一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于復(fù)合管材相關(guān)領(lǐng)域，并公開了一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管，該竹纏繞復(fù)合管從內(nèi)到外包括內(nèi)襯層、復(fù)合增強(qiáng)層和外防護(hù)層，其中內(nèi)襯層具備防滲且光滑的內(nèi)壁，用于與內(nèi)部輸送的介質(zhì)直接接觸；復(fù)合增強(qiáng)層由兩種不同類型的竹篾簾按照適當(dāng)?shù)膶訑?shù)和厚度比例、且全部以環(huán)向方式逐層纏繞在內(nèi)襯層外，邊纏繞邊淋澆樹脂進(jìn)而粘結(jié)固化而成；外防護(hù)層涂覆固化在增強(qiáng)層的外表面，并起到防水防腐和防輻射等作用。通過本實(shí)用新型，即便在管徑顯著擴(kuò)大的情況下仍能夠很好地保持竹纏繞復(fù)合管道整體結(jié)構(gòu)無應(yīng)力分布缺陷的特點(diǎn)，同時可顯著提高如抗壓性、環(huán)剛度以及長期使用質(zhì)量穩(wěn)定性等方面的綜合性能。
【專利說明】
一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于復(fù)合管材相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在國內(nèi)外多個行業(yè)中，均廣泛需要使用到各種類型的管材。傳統(tǒng)管材主要被劃分為金屬管材(如無縫鋼管、球磨鑄鐵管等)，塑料管材(如PVC管、HDPE管等)，水泥管材以及玻璃鋼管(如夾砂玻璃鋼管)等類別，它們各自具備不同的性能特點(diǎn)，同時也呈現(xiàn)不同的優(yōu)缺點(diǎn):如無縫鋼管的承壓能力高、耐高溫，易加工，但重量大、易腐蝕，施工困難且使用壽命一般;HDPE管的重量輕、耐腐蝕，便于加工，但耐溫性能和承壓能力較差、剛度小且容易老化;夾砂玻璃鋼管的強(qiáng)度高、耐腐蝕，摩擦系數(shù)較小，但在大口徑情況下承壓能力有限、長期使用可能析出玻璃纖維，同時不利于回收利用，等等。
[0003]有鑒于此，本申請的實(shí)用新型人在早期已經(jīng)提出了利用竹纖維作為主要增強(qiáng)材料、以樹脂作為粘結(jié)劑，并采用纏繞方式來加工成型的新型生物基管材。例如，CN200910099279.2中公開了一種竹纖維纏繞復(fù)合管的制備方法，其中將管材由內(nèi)到外設(shè)置為內(nèi)襯層、增強(qiáng)層和外防護(hù)層，該增強(qiáng)層是由成卷的竹纖維片裝在纏繞機(jī)上退卷，先經(jīng)過樹脂槽涂上譬如環(huán)氧樹脂的改性材料，接著纏繞在直管模具的內(nèi)襯層上最后經(jīng)固化形成。又如，CN201010301399.9中公開了一種直竹條增強(qiáng)竹復(fù)管的制備方法，其中將成卷的連續(xù)竹片狀在纏繞機(jī)上退卷，多條連續(xù)竹片先通過豎直槽浸泡樹脂，然后環(huán)形纏繞在內(nèi)襯層上成為環(huán)向增強(qiáng)層，接著在該環(huán)向增強(qiáng)層外鋪設(shè)簾狀直竹條對管道進(jìn)行加強(qiáng)，外層再纏繞環(huán)向增強(qiáng)層，由此經(jīng)固化形成增強(qiáng)層并最終在增強(qiáng)層外噴涂形成外防護(hù)層。以上這些新型生物基管材的基本原理為充分利用竹纖維的軸向拉伸強(qiáng)度，并在管道結(jié)構(gòu)中形成無應(yīng)力缺陷分布，相應(yīng)與常規(guī)的各類管材相比，不僅在耐壓強(qiáng)度、剛度、重量、防腐和絕緣性能等多項主要指標(biāo)方面均表現(xiàn)優(yōu)良，而且原材料為可再生資源，生產(chǎn)過程基本無三廢排放，具備低碳環(huán)保、節(jié)能減排等特色，因而被列入國家重點(diǎn)推廣的低碳技術(shù)項目目錄。
[0004]然而，隨著竹纏繞復(fù)合管材在多個行業(yè)和項目的推廣和實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)一步的研究表明，對于管道運(yùn)輸之類的場合而言，大口徑管材作為其運(yùn)輸過程中的主動脈，為了滿足長時期運(yùn)輸使用過程的性能穩(wěn)定，往往在其關(guān)鍵性能指標(biāo)和加工制造工藝等方面存在特定的要求。例如，目前常見的塑料管材用于傳輸應(yīng)用時其最大口徑可達(dá)1600_，但在開發(fā)設(shè)計過程中，不可回避的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)要點(diǎn)集中在如何保證其抗快速開裂和長期耐壓性能等方面。與此類似地，當(dāng)面對特定應(yīng)用場合需要采用大口徑甚至超大口徑的竹纏繞復(fù)合管材的情況下，如何基于上述生物基管材的自身特點(diǎn)來作出針對性設(shè)計以便繼續(xù)保持其獨(dú)有的性能特點(diǎn)，并從抗彎抗撞擊、環(huán)剛度、軸向拉伸強(qiáng)度以及避免開裂等方面均滿足超大口徑管材在加工制造和長期運(yùn)輸運(yùn)用過程的質(zhì)量要求，正成為本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問題所在。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上不足或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管，其中通過對各個關(guān)鍵組件的結(jié)構(gòu)組成和設(shè)置方式充分結(jié)合超大管徑的特定場合來予以考慮和重新設(shè)計，尤其是對一些直接影響到該超大口徑復(fù)合管材在加工制造和使用可靠性等方面的一些重要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，具體測試表明，其不僅能夠有效克服隨著管徑顯著增大所造成的各種不利影響，而且還可確保此超大口徑的竹纏繞復(fù)合管材長期穩(wěn)定地保持自身的無應(yīng)力缺陷分布特性，因而尤其適用于譬如農(nóng)業(yè)灌溉、海水輸送、電廠循環(huán)水、油氣輸送、混合砂漿、城市排水排污等應(yīng)用場合。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本實(shí)用新型，提供了一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管，其特征在于，該竹纏繞復(fù)合管的內(nèi)孔直徑為1800mm?4000mm，并且從內(nèi)到外依次包括內(nèi)襯層、復(fù)合增強(qiáng)層和外防護(hù)層;其中:
