节能环保型复合管及其制造方法
【专利说明】节能环保型复合管及其制造方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种竹制节能环保型复合管及其制造方法。该竹制节能环保型复合管应用于农业灌溉、给排水、以及石油化工防腐等领域。
【背景技术】
[0003]目前农业灌溉、给排水及石油化工防腐场合中，常用的管道一般为水泥管、聚氯乙烯管、聚乙烯管、玻璃钢管等。经长期使用证实，上述常用管道因材料的不同而存在着不同的问题，比如传统水泥管成本低，但强度低，质量重，由于材质问题容易出现泄漏；合成树脂材料的管道，质量轻，耐腐蚀，但是强度和刚度水平较差，且均采用石油化工产品制造，污染环境；玻璃钢管的材料能耗过高。出于环保和节能的考虑，越来越需要一种节能环保、强度有保证的新型管道。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种能够生产满足强度需求并且节能环保的竹制节能环保型复合管及其该竹制节能环保型复合管的制造方法。
[0005]本发明所采用的技术方案是:一种节能环保型复合管，该节能环保型复合管包括由内向外依次设置的内层、增强层以及外包层；所述内层由塑料管道和竹炭纤维层组合而成；所述增强层由废旧塑料、无机填料、工业级硬脂酸、助剂和竹制材料组成；所述外层材料为贴覆有竹纤维无纺布的薄竹。
[0006]同时本发明还提供了制造该节能环保型复合管的方法，依次制备由内向外的内层、增强层、外包层，具体步骤如下:
内层制造:内层为内壁贴覆竹炭纤维层的塑料管道，该塑料管道采用喷熔成形，之后将竹炭纤维层贴覆到塑料管道内壁，形成内层；
增强层制造:为竹塑复合层，利用小口径竹材、野生小竹丛、竹材加工剩余物，碾压成纤维丝状后切割形成短纤维丝，所述短纤维丝的直径< 1mm，长度< 2cm;或者将小口径竹材、野生小竹丛、竹材加工剩余物经机械粉碎、研磨、分级制成50-500目的竹粉，备用；选用废旧塑料、改性剂，工业级硬脂酸，助剂，与短纤维丝或者竹粉经搅拌机充分搅拌混合之后，热挤出成形；
外包层材料制造:使用三年生毛竹，截断为500-800mm的竹段，去黄去青之后，将竹段剖成宽度为:1-4_，厚度< 8mm的竹条，竹条干燥后涂胶组坯，形成竹方，竹方加压浸注之后，干燥至表面无明显水迹，再次浸入50-70°C温水中浸泡至少24小时，得到软化竹方，再根据加工需求对软化后竹方进行刨切，刨切所得薄竹厚度< 0.5mm，再将薄竹放入单板干燥机中干燥至含水率小于10%，涂胶后贴上含竹纤维的无纺布，再根据需要将贴覆无纺布后的薄竹逐层覆盖到增强层外壁。或者使得贴覆无纺布后的薄竹形成薄竹条，通过缠绕的方式覆贴在增强层外，形成外包层材料；
三层各自制造完成之后，组合成复合管道，组合步骤如下:
在内层内壁涂覆防水剂及防腐剂，外壁喷涂防水型胶粘剂后插入增强层内壁形成的管状空间之中，再施加压力使得内层与增强层粘合，粘合之后在增强层外壁涂覆树脂胶粘剂，将浸胶后的贴覆有无纺布的薄竹层逐层贴在增强层外壁，相邻两层之间的接口错开，直至厚度满足需要；或者利用旋转设备，转动粘合后的内层和增强层，同时将将浸胶后、并贴有无纺布的薄竹条逐层缠绕到增强层外壁，直至厚度满足需要；将初步成型的管道送入干燥设备中，加温到60-100 °C，进行固化处理；
最后在外层上喷涂防水剂和防腐剂。
[0007]本发明的优点在于:充分利用竹材的各种优势，结合废旧塑料，形成符合强度要求的管道。一方面能够充分利用竹材加工的剩余物、竹枝丫等材料，另一方面，将废旧塑料变废为宝，并能充分利用各种材料的优势。
【附图说明】
[0008]图1为根据本发明竹制节能环保型复合管的剖面图。
[0009]图2为本发明中节能环保型复合管的制造方法的加工步骤图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示节能环保型复合管，包括由内向外依次设置的内层1、增强层2、外包层
3。其中，内层由塑料管道和竹炭纤维层组合而成；增强层由废旧塑料、无机填料、工业级硬脂酸、助剂和竹制材料组成；外层材料为贴覆有竹纤维无纺布的薄竹。
[0011]另一方面，参照图2可知，本发明竹制的节能环保型复合管的制造方法，具体步骤如下:
内层制造:内层为内壁贴覆竹炭纤维层的塑料管道，该塑料管道采用喷熔成形，之后将竹炭纤维层贴覆到塑料管道内壁，形成内层；
增强层制造:为竹塑复合层，利用小口径竹材、野生小竹丛、竹材加工剩余物，碾压成纤维丝状后切割形成短纤维丝，所述短纤维丝的直径< 1mm，长度< 2cm;或者将小口径竹材、野生小竹丛、竹材加工剩余物经机械粉碎、研磨、分级制成50-500目的竹粉，备用；选用废旧塑料、改性剂，工业级硬脂酸，助剂，与短纤维丝或者竹粉经搅拌机充分搅拌混合之后，送入双螺旋杆挤出机对初混合的物料在220°C下挤出造粒，对造粒后的物料进行烘干，再投入管材挤出机，挤出增强层；
外包层材料制造:使用三年生毛竹，截断为500-800mm的竹段，去黄去青之后，将竹段剖成宽度为:1-4_，厚度< 8mm的竹条，竹条干燥后涂胶组坯，形成竹方，竹方加压浸注之后，干燥至表面无明显水迹，再次浸入50-70°C温水中浸泡至少24小时，得到软化竹方，再根据加工需求对软化后竹方进行刨切，刨切所得薄竹厚度< 0.5mm，再将薄竹放入单板干燥机中干燥至含水率小于10%，涂胶后贴上含竹纤维的无纺布，再根据需要将贴覆无纺布后的薄竹逐层覆盖到增强层外壁，或者使得贴覆无纺布后的薄竹形成薄竹条，通过缠绕的方式覆贴在增强层外，形成外包层材料；
三层各自制造完成之后，组合成复合管道，组合步骤如下: 在内层内壁涂覆防水剂及防腐剂，外壁喷涂防水型胶粘剂后插入增强层内壁形成的管状空间之中，再施加压力使得内层与增强层粘合，粘合之后在增强层外壁涂覆树脂胶粘剂，将浸胶后的贴覆有无纺布的薄竹层逐层贴在增强层外壁，相邻两层之间的接口错开，直至厚度满足需要；或者利用旋转设备，转动粘合后的内层和增强层，同时将浸胶后、并贴有无纺布的薄竹条逐层缠绕到增强层外壁，直至厚度满足需要；将初步成型的管道送入干燥设备中，加温到60-100°C，进行固化处理；
最后在外层上喷涂防水剂和防腐剂。
[0012]其中内层制造中所采用的塑料管道的材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯。
[0013]增强层制造中所使用的废旧塑料包括回收的废旧PVC、PE、PP ;所选用的无机填料选自:碳酸钙、硅灰石、高岭土、滑石粉中的一种或多种；所选用的助剂为防霉剂或阻燃剂。
[0014]竹方加压浸渍的液体为水、含有渗透剂或软化剂的水溶液。