热塑性连续纤维预浸编织绳热熔缠绕波纹管及其制造设备的制作方法

本发明涉及用松散的或黏附的纤维状材料增强高分子化合物领域，具体为一种热塑性连续纤维预浸编织绳热熔缠绕波纹管及其制造设备。

背景技术

随着国内外城市建设规模不断扩大与农村城镇化的规模扩大，作为接纳城镇、城市、乡村雨污水管排放的管网使用量越来越大，管径也越来越大、埋地也越来越深对管道强度也越来越高，因此需要大量的高质量排污管道来支持城镇的雨污水排放。

在国内市场上，现有雨污水管绝大多数采用的都是塑料波纹管或者塑料与金属复合管如钢带增强波纹管，由于制造塑料波纹管的材料其自身强度不够高，需要通过结构设计增加管壁高度继而推高管道的抗压环刚度，所以会增加制造材料成本尤其是800mm以上大直径管道成本更高，市场没有竞争力；以钢带外缠绕的钢塑波纹管，经过钢材增强与塑料导流分工合作的结构设计，具有巨大的强度与节约材料成本的优势，通过材料与结构的优化设计，具有巨大的发展空间与市场发展空间，尤其是直径越大越需要这种优化设计。然而，钢材与塑料力学性能差异巨大，尤其是用于束缚钢带与内管结合一体弹性模量与拉伸强度差异10倍以上，以带材整体面积非单丝小面积的缠绕于内管的钢带，在温差变化下尤其是高温状态下，暴晒在施工现场的钢带波纹管极易被扩大圈径的钢带直接拉破包覆其外表束缚的塑料层，而出现钢带与内层管脱圈现象，当温度减低后，内层塑料直径收缩量大，缠绕其外表的钢带几乎不会产生缩径现象，此时包覆在钢带的塑料束缚层无法承受内层管的收缩应力而拉断缠绕塑料与内层管的束缚层即使钢带与内层管分离而极大降低埋设在地下管网的抗外压强度而无法工作，造成埋设在地下管网失去稳定而形变，造成市政道路塌陷的现象屡屡发生，严重影响着城市交通安全。

用无机纤维材料缠绕增强管道，虽然其弹性模量强度等力学性能没有改变，因其极小面积的断面后，丝状的无机材料其缠绕后其弹力就极小，所以可按照设计的形状稳定状态层叠在管道中起到增强抗压的作用。然而单丝状态的纤维束聚合在一起时候，处于分散游离状态的纤维束，在晃动变动情况下，纤维表面会产生自摩擦而产生微小开裂继而缩小断面减小拉伸强度，因此说单丝纤维材料其表面没有经过塑料预先浸渍包覆长期使用具有不断降低强度的趋势而造成管道强度降低趋势，所以说原状的无机纤维丝束不可以直接作为增强材料用于制造产品使用。

鉴于以上塑料材料强度低、钢带增强易分离、原状无机丝束增强寿命期短等问题，本发明通过材料设计与结构设计来解决塑料材料强度低、钢带增强易分离、原状无机丝束增强寿命期短的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，通过塑料与无机纤维复合增强制造复合管来达到极大提高制造材料的自身强度继而提高管道的强度，本发明公开了一种热塑性连续纤维预浸编织绳热熔缠绕波纹管及其制造设备。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种连续纤维预浸矩形绳缠绕波纹雨污管，其特征是：热熔缠绕波纹管由塑料内层管与内层管外壁连续缠绕热塑性连续纤维预浸矩形绳组成。

