專利名稱：加筋增強塑料管材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加筋增強塑料管材及其制備方法。
熱塑性塑料管耐腐蝕性能好，管內(nèi)阻小。但其抗拉強度低，隨著壓力及管徑的增加，這一缺點顯得尤為突出。為此，人們開發(fā)了多種加筋復(fù)合管材來克服這一缺點。
ZL 93100742.9公開了一種《加筋耐壓塑料管》，它是在塑料管的外壁設(shè)置高強度的環(huán)筋和/或縱筋，從而大大提高了塑料管的強度。由于單一塑料基材，難以適應(yīng)廣泛用途是其缺點。ZL 94209612.6公開了一種《金屬骨架——塑料復(fù)合管道》，是在塑料管內(nèi)徑與外徑之和的一半處設(shè)置網(wǎng)狀筒形鋼骨架。這種骨架由上述的環(huán)筋與縱筋點焊而成。其缺點是工藝復(fù)雜，耗材多，管價高。ZL94104509.9公開了一種《制造金屬骨架——塑料復(fù)合管道的方法及裝置》，其方法是在按圓周均勻布置的縱向鋼筋上纏繞螺旋線材，用點焊方式將縱環(huán)筋固定并制成筒形鋼筋骨架，將其與塑料一起送入成型腔成型為具有金屬骨架的塑料管道，其裝置包括塑料擠出機(jī)，冷卻機(jī)構(gòu)，牽引機(jī)和為實施該發(fā)明纏繞線材的滾筒機(jī)構(gòu)、焊接電極以及管道成型腔，上述方法的缺點是塑料冷卻時收縮，鋼網(wǎng)架限制其收縮，所以管壁內(nèi)存在很大內(nèi)應(yīng)力。
ZL 94245709.9公開的復(fù)合管材制備方法為先將筋材外包上與管材材質(zhì)相同的塑料，然后在已成塑料管材外壁車出筋槽，再將包上塑料層的筋材外表面涂上粘結(jié)劑，并嵌入管壁的筋槽內(nèi)粘結(jié)為整體；其缺點是管內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓時，筋材與管材易脫開。
本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種強度高、內(nèi)應(yīng)力小、適用性廣的加筋增強塑料管材。
本發(fā)明的另一目的是開發(fā)一種上述塑料管材的制備方法。
本發(fā)明的加筋增強塑料管材由塑料、環(huán)筋和/或縱筋構(gòu)成，其特征在于所述的塑料至少由內(nèi)外兩層組成，外層包覆內(nèi)層并熔合為一體；不同層的塑料，應(yīng)是同一樹脂，但配方不同，如外層塑料內(nèi)可加入抗靜電劑、阻燃劑、防紫外線劑等；所述的環(huán)筋或/和縱筋，設(shè)置在內(nèi)層，內(nèi)層可以是一層或幾層。
本發(fā)明的制備復(fù)合塑料管的方法為不同管層由不同的擠出機(jī)擠出，不同的擠出機(jī)擠出不同配方的熱熔塑料，最內(nèi)層的擠出機(jī)采用直角機(jī)頭，以便縱筋穿入流道埋入管壁內(nèi)層；相繼層的擠出機(jī)，均采用直角機(jī)頭包覆模具；以便層層相包并熔成一體；冷卻后的內(nèi)層管外表面在牽引的過程中由繞管子轉(zhuǎn)動的纏筋機(jī)，車出螺旋形的筋槽，槽深與環(huán)向筋徑基本一致；纏筋機(jī)還將環(huán)筋嵌入上述的槽中，在相繼層的包覆模具中被外層熔融的塑料色覆并熔合成一體。此外，為克服因管上車螺旋槽和纏環(huán)筋時對管子的扭矩，增設(shè)了防止內(nèi)層管轉(zhuǎn)動的裝置。
為進(jìn)一步清楚具體地闡述本發(fā)明的產(chǎn)品與方法，結(jié)合


如下圖1為本發(fā)明加筋增強塑料管材的縱斷面圖。
圖2為本發(fā)明的產(chǎn)品橫斷面圖。
圖3為本發(fā)明方法的設(shè)備示意圖。
