一种连续纤维缠绕搭接结构粘结性塑料高压复合管的制作方法

1.本实用新型属于塑料管道制造领域，具体涉及一种连续纤维缠绕搭接结构粘结性塑料高压复合管。


背景技术：

2.连续纤维(cfrt)增强塑料管作为一种新型的复合管道以其重量轻、强度高、成本低、耐腐蚀、绿色环保等一系列的独特优势，在市政、水利、煤炭、化学、油气等领域等有着巨大的应用前景，受到管道行业的广泛关注，因此，近些年来连续玻璃纤维增强聚乙烯管复合材料及其工艺研究都进展十分迅速。
3.国内外的管道企业对连续纤维增强管复合材料及其工艺进行了深入的研究，也取得了一些成果，比如荷兰airborne公司开发成功的连续纤维增强热塑性塑料增强复合管2012年获得了jec美洲创新奖。美国企业composite fluid transfer llc开发成功的连续纤维增强聚乙烯管获2013jec美国创新奖。国内企业如晨光、伟星、合宁等企业也在积极开发纤维增强复合管等等。但目前产品大都集中在小口径(200mm以下)管道或者低压排水管道等市场领域，而大口径管道开发领域存在产品成本高，生产效率低，市场竞争力不强等缺点，无法在大口径管道领域市场上大规模的推广和应用，纤维增强大口径热塑性管道国内外都处在开发阶段。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种连续纤维缠绕搭接结构粘结性塑料高压复合管。
5.本实用新型的一种连续纤维缠绕搭接结构粘结性塑料高压复合管，从内到外依次为塑料内管层、搭接结构增强芯层和外层。
6.搭接结构增强芯层由多条连续纤维预浸带沿内管轴向按设定角度α左右向交错缠绕热熔敷设熔贴在内管层上；第一条连续纤维预浸带从左向右螺旋缠绕热熔敷设熔贴覆盖于内管层上，缠绕的带与带之间搭接重复区域；第二条连续纤维预浸带从右向左螺旋缠绕热熔敷设熔贴覆盖于第一条连续纤维预浸带上，缠绕的带与带之间搭接重复区域；直至缠绕完所有连续纤维预浸带。
7.进一步的，搭接重复区域宽度8-15mm。
8.进一步的，连续纤维预浸带螺旋缠绕夹角α取值40
°
～75
°
。
9.进一步的，复合管管径不大于1600mm。
10.进一步的，连续纤维预浸带材料为pp、pe、pert或其它热塑性塑料。
11.进一步的，外层由挤出机挤出包覆或不同形状结构体连续缠绕熔接而成，结构体包括矩形、梯形、三角形、u型和圆形。
12.本实用新型的有益技术效果为：
13.本实用新型在结构上设计合理，制作起来方便快捷，实用性很高，适合推广使用；
本实用新型管材具有高刚度、高柔度，能承受外压负载，是高刚度、抗拉、抗压的复合管。
附图说明
14.图1为本实用新型管材结构图。
15.图2为本实用新型第一条连续纤维预浸带缠绕示意图。
16.图3为本实用新型第二条连续纤维预浸带缠绕示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细说明。
18.本实用新型的一种连续纤维缠绕搭接结构粘结性塑料高压复合管，如图1所示，从内到外依次为塑料内管层1、搭接结构增强芯层2和外层3，复合管管径不大于1600mm。
19.内管层1为单种热塑性塑料或由热塑性塑料、阻隔剂、胶黏剂和塑料组成的多层内管。
20.搭接结构增强芯层2由多条连续纤维预浸带沿内管轴向按设定角度α左右向交错缠绕热熔敷设熔贴在内管层1上。如图2所示，第一条连续纤维预浸带21从左向右螺旋缠绕热熔敷设熔贴覆盖于内管层1上，缠绕的带与带之间搭接重复区域20，搭接重复区域20宽度8-15mm。如图3所示，第二条连续纤维预浸带22从右向左螺旋缠绕热熔敷设熔贴覆盖于第一条连续纤维预浸带21上，缠绕的带与带之间搭接重复区域20；直至缠绕完所有连续纤维预浸带。
21.进一步的，连续纤维预浸带螺旋缠绕夹角α取值40
°
～75
°
。
22.进一步的，连续纤维预浸带材料为pp、pe、pert或其它热塑性塑料。
23.外层3由挤出机挤出包覆或不同形状结构体连续缠绕熔接而成，结构体包括矩形、梯形、三角形、u型和圆形。
24.本实用新型由塑料内管层1、搭接结构增强芯层2和外层3构成三层的高刚度、抗拉、抗压的复合管管体。由搭接结构增强芯层2独立承担或与内外层塑料管联合承担复合管轴向拉力与环向压力综合应力。
25.环向负载(应力)：内压形成的环向应力由螺旋缠绕的连续纤维带层承受，设计安全系数 3。
26.轴向负载(应力)：在制造搬运过程中和埋设后因为不均匀下沉等形成的轴向应力由轴向热熔敷设的连续纤维预浸带层承受。
27.外压负载：外层采用结构图形式，管材具有高刚度、高柔度，能承受外压负载(如埋地铺设)。
28.实验测得本发明管道系统高压力1.6mpa～40mpa，满足口径不大于1600mm以上对轴向拉力与环向压力综合力学的要求。