[0007]所述內(nèi)襯層具備防滲且光滑的內(nèi)壁，用于與內(nèi)部輸送的介質(zhì)直接接觸;所述復(fù)合增強(qiáng)層由粘附有樹脂的竹篾簾多層纏繞在所述內(nèi)襯層外固化而成，該竹篾簾是由多個竹篾片通過編織線連接組成的簾狀結(jié)構(gòu)，并且所有竹篾簾相對于所述內(nèi)襯層均采用環(huán)向方式進(jìn)行纏繞;此外，所述復(fù)合增強(qiáng)層從內(nèi)到外包括第一增強(qiáng)層、第二增強(qiáng)層和第三增強(qiáng)層，其中該第一增強(qiáng)層的竹篾簾采用環(huán)向竹篾簾也即所有竹篾片的長度方向與其所組成的竹篾簾長度方向均保持一致，該第二增強(qiáng)層的竹篾簾采用軸向竹篾簾也即所有竹篾片的長度方向均與其所組成的竹篾簾寬度方向保持一致，該第三增強(qiáng)層同樣采用環(huán)向竹篾簾也即所有竹篾片的長度方向與其所組成的竹篾簾長度方向均保持一致，并且該第一增強(qiáng)層和第三增強(qiáng)層的厚度之和是所述第二增強(qiáng)層的4倍以上;所述外防護(hù)層直接涂覆固化在所述復(fù)合增強(qiáng)層的外表面，并起到防水防腐和防輻射的作用。
[0008]對于本實(shí)用新型的上述構(gòu)思所形成的技術(shù)方案，一方面在制造該超大口徑的竹纏繞復(fù)合管時，通過將作復(fù)合增強(qiáng)層采用多層竹篾簾而不是單獨(dú)的竹篾片或條與樹脂混合進(jìn)行纏繞，這樣不僅有助于樹脂在管道徑向方向上對相鄰竹篾簾的間距以及它們內(nèi)部的間隙均獲得充分和均勻的填充，更重要的是能使得竹篾簾在環(huán)向纏繞時獲得充分伸展，使其軸向拉伸強(qiáng)度發(fā)揮至最大化，同時可有效克服竹篾簾尾端容易翹曲的現(xiàn)象;另一方面，通過將復(fù)合增強(qiáng)層分為多層結(jié)構(gòu)且各自采用不同編制方式的竹篾簾逐層加工，特別是對它們的不同厚度占比作出針對性的調(diào)整，相應(yīng)可使得兩種不同的竹篾簾起到很好的互補(bǔ)作用，并導(dǎo)致最終纏繞形成的復(fù)合增強(qiáng)層即便在管徑顯著擴(kuò)大的情況下仍能夠很好地保持管道整體結(jié)構(gòu)無應(yīng)力分布缺陷的特點(diǎn)，同時提高了竹纏繞復(fù)合管道在抗壓性、環(huán)剛度以及長期使用質(zhì)量穩(wěn)定性等方面的性能。
[0009]作為本實(shí)用新型的一個改進(jìn)方案，所述第一增強(qiáng)層和第三增強(qiáng)層的厚度之和被設(shè)定為占所述復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的85%?90%，該第二增強(qiáng)層的厚度被設(shè)定為占所述復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的10%?15%。較多的樣品質(zhì)量測試表明，上述厚度占比的數(shù)值范圍使得最終制得的復(fù)合增強(qiáng)層及復(fù)合管材在所需纏繞厚度與整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度之間取得更好的平衡，其不僅有助于復(fù)合增強(qiáng)層的抗壓性能最優(yōu)化，而且對于實(shí)際加工過程而言無需增加過大層數(shù)和造成原材料浪費(fèi)，對于提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量可控性方面起到明顯作用。
[0010]作為本實(shí)用新型的另一改進(jìn)方案，對于組成所述環(huán)向竹篾簾中的各個竹篾片而言，其規(guī)格參數(shù)優(yōu)選設(shè)定如下:長為1500mm?2500mm、寬為4mm?10mm、厚度為0.5mm?
1.5mm，并且逐片搭接形成長度大于100m、寬度為20mm?50mm的環(huán)向竹篾簾。此外，對于組成所述軸向竹篾簾的各個竹篾片而言，其規(guī)格參數(shù)優(yōu)選設(shè)定如下:長為20mm?50mm、寬為4mm?10mm、厚度為0.5mm?1.5mm，并且逐片搭接形成長度大于100m、寬度為20mm?50mm的環(huán)向竹篾簾。之所以對以上竹篾片及兩類竹篾簾的具體規(guī)格參數(shù)作出以上設(shè)計，主要是考慮到它們作為復(fù)合增強(qiáng)層中的基礎(chǔ)組成部分之一，其所具備的竹纖維尺寸及其排列組合方式均會直接影響到各竹篾片以及竹篾卷的強(qiáng)度尤其是軸向拉伸強(qiáng)度，因此在本專利中將其同樣進(jìn)行了針對性的研究和測試，并設(shè)定以上的具體參數(shù)規(guī)格以便更好地符合超大口徑竹纏繞管材的制造和使用要求。
[0011]作為本實(shí)用新型的另一改進(jìn)方案，上述竹篾片的橫截面形狀優(yōu)選被加工為矩形，并且相鄰竹篾片之間的間隙面積為0.09cm2?0.25cm2。通過以上設(shè)計，矩形的竹篾片不僅有助于在端面進(jìn)行搭接，同時在其內(nèi)外側(cè)面上也可獲得更大程度的彼此貼近，相應(yīng)使得在復(fù)合增強(qiáng)層的各個方向上均可充分獲取竹纖維的高軸向拉伸強(qiáng)度特性;此外，竹篾片的間隙面積還會對樹脂組分的填充過程起到較大的影響，上述特定規(guī)格能夠使得樹脂更易于滲入到竹篾簾中與其充分結(jié)合，進(jìn)而有助于提高各類增強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗彎抗撞擊等性能。
[0012]作為本實(shí)用新型的另一改進(jìn)方案，上述復(fù)合增強(qiáng)層的總厚度優(yōu)選被設(shè)定為占整體管材壁厚的92 %?96 %。以此方式，能夠充分發(fā)揮復(fù)合增強(qiáng)層對整個超大口徑竹纏繞管承壓方面所起到核心作用，并便于對各組成層之間的加工質(zhì)量控制起到指導(dǎo)作用。
[0013]作為本實(shí)用新型的又一改進(jìn)方案，對于上述內(nèi)襯層而言，其厚度至少為2mm，并優(yōu)選從內(nèi)到外包括第一內(nèi)襯層和第二內(nèi)襯層，其中該第一內(nèi)襯層的厚度小于該第二內(nèi)襯層，并且該第一內(nèi)襯層的樹脂粘附量被設(shè)定為大于該第二內(nèi)襯層。此外，上述內(nèi)襯層中的的纖維氈或無紡布優(yōu)選為竹纖維氈或竹纖維無紡布，其中所述第一內(nèi)襯層優(yōu)選采用35g/m2?50g/m2的竹纖維氈或竹纖維無紡布，所述第二內(nèi)襯層優(yōu)選采用150g/m2?300g/m2的竹纖維氈或竹纖維無紡布。通過以上涉及內(nèi)襯層組成結(jié)構(gòu)及重要參數(shù)的針對性設(shè)計，能夠使得該內(nèi)襯層即便在管徑顯著增大的情況下也能夠保持良好的抗內(nèi)壓和防滲性，同時還有助于與復(fù)合增強(qiáng)層之間的充分結(jié)合，并降低流體輸送的能耗。
[0014]總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本實(shí)用新型首先對作為管材主要組件的復(fù)合增強(qiáng)層在其具體結(jié)構(gòu)組成和關(guān)鍵參數(shù)組合等多個方面均進(jìn)行研究和改進(jìn)，特別是通過將處于增強(qiáng)層內(nèi)側(cè)和相對外側(cè)的竹篾簾分別在纏繞方式、厚度占比等關(guān)鍵參數(shù)作出針對性的不同設(shè)計，這樣一方面能夠充分發(fā)揮竹纖維本身的軸向強(qiáng)度高和韌性強(qiáng)等優(yōu)勢，確保管壁的抗內(nèi)壓和管剛度，另一方面還能夠在大口徑管壁的多個方向上起到應(yīng)力相互補(bǔ)充的功能，并顯著改善管壁的抗彎抗撞擊和避免外部開裂等性能，相應(yīng)從整體上較好地克服了由于管徑增大而可能會在制造和使用等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的不利影響；
