜3上均匀分布有细密微孔。
采用该工艺制备的透水管在铺设使用后，通过管体的支撑，会在地下构成一个中空的水流通道，管道周围土石内的积水会向透水管内渗入，积水通过外基板2上外半球201内均匀开设的外渗水孔202渗入球形空腔内，穿过位于球形空腔中间位置弹性膜3上开设的细密微孔，再通过内基板1上内半球101内均匀开设的内渗水孔102渗入内基板1内部，进行渗透排水引导。
请参阅图2和图3，滚压装置共设置有两套，分别用于对内板和外板的预制加工，滚压装置包括上下对称设置的辊子a5和辊子b501，且辊子a5和辊子b501同步相对旋转，辊子a5和辊子b501之间的距离与内基板1、外基板2的厚度相适配，辊子a5的外端壁上环绕开设有均匀分布的向内凹陷的球坑502，辊子b501的外端壁上环绕固定有均匀分布的向外凸出的球头503。
采用该工艺制备透水管道时，外界驱动装置带动滚压装置内上下对称设置的辊子a5和辊子b501相对旋转，通过辊子a5和辊子b501上相互适配的球坑502和球头503，实现对PP板材的滚压，在PP板材上形成凹陷的内半球101以及内渗水孔102，辊子a5和辊子b501的持续滚压，可以对内板和外板进行连续不间断的生产，有利于保障内板和外板的加工便捷性，以及生产效率，同时，通过设置有两套滚压装置分别适配内板和外板的加工生产，使得内板和外板的预制加工可以同步进行，进一步保障了该工艺加工透水管时的生产效率。
请参阅图3，对应的球头503的外端壁上分别装配有与内渗水孔102、外渗水孔202相适配的钉桩504，通过将钉桩504固定安装在球头503的外端壁上，使得内板和外板在进行滚压加工时，内半球101上均匀开设的内渗水孔102，以及外半球201上均匀开设的外渗水孔202，均可以同步形成，无需后续进行开孔加工，有利于提升加工便捷性以及加工效率。
请参阅图8－图11，外半球201的内径设置为内半球101内径的4/5，对应的球坑502的内部尺寸分别与内半球101、外半球201的外侧尺寸相适配，对应的球头503的外侧尺寸分别与内半球101、外半球201的内侧尺寸相适配，采用该工艺制备的透水管在铺设使用后，外半球201的内径小于内半球101的内径，外半球201的内径仅为内半球101内径的4/5，在实际使用过程中，针对同一位置的内半球101和外半球201，其中外半球201位于内半球101的外侧，因此当透水管道水平铺设过程中，以透水管的中间位置为上下分界线，处于分界线上方的内半球101和外半球201中，外半球201位于内半球101的上方，处于分界线下方的内半球101和外半球201中，内半球101位于外半球201的上方。
当透水管上方积水急剧增多时，积水自上而下向下渗入透水管内，此过程中积水自上而下经过内半球101和外半球201之间构成的球形空腔内，在水流作用下，使得弹性膜3向下形变，由于内半球101的内部尺寸大于外半球201的内部尺寸，这使得向下移动的弹性膜3无法覆盖在内半球101的内端壁上，弹性膜3处于悬空状态，此时水流可以正常穿行进入透水管内，当透水管内进入过多的积水时，由于透水管道的下方同样存在内半球101、外半球201这样的孔洞，积水会保持继续向下流动的趋势，此时的积水自内半球101方向流向外半球201方向，准备向下渗透排出，该过程中，在水流作用下，使得弹性膜3与下方外半球201的内端壁贴合，弹性膜3紧贴在外半球201的内端壁上，可以对外半球201上开设的部分外渗水孔202进行封堵，虽不能完全保障所有外渗水孔202被弹性膜3封闭，但是可以大幅度减少积水继续向下渗透的速度，使得积水自上方渗入透水管内后，可以沿透水管内部快速向外排出。
