以聚烯烃材料为胎体的改性沥青防水卷材成型设备及方法与流程

本发明属于防水卷材成型领域，具体涉及一种以聚烯烃材料为胎体的改性沥青防水卷材成型设备，同时，本发明还涉及一种以聚烯烃材料为胎体的改性沥青防水卷材成型方法。

背景技术：

改性沥青防水卷材以一定厚度的聚烯烃材料为胎体（基材），然后在胎体的正反两面形成一定厚度改性沥青材料，同时在改性沥青材料表面分别再覆以隔离膜，从而形成厚度为2～4mm的改性沥青防水卷材，也就是说，该卷材具有五层结构，位于中部的胎体、位于胎体上下表面的改性沥青、位于上层改性沥青的上表面和下层改性沥青的底面的表层隔离膜和底层隔离膜。

目前，为了完成上述改性沥青防水卷材的成型加工，其过程是：先将聚烯烃材料通过压辊使得聚烯烃材料在装有改性沥青材料的涂油池内涂浸，然后再经过挤压对辊形成一定厚度的片体，最后在片体的两面覆上隔离膜，就形成了符合要求的改性沥青防水卷材。

显然，通过上述成型方式所成型的防水卷材具有以下缺点：

1、聚烯烃材料的厚度和耐高温性能要求比较高，这样聚烯烃材料在高温下无法保证胎体材料的尺寸稳定性和相应的拉伸强度。

2、改性沥青温度必须低，否则聚烯烃材料在通过改性沥青时会受热变形，但是改性沥青温度低的话，影响了改性沥青的流动性,使改性沥青料泵送困难，挤压后的片体表面的平整度较差。

3、对改性沥青的性能有一定的局限性。因为通常改性沥青性能越好，改性沥青的粘性越大，越不利于生产。因此高标准性能的改性沥青卷材就无法用这种工艺生产。

4、另外这种成型方式生产的卷材，聚烯烃材料的上面和下面的改性沥青料是一种材料，并且上面的厚度和下面的厚度是无法精确控制的，只能控制整体厚度。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种全新的以聚烯烃材料为胎体的改性沥青防水卷材成型设备，其能够控制成型温度，在改性沥青的高温下也可以确保胎体的尺寸稳定和相应的拉伸强度，同时能够精确控制位于胎体两面所形成材料层的厚度，从而满足成型需求，此外，通用性好，对改性沥青的性能没有局限性。

同时，本申请还提供一种以聚烯烃材料为胎体的改性沥青防水卷材成型方法。其成型后的卷材表面非常平整。

为达到上述目的，本发明提供一种以聚烯烃材料为胎体的改性沥青防水卷材成型设备，其包括成型冷缸,呈圆筒状;

挤压辊，其沿着成型冷缸长度方向延伸且与成型冷缸形成挤压区间；

冷却单元，其分别用于对成型冷缸和挤压辊进行冷却；

隔离膜供料单元，其包括底层隔离膜开卷机构和表层隔离膜开卷机构；

胎体供料单元；

改性沥青供料单元，其包括下层改性沥青卸料机构和上层改性沥青卸料机构，

其中，挤压辊包括两根绕着成型冷缸中心间隔分布的第一辊本体和第二辊本体，且第一辊本体和第二辊本体的位置在成型冷缸圆周面形成的弧度为π/6～3π/4，第一辊本体和所述第二辊本体分别与成型冷缸形成第一挤压区和第二挤压区，且第一辊本体和第二辊本体与成型冷缸之间的距离可调设置；

自底层隔离膜开卷机构中开卷的底层隔离膜贴附在成型冷缸上并依次自第一挤压区和第二挤压区中经过；

胎体供料单元所供应的胎体贴附在所述第一辊本体上、并向第一挤压区内传送；

下层改性沥青卸载至第一挤压区内并处于底层隔离膜与胎体之间；

第一辊本体与成型冷缸将位于第一挤压区内的底层隔离膜、下层改性沥青、胎体挤压成半成品，并向第二挤压区传送；

自表层隔离膜开卷机构中开卷的表层隔离膜贴附在第二辊本体上，上层改性沥青卸载至第二挤压区内并处于半成品与表层隔离膜之间，在第二辊本体与成型冷缸的挤压下完成改性沥青防水卷材的成型。

