灌溉用双层pe管制作方法及其设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种灌溉用双层PE管制作设备，具有这样的特征包括：三层共挤机，具有三台挤出机和三层复合机头，挤出带色标的双层PE管；真空定径冷却装置，包括真空水箱和储水箱，储水箱与真空水箱相连，对挤出的双层PE管进行定径并冷却；冷却装置，包括冷却水箱和气冷箱，对定径后的双层PE管进一步冷却；卷收机，将完成冷却的双层PE管进行卷收；以及双牵引机，提供双层PE管移动的拉力。其优点在于生产出的PE管韧性好、强度高、内外壁光滑、抗老化性能好，最大限度的保证了壁厚的均匀性，大大提高了生产的稳定性以及降低生产成本。
【专利说明】灌溉用双层PE管制作方法及其设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种PE管制作方法及其设备，尤其涉及一种灌溉用双层PE管制作方法及其设备。
【背景技术】
[0002]目前灌溉用PE给水管的生产方式存在着多方面的缺陷。基本都采用的是单层挤出以及2层(色标线)技术，成本高，效率低。单一的原材料配方使得生产出来的PE管韧性抗老化性能不好，使用寿命不长。一台或者两台挤出机的生产方式的出胶量无法满足。
[0003]现有的抽真空方式工作原理为真空水箱内设置一管道与真空水泵相连，管道出口高于水平面，通过真空泵工作将水箱内控制抽走，水箱形成真空状态存，此技术存在真空不稳定的情况以及水位有时会进入真空管道造成故障的情况，真空只要不稳定，生产出来的管材就一定有缺陷，造成报废。
[0004]现有的灌溉用PE管生产冷却方式为6米左右的水冷，当生产大规格的管材时，冷却效果很差，不能很好冷却管材，造成生产速度的降低，并且从冷却水出来的管材直接进入印子设备，因为管材带出了水，对印子设备的损害很大。
[0005]单牵引器因为皮带或履带的行走部均匀以及磨损就经常造成牵引力的不均匀进而造成生产的管材的壁厚不均匀，影响产品质量。
[0006]因此，如何提供一种生产效率高且质量高的灌溉用双层PE管制作方法及其设备是亟需解决的问题。
【发明内容】
[0007]针对上述提到的现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种生产效率高且质量高的灌溉用双层PE管制作方法及其设备。
[0008]本发明提供一种灌溉用双层PE管制作方法，具有这样的特征，包括以下步骤:
[0009]步骤A.按配方配比出内层原料、外层原料，充分干燥；
[0010]步骤B.将内层原料、外层原料和色标原料分别投入的三层共挤机的料筒内，由三层共挤的三层复合机头同时挤出具有色标的灌溉用双层PE管；
[0011]步骤C.定径套和外置真空水箱对灌溉用双层PE管进行定径，同时进行真空冷却；
[0012]步骤E.进行水冷后，再进入气冷箱进行气冷；
[0013]步骤G.卷收机进行收卷。
[0014]进一步，本发明提供一种灌溉用双层PE管制作方法，还可以具有这样的特征:其中，步骤A中的外层原料配方为:
[0015]LDPE (低密度聚乙烯)65%，
[0016]HDPE(高密度聚乙烯)15%，
[0017]LLDPE (线性低密度聚乙烯)5 %，[0018]EPE(茂金属聚乙烯-丙烯共聚物及聚丙烯共混物)5%，
[0019]炭黑色母5029A 5%,
[0020]抗老化母粒2760 5%。
[0021]进一步，本发明提供一种灌溉用双层PE管制作方法，还可以具有这样的特征:步骤E和步骤G之间还有步骤F:对灌溉用双层PE管进行印字。
