CN201651576U - 直竹条增强竹复管 - Google Patents

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钟坚瑜
陈文强
叶柃
朱刚
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/14—Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups

Abstract

本实用新型公开了一种直竹条增强竹复管。现有的竹塑复合管轴向强度弱，抗弯、抗剪性能差，不能适合使用在外露或架空等场合。本实用新型提供了一种直竹条增强竹复管，其沿管径方向，由内到外依次为内衬层、增强层和外防护层，其特征在于所述的增强层包括内环向增强层、铺设在内环向增强层外的轴向增强层和位于最外的外环向增强层，内、外环向增强层均由一层以上的多根连续竹片环向缠绕而成，所述的轴向增强层为一层以上的帘状直竹条，帘状直竹条中的直竹条轴向设置。本实用新型使管道具备良好的轴向抗弯、抗剪性能，特别适合于外露或架空等场合使用。

Description

直竹条增强竹复管 
技术领域
本实用新型涉及管道领域，具体地说是一种应用于农业灌溉、给排水工程以及石油化工防腐场合中的直竹条增强竹复管。 
背景技术
目前在给排水工程及石油化工防腐场合中，所用的管道普遍采用聚氯乙烯管、聚乙烯管、玻璃钢管、玻璃钢夹砂管等。聚氯乙烯管和聚乙烯管质轻、光滑且耐腐蚀，但刚度和强度方面有所不足且原料均为石油产品的合成品；玻璃钢管及玻璃钢夹砂管具有耐腐蚀、强度高、流体阻力小、刚度大的优点，但产品的增强材料为高能耗的玻璃纤维，其所用的树脂完全依赖于石油，产品及废料不可回收、不环保。因此使用上述管道产品，消耗了大量宝贵的石油资源且导致了环境污染。为此，出现了一种竹塑复合管(简称竹复管)，但现有的竹复管轴向强度弱，抗弯、抗剪性能差，不能适合使用在外露或架空等场合。 
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种直竹条增强竹复管，其在保证强度和刚度的前提下，使其具有优异的轴向强度。 
为此，本实用新型采用如下的技术方案：直竹条增强竹复管，竹复管沿管径方向，由内到外依次为内衬层、增强层和外防护层，内衬层、增强层和外防护层通过粘接剂粘接为一体，其特征在于所述的增强层包括内环向增强层、铺设在内环向增强层外的轴向增强层和位于最外的外环向增强层，内、外环向增强层均由一层以上的多根连续竹片环向缠绕而成，所述的轴向增强层为一层以上的帘状直竹条，帘状直竹条中的直竹条轴向设置。 
本实用新型得到的产品与聚氯乙烯管、聚乙烯管相比，具有更高的强度、刚度，节约了石油资源；与玻璃钢管及玻璃钢夹砂管相比，具有类似的强度和刚度，相比质更轻，成本更低；与单纯环向缠绕或螺旋缠绕的竹复管相比，具备优异的轴向强度。 
上述的直竹条增强竹复管，帘状直竹条的长度在0.3－3米，根据管道内直径不同而定，最短为管内直径的一倍，帘状直竹条的宽度与竹复管的外周长相配，使帘状直竹条将竹复管完全包覆，使竹复管的轴向强度优异且一致，根据管道的不同口径和使用要求选择铺设的层数。 
上述的直竹条增强竹复管，根据管道不同的压力等级、刚度要求、轴向强度要求，可以 铺设多个“轴向增强层(即帘状直竹条)+内环向增强层”的组合层。 
本实用新型采用连续竹片和直竹条作为增强材料，而非玻璃纤维或碳纤维等，环保且成本低；由于增强层中采用了直竹条进行轴向增强，可以使管道具备良好的轴向抗弯、抗剪性能，特别适合于外露或架空等场合使用。 
下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。 
附图说明
图1为本实用新型实施例1制得产品的结构示意图。 
图2为本实用新型帘状直竹条的结构示意图。 
图3为本实用新型实施例2制得产品的结构示意图。 
具体实施方式
实施例1 
以制作直径为200mm的直竹条轴向增强竹复管为例，具体步骤如下： 
a)竹片预处理： 
把新鲜的毛竹开成5米长、0.7mm厚、10mm宽的竹片，用5％NaOH溶液浸泡6小时，用水冲洗干净，干燥后，把多根竹片用前后搭接的方式，用胶水粘接，形成一条长达50米以上不间断的连续竹片，并卷到卷筒上待用； 