优选地，第一辊本体和第二辊本体的位置在成型冷缸圆周面形成的弧度为π/4～π/2。进一步的在有限的空间里完成两次挤压。

优选地，在第一挤压区完成挤压后向第二挤压区传送时，半成品自底层隔离膜贴合在成型冷缸上。此时可以通过成型冷缸对半成品进行降温处理。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，冷却单元包括分别位于成型冷缸、第一辊本体及第二辊本体内部的冷却组件。最简单的方式，分别向成型冷缸、第一辊本体及第二辊本体内部通入流体（如水）或者内部喷洒水也可以实现成型冷缸、第一辊本体及第二辊本体的降温。

优选地，为了提高降温效果，冷却单元还包括分别对成型冷缸和第二辊本体直接喷淋冷却介质的喷淋组件，其中表层隔离膜和底层层隔离膜分别阻止冷却介质喷淋至第一挤压区和第二挤压区。外部的喷淋组件不仅能够对成型冷缸和第二辊本体直接降温，而且还能够冲刷成型冷缸和第二辊本体的外周（使得外周无异物或残留物的存在），从而确保卷材成型后表面的平整度。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，成型设备还包括设置在成型冷缸下方使得成型后的卷材自底层隔离膜贴合在成型冷缸上、并导向需要位置的导向辊。导向辊的设置，主要是对成型后的卷材降温，同时又使卷材表面很平整。

优选地，成型后的卷材贴附在成型冷缸圆周面形成的弧度为π/6～π。

优选地，成型冷缸的外径为1000～3000mm，第一辊本体和第二辊本体的外径为成型冷缸外径的1/8～1/2。

此外，下层改性沥青和上层改性沥青分别泵送或自流方式卸载至第一挤压区和第二挤压区，通过自由散落的方式便于改性沥青的快速摊开，从而满足厚度精确控制的要求。

本发明采用的另一技术方案是：一种以聚烯烃材料为胎体的改性沥青防水卷材成型方法，该成型方法采用了上述的改性沥青防水卷材成型设备，其步骤如下：

1）、将底层隔离膜贴附在成型冷缸上并依次自第一挤压区和第二挤压区经过，构成卷材的底层；

2）、调整第一辊本体和第二辊本体与成型冷缸之间的间距，从而调整下层改性沥青和上层改性沥青的厚度，同时满足最后卷材整体厚度要求；

3）、由第一辊本体将胎体向第一挤压区输送，且下层改性沥青向第一挤压区的底层隔离膜和胎体之间卸载，同时在冷却单元的冷却下，第一辊本体与成型冷缸将位于第一挤压区内的底层隔离膜、下层改性沥青、胎体挤压成半成品，并向第二挤压区传送；

4）、由第二辊本体将表层隔离膜向第二挤压区输送，且上层改性沥青向第二挤压区的表层隔离膜和半成品之间卸载，同时在冷却单元的冷却下，第二辊本体与成型冷缸将位于第二挤压区内的半成品、上层改性沥青、表层隔离膜挤压成成品，完成改性沥青防水卷材的成型。

相较于现有技术，本发明具有如下优点：

本发明能够控制成型温度，在改性沥青的高温下也可以确保胎体的尺寸稳定和相应的拉伸强度，同时能够精确控制位于胎体两面所形成材料层的厚度，从而满足成型需求，此外，通用性好，对改性沥青的性能没有局限性。

附图说明

图1为实施例1以聚烯烃材料为胎体的改性沥青防水卷材成型设备的主视示意图；

图2为实施例1中成型后卷材的结构示意图；

图3为实施例2以聚烯烃材料为表层的改性沥青防水卷材（半成品）成型设备的主视示意图；

图4为实施例2中成型后卷材的结构示意图；

附图中：1、成型冷缸；2、挤压辊；21、第一辊本体；22、第二辊本体；3、冷却单元；30、喷淋组件；4、隔离膜供料单元；40、底层隔离膜开卷机构；41、表层隔离膜开卷机构；5、胎体供料单元；6、改性沥青供料单元；60、下层改性沥青卸料机构；61、上层改性沥青卸料机构；7、导向辊；a、第一挤压区；b、第二挤压区；4a、底层隔离膜；4b、胎体；4c、下层改性沥青；4e、上层改性沥青；4d、表层隔离膜。