当透水管周围上方积水减少后，直接导致透水管内进入的水流减少，此时透水管内水流对位于分界线下方弹性膜3的作用效果也将大幅度减弱，弹性膜3弹性复位至球形空腔中间位置，该状态下，透水管四周的积水均可缓慢渗入透水管内。
通过将外半球201的内部尺寸设置小于内半球101的内部尺寸，使得透水管在面临上方渗入大流量积水的情况时，借助弹性膜3偏斜位置的改变，可以对下方外半球201上开设的外渗水孔202进行临时封堵，减弱进入透水管内积水继续向下渗透的效率，使得上方渗入的大流量积水可以沿透水管快速排出该区域，避免大量积水积压在透水管下方土石内，有利于保障周围土壤以及地面建筑的稳定性。
辊子a5和辊子b501的内部均固定安装有加热模块，且加热模块的加热温度范围设置在145℃～155℃，通过将加热模块安装在辊子a5和辊子b501的内部，使滚压装置在对PP板材进行滚压加工时，可以通过加热的方式软化PP板材，使得PP板材更易被挤压成上下凹陷的内板和外板，有利于提升内外板加工便捷性。
实施例2：
本发明提供了一种高强PP透水管的制备工艺，请参阅图1－图11，S3中内板覆膜时黏胶涂刷在内基板1的上表面，S5中内外板粘连时黏胶涂刷在外基板2的下表面，通过在S3、S5中涂刷黏胶时，将黏胶涂刷在内基板1和外基板2上，可以避免球形空腔内弹性膜3上的细密微孔被黏胶粘连闭合，保障了采用该工艺加工透水板时的稳定性。
请参阅图7，S5中内外板粘连时，内板左侧预留出1/2的空白区域，外板右侧同样预留出1/2的空白区域，内板右侧的1/2区域与外板左侧的1/2区域粘连，空白区域在S6中粘连对接，通过在内外板粘连时，分别将内外板的左右两侧进行留白，使得内外板的粘连交错实行，有利于提升后期卷绕定型时，内外板拼合时的接触面积，进而有利于提升生产成型的透水管的结构稳固性。
S3、S5中粘连内基板1、外基板2和弹性膜3所使用的黏胶为高固含量的柔性胶水，高固含量的柔性胶水具有一定的韧性，对PP材料的表面具有良好的附着力，并且具有良好的防水、密封、耐化学腐蚀效果，因此使用高固含量的柔性胶水对内基板1、外基板2和弹性膜3之间进行粘连，可以有效保障粘连处的密封牢固性，且可以适应潮湿以及防水环境的要求。
请参阅图4－图8，S1中内板通过滚压装置成型后，需在其下表面粘连覆盖有吸水棉层4，S2中外板通过滚压装置成型后，在其上表面同样需要粘连覆盖吸水棉层4，S6中卷绕定型后，吸水棉层4分别位于圆筒型结构的内基板1的内侧，以及圆筒型结构的外基板2的外侧，通过将吸水棉层4附着在外基板2的外侧，可以过滤外界土石中的细小碎屑，避免外界土石中的细小碎屑跟随水流渗入透水管内造成孔洞堵塞，有利于保障该工艺生产成型的透水管在实际使用过程中的高稳定性，同时，通过将吸水棉层4安装在透水管的内侧，借助吸水棉层4优良的吸水性，能迅速收集土石中多余水分，使得周围土石中的水分更加快速地向透水管内渗入，在一定程度上提升了透水管渗透排水的性能。
以上，仅为本申请结合当前实际需求采用的最佳实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。
Claims (7)
1.一种高强PP透水管的制备工艺，其特征在于，该制备工艺涉及高强PP透水管，具体包括以下步骤：
S1、内板预制，通过滚压装置对PP板材进行滚压加工，生成内基板(1)，并在内基板(1)上均匀形成向下凹陷的内半球(101)；
S2、外板预制，通过滚压装置对PP板材进行滚压加工，生成外基板(2)，并在外基板(2)上均匀形成向上凹陷的外半球(201)；
