一種復(fù)合直飲水管及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及塑料管材技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合直飲水管及其生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的塑料類直飲水管主要有聚乙烯給水管、鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管、鋼骨架塑料復(fù)合管，該類管材都采用擠出工藝成型，限制了管材的生產(chǎn)口徑，同時普通高密度聚乙烯的抗拉強度較低，如果需要進一步提高其承壓能力時，需要增加管道的壁厚，這使管材的生產(chǎn)成本大幅提高，另外，普通高密度聚乙烯彈性模量較低，管材采用實壁結(jié)構(gòu)，管材的抗外壓性能較弱，環(huán)剛度低，管材埋深較淺，限制了一些埋深較深工程的使用。因此，由于管材口徑、生產(chǎn)成本及施工埋深所限，塑料類直飲水管材的應(yīng)用領(lǐng)域受到了較大限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對上述存在的缺陷而提供一種復(fù)合直飲水管及其生產(chǎn)工藝。本發(fā)明通過超高分子量聚乙烯膜片纏繞形成內(nèi)壁，內(nèi)壁外復(fù)合高強度鋼絲，該生產(chǎn)工藝大幅度提高了管材的生產(chǎn)口徑，減少了塑料的使用量，降低了管材的成本，同時也提高了管材的抗內(nèi)壓性能。管材的外壁采用了內(nèi)襯PP增強管的圓狀PE管螺旋加強肋結(jié)構(gòu)，大幅度提高了管材的抗外壓性能，增加了管材施工的埋深。
[0004]本發(fā)明的一種復(fù)合直飲水管及其生產(chǎn)工藝技術(shù)方案，該復(fù)合直飲水管由內(nèi)而外依次包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管通過超高分子量聚乙烯膜片纏繞形成，內(nèi)管外壁纏繞高強度鋼絲并用聚乙烯均勻包覆到鋼絲和內(nèi)管外側(cè)，然后采用內(nèi)襯PP增強管的圓狀PE管螺旋加強肋結(jié)構(gòu)形成外管。
[0005]所述的超高分子量聚乙烯，分子量為150萬-300萬，所述高強度鋼絲強度2000MPa。
[0006]所述的一種復(fù)合直飲水管生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
(1)取超高分子量聚乙烯膜片備用、取涂塑高強度鋼絲(即高碳鋼絲，強度2000MPa，商品名:鍍銅鋼絲，山東創(chuàng)大鋼絲制品有限公司)備用；
(2)將超高分子量聚乙烯膜片的一面涂覆聚乙烯粘結(jié)劑，然后繞成卷，備用；
(3)將超高分子量聚乙烯膜片卷放置在纏繞成型機上，纏繞成型機上安裝有由多個鼓棒組成的圓筒纏繞模具，超高分子量聚乙烯膜片卷纏繞在纏繞模具上，纏繞模具由動力驅(qū)動，膜片連續(xù)纏繞4圈以上，調(diào)整纏繞成型機所需纏繞螺距，膜片纏繞與螺距匹配后，膜片之間的縫熱風(fēng)加熱(瑞士 LEISTER自送風(fēng)熱風(fēng)機)，加熱溫度350°C，同時焊接用擠出機(SJ60/30)擠出粘結(jié)樹脂，將膜片焊接形成內(nèi)管；
(4)將涂塑高強度鋼絲均勻纏繞到內(nèi)管外，同時，粘結(jié)用擠出機擠出聚乙烯均勻包覆到鋼絲和內(nèi)管外側(cè)，使得管材外壁平整；
(5)開啟冷卻風(fēng)管，使管材冷卻；
