專利名稱：無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料管材及其加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁 管材及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前在城市的下水管和排水工程等許多領(lǐng)域中，帶加強(qiáng)筋的塑料管材的使用越來(lái) 越多。排水管內(nèi)部無(wú)壓力，為提高抵抗外來(lái)壓力、沖擊的性能，在管壁外周設(shè)置不同形式加 強(qiáng)筋。常用帶加強(qiáng)筋的塑料管材主要有兩種形式一種是采用直接擠出成型方式制成，最具 代表的是雙壁波紋管；另一種是以螺旋纏繞成型方式制成，代表是雙重壁管、聚乙烯纏繞結(jié) 構(gòu)壁管材和鋼帶螺旋纏繞波紋管等。其中，聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的結(jié)構(gòu)型式通常為內(nèi)壁層是連續(xù)平順的表面，外壁 層則為包覆有聚丙烯骨架管的螺旋形肋管；或內(nèi)表面光滑，外表面平整，管壁中埋螺旋型骨 架管的管材。聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材是以高密度聚乙烯樹(shù)脂為主要原材料，采用熱態(tài)纏繞成型 工藝制成的具有較高抗外壓能力的特殊結(jié)構(gòu)壁管材。為提高管材的肋管形心距高度，保證 管材環(huán)剛度，采用聚丙烯單壁波紋管為輔助支撐骨架管。但是，由于包含了聚丙烯單壁波 紋管，當(dāng)前的聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材存在原材料消耗多，纏繞時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)品重和成本高的不 足。如果能夠去除骨架管，又能保證肋管形心距高度，就可大幅減輕管材重量，降低原材料 消耗并降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種原材料消耗少，加工時(shí)間短，產(chǎn) 品重量較輕，成本低的無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，由內(nèi)壁層及外壁層構(gòu)成，其特征在于內(nèi)壁 層為由片狀聚乙烯條帶螺旋纏繞且各相鄰條帶邊緣依次相互搭接融合形成的連續(xù)實(shí)壁管； 外壁層由管狀聚乙烯條帶螺旋纏繞于內(nèi)壁層外表面形成的外凸加強(qiáng)筋構(gòu)成，且管狀聚乙烯 條帶螺旋跨壓于各相鄰片狀聚乙烯條帶邊緣的搭接融合縫處。而且，所述的外壁層由1-3層外凸加強(qiáng)筋構(gòu)成，各層外凸加強(qiáng)筋的管狀聚乙烯條 帶螺旋跨壓于其內(nèi)層的相鄰兩管狀聚乙烯條帶之上。而且，所述的管狀聚乙烯條帶為空心閉合管狀聚乙烯條帶。而且，所述的空心閉合管狀聚乙烯條帶的截面形狀為圓形、矩形或倒梯形。而且，所述的管狀聚乙烯條帶為開(kāi)口形管狀聚乙烯條帶。而且，所述的開(kāi)口形管狀聚乙烯條帶的截面形狀為T型。一種無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法包括以下步驟(1)采用第一擠塑機(jī)擠壓出片狀聚乙烯條帶，并等間距纏繞于滾動(dòng)運(yùn)行中的滾筒模具外表面，且各相鄰條帶邊緣依次相互搭接融合，形成連續(xù)實(shí)壁管結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁層；(2)采用第二擠塑機(jī)擠壓出管狀聚乙烯條帶，采用真空冷卻定型箱將管狀聚乙烯 條帶冷卻定型；(3)將冷卻定型后的管狀聚乙烯條帶采用電熱風(fēng)加溫的方式將其外表面加溫至熔 融狀態(tài)；(4)將管狀聚乙烯條帶等間距纏繞于內(nèi)壁層外表面，且使管狀聚乙烯條帶螺旋跨 壓于各相鄰片狀聚乙烯條帶邊緣的搭接融合縫處，形成外凸加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的外壁層。而且，還包括以下步驟在所形成的外壁層外表面繼續(xù)重復(fù)(2)_(3)的步驟，然后 將管狀聚乙烯條帶螺旋纏繞跨壓于其內(nèi)層的相鄰兩管狀聚乙烯條帶之上，形成由2-3層外 凸加強(qiáng)筋構(gòu)成的外壁層。而且，還包括以下步驟通過(guò)在滾筒模具外周設(shè)置的壓輪機(jī)構(gòu)對(duì)纏繞后的各相鄰 片狀聚乙烯條帶邊緣搭接處依次進(jìn)行滾壓，使其相互熔融并保持連續(xù)平順。而且，還包括以下步驟通過(guò)在滾筒模具外周設(shè)置的另一壓輪機(jī)構(gòu)對(duì)纏繞后的管 狀聚乙烯條帶進(jìn)行滾壓，使其融接于內(nèi)壁層外表面的各相鄰片狀聚乙烯條帶邊緣搭接融合縫處。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為本發(fā)明的無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，采用異型材擠出、拉伸、定徑、纏繞熔 接定型的方法，不僅去除了原有聚丙烯骨架管，同時(shí)又能保證加強(qiáng)肋管形心距高度，產(chǎn)品的 重量降低20%以上，且使原材料消耗少，產(chǎn)品的成本低，而且使管材內(nèi)應(yīng)力大大降低，既降 低了消耗又提高了環(huán)剛度，環(huán)柔度。


