一种秸秆缠绕复合管的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种秸秆缠绕复合管，该复合管沿管径方向，由内至外依次包括内衬层、增强层和外防护层，所述增强层由多层秸秆层组成，该秸秆层由秸秆茎部缠绕而成。本实用新型采用农作物秸秆作为增强层，具有资源广泛、生长期短、质量轻、加工效率高、价格低廉等特点，充分利用了闲置资源，通过缠绕方式制备成复合管，充分利用了秸秆的轴向拉伸强度，为农业灌溉、排水和建筑通风等领域提供了重量轻、质优价廉的管道，从原材料到生产过程都绿色环保无污染。
【专利说明】
一种秸秆缠绕复合管
技术领域
[0001 ]本实用新型属于复合管道领域，更具体地，涉及一种秸杆缠绕复合管。
【背景技术】
[0002]目前在农业灌溉、排水及建筑通风等对管道承压要求不高的领域用管，普遍采用水泥管、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、玻璃钢管、薄铁管等传统管道。水泥管成本低，但重量重，管接头易漏;聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯管道质轻、光滑且耐腐蚀，但其原料均为石油化工合成制品，消耗大量宝贵的石油资源;玻璃钢管及玻璃钢夹砂管耐腐蚀、流体阻力小，但产品采用主要原料增强材料为高能耗的玻璃纤维，树脂为石油化工合成制品，产品及废料不可回收、不环保;薄钢管存在耐腐性差，生产过程能耗高、污染高、不环保等缺点。因此使用这类传统管道，消耗着大量的矿产资源、且高能耗高排放、资源不可再生。
[0003]秸杆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称，农村有大量闲置的秸杆资源，目前主要用于饲料、堆怄肥、燃料等，不能得到充分利用，造成资源浪费，并且作为燃料燃烧也会污染环境。因此，如何能保证环保的前提下，使秸杆资源得到大规模的应用，是本领域技术人员急需解决的问题。
[0004]CN201010277587.2公开了一种轻质复合秸杆通风管道，包括基板和固定条，所述固定条分别设置在相邻两基板的夹角处，固定条与相邻的两基板间固定连接，所述基板采用复合秸杆轻质隔墙板。上述现有技术首先采用秸杆制成复合秸杆轻质隔墙板，再拼接成方形通风管道，其工艺复杂，且方形管道的应用范围窄，不具有通用性。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种秸杆缠绕复合管，其中将秸杆通过缠绕方式制备出秸杆缠绕复合管，突破秸杆传统的应用范围，通过对秸杆的合理利用，以实现闲置资源利用，减少生产成本以及资源浪费，可制备节能环保、成本低廉的秸杆竹缠绕复合管，可应用于农业灌溉、排水及建筑通风等对管道承压要求不高的领域。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提出了一种秸杆缠绕复合管，沿管径方向，由内至外依次包括内衬层、增强层和外防护层，所述增强层由多层秸杆层组成，该秸杆层由秸杆茎部缠绕而成。
[0007]作为进一步优选的，在所述增强层的任意两层之间还设置有辅助增强层，所述辅助增强层是由树脂和填料混合而成的胶泥层，所述填料为天然植物填料或无机矿物填料。
[0008]作为进一步优选的，所述天然植物填料为竹纤维、木纤维、麻纤维、植物果壳纤维中的一种或几种。
[0009]作为进一步优选的，所述无机矿物填料为颗粒状和/或粉状的石粉和/或矿砂。
[0010]作为进一步优选的，所述秸杆为麦秸、稻草、玉米秸杆、高粱秸杆中的一种或多种。[0011 ]作为进一步优选的，所述秸杆茎部的含水率为7%-13%。
[0012]作为进一步优选的，所述内衬层沿管径方向，由内至外依次为木纤维无纺布和玻璃纤维针织毡。
