专利名称：定长玻璃纤维增强树脂混凝土管道的生产方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及玻璃纤维增强树脂混凝土管道，特别是应用于定长缠绕工艺条件下制造树脂混凝土管道的生产方法。
背景技术：
制作玻璃钢夹砂管道，目前国内普遍采用的是喷胶喷砂法和予浸润法。
喷胶喷砂法是直接往纤维上喷胶后再喷砂进行缠绕，这种方法造成砂尘飞扬同时挥发出有害气体对环境影响较为严重，并且产品质量不稳定，已经逐渐被替代。
予浸润法是将玻璃纤维在树脂中予浸，喷配固化剂后铺砂。它的不足之处在于树脂、固化剂是在环境空气中浸润，有害气体挥发造成环境污染同时携带气泡进入夹砂层中，在管壁中产生空洞，影响到产品的各项性能指标。
树脂混凝土管是一种由骨料和树脂材料制成的高强度且具有良好耐腐蚀性能的新型管材。在制造这种具有树脂混凝土层的管材时，通常采用的是离心成形法，离心成形法的要点是使管材成形模套绕管轴中心旋转，同时向该管材成形模套内注入材料，利用离心力使其成形为管状，再经固化脱模。这种生产方法生产效率较低，同时设备运行费用较大。
发明内容
本发明在离心成形法的基础上，改进了骨料级配调整、砂层厚度等相关技术，保证了挤出砂层的密实、截面尺寸的稳定，在提高了效率的同时降低了对环境的污染。
本发明的技术方案是使用二氧化硅含量超过98％的石英砂作为骨材，见表一表一石英砂级配配表
其中杂质如Fe3O2含量＜0.08％、Al2O3＜1％、CaO＜0.1％、K2O＜0.62％、Na2O＜0.1％，同时保证石英含水率小于0.2％；要求石英砂容重在1.60Kg/cm3到1.65Kg/cm3之间。
填充剂可选用碳酸钙粉、二氧化硅粉、管道生产过程中的磨削料等，填充材料的平均粒径最好在0.5μm～1.0μm之间，其在树脂混凝土组合物中的添加量在5％～10％之间。
搅拌机采用桨式或锚式或螺杆式，上方设置连续无捻纤维切碎装置，同时在混合物中添加适量的连续无捻纤维切碎料，添加量控制在1％～3％之间。
搅拌的同时加入一定量的不饱和聚酯树脂，树脂含量控制在10-13％之间，使树脂与骨材、填充剂、切碎料充分混和。
混合料预混好后加入螺杆挤出装置中的进料口3，通过螺杆将混合料挤出再由兜纱布托底输入。通过蜗轮转动装置4及丝杆6实现挤出螺杆的前后及上下方向调节。
挤出式螺杆出砂口调节装置9可拆卸更换，调节装置9的出砂口高度和宽度10、11可以根据不同的管道设计要求作出调整，实现出砂厚度的比例调节，保证出砂量的精确控制。
出砂口的型式可以做成开放式及半开放式，半开放式可以在出砂口调节装置活动调节，调节装置的宽度活动板12和高度活动板13的尺寸可以根据不同的设计要求自由调节。
在混合料输送的同时由进口8处加入过氧化甲乙酮及辛酸钴，同时可在树脂固化输送系统中设置恒温调节装置、固化剂比例调节装置，保证树脂固化的稳定性和可控性。
通过压平辊5对夹砂层实施来回辗压进一步保证夹砂层的致密及平整。
通过该方法制作的树脂混凝土管道可以有承插式、套筒式等多种形式。
优点1、夹砂层树脂含量可有效地控制在13％之内，管道的构成成本同比国内同类生产线生产的管道成本低近20％，具不可比拟的市场竞争力和赢利能力2、有效地降低了生产过程中对环境的污染。
3、由于砂层的预先混合，确保了每个砂粒被已配好的树脂固化剂包覆，有效保证了产品的密度、光洁度及弹性模量，从根本上提高了产品的质量，4、在设备上保证了每层夹砂厚度的精确性，在根本上保证了管道整体厚度严格和设计厚度控制在-0.32～0.96mm。
图1为本发明的生产工艺流程图。
图2为本发明的搅拌机结构示意图。
图3为本发明的生产设备结构示意图。
图4为本发明的挤出装置结构示意图。
图5为本发明的挤出装置出砂口调节装置结构示意图。
