CN208670315U - Frpe多层增强复合结构壁管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种FRPE多层增强复合结构壁管，解决了现有的双壁波纹管均为HDPE材料制成，成本较高的缺陷，由缠绕单元螺旋缠绕并在相邻侧边粘接而成具有双层壁及立筋的结构，缠绕单元采用多层共挤复合的方式形成具有3个中空腔的结构，3个中空腔中至少有一个中空腔为3层结构，分别为PP制成的周向封闭中间管、复合于周向封闭中间管内表面的PE制成的周向封闭内管和复合于周向封闭中间管外表面的PE制成的周向封闭外管。PE料对PP料进行保护，避免紫外线对PP料的伤害，从而延长结构壁管的使用寿命，同时PP制成的周向封闭内管又具有比PE制成的周向封闭外管更好的强度，且又降低成本。

Description

FRPE多层增强复合结构壁管

技术领域

本实用新型涉及一种缠绕管结构，尤其是一种FRPE多层增强复合结构壁管。

背景技术

波纹管是一种具有环状结构外壁和平滑内壁的新型管材，缠绕波纹管是以连续缠绕的方式获得长度不限的管材，多是以高密度聚乙烯（HDPE）为原料的一种新型轻质管材，外壁呈环形波纹状结构，大大增强了管材的环刚度，从而增强了管道对土壤负荷的抵抗力，具有重量轻，耐高压，韧性好，施工快等特点，被应用来替代混凝土管和铸铁管。

但是由于材料性能的限制，目前，缠绕波纹管的外壁与内壁均为PE材料制成，PE材料价格较高，这种采用全PE材料制成的缠绕波纹管虽然能够获得好的性能，但是生产成本较高，而且在某些需要高强度的场合时，全PE管又无法满足高强度的要求。

而且由于长期在管内通水，长期处于潮湿的环境，管体内壁容易滋生细菌，也对管体提出抗菌的要求。

发明内容

本实用新型解决了现有的双壁波纹管均为HDPE材料制成，成本较高的缺陷，提供一种FRPE多层增强复合结构壁管，使用PP和PE相结合，并由PP制成的内管作为环状凸起的加强，从而获得高的环刚度，同时还能降低缠绕波纹管的生产成本。

本实用新型还提供一种FRPE多层增强复合结构壁管，PP制成的周向封闭中间管的内表面和外表面分别复合有PE制成的周向封闭内管和周向封闭外管，避免PP料直接与空气接触，由PE料提供保护，从而延长结构壁管的使用寿命。

本实用新型提供一种FRPE多层增强复合结构壁管，管壁采用抗菌聚乙烯，从而波纹管具有抗菌杀菌的功能，避免管内壁细菌滋生。

本实用新型的具体技术方案为：一种FRPE多层增强复合结构壁管，由缠绕单元螺旋缠绕并在相邻侧边粘接而成具有双层壁及立筋的结构，双层壁分为光滑内壁和具有螺旋环状凸起的外壁，立筋连接光滑内壁与外壁并将光滑内壁与外壁之间的空间分隔成若干中空腔，缠绕单元采用多层共挤复合的方式形成具有3个中空腔的结构，3个中空腔中至少有一个中空腔为3层结构，分别为PP制成的周向封闭中间管、复合于周向封闭中间管内表面的PE制成的周向封闭内管和复合于周向封闭中间管外表面的PE制成的周向封闭外管。

结构壁管为双层壁结构，光滑内壁与外壁之间由立筋支撑，使得结构壁管具有较高的环刚度，且结构壁管的外壁具有螺旋环状凸起，埋入土后又具有良好的管土同体结构；缠绕单元采用多层共挤复合的方式成型，缠绕单元具有3个中空腔，从而减轻缠绕单的重量，又不会降低结构壁管整体的强度，3个中空腔中至少有一个中空腔采用3层结构，这3层结构分别是处于中的由PP制成的周向封闭中间管，复合在周向封闭中间管外表面的由PE制成的周向封闭外管和复合周向封闭中间管内表面的由PE制成的周向封闭内管，3层结构共挤复合，这样PE料可以对PP料进行保护，避免紫外线对PP料的伤害，从而延长结构壁管的使用寿命，同时PP制成的周向封闭中间管又提供更好的强度，且又降低成本。

