一种pe软管的制作方法

文档序号:9594792阅读:1065来源:国知局
一种pe软管的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚乙烯(PE)软管制造技术领域,尤其涉及局部增厚的PE软管及其制 造方法。
【背景技术】
[0002] 根据预测,到2050年世界总人口将增加到90亿人,人类对粮食的需求将增长1 倍。世界淡水资源日益紧缺,而人类对粮食的需求也不断上升,淡水资源已经成为农业发展 和世界粮食供应的安全威胁。要破解耕地面积有限、淡水资源紧缺和世界粮食需求上涨之 间的难题,发展节水灌溉成为关键。当前世界各国节水灌溉的主要措施包括渠道防渗、低压 管灌、喷灌、微灌等。其中喷灌、滴灌作为最先进的节水灌溉技术,在欧美发达国家的采用面 积达到60%以上。
[0003] 我国正在推广使用的节水灌溉技术有数十余种之多,主要有管灌、喷灌、滴灌、微 喷灌、渗灌和地下灌溉等。以上几种高效灌溉方式如滴灌、管灌等节水灌溉中均需使用大量 的PE软管。但是,目前国内生产的PE软管大都是沿用普通挤塑工艺,且用单一型号聚乙烯 原料生产,存在耐候性差、强度低、壁厚较厚以及米重高、回收劳动强度大、生产成本高等问 题。部分企业通过简单降低壁厚来降低PE软管生产成本和米重。这样生产出的PE软管在 生产中承压能力下降,尤其在安装支管接头的地方,当PE软管通水后在水压的作用下支管 接头很容易从PE软管上脱落,影响整体节水灌溉效果。因此,研究开发出薄壁、强度高、适 应性强、回收方便、生产成本低的PE软管及生产工艺,对推动我国农业节水灌溉技术的推 广具有重大意义。同时对推动我国农业节水灌溉技术研究及产品的产业化开发,尤其针对 西北干旱地区遏制生态环境恶化有效利用水资源,实现经挤和社会的可持续发展,具有极 为深远的现实意义。