具体实施方式

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供的以聚烯烃材料为胎体的改性沥青防水卷材成型设备，其包括成型冷缸1,呈圆筒状;

挤压辊2，其沿着成型冷缸1长度方向延伸且与成型冷缸1形成挤压区间；

冷却单元3，其分别用于对成型冷缸1和挤压辊2进行冷却；

隔离膜供料单元4，其包括底层隔离膜开卷机构40和表层隔离膜开卷机构41；

胎体供料单元5（也是常规的开卷）；

改性沥青供料单元6，其包括下层改性沥青卸料机构60和上层改性沥青卸料机构61，

其中，挤压辊2包括两根绕着成型冷缸1中心间隔分布的第一辊本体21和第二辊本体22，且第一辊本体21和第二辊本体22的位置在成型冷缸1圆周面形成的弧度为π/6～3π/4，第一辊本体21和所述第二辊本体22分别与成型冷缸1形成第一挤压区a和第二挤压区b，且第一辊本体21和第二辊本体22与成型冷缸1之间的距离可调设置；

自底层隔离膜开卷机构40中开卷的底层隔离膜4a贴附在成型冷缸1上并依次自第一挤压区a和第二挤压区b中经过；

胎体供料单元5所供应的胎体4b贴附在第一辊本体21上、并向第一挤压区a内传送；

下层改性沥青4c卸载至第一挤压区a内并处于底层隔离膜4a与胎体4b之间；

第一辊本体21与成型冷缸1将位于第一挤压区a内的底层隔离膜4a、下层改性沥青4c、胎体4b挤压成半成品，并向第二挤压区b传送；

自表层隔离膜开卷机构41中开卷的表层隔离膜4d贴附在第二辊本体22上，上层改性沥青4e卸载至第二挤压区b内并处于半成品与表层隔离膜4d之间，在第二辊本体22与成型冷缸1的挤压下完成改性沥青防水卷材的成型。

具体的，改性沥青防水卷材的结构包括位于中部的胎体4b、位于胎体4b上下表面的改性沥青4e，4c、位于上层改性沥青4e的上表面和下层改性沥青4c的底面的表层隔离膜4d和底层隔离膜4a。

第一辊本体21和第二辊本体22的位置在成型冷缸1圆周面形成的弧度为π/4～π/2。从而在有限的空间里完成两次挤压。

在第一挤压区a完成挤压后向第二挤压区b传送时，半成品自底层隔离膜4a贴合在成型冷缸1上。此时可以通过成型冷缸1对半成品进行降温处理。

冷却单元3包括分别位于成型冷缸1、第一辊本体21及第二辊本体22内部的冷却组件（图中未显示，但不难想到）。最简单的方式，分别向成型冷缸1、第一辊本体21及第二辊本体22内部通入流体（如水）或者内部喷洒水也可以实现成型冷缸1、第一辊本体21及第二辊本体22的降温。在此不做详述。

同时，为了进一步提高降温效果，本例中，冷却单元3还包括分别对成型冷缸1和第二辊本体22直接喷淋冷却介质的喷淋组件30，其中表层隔离膜4d和底层层隔离膜4a分别阻止冷却介质喷淋至第一挤压区a和第二挤压区b。外部的喷淋组件30不仅能够对成型冷缸1和第二辊本体22直接降温，从而确保卷材成型后表面的平整度。

同时，成型设备还包括设置在成型冷缸1下方使得成型后的卷材自底层隔离膜4a贴合在成型冷缸1上、并导向需要位置的导向辊7。导向辊7的设置，主要是对成型后的卷材降温，同时又使卷材表面很平整。

