CN217301947U - 一种抗压增强竹塑缠绕管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抗压增强竹塑缠绕管，包括：管层；以及位于管层中螺旋缠绕的竹条。该竹塑缠绕管通过在聚乙烯缠绕实壁管的基础上加入竹条缠绕而成，能够平衡管材的环刚度和环柔度，具有优良的力学性能，成本低，绿色环保。

Description

一种抗压增强竹塑缠绕管

技术领域

本实用新型涉及管道技术领域，特别涉及一种抗压增强竹塑缠绕管。

背景技术

随着城市的发展以及居住条件的改善，公共基础设施以及家庭给水排水需求进一步提升，城市地下管道系统不断发展和完善。

目前城市排水管道主要使用一种聚乙烯(PE)缠绕而成的实壁管。这种管材生产自动化程度高、操作方便、生产稳定。聚乙烯管材具有适度的刚度和强度，又具有良好的柔性、耐蠕变性以及良好的热熔接性能，并且耐环境应力开裂，在城市管网中大量应用。提高聚乙烯(PE)缠绕实壁管的力学性能的一个方法是增加壁厚。换言之，随着管径的增加，要维持聚乙烯缠绕实壁管的力学性能，则需要相应的增加壁厚。但是，增加壁厚会导致原材料增加、生产加工难度提升、运输成本增加、安装难度提升等问题。而且单一的材料也很难满足环刚度和环柔度两个力学性能的要求。因此，本领域需要另辟蹊径，从而克服上述缺点。

实用新型内容

从现有技术出发，本实用新型的任务是提供一种抗压增强竹塑缠绕管，该竹塑缠绕管通过在聚乙烯缠绕实壁管的基础上加入竹条缠绕而成，能够平衡管材的环刚度和环柔度，具有优良的力学性能，成本低，绿色环保。

根据本实用新型，前述任务通过一种抗压增强竹塑缠绕管来解决，包括：

管层；以及

位于所述管层中螺旋缠绕的竹条。

在本实用新型的一个实施例中，所述管层由实心条带通过螺旋缠绕形成，其中螺旋缠绕的实心条带通过热熔连接的方式结合在一起。

在本实用新型的一个实施例中，所述实心条带为塑料实心条带。

在本实用新型的一个实施例中，所述竹条与所述管层同时缠绕。

在本实用新型的一个实施例中，所述竹条为碳化处理的竹条。

在本实用新型的一个实施例中，所述管层的厚度大于所述竹条的厚度。

在本实用新型的一个实施例中，所述竹条的宽度为3.2mm，厚度为 1.5mm。

在本实用新型的一个实施例中，抗压增强竹塑缠绕管还包括设置在所述管层外表面的外管。

在本实用新型的一个实施例中，所述外管是钢筋混凝土管、金属管、玻璃管或陶瓷管。

本实用新型至少具有下列有益效果：本实用新型提供了一种抗压增强竹塑缠绕管，该竹塑缠绕管通过在聚乙烯缠绕实壁管的基础上加入竹条缠绕而成，能够平衡管材的环刚度和环柔度，具有优良的力学性能；采用竹条作为管材，绿色环保；该竹塑缠绕管与聚乙烯缠绕实壁管相比，在不影响其原有的力学性能上，同等壁厚下，所用的聚乙烯材料更少，成本更低；该竹塑缠绕管比纯聚乙烯缠绕实壁管的力学性能更好。

附图说明

下面结合附图参考具体实施例来进一步阐述本实用新型。

图1示出根据本实用新型的一个实施例的抗压增强竹塑缠绕管的俯视图；

图2示出根据本实用新型的一个实施例的抗压增强竹塑缠绕管中竹条缠绕的示意图；

图3示出根据本实用新型的一个实施例的抗压增强竹塑缠绕管的竖直截面图；

图4示出根据本实用新型的一个实施例的抗压增强竹塑缠绕管的横截面图；以及

图5示出根据本实用新型的一个实施例的抗压增强竹塑缠绕管的制造工艺的流程图。

具体实施方式

应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。

在本实用新型中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。

在本实用新型中，各实施例仅仅旨在说明本实用新型的方案，而不应被理解为限制性的。

在本实用新型中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本实用新型的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本实用新型的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。

在此还应当指出，在本实用新型的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。

下面根据具体实施例进一步阐述本实用新型。

本实用新型基于发明人的如下洞察：

提高聚乙烯(PE)缠绕实壁管的力学性能的一个方法是增加壁厚。而且随着管径的增加，若要维持聚乙烯缠绕实壁管的力学性能，则需要相应的增加壁厚。但是，增加壁厚会导致原材料增加、生产加工难度提升、运输成本增加、安装难度提升。而且单一的聚乙烯材料也很难满足实际应用中对管道的环刚度和环柔度两个力学性能的要求。

