专利名称：无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材及其生产方法
技术领域：
本发明涉及塑料管材及其加工技术领域，特别是一种无骨架管聚乙烯缠绕结构壁 管材及其生产方法。
背景技术：
目前在城市的下水管和排水工程等许多领域中，带加强筋的塑料管材的使用越来 越多。排水管内部无压力，为提高抵抗外来压力、冲击的性能，在管壁外周设置不同形式加 强筋。常用带加强筋的塑料管材主要有两种形式一种是采用直接挤出成型方式制成，最具 代表的是双壁波纹管；另一种是以螺旋缠绕成型方式制成，代表是双重壁管、聚乙烯缠绕结 构壁管材和钢带螺旋缠绕波纹管等。其中，聚乙烯缠绕结构壁管材的结构型式通常为内壁层是连续平顺的表面，外壁 层则为包覆有聚丙烯骨架管的螺旋形肋管；或内表面光滑，外表面平整，管壁中埋螺旋型骨 架管的管材。聚乙烯缠绕结构壁管材是以高密度聚乙烯树脂为主要原材料，采用热态缠绕成型 工艺制成的具有较高抗外压能力的特殊结构壁管材。为提高管材的肋管形心距高度，保证 管材环刚度，采用聚丙烯单壁波纹管为辅助支撑骨架管。但是，由于包含了聚丙烯单壁波 纹管，当前的聚乙烯缠绕结构壁管材存在原材料消耗多，缠绕时间长，产品重和成本高的不 足。如果能够去除骨架管，又能保证肋管形心距高度，就可大幅减轻管材重量，降低原材料 消耗并降低成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种原材料消耗少，加工时间短，产 品重量较轻，成本低的无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材及其生产方法。本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的—种无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材，由内壁层及外壁层构成，其特征在于内壁 层为由片状聚乙烯条带螺旋缠绕且各相邻条带边缘依次相互搭接融合形成的连续实壁管； 外壁层由管状聚乙烯条带螺旋缠绕于内壁层外表面形成的外凸加强筋构成，且管状聚乙烯 条带螺旋跨压于各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处。而且，所述的外壁层由1-3层外凸加强筋构成，各层外凸加强筋的管状聚乙烯条 带螺旋跨压于其内层的相邻两管状聚乙烯条带之上。而且，所述的管状聚乙烯条带为空心闭合管状聚乙烯条带。而且，所述的空心闭合管状聚乙烯条带的截面形状为圆形、矩形或倒梯形。而且，所述的管状聚乙烯条带为开口形管状聚乙烯条带。而且，所述的开口形管状聚乙烯条带的截面形状为T型。一种无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，该生产方法包括以下步骤(1)采用第一挤塑机挤压出片状聚乙烯条带，并等间距缠绕于滚动运行中的滚筒模具外表面，且各相邻条带边缘依次相互搭接融合，形成连续实壁管结构的内壁层；(2)采用第二挤塑机挤压出管状聚乙烯条带，采用真空冷却定型箱将管状聚乙烯 条带冷却定型；(3)将冷却定型后的管状聚乙烯条带采用电热风加温的方式将其外表面加温至熔 融状态；(4)将管状聚乙烯条带等间距缠绕于内壁层外表面，且使管状聚乙烯条带螺旋跨 压于各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处，形成外凸加强筋结构的外壁层。而且，还包括以下步骤在所形成的外壁层外表面继续重复(2)_(3)的步骤，然后 将管状聚乙烯条带螺旋缠绕跨压于其内层的相邻两管状聚乙烯条带之上，形成由2-3层外 凸加强筋构成的外壁层。而且，还包括以下步骤通过在滚筒模具外周设置的压轮机构对缠绕后的各相邻 片状聚乙烯条带边缘搭接处依次进行滚压，使其相互熔融并保持连续平顺。而且，还包括以下步骤通过在滚筒模具外周设置的另一压轮机构对缠绕后的管 状聚乙烯条带进行滚压，使其融接于内壁层外表面的各相邻片状聚乙烯条带边缘搭接融合缝处。本发明的优点和有益效果为本发明的无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材，采用异型材挤出、拉伸、定径、缠绕熔 接定型的方法，不仅去除了原有聚丙烯骨架管，同时又能保证加强肋管形心距高度，产品的 重量降低20%以上，且使原材料消耗少，产品的成本低，而且使管材内应力大大降低，既降 低了消耗又提高了环刚度，环柔度。
