專利名稱:纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材的卷制成型技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種熱塑性塑料復(fù)合管材成型技術(shù),尤其涉及一種纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材的卷制成型技術(shù)。
背景技術(shù):
目前常見的熱塑性塑料復(fù)合管材生產(chǎn)技術(shù)主要有以下幾種1、共混擠出法該方法主要用于鋼一塑復(fù)合管材的生產(chǎn)。其生產(chǎn)工藝為首先預(yù)制一鋼骨架,之后將鋼骨架與塑料粒料共擠成型。該方法鋼骨架制造焊點極多、焊制困難,產(chǎn)品成型需高溫、高壓,能耗大,產(chǎn)品難以大型化。2、纏繞擠出法首先用擠出機(jī)縱向擠出芯管,在芯管上纏繞高強(qiáng)纖維,之后,采用橫向擠出頭擠出熱塑性塑料,包覆高強(qiáng)纖維。該方法橫向擠出的塑料沿圓周均勻分布困難,目前只用于小口徑管材生產(chǎn)。3、纏繞法該方法是在內(nèi)襯層上纏繞浸涂膠液的玻璃纖維,層層纏繞至要求厚度,外覆塑料保護(hù)層。中國專利200510063209. 3,公開了一種連續(xù)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料、纏繞成型制造塑料管的技術(shù),該方法經(jīng)纖維偶聯(lián)處理、單絲合股成束,粘結(jié)涂覆后,就地纏繞到一個已加熱的圓柱形不銹鋼模芯上、一層一層地疊加,從而形成具有規(guī)定內(nèi)徑和均勻光滑的內(nèi)管壁的連續(xù)長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料纏繞管。該方法較為成功,可制成直徑至4米的塑料管。具有強(qiáng)度高、成本低、重量輕的特點。該方法和其他纏繞管材具有同樣的缺點是,在管材的長度方向上,纖維束是環(huán)向纏繞,相鄰纖維束是有間隔的,因而,在管材的縱向性能較。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題,提高管材性能,本發(fā)明的目的是提供一種采用纖維網(wǎng)與熱塑性塑料復(fù)合增強(qiáng)、滾壓卷制生產(chǎn)纖維增強(qiáng)熱塑性管材的成型技術(shù),用于生產(chǎn)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材。本發(fā)明纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材的卷制成型技術(shù)是a、將高強(qiáng)纖維網(wǎng)清洗、干燥,并進(jìn)行表面偶聯(lián)處理;b、采用擠出工藝,通過扁平擠出口將熱塑性塑料預(yù)制成帶狀熱塑性塑料片材;C、采用滾壓工藝,將纖維網(wǎng)壓入加熱軟化的帶狀熱塑性塑料片材內(nèi),制成帶狀復(fù)合增強(qiáng)片材;d、將帶狀熱塑性塑料片材和復(fù)合增強(qiáng)片材,依次疊放在帶有滾壓裝置和加熱裝置的管材內(nèi)模上,壓延迭合,隨著管材內(nèi)模的旋轉(zhuǎn),帶狀熱塑性塑料片材和復(fù)合增強(qiáng)片材卷制成筒體;e、將已成形的筒體縱向牽引至冷卻室冷卻定型,之后,進(jìn)行定長切割,即生產(chǎn)出纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材。所述的成型技術(shù)b,其特征是預(yù)制成帶狀熱塑性塑料片材的寬度與纖維網(wǎng)的寬度基本相等,帶狀熱塑性塑料片材的厚度為纖維網(wǎng)厚度的2-5倍。所述的成型技術(shù)d,其特征是多層疊壓卷制成型,其增強(qiáng)層為1-10層。本發(fā)明的有益效果是,由于采用纖維網(wǎng)增強(qiáng)熱塑性塑料、熱熔滾壓多層卷制工藝,纖維網(wǎng)與熱塑性塑料復(fù)合后,纖維網(wǎng)縱、橫向纖維使管材的縱、橫向性能都得到了提高; 調(diào)整纖維網(wǎng)縱、橫向纖維的比例,可以生產(chǎn)出滿足不同工程要求的管材;產(chǎn)品易于大型化; 且工藝簡單,便于操作,可大幅度提高生產(chǎn)效率、降低設(shè)備投資和生產(chǎn)成本。本發(fā)明可根據(jù)產(chǎn)品使用工況,選用HDPE、UPVC、PP等不同的熱塑性塑料,選用高強(qiáng)鋼絲、玻璃纖維、尼龍纖維等不同的增強(qiáng)材料,從而生產(chǎn)出不同材質(zhì)的復(fù)合管材。
圖1是本發(fā)明生產(chǎn)的管材結(jié)構(gòu)的立體示意圖;1、熱塑性塑料外層2、中層(復(fù)合增強(qiáng)層)3、熱塑性塑料內(nèi)層4、徑向纖維束5、緯向纖維束圖2是本發(fā)明生產(chǎn)的管材結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。1、熱塑性塑料外層3、熱塑性塑料內(nèi)層4、徑向纖維束5、緯向纖維束