竹子具有非常优越的力学性能，其抗拉强度达530Mpa,与最好的铝合金相当。竹子的密度最高只有1.2g/cm³,所以其单位质量的强度非常大。鉴于聚乙烯缠绕实壁管的缺点和竹子的优越力学性能，在制作实壁管的缠绕过程中加入拉丝碳化处理的竹条，使得竹条和聚乙烯复合形成抗压增强竹塑缠绕管，实现在不增加壁厚的情况下，提高管道的力学性能，使其能满足实际应用中对管道的环刚度和环柔度的要求。

图1示出根据本实用新型的一个实施例的抗压增强竹塑缠绕管的俯视图；图2示出根据本实用新型的一个实施例的抗压增强竹塑缠绕管中竹条缠绕的示意图；图3示出根据本实用新型的一个实施例的抗压增强竹塑缠绕管的竖直截面图；以及图4示出根据本实用新型的一个实施例的抗压增强竹塑缠绕管的横截面图。

如图1至图4所示，抗压增强竹塑缠绕管100包括管层101和位于管层中螺旋缠绕的竹条102。竹条102为碳化处理的竹条，其中的糖分、竹浆等有机物被降解。管层101的厚度大于竹条102的厚度，管层101 完全包裹竹条102。竹条102在管层101中均匀分布，每两个竹条之间间隔一定距离，保证相邻的竹条之间均有管层材料粘接。在本实用新型的一个实施例中，管层101的材料可以选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。在此，抗压增强竹塑缠绕管可以包含一层管层，还可以包含多层管层。管层的厚度可根据实际需要而变化。

图5示出根据本实用新型的一个实施例的抗压增强竹塑缠绕管的制造工艺的流程图。

如图5所示，制造抗压增强竹塑缠绕管的步骤如下：

在步骤1，形成抗压增强竹塑缠绕管的管层。在一个实施例中，将聚乙烯加热成熔融状态，然后缠绕挤压熔融状态的聚乙烯。具体的，将聚乙烯加热成熔融状态后，通过挤出机连续挤出实心条带，让挤出的实心条带在熔融状态下螺旋缠绕在成型机的滚筒上。实心条带的截面可以是圆形、椭圆形、三角形、矩形等等。本领域的技术人员应该理解，本实用新型的实施例对实心条带的截面形状没有具体要求，只要能够形成满足性能要求的管层，就应该落入本实用新型的保护范围之内。在本实用新型的其他实施例中，可以使用高密度聚乙烯HDPE代替聚乙烯。

在步骤2，在管层中形成螺旋缠绕的竹条。将碳化处理的竹条缠绕在成型机的滚筒上，与熔融状态的聚乙烯一起缠绕挤压成型，缠绕竹条时，保证每根竹条之间有聚乙烯粘接。在实际缠绕过程中，塑料实心条带螺旋缠绕在成型机的滚筒上且具有一定塑性，通过辊压器的挤压作用，使得实心条相互融合结合成一体，且螺旋缠绕的竹条嵌入其中。在本实用新型的实际应用中，可以利用市场应用最广泛最普及的氯化聚乙烯PE为产品的材料，用高温曲线塑化的工艺把聚乙烯高温熔流出，流经布片状模具，出模具成布片迅间散出热气同时流到圆滚筒上与经碳化处理的竹条不断滚动叠加卷成为所需厚薄度的一体状厚片，再利用物理性能开炼原理，用可以多道滚压轴向圆滚筒位置形成对向滚压形成卷型产品的内部外部两种滚轴自然反向滚动炼压，每片次叠加高温塑料片滚压开炼都让聚乙烯PE属于记忆性材料的独特优点释放出来，产生横向纵向优质结构，经过高强压炼构解检测性能数据优秀于其他的塑料实壁管材工艺，参照模似混疑土管材一样滚注出高圆周度的产品制造方法，从而生产出优秀于混疑土管道营运时间更长更能防腐防酸的创新产品，成为优选的释放去应力实壁结构管道。

在本实用新型的一个实施例中，为了便于相邻的实心条带之间的热熔连接以及每根竹条之间均设置有聚乙烯，可增加加热装置，对实心条带进行加热，然后通过辊压器将实心条带和竹条进行压实。