图1是本发明管材第一种实施方式的结构示意图(局部截面剖视图)。图2是本发明管材第二种实施方式的结构示意图(局部截面剖视图)。图3是本发明管材第三种实施方式的结构示意图(局部截面剖视图)。图4是本发明管材第四种实施方式的结构示意图(局部截面剖视图)。图5是本发明管材第五种实施方式的结构示意图(局部截面剖视图)。图6是本发明管材生产方法示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本发明的保护范围。一种无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材，由内壁层及外壁层构成，其内壁层为由片 状聚乙烯条带螺旋缠绕且各相邻条带边缘依次相互搭接融合形成的连续实壁管2。外壁层 为由管状聚乙烯条带螺旋缠绕于内壁层外表面形成外凸加强筋1结构，并且管状聚乙烯条 带螺旋跨压于各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处。管状聚乙烯条带可以为空心闭 合管状聚乙烯条带其截面形状为圆形、矩形、倒梯形，如图1-3中所示。管状聚乙烯条带还 可以为开口形管状聚乙烯条带，其截面形状为T型，如图4中所示。外壁层由1-3层外凸加 强筋构成，各层外凸加强筋的管状聚乙烯条带螺旋跨压于其内层的相邻两管状聚乙烯条带之上，如图5中所示为由两层外凸加强筋构成的外壁层。上述无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材的生产方法包括以下步骤(1).以高密度聚乙烯树脂为主要原材料，将原料经真空送料机送至第一挤塑机4 中进行加热、塑化、均化后经挤塑机的流道及口模挤出片状聚乙烯条带，并等间距缠绕于滚 动运行中的滚筒模具5外表面，形成连续实壁管结构的内壁层。(2).在步骤(1)的片状聚乙烯条带缠绕过程中，通过在管壁外周设置的压轮机 构6，对缠绕后的各片状聚乙烯条带边缘搭接处依次进行滚压，使之相互熔融并保持连续平 顺。压轮机构与第一挤塑机固定安装，二者同步沿滚筒模具轴向移动。(3).采用第二挤塑机3挤压出管状聚乙烯条带，并冷却定型，使管状聚乙烯条带 在不包覆骨架管的状态下仍保持固定形状。采用真空冷却定型箱将管状聚乙烯条带冷却定 型成如附图1、2、3、4 “筋”的形状；(4).将冷却定型后的管状聚乙烯条带采用电热风加温的方式将其外表面加温至 熔融状态；(5).将管状聚乙烯条带等间距缠绕于内壁层外表面，且使管状聚乙烯条带螺旋跨 压于各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处，形成外凸加强筋结构的外壁层。(6).通过在管壁外周设置的另一压轮机构7，对缠绕后的各管状聚乙烯条带依次 进行滚压，使其融接于内壁层外表面的各相邻片状聚乙烯条带边缘搭接融合缝处。压轮机 构与第二挤塑机固定安装，二者同步沿滚筒模具轴向移动。(7).根据使用需求，还可以在缠绕成型的第一层外凸加强筋结构的外壁层的外表 面重复步骤(3)-(6)，各层外凸加强筋的管状聚乙烯条带螺旋跨压于其内层的相邻两管状 聚乙烯条带之上，以形成多层外凸加强筋结构的外壁层。此种具有多层外凸加强筋结构的 管材具有同时提高管材强度和环刚度的优点。根据实际生产需要，可将第二挤塑机的出口模具制成多种形状，由此挤压制出具 有不同截面形状的管状聚乙烯条带。管状聚乙烯条带可以为空心闭合管状聚乙烯条带其截 面形状为圆形、矩形、倒梯形。管状聚乙烯条带还可以为开口形管状聚乙烯条带，其截面形 状为T型。
权利要求
一种无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材，由内壁层及外壁层构成，其特征在于内壁层为由片状聚乙烯条带螺旋缠绕且各相邻条带边缘依次相互搭接融合形成的连续实壁管；外壁层由管状聚乙烯条带螺旋缠绕于内壁层外表面形成的外凸加强筋构成，且管状聚乙烯条带螺旋跨压于各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处。