[0016]2、本實(shí)用新型中還對構(gòu)成第一和第二增強(qiáng)層基本組成單元的竹篾片、竹篾簾等分別在其具體尺寸規(guī)格、截面形狀等參數(shù)別作出了針對性設(shè)計，由于這些參數(shù)同樣會對超大口徑的竹纏繞復(fù)合管的制造及使用環(huán)節(jié)起到較大的影響，較多的測試表明，按照本實(shí)用新型所設(shè)計的上述參數(shù)不僅能夠高效率、質(zhì)量可控地制造出所需口徑的竹纏繞復(fù)合管，而且在長時期使用環(huán)境下也能夠確保質(zhì)量和性能穩(wěn)定性；
[0017]3、本實(shí)用新型中將內(nèi)襯層設(shè)計為多層結(jié)構(gòu)，同時對各層的性能規(guī)格、組分材質(zhì)等方面分別作出了針對性設(shè)計，以此方式，能夠在內(nèi)襯層的光滑度、抗腐蝕性以及抗應(yīng)力強(qiáng)度等多方面取得較好的平衡，這樣即便當(dāng)此超大口徑的竹纏繞管材用于輸送大流量腐蝕性介質(zhì)的情況下，也不易造成流體輸送能耗過大或破損內(nèi)襯層的現(xiàn)象，并有助于與增強(qiáng)層之間的相互結(jié)合強(qiáng)度；
[0018]4、本實(shí)用新型的超大口徑竹纏繞復(fù)合管其加工工藝基本都在常溫常壓下進(jìn)行，便于質(zhì)量控制且生產(chǎn)過程無三廢排放，具備低碳環(huán)保、節(jié)能減排等特色，所制得的竹纏繞復(fù)合管在1800mm?4000mm甚至更大的內(nèi)孔直徑規(guī)格下仍能夠長期穩(wěn)定地保持自身的無應(yīng)力缺陷分布特性，因而可替代各類常規(guī)管材并尤其適用于農(nóng)業(yè)灌溉、海水輸送、電廠循環(huán)水、油氣輸送、城市排水排污等應(yīng)用場合。
【附圖說明】
[0019]圖1是按照本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式所設(shè)計的超大口徑的竹纏繞復(fù)合管的基本結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0020]圖2a是按照本實(shí)用新型所編織形成的環(huán)向竹篾簾的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2b是按照本實(shí)用新型所編織形成的軸向竹篾簾的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是按照本實(shí)用新型用于超大口徑的竹纏繞復(fù)合管的工藝方法流程圖；
[0023]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:
[0024]1-內(nèi)襯層2-復(fù)合增強(qiáng)層3-外防護(hù)層21第一增強(qiáng)層22-第二增強(qiáng)層210-環(huán)向竹篾簾220-軸向竹篾簾2101-第一種規(guī)格的竹篾片2201-第二種規(guī)格的竹篾片
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0026]圖1是按照本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式所設(shè)計的超大口徑的竹纏繞復(fù)合管的基本結(jié)構(gòu)剖視圖。如圖1中所示，該竹纏繞復(fù)合管的內(nèi)孔直徑為1800mm?4000mm，進(jìn)一步優(yōu)選為2200mm?3600mm，并且從內(nèi)到外主要包括內(nèi)襯層1、復(fù)合增強(qiáng)層2和外防護(hù)層3等組件，下面分別對其逐一具體說明。
[0027]內(nèi)襯層I譬如可由粘附有防腐樹脂的纖維氈或無紡布制成，并形成防滲且光滑的內(nèi)壁，其主要功能是與內(nèi)部輸送的各類介質(zhì)直接相接觸，并在不被介質(zhì)所腐蝕和提供必要抗內(nèi)壓強(qiáng)度的前提下，確保該層能夠盡可能低摩擦力和低流體輸送能耗地來運(yùn)輸介質(zhì)。
[0028]在本實(shí)用新型中，鑒于整個管材的口徑大大超出了普通管材的規(guī)格，因此可優(yōu)選將內(nèi)襯層設(shè)計為2層或更多層的結(jié)構(gòu)，具體而言，該內(nèi)襯層從內(nèi)到外包括有第一內(nèi)襯層和第二內(nèi)襯層，并且將第一內(nèi)襯層的厚度設(shè)計為小于第二內(nèi)襯層的厚度，同時將第一內(nèi)襯層的樹脂粘附量設(shè)計為大于第二內(nèi)襯層的樹脂粘附量。以此方式，處于更內(nèi)側(cè)的第一內(nèi)襯層能夠加工形成更為光滑的內(nèi)表面，降低輸送介質(zhì)時的摩擦力和能耗，而處于相對外側(cè)的第二內(nèi)襯層則對整個內(nèi)襯層的抗應(yīng)力強(qiáng)度以及與復(fù)合增強(qiáng)層2之間的結(jié)合發(fā)揮更重要的作用，特別是避免在大口徑大流量輸送場合下介質(zhì)對內(nèi)襯層和整個管材的沖擊損壞。此外，該內(nèi)襯層中也可以采用竹纖維來加工形成纖維氈或無紡布，并且經(jīng)過較多的對比測試，可選擇第一內(nèi)襯層采用35g/m2?50g/m2的竹纖維氈或竹纖維無紡布，所述第二內(nèi)襯層采用150g/m2?300g/m2的竹纖維氈或竹纖維無紡布。對于整個內(nèi)襯層的厚度而言，其優(yōu)選占整體管材壁厚的5%?8%左右。
[0029]作為本實(shí)用新型的另一關(guān)鍵組件，復(fù)合增強(qiáng)層2對整個超大口徑的竹纏繞復(fù)合管材的管剛度以及抗內(nèi)壓性能起到核心影響。相應(yīng)地，在整個管材的口徑大大超出了普通管材規(guī)格的研發(fā)背景下，必需對復(fù)合增強(qiáng)層2在其具體結(jié)構(gòu)組成和關(guān)鍵參數(shù)組合等方面重點(diǎn)進(jìn)行研究和改進(jìn)。
[0030]具體而言，在本發(fā)明中，該復(fù)合增強(qiáng)層由竹篾簾多層纏繞在所述內(nèi)襯層I外同時通過樹脂粘結(jié)固化而成，其可以從內(nèi)到外大致劃分為2個或更多不同的組成及功能區(qū)域，如圖1示范性所示地，即相對貼近內(nèi)襯層I的第一增強(qiáng)層21和相對遠(yuǎn)離內(nèi)襯層I的第二增強(qiáng)層22，其中第一增強(qiáng)層21優(yōu)選由最為貼近內(nèi)襯層I的十二層以上的環(huán)向竹篾簾及樹脂或樹脂混合物共同構(gòu)成，其相對于內(nèi)襯層采用纏繞角為85°?90°的環(huán)向纏繞方式逐層加工在內(nèi)襯層上，第二增強(qiáng)層22則繼續(xù)纏繞在第一增強(qiáng)層21的整個外部，其優(yōu)選由二層以上的竹篾簾及樹脂或樹脂混合物共同構(gòu)成，而且它們在本發(fā)明中同樣采用的是纏繞角為85°?90°的環(huán)向纏繞方式逐層加工。此外，在上述構(gòu)造的基礎(chǔ)上，還可以繼續(xù)采用環(huán)向竹篾簾同樣以環(huán)向纏繞方式在第二增強(qiáng)層22的外側(cè)設(shè)置第三增強(qiáng)層(圖中未具體顯示)，由此進(jìn)一步構(gòu)成環(huán)向竹篾簾-軸向竹篾簾-環(huán)向竹篾簾的三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中，該第一增強(qiáng)層和第三增強(qiáng)層的厚度被設(shè)定為至少占此復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的80%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為85%?90%;該第二增強(qiáng)層的厚度占比對應(yīng)為占所述復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的10%?15%。
