一种耐高温、抗低温的杀菌供水管道及其制备方法与流程

本发明属生活饮用水输送管道领域，具体涉及一种耐高温、抗低温的杀菌供水管道及其制备方法。
背景技术：
：水是维持人类生存的必要资源之一，但是随着工业的快速发展，众多的水体和水源受到严重的污染，长期这样发展下去，则会导致城市用水极度紧张。除了水源的污染，自来水厂为消毒添加的氯也是污染杀手之一：氯是导致癌症、心脏病等疾病的主要因素，几乎所有的自来水厂普遍采用沉淀过滤、加氯消毒的传统处理工艺来处理自来水，处理的过程中，氯同有机物、腐殖物相结合生成三卤甲烷，卤乙酸等，这些都是比氯更为强烈的有机污染物。另外，自来水在传输过程中仍会受到输水管网的二次污染：在经过处理后的自来水，出厂后，还要经过漫长的输水管网及高楼水塔、水箱等设施，在这些传输过程中，自来水中增加的污染物甚多，铁锈、污垢、细菌等都直接影响自来水的水质，它们互相作用后，还会产生更加多的有毒化学物质。授权公告号为cn101592271b的专利公开一种具有抗菌功能的环保给水软管，其材料包括pvc树脂、增塑剂、热稳定剂、无机有机复合抗菌剂和润滑剂。所述环保给水软管能有效抑制微生物生长、抗菌效果好、符合安全标准要求、具有良好的环保性能。然而，所述环保给水软管效果较为单一，仅注重抗菌抑菌，而缺乏除氯、耐热、抗冷等性能，故限制了其应用，仍需更深一步进行研究。技术实现要素：为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种耐高温、抗低温的杀菌供水管道及其制备方法。所述供水管道高温不易变形、低温不易爆裂，耐候性强，同时能消除水中余氯，并具杀菌作用，适用性广。所述制备方法仅需通过精确控制配方比例、温度、压强等参数即可，有利于规模化生产。本发明的方案是，提供一种耐高温、抗低温的杀菌供水管道，包括管道外层、管道中层和管道内层；所述管道外层、管道中层和管道内层依次由外向内径向设置；所述管道外层包括如下重量份的原料：聚丙烯树脂90～98份、白色色母2～4份和亮光剂0.2～0.3份；所述管道中层包括如下重量份的原料：聚丙烯树脂80～84份、玻璃纤维14～18份和金灰色色母2～4份；所述管道内层包括如下重量份的原料：聚丙烯树脂10～14份、电气石粉4～7份、稀土粉1～3份、赭石粉0.3～0.4份和干燥剂5～7份。优选地，所述管道外层包括如下重量份的原料：聚丙烯树脂94份、白色色母3份和亮光剂0.25份。优选地，所述管道中层包括如下重量份的原料：聚丙烯树脂82份、玻璃纤维16份和金灰色色母3份。优选地，所述管道内层包括如下重量份的原料：聚丙烯树脂12份、电气石粉5.5份、稀土粉2份、赭石粉0.35份和干燥剂6份。优选地，所述管道外层、所述管道中层和所述管道内层的厚度比为2～4:1:0.2～0.3。优选地，所述玻璃纤维单丝直径为10～20μm。本发明再提供一种耐高温、抗低温的杀菌供水管道的制备方法，包括如下步骤：(1)将制备管道外层所用的聚丙烯树脂、白色色母和亮光剂混合，得外层混合物；将制备管道中层所用的聚丙烯树脂、玻璃纤维和金灰色色母混合，得中层混合物；将制备管道内层所用的聚丙烯树脂、电气石粉、稀土粉、赭石粉和干燥剂混合，得内层混合物；(2)将步骤(1)所得外层混合物、中层混合物和内层混合物分别进行造粒，得外层粒料、中层粒料和内层粒料；(3)将外层粒料、中层粒料和内层粒料用挤出机共挤挤出，共挤挤出完毕后得耐高温、抗低温的杀菌供水管道。优选地，步骤(1)中，所述混合的温度为90～110℃，混合的时间为40～50min。优选地，步骤(3)中，所述挤出机的出料筒温度为：一区155～160℃、二区165～170℃、三区175～180℃、四区185～190℃和五区185～190℃。优选地，步骤(3)中，所述挤出机的挤出压力为：外层管道5.0～5.4mpa、中层管道4.0～4.2mpa和内层管道8.5～8.9mpa。本发明所述耐高温、抗低温的杀菌供水管道的设计思路为：将供水管道分层设计，可最大程度地避免不同组分间的相互干扰，将功效最大化。管道外层选用结构稳定的聚丙烯树脂作为骨架，并配以白色云母和亮光剂，由显色原理可知，白色对光线呈反射作用，故如此设计可将外部光线尽可能地进行反射，以减缓光线对内部管道的老化作用和其他负面影响；管道中层选用成分相同的聚丙烯树脂作为骨架，能提高与管道外层的相容性，添加的玻璃纤维和金灰色色母，一方面可增加管道中层的强度，使其高温不容易变形，低温亦不容易破裂，另一方面金灰色色母可进一步吸收光线，避免光线透向内层；管道内层仍选用聚丙烯树脂作为骨架，考虑到管道内层长期处于潮湿状态，故添加干燥剂以防止管道内层原料过度受潮而失效，另外电气石粉、稀土粉和赭石粉的配合使用亦可有效杀菌、除氯。本发明的有益效果为：1、本发明所述的耐高温、抗低温的杀菌供水管道，经合理、科学的配方设置，使得供水管道高温不易变形、低温不易爆裂，耐候性强，同时能消除水中余氯，并具杀菌作用，适用性广。2、本发明所述的耐高温、抗低温的杀菌供水管道的制备方法，仅需通过精确控制配方比例、温度、压强等参数即可，有利于规模化生产。