[發明專利]中空壁連續纖維預浸帶纏繞管

在審

• 申請號: 201610531278.0
• 申請日: 2016-07-07
• 公開（公告）號: CN107588286A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 林世平
• 申請（專利權）人: 林世平
• 主分類號: F16L59/06
• 分類號: F16L59/06;F16L9/18
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所31216
• 代理人: 李彥

技術領域

本發明涉及鑲襯或加護套的塑料成型或連接領域，具體為一種中空壁連續纖維預浸帶纏繞管。

背景技術

熱塑性預浸帶增強復合管具有高強、薄壁、輕質、長久等顯著的特點，該管道承繼了塑料管耐腐蝕性優點，結合了無機陶瓷材料高強度的優點，充分顯示出連續纖維復合材料既剛又柔的特性，同時該管材可以根據用戶不同的壓力性能0.6Mpa～30MPa與特殊功能（如耐磨、導電、導熱、保溫、增剛）等的需求實現定制管，比起同壓力性能的塑料管平均可以節約60%以上的材料，是未來塑料復合管發展的方向。

當今管道保溫技術都是采用在管外敷設低導熱系數的保溫材料來實現保溫、隔熱要求，廣泛應用在熱力采暖管道、熱水輸送管道、蒸汽管道、空調管道等，較普遍的做法是在鋼管、塑料外壁包裹上保溫材料，如聚氨酯發泡保溫鋼管、聚氨酯發泡保溫塑料管。在管外敷設低導熱系數的保溫材料，保溫材料具有部分吸濕、吸水、老化等問題，隨著時間的延長，保溫性能逐漸降低，保溫效果隨之下降，能耗逐漸增加。還有在管外敷設低導熱系數的保溫材料的管道，在埋地使用尤其是管溝內鋪設多種用途管道時，保溫層經不起外力施工安裝工具與人員沖擊與踩踏，極易產生形變、脫落現象，保溫層形同虛設，大量的潮濕氣體與水體逐漸進入保溫層，促使保溫層處于吸濕飽和狀態，嚴重影響保溫隔熱功能，保溫效果極差，能耗極大。

當今塑料管道技術絕大多數采用增加管材的壁厚、管外纏繞鋼帶或塑料管等材料來提高剛度。

增加塑料管材壁厚，就會增加成本消耗資源，降低市場競爭力；鋼帶二種彈性模量與力學性能差異巨大的不同材料組合，極易產生分離、脫層、受力不均現象；管外纏繞異形塑料管，既要增加制造設備成本、制作人力成本、材料成本，外觀存在螺旋波紋形狀受力不均、耐壓等級低下等問題等。

管外纏繞增強管具有螺紋波紋管性質，由于管內壁太薄，管壁又沒有增強材料支撐，薄壁的純塑料內壁不能承受管內應力，只能用戶雨污無壓或低壓管道上不能用于引水、供水等壓力管道使用。

連續纖維增強熱塑性管道，既保留了塑料管道耐腐蝕、質量輕、熱熔連接的優點，用高含量連續纖維芯層熔貼復合于塑料管中，極大增強塑料管道耐內壓強度，由于高強的連續纖維的作用極大降低了管材斷面的結構壁厚成為薄壁管道，極大減低了管材的斷面慣性矩的指標，由于管材單位長度承受的外壓及所稱的環剛度與管材的彎曲模量和斷面慣性矩成正比，提高的材料模量被降低的斷面慣性矩抵消，所以制造出的薄壁管材其環剛度低下，不能滿足于大口徑管道對環剛度的需求。

綜上所述，目前的塑料管材存在如下問題：用保溫材料外敷于塑料管材所制造的外保溫管，使用壽命不長，長期使用效果差；高環剛度大口徑的塑料管道厚壁成本太高市場接受度低、資源浪費嚴重，外繞金屬帶極易分層脫層分離造成事故。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，提供一種一體性好、使用壽命長、保溫性能強、機械強度高的塑料管材，本發明公開了一種中空壁連續纖維預浸帶纏繞管。

本發明通過如下技術方案達到發明目的：

一種中空壁連續纖維預浸帶纏繞管，包括管形的管本體，管本體作為內層應力傳導層，其特征是：還包括連續纖維增強持力層、保護面層和支撐肋，連續纖維增強持力層貼覆在管本體的外側壁上，保護面層套設在連續纖維增強持力層外，連續纖維增強持力層和保護面層之間形成中空壁層，連續纖維增強持力層的外側壁和保護面層的內側壁之間通過至少三個支撐肋連接，支撐肋圍繞連續纖維增強持力層平均分布。

所述的中空壁連續纖維預浸帶纏繞管，其特征是：管本體和連續纖維增強持力層為同種晶型高分子材料，連續纖維增強持力層采用熔融并經分子鍵合冷卻成型的方式貼覆在管本體的外側壁上。

所述的中空壁連續纖維預浸帶纏繞管，其特征是：中空壁層抽成真空，且中孔壁層的兩端用保溫材料封閉，此時中空壁層起保溫絕熱作用；或者，中空壁層保持和外界大氣貫通，且中孔壁層的兩端貫通，此時中空壁層起增加管道斷面慣性矩和提高環剛度的作用。

所述的中空壁連續纖維預浸帶纏繞管，其特征是：支撐肋為柱形或W形。

所述的中空壁連續纖維預浸帶纏繞管，其特征是：中空壁層孔洞用于布設通訊線攬、信號線或電源線等，可形成一管多用和多管并用之功效。