CN218408868U - 一种复合增强塑料管材 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及聚乙烯管材技术领域，更具体地，涉及一种复合增强塑料管材，从内至外分别为管芯塑料层、缠绕玻纤带层和塑料包覆层，管芯塑料层的周向侧壁嵌入有若干条平铺玻纤带，每条平铺玻纤带的纵向轴线均与管芯塑料层的轴线方向平行。本实用新型的目的在于克服现有玻纤带缠绕塑料复合管受轴向力后管材内缠绕的玻纤带内部容易会被扯开形成局部空隙，导致纵向拉伸强度不足的问题，本实用新型提高复合管材的纵向拉伸强度，减少管材拉伸受力的变形量，进一步提高管材的承压能力和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及聚乙烯管材技术领域，更具体地，涉及一种复合增强塑料管材。
背景技术
连续玻纤带缠绕增强塑料复合管材，由于拥有较好的抗压性能及重量轻、方便运输等优点，在给排水工程、通风排气工程有广阔的发展前景。目前，连续玻纤带缠绕增强塑料复合管材成型工艺是通过先挤出一条塑料管芯，在内管冷却定型后，在管芯上带一定角度螺旋缠绕玻纤带增强层，其后再通过后共挤技术，挤出塑料外层包覆玻纤缠绕的管芯成型。如中国专利文献CN211344279U公开了一种连续玻纤带聚乙烯复合管，包括三层结构，分别为耐高温内层、中间增强层和耐高温外层，三层完全熔接一体，形成一个实壁管，其中的中间增强层以PE-RTII热塑性塑料经挤出、定径、冷却、牵出后，进入缠绕机后进行多层角度交错、熔融缠绕形成纤维增强缠绕中间层，管材层间剪切强度和受压开裂稳定性达到较高水平。
但是，管材在某些工程环境应用中，例如是一些基础不均匀的地面沉降和错位工况，往往导致埋地的管材会受到弯曲与轴向拉伸力的作用，使管材发生伸长、弯曲变形，由于缠绕在管材管芯上的玻纤带增强层特点是竖向拉伸强度远大于其纵向拉伸强度，玻纤带缠绕塑料复合管的纵向拉伸强度不足，当管材发生伸长变形或弯曲时，此时缠绕的玻纤带会受到纵向拉伸力，导致玻纤带内部被扯开形成局部空隙，因此当管材再次承压时，玻纤带中的空隙则成为了承压的薄弱点，导致管材开裂渗漏。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有玻纤带缠绕塑料复合管受轴向力后管材内缠绕的玻纤带内部容易会被扯开形成局部空隙，导致纵向拉伸强度不足的问题，提供一种复合增强塑料管材。本实用新型提高复合管材的纵向拉伸强度，减少管材拉伸受力的变形量，进一步提高管材的承压能力和使用寿命。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种复合增强塑料管材，从内至外分别为管芯塑料层、缠绕玻纤带层和塑料包覆层，管芯塑料层的周向侧壁嵌入有若干条平铺玻纤带，每条平铺玻纤带的纵向轴线均与管芯塑料层的轴线方向平行。
需要说明的是，本实用新型在挤出管芯塑料层时，同时将若干条平铺玻纤带平铺嵌入管芯塑料层内部，由于若干条平铺玻纤带有较好的抗拉伸性能，当管芯塑料层再次受拉伸力或弯曲时，内部平铺的若干条平铺玻纤带会为管芯塑料层提供较高的反作用力抵抗变形，从而提高管芯塑料层整体的刚度与减少受拉伸力后的变形量，然后再对该嵌入若干条平铺玻纤带的管芯塑料层进行玻纤带的缠绕，形成缠绕玻纤带层，缠绕玻纤带层缠绕完成后再运用后共挤工艺在缠绕玻纤带后的管芯塑料层包覆上塑料外层，塑料外层主要材料与管芯塑料一致，外层材料配方也可根据实际使用环境进行变更，如添加耐候性配方等。
本实用新型通过在管芯塑料层内部嵌入平铺的若干条平铺玻纤带，使其较市面上的玻纤缠绕管材拥有更好的刚度及抗拉伸变形能力，解决现有技术因缠绕的玻纤带层受纵向拉伸力后玻纤带内部被扯开形成局部空隙，导致管材在缠绕玻纤间隙处的承压能力下降问题，从而进一步提高管材的承压能力、抗拉伸变形能力和使用寿命。