S3、内板覆膜，通过黏胶将弹性膜(3)粘连在内基板(1)的上表面；
S4、内外板裁切，确定内板和外板的尺寸需求，通过裁切装置将其裁剪成相互适配的方板结构；
S5、内外板粘连，通过黏胶将外基板(2)的下表面粘连在弹性膜(3)上，使得内基板(1)上的内半球(101)与外基板(2)上的外半球(201)对应连接；
S6、卷绕定型，将粘连后的内外板卷绕在尺寸相适配的内支撑辊(6)，形成圆筒结构，并在外侧施加固定夹持，同时对内外板拼合位置进行热压固定；
所述高强PP透水管包括设置在内侧的内基板(1)，以及设置在外侧的外基板(2)，所述内基板(1)和外基板(2)经卷绕定型后形成圆筒结构，所述外基板(2)套设在内基板(1)的外侧，所述内半球(101)经卷绕定型后向圆筒型结构的内基板(1)内部凹陷，所述内半球(101)的端壁上还均匀分布有众多贯通设置的内渗水孔(102)，所述外半球(201)经卷绕定型后向圆筒型结构的外基板(2)外侧凸出，所述外半球(201)的端壁上同样均匀分布有众多贯通设置的外渗水孔(202)，对应的所述内半球(101)和外半球(201)拼合构成球形空腔，所述弹性膜(3)位于球形空腔的中间位置，所述弹性膜(3)上均匀分布有细密微孔；
所述滚压装置共设置有两套，分别用于对内板和外板的预制加工，所述滚压装置包括上下对称设置的辊子a(5)和辊子b(501)，且辊子a(5)和辊子b(501)同步相对旋转，所述辊子a(5)和辊子b(501)之间的距离与内基板(1)、外基板(2)的厚度相适配，所述辊子a(5)的外端壁上环绕开设有均匀分布的向内凹陷的球坑(502)，所述辊子b(501)的外端壁上环绕固定有均匀分布的向外凸出的球头(503)；
所述外半球(201)的内径设置为内半球(101)内径的4/5，对应的所述球坑(502)的内部尺寸分别与内半球(101)、外半球(201)的外侧尺寸相适配，对应的所述球头(503)的外侧尺寸分别与内半球(101)、外半球(201)的内侧尺寸相适配。
2.根据权利要求1所述的一种高强PP透水管的制备工艺，其特征在于，对应的所述球头(503)的外端壁上分别装配有与内渗水孔(102)、外渗水孔(202)相适配的钉桩(504)。
3.根据权利要求1所述的一种高强PP透水管的制备工艺，其特征在于，所述辊子a(5)和辊子b(501)的内部均固定安装有加热模块，且加热模块的加热温度范围设置在145℃～155℃。
4.根据权利要求1所述的一种高强PP透水管的制备工艺，其特征在于，S3中内板覆膜时黏胶涂刷在内基板(1)的上表面，S5中内外板粘连时黏胶涂刷在外基板(2)的下表面。
5.根据权利要求4所述的一种高强PP透水管的制备工艺，其特征在于，S5中内外板粘连时，内板左侧预留出1/2的空白区域，外板右侧同样预留出1/2的空白区域，内板右侧的1/2区域与外板左侧的1/2区域粘连，所述空白区域在S6中粘连对接。
6.根据权利要求4所述的一种高强PP透水管的制备工艺，其特征在于，S3、S5中粘连内基板(1)、外基板(2)和弹性膜(3)所使用的黏胶为高固含量的柔性胶水。
7.根据权利要求1所述的一种高强PP透水管的制备工艺，其特征在于，S1中内板通过滚压装置成型后，需在其下表面粘连覆盖有吸水棉层(4)，S2中外板通过滚压装置成型后，在其上表面同样需要粘连覆盖吸水棉层(4)，S6中卷绕定型后，所述吸水棉层(4)分别位于圆筒型结构的内基板(1)的内侧，以及圆筒型结构的外基板(2)的外侧。
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