具體實施例方式結(jié)合本發(fā)明實施的技術(shù)路線,對本發(fā)明實施方式作如下說明。纖維編織成網(wǎng)用織網(wǎng)機(jī)把纖維編織成網(wǎng),其經(jīng)、緯纖維束的直徑和數(shù)量根據(jù)管材環(huán)向性能與縱向性能而確定,纖維網(wǎng)的寬度根據(jù)管材直徑和壁厚確定。纖維編織成網(wǎng)后,進(jìn)行清洗、送入干燥箱。纖維網(wǎng)偶聯(lián)處理根據(jù)所用熱塑性塑料和纖維,選擇相應(yīng)的偶聯(lián)劑,涂覆在纖維網(wǎng)表面。預(yù)制成帶狀片材熱塑性塑料在擠塑機(jī)中被加熱塑化后,采用扁口擠出機(jī)生產(chǎn)出帶狀熱塑性塑料片材。帶狀熱塑性塑料片材的寬度與纖維網(wǎng)的寬度基本相等,帶狀熱塑性塑料片材的厚度為纖維網(wǎng)厚度的2-5倍。纖維網(wǎng)、熱塑性塑料片材壓延迭合熱塑性塑料片材軟化前、或加溫到軟化點后, 采用滾壓工藝將纖維網(wǎng)壓入帶狀熱塑性塑料片材,形成纖維網(wǎng)增強(qiáng)熱塑性塑料的帶狀復(fù)合增強(qiáng)片材。疊壓卷制將帶狀熱塑性塑料片材、帶狀纖維網(wǎng)增強(qiáng)熱塑性塑料片材、帶狀熱塑性塑料片材, 沿縱向依次疊放在帶有滾壓裝置和加熱裝置的管材內(nèi)模上。熱塑性塑料片材緊貼在管材內(nèi)模上,為最內(nèi)層3,如此管材內(nèi)孔光滑;帶狀纖維網(wǎng)增強(qiáng)熱塑性塑料片材在外側(cè),為復(fù)合增強(qiáng)層2 ;根據(jù)管材壁厚要求,確定依次疊放纖維增強(qiáng)片材的數(shù)量;
根據(jù)所需片材的總層數(shù),確定每片片材起頭位置,兩相鄰片材起頭位置環(huán)向相距距離為管模外周長/片材總層數(shù)??刂乒懿膬?nèi)模轉(zhuǎn)速和管材牽引速度,管材內(nèi)模每旋轉(zhuǎn)一圈,牽引距離為帶材的寬度。隨著管材模具的旋轉(zhuǎn),帶狀熱塑性塑料片材、帶狀纖維網(wǎng)增強(qiáng)熱塑性塑料片材在管材內(nèi)模上依次螺旋重疊卷繞,通過加熱熔融和滾壓而成為一體,形成所需要壁厚的管材。帶狀纖維網(wǎng)增強(qiáng)熱塑性塑料片材的外層即為復(fù)合管材的外層1.冷卻定型、定長切割;將已成形的筒體縱向牽引至冷卻室冷卻定型。之后,進(jìn)行定長切割,即生產(chǎn)出纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材。管材壁厚根據(jù)管材性能而確定,管材卷制的層數(shù)由管材壁厚和帶材厚度而確定。
權(quán)利要求
1.纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材卷制成型技術(shù),其特征是a、將高強(qiáng)纖維網(wǎng)清洗、干燥,并進(jìn)行表面偶聯(lián)處理;b、采用擠出工藝,通過扁平擠出口將熱塑性塑料預(yù)制成帶狀熱塑性塑料片材;C、采用滾壓工藝,將纖維網(wǎng)壓入加熱軟化的帶狀熱塑性塑料片材內(nèi),制成帶狀復(fù)合增強(qiáng)片材;d、將帶狀熱塑性塑料片材和復(fù)合增強(qiáng)片材,同時疊放在帶有滾壓裝置加熱的管材內(nèi)模上,壓延迭合,隨著管材內(nèi)模的旋轉(zhuǎn),帶狀熱塑性塑料片材和復(fù)合增強(qiáng)片材卷制成筒;e、將已成形的筒體縱向牽引至冷卻室冷卻定型,之后,進(jìn)行定長切割,即生產(chǎn)出纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材卷制成型技術(shù)b,其特征是預(yù)制成帶狀熱塑性塑料片材的寬度與纖維網(wǎng)的寬度基本相等,帶狀熱塑性塑料片材的厚度為纖維網(wǎng)厚度的2-5倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材卷制成型技術(shù)d,其特征是多層疊壓卷制成型,其增強(qiáng)層為1-10層。
全文摘要
纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材卷制成型技術(shù),其技術(shù)路線是,先將纖維編織的網(wǎng)清洗、干燥,并進(jìn)行偶聯(lián)處理;熱塑性塑料預(yù)制成帶狀片材;把纖維網(wǎng)與加熱軟化的熱塑性塑料片材壓延迭合成帶狀復(fù)合片材,再將帶狀熱塑性塑料片材、帶狀復(fù)合片材疊放在加熱旋轉(zhuǎn)的管材內(nèi)模上,再次纏繞壓延卷制,經(jīng)冷卻定型形成纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材。本發(fā)明工藝簡單,設(shè)備投資成本少,生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品易大型化,纖維網(wǎng)縱、橫向纖維使管材的縱、橫向性能都得到了提高;調(diào)整纖維網(wǎng)縱、橫向纖維的比例,可以生產(chǎn)出滿足不同工程要求的管材。
文檔編號B29C69/00GK102259427SQ20111009718
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者吳坤, 張高峰, 畢經(jīng)同, 王健軍 申請人:合肥華宇橡塑設(shè)備有限公司