[0022]进一步，本发明提供一种灌溉用双层PE管制作方法，还可以具有这样的特征:步骤B中，内层原料在挤塑前还进行过滤。
[0023]进一步，本发明提供一种灌溉用双层PE管制作方法，还可以具有这样的特征:步骤E为8米水冷后，再进行4米气冷箱气冷。
[0024]另外，本发明提供一种灌溉用双层PE管制作设备，具有这样的特征包括:三层共挤机，具有三台挤出机和三层复合机头，挤出带色标的灌溉用双层PE管；真空定径冷却装置，包括真空水箱和储水箱，储水箱与真空水箱相连，对挤出的灌溉用双层PE管进行定径并冷却；冷却装置，包括冷却水箱和气冷箱，对定径后的灌溉用双层PE管进一步冷却；卷收机，将完成冷却的灌溉用双层PE管进行卷收；以及双牵引机，提供灌溉用双层PE管移动的拉力。
[0025]进一步，本发明提供一种灌溉用双层PE管制作设备，还可以具有这样的特征:三层共挤机中的任意一台挤出机具有过滤装置。
[0026]进一步，本发明提供一种灌溉用双层PE管制作设备，还可以具有这样的特征:过滤装置包括过滤入口、过滤棒、过滤通道和连接模头；过滤入口一端与挤出机的螺杆出口连通，另一端与过滤棒的入口连通；过滤棒为圆棒，圆棒上具有若干个过滤孔；过滤通道的一端与过滤棒出口连通，另一端与连接模头的入口连通；连接模头的出口与三层复合机头连通。
[0027]进一步，本发明提供一种灌溉用双层PE管制作设备，还可以具有这样的特征:冷却水箱长度为8米，气冷箱的长度为4米。
[0028]进一步，本发明提供一种灌溉用双层PE管制作设备，还可以具有这样的特征:还包括印字机，设置在冷却装置和卷收机之间。
[0029]发明的有益效果
[0030]根据本发明提供的灌溉用双层PE管制作方法及其设备，因为外层原料的独特配方增加管材的硬度、生产出的PE管韧性好、强度高、内外壁光滑、抗老化性能好；内层材料使用30%的再生料。在不影响管材性能的基础上灌溉用PE给水管采用了多层挤出技术提高了生产效率，降低了原料成本。三层共挤机可以在不影响管材的性能的同时大大的降低生产PE管的成本，提高生产效率。真空定径冷却装置因为真空泵与外置水箱相连，不存在真空箱内水位闻低对真空稳定的影响，大大提闻了生广的稳定性。冷却装置的水冷加气冷的方式，不仅大大的提升管材的冷却速度，而且保护了印字机的正常工作。双牵引机设置能提供更平稳的牵引速度，最大限度的保证了壁厚的均匀性。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为灌溉用双层PE管制作设备的结构示意图。
[0032]图2为灌溉用双层PE管制作设备中三层共挤机的结构示意图。[0033]图3为三层共挤机中过滤装置的结构示意图。
[0034]图4为真空定径冷却装置的结构示意图。
[0035]图5为灌溉用双层PE管的主视图。
[0036]图6为灌溉用双层PE管的俯视图。
[0037]图7为灌溉用双层PE管制作方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
[0039]图1为灌溉用双层PE管制作设备的结构示意图。
[0040]如图1所示，灌溉用双层PE管制作设备包括:三层共挤机10、真空定径冷却装置20、冷却装置、印字机50、卷收机60和双牵引机70。
[0041]图2为灌溉用双层PE管制作设备中三层共挤机的结构示意图。
