本技術(shù)涉及聚乙烯復(fù)合管領(lǐng)域，具體涉及一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管。

背景技術(shù)：

1、管道保溫隔熱是工業(yè)生產(chǎn)和民用生活中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，特別是在能源、建筑、石油、化工等領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。管道保溫隔熱的主要目的是減少管道在輸送介質(zhì)時(shí)的熱損失和外部溫度對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)的影響，提高管道的保溫隔熱性能，以防止因管道熱量散失而導(dǎo)致的能源浪費(fèi)和環(huán)境問(wèn)題。

2、不同的管道類型和使用環(huán)境會(huì)需要采取的保溫方式不同，現(xiàn)有的保溫隔熱方法和保溫材料包括外包保溫、內(nèi)襯保溫、夾層保溫等，其中，外包保溫是指在管道外部構(gòu)建一個(gè)保溫層，把管道包裹起來(lái)。內(nèi)襯保溫是指在管道內(nèi)部加裝保溫材料，可以直接安裝在管道內(nèi)壁上，保溫層通常被彩鋼板夾在管道和襯里之間，起到保溫、防潮和防腐的效果。夾層保溫是指將管道外包裹層剖成上下兩層，中間裝有相應(yīng)保溫材料，夾層之間的空隙通常采用蒸汽或者導(dǎo)熱液進(jìn)行保溫。

3、同時(shí)，當(dāng)前市場(chǎng)耐壓管道大多數(shù)采用熱塑性材料，如pe、pp。增強(qiáng)抗壓性的手段多數(shù)在外層加強(qiáng)，如鋼絲網(wǎng)增強(qiáng)pe、纖維增強(qiáng)pp等，然而由于熱塑性材料強(qiáng)度低，產(chǎn)品厚度要達(dá)到一定尺寸才能滿足工作壓力要求，而增加產(chǎn)品厚度會(huì)增加生產(chǎn)、運(yùn)輸存儲(chǔ)各方面的壓力。

4、因此，當(dāng)前管道的結(jié)構(gòu)和常規(guī)的材料都不能滿足耐壓管道的抗內(nèi)壓的要求。并且，現(xiàn)有的管道保溫隔熱工藝通常都是在管道外增加保溫隔熱層，施工難度大，成本高，后期的維護(hù)保養(yǎng)工作難度大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，解決聚乙烯復(fù)合管抗內(nèi)壓弱和保溫隔熱的問(wèn)題。

2、該目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，復(fù)合管從內(nèi)到外依次包括聚乙烯層、軸向纖維層、保溫層、徑向纖維層、聚脲保護(hù)層，軸向纖維層和徑向纖維層的纖維材料均為玄武巖纖維。

4、其中，軸向纖維層為沿復(fù)合管的軸線方向纏繞形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。徑向纖維層為螺旋纏繞在復(fù)合管上的螺旋結(jié)構(gòu)。徑向纖維層中相鄰兩個(gè)纖維之間的距離大于或等于0。優(yōu)選的，徑向纖維層中的纖維位于軸向纖維層形成的間隙上。

5、本實(shí)用新型采用玄武巖纖維絲沿復(fù)合管的軸線方向編織為相互交錯(cuò)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)，在復(fù)合管上螺旋纏繞玄武巖纖維絲，徑向和縱向相互作用，從物理結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，本結(jié)構(gòu)比現(xiàn)有的管道的環(huán)剛度更高，并且，在抵御外界的重壓以及沉降所引起的破壞能力要更加的強(qiáng)大，同時(shí)管道的拉伸強(qiáng)度以及柔韌性得到了大幅度的提升。

6、其次，一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管的制備方法，包括以下步驟：

7、通過(guò)模具擠壓聚乙烯材料得到管狀的聚乙烯層；

8、在聚乙烯層上沿復(fù)合管的軸線方向纏繞編織纖維得到軸向纖維層；

9、編織軸向纖維層的過(guò)程中，在軸向纖維層上噴涂保溫層；

10、噴涂保溫層后，在保溫層上螺旋纏繞纖維得到徑向纖維層；

11、在徑向纖維層上噴涂聚脲保護(hù)層，得到復(fù)合管。

12、噴涂聚脲保護(hù)層后，軸向纖維層、保溫層、徑向纖維層、聚脲保護(hù)層固化為一體結(jié)構(gòu)。其中，軸向纖維層為單層或多層。徑向纖維層為單層或多層，徑向纖維層中螺旋纏繞的纖維為單股或多股。

13、其中，本結(jié)構(gòu)的保溫層為納米陶瓷保溫層。將納米陶瓷耐高溫保溫涂料噴涂在玄武巖纖維絲上，能有效地保證管道的阻燃耐高溫、防水、保溫隔熱、耐磨能力和力學(xué)強(qiáng)度。具有容重輕、熱穩(wěn)定性好，熱傳導(dǎo)率低、熱容小、抗機(jī)械振動(dòng)好、受熱膨脹小、隔熱性能好等優(yōu)點(diǎn)。并且，軸向纖維層、保溫層、徑向纖維層、聚脲保護(hù)層固化為一體結(jié)構(gòu)，形成疊加的層層靜態(tài)不產(chǎn)生熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)的空間結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步的提高隔熱保溫效果。納米陶瓷保溫層之間的孔隙數(shù)量增加，與纖維絲的接觸增大，進(jìn)而增加了熱傳導(dǎo)路徑，阻礙了熱傳導(dǎo)過(guò)程，降低了熱對(duì)流、熱傳導(dǎo)和熱輻射，提升保溫隔熱性能。

