專利名稱：纖維增強熱塑性塑料管材的卷制成型技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱塑性塑料復合管材成型技術，尤其涉及一種纖維增強熱塑性塑料管材的卷制成型技術。
背景技術：
目前常見的熱塑性塑料復合管材生產(chǎn)技術主要有以下幾種1、共混擠出法該方法主要用于鋼一塑復合管材的生產(chǎn)。其生產(chǎn)工藝為首先預制一鋼骨架，之后將鋼骨架與塑料粒料共擠成型。該方法鋼骨架制造焊點極多、焊制困難，產(chǎn)品成型需高溫、高壓，能耗大，產(chǎn)品難以大型化。2、纏繞擠出法首先用擠出機縱向擠出芯管，在芯管上纏繞高強纖維，之后，采用橫向擠出頭擠出熱塑性塑料，包覆高強纖維。該方法橫向擠出的塑料沿圓周均勻分布困難，目前只用于小口徑管材生產(chǎn)。3、纏繞法該方法是在內(nèi)襯層上纏繞浸涂膠液的玻璃纖維，層層纏繞至要求厚度，外覆塑料保護層。中國專利200510063209. 3，公開了一種連續(xù)長纖維增強熱塑性塑料、纏繞成型制造塑料管的技術，該方法經(jīng)纖維偶聯(lián)處理、單絲合股成束，粘結(jié)涂覆后，就地纏繞到一個已加熱的圓柱形不銹鋼模芯上、一層一層地疊加，從而形成具有規(guī)定內(nèi)徑和均勻光滑的內(nèi)管壁的連續(xù)長纖維增強熱塑性塑料纏繞管。該方法較為成功，可制成直徑至4米的塑料管。具有強度高、成本低、重量輕的特點。該方法和其他纏繞管材具有同樣的缺點是，在管材的長度方向上，纖維束是環(huán)向纏繞，相鄰纖維束是有間隔的，因而，在管材的縱向性能較。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，提高管材性能，本發(fā)明的目的是提供一種采用纖維網(wǎng)與熱塑性塑料復合增強、滾壓卷制生產(chǎn)纖維增強熱塑性管材的成型技術，用于生產(chǎn)纖維增強熱塑性塑料管材。本發(fā)明纖維增強熱塑性塑料管材的卷制成型技術是a、將高強纖維網(wǎng)清洗、干燥，并進行表面偶聯(lián)處理；b、采用擠出工藝，通過扁平擠出口將熱塑性塑料預制成帶狀熱塑性塑料片材；C、采用滾壓工藝，將纖維網(wǎng)壓入加熱軟化的帶狀熱塑性塑料片材內(nèi)，制成帶狀復合增強片材；d、將帶狀熱塑性塑料片材和復合增強片材，依次疊放在帶有滾壓裝置和加熱裝置的管材內(nèi)模上，壓延迭合，隨著管材內(nèi)模的旋轉(zhuǎn)，帶狀熱塑性塑料片材和復合增強片材卷制成筒體；e、將已成形的筒體縱向牽引至冷卻室冷卻定型，之后，進行定長切割，即生產(chǎn)出纖維增強熱塑性塑料管材。所述的成型技術b，其特征是預制成帶狀熱塑性塑料片材的寬度與纖維網(wǎng)的寬度基本相等，帶狀熱塑性塑料片材的厚度為纖維網(wǎng)厚度的2-5倍。所述的成型技術d，其特征是多層疊壓卷制成型，其增強層為1-10層。本發(fā)明的有益效果是，由于采用纖維網(wǎng)增強熱塑性塑料、熱熔滾壓多層卷制工藝，纖維網(wǎng)與熱塑性塑料復合后，纖維網(wǎng)縱、橫向纖維使管材的縱、橫向性能都得到了提高； 調(diào)整纖維網(wǎng)縱、橫向纖維的比例，可以生產(chǎn)出滿足不同工程要求的管材；產(chǎn)品易于大型化； 且工藝簡單，便于操作，可大幅度提高生產(chǎn)效率、降低設備投資和生產(chǎn)成本。本發(fā)明可根據(jù)產(chǎn)品使用工況，選用HDPE、UPVC、PP等不同的熱塑性塑料，選用高強鋼絲、玻璃纖維、尼龍纖維等不同的增強材料，從而生產(chǎn)出不同材質(zhì)的復合管材。
圖1是本發(fā)明生產(chǎn)的管材結(jié)構的立體示意圖；1、熱塑性塑料外層2、中層(復合增強層)3、熱塑性塑料內(nèi)層4、徑向纖維束5、緯向纖維束圖2是本發(fā)明生產(chǎn)的管材結(jié)構的剖面示意圖。1、熱塑性塑料外層3、熱塑性塑料內(nèi)層4、徑向纖維束5、緯向纖維束