另外，本领域的技术人员应该理解，为了便于说明按照先后顺序描述了管层和管层中螺旋缠绕的竹条的形成，然而管层和管层中螺旋缠绕的竹条可以是基本同时形成，即，竹条的出口紧邻实心条带的挤出机出口，使得管层和竹条基本同时形成一种抗压增强竹塑缠绕管体。

可以根据工程需求灵活调整竹塑缠绕管的厚度。例如，通过调整塑料条带的宽度W、厚度T、倾斜角度α以及缠绕偏移角度β，能够增加或减少所形成的竹塑缠绕管的厚度。例如，当增加缠绕偏移角度时，通过辊压器的挤压，相邻的条带结合在一起，所形成的管壁的厚度变薄。当减小缠绕偏移角度时，通过辊压器的挤压，相邻的条带结合在一起，所形成的管壁的厚度变厚。也可以通过调整辊压器的挤压力度来调整竹塑缠绕管的厚度

在步骤3，完成缠绕后，冷却后定型，然后将竹塑缠绕管从成型机的滚筒上脱出。

在本实用新型的一些实施例中，形成的竹塑缠绕管可以作为其它管材的内衬。当外附的其它管材为混凝土时，可以在实壁管外壁辊压形成条状凸起，便于两者的结合。例如，在形成实壁管之后，将其作为内衬材料，外包混凝土，从而形成复合实壁管内衬的钢筋混凝土管。同理，实壁管的外管结构可以是金属管、玻璃管、陶瓷管等等。

在本实用新型的一个实施例中，制造碳化处理的竹条的过程如下：

将竹子锯成合适长度，加纯碱煮沸，然后将竹子拉丝后连接到一定长度形成竹条，卷盘竹条进行碳化处理。其中竹条的最佳尺寸为3.2mm 宽，1.5mm厚，这个尺寸的竹条，缠绕时反弹应力可控又刚好能保留竹子的韧性，即好加工又不失材料本身的性能。然而，本领域的技术人员应该理解，在本实用新型的其他实施例中，可以根据实际需要使用其他尺寸的竹条。

将碳化处理后的竹条干燥。干燥过程中避免竹子暴晒开裂。

将干燥后的竹条放入高压容器，利用高温蒸汽将竹纤维中的糖分、竹浆等有机物快速降解。

本领域的技术人员应该理解，还可以使用其他工艺对竹条进行处理，只要能够取得所需要的特性即可。经过碳化干燥后的竹子的硬度增强，同时保留了一定的柔韧性，具有出色的防蛀效果和较好的防霉作用。碳化过程不同于化学药物的防蛀防霉处理，碳化处理后的竹子不含任何有害物质，是真正的绿色环保材料。

本实用新型至少具有下列有益效果：本实用新型提供了一种抗压增强竹塑缠绕管，该竹塑缠绕管通过在聚乙烯缠绕实壁管的基础上加入竹条缠绕而成，能够平衡管材的环刚度和环柔度，具有优良的力学性能；采用竹条作为管材，绿色环保；该竹塑缠绕管与聚乙烯缠绕实壁管相比，在不影响其原有的力学性能上，同等壁厚下，所用的聚乙烯材料更少，成本更低；该竹塑缠绕管比纯聚乙烯缠绕实壁管的力学性能更好。

虽然本实用新型的一些实施方式已经在本申请文件中予以了描述，但是对本领域技术人员显而易见的是，这些实施方式仅仅是作为示例示出的。本领域技术人员可以想到众多的变型方案、替代方案和改进方案而不超出本实用新型的范围。所附权利要求书旨在限定本实用新型的范围，并借此涵盖这些权利要求本身及其等同变换的范围内的方法和结构。

Claims (6)

1.一种抗压增强竹塑缠绕管，包括：

管层，所述管层由实心条带通过螺旋缠绕形成，其中螺旋缠绕的实心条带通过热熔连接的方式结合在一起，所述实心条带为塑料实心条带；以及

位于所述管层中螺旋缠绕的竹条，其中所述竹条与所述管层同时缠绕。

2.根据权利要求1所述的抗压增强竹塑缠绕管，其特征在于，所述竹条为碳化处理的竹条。

3.根据权利要求1所述的抗压增强竹塑缠绕管，其特征在于，所述管层的厚度大于所述竹条的厚度。

4.根据权利要求1所述的抗压增强竹塑缠绕管，其特征在于，所述竹条的宽度为3.2mm，厚度为1.5mm。

5.如权利要求1所述的抗压增强竹塑缠绕管，其特征在于，还包括设置在所述管层外表面的外管。

6.如权利要求5所述的抗压增强竹塑缠绕管，其特征在于，所述外管是钢筋混凝土管、金属管、玻璃管或陶瓷管。

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