14、同時(shí)，聚脲保護(hù)層能夠抵抗紫外線、高溫等環(huán)境因素的影響，具有防腐、抗污染、抗酸堿的能力。聚脲涂料具有高的斷裂伸長(zhǎng)率和強(qiáng)度，同時(shí)保持良好的附著力和耐磨性。并且，能在一定溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，耐受短期高溫沖擊。因此，在徑向纖維層上噴涂聚脲保護(hù)層讓玄武巖纖維絲具有較好的密閉性、防水性、耐化學(xué)性、耐磨損和抗壓能力。

15、并且，軸向纖維層、保溫層、徑向纖維層、聚脲保護(hù)層固化為一體結(jié)構(gòu)，不僅能進(jìn)一步的提高保溫隔熱性能和抗壓能力，同時(shí)，本結(jié)構(gòu)代替增強(qiáng)層、保溫層、固定層降低了管道的厚度，提高了纏繞編織層的強(qiáng)度，解決了因增強(qiáng)層、保溫層、固定層帶來(lái)的纏繞編織層厚度過(guò)低的技術(shù)問(wèn)題。

16、用納米陶瓷保溫層和聚脲保護(hù)層分別作用在玄武巖纖維上，形成復(fù)合管的保溫隔熱層和增強(qiáng)層，可以在保證復(fù)合管耐壓等級(jí)的前提下，減小該層厚度以提高復(fù)合管的經(jīng)濟(jì)效益，并且制成的復(fù)合管的質(zhì)量相較于傳統(tǒng)聚乙烯復(fù)合管來(lái)說(shuō)降低了60％，因此降低了長(zhǎng)途運(yùn)輸過(guò)程中的能耗成本。

17、本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

18、本實(shí)用新型一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，與現(xiàn)有的復(fù)合管相比，本結(jié)構(gòu)的最外層直接采用聚脲材料進(jìn)行保護(hù)，不需要采用環(huán)氧樹(shù)脂等材料進(jìn)行包裹，有效的提高了復(fù)合管的強(qiáng)度且減少了管道的厚度；

19、本結(jié)構(gòu)的軸向纖維層、保溫層、徑向纖維層、聚脲保護(hù)層固化為一體結(jié)構(gòu)，保溫層在復(fù)合管的內(nèi)部，與纖維絲固化為一體，兩種結(jié)構(gòu)相輔相成，不僅能進(jìn)一步的提高管道的強(qiáng)度，還能增強(qiáng)管道的保溫隔熱效果，且保溫層不會(huì)與管道內(nèi)部的物質(zhì)直接接觸，進(jìn)一步的提高了管道的使用壽命。同時(shí)，與現(xiàn)有的保溫層被彩鋼板夾在管道和襯里之間的結(jié)構(gòu)相比，本結(jié)構(gòu)的保溫效果更好，制備工藝更簡(jiǎn)單，更適用于更多范圍的領(lǐng)域使用。

20、因此，本結(jié)構(gòu)不僅增強(qiáng)了復(fù)合管的強(qiáng)度，還能減少?gòu)?fù)合管的厚度，降低制備難度、運(yùn)輸難度，有效的降低成本。

技術(shù)特征：

1.一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，其特征在于，復(fù)合管(1)從內(nèi)到外依次包括聚乙烯層(2)、軸向纖維層(3)、保溫層(4)、徑向纖維層(5)、聚脲保護(hù)層(6)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，其特征在于，軸向纖維層(3)和徑向纖維層(5)的纖維材料均為玄武巖纖維。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，其特征在于，軸向纖維層(3)為沿復(fù)合管(1)的軸線方向纏繞形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，其特征在于，徑向纖維層(5)為螺旋纏繞在復(fù)合管(1)上的螺旋結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，其特征在于，徑向纖維層(5)中相鄰兩個(gè)纖維之間的距離大于或等于0。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，其特征在于，徑向纖維層(5)中的纖維位于軸向纖維層(3)形成的間隙上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，其特征在于，保溫層(4)為納米陶瓷材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，其特征在于，軸向纖維層(3)為單層或多層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，其特征在于，徑向纖維層(5)為單層或多層。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，其特征在于，徑向纖維層(5)中螺旋纏繞的纖維為單股或多股。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種保溫隔熱玄武巖纖維聚乙烯復(fù)合管，涉及聚乙烯復(fù)合管領(lǐng)域，復(fù)合管從內(nèi)到外依次包括聚乙烯層、軸向纖維層、保溫層、徑向纖維層、聚脲保護(hù)層，軸向纖維層和徑向纖維層的纖維材料均為玄武巖纖維。本結(jié)構(gòu)不僅增強(qiáng)了復(fù)合管的強(qiáng)度，還能減少?gòu)?fù)合管的厚度，降低制備難度、運(yùn)輸難度，有效的降低成本。

技術(shù)研發(fā)人員：劉軍,王悅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西藏君為實(shí)業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240510
技術(shù)公布日：2024/12/19