本例中，成型后的卷材贴附在成型冷缸圆周面形成的弧度为π/6。

成型冷缸的外径为1800mm，第一辊本体和第二辊本体的外径为成型冷缸外径的300mm。

此外，下层改性沥青4c和上层改性沥青4e分别自由落体式卸载至第一挤压区a和第二挤压区b，通过泵送或自流方式卸载,从而满足厚度精确控制的要求。

同时，底层隔离膜4a、表层隔离膜4d及胎体4b的开卷，为本领域常规手段，本申请中不对其进行一一详述。

综上所述，本实施的成型过程如下：

1）、将底层隔离膜4a贴附在成型冷缸1上并依次自第一挤压区a和第二挤压区b经过，构成卷材的底层；

2）、调整第一辊本体21和第二辊本体22与成型冷缸1之间的间距，从而调整下层改性沥青4c和上层改性沥青4e的厚度，同时满足最后卷材整体厚度要求；

3）、由第一辊本体21将胎体4b向第一挤压区a输送，且下层改性沥青4c向第一挤压区a的底层隔离膜4a和胎体4b之间卸载，同时在冷却单元3的冷却下，第一辊本体21与成型冷缸1将位于第一挤压区a内的底层隔离膜4a、下层改性沥青4c、胎体4b挤压成半成品，并向第二挤压区b传送；

4）、由第二辊本体22将表层隔离膜4d向第二挤压区b输送，且上层改性沥青4e向第二挤压区b的表层隔离膜4d和半成品之间卸载，同时在冷却单元3的冷却下，第二辊本体22与成型冷缸1将位于第二挤压区b内的半成品、上层改性沥青4e、表层隔离膜4d挤压成成品，完成改性沥青防水卷材的成型。

综上所述，这样的生产工艺就可以生产出以聚烯烃材料作为胎体，胎体涂覆改性沥青，两面复合隔离材料，具有一定厚度的防水卷材，同时以这种方式成型的卷材和以往工艺成型的卷材相比，克服了以往卷材的不足，主要表现在以下几个方面：

1、聚烯烃材料的厚度和耐高温性能要求可以降低，在改性沥青的高温下可以保证胎体材料的尺寸稳定性和相应的拉伸强度。

2、改性沥青温度不必低，所以改性沥青的流动性好。改性沥青料泵送容易，半成品表面的平整性好。

3、对改性沥青的性能没有局限性。因此高标准性能的改性沥青卷材也可以用这种工艺生产。

4、另外这种成型方式生产的卷材，聚烯烃胎体材料的上面和下面的改性沥青材料可以是一种材料，也可以是两种料，并且上面的厚度和下面的厚度以及整体厚度是可以精确控制的。

实施例2

如图3和图4所示，该成型设备是实施例1中成型设备的简化版（或者叫做以聚烯烃材料为表层的改性沥青防水卷材成型设备），其结构与实施例1非常接近，不同之处在于，本例中，只有一层改性沥青和一层隔离膜，同时，聚烯烃材料贴附在第二辊本体上，底层隔离膜与改性沥青在第一辊本体和成型冷缸的挤压下形成片体，然后将聚烯烃材料和片体在第二辊本体和成型冷缸的挤压下形成以聚烯烃材料为表层的改性沥青防水卷材。

具体的，本例中成型的卷材包括位于表层的聚烯烃材料、位于中层的改性沥青、位于底层的隔离膜。

进一步的，其工作原理如下:

隔离膜型材料贴附大的成型冷缸上，随冷缸运行进入,同时调整第一辊本体和第二辊本体分别与第一辊本体和第二辊本体的距离，形成满足设定尺寸的第一挤压区和第二挤压，改性沥青胶料通过储罐自流或泵送流入第一挤压区，并在第一辊本体和成型冷缸的挤压下形成半成品片材，然后半成品片材沿着成型冷缸表面向第二挤压区运行，并和贴附在第二辊本体上的聚烯烃材料贴合，在第二辊本体和成型冷缸的挤压下，形成以聚烯烃材料为表层的改性沥青防水卷材。

采用本实施例的成型设备，其主要的优势在于：

1、由于改性沥青胶料在冷缸上已经运行进行冷却了一段弧度，那么其温度得到迅速下降，当降温后的片材与上表面材料为聚烯烃材料压合时，聚烯烃材料的厚度和耐高温性能要求可以降低，生产的材料保持良好的外观表面性能。

2、改性沥青温度不必低，所以改性沥青的流动性好。并在冷却单元的降温下，使得半成品表面的平整性好。

3、对改性沥青的性能没有局限性。因此高标准性能的改性沥青卷材也可以用这种工艺生产。

4.改性沥青和最后形成以聚烯烃材料为表层的改性沥青防水卷材的厚度能够精确控制，更容易满足加工要求。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。