进一步的，每条平铺玻纤带的纵向长度与管芯塑料层的纵向长度一致。
进一步的，若干条平铺玻纤带沿着管芯塑料层的周向均匀分布。
这样，每条平铺玻纤带的纵向长度与管芯塑料层长度一致，从而提高管材整体的刚度，在管材的整个长度方向减少管材拉伸受力的变形量，提供均匀的抗拉强度。
进一步的，若干条平铺玻纤带的数量为偶数。平铺玻纤带的道数则根据管材周长灵活选择，一般为偶数能够较为均匀的分散管材受到拉扯时的拉扯力，从而更加均匀和平衡的化解拉扯力对于中间缠绕玻纤带层的拉扯，提高管材整体的承压能力和抗变形能力。
进一步的，每条平铺玻纤带的宽度＞30mm、每条平铺玻纤带的厚度＞0.3mm。
进一步的，若干条平铺玻纤带均为长玻纤型玻纤带。
进一步的，每条平铺玻纤带为三层长玻纤型玻纤带复合结构。
需要说明的是，由于挤出过程中玻纤带会受到牵引力，为了防止出现拉断现象，一般平铺玻纤带的宽度和厚度需控制在一定尺寸以保证强度，长玻纤型玻纤带长纤和短纤的区别就是玻璃纤维长度不同，短纤的长度一般也就几个毫米，但是长纤可以达到几个厘米，可减少玻纤的断裂，如此增强作用更加明显，其强度韧性会显著提高。
进一步的，缠绕玻纤带层为玻纤带正向和反向交错缠绕而成。
进一步的，玻纤带的缠绕角度为55°～79.5°。
进一步的，玻纤带的缠绕层数为偶数。
需要说明的是，缠绕玻纤带层作为玻纤带缠绕塑料复合管的主要增强层，其缠绕角度的大小和层数可直接影响管材的受压强度，有一定缠绕角度可使管材环向和轴向耐压强度增强，增加缠绕层数以及改变缠绕的方向，也能够调整管材的耐压能力，根据不同是应用场合或者规则，调整中间缠绕玻纤带层的具体形式。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过在管芯塑料层内部嵌入平铺的若干条平铺玻纤带，使其较市面上的玻纤缠绕管材拥有更好的刚度及抗拉伸变形能力，解决现有技术因缠绕的玻纤带层受纵向拉伸力后玻纤带内部被扯开形成局部空隙，导致管材在缠绕玻纤间隙处的承压能力下降问题，从而进一步提高管材的承压能力、抗拉伸变形能力和使用寿命
附图说明
图1为现有背景技术受力示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为本实用新型中管芯塑料层和平铺玻纤带的连接示意图。
图示标记说明如下：
1-管芯塑料层，2-缠绕玻纤带层，3-塑料包覆层，4-平铺玻纤带。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例1
如图1所示，由于缠绕在管材管芯上的玻纤带增强层特点是竖向拉伸强度远大于其纵向拉伸强度，玻纤带缠绕塑料复合管的纵向拉伸强度不足，当管材发生伸长变形或弯曲时，此时缠绕的玻纤带会受到纵向拉伸力，导致玻纤带内部被扯开形成局部空隙，因此当管材再次承压时，玻纤带中的空隙则成为了承压的薄弱点，导致管材开裂渗漏。
如图2所示，一种复合增强塑料管材，从内至外分别为管芯塑料层1、缠绕玻纤带层2和塑料包覆层3，管芯塑料层1的周向侧壁嵌入有若干条平铺玻纤带4，每条平铺玻纤带4的纵向轴线均与管芯塑料层1的轴线方向平行。
在挤出管芯塑料层1时，同时将若干条平铺玻纤带4平铺嵌入管芯塑料层1内部，由于若干条平铺玻纤带4有较好的抗拉伸性能，当管芯塑料层1再次受拉伸力或弯曲时，内部平铺的若干条平铺玻纤带4会为管芯塑料层1提供较高的反作用力抵抗变形，从而提高管芯塑料层1整体的刚度与减少受拉伸力后的变形量，然后再对该嵌入若干条平铺玻纤带4的管芯塑料层1进行玻纤带的缠绕，形成缠绕玻纤带层2，缠绕玻纤带层2缠绕完成后再运用后共挤工艺在缠绕玻纤带后的管芯塑料层1包覆上塑料外层3，塑料外层3主要材料与管芯塑料一致，外层材料配方也可根据实际使用环境进行变更，如添加耐候性配方等。
本实施例通过在管芯塑料层1内部嵌入平铺的若干条平铺玻纤带4，使其较市面上的玻纤缠绕管材拥有更好的刚度及抗拉伸变形能力，解决现有技术因缠绕的玻纤带层受纵向拉伸力后玻纤带内部被扯开形成局部空隙，导致管材在缠绕玻纤间隙处的承压能力下降问题，从而进一步提高管材的承压能力、抗拉伸变形能力和使用寿命。