具體實施例方式結(jié)合本發(fā)明實施的技術路線，對本發(fā)明實施方式作如下說明。纖維編織成網(wǎng)用織網(wǎng)機把纖維編織成網(wǎng)，其經(jīng)、緯纖維束的直徑和數(shù)量根據(jù)管材環(huán)向性能與縱向性能而確定，纖維網(wǎng)的寬度根據(jù)管材直徑和壁厚確定。纖維編織成網(wǎng)后，進行清洗、送入干燥箱。纖維網(wǎng)偶聯(lián)處理根據(jù)所用熱塑性塑料和纖維，選擇相應的偶聯(lián)劑，涂覆在纖維網(wǎng)表面。預制成帶狀片材熱塑性塑料在擠塑機中被加熱塑化后，采用扁口擠出機生產(chǎn)出帶狀熱塑性塑料片材。帶狀熱塑性塑料片材的寬度與纖維網(wǎng)的寬度基本相等，帶狀熱塑性塑料片材的厚度為纖維網(wǎng)厚度的2-5倍。纖維網(wǎng)、熱塑性塑料片材壓延迭合熱塑性塑料片材軟化前、或加溫到軟化點后， 采用滾壓工藝將纖維網(wǎng)壓入帶狀熱塑性塑料片材，形成纖維網(wǎng)增強熱塑性塑料的帶狀復合增強片材。疊壓卷制將帶狀熱塑性塑料片材、帶狀纖維網(wǎng)增強熱塑性塑料片材、帶狀熱塑性塑料片材， 沿縱向依次疊放在帶有滾壓裝置和加熱裝置的管材內(nèi)模上。熱塑性塑料片材緊貼在管材內(nèi)模上，為最內(nèi)層3，如此管材內(nèi)孔光滑；帶狀纖維網(wǎng)增強熱塑性塑料片材在外側(cè)，為復合增強層2 ；根據(jù)管材壁厚要求，確定依次疊放纖維增強片材的數(shù)量；
根據(jù)所需片材的總層數(shù)，確定每片片材起頭位置，兩相鄰片材起頭位置環(huán)向相距距離為管模外周長/片材總層數(shù)?？刂乒懿膬?nèi)模轉(zhuǎn)速和管材牽引速度，管材內(nèi)模每旋轉(zhuǎn)一圈，牽引距離為帶材的寬度。隨著管材模具的旋轉(zhuǎn)，帶狀熱塑性塑料片材、帶狀纖維網(wǎng)增強熱塑性塑料片材在管材內(nèi)模上依次螺旋重疊卷繞，通過加熱熔融和滾壓而成為一體，形成所需要壁厚的管材。帶狀纖維網(wǎng)增強熱塑性塑料片材的外層即為復合管材的外層1.冷卻定型、定長切割；將已成形的筒體縱向牽引至冷卻室冷卻定型。之后，進行定長切割，即生產(chǎn)出纖維增強熱塑性塑料管材。管材壁厚根據(jù)管材性能而確定，管材卷制的層數(shù)由管材壁厚和帶材厚度而確定。
權利要求
1.纖維增強熱塑性塑料管材卷制成型技術，其特征是a、將高強纖維網(wǎng)清洗、干燥，并進行表面偶聯(lián)處理；b、采用擠出工藝，通過扁平擠出口將熱塑性塑料預制成帶狀熱塑性塑料片材；C、采用滾壓工藝，將纖維網(wǎng)壓入加熱軟化的帶狀熱塑性塑料片材內(nèi)，制成帶狀復合增強片材；d、將帶狀熱塑性塑料片材和復合增強片材，同時疊放在帶有滾壓裝置加熱的管材內(nèi)模上，壓延迭合，隨著管材內(nèi)模的旋轉(zhuǎn)，帶狀熱塑性塑料片材和復合增強片材卷制成筒；e、將已成形的筒體縱向牽引至冷卻室冷卻定型，之后，進行定長切割，即生產(chǎn)出纖維增強熱塑性塑料管材。
2.根據(jù)權利要求1所述的纖維增強熱塑性塑料管材卷制成型技術b，其特征是預制成帶狀熱塑性塑料片材的寬度與纖維網(wǎng)的寬度基本相等，帶狀熱塑性塑料片材的厚度為纖維網(wǎng)厚度的2-5倍。
3.根據(jù)權利要求1所述的纖維增強熱塑性塑料管材卷制成型技術d，其特征是多層疊壓卷制成型，其增強層為1-10層。
全文摘要
纖維增強熱塑性塑料管材卷制成型技術，其技術路線是，先將纖維編織的網(wǎng)清洗、干燥，并進行偶聯(lián)處理；熱塑性塑料預制成帶狀片材；把纖維網(wǎng)與加熱軟化的熱塑性塑料片材壓延迭合成帶狀復合片材，再將帶狀熱塑性塑料片材、帶狀復合片材疊放在加熱旋轉(zhuǎn)的管材內(nèi)模上，再次纏繞壓延卷制，經(jīng)冷卻定型形成纖維增強熱塑性塑料管材。本發(fā)明工藝簡單，設備投資成本少，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品易大型化，纖維網(wǎng)縱、橫向纖維使管材的縱、橫向性能都得到了提高；調(diào)整纖維網(wǎng)縱、橫向纖維的比例，可以生產(chǎn)出滿足不同工程要求的管材。
文檔編號B29C69/00GK102259427SQ20111009718
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權日2011年4月19日
發(fā)明者吳坤, 張高峰, 畢經(jīng)同, 王健軍 申請人:合肥華宇橡塑設備有限公司