把毛竹开成长1m长、厚5mm、宽10mm的直竹条，把66根直竹条横向紧密地排成宽度为660-670mm的竹帘，用丝线横向紧密地联成一体，成帘状直竹条(如图2所示)。 
b)内衬层1的制备： 
在外径为200mm的经抛光的钢制直管模具上包覆一层0.029mm厚的聚酯薄膜，用防腐性能优异的乙烯基酯树脂和玻璃纤维表面毡(30g/m2)在直管模具上制作厚度达2mm的内衬层； 
c)缠绕工序(增强层的制备)： 
待内衬层固化后，把事先卷好的11个竹卷装在缠绕机上，把竹卷退卷后，浸入树脂槽内浸润脲醛树脂，再平整地缠绕在直管模具上，缠绕1层内环向增强层2，在内环向增强层外面铺设一层事先制作好的帘状直竹条3，并刮上树脂，再在外面缠绕二个外环向增强层4，达到8mm的设计厚度；缠绕完毕后，对管道加热到60℃固化20分钟，树脂交联固化后，成为坚硬一体的热固性复合材料，所得的增强层即为内环向增强层2、帘状直竹条3和外环向增强层4的组合(如图1所示)。 
d)外防护层5的制备： 
在管道外面涂刷一层防水防腐较好的环氧树脂，厚约0.5-1mm。 
实施例1生产的管道经水压测试，短时失效压力达到4.2MPa，实测总厚度10.5mm，刚度达到45200N/m2，环向抗拉强力达到420KN/m，轴向抗拉强力达到1180KN/m，高于玻璃钢管道的技术指标。实管体材质比重为0.87，低于玻璃钢管的1.8-2.1。 
实施例2： 
以制作直径为300mm的竹复管为例，具体步骤如下： 
a)竹片预处理： 
把新鲜的毛竹开成5米长、1.3mm厚、14mm宽的竹篾，用8％NaOH溶液60℃浸泡8小时，用水冲洗干净，干燥后，把多根竹篾用前后搭接的方式，用胶水粘接，形成一条长达50米以上不间断的连续竹片，并卷到卷筒上待用； 
把毛竹开成长1.2m长、厚6mm、宽12mm的直竹条，把97根直竹条横向紧密地排成宽度为980-990mm的竹帘，用丝线横向紧密地联成一体，成帘状直竹条(如图2所示)。 
b)内衬层的制备： 
在外径为300mm的经抛光的钢制直管模具上包覆一层0.029mm厚的聚酯薄膜，用食品级树脂和涤纶表面毡(30g/m2)在直管模具上制作厚度达2mm的内衬层。 
c)缠绕工序： 
待内衬层固化后，把事先卷好的13卷竹卷装在缠绕机上，把竹卷退卷后，浸入树脂槽内浸润不饱和聚酯树脂，再平整地缠绕在直管模具上，缠绕1层内环向增强层2，铺设一层帘状直竹条3后，缠绕二层内环向增强层2，再铺设一层帘状直竹条3，再缠绕二个外环向增强层4，达到20mm的设计厚度(如图3所示)；缠绕完毕后，最外面包敷一层0.029mm厚的聚酯薄膜，使管体外表平整。在20℃以上固化60分钟，树脂交联固化后，成为坚硬一体的热固性复合材料。 
d)外防护层的制备： 
在管道外面涂刷一层防水防腐较好的乙烯基酯树脂，厚约0.5mm。 
实施例2生产的管道经水压测试，短时失效压力达到6.5MPa，实测总厚度23mm，实测刚度达到103500N/m2，环向抗拉强力达到928KN/m，轴向抗拉强力达到1542KN/m，高于玻璃钢管道的技术指标。实测管体材质比重为0.84，低于玻璃钢管的1.8-2.1。 
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型的保护范围内。 

Claims (3)

1.直竹条增强竹复管，竹复管沿管径方向，由内到外依次为内衬层、增强层和外防护层，其特征在于所述的增强层包括内环向增强层、铺设在内环向增强层外的轴向增强层和位于最外的外环向增强层，内、外环向增强层均由一层以上的多根连续竹片环向缠绕而成，所述的轴向增强层为一层以上的帘状直竹条，帘状直竹条中的直竹条轴向设置。
2.根据权利要求1所述的直竹条增强竹复管，其特征在于所述帘状直竹条的长度在0.3-3米，帘状直竹条沿其径向包覆在内环向增强层外。
3.根据权利要求1或2所述的直竹条增强竹复管，其特征在于内环向增强层和轴向增强层形成的组合层为一个以上。
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