[0031]參照圖2a和2b，具體顯示了所述環(huán)向竹篾簾和軸向竹篾簾不同的搭接和編織方式。如圖2a中示范性所示，該環(huán)向竹篾簾210是將所有第一種規(guī)格的竹篾片2101沿其長度方向逐片搭接、同時將少量該第一種規(guī)格的竹篾片沿其寬度方向平行排列，最終編織形成總長度大于100m、寬度為20mm?50mm的環(huán)向竹篾簾，并且該環(huán)向竹篾簾210最重要的特征即在于，其整體長度方向與作為基礎(chǔ)組成單元的所有竹篾片的長度方向均保持一致。同樣，如圖2b中示范性所示，該軸向竹篾簾220是將所有第二種規(guī)格的竹篾片2201沿其寬度方向逐片搭接，最終編織形成總長度大于100m、寬度為20mm?50mm的軸向竹篾簾，該軸向竹篾簾220在整體寬度方向上可由單個竹篾片組成，或是少量更短的竹篾片搭接組成，但其最重要的特征即在于，該軸向竹篾簾的整體寬度方向與作為基礎(chǔ)組成單元的所有竹篾片的長度方向均保持一致。
[0032]以此方式，通過采用多層竹篾簾而不是單獨(dú)的竹篾片或條與樹脂混合進(jìn)行纏繞，這樣不僅有助于樹脂在管道徑向方向上對相鄰竹篾簾的間距以及它們內(nèi)部的間隙均獲得充分和均勻的填充，更重要的是能使得竹篾簾在環(huán)向纏繞時獲得充分伸展，使其軸向拉伸強(qiáng)度發(fā)揮至最大化，同時可有效克服竹篾簾尾端容易翹曲的現(xiàn)象;另一方面，通過將復(fù)合增強(qiáng)層分為多層結(jié)構(gòu)且各自采用不同編制方式，上述層數(shù)和厚度占比的第一增強(qiáng)層21能夠在內(nèi)側(cè)更好地充分發(fā)揮竹纖維自身的軸向強(qiáng)度高和韌性強(qiáng)等優(yōu)勢，并確保管壁面對大流量介質(zhì)輸送時的抗內(nèi)壓和管剛度特性;與此相配合地，上述層次和厚度的第二增強(qiáng)層22能使得應(yīng)力分布沿著管壁的多個方向更為均勻地分散，并顯著改善管壁的抗彎抗撞擊及避免外部開裂等現(xiàn)象。相應(yīng)從整體測試來看，上述竹纏繞復(fù)合管即便在管徑顯著擴(kuò)大的情況下仍能夠很好地保持管道整體結(jié)構(gòu)無應(yīng)力分布缺陷的特點(diǎn)，同時提高了竹纏繞復(fù)合管道在抗壓性、環(huán)剛度等性能，尤其是能夠長期穩(wěn)定地保證性能的穩(wěn)定可靠性。
[0033]考慮到竹篾片作為復(fù)合增強(qiáng)層中最為基礎(chǔ)的組成部分之一，它們所具備的竹纖維尺寸及其排列組合方式均會直接影響到各竹篾卷的強(qiáng)度尤其是軸向拉伸強(qiáng)度，因此在本專利中將其同樣進(jìn)行了針對性的研究和設(shè)計。按照本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施例，對于組成所述環(huán)向竹篾簾中的各個竹篾片而言，其規(guī)格參數(shù)優(yōu)選設(shè)定如下:長為1500mm?2500mm、寬為4mm?10mm、厚度為0.5mm?1.5mm，并且逐片搭接形成長度大于100m、寬度為20mm?50mm的環(huán)向竹篾簾。此外，對于組成所述軸向竹篾簾的各個竹篾片而言，其規(guī)格參數(shù)優(yōu)選設(shè)定如下:長為20mm?50mm、寬為6mm?10mm、厚度為0.5mm?1.5mm，并且逐片搭接形成長度大于100m、寬度為20mm?50mm的環(huán)向竹篾簾。較多的樣品測試表明，上述具體參數(shù)規(guī)格能夠更好地發(fā)揮環(huán)向竹篾簾以及軸向竹篾簾各自的性能優(yōu)勢，進(jìn)而使得第一復(fù)合層和第二復(fù)合層之間的組合能夠令人滿意地符合超大口徑竹纏繞管材的制造和使用等特定場合。此外，作為上述基礎(chǔ)上更為深入的優(yōu)化設(shè)計，上述竹篾片的橫截面形狀優(yōu)選被加工為矩形，并且相鄰竹篾片之間的間隙面積為0.09cm2?0.25cm2。
[0034]按照本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施例，上述復(fù)合增強(qiáng)層的總厚度被設(shè)定為占整體管材壁厚的90%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為占整體管材壁厚的92%?96%。鑒于該復(fù)合增強(qiáng)層在整個管壁中占據(jù)了主體的地位，為了從其他重要性能對其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，上述復(fù)合增強(qiáng)層中除了樹脂和竹篾片這些基本組分之外，還優(yōu)選可以添加有生物基填料以及固化劑，其中經(jīng)過實(shí)際測試，所述樹脂、生物基填料和固化劑這三者之間的質(zhì)量份數(shù)被設(shè)定為100:15?25:2?5，并一同混合后淋澆粘附于所述竹篾簾上。此外，所述樹脂選自于聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂或者環(huán)氧樹脂中的一種;所述生物基填料選自竹、木、麻、秸桿、植物果殼或其他硬質(zhì)生物材料，并且其平均目數(shù)設(shè)定為20?100。通過以上設(shè)計，包含生物基填料、固化劑的樹脂混合物能夠促進(jìn)與竹篾簾以及竹纖維之間的填充和結(jié)合，并且上述具體類型和顆粒度的生物基填料與竹纖維之間具備很好的親和性，進(jìn)而能夠進(jìn)一步提高復(fù)合增強(qiáng)層的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗內(nèi)壓性能，并且有助于加快復(fù)合增強(qiáng)層纏繞加工操作過程中的成型效率和質(zhì)量可控性。
[0035]最后，外防護(hù)層3可直接涂覆固化在所述復(fù)合增強(qiáng)層2的外表面，并主要起到防水防腐和防輻射等作用。具體而言，該外防護(hù)層也可以噴涂為2層或2層以上，譬如可采用環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂或者瀝青等材料，并添加防輻射填料，其厚度優(yōu)選至少為3_，以便更好地對超大口徑的管材在各類惡劣使用環(huán)境下起到防護(hù)作用。
[0036]下面將結(jié)合一些具體實(shí)施例來更為清楚地解釋說明按照本實(shí)用新型的竹纏繞復(fù)合管制造工藝及其關(guān)鍵工藝參數(shù)設(shè)計。
[0037]實(shí)施例1
