连续纤维预浸带复合厚壁管及其制造工艺和制造设备的制作方法

1.本发明属于塑料或用塑性状态的物质生产的管材制品领域，更具体地说，特别涉及一种连续纤维预浸带复合厚壁管及其制造工艺和制造设备。


背景技术：

2.连续纤维预浸带复合管生产工艺过程包括以下先在内层塑管外壁冷缠预浸带后加热、边缠绕预浸带边加热边熔贴等多种生产工艺，不管是哪一种生产工艺，均需要加热内层塑料管呈熔融状态，才能确保所缠绕的加热预浸带能有效的熔合成为一体，我们在生产实践统计概率塑料内层≤6mm厚度产品合格率20％而塑料内层8mm～30mm产品合格率98％以上，同时管道外层需要一定厚度才能确保所生产的管道外观平整满足于质量要求。在生产实践统计概率塑料外层≤4mm产品合格率30％，而塑料外层6mm～30mm产品合格率98％以上；在管端接口过程中，塑料内外层壁厚太薄经常出现连接渗漏问题，根据工程实践经验，塑料内层≤6mm、塑料外层壁厚≤5mm，连接口渗水率高达50％，当塑料内层塑料外层壁厚大于6mm时，连接口渗水率小于5％。
3.中国专利cn105987237a公开了一种热塑性连续纤维预浸带高强管及其制造方法和制造设备，包括从内至外依次套设的内层管、芯层和面层管，其特征是：内层管由热塑性塑料熔融后挤出制成，内层管为单层或双层；芯层由热塑性连续纤维预浸带制成，芯管至少包括1层；面层管由热塑性塑料熔融后挤出制成，面层管为坚实管壁状或发泡状；内层管为单层时，内层管的管壁厚度为2mm～6mm，内层管的材料和芯层的材料相同，内层管采用经单螺杆挤出机挤出、真空定径箱冷却后制成；内层管为双层时，内层管的内层采用聚烯烃耐磨管道专用料制成，所述内层的厚度为2mm～4mm，内层管的外层采用聚乙烯或聚丙烯制成，所述外层的厚度为2mm～4mm；内层管的内层材料和内层管的外层材料分别通过两台单螺杆挤出机和复合共挤模具共挤后制成；芯层采用边加热熔贴方式使热塑性连续纤维预浸带之间交错形成接口错层叠加、并与内层管斜交后再多层次地缠绕整体熔贴在内层管的外表面上；面层管为坚实管壁状时，面层管的管壁厚度为2mm～4mm，热塑性塑料在线熔融复合与芯层的热塑性连续纤维预浸带中同晶结构的塑料材料，随后直接熔融贴敷在芯层的外表面上构成坚实管壁状的面层管；面层管为发泡状时，面层管的管壁厚度为10mm～40mm，热塑性塑料在线包覆与芯层的热塑性连续纤维预浸带中同晶结构的熔融发泡材料，随后直接熔融贴敷在芯层的外表面上构成发泡状的面层管。该专利存在内层管、面层管壁厚不够的问题，以至于在实际应用中存在大量的产品质量问题与管道渗漏问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种连续纤维预浸带复合厚壁管及其制造工艺和制造设备，由以下具体技术手段所达成：
5.连续纤维预浸带复合厚壁管，包括从内至外依次套设的塑料内层、连续纤维预浸带芯层和塑料外层，所述塑料内层的管壁厚度为8mm～40mm，所述塑料外层的管壁厚度为
6mm～40mm，所述连续纤维预浸带芯层采用的连续纤维预浸带包括2mm～50mm宽度的窄带和51mm～500mm宽度的宽带。
6.进一步的，还包括管端接口，所述管端接口包括以下三种连接模式：
7.模式一：在塑料外层外层壁承插塑料套筒热熔连接；
8.模式二：在塑料内层外壁承插塑料套筒热熔连接；
9.模式三：在塑料内层和塑料外层的外壁分别承插塑料套筒热熔连接。
10.连续纤维预浸带复合厚壁管的制造工艺，包括如下四种工艺：
11.工艺一：先将连续纤维预浸带冷缠在所述塑料内层外壁后，形成连续纤维预浸带芯层，再加热连续纤维预浸带芯层与塑料内层制成整体管体，之后再包覆塑料外层；
12.工艺二：先生产出塑料内层，并边加热塑料内层与连续纤维预浸带，边将连续纤维预浸带熔贴在塑料内层外壁制成整体管体，之后再包覆塑料外层；
13.工艺三：在塑料内层外壁先冷缠5mm～50mm窄带后涂覆热熔胶固定制成整体管体，之后再包覆塑料外层；
14.工艺四：在塑料内层外壁先冷缠5mm～50mm窄带后直接包覆塑料外层。
15.连续纤维预浸带复合厚壁管的制造工艺的制造设备，包括如下部件：
16.在生产线的后端，设置塑料内层挤出机；
17.在塑料内层挤出机的前端，设置连接在前端的塑料内层模具；
18.在塑料内层模具的前端，设置一台或多台塑料内层真空冷却箱或真空冷却箱+水箱；
19.在真空冷却箱的前端，设置牵引塑料内层管第一台牵引机；