如圖所示，1為塑料內(nèi)層，2為縱筋，3為環(huán)筋，4為外層塑料，5為縱筋盤架，6為1#擠出機(jī)，7為冷卻裝置，8為防轉(zhuǎn)裝置，9為纏環(huán)筋機(jī)，10為2#擠出機(jī)，11為噴淋水箱，12為牽引裝置，13為切割機(jī)，14為管架，15為管材。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的產(chǎn)品由環(huán)筋3和/或縱筋2以及熱塑性內(nèi)層塑料1和外層塑4構(gòu)成，至少由兩層構(gòu)成，層間相互熔合。
如圖3所示，本發(fā)明的制備方法如下縱筋2從縱筋架5上按均勻的環(huán)向間距送入擠出機(jī)6，熔后的塑料1在管材模具中成型為內(nèi)層管材，經(jīng)冷卻裝置7將塑料管材冷卻硬化，防轉(zhuǎn)裝置8確保塑料管材牽引中不發(fā)生轉(zhuǎn)動，纏繞機(jī)9在管上車槽后將環(huán)筋3纏繞在塑料管的筋槽中；再進(jìn)入2#擠出機(jī)，包裹外層塑料、冷卻；包覆過程可重復(fù)多次進(jìn)行，形成多層管材，最后經(jīng)噴淋水箱冷卻，用牽引裝置12將管材牽引行進(jìn)，根據(jù)需要用切割機(jī)13切割成一定的長度，順著管架14將成品管材15送出備用。
實施例1一種高密度聚乙烯(HDPE)雙層加筋管，外徑200mm，總壁厚6.2mm，外包覆層厚1.5mm，其中加有2.5％的碳黑；內(nèi)層厚度4.7mm、純HDPE，白色。兩層熔為一體，縱筋包含在內(nèi)層，縱筋為24根0.8mm的鋼絲，環(huán)筋為直徑1.0mm鋼絲，其間距5mm，管材的額定工作壓力為1.6MPa。制作方法如上述。
實施例2一種HDPE雙層環(huán)筋塑料管，外徑110mm，總厚度3mm，外層1.2mm，加有2.5％碳黑，黑色；內(nèi)層厚1.8mm，自色，兩層熔為一體，無縱筋，環(huán)筋鋼絲直徑0.7mm，間距5mm，額定工作壓力1.6MPa。制作方法同實施例1。
本發(fā)明的管材，可以根據(jù)不同用途和需要，內(nèi)外層采用不同配方的塑料，這不僅可保證產(chǎn)品的質(zhì)量，亦可降低產(chǎn)品的成本。本發(fā)明的制備方法，采用兩臺以上的擠出機(jī)，所以不同層可用不同配方的塑料，內(nèi)層冷卻后再包裹第二層，塑料中的內(nèi)應(yīng)力小。
權(quán)利要求
1.一種加筋增強塑料管材，由塑料、環(huán)筋和/或縱筋構(gòu)成，其特征在于所述管材的管壁塑料至少為兩層不同配方的同種塑料。
2.一種如權(quán)利要求1所述的加筋增強塑料管材的制備方法，其特征在于不同管層由不同的擠出機(jī)擠出，不同的擠出機(jī)擠出不同配方的熱熔塑料，最內(nèi)層的擠出機(jī)采用直角機(jī)頭，以便縱筋穿入流道埋入管壁內(nèi)層；相繼層的擠出機(jī)，均采用直角機(jī)頭包覆模具，以便層層相包并熔成一體；冷卻后硬化的內(nèi)層管上在牽引的過程中由繞管子轉(zhuǎn)動的纏筋機(jī)車出螺旋形的筋槽，槽深與環(huán)向筋徑基本一致；環(huán)筋機(jī)將環(huán)向筋嵌入上述的槽中，在相繼層的包覆模具中被外層熔融的塑料色覆并熔合成一體，層層包覆過程如法泡制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加筋增強塑料管材及其制備方法,所述管材的管壁塑料至少由兩層組成,每層采用不同配方的同種塑料,塑料中加有環(huán)筋和/或縱筋,其方法步驟為:模具中連續(xù)穿入縱筋,在擠出機(jī)中將熱熔的塑料擠出成型、冷卻、刻槽、纏繞環(huán)筋,再包覆不同配方的塑料形成多層加筋增強塑料管。該塑料管強度高、內(nèi)應(yīng)力小、成本低、質(zhì)量高。
文檔編號F16L9/128GK1263223SQ9910166
公開日2000年8月16日 申請日期1999年2月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月11日
發(fā)明者張國祥 申請人:張國祥