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明所述耐高温、抗低温的杀菌供水管道的截面结构示意图；图2是本发明实验所用装备俯视结构示意图。图中附图标记为：1-管道外层；2-管道中层；3-管道内层；4-小型蓄水池；5-供水管道。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。实施例1本实施例提供一种耐高温、抗低温的杀菌供水管道的制备方法，包括如下步骤：(1)将900g聚丙烯树脂、40g白色色母和2g亮光剂在90℃条件下混合50min，得外层混合物；将800g聚丙烯树脂、180g玻璃纤维和20g金灰色色母在90℃条件下混合50min，得中层混合物；将100g聚丙烯树脂、70g电气石粉、10g稀土粉、4g赭石粉和50g干燥剂在90℃条件下混合50min，得内层混合物；(2)将步骤(1)所得外层混合物、中层混合物和内层混合物分别进行造粒，得外层粒料、中层粒料和内层粒料；(3)将外层粒料、中层粒料和内层粒料用挤出机共挤挤出，其中挤出机的出料筒温度为：一区155℃、二区165℃、三区175℃、四区185℃和五区185℃；挤出机的挤出压力为：外层管道5.0mpa、中层管道4.0mpa和内层管道8.5mpa，共挤挤出完毕后得耐高温、抗低温的杀菌供水管道。实施例2本实施例提供一种耐高温、抗低温的杀菌供水管道的制备方法，包括如下步骤：(1)将980g聚丙烯树脂、20g白色色母和3g亮光剂在110℃条件下混合40min，得外层混合物；将840g聚丙烯树脂、140g玻璃纤维和40g金灰色色母在110℃条件下混合40min，得中层混合物；将140g聚丙烯树脂、40g电气石粉、30g稀土粉、3g赭石粉和70g干燥剂在110℃条件下混合40min，得内层混合物；(2)将步骤(1)所得外层混合物、中层混合物和内层混合物分别进行造粒，得外层粒料、中层粒料和内层粒料；(3)将外层粒料、中层粒料和内层粒料用挤出机共挤挤出，其中挤出机的出料筒温度为：一区160℃、二区170℃、三区180℃、四区190℃和五区190℃；挤出机的挤出压力为：外层管道5.4mpa、中层管道4.2mpa和内层管道8.9mpa，共挤挤出完毕后得耐高温、抗低温的杀菌供水管道。实施例3本实施例提供一种耐高温、抗低温的杀菌供水管道的制备方法，包括如下步骤：(1)将940g聚丙烯树脂、30g白色色母和2.5g亮光剂在100℃条件下混合45min，得外层混合物；将820g聚丙烯树脂、160g玻璃纤维和30g金灰色色母在100℃条件下混合45min，得中层混合物；将120g聚丙烯树脂、55g电气石粉、20g稀土粉、3.5g赭石粉和60g干燥剂在100℃条件下混合45min，得内层混合物；(2)将步骤(1)所得外层混合物、中层混合物和内层混合物分别进行造粒，得外层粒料、中层粒料和内层粒料；(3)将外层粒料、中层粒料和内层粒料用挤出机共挤挤出，其中挤出机的出料筒温度为：一区158℃、二区168℃、三区172℃、四区188℃和五区188℃；挤出机的挤出压力为：外层管道5.2mpa、中层管道4.1mpa和内层管道8.7mpa，共挤挤出完毕后得耐高温、抗低温的杀菌供水管道。为验证所述供水管道除氯、杀菌、耐高温及抗低温性能，设计如下实验：实验说明：实验所用设备如图2所示，其中4为小型蓄水池，5为本发明实施例3所得供水管道。实验分为测试除氯、杀菌性能实验和测试耐高温、抗低温性能实验。(i)测试除氯、杀菌性能实验测试方法：取自来水厂刚出厂时的自来水于小型蓄水池4中，再将小型蓄水池加盖密封，开启水泵，将小型蓄水池4中的水缓慢抽入供水管道5中，供水管道长约30米，并将水循环48小时。于循环开始前测定水中氯含量和细菌含量，循环结束后再依据gb/t5750《生活饮用水标准检测方法》测定水中氯含量和细菌含量，结果如表1所示。表1水循环前后的氯含量和细菌含量氯含量/(mg/l)菌落总数(cfu/100ml)水循环前0.487水循环后0.0521结果与结论：在密封状态下，自来水经过本发明实施例3所得供水管道循环48h后，氯含量由0.4mg/l降至0.05mg/l，菌落总数由87降至21(cfu/100ml)，表明所得供水管道有优异的除氯和杀菌作用。(ii)测试耐高温、抗低温性能测试方法：取自来水厂刚出场时的自来水加热至85～90℃并引入小型蓄水池4中，再将小型蓄水池加盖密封，开启水泵，将小型蓄水池4中的水缓慢抽入供水管道5中，供水管道长约30米，并将水循环7d，循环期间始终维持水温。循环结束后，将热水放掉，引入5～8℃冷水继续循环7d，循环期间加入冰块维持低温。热水循环和冷水循环为一个周期，共连续进行3个周期的水循环。循环结束后对供水管道尺寸进行测量，结果如表2所示。表2水循环前后供水管道的内径和外径管道外径(mm)管道内径(mm)水循环前50.0±0.0230.0±0.02水循环后50.3±0.0130.2±0.02结果与结论：经冷热水周期性循环后，供水管道内、外径尺寸无明显变化，即管道形状无明显改变，且对供水管道内外表面均进行检查，亦未发现裂痕等缺陷，表明供水管道耐高温、抗低温性能佳。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页12