專利名稱：抗菌阻氧復(fù)合管材及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌阻氧復(fù)合管材及制備方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，塑料、金屬的老化是由于光、熱、氧、疲勞等共同作用的結(jié)
果。就光而言，在沒有光照的情況下塑料的使用壽命將延長10-20年；在沒 有氧的作用下，塑料與金屬的使用壽命也會(huì)提高10-20年。通常使用的塑料 管道與金屬管道相比，具有重量輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、熱損失小、安裝簡便、快 捷等顯著優(yōu)點(diǎn)外，塑料管道對(duì)氧氣的透過率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于金屬管道，尤其是單一 材料的塑料管道用于地板采暖管道系統(tǒng)中，雖然要求使用過程中長期介質(zhì)溫 度不得高于6(TC，即便如此，塑料管道只作為系統(tǒng)末端采暖部分，由于有較 高的透氧率，對(duì)供暖系統(tǒng)中的金屬器件包括鍋爐、泵、閥門、金屬管道、散 熱器等的長期正常使用造成隱患，產(chǎn)生銹蝕，滲漏最終造成損壞，影響正常 運(yùn)行，增加維修成本，降低系統(tǒng)壽命。目前國內(nèi)大多是在PE-X或PE-RT管材 內(nèi)層涂覆或共擠一層EV0H (聚乙烯一乙烯醇)，本來EV0H的確有氣體阻隔的 作用，但是由于在EV0H樹脂的分子結(jié)構(gòu)中存在著羥基,EV0H樹脂具有親水性 和吸濕性。當(dāng)吸附濕氣后，氣體的阻隔性能也就和PE-X沒有多大區(qū)別了，用 在地暖管路中，所謂的阻隔層會(huì)吸收混凝土中的水份，徹底失去阻氧能力。
fl前阻氧塑料管材的生產(chǎn)加工方法多采用涂布法，此法為2步成型，即 在已經(jīng)擠出定型的單層管上同時(shí)擠出粘合層和阻隔層(EV0H)涂層形成三層 結(jié)構(gòu)，但共擠表面的粘合強(qiáng)度低，易產(chǎn)生分層現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題提供一種抗菌阻氧復(fù)合管材及其制備方法，采用 多層共擠、熱熔復(fù)合而成；該管材不僅有良好的阻氧作用，且可以保證管材
內(nèi)壁不結(jié)垢，不滋生細(xì)菌，使水質(zhì)更衛(wèi)生安全，同時(shí)使管材的導(dǎo)熱效率更高，更適合于地?zé)岵膳瘧?yīng)用的管材。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案 一種抗菌阻氧復(fù)合管材，由管材外層的阻氧層 和內(nèi)層的基材層通過中間層的粘合劑共擠為一體；且在基材層中加有納米級(jí) 石英材料及銀離子共熔為 一體。
所述管材外層的阻氧層為EV0H，所述中間層的粘合劑為熱熔膠，所述基材 層為PE-RT，并加入納米級(jí)石英材料和銀離子抗菌材料。
制備抗菌阻氧復(fù)合管材的工藝方法，按照如下步驟實(shí)施
(1) 配料
A、 外層采用EV0H，
B、 中間層采用熱熔膠，
C、 內(nèi)層采用PE-RT，并加入納米石英材料和銀離子抗菌材料；
(2) 烘干所有原料進(jìn)入擠出機(jī)之前，均需先進(jìn)入烘干機(jī)處理，首先是通 過懸浮磁力架，去除原料中混合的鐵屑等雜質(zhì)，然后在8(TC—10(TC的料倉內(nèi) 攪拌混合30分鐘，去除水分，混合均勻；
(3) 塑化通過加料斗原料各自進(jìn)入機(jī)筒和螺桿，溫度分段設(shè)定到165"C —18(TC，使之剪切塑化，速度為40R/S;
(4) 模塑復(fù)合通過三相復(fù)合模具，使不同的塑化原料逐層復(fù)合在一起， 并通過?？跀D出；溫度設(shè)定為185°C—195°C;模具復(fù)合段溫度設(shè)定為180°C
_190°C;
(5) 擠出成型逐層復(fù)合的原料，通過模具的口模和芯模成型，口模溫度
設(shè)定為185。C一195。C;
(6) 真空定徑擠出成型的管材通過定徑套，穩(wěn)固管材的外徑，同時(shí)管材
的外層冷卻固化，然后進(jìn)入真空噴淋水槽，進(jìn)一步穩(wěn)固內(nèi)外徑，同時(shí)降低管
材的溫度，通常真空噴淋水槽進(jìn)水溫度為16°C—20°C，真空度為-0.2MPa;
(7) 噴碼打印在生產(chǎn)出的管材表面，每隔一米打印產(chǎn)品和公司信息；