[0038]將竹材加工按照以下兩種規(guī)格尺寸剖切加工成多個竹篾片，其中第一種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長1500m、寬8mm、厚度0.5mm，含水率可選擇為10%，第二種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長20mm、寬6mm、厚度1mm，含水率可選擇為10%，然后經(jīng)脫脂、清洗和脫水處理備用。
[0039]接著，將上述第一種竹篾片沿其長度逐片搭接、同時沿其寬度平行排列(譬如6個竹篾片)，最終形成總長度為150m、寬度為48mm左右，相鄰竹篾片之間的間隙面積為0.09cm2的環(huán)向竹篾簾;此外，將上述第二種竹篾片沿其寬度方向逐片搭接，最終編織形成總長度為150m、寬度為20mm，相鄰竹篾片之間的間隙面積同樣為0.09cm2的的軸向竹篾簾。
[0040]接著，在外徑為1800mm的經(jīng)拋光的玻璃鋼直管模具上包裹一層脫模薄膜，然后用粘附有防腐樹脂的竹纖維無紡布，在管模具上依次制作厚度為2mm、密度為35g/m2的第一內(nèi)襯層和厚度為3mm、密度為200g/m2的第二內(nèi)襯層，其中樹脂可選擇環(huán)氧樹脂，無紡布中的竹纖維的直徑約為1_，由此形成防滲且光滑的內(nèi)壁。
[0041 ]然后，待內(nèi)襯層固化后，將上述兩種竹篾簾分別成卷裝在纏繞機(jī)上退卷，這些竹篾簾會通過裝有脲醛樹脂的樹脂槽并涂敷上漿狀的樹脂，然后逐層纏繞在直管模具的內(nèi)襯層上，在整個纏繞過程中，首先采用環(huán)向纏繞的方式來加工最初的12層環(huán)向竹篾簾，邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第一增強(qiáng)層的厚度達(dá)到所需程度，然后繼續(xù)采用環(huán)向纏繞的方式繼續(xù)纏繞2層軸向竹篾簾，同樣是邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第二增強(qiáng)層的厚度占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的15%;然后，繼續(xù)采用環(huán)向方式在第二增強(qiáng)層的外側(cè)纏繞2層環(huán)向竹篾簾，同樣是邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并控制使得該第三增強(qiáng)層和第一增強(qiáng)層的厚度之和占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的85%。環(huán)向竹篾簾繼續(xù)纏繞過程中所共同粘附的樹脂可選擇為脲醛樹脂，最終獲得厚度占比占整體管材壁厚的90%的復(fù)合增強(qiáng)層。
[0042]當(dāng)所有纏繞操作完畢后，對復(fù)合增強(qiáng)層固化形成為管坯，然后脫模處理獲得竹纏繞復(fù)合管。最后，在管材外面噴涂一層防水防腐功能的不飽和聚酯樹脂，厚約3mm，最終加工制得口徑為1800mm的竹纏繞復(fù)合管產(chǎn)品。
[0043]實(shí)施例2
[0044]將竹材加工按照以下兩種規(guī)格尺寸剖切加工成多個竹篾片，其中第一種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長2000m、寬8_、厚度0.5_，含水率可選擇為15%，第二種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長20mm、寬10mm、厚度0.5mm，含水率可選擇為15 %，然后經(jīng)脫脂、清洗和脫水處理備用。
[0045]接著，將上述第一種竹篾片沿其長度逐片搭接、同時沿其寬度平行排列(譬如6個竹篾片)，最終形成總長度為150m、寬度為48mm左右，相鄰竹篾片之間的間隙面積為0.12cm2的環(huán)向竹篾簾;此外，將上述第二種竹篾片沿其寬度方向逐片搭接，最終編織形成總長度為150m、寬度為20_，相鄰竹篾片之間的間隙面積同樣為0.12cm2的的軸向竹篾簾。
[0046]接著，在外徑為2200mm的經(jīng)拋光的玻璃鋼直管模具上包裹一層脫模薄膜，然后用粘附有防腐樹脂的竹纖維無紡布，在管模具上依次制作厚度為2mm、密度為50g/m2的第一內(nèi)襯層和厚度為3mm、密度為300g/m2的第二內(nèi)襯層，其中樹脂可選擇環(huán)氧樹脂，無紡布中的竹纖維的直徑約為1_，由此形成防滲且光滑的內(nèi)壁；
[0047]然后，待內(nèi)襯層固化后，將竹篾簾成卷裝在纏繞機(jī)上退卷，這些竹篾簾會通過裝有脲醛樹脂的樹脂槽并涂敷上漿狀的樹脂，然后逐層纏繞在直管模具的內(nèi)襯層上。在整個纏繞過程中，首先采用環(huán)向纏繞的方式來加工最初的14層環(huán)向竹篾簾，邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第一增強(qiáng)層的厚度達(dá)到所需程度，然后繼續(xù)采用環(huán)向纏繞的方式繼續(xù)纏繞4層軸向竹篾簾，同樣是邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第二增強(qiáng)層的厚度占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的20%;然后，繼續(xù)采用環(huán)向方式在第二增強(qiáng)層的外側(cè)纏繞2層環(huán)向竹篾簾，同樣是邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制使得第三和第一增強(qiáng)層的厚度之和占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的80%。纏繞過程中所共同粘附的樹脂可選擇為脲醛樹脂并添加有平均目數(shù)為20的秸桿粉末和少量固化劑，其中樹脂、秸桿粉末和固化劑三者之間的重量份數(shù)為100:15:5，最終獲得厚度占比占整體管材壁厚的92%的增強(qiáng)層。
[0048]當(dāng)所有纏繞操作完畢后，對增強(qiáng)層固化形成為管坯，然后脫模處理獲得竹纏繞復(fù)合管。最后，在管材外面噴涂一層防水防腐功能的不飽和聚酯樹脂，厚約3mm，最終獲得口徑為2200mm的竹纏繞復(fù)合管。
[0049]實(shí)施例3
[0050]將竹材加工按照以下兩種規(guī)格尺寸剖切加工成多個竹篾片，其中第一種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長2500m、寬4mm、厚度1mm，含水率可選擇為15%，第二種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長40mm、寬6mm、厚度1mm，含水率可選擇為15%，然后經(jīng)脫脂、清洗和脫水處理備用。
[0051]接著，將上述第一種竹篾片沿其長度逐片搭接、同時沿其寬度平行排列(譬如10個竹篾片)，最終形成總長度為150m、寬度為40mm左右，相鄰竹篾片之間的間隙面積為0.25cm2的環(huán)向竹篾簾;此外，將上述第二種竹篾片沿其寬度方向逐片搭接，最終編織形成總長度為150m、寬度為40mm，相鄰竹篾片之間的間隙面積同樣為0.25cm2的的軸向竹篾簾。
[0052]接著，在外徑為2600mm的經(jīng)拋光的玻璃鋼直管模具上包裹一層脫模薄膜，然后用粘附有防腐樹脂的竹纖維無紡布，在管模具上依次制作厚度為3mm、密度為50g/m2的第一內(nèi)襯層和厚度為5mm、密度為300g/m2的第二內(nèi)襯層，其中樹脂可選擇環(huán)氧樹脂，無紡布中的竹纖維的直徑約為1.2_，由此形成防滲且光滑的內(nèi)壁；