一种方案，3个中空腔中，中间的中空腔为3层结构，两侧的中空腔为1层结构。或者两侧的中空腔为3层结构，中间的中空腔为1层结构。两侧的中空腔完全由PE层周向封闭，只有中间的中空腔具有PP制成的周向封闭中间管，这样可以减少PP料与PE料之间的共挤复合，降低共挤复合难度，同时减少出现复合问题的概率。

另一种方案，两侧的中空腔为3层结构，中间的中空腔为1层结构。缠绕单元螺旋缠绕的时候，是缠绕单元两侧的边相互粘接，两侧的中空腔为3层结构，这样粘接后可以提高立筋的支撑强度，从而提高结构壁管的环刚度，中间的中空腔为1层，可以减少PP料与PE料之间的共挤复合，降低共挤复合难度，同时减少出现复合问题的概率，还能降低重量。

进一步，两侧的中空腔为3层结构，两侧的周向封闭中间管之间通过贯通中间中空腔的PP片材连接，中间中空腔的底部为3层结构。两侧的周向封闭中间管不是独立，相互之间通过PP片材连接，从而连成一个整体，提高结构壁管的强度。

另一种方案，3个中空腔均为3层结构，周向封闭中间管连成一体，周向封闭内管相互独立，周向封闭外管连成一体。3个中空腔均具有PP制成的周向封闭中间管，周向封闭中间管为一体结构，极大提升缠绕单元螺旋缠绕后结构壁管的环刚度，相邻中空腔共用同一PP立筋，从而减少PP料的使用量，降低结构壁管的重量。

进一步，缠绕单元具有3个中空腔，中间的中空腔的高度最大，两侧的中空腔的高度小，两侧的中空腔的形状尺寸相同并相对中间的中空腔对称布置。

进一步，中间的中空腔的顶部为拱起的弧形顶，两侧的高度小的中空腔为正方形或者矩形。

进一步，光滑内壁复合有添加黄色色料的抗菌层；抗菌层是抗菌片材共挤复合于PE周向封闭外管外并螺旋缠绕而成，或者，抗菌层是抗菌片材单独挤出并先于缠绕单元进行螺旋缠绕而成。

进一步，抗菌层采用抗菌聚乙烯，按重量份数比：100-105份聚乙烯树脂、2-4份抗菌母料、0.5-0.8份抗氧剂、0.2-0.3份辅助抗氧剂、1-2份润滑剂、1-2份交联剂和1-2.5份纳米氧化锌粉末混合物。

进一步，其中抗菌母料包括50-85重量份的热塑性树脂；5-20重量份的Zn- 沸石；5-20重量份的防霉剂；0.2-0.4重量份的偶联剂；0.05-0.2重量份的助剂；2-3重量份的液体石蜡。

进一步，缠绕单元共挤复合成型后经冷却定型再螺旋缠绕，缠绕单元的两侧边为直边，缠绕单元螺旋缠绕时，相邻直边之间填充融胶，并经轴向挤压进行粘接。

进一步，两直边相互平行，两直边均与缠绕单元的底部相垂直；或者两直边相倾斜，两直边均与缠绕单元的底部呈锐角状。

本实用新型的有益效果是：结构壁管为双层壁结构，光滑内壁与外壁之间由立筋支撑，使得结构壁管具有较高的环刚度，且结构壁管的外壁具有螺旋环状凸起，埋入土后又具有良好的管土同体结构；缠绕单元采用多层共挤复合的方式成型，缠绕单元具有3个中空腔，从而减轻缠绕单的重量，又不会降低结构壁管整体的强度，3个中空腔中至少有一个中空腔采用3层结构，这3层结构分别是处于中的由PP制成的周向封闭中间管，复合在周向封闭中间管外表面的由PE制成的周向封闭外管和复合周向封闭中间管内表面的由PE制成的周向封闭内管，3层结构共挤复合，这样PE料可以对PP料进行保护，避免紫外线对PP料的伤害，从而延长结构壁管的使用寿命，同时PP制成的周向封闭中间管又提供更好的强度，且又降低成本。。