5(8) 牽引通過履帶式牽引機(jī)牽引管材，使其勻速擠出，牽引速度和擠出 速度同步；
(9) 巻取/定尺切割通過巻取機(jī)將管材巻取，到設(shè)定的長度時(shí)，行星切 割機(jī)將管材切割；
(10) 在線檢測管材未下線前，要對(duì)管材的外觀、口徑、壁厚等相關(guān)指標(biāo) 進(jìn)行檢測，在線進(jìn)行打壓測試。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)
1、 提高供熱設(shè)施的使用壽命；
2、 比傳統(tǒng)的PE-RT管材使用壽命長，提高地?zé)峁懿牡氖褂媚晗?，具有?高的性價(jià)比；
3、 更好的抗菌作用，提供安全健康的飲水。


圖1為不同阻氧層位置的PE-RT/EV0H管材； 圖中，1-PE-RT管材；2-粘合劑；3-EV0H阻氧層。 圖2為本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
為使地?zé)峁芫哂醒鯕庾韪粜?，通常要在管材中間或外層加一層高阻隔性 材料，這些高阻隔性高分子材料有多種，常用的有EV0H， PVDC等，目前采用 較多的是EV0H。包覆有EVOH的PE-RT管材的氧氣阻隔性可以達(dá)到小于0. 15mg/ m2.day.atm，可滿足供熱系統(tǒng)阻隔氧氣的要求。
圖1所示三種不同阻氧層位置的PE-RT / EVOH管材的優(yōu)缺點(diǎn)
1) A圖阻氧層在中間的優(yōu)點(diǎn)是不易劃傷，但是加工工藝復(fù)雜，成型不易。
2) B圖阻氧層在外層，適當(dāng)?shù)募哟笞柩鯇拥暮穸龋乐箳?、擦露出?nèi)
層的材料，就可以有效的阻氧。3) C圖阻氧層如果在最內(nèi)層，也不便于觀察阻氧層，但最大的缺點(diǎn)是
EV0H阻氧材料在相對(duì)濕度〉60%時(shí)阻隔性急劇下降，因此通暖氣與熱水，在
長時(shí)間的浸泡下使用功能急劇下降，因此也不理想。
結(jié)合三種EV0H在不同位置的管材，從使用性能、成本、質(zhì)量穩(wěn)定性綜合 比較看阻氧層在外層比較好，即B圖所示。
本發(fā)明是由管材外層的阻氧層和內(nèi)層的基材層通過中間層的粘合劑共擠 為一體；且在基材層中加有納米級(jí)石英材料及銀離子共熔為一體。
所述管材外層的阻氧層為EVOH，所述中間層的粘合劑為熱熔膠，所述基材 層為PE-RT，并加入納米級(jí)石英材料和銀離子抗菌材料。
制備上述抗菌阻氧復(fù)合管材的工藝方法，
(1) 配料
外層采用EV0H，中間層采用熱熔膠，內(nèi)層采用PE-RT，并加入納 米級(jí)石英材料和銀離子抗菌材料；
(2) 烘干所有原料進(jìn)入擠出機(jī)之前，均需先進(jìn)入烘干機(jī)處理，首先是
通過懸浮磁力架，去除原料中混合的鐵屑等雜質(zhì)，然后在8(TC—10(rC的料倉 內(nèi)攪拌混合30分鐘，去除水分，混合均勻；
(3) 塑化通過加料斗原料各自進(jìn)入機(jī)筒和螺桿，溫度分段設(shè)定到165 °C—180°C，使之剪切塑化，速度為40R/S;
(4) 模塑復(fù)合通過三相復(fù)合模具，使不同的塑化原料逐層復(fù)合在一起，
并通過?？跀D出；溫度設(shè)定為185。C一195'C;模具復(fù)合段溫度設(shè)定為180°C
—190°C;
(5) 擠出成型逐層復(fù)合的原料，通過模具的口模和芯模成型，口模溫
度設(shè)定為185°C—195°C;
(6) 真空定徑擠出成型的管材通過定徑套，穩(wěn)固管材的外徑，同時(shí)管
材的外層冷卻固化，然后進(jìn)入真空噴淋水槽，進(jìn)一步穩(wěn)固內(nèi)外徑，同時(shí)降低
管材的溫度，通常真空噴淋水槽進(jìn)水溫度為16°C—20°C，真空度為-0.2MPa;(7) 噴碼打印在生產(chǎn)出的管材表面，每隔一米打印產(chǎn)品和公司信息；
(8) 牽弓l:通過履帶式牽引機(jī)牽引管材，使其勻速擠出，牽引速度和擠 出速度同步；
(9) 巻取/定尺切割通過巻取機(jī)將管材巻取，到設(shè)定的長度時(shí)，行星 切割機(jī)將管材切割；
(10) 在線檢測管材未下線前，要對(duì)管材的外觀、口徑、壁厚等相關(guān)指 標(biāo)進(jìn)行檢測，在線進(jìn)行打壓測試。