如图3所示，每条平铺玻纤带4的纵向长度与管芯塑料层1的纵向长度一致。
如图3所示，若干条平铺玻纤带4沿着管芯塑料层1的周向均匀分布。
这样，每条平铺玻纤带4的纵向长度与管芯塑料层1长度一致，从而提高管材整体的刚度，在管材的整个长度方向减少管材拉伸受力的变形量，提供均匀的抗拉强度。
本实施例中，若干条平铺玻纤带4的数量为八条。平铺玻纤带4的道数则根据管材周长灵活选择，偶数能够较为均匀的分散管材受到拉扯时的拉扯力，从而更加均匀和平衡的化解拉扯力对于中间缠绕玻纤带层2的拉扯，提高管材整体的承压能力和抗变形能力。
本实施例中，每条平铺玻纤带4的宽度为35mm、每条平铺玻纤带4的厚度为0.5mm。
本实施例中，若干条平铺玻纤带4均为长玻纤型玻纤带。
本实施例中，每条平铺玻纤带4为三层长玻纤型玻纤带复合结构。
需要说明的是，由于挤出过程中玻纤带会受到牵引力，为了防止出现拉断现象，平铺玻纤带4的宽度和厚度需控制在一定尺寸以保证强度，长玻纤型玻纤带长纤和短纤的区别就是玻璃纤维长度不同，短纤的长度一般也就几个毫米，但是长纤可以达到几个厘米，可减少玻纤的断裂，如此增强作用更加明显，其强度韧性会显著提高。
如图2所示，缠绕玻纤带层2为玻纤带正向和反向交错缠绕而成。
本实施例中，玻纤带的缠绕角度为60°。
本实施例中，玻纤带的缠绕层数为两层。
需要说明的是，缠绕玻纤带层2作为玻纤带缠绕塑料复合管的主要增强层，其缠绕角度的大小和层数可直接影响管材的受压强度，有一定缠绕角度可使管材环向和轴向耐压强度增强，增加缠绕层数以及改变缠绕的方向，也能够调整管材的耐压能力，根据不同是应用场合或者规则，调整中间缠绕玻纤带层2的具体形式。
实施例2
本实施例与实施例1类似，所不同之处在于：
本实施例中，每条平铺玻纤带4的宽度为40mm、每条平铺玻纤带4的厚度为0.7mm；缠绕玻纤带层2的玻纤带的缠绕角度为55°，缠绕玻纤带层2为玻纤带正向和反向交错缠绕而成。
在挤出管芯塑料层1时，同时将若干条平铺玻纤带4平铺嵌入管芯塑料层1内部，由于若干条平铺玻纤带4有较好的抗拉伸性能，当管芯塑料层1再次受拉伸力或弯曲时，内部平铺的若干条平铺玻纤带4会为管芯塑料层1提供较高的反作用力抵抗变形，从而提高管芯塑料层1整体的刚度与减少受拉伸力后的变形量，然后再对该嵌入若干条平铺玻纤带4的管芯塑料层1进行玻纤带的缠绕，形成缠绕玻纤带层2，缠绕玻纤带层2缠绕完成后再运用后共挤工艺在缠绕玻纤带后的管芯塑料层1包覆上塑料外层3，塑料外层3主要材料与管芯塑料一致，外层材料配方也可根据实际使用环境进行变更，如添加耐候性配方等。
本实施例通过在管芯塑料层1内部嵌入平铺的若干条平铺玻纤带4，使其较市面上的玻纤缠绕管材拥有更好的刚度及抗拉伸变形能力，解决现有技术因缠绕的玻纤带层受纵向拉伸力后玻纤带内部被扯开形成局部空隙，导致管材在缠绕玻纤间隙处的承压能力下降问题，从而进一步提高管材的承压能力、抗拉伸变形能力和使用寿命。
本实施例的其他结构和原理均与实施例1相同。
实施例3
本实施例与实施例1类似，所不同之处在于：
本实施例中，每条平铺玻纤带4的宽度为38mm、每条平铺玻纤带4的厚度为0.6mm。缠绕玻纤带层2的玻纤带的缠绕角度为79.5°，缠绕玻纤带层2为玻纤带正向和反向交错缠绕而成。
在挤出管芯塑料层1时，同时将若干条平铺玻纤带4平铺嵌入管芯塑料层1内部，由于若干条平铺玻纤带4有较好的抗拉伸性能，当管芯塑料层1再次受拉伸力或弯曲时，内部平铺的若干条平铺玻纤带4会为管芯塑料层1提供较高的反作用力抵抗变形，从而提高管芯塑料层1整体的刚度与减少受拉伸力后的变形量，然后再对该嵌入若干条平铺玻纤带4的管芯塑料层1进行玻纤带的缠绕，形成缠绕玻纤带层2，缠绕玻纤带层2缠绕完成后再运用后共挤工艺在缠绕玻纤带后的管芯塑料层1包覆上塑料外层3，塑料外层3主要材料与管芯塑料一致，外层材料配方也可根据实际使用环境进行变更，如添加耐候性配方等。
