有機(jī)纖維pvc多層復(fù)合柔性管材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及農(nóng)業(yè)灌概用管材的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種有機(jī)纖維PVC多層復(fù) 合柔性管材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)灌概用水占總用水量的70% W上，實(shí)現(xiàn)精確灌概，節(jié)約農(nóng) 業(yè)水資源，提高灌區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量是農(nóng)田灌概的一項(xiàng)十分迫切的任務(wù)。管道灌概是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié) 水灌概的重要技術(shù)之一。管道是低壓輸水灌概系統(tǒng)中的主要組成部分，一般來(lái)說(shuō)，管道灌概 可實(shí)現(xiàn)節(jié)水15%?30%。但是，管道投資占灌概工程總投資的60%?70%。另外，管道輸水工 程施工技術(shù)要求高，重量大、易破碎、加工復(fù)雜、天冷發(fā)硬，壽命縮短，不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工、 運(yùn)行維護(hù)麻煩、貶藏運(yùn)輸使用不便等因素制約著管道節(jié)水灌概技術(shù)的發(fā)展。
[0003] 近幾年來(lái)，各地各部口先后研制出薄壁PVC塑料管、雙壁波紋塑料管、內(nèi)襯塑膜外 護(hù)烤工管及地埋塑料軟管等。但是，上述管材仍存在著耐腐蝕性差、初性及抗拉強(qiáng)度差、價(jià) 格昂貴、抗裂性差，抗凍性能差等缺陷。因此，研制重量輕、耐磨損、加工簡(jiǎn)單、抗凍性能好， 抗裂性好、壽命長(zhǎng)，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、便于維修、貶藏運(yùn)輸便利、初性與 抗拉強(qiáng)度高、價(jià)格低廉的低壓輸水新型管材是實(shí)現(xiàn)管道輸水和節(jié)水灌概的主要目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中農(nóng)業(yè)灌概用管材存在的耐腐蝕性差、初性及抗拉強(qiáng)度 差，抗裂、抗凍性能差，價(jià)格昂貴的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 設(shè)計(jì)一種有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材，包括管體，在所述管體內(nèi)壁上設(shè)有聚氯己 締涂塑層，在所述涂塑層上設(shè)有復(fù)合塑膜層；所述管體由下述重量份的原料制成；聚丙締 晴纖維28?33份、液態(tài)娃膠8?12份、液態(tài)PVC穩(wěn)定劑3?7份。
[0006] 優(yōu)選的，所述管體由下述重量份的原料制成；聚丙締晴纖維30份、液態(tài)娃膠10份、 液態(tài)PVC穩(wěn)定劑5份。
[0007] 優(yōu)選的，所述管體的厚度為；0. 3?0. 5mm。
[000引優(yōu)選的，所述涂塑層的厚度為；0. 1?0. 5mm。
[0009] 優(yōu)選的，所述液態(tài)PVC穩(wěn)定劑為液體領(lǐng)鋒復(fù)合穩(wěn)定劑或液體巧鋒復(fù)合穩(wěn)定劑。
[0010] 優(yōu)選的，所述復(fù)合塑膜層為固化在所述涂塑層上的PE塑料薄膜。
[0011] 本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材的制備方法，包括下列步 驟： (1) 按上述的各原料的重量份數(shù)選取原料聚丙締膳纖維、液態(tài)娃膠和液體PVC穩(wěn)定劑， 混合均勻后整平壓實(shí)，形成厚度為0. 3?0. 5mm的纖維膜； (2) 在步驟（1)所得的纖維膜表面涂塑噴漿，然后進(jìn)行壓平烘干固化處理，在該纖維膜 表面形成0. 1?0. 5mm厚的涂塑層，得到雙層原始柔性管道材質(zhì)； (3) 采用復(fù)合塑膜工藝，在步驟（2)所得的雙層原始柔性管道材質(zhì)的涂塑層外覆上PE 塑料薄膜，得到=層柔性管道材料； (4) 采用高頻熱合機(jī)將步驟（3)所得的=層柔性管道材料進(jìn)行焊接，然后按管道直徑裁 剪成巧型、加工成管，最后得到有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材成品。
[0012] 優(yōu)選的，步驟（2)中涂塑噴漿所用材料為聚氯己締。
[0013] 優(yōu)選的，步驟（3)中使用全自動(dòng)覆膜機(jī)將陽(yáng)塑料薄膜固化在所述涂塑層上。
[0014] 本發(fā)明的有益效果在于： 1.本發(fā)明有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材為S層結(jié)構(gòu)，管體采用聚丙締膳纖維、液態(tài) 娃膠等制成，抗拉性能好，抗折皺性能好，不用時(shí)可W折疊，不會(huì)因?yàn)檎蹚澏a(chǎn)生斷裂、損 壞；涂塑層可W防止管道滲水、漏水，提高管材的耐磨性，同時(shí)又可防止管道被腐蝕，并且涂 塑層厚度小，不會(huì)過(guò)多的增加管材體積和重量，不影響管體的彎折性能；復(fù)合塑膜層除與管 體層、涂塑層聯(lián)合承受水壓W減少管材的受力外，還能減少管材的變形量，由于復(fù)合塑膜層 的彈性比涂塑層好，在管材受水壓作用時(shí)，如涂塑層出現(xiàn)細(xì)小孔眼和小縫，復(fù)合塑膜層能防 止因此產(chǎn)生滲水的問(wèn)題，并且復(fù)合塑膜后管內(nèi)壁光滑、摩阻力小，輸水時(shí)的沿程損失小。