(6)管材生產(chǎn)到規(guī)定要求長度，斷管，待下步工序使用； (7)將超高分子量聚乙烯膜片與鋼絲復(fù)合形成的管材套入移動成型平臺上的滾筒模具;
(8)將套有復(fù)合管材的滾筒模具，放入底座小車的滾輪上；
(9)底座小車在導(dǎo)軌上向左移動，同時順時針旋轉(zhuǎn)；
(10)用紅外加熱裝置，給管材預(yù)熱，將PP增強管輸送至圓管模具，同時開啟圓管用擠出機，熱態(tài)聚乙烯包覆PP增強管，用手牽引內(nèi)襯PP增強管的圓狀PE管到復(fù)合管材上進行纏繞；
(11)開啟冷風(fēng)，對成型后的管材冷卻到60°c;
(12)待管材冷卻后，先把滾筒模具縮徑，管材從滾筒模具上脫離，管材拖出；
(13)檢驗入庫，檢驗產(chǎn)品外觀、長度、產(chǎn)品物理性能，進行入庫。
[0007]步驟(2)中，涂覆聚乙稀粘結(jié)劑，涂覆厚度0.5mm，涂覆均勾、平整。
[0008]步驟(3)中，焊接用擠出機工藝溫度設(shè)置:主機溫度165°C -200 °C，模具溫度205-225Γ。
[0009]步驟(4)中，粘結(jié)用擠出機工藝溫度設(shè)置:主機溫度165°C -200 °C，模具溫度205-230。。。
[0010]步驟(10)中，管材預(yù)熱溫度150°C _170°C。
[0011 ] 步驟(10)中，PP增強管為單壁波紋管，直徑32-1 1mm,壁厚0.5-2.0mm。
[0012]步驟(10)中，PP增強管在復(fù)合管材上螺旋纏繞，螺距在50-200mm。
[0013]步驟(10)中，圓管用擠出機工藝溫度設(shè)置:主機溫度165°C _200°C，模具溫度205-230。。。
[0014]本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明通過超高分子量聚乙烯膜片纏繞成型，大幅度提高了管材的生產(chǎn)口徑，最大可達3500_，這是傳統(tǒng)擠出管材無法實現(xiàn)的。另外，使用超高分子量聚乙烯膜片作為管道內(nèi)壁，由于超高分子量聚乙烯膜片的抗拉強度可達300MPa，是普通聚乙烯的10倍以上，在管材承擔(dān)相同的工作壓力條件小，管材的壁厚大幅度降低，制造成本大幅度降低。管材纏繞高強度鋼絲，鋼絲的強度可達2000MPa，可以做為抗內(nèi)壓的主要載體，減少了塑料的使用量，降低了管材的成本，同時也提高了管材的抗內(nèi)壓性能。該管材的抗內(nèi)壓強度可達到公稱壓力2.0MPa要求，管材的最外壁采用了內(nèi)襯PP增強管的圓狀螺旋加強肋，大幅度提高了管材的抗外壓性能，最大可達到16KN/m2，增加了管材施工的埋深。
[0015]本發(fā)明工藝生產(chǎn)的管材，可達到公稱壓力:2.0MPa，環(huán)剛度:16KN/m2，衛(wèi)生指標高，可應(yīng)用于市政供水、大口徑水源水管、遠距離調(diào)水等。
【附圖說明】
[0016]圖1所示為本發(fā)明的纏繞成型機結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示為本發(fā)明的移動成型平臺正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3所示為本發(fā)明的移動成型平臺側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4所示為滾筒模具結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