[0053]然后，待內(nèi)襯層固化后，將竹篾簾成卷裝在纏繞機(jī)上退卷，這些竹篾簾會通過裝有酚醛樹脂的樹脂槽并涂敷上漿狀的樹脂，然后逐層纏繞在直管模具的內(nèi)襯層上。在整個纏繞過程中，首先采用環(huán)向纏繞的方式來加工最初的24層環(huán)向竹篾簾，邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第一增強(qiáng)層的厚度達(dá)到所需程度，然后繼續(xù)采用環(huán)向纏繞的方式繼續(xù)纏繞4層軸向竹篾簾，同樣是邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第二增強(qiáng)層的厚度占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的13.3%;然后，繼續(xù)采用環(huán)向方式纏繞2層環(huán)向竹篾簾，并控制其所形成的第三增強(qiáng)層和前面已形成的第一增強(qiáng)層的厚度之和共計占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的86.7%。
[0054]纏繞過程中所共同粘附的樹脂可選擇為酚醛樹脂并添加有平均目數(shù)為50的竹粉和少量固化劑，其中樹脂、竹粉和固化劑三者之間的重量份數(shù)為100:25:5，最終獲得厚度占比占整體管材壁厚的95 %的增強(qiáng)層。
[0055]當(dāng)所有纏繞操作完畢后，對增強(qiáng)層固化形成為管坯，然后脫模處理獲得竹纏繞復(fù)合管。最后，在管材外面噴涂一層防水防腐功能的瀝青，同時添加有防福射劑，厚約5mm，最終制得口徑為2600mm的竹纏繞復(fù)合管產(chǎn)品。
[0056]實(shí)施例4
[0057]將竹材加工按照以下兩種規(guī)格尺寸剖切加工成多個竹篾片，其中第一種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長2500m、寬10_、厚度1.5mm，含水率可選擇為10%，第二種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長50mm、寬8mm、厚度1.5mm，含水率可選擇為10%，然后經(jīng)脫脂、清洗和脫水處理備用。
[0058]接著，將上述第一種竹篾片沿其長度逐片搭接、同時沿其寬度平行排列(譬如5個竹篾片)，最終形成總長度為200m、寬度為50mm左右，相鄰竹篾片之間的間隙面積為0.22cm2的環(huán)向竹篾簾;此外，將上述第二種竹篾片沿其寬度方向逐片搭接，最終編織形成總長度為200m、寬度為50mm，相鄰竹篾片之間的間隙面積同樣為0.22cm2的的軸向竹篾簾。
[0059]在外徑為3600mm的經(jīng)拋光的玻璃鋼直管模具上包裹一層脫模薄膜，然后用粘附有防腐樹脂的竹纖維無紡布，在管模具上依次制作厚度為3mm、密度為50g/m2的第一內(nèi)襯層和厚度為5mm、密度為250g/m2的第二內(nèi)襯層，其中樹脂可選擇環(huán)氧樹脂，無紡布中的竹纖維的直徑約為1.2mm，由此形成防滲且光滑的內(nèi)壁。
[0060]然后，待內(nèi)襯層固化后，將竹篾簾成卷裝在纏繞機(jī)上退卷，這些竹篾簾會通過裝有環(huán)氧樹脂的樹脂槽并涂敷上漿狀的樹脂，然后逐層纏繞在直管模具的內(nèi)襯層上。在整個纏繞過程中，首先采用環(huán)向纏繞的方式來加工最初的32層環(huán)向竹篾簾，邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂使得形成所需厚度，然后繼續(xù)采用環(huán)向纏繞的方式繼續(xù)纏繞4層軸向竹篾簾，同樣是邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第二增強(qiáng)層的厚度占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的10%。然后，繼續(xù)以環(huán)向方式纏繞4層的環(huán)向竹篾簾，并控制其所形成的第三增強(qiáng)層和前面已形成的第一和第三增強(qiáng)層的厚度之和共計占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的90%。
[0061 ]纏繞過程中所共同粘附的樹脂可選擇為環(huán)氧樹脂并添加有平均目數(shù)為100的麻粉末和少量固化劑，其中樹脂、麻粉末和固化劑三者之間的重量份數(shù)為100:20:3,最終獲得厚度占比占整體管材壁厚的94 %的增強(qiáng)層。
[0062]當(dāng)所有纏繞操作完畢后，對增強(qiáng)層固化形成為管坯，然后脫模處理獲得竹纏繞復(fù)合管。最后，在管材外面噴涂一層防水防腐功能的環(huán)氧樹脂，厚約5mm，最終制得口徑為3600mm的竹纏繞復(fù)合管產(chǎn)品。
[0063]實(shí)施例5
[0064]將竹材加工按照以下兩種規(guī)格尺寸剖切加工成多個竹篾片，其中第一種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長1500m、寬6_、厚度0.5_，含水率可選擇為20%，第二種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長30mm、寬6mm、厚度0.5mm，含水率可選擇為10 %，然后經(jīng)脫脂、清洗和脫水處理備用。
[0065]接著，將上述第一種竹篾片沿其長度逐片搭接、同時沿其寬度平行排列(譬如5個竹篾片)，最終形成總長度為200m、寬度為30mm左右，相鄰竹篾片之間的間隙面積為0.09cm2的環(huán)向竹篾簾;此外，將上述第二種竹篾片沿其寬度方向逐片搭接，最終編織形成總長度為200m、寬度為30mm，相鄰竹篾片之間的間隙面積同樣為0.09cm2的的軸向竹篾簾。
[0066]接著，在外徑為2600mm的經(jīng)拋光的玻璃鋼直管模具上包裹一層脫模薄膜，然后用粘附有防腐樹脂的竹纖維無紡布，在管模具上依次制作厚度為5mm、密度為50g/m2的第一內(nèi)襯層和厚度為7mm、密度為300g/m2的第二內(nèi)襯層，其中樹脂可選擇不飽和聚酯樹脂，無紡布中的竹纖維的直徑約為1.2_，由此形成防滲且光滑的內(nèi)壁。
[0067]然后，待內(nèi)襯層固化后，將竹篾簾成卷裝在纏繞機(jī)上退卷，這些竹篾簾會通過裝有環(huán)氧樹脂的樹脂槽并涂敷上漿狀的樹脂，然后逐層纏繞在直管模具的內(nèi)襯層上。在整個纏繞過程中，首先采用環(huán)向纏繞的方式來加工最初的32層環(huán)向竹篾簾，邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂并控制達(dá)到所需厚度，然后繼續(xù)采用環(huán)向纏繞的方式繼續(xù)纏繞4層軸向竹篾簾，同樣是邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第二增強(qiáng)層的厚度占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的10%;然后繼續(xù)以環(huán)向方式在第二增強(qiáng)層的外側(cè)采用環(huán)向竹篾簾來纏繞4層以制得第三增強(qiáng)層，并且控制該第三和第一增強(qiáng)層的厚度之和占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的90%。纏繞過程中所共同粘附的樹脂可選擇為環(huán)氧樹脂并添加有平均目數(shù)為50的椰殼粉末和少量固化劑，其中樹脂、椰殼粉末和固化劑三者之間的重量份數(shù)為100:15:2,最終獲得厚度占比占整體管材壁厚的90 %的增強(qiáng)層。