技术特征：
1.一种连续纤维缠绕搭接结构粘结性塑料高压复合管，其特征在于，复合管从内到外依次为塑料内管层(1)、搭接结构增强芯层(2)和外层(3)；所述搭接结构增强芯层(2)由多条连续纤维预浸带沿内管轴向按设定角度α左右向交错缠绕热熔敷设熔贴在内管层(1)上；第一条连续纤维预浸带(21)从左向右螺旋缠绕热熔敷设熔贴覆盖于内管层(1)上，缠绕的带与带之间搭接重复区域(20)；第二条连续纤维预浸带(22)从右向左螺旋缠绕热熔敷设熔贴覆盖于第一条连续纤维预浸带(21)上，缠绕的带与带之间搭接重复区域(20)；直至缠绕完所有连续纤维预浸带。2.根据权利要求1所述的一种连续纤维缠绕搭接结构粘结性塑料高压复合管，其特征在于，所述搭接重复区域(20)宽度8-15mm。3.根据权利要求1所述的一种连续纤维缠绕搭接结构粘结性塑料高压复合管，其特征在于，所述连续纤维预浸带螺旋缠绕夹角α取值40
°
～75
°
。4.根据权利要求1所述的一种连续纤维缠绕搭接结构粘结性塑料高压复合管，其特征在于，所述复合管管径不大于1600mm。5.根据权利要求1所述的一种连续纤维缠绕搭接结构粘结性塑料高压复合管，其特征在于，所述连续纤维预浸带材料为pp、pe或pert。6.根据权利要求1所述的一种连续纤维缠绕搭接结构粘结性塑料高压复合管，其特征在于，所述外层(3)由挤出机挤出包覆或不同形状结构体连续缠绕熔接而成，结构体包括矩形、梯形、三角形、u型和圆形。

技术总结
本实用新型公开了一种连续纤维缠绕搭接结构粘结性塑料高压复合管，从内到外依次为塑料内管层、搭接结构增强芯层和外层；搭接结构增强芯层由多条连续纤维预浸带沿内管轴向按设定角度α左右向交错缠绕热熔敷设熔贴在内管层上；第一条连续纤维预浸带从左向右螺旋缠绕热熔敷设熔贴覆盖于内管层上，缠绕的带与带之间搭接重复区域；第二条连续纤维预浸带从右向左螺旋缠绕热熔敷设熔贴覆盖于第一条连续纤维预浸带上，缠绕的带与带之间搭接重复区域；直至缠绕完所有连续纤维预浸带。本实用新型在结构上设计合理，制作起来方便快捷，实用性很高，适合推广使用；本实用新型管材具有高刚度、高柔度，能承受外压负载，是高刚度、抗拉、抗压的复合管。抗压的复合管。抗压的复合管。


技术研发人员：杨维国
受保护的技术使用者：四川慧科合创机械技术有限公司
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/5/31