【发明内容】

[0004] 本发明第一个发明目的在于提供了一种PE软管及其制备方法,克服了上述现有 技术之不足,其能有效降低PE软管的壁厚,同时降低通水条件下支管接头从PE软管脱落的 问题,进而降低PE软管的生产成本和回收劳动强度,提高PE软管的适用范围,推动PE软管 的大规模推广应用。
[0005] 本发明的技术方案之一是一种PE软管,其特征在于管壁上有局部增厚区,局部增 厚区的厚度为I. 0-2. 5mm,局部增厚区的内壁弧长为25-60mm。
[0006] 局部增厚区的厚度随管径的增大而增大。在使用过程中将支管接头安装在局部增 厚区上,能显著提升PE软管在通水情况下支管接头的承压能力,彻底解决支管接头脱落的 问题。同时降低PE软管的壁厚,进而降低PE软管的米重和成本,较少PE软管使用和回收 过程中的劳动强度。
[0007] 局部增厚区的内壁弧长随管径的增大而增大。PE软管在正常使用过程中会经常进 行打卷回收,在大田使用时还经常被车辆碾压和人员踩压。长期重复使用后局部增厚区的 两端在应力的作用下容易出现裂纹,导致PE软管的承压能力下降,裂纹穿透管壁后出现漏 水的现象,严重影响PE软管的使用年限。为了克服该问题,局部增厚区的内壁弧长设计为 25_60mm,并呈弧形均勾过度。
[0008] 进一步的,管径为40_160mm,管壁厚度为0. 5-1. 5mm。管壁的厚度随管径增大而增 大。
[0009] 进一步的,局部增厚区向PE软管内侧凸起并呈弧形均匀过度。
[0010] 进一步的,局部增厚区的外壁上设计有标示区。
[0011] 由于局部增厚区的壁厚变化不明显,使用人员在安装支管接头时不容易准确找到 局部增厚区,容易造成安装错误,影响PE软管的正常使用。因此,在PE软管管壁外,局部 增厚区上平行于软管设计有标示区,方便使用人员正确将支管接头安装到管壁局部增厚区 的上面,有效发挥PE软管的特性。
[0012] 进一步的,制备PE软管的原料为:线型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙 稀、黑色母粒和抗氧化剂。
[0013] 本发明的第二个发明目的在于提供一种PE软管的制备方法,包括挤塑机、共挤 机、真空定型机、牵引机,其特点在于挤塑机模体上安装有挤出模具;所述挤出模具由芯模、 口模、共挤套组成,口模安装在芯模外,共挤套安装在口模上与共挤机相连,其特征在于芯 模外壁设计了弧形凹槽,凹槽深度〇. 5-1. 0mm,凹槽弧长25-60mm ; 口模上设计有共挤料进 口;共挤套内侧设计有共挤流道;具体生产按如下步骤进行: 第1步,烘料,将主料投入烘干机内,通入65-85度的热空气,干燥1-3小时; 第2步,配料,将烘干后的主料与辅料投入拌料机,搅拌3-10min ; 第3步,送料,通过真空吸料器将混匀后的原料送入挤塑机料斗内; 第4步,挤出,设定挤塑机温度120-190度,启动挤塑机; 第5步,牵管,将挤出后的管坯料粘附在牵引管上,启动牵引机缓慢将管坯引入真空定 型机内,牵引速度0. 2-3. 5m/min ;通过调整牵引机速度,调整壁厚; 第6步,定型,启动真空定型机,真空度控制在0. 01-0. 03Mpa,通过喷淋冷却定型管坯, 喷淋水温度控制在15-35度; 在烘干过程中,热空气温度低于65度,烘干时间较长,能耗较高,烘干效果较差;热空 气温度高于85度,主料在烘干过程中可能会熔化,造成严重的生产事故。烘干时间根据出 风口的温度进行调节,当出风口温度接近进风口温度时烘干过程结束。挤塑机温度低于120 度,挤塑机无法正常生产,温度超过190度,原料将会分解碳化。因挤塑机的挤出速度是恒 定的,牵引机的牵引速度决定了 PE软管壁厚,管径越大,牵引速度越慢,管径越小牵引速度 越快。真空定型机的定径管根据所生产管子的管径进行更换,喷淋水起到降温定型作用,水 温高于35度无法起到降温作用,温度低于15度需要增加降温设备,能耗又太高。
[0014] 进一步的,在所述第4步同时启动共挤机,共挤机温度设定在120-175度,共挤料 采用蓝色母粒。
[0015] 进一步的,所述第1步的主料为线型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和高密度聚乙 稀。
[0016] 进一步的,所述第2步的辅料为黑色母粒和抗氧化剂。
[0017] 进一步的,所述共挤料进口优选为两个,间距40mm。
[0018] 进一步的,所述芯模凹槽口朝上安装。当PE软管挤出后在重力的作用下会沿凹槽 区向下变得更加均匀。
[0019] 进一步的,所述牵引机前设置有在线壁厚检测仪。牵引机根据壁厚检测仪的结果 自动调节牵引速度。
[0020] 进一步的,所述牵引机后还依次连接有喷码机、切割机、盘卷机。
【附图说明】
[0021] 本发明的具体结构由以下的附图和实施例给出: 图1为PE软管俯视图 图2为PE软管A-A面的剖面图 图3为PE软管生产工艺流程图 图4为PE挤出模具装配图
[0022] 图例:1、管壁,2.管径,3.管长,4.局部增厚区,5.局部增厚区厚度,6.标示区, 7.共挤套,8. 口模,9. PE管出口,10.芯模,11.共挤料进口,12.共挤流道,13.共挤机连接 口,14.凹槽,15.凹槽弧长。
【具体实施方式】
[0023] 本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体 的实施方式。
[0024] 下面结合实施例对本发明作进一步描述:
[0025] 实施例1 : 一种PE软管,采用线型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙 烯、黑色母粒和抗氧化剂制备,其特征在于管壁上有局部增厚区,局部增厚区的厚度为 1. 0-2. 5_,局部增厚区的内壁弧长为25-60_,局部增厚区的厚度与局部增厚区的内壁弧 长随管径增大而增大,具体关系如下表所示:
在局部增厚区的外壁上有两条标示区,标示区颜色为蓝色,两条线的间距为40mm。
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