[0068]當(dāng)所有纏繞操作完畢后，對增強(qiáng)層固化形成為管坯，然后脫模處理獲得竹纏繞復(fù)合管。最后，在管材外面噴涂一層防水防腐功能的瀝青，并添加防福射劑，厚約5mm，最終制得口徑為2600mm的竹纏繞復(fù)合管產(chǎn)品。
[0069]實(shí)施例6
[0070]將竹材加工按照以下兩種規(guī)格尺寸剖切加工成多個竹篾片，其中第一種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長2000m、寬10_、厚度1.5mm，含水率可選擇為10%，第二種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長50mm、寬10mm、厚度1.5mm，含水率可選擇為10%，然后經(jīng)脫脂、清洗和脫水處理備用。
[0071]接著，將上述第一種竹篾片沿其長度逐片搭接、同時沿其寬度平行排列(譬如5個竹篾片)，最終形成總長度為250m、寬度為50mm左右，相鄰竹篾片之間的間隙面積為0.25cm2的環(huán)向竹篾簾;此外，將上述第二種竹篾片沿其寬度方向逐片搭接，最終編織形成總長度為250m、寬度為50mm，相鄰竹篾片之間的間隙面積同樣為0.25cm2的的軸向竹篾簾。
[0072]在外徑為3600mm的經(jīng)拋光的玻璃鋼直管模具上包裹一層脫模薄膜，然后用粘附有防腐樹脂的竹纖維無紡布，在管模具上依次制作厚度為3mm、密度為50g/m2的第一內(nèi)襯層和厚度為5mm、密度為200g/m2的第二內(nèi)襯層，其中樹脂可選擇環(huán)氧樹脂，無紡布中的竹纖維的直徑約為0.8mm，由此形成防滲且光滑的內(nèi)壁；
[0073]然后，待內(nèi)襯層固化后，將竹篾簾成卷裝在纏繞機(jī)上退卷，這些竹篾簾會通過裝有脲醛樹脂的樹脂槽并涂敷上漿狀的樹脂，然后逐層纏繞在直管模具的內(nèi)襯層上。在整個纏繞過程中，首先采用環(huán)向纏繞的方式來加工最初的22層環(huán)向竹篾簾，邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第一增強(qiáng)層的厚度達(dá)到所需程度，然后繼續(xù)采用環(huán)向纏繞的方式繼續(xù)纏繞4層軸向竹篾簾，同樣是邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第二增強(qiáng)層的厚度占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的13%;然后繼續(xù)采用環(huán)向方式在第二增強(qiáng)層的外側(cè)纏繞4層環(huán)向竹篾簾，并且控制使得該第三和第一增強(qiáng)層的厚度之和占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的87%左右。纏繞過程中所共同粘附的樹脂可選擇為脲醛樹脂并添加有平均目數(shù)為20的竹粉和少量固化劑，其中樹脂、竹粉和固化劑三者之間的重量份數(shù)為100:25:5，最終獲得厚度占比占整體管材壁厚的90%的增強(qiáng)層。
[0074]當(dāng)所有纏繞操作完畢后，對增強(qiáng)層固化形成為管坯，然后脫模處理獲得竹纏繞復(fù)合管。最后，在管材外面噴涂一層防水防腐功能的不飽和聚酯樹脂，厚約3mm，最終制得口徑為3600mm的竹纏繞復(fù)合管產(chǎn)品。
[0075]實(shí)施例7
[0076]將竹材加工按照以下兩種規(guī)格尺寸剖切加工成多個竹篾片，其中第一種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長2000m、寬5_、厚度1.5_，含水率可選擇為12%，第二種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長20_、寬6_、厚度1.5mm，含水率可選擇為12 %，然后經(jīng)脫脂、清洗和脫水處理備用。
[0077]接著，將上述第一種竹篾片沿其長度逐片搭接、同時沿其寬度平行排列(譬如4個竹篾片)，最終形成總長度為300m、寬度為20mm左右，相鄰竹篾片之間的間隙面積為0.09cm2的環(huán)向竹篾簾;此外，將上述第二種竹篾片沿其寬度方向逐片搭接，最終編織形成總長度為300m、寬度為20mm，相鄰竹篾片之間的間隙面積同樣為0.09cm2的的軸向竹篾簾。
[0078]在外徑為4000mm的經(jīng)拋光的玻璃鋼直管模具上包裹一層脫模薄膜，然后用粘附有防腐樹脂的竹纖維無紡布，在管模具上依次制作厚度為3mm、密度為50g/m2的第一內(nèi)襯層和厚度為5mm、密度為200g/m2的第二內(nèi)襯層，其中樹脂可選擇環(huán)氧樹脂，無紡布中的竹纖維的直徑約為Imm，由此形成防滲且光滑的內(nèi)壁。
[0079]然后，待內(nèi)襯層固化后，將竹篾簾成卷裝在纏繞機(jī)上退卷，這些竹篾簾會通過裝有脲醛樹脂的樹脂槽并涂敷上漿狀的樹脂，然后逐層纏繞在直管模具的內(nèi)襯層上。在整個纏繞過程中，首先采用環(huán)向纏繞的方式來加工最初的40層環(huán)向竹篾簾，邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第一增強(qiáng)層達(dá)到所需厚度，然后繼續(xù)采用環(huán)向纏繞的方式繼續(xù)纏繞5層軸向竹篾簾，同樣是邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第二增強(qiáng)層的厚度占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的10%，然后繼續(xù)以環(huán)向方式采用環(huán)向竹篾簾在第二增強(qiáng)層的外側(cè)纏繞5層以形成第三增強(qiáng)層，并控制使得該第三和第一增強(qiáng)層的厚度之和占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的90%左右。纏繞過程中所共同粘附的樹脂可選擇為脲醛樹脂并添加有平均目數(shù)為100的秸桿粉末和少量固化劑，其中樹脂、秸桿粉末和固化劑三者之間的重量份數(shù)為100:15:5，最終獲得厚度占比占整體管材壁厚的92 %的增強(qiáng)層。
[0080]當(dāng)所有纏繞操作完畢后，對增強(qiáng)層固化形成為管坯，然后脫模處理獲得竹纏繞復(fù)合管。最后，在管材外面噴涂一層防水防腐功能的不飽和聚酯樹脂，厚約3mm，最終制得口徑為4000mm的竹纏繞復(fù)合管產(chǎn)品。
[0081 ] 實(shí)施例8
[0082]將竹材加工按照以下兩種規(guī)格尺寸剖切加工成多個竹篾片，其中第一種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長1500m、寬4mm、厚度1mm，含水率可選擇為18%，第二種竹篾片的規(guī)格尺寸被設(shè)定為長40mm、寬6mm、厚度1mm，含水率可選擇為18%，然后經(jīng)脫脂、清洗和脫水處理備用。
