[發明專利]一種竹碳纖維增強PVC軟管的制備方法

在審

• 申請號: 201910389934.1
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110039743A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 高云方;於貽華
• 申請（專利權）人: 浙江峰源新材料科技股份有限公司
• 主分類號: B29C48/10
• 分類號: B29C48/10;B29C48/18;C08L27/06;C08L91/00;C08L75/04;C08L23/06;C08K5/09;D01F1/10;D01F6/92;D01F2/08
• 代理公司: 臺州藍天知識產權代理有限公司 33229
• 代理人: 孫煒

本發明屬于衛浴軟管的技術領域，涉及一種竹碳纖維增強PVC軟管的制備方法，包括在生產線上使用網線編織機將竹炭纖維編織成網，之后通過擠出機將竹炭纖維網和聚氯乙烯樹脂復合擠出，形成三層結構的竹碳纖維增強PVC軟管，從內到外依次包括PVC內層、竹炭纖維中層和PVC外層；所述竹炭纖維經過竹材的低溫炭化、高溫炭化、噴霧活性化、制漿、抽絲等步驟制備。本發明提供的竹碳纖維增強PVC軟管的制備方法制備出的軟管，不使用金屬編織，且具有良好的力學性能和耐熱性能，可以滿足衛浴冷熱水管的使用需求。

技術領域

本發明屬于衛浴軟管的技術領域，涉及一種竹碳纖維增強PVC軟管的制備方法。

背景技術

現有技術中的衛浴軟管一般分為兩種，一種是冷水軟管，一種是冷熱水通用軟管。其中冷水軟管大多為三層，內聚氯乙烯(以下簡稱PVC)層、中1000D網線增強層、外PVC層。冷熱水通用軟管為四層，內PVC層、中1000D滌綸網線增強層、外PVC層、外鋼絲編織增強層。

這種冷熱水管的不足之處在于：工藝復雜，鋼絲編織生產效率低，鋼絲成本高，接頭安裝鋼絲容易漏絲。因此開發一種不使用鋼絲編織，同時具有較好力學性能和耐熱性能的PVC冷熱水管就成了本技術領域一個亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種竹碳纖維增強PVC軟管的制備方法，該方法生產的軟管，不使用金屬編織，且具有良好的力學性能和耐熱性能。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種竹碳纖維增強PVC軟管的制備方法，包括以下步驟：在生產線上使用網線編織機將竹炭纖維編織成網，之后通過擠出機將竹炭纖維網和聚氯乙烯樹脂復合擠出，形成三層結構的竹碳纖維增強PVC軟管，從內到外依次包括PVC內層、竹炭纖維中層和PVC外層。

或者，上述三層結構的竹碳纖維增強PVC軟管外再次通過網線編織機編織竹炭纖維，形成四層結構的竹碳纖維增強PVC軟管，從內到外依次包括PVC內層、竹炭纖維中層、PVC外層和竹炭纖維外層。

上述復合擠出的方式是：竹炭纖維網經牽引機牽引，從擠出機機頭模具中通過，同時將PVC從機頭模具內擠出，對竹炭纖維網筒進行雙面包覆，形成三層結構的竹碳纖維增強PVC軟管。

當然，本發明的編織方法也可以是先擠出PVC內管，然后將竹炭纖維編織在PVC內管上，之后在竹炭纖維網上擠出PVC外管。

本發明還提供了上述竹炭纖維的制造方法，包括以下步驟：

(1)炭化：先將竹材加熱到450-550℃進行低溫炭化，再將低溫炭化后的炭化物加熱到800-1100℃進行高溫炭化；

(2)活化：將炭化物進行噴霧活性化，炭化物急劇冷卻消火，因水的物理與化學作用，竹炭產生復雜多孔質的結構，表面積增加數倍；

(3)制漿：將活性化的竹炭加以粉碎，制成亞納米級的竹炭粉，將竹炭粉摻入滌綸或粘膠的原漿中，攪拌，使其均勻地分散在上述原漿中；

(4)抽絲：透過抽絲設備，抽出含竹炭粉的長絲纖維，也可根據需要切成棉型或毛型的短纖、中長纖維，從而制得竹炭纖維。

上述竹材選用竹齡5年以上的高山竹材。

為了達到更好的力學性能，采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、比表面積(BET)分析測試儀等對觀察粒子的形貌及測試其孔徑、孔容及孔隙率等性質，優化反應條件，通過改變碳化溫度、碳化時長、升溫速率、霧化溫度以及時間實現粒子形貌、比表面積等的調控：

優選的，上述低溫炭化的升溫速率為3-10℃/分鐘，炭化時間為30分鐘，所述高溫炭化的升溫速率為3-10℃/分鐘，炭化時間為60-150分鐘。