20.在塑料内层管第一台牵引机的前端或者后端，设置吹风机；
21.在吹风机的前端，设置多盘连续纤维预浸带缠绕盘；
22.在连续纤维预浸带缠绕盘的前端，设置侧面连接有挤出机的塑料外层模具；
23.在塑料外层模具的前端，设置一台或多台冷却水箱或真空冷却箱+水箱；
24.在冷却水箱的前端，设置第二台牵引机，且第二台牵引机与第一台牵引机牵引速度同步；
25.在第二台牵引机的前端侧面，设置标识机；
26.在设置标识机的前端，设置切割机；
27.在设置切割机的前端，设置收料台。
28.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
29.本发明通过将塑料内层的厚度设定为8mm～40mm，可有效解决现有塑料内层厚度太薄，无法满足加热缠绕熔贴连续纤维预浸带芯层加工工艺的问题、无法满足管端接口熔接问题；通过将塑料外层的厚度设定为6mm～40mm，可有效解决现有塑料外层厚度太薄，无法满足加工成型后管道外观产生不平整工艺的问题、无法满足管端套管接口熔接渗漏问题。
附图说明
30.图1是本发明连续纤维预浸带复合厚壁管结构示意图。
31.图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
32.1、塑料内层；2、连续纤维预浸带芯层；3、塑料外层。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
34.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.实施例：
37.如附图1所示：
38.本发明提供一种连续纤维预浸带复合厚壁管，包括从内至外依次套设的塑料内层1、连续纤维预浸带芯层2和塑料外层3，所述塑料内层1的管壁厚度为8mm～40mm，所述塑料外层的管壁厚度为6mm～40mm，所述连续纤维预浸带芯层2采用的连续纤维预浸带包括2mm～50mm宽度的窄带和51mm～500mm宽度的宽带，通过将塑料内层1的厚度设定为8mm～40mm，可有效解决现有塑料内层厚度太薄，无法满足加热缠绕熔贴连续纤维预浸带芯层加工工艺的问题、无法满足管端接口熔接问题；通过将塑料外层3的厚度设定为6mm～40mm，可有效解决现有塑料外层厚度太薄，无法满足加工成型后管道外观产生不平整工艺的问题、无法满足管端套管接口熔接渗漏问题。
39.其中，还包括管端接口，所述管端接口包括以下三种连接模式：
40.模式一：在塑料外层3外层壁承插塑料套筒热熔连接；
41.模式二：在塑料内层1外壁承插塑料套筒热熔连接；
42.模式三：在塑料内层1和塑料外层3的外壁分别承插塑料套筒热熔连接。
43.连续纤维预浸带复合厚壁管的制造工艺，包括如下四种工艺：
44.工艺一：先将连续纤维预浸带冷缠在所述塑料内层1外壁后，形成连续纤维预浸带芯层2，再加热连续纤维预浸带芯层2与塑料内层1制成整体管体，之后再包覆塑料外层3；
45.工艺二：先生产出塑料内层1，并边加热塑料内层1与连续纤维预浸带，边将连续纤维预浸带熔贴在塑料内层1外壁制成整体管体，之后再包覆塑料外层3；
46.工艺三：在塑料内层1外壁先冷缠5mm～50mm窄带后涂覆热熔胶固定制成整体管体，之后再包覆塑料外层3；
47.工艺四：在塑料内层1外壁先冷缠5mm～50mm窄带后直接包覆塑料外层3。
48.连续纤维预浸带复合厚壁管的制造工艺的设备，包括如下部件：
49.在生产线的后端，设置塑料内层挤出机；
50.在塑料内层挤出机的前端，设置连接在前端的塑料内层模具；
51.在塑料内层模具的前端，设置一台或多台塑料内层真空冷却箱或真空冷却箱+水箱；
52.在真空冷却箱的前端，设置牵引塑料内层管第一台牵引机；
53.在塑料内层管第一台牵引机的前端或者后端，设置吹风机；
54.在吹风机的前端，设置多盘连续纤维预浸带缠绕盘；
55.在连续纤维预浸带缠绕盘的前端，设置侧面连接有挤出机的塑料外层模具；
56.在塑料外层模具的前端，设置一台或多台冷却水箱或真空冷却箱+水箱；
57.在冷却水箱的前端，设置第二台牵引机，且第二台牵引机与第一台牵引机牵引速度同步；
58.在第二台牵引机的前端侧面，设置标识机；
59.在设置标识机的前端，设置切割机；
60.在设置切割机的前端，设置收料台。
61.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。