所述的热塑性预浸编织绳是以热塑性塑料预浸束编织绳在熔融温度条件下与塑料内层管外层壁熔合后组成多组平行t形板后整体卷曲冷却定型制造波纹管。

所述的连续纤维预浸编织绳是以塑料含量30%～40%和纤维含量70%～60%质量比没，以多股连续纤维预浸束熔融条件下合股编织组成。

所述的连续纤维预浸矩形绳缠绕波纹雨污管，其特征是热熔缠绕波纹管(10)是用整体多组平行t形板板边热涂同晶塑料熔体后斜向搭接卷曲成型制造复合材料波纹管。

所述的连续纤维预浸矩形绳缠绕波纹雨污管制造设备，包括多组热塑性连续纤维预浸矩形绳放卷加热箱、整体多组平行t形板材平口模具、及其侧面连接板材单螺杆挤出机、板边热涂同晶塑料熔体模具、及其侧面连接的热涂单螺杆挤出机、能随机调节直径的卷曲机、管材切割机、收料平台，

多组热塑性连续纤维预浸编织绳放卷加热箱、整体多组平行t形板材平口模具、板边同晶塑料熔体热涂模具、能随机调节直径的卷曲机、管材切割机和收料平台依次连接，整体多组平行t形板材平口模具的侧面连接板材单螺杆挤出机，板边同晶塑料熔体热涂模具的侧面连接热涂单螺杆挤出机。

所述的连续纤维是指玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。

所述的热塑性塑料是指聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等。

所述的连续纤维预浸矩形绳是指长高比1:1～1:50结构尺寸。

本发明通过改变外缠复合纤维材料的形状，以多股合编形状超高强度与极好韧性、硬度、耐磨的连续纤维预浸编织绳缠绕在内管外壁来提高管材断面壁厚高度继而来极大提高管道断面惯性矩数据，继而提高波纹管的抗压与环刚度强度的同时，最大限度的节约制造材料和管材成本；

通过将无机纤维束预先用塑料材料做预浸包覆来改变其原丝束状态继而极大提高其稳定性与所制造增强的管道安全性于长期寿命性；

通过用同晶结构的基体塑料热熔熔贴的方法，将外缠绕的增强预浸绳有机的与内层管结合成为整体，实现在温度冷热极限温差变化下，外缠的增强连续纤维预浸矩形绳稳定的束缚在内层管外层并与之整体受力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中制造热熔缠绕波纹管的整体多组平行t形板的结构示意图；

图3是本发明的制造设备的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

一种热塑性连续纤维预浸编织绳热熔缠绕波纹管，如图1所示，具体结构是：热熔缠绕波纹管(10)由塑料内层管11与内层管11外壁连续缠绕热塑性连续纤维预浸编织绳12组成，如图1所示；

所述的热塑性预浸编织绳12是以热塑性塑料预浸束编织绳在熔融温度条件下与塑料内层管11外层壁熔合后组成多组平行t形板后整体卷曲冷却定型制造波纹管；

所述的连续纤维预浸编织绳是以塑料含量30%～40%和纤维含量70%～60%质量比没，以多股连续纤维预浸束熔融条件下合股编织组成；

热熔缠绕波纹管10是用整体多组平行t形板，如图2所示，所述t形板由塑料板13下贴覆热塑性预浸编织绳12构成，塑料板13边热涂同晶塑料熔体后斜向搭接卷曲成型制造复合材料波纹管。

所述的连续纤维是指玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。

所述的热塑性塑料是指聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等。

所述的连续纤维预浸矩形绳是指长高比1:1～1:50结构尺寸。

本实施例的制造设备，如图3所示：包括多组热塑性连续纤维预浸编织绳放卷加热箱1、整体多组平行t形板材平口模具2、及其侧面连接板材单螺杆挤出机21、板边同晶塑料熔体热涂模具3、及其侧面连接的热涂单螺杆挤出机31、能随机调节直径的卷曲机4、管材切割机5和收料平台6，

多组热塑性连续纤维预浸编织绳放卷加热箱1、整体多组平行t形板材平口模具2、板边同晶塑料熔体热涂模具3、能随机调节直径的卷曲机4、管材切割机5和收料平台6依次连接，整体多组平行t形板材平口模具2的侧面连接板材单螺杆挤出机21，板边同晶塑料熔体热涂模具3的侧面连接热涂单螺杆挤出机31。