[0042]如图2所示，三层共挤机10包括三层复合机头12和与三层复合机头12连接的1#挤出机、2#挤出机、3#挤出机，挤出带色标的灌溉用双层PE管。1#挤出机采用全新料保证性能的以及优良的外观。2#挤出机采用回收料作为灌溉用PE管的内层，配合的比例经过研究测试完全达到国家的标准。3#挤出机挤出色标线。当然，三台挤出机可以更改挤出料的设定。每台挤出机通过吸料机将原料吸进料斗，通过下料管道进入料筒内。挤出机的螺杆对原料进行剪切、挤压、熔融和预塑化。
[0043]目前市场上使用的为一个或者两个的挤出机头，而多几套以及三机头可以在不影响管材的性能的同时大大的降低灌溉用PE管的成本；同时机头还可以灵活的使用，需要制作小规格的管材时，可以只开一台或者两台机头，需要制作大规格的管材的时候，一台或者两台机头的出胶量无法满足时就可以通过三台机头一起开启来满足需求而不需要另外单独购买一台大规格的生产线。
[0044]2#挤出机还设置了过滤装置11。
[0045]图3为三层共挤机中过滤装置的结构示意图。
[0046]如图3所示，过滤装置11包括过滤入口 4、过滤棒5、过滤通道6和连接模头7。过滤入口 4 一端与2#挤出机的螺杆出口连通，另一端与过滤棒5的入口连通。过滤棒5为圆棒，圆棒上具有若干个过滤孔。过滤通道6的一端与过滤棒5出口连通，另一端与连接模头7的入口连通。连接模头7的出口与三层复合机头12连通。
[0047]当2#挤出机作为管材的内层时使用的回料会有一些杂质在原料中，设置了过滤系统后，可以通过不同目数的过滤网来阻挡杂质进入挤出模具，从而保护模具以及保证了
产品的质量。
[0048]图4为真空定径冷却装置的结构示意图。
[0049]真空定径冷却装置20包括定径套21、真空水箱22和储水箱，储水箱与真空水箱22相连，对挤出的灌溉用双层PE管进行定径并冷却。初步成型的灌溉用双层PE管从模头出来后，从B孔进入定径套21，真空水箱22内因为真空水泵的原因在里面形成了真空，定径套21外面有一些小的沟槽跟真空水箱22相通，真空吸力通过这些沟槽将通过的PE管往外吸，A的尺寸为设计好的PE管的外径，持续的吸力将经过的PE管定径为我们设计的外径尺寸，得到定径的作用。真空水箱22的水同时也起到了冷却PE管的作用。[0050]真空定径冷却装置20采用了外置真空水箱的办法，在真空水箱22外部另外设置一个储水箱，这两个水箱通过管道相连，真空泵跟外置水箱相连，真空泵通过排掉外置真空箱内的空气进而让真空水箱也达到真空的效果，因为真空泵与外置水箱相连，不存在真空箱内水位高低对真空稳定的影响。
[0051]现有的抽真空方式工作原理为真空水箱内设置一管道与真空水泵相连，管道出口高于水平面，通过真空泵工作将水箱内控制抽走，水箱形成真空状态存，此技术存在不真空不稳定的情况以及水位有时会进入真空管道造成故障的情况，真空只有不稳定，生产出来的管材就一定有缺陷，造成报废。本发明提供的双层PE管制作设备中的真空定径冷却装置大大提高了生产的稳定性。
[0052]冷却装置采用的是水冷加气冷方式，包括冷却水箱和气冷箱，对定径后的双层PE管进一步冷却。冷却水箱为2段4米长，即共8米长的冷却水箱30。冷却水箱30后为4米长的气冷箱。气冷箱40不但能对双层PE管进行再冷却，而且在气冷箱内还将管材上附带的水珠给吹下，保护了印字机的正常使用。
[0053]真空定径冷却后的PE管温度在40-50度，进入冷却水箱的冷却水槽，冷却水槽里面装满了冷却水，冷却水是经过冷却塔降温过的水基本保持在25度左右并且一直在循环保持水温，PE管进过两个4米的冷却水槽后温度降低，PE管完全基本成型并且椭圆度、硬度的定型也在此完成。气冷箱40是PE管在经过水冷环节后，到达的一个没有水的气冷箱，气冷箱40的气冷槽两边装有若干个气嘴对着PE管，持续的吹气也将帮助PE管的温度进一步降低，另外持续的吹气也将管子表面有冷却水槽带出的水珠全部吹落，保证进入印字设备以及后续工序的干燥。