附图中标号说明1—搅拌机； 2—无捻纤维切碎装置；3—进料口； 4—蜗轮转动装置；5—压平辊； 6—丝杆；7—螺杆挤出装置； 8—进口；9—调节装置； 10—出砂口高度；11—出砂口宽度； 12—宽度活动板；13—高度活动板。
具体实施例方式
实施例1以生产φ1500(含)以上管道为例，使用石英砂级配方案如下10目5～10％、20目25～30％、30目14～20％、50目26-30％、60目5～8％、80目3％。选用1.0μm粒径的碳酸钙粉为填充材料，同时在混合物中添加2.1％的连续无捻纤维切碎料。
加入总量的13.4％树脂在搅拌机内充分搅拌后，将混和好的树脂混凝土加入螺杆挤出装置，树脂固化剂通过输入管同时输入到挤出螺杆内，通过螺杆的旋转使之与树脂混凝土充分混和，出口处通过厚度调节装置确保出砂厚度的准确调节。
实施例2生产φ800-φ1500，将石英砂级配方案调整为10目5％，20目～30目25～35％，50目～60目55～65％，80目0.5％；选用0.8μm粒径的碳酸钙粉为填充材料，同时在混合物中添加1.8-2.0％的连续无捻纤维切碎料，其余同实施例1。
实施例3生产φ800，将石英砂级配方案调整为20目5％，30目16～27％，40目23～27％，50目21～30％，60目7～12％，80目5％。选用0.5-0.7μm粒径的碳酸钙粉为填充材料，同时在混合物中添加1.5～2.8％的连续无捻纤维切碎料。其余同实施例1。
权利要求
1.一种定长玻璃纤维增强树脂混凝土管道的生产方法，其步骤如下A，将骨料石英砂和填充剂加入搅拌机中搅拌，搅拌时加入纤维切碎料及树脂，使树脂与骨料石英砂、填充剂、纤维切碎料充分混合；B，将混合料通过螺杆挤出装置定量挤出供料；C，将挤出料通过兜纱布输送，进行缠绕、压平。
2.根据权利要求1所述的定长玻璃纤维增强树脂混凝土管道的生产方法，其特征在于所述骨料石英砂选用二氧化硅含量大于98％的石英砂，石英砂含水量＜0.2％，石英砂比重为1.60kg/cm3-1.65kg/cm3。
3.根据权利要求1所述的定长玻璃纤维增强树脂混凝土管道的生产方法，其特征在于所述填充剂选用碳酸钙粉、二氧化硅粉或管道生产过程中的磨削料中的一种或一种以上混合物。
4.根据权利要求1所述的定长玻璃纤维增强树脂混凝土管道的生产方法，其特征在于所述填充剂为树脂混凝土总量的5％-10％(重量百分比)。
5.根据权利要求1所述的定长玻璃纤维增强树脂混凝土管道的生产方法，其特征在于所述纤维切碎料、树脂混凝土总量的1％-3％(重量百分比)。
6.根据权利要求1所述的定长玻璃纤维增强树脂混凝土管道的生产方法，其特征在于不饱和聚酯树脂，其添加量为树脂混凝土总量的10％-13％(重量百分比)。
7.根据权利要求1-6所述的定长玻璃纤维增强树脂混凝土管道的生产方法所用的设备，其特征在于在石英砂搅拌机上方设有连续无捻纤维切碎装置。
8.根据权利要求7所述的定长玻璃纤维增强树脂混凝土管道的生产方法所用的设备，其特征在于树脂混凝土挤出装置采用单螺杆或双螺杆式，在挤出装置的出砂口装有可拆卸的出砂厚度的比例调节装置，保证出砂量的精确控制。
全文摘要
一种定长玻璃纤维增强树脂混凝土管道的生产方法及设备，其步骤如下将骨料石英砂和填充剂加入搅拌机中搅拌，搅拌时加入纤维切碎料及树脂，使树脂与骨料石英砂、填充剂、纤维切碎料充分混合；将混合料通过螺杆挤出装置定量挤出供料；将挤料通过兜纱布输送，进行缠绕、压平。其中，骨料石英砂选用二氧化硅含量大于98％的石英砂，石英砂含水量<0.2％，比重为1.60kg/cm
文档编号B28C7/00GK1709672SQ200510026510
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月7日 优先权日2005年6月7日
发明者沙垣 申请人:上海耀华玻璃钢有限公司