附图说明

图1是本实用新型一种缠绕示意图；

图2是本实用新型一种缠绕单元的结构示意图；

图3是本实用新型第二种缠绕单元的结构示意图；

图4是本实用新型第三种缠绕单元的结构示意图；

图5是本实用新型第四种缠绕单元的结构示意图；

图中：1、缠绕单元，2、融胶，3、外壁，4、光滑内壁，5、抗菌层，6、立筋，7、中空腔，8、周向封闭内管，9、周向封闭中间管，10、周向封闭外管，11、PP片材，12、抗菌片材。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图对本实用新型作进一步的描述。

实施例1：一种FRPE多层增强复合结构壁管（参见图1），由缠绕单元1螺旋缠绕并在相邻侧边填充融胶2粘接而成具有双层壁及立筋6的结构，双层壁分为光滑内壁5和具有螺旋环状凸起的外壁3，立筋将内壁与外壁之间分隔成若干中空腔7。缠绕单元采用多层共挤复合的方式成型，缠绕单元具有3个中空腔7，3个中空腔中至少有一个中空腔为3层结构，分别为PP制成的周向封闭中间管9、复合于周向封闭中间管内表面的PE制成的周向封闭内管8和复合于周向封闭中间管外表面的PE制成的周向封闭外管10，本实施例中，中间的中空腔为3层结构，两侧的中空腔为1层结构（参见图2），处于中间的周向封闭中间管的内表面共挤复合有周向封闭内管8，两侧的中空腔为单层结构完全由PE层周向封闭。缠绕单元的两侧为直边，两直边相互平行并垂直缠绕单元的底部。中间的中空腔的高度大于两侧中空腔的高度，中间中空腔的顶部为拱起的弧形顶，两侧中空腔的形状为正方形，两侧的中空腔的形状尺寸相同并相对中间的中空腔对称布置。

在共挤模内由PP与PE共挤复合形成具有3个中空腔的缠绕单元1，缠绕单元冷却定型后螺旋缠绕到缠绕机上，接着在相邻缠绕单元的直边之间填充融胶2，接着进行轴向挤压并粘接。

为了起到抗菌的效果，本实施例中在光滑内壁的内表面又复合一层添加黄色色料的抗菌层4，抗菌层采用抗菌聚乙烯，按重量份数比：按重量份数比：100份聚乙烯树脂、1份抗菌母料、0.3份抗氧剂、0.2份辅助抗氧剂、1份季戊四醇硬脂酸酯、1份二-叔-丁基过氧化物和1份纳米氧化锌粉末混合物。其中所述聚乙烯树脂为低密度聚乙烯；其中抗菌母料包括50份的热塑性树脂；5份的Zn- 沸石；5重量份的防霉剂；0.2重量份的偶联剂；0.05份的交联剂；2份的液体石蜡。

抗菌层是由挤塑机挤出抗菌片材11后螺旋缠绕到缠绕机上形成，缠绕单元共挤复合成型后是螺旋缠绕在抗菌层外表。接着在相邻缠绕单元的侧边之间填充融胶2，接着进行轴向挤压并粘接。缠绕单元内部形成中间为PP两侧为PE的复合立筋，相邻缠绕单元粘接部位形成纯PE的PE立筋，结构壁管的光滑内壁与外壁之间按照两条复合立筋、一条PE立筋不断循环的排列方式布置。

