[發明專利]一種熱塑性纏繞增強塑料復合管的生產裝置及制備方法

在審

• 申請號: 201310656110.9
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN104690933A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 楊桂生;徐龍彬
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: B29C47/00
• 分類號: B29C47/00;B29C47/02;B29C47/08;B29B11/00;B29L23/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

1.一種熱塑性纏繞增強塑料復合管的生產裝置，其特征在于：該設備包括從左到右依次設置的內管擠出模塊、增強層纏繞模塊、外管擠出模塊和切割模塊。

2.根據權利要求1所述的熱塑性纏繞增強塑料復合管的生產裝置，其特征在于：所述的內管擠出模塊包括從左到右依次排列的內管擠出機（1）、真空定徑槽（21）、噴淋冷卻槽（31）和履帶牽引機（41）。

3.根據權利要求1所述的熱塑性纏繞增強塑料復合管的生產裝置，其特征在于：所述的增強層纏繞模塊包括的加熱裝置和連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞裝置為2組或2組以上，其中加熱裝置和連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞裝置間隔排列；

或所述的增強層纏繞模塊包括從左到右依次排列的第一加熱裝置（51）、第一連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞裝置（61）、第二加熱裝置（52）、第二連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞裝置（62）。

4.根據權利要求1所述的熱塑性纏繞增強塑料復合管的生產裝置，其特征在于：所述的外管擠出模塊包括從左到右依次排列的加熱裝置（53）、外管擠出機（7）、真空定徑槽（22）、噴淋冷卻槽（32）和履帶牽引機（42）；

或所述的切割模塊包括復合切割機（8）。

5.根據權利要求3或4所述的熱塑性纏繞增強塑料復合管的生產裝置，其特征在于：所述加熱裝置的加熱方式選自熱風箱、紅外線加熱器、高頻感應加熱器或者電阻絲加熱器中的一種或者一種以上；

或所述的加熱裝置內壁設置有測溫儀（9）。

6.根據權利要求3所述的熱塑性纏繞增強塑料復合管的生產裝置，其特征在于：所述的連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞裝置包括底座、伺服電機和旋轉機架，所述的旋轉機架中心部位設有供內管通過的通孔，通孔通過軸承與底座轉動連接，旋轉機架上安裝有放卷盤（12）、導向輥（13）和張力調節裝置（14），放卷盤上導出的帶狀連續纖維增強熱塑性復合材料依次通過導向輥（13）和張力調節裝置（14）導至內管的表面，伺服電機帶動旋轉機架旋轉使帶狀連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞到內管上。

7.根據權利要求6所述的熱塑性纏繞增強塑料復合管的生產裝置，其特征在于：所述的旋轉機架上設有1～6個放卷盤（12）和與之配套的導向輥（13）及張力調節裝置（14）。

8.一種利用權利要求1-7中利用上述設備生產熱塑性纏繞增強塑料復合管的方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）經擠出機（1）擠出內管，通過（41）履帶牽引機牽引，內管通過真空定徑槽（21）定徑和噴淋水冷卻槽（31）冷卻定型；

（2）冷卻定型后的內管經過加熱裝置（51）加熱，經過連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞裝置（61）將連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞到內管表面，再經過加熱裝置（52）加熱，經過連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞裝置（62）將連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞到管材表面，經過上述加熱和纏繞在內管外面制得增強層；

（3）步驟（2）中制得的帶有增強層的管材經過加熱裝置（53）加熱，然后通過外管擠出機模頭，在增強層外包覆一層塑料外管，然后通過真空定徑槽定徑和噴淋水冷卻槽冷卻定型，最后牽引、切割，得到熱塑性纏繞增強塑料復合管。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述的內管的外徑為80～400mm；

或步驟（2）中所述的連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞裝置上卷盤放置的數量為1～6個；纏繞過程中的纏繞角度為55°～75°；增強層的厚度為0.5～5mm；

或步驟（2）中所述的連續纖維增強熱塑性復合材料的寬度d=（π×D×cosα）/n；其中D表示內管外徑，n表示纏繞滿一層需要的纏繞裝置上設置放卷盤數量；α為纏繞角度；

或步驟（2）中制備增強層過程中，連續纖維增強熱塑性復合材料的纏繞以交叉纏繞為主，環向纏繞為輔。

10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述加熱裝置對內管的加熱溫度控制在內管表面溫度大于100℃，但不使內管坍塌變形。