圖1是本發(fā)明管材第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖(局部截面剖視圖)。圖2是本發(fā)明管材第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖(局部截面剖視圖)。圖3是本發(fā)明管材第三種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖(局部截面剖視圖)。圖4是本發(fā)明管材第四種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖(局部截面剖視圖)。圖5是本發(fā)明管材第五種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖(局部截面剖視圖)。圖6是本發(fā)明管材生產(chǎn)方法示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，由內(nèi)壁層及外壁層構(gòu)成，其內(nèi)壁層為由片 狀聚乙烯條帶螺旋纏繞且各相鄰條帶邊緣依次相互搭接融合形成的連續(xù)實(shí)壁管2。外壁層 為由管狀聚乙烯條帶螺旋纏繞于內(nèi)壁層外表面形成外凸加強(qiáng)筋1結(jié)構(gòu)，并且管狀聚乙烯條 帶螺旋跨壓于各相鄰片狀聚乙烯條帶邊緣的搭接融合縫處。管狀聚乙烯條帶可以為空心閉 合管狀聚乙烯條帶其截面形狀為圓形、矩形、倒梯形，如圖1-3中所示。管狀聚乙烯條帶還 可以為開(kāi)口形管狀聚乙烯條帶，其截面形狀為T型，如圖4中所示。外壁層由1-3層外凸加 強(qiáng)筋構(gòu)成，各層外凸加強(qiáng)筋的管狀聚乙烯條帶螺旋跨壓于其內(nèi)層的相鄰兩管狀聚乙烯條帶之上，如圖5中所示為由兩層外凸加強(qiáng)筋構(gòu)成的外壁層。上述無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的生產(chǎn)方法包括以下步驟(1).以高密度聚乙烯樹(shù)脂為主要原材料，將原料經(jīng)真空送料機(jī)送至第一擠塑機(jī)4 中進(jìn)行加熱、塑化、均化后經(jīng)擠塑機(jī)的流道及口模擠出片狀聚乙烯條帶，并等間距纏繞于滾 動(dòng)運(yùn)行中的滾筒模具5外表面，形成連續(xù)實(shí)壁管結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁層。(2).在步驟(1)的片狀聚乙烯條帶纏繞過(guò)程中，通過(guò)在管壁外周設(shè)置的壓輪機(jī) 構(gòu)6，對(duì)纏繞后的各片狀聚乙烯條帶邊緣搭接處依次進(jìn)行滾壓，使之相互熔融并保持連續(xù)平 順。壓輪機(jī)構(gòu)與第一擠塑機(jī)固定安裝，二者同步沿滾筒模具軸向移動(dòng)。(3).采用第二擠塑機(jī)3擠壓出管狀聚乙烯條帶，并冷卻定型，使管狀聚乙烯條帶 在不包覆骨架管的狀態(tài)下仍保持固定形狀。采用真空冷卻定型箱將管狀聚乙烯條帶冷卻定 型成如附圖1、2、3、4 “筋”的形狀；(4).將冷卻定型后的管狀聚乙烯條帶采用電熱風(fēng)加溫的方式將其外表面加溫至 熔融狀態(tài)；(5).將管狀聚乙烯條帶等間距纏繞于內(nèi)壁層外表面，且使管狀聚乙烯條帶螺旋跨 壓于各相鄰片狀聚乙烯條帶邊緣的搭接融合縫處，形成外凸加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的外壁層。(6).通過(guò)在管壁外周設(shè)置的另一壓輪機(jī)構(gòu)7，對(duì)纏繞后的各管狀聚乙烯條帶依次 進(jìn)行滾壓，使其融接于內(nèi)壁層外表面的各相鄰片狀聚乙烯條帶邊緣搭接融合縫處。壓輪機(jī) 構(gòu)與第二擠塑機(jī)固定安裝，二者同步沿滾筒模具軸向移動(dòng)。(7).根據(jù)使用需求，還可以在纏繞成型的第一層外凸加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的外壁層的外表 面重復(fù)步驟(3)-(6)，各層外凸加強(qiáng)筋的管狀聚乙烯條帶螺旋跨壓于其內(nèi)層的相鄰兩管狀 聚乙烯條帶之上，以形成多層外凸加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的外壁層。此種具有多層外凸加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的 管材具有同時(shí)提高管材強(qiáng)度和環(huán)剛度的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，可將第二擠塑機(jī)的出口模具制成多種形狀，由此擠壓制出具 有不同截面形狀的管狀聚乙烯條帶。管狀聚乙烯條帶可以為空心閉合管狀聚乙烯條帶其截 面形狀為圓形、矩形、倒梯形。管狀聚乙烯條帶還可以為開(kāi)口形管狀聚乙烯條帶，其截面形 狀為T型。