本实施例通过在管芯塑料层1内部嵌入平铺的若干条平铺玻纤带4，使其较市面上的玻纤缠绕管材拥有更好的刚度及抗拉伸变形能力，解决现有技术因缠绕的玻纤带层受纵向拉伸力后玻纤带内部被扯开形成局部空隙，导致管材在缠绕玻纤间隙处的承压能力下降问题，从而进一步提高管材的承压能力、抗拉伸变形能力和使用寿命。
本实施例的其他结构和原理均与实施例1相同。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种复合增强塑料管材，从内至外分别为管芯塑料层(1)、缠绕玻纤带层(2)和塑料包覆层(3)，其特征在于，所述管芯塑料层(1)的周向侧壁嵌入有若干条平铺玻纤带(4)，每条平铺玻纤带(4)的纵向轴线均与所述管芯塑料层(1)的轴线方向平行。
2.根据权利要求1所述的一种复合增强塑料管材，其特征在于，每条平铺玻纤带(4)的纵向长度与所述管芯塑料层(1)的纵向长度一致。
3.根据权利要求2所述的一种复合增强塑料管材，其特征在于，若干条所述平铺玻纤带(4)沿着所述管芯塑料层(1)的周向均匀分布。
4.根据权利要求1所述的一种复合增强塑料管材，其特征在于，若干条所述平铺玻纤带(4)的数量为偶数。
5.根据权利要求1所述的一种复合增强塑料管材，其特征在于，每条平铺玻纤带(4)的宽度＞30mm、每条平铺玻纤带(4)的厚度＞0.3mm。
6.根据权利要求1所述的一种复合增强塑料管材，其特征在于，若干条所述平铺玻纤带(4)均为长玻纤型玻纤带。
7.根据权利要求1所述的一种复合增强塑料管材，其特征在于，每条平铺玻纤带(4)为三层长玻纤型玻纤带复合结构。
8.根据权利要求1所述的一种复合增强塑料管材，其特征在于，所述缠绕玻纤带层(2)为玻纤带正向和反向交错缠绕而成。
9.根据权利要求8所述的一种复合增强塑料管材，其特征在于，所述玻纤带的缠绕角度为55°～79.5°。
10.根据权利要求9所述的一种复合增强塑料管材，其特征在于，所述玻纤带的缠绕层数为偶数。
Priority Applications (1)
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| CN202222821548.5U CN218408868U (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 一种复合增强塑料管材 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202222821548.5U CN218408868U (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 一种复合增强塑料管材 |
Publications (1)
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| CN218408868U true CN218408868U (zh) | 2023-01-31 |
Family
ID=85006233
Family Applications (1)
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| CN202222821548.5U Active CN218408868U (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 一种复合增强塑料管材 |
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2022
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