[发明专利]一种增韧增强结构壁管材及其制造设备、制造方法

说明书

本发明涉及一种增韧增强结构壁管材。其包括管壁和加强筋，管壁包括第一异形条状塑料型材、玻纤带和第二异形条状塑料型材，第一异形条状塑料型材以中心线为轴线作螺旋缠绕形成螺旋圆周，其各相邻第一异形条状塑料型材边缘相互搭接融合形成连续实壁管状结构；玻纤带和第二异形条状塑料型材同样螺旋缠绕的形式分别压合于第一异形条状塑料型材和玻纤带上，加强筋为双壁波纹管，双壁波纹管以同样螺旋缠绕的形式跨压于第二异形条状塑料型材的外侧壁上。通过片状玻纤带螺旋缠绕成型，解决了现有结构壁管原来结构波谷底部板带层相对较薄，不耐拉、也不抗压的问题，采用双壁波纹管作为增强管，有效增强了管材的环刚度；可以无内应力弯曲。

技术领域

本发明涉及一种增韧增强结构壁管材，还涉及这种管材的制造设备和制造方法。

背景技术

在城市的下水管和各种排污管中，各种形式的塑料管材的使用越来越多。由于其管内通常不存在有压力，为提高其抵抗外来压力或冲击的性能，在管壁外周设置有不同形式的加强筋结构。目前这种结构形式的塑料管材及相应的制备方法可有如下几种：

第一种类型是采用直接挤出成型的塑料管材，最具代表性的是直接挤出成型的双壁波纹管，其内壁层是连续平顺的表面，外壁层是中空的波形结构，制造时，内壁层是由熔融状态下的塑料挤出形成的连续管材；作为加强筋结构的外壁层，则是在管内壁层的塑料还没有完全冷却的情况下，将另一具有中空波形结构形式的连续加强筋结构层的相应“波谷”部位熔接在管壁的外周面上。该管材外壁层的中空波形加强结构虽然能有效的增强管材的刚性，但其制造设备的价格非常昂贵，推广应用难度很大。

第二种类型是以螺旋缠绕成型的塑料管材，其中最具有代表性的是聚乙烯缠绕结构壁A型管，内肋螺旋波纹管、缠绕波纹管。

该类型管的制造，是先由第一挤塑机挤出具有各种中空结构的聚乙烯带状型材，经真空水冷定型后，连续且并排螺旋缠绕在成型辊轴的有螺旋角度的多根辊轴上，与此同时，再由第二挤塑机不断地向并排螺旋缠绕的该带状型材的相邻侧面间隙中挤出熔融的塑料条，并经压轮碾压，带状型材的相邻部位由聚乙烯熔胶粘接在一起。因带状型材的中空结构不同，形成具有各种中空结构类型的聚乙烯缠绕增韧增强结构壁管材。然而此工艺存在以下缺陷：

(1)、带状型材经水冷后再由熔胶粘接形成管壁，由于是冷热粘接，会由于带状型材的温度控制偏差而影响到粘接缝的质量；同时由于熔胶和带状型材非同时冷却，冷却收缩也会造成管道内壁不够平滑。

(2)、带状型材经水冷后再弯曲缠绕，弯曲内应力决定了该类管材结构高度受限，成型后管壁惯性力矩小，不利于经济地提高管材的环刚度。

第三种类型是热态工艺聚乙烯缠绕结构壁管，该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，以聚丙烯单壁波纹管为辅助支撑结构，制成的一种具有较高抗外压能力的增韧增强结构壁管材。但是，该类管材底部板带层相对较薄，不耐拉、也不抗压；另外对于生产大口径的管材时，通常采用增加原材料的方式来满足刚度的需求。导致原材料消耗多，缠绕时间长，产品重量重，成本高。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种增韧增强结构壁管材及其制造设备、制造方法，其采用的技术方案如下：