[0083]接著，將上述第一種竹篾片沿其長度逐片搭接、同時沿其寬度平行排列(譬如10個竹篾片)，最終形成總長度為120m、寬度為40mm左右，相鄰竹篾片之間的間隙面積為0.1Scm2的環(huán)向竹篾簾;此外，將上述第二種竹篾片沿其寬度方向逐片搭接，最終編織形成總長度為120m、寬度為40mm，相鄰竹篾片之間的間隙面積同樣為0.1Scm2的的軸向竹篾簾。
[0084]在外徑為2200mm的經(jīng)拋光的玻璃鋼直管模具上包裹一層脫模薄膜，然后用粘附有防腐樹脂的竹纖維無紡布，在管模具上依次制作厚度為2mm、密度為35g/m2的第一內(nèi)襯層和厚度為4mm、密度為200g/m2的第二內(nèi)襯層，其中樹脂可選擇環(huán)氧樹脂，無紡布中的竹纖維的直徑約為0.8mm，由此形成防滲且光滑的內(nèi)壁。
[0085]然后，待內(nèi)襯層固化后，將竹篾簾成卷裝在纏繞機(jī)上退卷，這些竹篾簾會通過裝有環(huán)氧樹脂的樹脂槽并涂敷上漿狀的樹脂，然后逐層纏繞在直管模具的內(nèi)襯層上。在整個纏繞過程中，首先采用環(huán)向纏繞的方式來加工最初的12層環(huán)向竹篾簾，邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第一增強(qiáng)層的厚度達(dá)到所需程度，然后繼續(xù)采用環(huán)向纏繞的方式繼續(xù)纏繞2層軸向竹篾簾，同樣是邊纏繞邊向竹篾簾淋澆樹脂，并且控制相應(yīng)所形成的第二增強(qiáng)層的厚度占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的12.5%;然后，繼續(xù)采用環(huán)向方式在第二增強(qiáng)層的外側(cè)采用環(huán)向竹篾簾纏繞2層以形成第三增強(qiáng)層，并且控制該第三和第一增強(qiáng)層的厚度之和占復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的87.5%左右。纏繞過程中所共同粘附的樹脂可選擇為環(huán)氧樹脂并添加有平均目數(shù)為80的木粉末和少量固化劑，其中樹脂、木粉末和固化劑三者之間的重量份數(shù)為100:20:5，最終獲得厚度占比占整體管材壁厚的96 %的增強(qiáng)層。
[0086]當(dāng)所有纏繞操作完畢后，對增強(qiáng)層固化形成為管坯，然后脫模處理獲得竹纏繞復(fù)合管。最后，在管材外面噴涂一層防水防腐功能的不飽和聚酯樹脂，厚約3mm，最終制得口徑為2200mm的竹纏繞復(fù)合管產(chǎn)品。
[0087]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管，其特征在于，該竹纏繞復(fù)合管的內(nèi)孔直徑為1800mm?4000mm，并且從內(nèi)到外依次包括內(nèi)襯層、復(fù)合增強(qiáng)層和外防護(hù)層，其中: 所述內(nèi)襯層具備防滲且光滑的內(nèi)壁，用于與內(nèi)部輸送的介質(zhì)直接接觸;所述復(fù)合增強(qiáng)層由粘附有樹脂的竹篾簾多層纏繞在所述內(nèi)襯層外固化而成，該竹篾簾是由多個竹篾片通過編織線連接組成的簾狀結(jié)構(gòu)，并且所有竹篾簾相對于所述內(nèi)襯層均采用環(huán)向方式進(jìn)行纏繞;此外，所述復(fù)合增強(qiáng)層從內(nèi)到外包括第一增強(qiáng)層、第二增強(qiáng)層和第三增強(qiáng)層，其中該第一增強(qiáng)層的竹篾簾采用環(huán)向竹篾簾也即所有竹篾片的長度方向與其所組成的竹篾簾長度方向均保持一致，該第二增強(qiáng)層的竹篾簾采用軸向竹篾簾也即所有竹篾片的長度方向均與其所組成的竹篾簾寬度方向保持一致，該第三增強(qiáng)層同樣采用環(huán)向竹篾簾也即所有竹篾片的長度方向與其所組成的竹篾簾長度方向均保持一致，并且該第一增強(qiáng)層和第三增強(qiáng)層的厚度之和是所述第二增強(qiáng)層的4倍以上;所述外防護(hù)層直接涂覆固化在所述復(fù)合增強(qiáng)層的外表面，并起到防水防腐和防輻射的作用。2.如權(quán)利要求1所述的一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管，其特征在于，所述第一增強(qiáng)層和第三增強(qiáng)層的厚度之和被設(shè)定為占所述復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的85%?90%，該第二增強(qiáng)層的厚度被設(shè)定為占所述復(fù)合增強(qiáng)層總厚度的10%?15%。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管，其特征在于，對于組成所述環(huán)向竹篾簾中的各個竹篾片而言，其規(guī)格參數(shù)設(shè)定如下:長為1500mm?2500mm、寬為4mm?10mm、厚度為0.5mm?1.5mm，并且逐片搭接形成長度大于100m、寬度為20mm?50mm的環(huán)向竹篾簾。4.如權(quán)利要求3所述的一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管，其特征在于，對于組成所述軸向竹篾簾的各個竹篾片而言，其規(guī)格參數(shù)設(shè)定如下:長為20mm?50mm、寬為4mm?10mm、厚度為0.5mm?1.5mm，并且逐片搭接形成長度大于100m、寬度為20mm?50mm的環(huán)向竹篾簾。5.如權(quán)利要求4所述的一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管，其特征在于，上述竹篾片的橫截面形狀被加工為矩形，并且相鄰竹篾片之間的間隙面積為0.09cm2?0.25cm2。6.如權(quán)利要求1或2所述的一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管，其特征在于，上述復(fù)合增強(qiáng)層的總厚度被設(shè)定為占整體管材壁厚的92%?96%。7.如權(quán)利要求1或所述的一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管，其特征在于，對于上述內(nèi)襯層而言，其厚度至少為2mm，并從內(nèi)到外包括第一內(nèi)襯層和第二內(nèi)襯層，其中該第一內(nèi)襯層的厚度小于該第二內(nèi)襯層，并且該第一內(nèi)襯層的樹脂粘附量被設(shè)定為大于該第二內(nèi)襯層。8.如權(quán)利要求7所述的一種超大口徑的竹纏繞復(fù)合管，其特征在于，其特征在于，上述內(nèi)襯層中的的纖維氈或無紡布為竹纖維氈或竹纖維無紡布，其中所述第一內(nèi)襯層采用35g/m2?50g/m2的竹纖維氈或竹纖維無紡布，所述第二內(nèi)襯層采用150g/m2?300g/m2的竹纖維氈或竹纖維無紡布。
【文檔編號】B32B33/00GK205578938SQ201620310692
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】葉柃
【申請人】浙江鑫宙竹基復(fù)合材料科技有限公司, 葉柃