[0013]总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点:本实用新型的秸杆缠绕复合管，采用农作物秸杆作为增强层，具有资源广泛、生长期短、质量轻、加工效率高、价格低廉等特点，充分利用了闲置资源，通过缠绕方式制备成复合管，充分利用了秸杆的轴向拉伸强度，为农业灌溉、排水和建筑通风等领域提供了重量轻、质优价廉的管道，从原材料到生产过程都绿色环保无污染。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型一种【具体实施方式】的秸杆竹缠绕复合管的结构示意图；
[0015]图2是本实用新型一种【具体实施方式】的秸杆竹缠绕复合管的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0017]本实用新型一种【具体实施方式】中的秸杆缠绕复合管，沿管径方向，由内至外依次包括内衬层、增强层和外防护层，所述增强层由多层秸杆层组成，秸杆层由秸杆茎部缠绕而成。
[0018]本实用新型由于秸杆具有一定的强度，且成本低，来源广，容易获得，能够充分利用大量闲置资源，秸杆缠绕复合管可以广泛应用于农业灌溉、排水和建筑通风等对管道承压要求不高的领域，在保证产品强度的同时进一步降低成本，提高闲置资源利用率，扩大原材料来源。此外，利用缠绕工艺，可以充分发挥秸杆的轴向拉伸强度。
[0019]在上述【具体实施方式】的基础上，在所述增强层的任意两层之间(即任意两层秸杆层之间)还设置有辅助增强层，所述辅助增强层是由树脂和填料混合而成的胶泥层，所述填料为天然植物填料或无机矿物填料。通过设置由天然植物填料或无机矿物填料制成的辅助增强层，可以进一步增大管体的强度和刚度，并且绿色环保，其可以设置一层或多层。
[0020]在上述【具体实施方式】的基础上，所述天然植物填料为竹纤维、木纤维、麻纤维、植物果壳纤维中的一种或几种，上述纤维具有强度高的特点，具体可以设置为片状或粉状，与胶黏剂混合搅拌均匀。
[0021]在上述【具体实施方式】的基础上，无机矿物填料可以采用石粉、矿砂等颗粒状或粉状无机矿物质。
[0022]在上述【具体实施方式】的基础上，所述秸杆为麦秸、稻草、玉米秸杆、高粱秸杆中的一种或多种。
[0023]在上述【具体实施方式】的基础上，秸杆茎部的含水率为7%_13%。
[0024]在上述【具体实施方式】的基础上，所述内衬层沿管径方向，由内至外依次为木纤维无纺布和玻璃纤维针织毡。
[0025]下面将具体说明本实用新型的秸杆缠绕复合管的制备方法，其包括以下步骤:
[0026]秸杆预处理:将秸杆去掉除茎部外的其余部分，将秸杆茎部干燥后切割为相同长度；
[0027]内衬层的制备:利用织物和胶黏剂在直管模具上制作防腐防渗的内衬层；
[0028]秸杆结构层的制备:将网格布缠绕在内衬层上，在网格布上方设置料斗输出同向的秸杆茎部，使秸杆茎部随着网格布向模具的输送平行紧密铺设在网格布上，其铺设方向与网格布的输送方向相同，或与网格布的输送方向成一定的角度，随后通过压装机将铺设好的秸杆茎部压制成片状，接着通过缝纫机沿垂直于秸杆茎部铺设方向缝制缝纫线，秸杆茎部随网格布的输送经过浸胶槽浸胶后，缠绕在所述内衬层上，经固化获得秸杆增强层；
[0029]外防护层的制备:最后在秸杆增强层表面喷涂一层防腐防水的涂料，形成外防护层。
[0030]在上述【具体实施方式】的基础上，所述秸杆茎部经干燥后的含水率为7%-13%。
[0031]以下为本实用新型的具体实施例:
[0032]实施例1
[0033]本实施例以制作公称直径为200mm的秸杆缠绕复合管为例，具体说明本实用新型的秸杆缠绕复合管的制备方法，其具体步骤如下:
[0034]I)秸杆预处理:
[0035]选取小麦、水稻、玉米、高粱秸杆中的一种或几种，将秸杆去掉除茎部外的其余部分，将秸杆茎部干燥，获得含水率为1 %的秸杆茎部，之后切割为相同长度。
[0036]2)内衬层的制备:
