[發明專利]竹砂纏繞復合管的制備方法

有效

• 申請號: 201410319366.5
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104089105A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 朱鑫;葉柃;楊會清;周林英;沈樹林
• 申請（專利權）人: 浙江鑫宙竹基復合材料科技有限公司
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14;F16L58/02
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 陳琳

技術領域

本發明涉及一種竹砂纏繞復合管的制備方法，該竹砂纏繞復合管應用于農業灌溉、給排水及石油化工防腐等領域。

背景技術

目前在給農業灌溉、給排水及石油化工防腐行業，普遍采用水泥管、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、玻璃鋼管（玻璃纖維增強塑料管、玻璃纖維增強塑料夾砂管）、鋼管、球墨鑄鐵管等傳統管道。水泥管成本低，但強度低，重量重，管接頭易漏；聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯管道質輕、光滑且耐腐蝕，但剛度和強度方面有所不足且原料均為石油化工合成制品；玻璃鋼管及玻璃鋼夾砂管具有耐腐蝕、強度高、流體阻力小、剛度大的優點，但產品采用主要原料增強材料為高能耗的玻璃纖維，樹脂為石油化工合成制品，產品及廢料不可回收、不環保。鋼管、球墨鑄鐵管等金屬管道具有高能耗、高污染、不環保的缺點。因此使用這類管道產品，消耗著大量寶貴的石油資源、大量的能耗、資源不可再生、且在生產過程中對環境污染有較大的污染。近幾年已發明的竹復合管符合節能環保、資源可再生等先進理念，且價格低于其它傳統管道（除水泥管），但在低壓力高剛度使用領域，特別是農業灌溉領域，價格仍然偏高。為解決這一問題，急需研制出節能環保、資源可再生，且價格特別低廉的新型管道來替代。

專利號為201320697993.3，專利名稱為“熱固型竹砂復合壓力管”的中國專利中公開了一種熱固型竹砂復合壓力管，其徑向由內至外分別設置有內襯層、內增強層、砂膠層、外增強層和外防護層，其特征在于：所述的內襯層和外防護層之間由內至外依次設置有竹篾纏繞而成的內增強層、礦砂膠水攪拌而成的增厚層和竹篾纏繞而成的外增強層，其說明書中公開了部分該壓力管的制備方法，但未涉及關鍵的砂膠層的制備方法，砂膠層制作的難點在于制作過程中石英砂、樹脂的混合和砂膠的輸送纏繞。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中的不足而提供一種適用于不同管徑和加砂厚度需求，降低竹復合管生產成本的竹砂纏繞復合管的制備方法。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是：一種竹砂纏繞復合管的制備方法，依次制備該竹砂纏繞復合管徑向由內至外的內襯層、內增強層、增厚層、外增強層和外防護層，其特征在于：在制備內增強層時，將竹篾帶逐層環向螺旋交叉纏繞在內襯層外直到設計厚度，在纏繞的同時加入樹脂混合物，形成內增強層，在竹篾帶上附著砂膠，竹篾帶和砂膠均勻地纏繞在內增強層外，砂膠形成增厚層的同時竹篾帶形成外增強層，所述的砂膠中石英砂質量比為75%-88%，樹脂質量比為12%-25%。本發明采用竹篾帶作為砂膠的承載物，使得增厚層和外增強層同步制成，簡化了生產步驟，提高了生產效率。上述配方的砂膠能滿足不同加砂方法和加砂厚度的需求，使得制成的復合管成品滿足低壓力高剛度的使用需求。

本發明制備外增強層時，根據設計厚度要求將單獨的竹篾帶繼續逐層環向螺旋交叉纏繞在附著砂膠的那層竹篾帶外，在纏繞的同時加入樹脂混合物。本發明將強度大的內增強層和外增強層分布在受彎曲應力最大的內層和外層，而強度較低的增厚層分布在兩者的中間，結構更加合理。外增強層根據設計要求可以單獨采用竹篾帶繼續環向螺旋交叉纏繞，以增加厚度。

本發明采用濕法加砂的方式形成增厚層：在砂箱中盛放粗細為30目~120目的石英砂，砂箱漏嘴位于輸送帶上方，根據管徑和夾砂厚度，通過控制輸送帶的傳送速度來計量出砂量，樹脂通過樹脂泵注入攪拌裝置，將計量好的石英砂通過輸送帶輸送到攪拌裝置中與樹脂混合攪拌成砂膠，砂膠中石英砂質量比為75%-88%，樹脂質量比為12%-25%，砂膠通過攪拌裝置的輸送槽進入放置于竹篾帶上方的出料斗中，出料斗下方出口與竹篾帶同寬，砂膠淋落在正向直管模具輸送纏繞的竹篾帶上，竹篾帶和砂膠均勻纏繞在內增強層外直到達到指定厚度，同步制成增厚層和外增強層。采用濕法加砂工藝的好處是樹脂和石英砂攪拌混合充分，節約樹脂，同時一次加砂的厚度大，適用于制作大口徑的竹砂纏繞復合管。

本發明采用分層噴淋的方式形成增厚層：在竹篾帶上方砂箱中盛放粗細為30目~120目的石英砂，砂箱的底部有若干個尺寸相同、前后交錯排列的石英砂漏口和樹脂漏口，通過調整石英砂漏口大小來控制出砂量，樹脂漏口處設置有樹脂泵控制出膠量，隨著竹篾帶的輸送，石英砂和樹脂在竹篾帶上分層疊加形成砂膠，砂膠中石英砂質量比為75%-88%，樹脂質量比為12%-25%，竹篾帶和砂膠均勻纏繞在內增強層外直到達到指定厚度，同步制成增厚層和外增強層。采用分層噴淋工藝的好處是加工操作簡單，生產成本低。