在上述步驟(4)中，由于管材內(nèi)層采用美國陶氏化學(xué)的2388和法國道 達(dá)爾的3410EP，并加入納米級(jí)石英材料和銀離子抗菌材料等多種材料，根據(jù) 塑料的分子聚合量和熔融指數(shù)，加工溫度不宜超過200。C，否則會(huì)引起聚乙烯 氧化，破壞乙烯和辛烯聚合體在主鏈上的位置和短支鏈的密度，降低管材的 耐高溫性能；但是由于其中添加了復(fù)合材料，為了使其具有良好的分散性， 并在聚乙烯中均勻分布，提高管材的導(dǎo)熱性能，所以加工溫度設(shè)定較一般的 管材溫度高5 1(TC。
用上述方法加工出的管材，主要特點(diǎn)是PE-RT/EVOH為三相態(tài)有機(jī)的合為 一相態(tài)，其中EVOH相態(tài)阻隔了氧滲透進(jìn)入管材內(nèi)的水或空氣中，大大延長整 個(gè)管道系統(tǒng)中金屬閥門、開關(guān)、鍋爐、分集水器等金屬件的使用壽命。如果 阻氧管使用在自來水方面即使水長期不流動(dòng)，它也不會(huì)因氧化而變質(zhì)，同時(shí) 靠氧生存的細(xì)菌也無法產(chǎn)生；管材所附的銀離子載體，可使細(xì)菌細(xì)胞膜上的 蛋白質(zhì)失活而起到殺菌作用，且銀離子的正電荷還吸引細(xì)菌細(xì)胞膜表面的負(fù) 電荷，阻止細(xì)菌移動(dòng)，使其失去營養(yǎng)而殺菌，因此具有廣譜抗菌性。并可高 效阻止微生物的繁殖，更因其無機(jī)抗菌的原理實(shí)現(xiàn)抗菌。管材并非只有一層 抗菌涂層，而是按照整體抗菌的要求設(shè)計(jì)，管材從內(nèi)而外，均能達(dá)到抗菌的 標(biāo)準(zhǔn)。
8
權(quán)利要求
1、一種抗菌阻氧復(fù)合管材，其特征是由管材外層的阻氧層和內(nèi)層的基材層通過中間層的粘合劑共擠為一體；且在基材層中加有納米級(jí)石英材料及銀離子共熔為一體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌阻氧復(fù)合管材，其特征是管材外層的阻氧 層為EV0H,中間層的粘合劑為熱熔膠，基材層為EP，并加入納米級(jí)石英材料 和銀離子抗菌材料。
3、 一種制備權(quán)利要求2所述抗菌阻氧復(fù)合管材的工藝方法，其特征是按 照如下步驟實(shí)施(1) 配嵙A、 外層采用EV0H，B、 中間層采用熱熔膠，C、 內(nèi)層采用PE-RT，并加入納米級(jí)石英材料和銀離子抗菌材料；(2) 烘干所彎原料進(jìn)入擠出機(jī)之前，均需先進(jìn)入烘干機(jī)處理，首先是通 過懸浮磁力架，去除原料中混合的鐵屑等雜質(zhì)，然后在80。C—IO(TC的料倉內(nèi) 攪拌混合30分鐘，、去除水分，混合均勻；(3) 塑化通過加料斗原料各自進(jìn)入機(jī)筒和螺桿，溫度分段設(shè)定到165。C 一18(TC，使之剪切塑化，速度為40R/S;(4) 模塑復(fù)合通過三相復(fù)合模具，使不同的塑化原料逐層復(fù)合在一起，并通過?？跀D出；溫度設(shè)定為185°C—195°C;模具復(fù)合段溫度設(shè)定為180°C—190°C;(5) 擠出成型逐層復(fù)合的原料，通過模具的口模和芯模成型，口模溫度設(shè)定為185°C—195°C;(6) 真空定徑擠出成型的管材通過定徑套，穩(wěn)固管材的外徑，同時(shí)管材 的外層冷卻固化，然后進(jìn)入真空噴淋水槽，進(jìn)"步穩(wěn)固內(nèi)外徑，同時(shí)降低管材的溫度，通常真空噴淋水槽進(jìn)水溫度為16°C—20°C，真空度為-0.2MPa;(7) 噴碼打印在生產(chǎn)出的管材表面，每隔一米打印產(chǎn)品和公司信息；(8) 牽引通過履帶式牽引機(jī)牽引管材，使其勻速擠出，牽引速度和擠出 速度同步；(9) 巻取/定尺切割通過巻取機(jī)將管材巻取，到設(shè)定的長度時(shí)，行星切 割機(jī)將管材切割；(10) 在線檢測管材未下線前，要對(duì)管材的外觀、口徑、壁厚等相關(guān)指標(biāo) 進(jìn)行檢測，在線進(jìn)行打壓測試。
全文摘要
一種抗菌阻氧復(fù)合管材，由管材外層的阻氧層和內(nèi)層的基材層通過中間層的粘合劑共擠為一體；且在基材層中加有納米級(jí)石英材料及銀離子共熔為一體。本發(fā)明采用多層共擠、熱熔復(fù)合而成；不僅有良好的阻氧作用，且可以保證管材內(nèi)壁不結(jié)垢，不滋生細(xì)菌，使水質(zhì)更衛(wèi)生安全，同時(shí)使管材的導(dǎo)熱效率更高，更適合于地?zé)岵膳瘧?yīng)用的管材。
文檔編號(hào)F16L9/14GK101644360SQ20091002382
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者王新權(quán) 申請(qǐng)人:王新權(quán)