[0037]在外径为200mm的经抛光的直管模具上包覆一层0.04mm厚的聚酯薄膜，该聚脂薄膜作为脱模层，用胶黏剂、木纤维无纺布及玻璃纤维针织毡在直管模具的脱模层上制作厚度达1.5mm的内衬层I，该内衬层具有防渗功能，且内壁光滑；内衬层I沿复合管径向由内至外依次为木纤维无纺布及玻璃纤维针织毡，木纤维无纺布作为天然纤维织物层，玻璃纤维针织毡作为增强织物层，木纤维无纺布及玻璃纤维针织毡均浸有胶黏剂，该胶黏剂包括树脂和固化剂，本实施例中树脂选用防腐性能优异的环氧树脂。
[0038]3)秸杆增强层的制备:
[0039]将网格布缠绕在内衬层上，在网格布上方设置料斗输出同向的秸杆茎部，使秸杆茎部随着网格布向模具的输送平行紧密铺设在网格布上，随后通过压装机将铺设好的秸杆茎部压制成片状，接着通过缝纫机沿垂直于秸杆茎部铺设方向缝制缝纫线，秸杆茎部随网格布的输送经过浸胶槽浸胶后，缠绕一层或一层以上秸杆茎部，达到设计厚度12_;缠绕完毕后，对管道加热到60°C固化180分钟，获得秸杆增强层2，其中，胶黏剂包括树脂和固化剂，树脂具体为氨基树脂。
[0040]4)外防护层的制备:
[0041]在秸杆增强层外面涂刷一层防水防腐较好的乙烯基酯树脂以获得外防护层3，厚约1.5mmο
[0042 ]本实施例生产的秸杆缠绕复合管的结构如图1所示。
[0043]实施例2
[0044]本实施例以制作直径为公称直径400mm的秸杆竹缠绕复合管为例，具体说明本实用新型的秸杆竹缠绕复合管的制备方法，其具体步骤如下:
[0045]I)秸杆预处理:同实施例1;
[0046]2)内衬层的制备:同实施例1，只是直管模具的外径为400mm;
[0047]3)第一稻杆增强层21的制备:同实施例1，厚度为6mm;
[0048]4)辅助增强层的制备:
[0049]用树脂和无机矿物填料或天然植物填料混合搅拌成胶泥，无机矿物填料可以选用石粉、矿砂等，天然植物填料可以选用木片、木粉、竹片、竹粉、植物果壳粉中的一种或几种，填料质量比为70%~90% ,树脂质量比为10%-30% ;将混合好的胶泥均匀的附着在一层衬布上，将附着有该胶泥的衬布包裹在秸杆增强层2上并拉紧压实，包裹至6mm的厚度，制成辅助增强层4;树脂选用氨基树脂。
[0050]5)第二秸杆增强层22的制备:在辅助增强层4外继续缠绕秸杆茎部，直至厚度达到6mm；
[0051 ] 6)外防护层的制备:同实施例1;
[0052]在秸杆结构层外面涂刷一层防水防腐较好的乙烯基酯树脂以获得外防护层3，厚约1.5mmο
[0053 ]本实施例生产的秸杆竹复合管的结构如图2所示。
[0054]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种秸杆缠绕复合管，沿管径方向，由内至外依次包括内衬层、增强层和外防护层，其特征在于，所述增强层由多层秸杆层组成，该秸杆层由秸杆茎部缠绕而成。2.如权利要求1所述的秸杆缠绕复合管，其特征在于，在任意两层秸杆层之间还设置有辅助增强层，所述辅助增强层是由树脂和填料混合而成的胶泥层，所述填料为天然植物填料或无机矿物填料。3.如权利要求2所述的秸杆缠绕复合管，其特征在于，所述天然植物填料为竹纤维、木纤维、麻纤维、植物果壳纤维中的一种或几种。4.如权利要求2所述的秸杆缠绕复合管，其特征在于，所述无机矿物填料为颗粒状和/或粉状的石粉和/或矿砂。5.如权利要求4所述的秸杆缠绕复合管，其特征在于，所述秸杆为麦秸、稻草、玉米秸杆、高粱秸杆中的一种或多种。6.如权利要求5所述的秸杆缠绕复合管，其特征在于，所述内衬层沿管径方向，由内至外依次为木纤维无纺布和玻璃纤维针织毡。
【文档编号】F16L58/10GK205578932SQ201620104367
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】叶柃, 牛琳
【申请人】浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司, 叶柃