2.根据权利要求1所述的无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材，其特征在于所述的外壁 层由1-3层外凸加强筋构成，各层外凸加强筋的管状聚乙烯条带螺旋跨压于其内层的相邻 两管状聚乙烯条带之上。
3.根据权利要求1或2所述的无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材，其特征在于所述的 管状聚乙烯条带为空心闭合管状聚乙烯条带。
4.根据权利要求3所述的无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材，其特征在于所述的空心 闭合管状聚乙烯条带的截面形状为圆形、矩形或倒梯形。
5.根据权利要求1或2所述的无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材，其特征在于所述的 管状聚乙烯条带为开口形管状聚乙烯条带。
6.根据权利要求5所述的无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材，其特征在于所述的开口 形管状聚乙烯条带的截面形状为T型。
7.一种无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，该生产方法包括以下步骤(1)采用第一挤塑机挤压出片状聚乙烯条带，并等间距缠绕于滚动运行中的滚筒模具 外表面，且各相邻条带边缘依次相互搭接融合，形成连续实壁管结构的内壁层；(2)采用第二挤塑机挤压出管状聚乙烯条带，采用真空冷却定型箱将管状聚乙烯条带 冷却定型；(3)将冷却定型后的管状聚乙烯条带采用电热风加温的方式将其外表面加温至熔融状态；(4)将管状聚乙烯条带等间距缠绕于内壁层外表面，且使管状聚乙烯条带螺旋跨压于 各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处，形成外凸加强筋结构的外壁层。
8.根据权利要求7所述的无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于还 包括以下步骤在所形成的外壁层外表面继续重复(2)_(3)的步骤，然后将管状聚乙烯条 带螺旋缠绕跨压于其内层的相邻两管状聚乙烯条带之上，形成由2-3层外凸加强筋构成的 外壁层。
9.根据权利要求7所述的无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于还 包括以下步骤通过在滚筒模具外周设置的压轮机构对缠绕后的各相邻片状聚乙烯条带边 缘搭接处依次进行滚压，使其相互熔融并保持连续平顺。
10.根据权利要求7所述的无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于还 包括以下步骤通过在滚筒模具外周设置的另一压轮机构对缠绕后的管状聚乙烯条带进行 滚压，使其融接于内壁层外表面的各相邻片状聚乙烯条带边缘搭接融合缝处。
全文摘要
本发明涉及一种无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材，由内壁层及外壁层构成，其内壁层为由片状聚乙烯条带螺旋缠绕且各相邻条带边缘依次相互搭接融合形成的连续实壁管；外壁层由管状聚乙烯条带螺旋缠绕于内壁层外表面形成的外凸加强筋构成，且管状聚乙烯条带螺旋跨压于各相邻片状聚乙烯条带边缘的搭接融合缝处。本发明无骨架管聚乙烯缠绕结构壁管材采用异型材挤出、拉伸、定径、缠绕熔接定型的生产方法，不仅去除了原有聚丙烯骨架管，同时又能保证加强肋管形心距高度，产品的重量降低20％以上，且使原材料消耗少，产品的成本低，而且使管材内应力大大降低，既降低了消耗又提高了环刚度，环柔度。
文档编号B29C53/58GK101852316SQ20101019303
公开日2010年10月6日 申请日期2010年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者刘睿, 郝天宏, 韩路平 申请人:韩路平;刘睿;郝天宏