[0054]现有的灌溉用PE管生产冷却方式为6米左右的水冷，当生产大规格的管材时，冷却效果很差，不能很好冷却管材，造成生产速度的降低，并且从冷却水出来的管材直接进入印子设备，因为管材带出了水，对印子设备的损害很大。本发明提供的双层PE管制作设备中的12米冷却装置大大的提升管材的冷却速度，为生产速度的提升提供了保障。
[0055]印字机50设置在冷却装置之后双层PE管进行印字。卷收机60设置在印字机50后，将印字完成后的双层PE管进行卷收。
[0056]双牵引机70，一台牵引机设置在冷却装置和打字机之间，另一台设置在打字机和卷收机之间，提供双层PE管移动的拉力。双牵引机的位置可以根据需要调整设置。双牵引器相对单牵引器而言，好处在于能提供更平稳的牵引速度，当一台牵引的时候，因为皮带或履带的行走部均匀以及磨损就经常造成牵引力的不均匀进而造成生产的管材的壁厚不均匀，影响产品质量。在双牵引的情况下，在两台牵引机速度设置是一致的，在它们之间工作是能现成一个相互的拉力，保证给管材牵引力均匀，当一台出现偏差的同时，另一台就能马上的给予校正，保证速度的均匀，进而最大限度的保证了壁厚的均匀性。
[0057]图5为灌溉用双层PE管的主视图。
[0058]图6为灌溉用双层PE管的俯视图。
[0059]如图5和图6所示，本发明提供的灌溉用双层PE管制作设备制作出的灌溉用双层PE管的结构:色标线层1、外层2和内层3。
[0060]外层2的原料配方为:
[0061]LDPE (低密度聚乙烯)65% ;[0062]HDPE(高密度聚乙烯)15%，增加管材的硬度；
[0063]LLDPE (线性低密度聚乙烯)5 %，，保持原料更大的粘度，增强流动性；
[0064]EPE(茂金属聚乙烯-丙烯共聚物及聚丙烯共混物)5%，提高产品的弹性、柔韧性、曲绕性；
[0065]炭黑色母5029A 5 %，增加炭黑含量；
[0066]抗老化母粒2760 5%,抗氧化、抗紫外；
[0067]该原料配方，韧性好、强度高、内外壁光滑、抗老化性能好。
[0068]外层3的原料配方为:外层2的原料配方的基础上添加抗老化以及色母，总使用30%的再生料。在不影响管材性能的基础上灌溉用PE给水管采用了多层挤出技术提高了生产效率，降低了原料成本。
[0069]图7为灌溉用双层PE管制作方法的工艺流程图。
[0070]如图7所示，灌溉用双层PE管制作方法的工艺流程如下:
[0071]步骤A.按配方配比出内层原料、外层原料，充分干燥。
[0072]将原料安装配方的比例配好后，放入拌料机进行搅拌使各种原料配比均匀；将配好的原料按制定的温度以及时间进行烘烤去除水分，充分干燥。
[0073]步骤B.将内层原料、外层原料和色标原料分别投入的三层共挤机的料筒内，由三层共挤的三层复合机头同时挤出具有色标的双层PE管；
[0074]充分干燥后的原料通过真空吸料机将原料吸进料斗，通过下料管道进入料筒内。挤出开始后，料筒内的料落入挤出机的螺杆内进行剪切、挤压，挤出机在对原料进行熔融和预塑化。原料塑化后被挤入模头内由三层复合机头挤出进行初步的成型。
[0075]在装入添加了再生料的内层原料的2#挤出机在挤塑前还进行过滤。
[0076]步骤C.定径套和外置真空水箱对双层PE管进行定径，同时进行真空冷却。
[0077]初步成型的管子在挤出模头后进入真空定径套部分，定径套配合真空负压精确控制了管材的外径尺寸。