權(quán)利要求
一種無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，由內(nèi)壁層及外壁層構(gòu)成，其特征在于內(nèi)壁層為由片狀聚乙烯條帶螺旋纏繞且各相鄰條帶邊緣依次相互搭接融合形成的連續(xù)實(shí)壁管；外壁層由管狀聚乙烯條帶螺旋纏繞于內(nèi)壁層外表面形成的外凸加強(qiáng)筋構(gòu)成，且管狀聚乙烯條帶螺旋跨壓于各相鄰片狀聚乙烯條帶邊緣的搭接融合縫處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，其特征在于所述的外壁 層由1-3層外凸加強(qiáng)筋構(gòu)成，各層外凸加強(qiáng)筋的管狀聚乙烯條帶螺旋跨壓于其內(nèi)層的相鄰 兩管狀聚乙烯條帶之上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，其特征在于所述的 管狀聚乙烯條帶為空心閉合管狀聚乙烯條帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，其特征在于所述的空心 閉合管狀聚乙烯條帶的截面形狀為圓形、矩形或倒梯形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，其特征在于所述的 管狀聚乙烯條帶為開(kāi)口形管狀聚乙烯條帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，其特征在于所述的開(kāi)口 形管狀聚乙烯條帶的截面形狀為T型。
7.一種無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法包括以下步驟(1)采用第一擠塑機(jī)擠壓出片狀聚乙烯條帶，并等間距纏繞于滾動(dòng)運(yùn)行中的滾筒模具 外表面，且各相鄰條帶邊緣依次相互搭接融合，形成連續(xù)實(shí)壁管結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁層；(2)采用第二擠塑機(jī)擠壓出管狀聚乙烯條帶，采用真空冷卻定型箱將管狀聚乙烯條帶 冷卻定型；(3)將冷卻定型后的管狀聚乙烯條帶采用電熱風(fēng)加溫的方式將其外表面加溫至熔融狀態(tài)；(4)將管狀聚乙烯條帶等間距纏繞于內(nèi)壁層外表面，且使管狀聚乙烯條帶螺旋跨壓于 各相鄰片狀聚乙烯條帶邊緣的搭接融合縫處，形成外凸加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的外壁層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材生產(chǎn)方法，其特征在于還 包括以下步驟在所形成的外壁層外表面繼續(xù)重復(fù)(2)_(3)的步驟，然后將管狀聚乙烯條 帶螺旋纏繞跨壓于其內(nèi)層的相鄰兩管狀聚乙烯條帶之上，形成由2-3層外凸加強(qiáng)筋構(gòu)成的 外壁層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材生產(chǎn)方法，其特征在于還 包括以下步驟通過(guò)在滾筒模具外周設(shè)置的壓輪機(jī)構(gòu)對(duì)纏繞后的各相鄰片狀聚乙烯條帶邊 緣搭接處依次進(jìn)行滾壓，使其相互熔融并保持連續(xù)平順。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材生產(chǎn)方法，其特征在于還 包括以下步驟通過(guò)在滾筒模具外周設(shè)置的另一壓輪機(jī)構(gòu)對(duì)纏繞后的管狀聚乙烯條帶進(jìn)行 滾壓，使其融接于內(nèi)壁層外表面的各相鄰片狀聚乙烯條帶邊緣搭接融合縫處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，由內(nèi)壁層及外壁層構(gòu)成，其內(nèi)壁層為由片狀聚乙烯條帶螺旋纏繞且各相鄰條帶邊緣依次相互搭接融合形成的連續(xù)實(shí)壁管；外壁層由管狀聚乙烯條帶螺旋纏繞于內(nèi)壁層外表面形成的外凸加強(qiáng)筋構(gòu)成，且管狀聚乙烯條帶螺旋跨壓于各相鄰片狀聚乙烯條帶邊緣的搭接融合縫處。本發(fā)明無(wú)骨架管聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材采用異型材擠出、拉伸、定徑、纏繞熔接定型的生產(chǎn)方法，不僅去除了原有聚丙烯骨架管，同時(shí)又能保證加強(qiáng)肋管形心距高度，產(chǎn)品的重量降低20％以上，且使原材料消耗少，產(chǎn)品的成本低，而且使管材內(nèi)應(yīng)力大大降低，既降低了消耗又提高了環(huán)剛度，環(huán)柔度。
文檔編號(hào)B29C53/58GK101852316SQ20101019303
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者劉睿, 郝天宏, 韓路平 申請(qǐng)人:韓路平;劉睿;郝天宏