[0015] 2.本發(fā)明的管材適應(yīng)的工作壓力在0. 1?0. 5MI^a之間，最適宜作為地埋輸水管道 用，即使在地上輸水使用其使用壽命也可W達(dá)到3年W上，管材的局部損壞容易修復(fù)；在斷 裂強(qiáng)度、耐酸堿性、抗低溫性、斷裂伸長(zhǎng)率等性能指標(biāo)上都具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，是一種非 常理想的灌概輸水管材，便于機(jī)械化施工，提高工作效率；便于輸水灌概中的運(yùn)行維護(hù)、便 于維修，確?？煽啃怨┧?。
[0016] 3.本發(fā)明該管材的制備方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)出的管材與目前市場(chǎng)銷 售的各類地埋管材相比，質(zhì)量更好、使用壽命更長(zhǎng)，克服了現(xiàn)有同類管材存在的耐腐蝕性 差、初性及抗拉強(qiáng)度差、價(jià)格昂貴、抗裂抗凍性能差等缺陷，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本發(fā)明有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 其中，1為管體；2為涂塑層；3為復(fù)合塑膜層。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但W下實(shí)施例只是用來(lái)詳 細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，并不W任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0020] 實(shí)施例1 ;一種有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材，包括管體1，在管體1內(nèi)壁上設(shè)有 聚氯己締涂塑層2,在涂塑層2上設(shè)有復(fù)合塑膜層3 ;管體1由下述重量份的原料制成；聚丙 締晴纖維30份、液態(tài)娃膠10份、液態(tài)PVC穩(wěn)定劑5份。
[0021] 其中，根據(jù)管材直徑大小的不同，管體1的厚度在0. 3?0. 5mm之間；涂塑層2的 厚度在0. 1?0. 5mm之間；液態(tài)PVC穩(wěn)定劑為液體領(lǐng)鋒復(fù)合穩(wěn)定劑；復(fù)合塑膜層為固化在涂 塑層上的陽(yáng)塑料薄膜。
[002引實(shí)施例2 ;-種有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材，與實(shí)施例1的不同之處在于，管 體中各原料所占重量份數(shù)為；聚丙締晴纖維28份、液態(tài)娃膠11份、液態(tài)PVC穩(wěn)定劑7份，液 態(tài)PVC穩(wěn)定劑為液體巧鋒復(fù)合穩(wěn)定劑。
[002引實(shí)施例3 ;-種有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材，與實(shí)施例1的不同之處在于，管 體中各原料所占重量份數(shù)為；聚丙締晴纖維33份、液態(tài)娃膠9份、液態(tài)PVC穩(wěn)定劑4份。 [0024] 實(shí)施例4 ;一種有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材，與實(shí)施例2的不同之處在于，管 體中各原料所占重量份數(shù)為；聚丙締晴纖維31份、液態(tài)娃膠8份、液態(tài)PVC穩(wěn)定劑3份。 [002引實(shí)施例5 ;-種有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材，與實(shí)施例1的不同之處在于，管 體中各原料所占重量份數(shù)為；聚丙締晴纖維32份、液態(tài)娃膠12份、液態(tài)PVC穩(wěn)定劑6份。
[0026] 一種制備實(shí)施例1中有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材的方法，包括下列步驟： (1) 按實(shí)施例1中各原料的重量份數(shù)選取原料聚丙締膳纖維、液態(tài)娃膠和液體PVC穩(wěn)定 劑，混合均勻后整平壓實(shí)，形成厚度為0. 3?0. 5mm的纖維膜； (2) 在步驟（1)所得的纖維膜表面涂塑噴漿，然后進(jìn)行壓平烘干固化處理，在該纖維膜 表面形成0. 1?0. 5mm厚的涂塑層，得到雙層原始柔性管道材質(zhì)； (3) 采用復(fù)合塑膜工藝，在步驟（2)所得的雙層原始柔性管道材質(zhì)的涂塑層外覆上PE 塑料薄膜，得到=層柔性管道材料； (4) 采用高頻熱合機(jī)將步驟（3)所得的=層柔性管道材料進(jìn)行焊接，然后按管道直徑裁 剪成巧型、加工成管，最后得到有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材成品。
[0027] 其中，步驟（2)中涂塑噴漿所用材料為聚氯己締；步驟（3)中使用全自動(dòng)覆膜機(jī)將 PE塑料薄膜固化在涂塑層上。