[0017]其中，1-纏繞成型機，2 -焊接用擠出機，3 -粘結(jié)用擠出機，4 -熱風(fēng)機，5 -超高分子量聚乙烯膜片卷，6-超高分子量聚乙烯膜片，7-鋼絲卷，8-鋼絲調(diào)整裝置，9-纏繞模具，10-冷卻風(fēng)機，11-冷卻風(fēng)管，12-圓管用擠出機，13-PP增強管，14-圓管模具，15-導(dǎo)軌，16-底座小車，17-滾輪，18-伺服電機，19-滾筒模具，20-紅外加熱裝置，22-圓狀PE管，23-剛強度鋼絲，24-聚乙烯，25-超高分子量聚乙烯膜片層。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
本發(fā)明所述的dn500 PNl.0MPa SN12.5管材的生產(chǎn)過程:
①膜片準備:取超高分子量聚乙烯膜片6，膜片寬度100mm，膜片厚度2mm，涂膠厚度0.5mm，總厚度2.5mm，在纏繞成型機I纏繞成卷，形成超高分子量聚乙稀膜片卷5，放置機臺一側(cè)備用；
②擠出機準備:焊接用擠出機2預(yù)熱2小時以上，將粘結(jié)樹脂(馬來酸酐接枝改性聚乙烯，復(fù)合管道用粘結(jié)樹脂，上海邦中高分子材料有限公司)100份，色母料2份的比例進行混配，混合時間5分鐘，由真空吸料機把料子吸到焊接用擠出機2料斗中。粘結(jié)用擠出機3預(yù)熱2小時以上，高密度聚乙烯80份，線性低密度聚乙烯20份，色母料2份的比例進行混配，混合時間5分鐘，由真空吸料機把料子吸到粘結(jié)用擠出機3料斗中；
圓管用擠出機12預(yù)熱2小時以上，高密度聚乙烯100份，色母料2份的比例進行混配，混合時間5分鐘，由真空吸料機把料子吸到圓管用擠出機12料斗中；
③膜片纏繞焊接:將超高分子量聚乙烯膜片6放置在纏繞成型機I上，纏繞成型機I上安裝纏繞模具9，纏繞模具9是鼓棒組成的圓形結(jié)構(gòu)，超高分子量聚乙烯膜片卷5在纏繞模具9中鼓棒的旋轉(zhuǎn)動力驅(qū)動下纏繞在纏繞模具9上，超高分子量聚乙烯膜片6連續(xù)纏繞4圈以上，調(diào)整纏繞成型機I所需纏繞螺距，膜片纏繞與螺距匹配后，將熱風(fēng)機4開啟，熱風(fēng)設(shè)置溫度350°C，使超高分子量聚乙烯膜片6之間的縫溫度達到130-150Γ，同時開啟焊接用擠出機2 (主機溫度165°C _200°C，模具溫度205-225°C)，將超高分子量聚乙烯膜片6縫焊接成型，最后逐步微調(diào)纏繞成型機I的螺距與所生產(chǎn)產(chǎn)品的螺距完全匹配，形成內(nèi)管超高分子量聚乙烯膜片層25;
④鋼絲復(fù)合:將涂覆高強度鋼絲23的鋼絲卷7放置在纏繞成型機I的另一側(cè)(超高分子量聚乙烯膜片卷5對面)，鋼絲通過鋼絲調(diào)整裝置8均勻分布，將高強度鋼絲23纏繞到超高分子量聚乙烯膜片6焊接后形成的內(nèi)管外側(cè)，同時開啟粘結(jié)用擠出機3 (主機溫度1650C _200°C，模具溫度205-230°C)，將熱態(tài)聚乙烯24均勻包覆在鋼絲和超高分子量聚乙烯膜片外側(cè)，使得管材外壁平整；
⑤冷卻成型:開啟冷卻風(fēng)機10，通過冷卻風(fēng)管11，對管材風(fēng)冷卻，管材冷卻到60°C;
⑥定長切割:設(shè)置定位開關(guān)，當產(chǎn)品達到需要長度時，產(chǎn)品碰到感應(yīng)開關(guān)時，自動啟動切割機進行切割，產(chǎn)品設(shè)置為6米，待下步工序使用；
⑦套滾筒模具19:將步驟⑥制得的管材套過滾筒模具19，將滾筒模具19旋轉(zhuǎn)至19-A狀態(tài)，將管材套入，再將滾筒模具旋轉(zhuǎn)至19-B狀態(tài)，使得管材和滾筒模具19緊密結(jié)合；
⑧圓狀PE管22纏繞:用行車把套有管材的