[0078]步骤E.为8米水冷后，再进行4米气冷箱气冷。
[0079]被定径后的管材在继续通过真空冷却箱的同时被冷却下来，此时的管材以及基本成型，
[0080]步骤F.对双层PE管进行印字。
[0081]步骤G.卷收机进行收卷。
[0082]收卷设备进行收卷后打包下架，完成生产过程。
[0083]步骤H.对完成生产的双层PE管产品进行测量和测试，合格后，包装入库。
[0084]整个过程中，管材挤出模头后的往真空箱内移动的拉力是挤出机的牵引器提供的。
【权利要求】
1.一种灌溉用双层PE管制作方法，其特征在于，具有以下步骤: 步骤A.按配方配比出内层原料、外层原料，充分干燥； 步骤B.将所述内层原料、所述外层原料和色标原料分别投入的三层共挤机的料筒内，由所述三层共挤的三层复合机头同时挤出具有色标的灌溉用双层PE管； 步骤C.定径套和外置真空水箱对所述灌溉用双层PE管进行定径，同时进行真空冷却； 步骤E.进行水冷后，再进入气冷箱进行气冷； 步骤G.卷收机进行收卷。
2.根据权利要求1所述的灌溉用双层PE管制作方法，其特征在于: 其中，所述步骤A中的所述外层原料配方为: LDPE(低密度聚乙烯)65%, HDPE (高密度聚乙烯)15%， LLDPE (线性低密度聚乙烯)5 %， EPE(茂金属聚乙烯-丙烯共聚物及聚丙烯共混物)5%, 炭黑色母5029A 5%, 抗老化母粒2760 5%。
3.根据权利要求1所述的灌溉用双层PE管制作方法，其特征在于: 其中，所述步骤E和步骤G之间还有步骤F:对所述灌溉用双层PE管进行印字。
4.根据权利要求1所述的灌溉用双层PE管制作方法，其特征在于: 其中，所述步骤B中，所述内层原料在挤塑前还进行过滤。
5.根据权利要求1所述的灌溉用双层PE管制作方法，其特征在于: 其中，所述步骤E为8米水冷后，再进行4米气冷箱气冷。
6.一种灌溉用双层PE管制作设备，其特征在于包括: 三层共挤机，具有三台挤出机和三层复合机头，挤出带色标的灌溉用双层PE管；真空定径冷却装置，包括定径套、真空水箱和储水箱，所述储水箱与所述真空水箱相连，对挤出的所述灌溉用双层PE管进行定径并冷却； 冷却装置，包括冷却水箱和气冷箱，对定径后的所述灌溉用双层PE管进一步冷却； 卷收机，将完成冷却的所述灌溉用双层PE管进行卷收；以及 双牵引机，提供所述灌溉用双层PE管移动的拉力。
7.根据权利要求6所述的灌溉用双层PE管制作设备，其特征在于: 其中，所述三层共挤机中的任意一台挤出机具有过滤装置。
8.根据权利要求7所述的灌溉用双层PE管制作设备，其特征在于: 其中，所述过滤装置包括过滤入口、过滤棒、过滤通道和连接模头； 所述过滤入口一端与所述挤出机的螺杆出口连通，另一端与所述过滤棒的入口连通； 所述过滤棒为圆棒，所述圆棒上具有若干个过滤孔； 所述过滤通道的一端与所述过滤棒出口连通，另一端与所述连接模头的入口连通； 所述连接模头的出口与所述三层复合机头连通。
9.根据权利要求6所述的灌溉用双层PE管制作设备，其特征在于: 其中，所述冷却水箱长度为8米，所述气冷箱的长度为4米。
10.根据权利要求6所述的灌溉用双层PE管制作设备，其特征在于:还包括印字机，设置在所述冷却装`置和所述卷收机之间。
【文档编号】B29C47/56GK103770308SQ201310726435
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】吕名礼, 张中华, 吴竹, 吕名华, 吴小李, 朱登平 申请人:上海华维节水灌溉有限公司