[002引在W上實(shí)施例中所設(shè)及的儀器設(shè)備如無(wú)特別說(shuō)明，均為常規(guī)儀器設(shè)備；所設(shè)及的 工業(yè)原料如無(wú)特別說(shuō)明，均為市售常規(guī)工業(yè)原料。
[0029] 本發(fā)明采用聚丙締膳纖維為軟管的主要底質(zhì)材料。聚丙締膳纖維是W聚丙締為原 料，經(jīng)特殊的生產(chǎn)工藝制造而成的，其外觀為多根單絲相互交聯(lián)構(gòu)成，與PVC混合，具有極 佳的分散性和良好的親水性，同時(shí)可更有效地增強(qiáng)復(fù)合軟管的初性及抗拉強(qiáng)度，使復(fù)合后 的軟管耐久性、耐候性大幅度提高。本發(fā)明采用的聚丙締膳纖維材料的各項(xiàng)指標(biāo)見(jiàn)下表1。 灰I榮巧錦tt ? f維村料黎毅巧巧能
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材，包括管體，其特征在于，在所述管體內(nèi)壁上設(shè) 有聚氯乙烯涂塑層，在所述涂塑層上設(shè)有復(fù)合塑膜層；所述管體由下述重量份的原料制成： 聚丙烯晴纖維28?33份、液態(tài)硅膠8?12份、液態(tài)PVC穩(wěn)定劑3?7份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材，其特征在于，所述管體由下 述重量份的原料制成：聚丙烯晴纖維30份、液態(tài)硅膠10份、液態(tài)PVC穩(wěn)定劑5份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材，其特征在于，所述管體的厚 度為：0· 3 ?0· 5mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材，其特征在于，所述涂塑層的 厚度為：〇· 1?〇· 5mm〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材，其特征在于，所述液態(tài)PVC 穩(wěn)定劑為液體鋇鋅復(fù)合穩(wěn)定劑或液體媽鋅復(fù)合穩(wěn)定劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材，其特征在于，所述復(fù)合塑膜 層為固化在所述涂塑層上的PE塑料薄膜。
7. -種有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材的制備方法，其特征在于，包括下列步驟： (1) 按權(quán)利要求1中所述的各原料的重量份數(shù)選取原料聚丙烯腈纖維、液態(tài)硅膠和液 體PVC穩(wěn)定劑，混合均勾后整平壓實(shí)，形成厚度為0. 3?0. 5mm的纖維膜； (2) 在步驟（1)所得的纖維膜表面涂塑噴漿，然后進(jìn)行壓平烘干固化處理，在該纖維膜 表面形成0. 1?0. 5mm厚的涂塑層，得到雙層原始柔性管道材質(zhì)； (3) 采用復(fù)合塑膜工藝，在步驟（2)所得的雙層原始柔性管道材質(zhì)的涂塑層外覆上PE 塑料薄膜，得到三層柔性管道材料； (4) 采用高頻熱合機(jī)將步驟（3)所得的三層柔性管道材料進(jìn)行焊接，然后按管道直徑裁 剪成坯型、加工成管，最后得到有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材成品。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材的制備方法，其特征在于，步 驟（2)中涂塑噴漿所用材料為聚氯乙烯。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材的制備方法，其特征在于，步 驟（3)中使用全自動(dòng)覆膜機(jī)將PE塑料薄膜固化在所述涂塑層上。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種有機(jī)纖維PVC多層復(fù)合柔性管材及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中農(nóng)業(yè)灌溉用管材存在的耐腐蝕性差、韌性及抗拉強(qiáng)度差，抗裂、抗凍性能差，價(jià)格昂貴的技術(shù)問(wèn)題。其包括管體，在管體內(nèi)壁上設(shè)有聚氯乙烯涂塑層，在涂塑層上設(shè)有復(fù)合塑膜層；管體由下述重量份的原料制成：聚丙烯晴纖維28～33份、液態(tài)硅膠8～12份、液態(tài)PVC穩(wěn)定劑3～7份。該管材在斷裂強(qiáng)度、耐酸堿性、抗低溫性、斷裂伸長(zhǎng)率都具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，是一種非常理想的灌溉輸水管材，便于機(jī)械化施工，提高工作效率；便于輸水灌溉中的運(yùn)行維護(hù)、便于維修，確?？煽啃怨┧?。
【IPC分類】B29D23-00, F16L11-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104565593
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410771846
【發(fā)明人】周振民, 周科, 王學(xué)超
【申請(qǐng)人】華北水利水電大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月16日