实施例2：一种FRPE多层增强复合结构壁管，与实施例1不同之处在于：缠绕单元的3个中空腔中，两侧的中空腔为3层结构，分别为PP制成的周向封闭中间管9、复合于周向封闭中间管内表面的PE制成的周向封闭内管8和复合于周向封闭中间管外表面的PE制成的周向封闭外管10，中间的中空腔为1层结构，完全由PE层周向封闭（参见图2）。其余结构参照实施例1。

实施例3：一种FRPE多层增强复合结构壁管，与实施例2不同之处在于两侧的中空腔为3层结构，两侧的周向封闭中间管9之间通过贯通中间中空腔的PP片材11连接，中间中空腔的底部为3层结构。其余结构参照实施例2。

实施例4：一种FRPE多层增强复合结构壁管（参见图3），与实施例1不同之处在于：PP制成的周向封闭中间管具有3个中空腔，每一个中空腔内壁均共挤复合PE制成的周向封闭内管，周向封闭中间管的外部共挤复合PE制成的周向封闭外管，周向封闭中间管为一体结构，中间的中空腔与两侧的中空腔共用相邻的PP立筋。缠绕单元内部的立筋呈中间为PP立筋，两侧包覆PE层的复合立筋结构。其余结构参照实施例1。

当然，也可以将缠绕单元的两侧的直边改成与缠绕单元的底部相倾斜的直边，缠绕单元螺旋缠绕时，相邻直边形成V形的坡口，坡口内填充融胶，再经轴向挤压进行粘接。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种FRPE多层增强复合结构壁管，其特征在于由缠绕单元螺旋缠绕并在相邻侧边粘接而成具有双层壁及立筋的结构，双层壁分为光滑内壁和具有螺旋环状凸起的外壁，立筋连接光滑内壁与外壁并将光滑内壁与外壁之间的空间分隔成若干中空腔，缠绕单元采用多层共挤复合的方式形成具有3个中空腔的结构，3个中空腔中至少有一个中空腔为3层结构，分别为PP制成的周向封闭中间管、复合于周向封闭中间管内表面的PE制成的周向封闭内管和复合于周向封闭中间管外表面的PE制成的周向封闭外管。

2.根据权利要求1所述的FRPE多层增强复合结构壁管，其特征在于3个中空腔中，中间的中空腔为3层结构，两侧的中空腔为1层结构，或者两侧的中空腔为3层结构，中间的中空腔为1层结构。

3.根据权利要求2所述的FRPE多层增强复合结构壁管，其特征在于两侧的中空腔为3层结构，两侧的周向封闭中间管之间通过贯通中间中空腔的PP片材连接，中间中空腔的底部为3层结构。

4.根据权利要求1所述的FRPE多层增强复合结构壁管，其特征在于3个中空腔均为3层结构，周向封闭中间管连成一体，周向封闭内管相互独立，周向封闭外管连成一体。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的FRPE多层增强复合结构壁管，其特征在于缠绕单元具有3个中空腔，中间的中空腔的高度最大，两侧的中空腔的高度小，两侧的中空腔的形状尺寸相同并相对中间的中空腔对称布置。

6.根据权利要求5所述的FRPE多层增强复合结构壁管，其特征在于中间的中空腔的顶部为拱起的弧形顶，两侧的高度小的中空腔为正方形或者矩形。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的FRPE多层增强复合结构壁管，其特征在于光滑内壁复合有添加黄色色料的抗菌层；抗菌层是抗菌片材共挤复合于PE周向封闭外管外并螺旋缠绕而成，或者，抗菌层是抗菌片材单独挤出并先于缠绕单元进行螺旋缠绕而成。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的FRPE多层增强复合结构壁管，其特征在于缠绕单元共挤复合成型后经冷却定型再螺旋缠绕，缠绕单元的两侧边为直边，缠绕单元螺旋缠绕时，相邻直边之间填充融胶，并经轴向挤压进行粘接。

9.根据权利要求8所述的FRPE多层增强复合结构壁管，其特征在于两直边相互平行，两直边均与缠绕单元的底部相垂直；或者两直边相倾斜，两直边均与缠绕单元的底部呈锐角状。