专利名称：玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种管材，特别涉及一种玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管及其制造方法。
背景技术：
传统的排水管道主要以水泥管及粘土管为主，普遍存在耗能高、易产生环境污染等特点；同时还存在以下缺点①使用寿命短，一般为5-10年耐化学抗腐蚀性能差
水利学性能不好；④施工成本高，周期长管道整体性差，易泄漏等等。从20世纪中期以来，世界各国特别是发达国家一直在进行塑料管材专用料的开发及塑料管道生产工艺的开发。埋地塑料排水管道系统以其内壁光滑、质量轻，接口采用承插柔性连接，其密封性能好，柔性好、不宜破损、连接方便快捷、施工过程中不需动用大型吊装设备，它与传统的水泥管和粘土管的施工相比具有省工、省时，连接方便提高施工速度，减少劳动强度，使用寿命长等诸多优点，充分体现出了它的优越性，更易被人们所接受。近年来，埋地塑料排水管道在我国发展十分迅速，已成为一个投资的热点，特别是大口径埋地塑料排水管材的逐步应用，无疑为我国的排水工程提供了一个很好的管道系统。另外，在国家的“十二五”规划中也明确提出了加大排水管网的建设，都为埋地塑料排水管材的发展提供了良好的契机。但是，大口径管材自身也存在一定的问题。众所周知，管材的环刚度与管径的三次方成反比，与材料的模量、与管材的惯性矩成正比。管材口径增大时，仅仅提高管材的重量已无法完全解决管材环刚度降低的问题。一方面，管材重量的增加为施工方面带来了更多的不便，更重要的是使得管材的生产成本大大增加，这也成为了限制许多生产厂家无法生产大口径管材的难题。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管及其制造方法。为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案一种玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管，由聚乙烯中空矩形塑料管经螺旋缠绕并用热熔胶焊接而成，在螺旋缠绕并用热熔胶焊接的同时，同步缠绕有至少一根PP/PE复合包覆长玻纤束，该PP/PE复合包覆长玻纤束与热熔胶一起粘结在两相邻聚乙烯中空矩形塑料管之间；所述PP/PE复合包覆长玻纤束由连续玻璃纤维丝束、聚丙烯树脂和聚乙烯树脂复合而成，所述连续玻璃纤维丝束均匀地分散在聚丙烯树脂内并被聚丙烯树脂包裹，所述聚乙烯树脂包覆在聚丙烯树脂外；所述连续玻璃纤维丝束由无碱无捻玻璃纤维缠绕纱经偶联剂处理形成。上述同步缠绕的PP/PE复合包覆长玻纤束为1-100根，多根PP/PE复合包覆长玻纤束均匀分散在中空矩形塑料管之间。
上述同步缠绕的PP/PE复合包覆长玻纤束为三根，三根PP/PE复合包覆长玻纤束均匀分散在中空矩形塑料管之间的上、中、下三处。上述PP/PE复合包覆长玻纤束的直径为l_5mm。一种玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管的制造方法，包括以下步骤(I)使用一台单螺杆挤出机挤出高密度聚乙烯与增强母料的混合料作为中空矩形塑料管的料胚，加工温度为190 230°C ；(2)将料胚经真空冷却定径装置定型为中空矩形塑料管；(3)将中空矩形塑料管送入缠绕装置进行螺旋缠绕并用热熔胶焊接连接，同时将PP/PE复合包覆长玻纤束牵引通过热熔胶枪头处的环形支架至热熔胶焊条侧面，使其嵌入热熔胶焊条内生产出中空壁缠绕管，经冷却、定长切割，即为产品。上述玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管的制造方法，其中，所述PP/PE复合包覆长玻纤束由连续玻璃纤维丝束、聚丙烯树脂和聚乙烯树脂复合而成，所述连续玻璃纤维丝束均匀地分散在聚丙烯树脂内并被聚丙烯树脂包裹，所述聚乙烯树脂包覆在聚丙烯树脂外；所述连续玻璃纤维丝束由无碱无捻玻璃纤维缠绕纱经偶联剂处理形成。本发明生产的玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管管材，与同规格同类型管材相比，管材的每米单重降低了 20 30%，从而使生产成本得到很大的降低；另一方面，本发明的生产方法可以使玻纤更好地镶嵌在聚乙烯管材中，与聚乙烯有很好的相容性，起到理想的增强效果，更适用于大口径高环刚度塑料管道(DN1500及其以上、SN可达16KN/m2以上)的生产，管材每米重量无需增加过多即可满足常用环刚度规格的要求；尤其重要的是，本发明的管材生产方法可以生产出更高环刚度规格的管材，适用飞机跑道、火车轨道等有更高要求的环境，丰富了高环刚度塑料管材的生产方法。
图1是本发明玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管的截面结构示意图；图2为图1的局部放大图；图3为PP/PE复合包覆长玻纤束的截面结构示意图。
具体实施例方式参见图1，配合参见图2、图3，本发明玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管，由聚乙烯中空矩形塑料管I经螺旋缠绕并用热熔胶2焊接而成，在螺旋缠绕并用热熔胶焊接的同时，同步缠绕有1-100根PP/PE复合包覆长玻纤束3，该PP/PE复合包覆长玻纤束3与热熔胶2 —起粘结在两相邻聚乙烯中空矩形塑料管之间。PP/PE复合包覆长玻纤束的直径为l-5mm。参见图3，本发明中的PP/PE复合包覆长玻纤束3由连续玻璃纤维丝束31、聚丙烯树脂32和聚乙烯树脂33复合而成，其中，连续玻璃纤维丝束31均匀地分散在聚丙烯树脂32内并被聚丙烯树脂包裹，聚乙烯树脂33包覆在聚丙烯树脂32外；连续玻璃纤维丝束31由无碱无捻玻璃纤维缠绕纱经偶联剂处理形成。本实施例中同步缠绕的PP/PE复合包覆长玻纤束3为三根，三根PP/PE复合包覆长玻纤束间隔设置在两相邻聚乙烯中空矩形塑料管之间的上、中、下三处。上述玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管的制造方法，包括以下步骤
(I)使用一台单螺杆挤出机挤出高密度聚乙烯与增强母料的混合料作为中空矩形塑料管的料胚，加工温度为190 230°C ；(2)将料胚经真空冷却定径装置定型为中空矩形塑料管；(3)将中空矩形塑料管送入缠绕装置进行螺旋缠绕并用热熔胶焊接连接，同时将PP/PE复合包覆长玻纤束牵引通过热熔胶枪头处的环形支架至热熔胶焊条侧面，使其嵌入热熔胶焊条内生产出中空壁缠绕管，经冷却、定长切割，即为产品。
权利要求
1.一种玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管，由聚乙烯中空矩形塑料管经螺旋缠绕并用热熔胶焊接而成，其特征在于在螺旋缠绕并用热熔胶焊接的同时，同步缠绕有至少一根PP/PE复合包覆长玻纤束，该PP/PE复合包覆长玻纤束与热熔胶一起粘结在两相邻聚乙烯中空矩形塑料管之间； 所述PP/PE复合包覆长玻纤束由连续玻璃纤维丝束、聚丙烯树脂和聚乙烯树脂复合而成，所述连续玻璃纤维丝束均匀地分散在聚丙烯树脂内并被聚丙烯树脂包裹，所述聚乙烯树脂包覆在聚丙烯树脂外；所述连续玻璃纤维丝束由无碱无捻玻璃纤维缠绕纱经偶联剂处理形成。
2.根据权利要求1所述的玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管，其特征在于所述同步缠绕的PP/PE复合包覆长玻纤束为1-100根，多根PP/PE复合包覆长玻纤束均匀分散在中空矩形塑料管之间。
3.根据权利要求1所述的玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管，其特征在于所述同步缠绕的PP/PE复合包覆长玻纤束为三根，三根PP/PE复合包覆长玻纤束均匀分散在中空矩形塑料管之间的上、中、下三处。
4.根据权利要求1或2或3所述的玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管，其特征在于所述PP/PE复合包覆长玻纤束的直径为l_5mm。
5.一种玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)使用一台单螺杆挤出机挤出高密度聚乙烯与增强母料的混合料作为中空矩形塑料管的料胚，加工温度为190 230°C ； (2)将料胚经真空冷却定径装置定型为中空矩形塑料管； (3)将中空矩形塑料管送入缠绕装置进行螺旋缠绕并用热熔胶焊接连接，同时将PP/PE复合包覆长玻纤束牵引通过热熔胶枪头处的环形支架至热熔胶焊条侧面，使其嵌入热熔胶焊条内生产出中空壁缠绕管，经冷却、定长切割，即为产品。
6.根据权利要求5所述的玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管的制造方法，其特征在于，所述PP/PE复合包覆长玻纤束由连续玻璃纤维丝束、聚丙烯树脂和聚乙烯树脂复合而成，所述连续玻璃纤维丝束均匀地分散在聚丙烯树脂内并被聚丙烯树脂包裹，所述聚乙烯树脂包覆在聚丙烯树脂外；所述连续玻璃纤维丝束由无碱无捻玻璃纤维缠绕纱经偶联剂处理形成。
全文摘要
一种玻纤增强中空壁聚乙烯缠绕管，由聚乙烯中空矩形塑料管经螺旋缠绕并用热熔胶焊接而成，在螺旋缠绕并用热熔胶焊接的同时，同步缠绕有至少一根PP/PE复合包覆长玻纤束，该PP/PE复合包覆长玻纤束与热熔胶一起粘结在两相邻聚乙烯中空矩形塑料管之间。本发明生产的管材与同规格同类型管材相比，每米单重降低了20～30％，从而使生产成本得到很大的降低。本发明的生产方法使玻纤更好地镶嵌在聚乙烯管材中，更适用于大口径高环刚度塑料管道(DN1500及其以上、SN可达16KN/m2以上)的生产，可以生产出更高环刚度规格的管材，适用于飞机跑道、火车轨道等有更高要求的环境，丰富了高环刚度塑料管材的生产方法。
文档编号F16L9/18GK103016858SQ201310001048
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月4日 优先权日2013年1月4日
发明者苏长裕, 郑敏, 王鹏, 甄万清, 陈燕, 刘天玺 申请人:上海清远管业科技有限公司