一种钢骨架塑料管复合管及其生产工艺

技术领域

本发明涉及塑料复合管技术领域，具体为一种钢骨架塑料管复合管及其生产工艺。

背景技术

管材有着多种类型，其中最为重要的就是金属管和塑料管了，这两种各有千秋，金属管耐磨性能好，拉伸强度高，抗冲击性好，力学性能好，但是金属管也有弊端，例如重量大，不耐腐蚀；而塑料管重量轻，耐腐蚀性较好，而力学性能却相较金属管差了不少，目前，管材的主流趋势便是将金属管与塑料管进行结合，性能互补。

目前的市场上的生产的复合管是先通过钢丝焊接成经纬向的管状钢丝骨架网，作为塑料管的增强相，然后挤覆外层塑料层，包裹钢丝骨架网，制得内层塑料层，但是因为钢丝网格在挤覆过程中受力不均，容易晃动变形，而且，内层塑料层在渗透过程中产生的内层塑料层的壁厚并不均匀。

本发明公开了一种钢骨架塑料复合管及其生产工艺来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢骨架塑料管复合管及其生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种钢骨架塑料管复合管，所述复合管包括内层管、外层管、经向钢丝和纬向钢丝，所述经向钢丝经向插于内层管中，所述纬向钢丝绕焊于内层管外壁，所述外层管包覆在纬向钢丝外部。

进一步的，所述内层管和外层管为聚烯烃。

进一步的，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯中的任意一种。

进一步的，所述经向钢丝经向插于内层管中，所述经向钢丝经过内层管的中心轴；所述纬向钢丝绕焊于内层管外表面，所述纬向钢丝沿经向钢丝与内层管外壁交点进行绕焊。

进一步的，所述经向钢丝穿插内层管时，每根钢丝之间的间距为1mm～5mm；所述纬向钢丝绕焊时，每绕钢丝之间的间距与经向钢丝间的间距相同。

一种钢骨架塑料复合管生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备内层管；

S2：在内层管中穿插经向钢丝，外壁上绕焊纬向钢丝：

S3：在内层管外表面进行包覆，制得钢骨架塑料复合管。

进一步的，所述S1：

所述聚烯烃熔融挤出，制得内层管；

进一步的，所述S2：

所述经向钢丝经向穿插于内层管中，经过内层管的中心轴，按照需要将内层管切割为需要的长度，所述纬向钢丝用滚焊机绕焊与内层管外壁，所述纬向钢丝沿经向钢丝与内层管外壁交点进行绕焊；

进一步的，所述S3：

将S2处理后的内层管置于真空环境中，进行高频加热，将熔融的聚烯烃挤覆在内层管外表面，包覆内层管和纬向钢丝，形成外层管，制得钢骨架塑料复合管。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

本发明公开了一种钢骨架塑料管复合管及其生产工艺。本发明制备的钢骨架塑料复合管，不同于传统工艺中，先将钢丝沿着管材的经纬方向焊接成管状钢丝骨架网，然后挤覆外层塑料层，内层塑料层通过外层塑料层挤覆由网格渗透，包覆管状钢丝骨架网，制得复合管，传统工艺中制备的复合管容易因为钢丝骨架网受力不均，晃动变形而且挤覆得到的内塑料层的内表面也容易不均匀，造成壁厚不一；

本发明先用聚烯烃熔融挤出制备了内层管，再用经向钢丝经向穿插于内层管中，经向钢丝经过内层管的中心轴，然后用滚焊机将纬向钢丝绕焊在内层管的外壁上，纬向钢丝沿经向钢丝与内层管外壁的交点进行绕焊，将经向钢丝穿插、纬向钢丝绕焊后的内层管置于真空环境中，进行高频加热，再进熔融的聚烯烃挤覆在内层管外表面，包覆内层管和纬向钢丝，形成外层管，制得钢骨架塑料复合管；

采用两步法，制备钢骨架塑料复合管，用内定型工艺，制备的钢骨架塑料复合管的内表面比钢管的内壁更加光滑，复合管的内壁的绝对当量粗糙度为0.01mm，同等条件下的输送量比钢管有明显提高；将内层管置于真空环境中，可以避免内层管与外层管之间有空气导致界面结合性能差，将内层管高频加热可以提高外层管和内层管接触界面的粘结度。本发明制备的复合管具有光滑耐磨、输送阻力小、不结垢、不结蜡的优点，具有极好的实用性。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种钢骨架塑料复合管生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备内层管；

S2：在内层管中穿插经向钢丝，外壁上绕焊纬向钢丝：

S3：在内层管外表面进行包覆，制得钢骨架塑料复合管。

其中，S1：

所述聚烯烃熔融挤出，制得内层管；

其中，S2：

所述经向钢丝经向穿插于内层管中，经过内层管的中心轴，按照需要将内层管切割为需要的长度，所述纬向钢丝用滚焊机绕焊与内层管外壁，所述纬向钢丝沿经向钢丝与内层管外壁交点进行绕焊；

其中，S3：

将S2处理后的内层管置于真空环境中，进行高频加热，将熔融的聚烯烃挤覆在内层管外表面，包覆内层管和纬向钢丝，形成外层管，制得钢骨架塑料复合管。

其中，聚烯烃为聚乙烯。

其中，经向钢丝每根钢丝之间的间距为1mm。

其中，纬向钢丝每绕钢丝之间的间距为1mm。

实施例2

一种钢骨架塑料复合管生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备内层管；

S2：在内层管中穿插经向钢丝，外壁上绕焊纬向钢丝：

S3：在内层管外表面进行包覆，制得钢骨架塑料复合管。

其中，S1：

所述聚烯烃熔融挤出，制得内层管；

其中，S2：

所述经向钢丝经向穿插于内层管中，经过内层管的中心轴，按照需要将内层管切割为需要的长度，所述纬向钢丝用滚焊机绕焊与内层管外壁，所述纬向钢丝沿经向钢丝与内层管外壁交点进行绕焊；

其中，S3：

将S2处理后的内层管置于真空环境中，进行高频加热，将熔融的聚烯烃挤覆在内层管外表面，包覆内层管和纬向钢丝，形成外层管，制得钢骨架塑料复合管。

其中，聚烯烃为聚乙烯。

其中，经向钢丝每根钢丝之间的间距为2mm。

其中，纬向钢丝每绕钢丝之间的间距为2mm。

实施例3

一种钢骨架塑料复合管生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备内层管；

S2：在内层管中穿插经向钢丝，外壁上绕焊纬向钢丝：

S3：在内层管外表面进行包覆，制得钢骨架塑料复合管。

其中，S1：

所述聚烯烃熔融挤出，制得内层管；

其中，S2：

所述经向钢丝经向穿插于内层管中，经过内层管的中心轴，按照需要将内层管切割为需要的长度，所述纬向钢丝用滚焊机绕焊与内层管外壁，所述纬向钢丝沿经向钢丝与内层管外壁交点进行绕焊；

其中，S3：

将S2处理后的内层管置于真空环境中，进行高频加热，将熔融的聚烯烃挤覆在内层管外表面，包覆内层管和纬向钢丝，形成外层管，制得钢骨架塑料复合管。

其中，聚烯烃为聚乙烯。

其中，经向钢丝每根钢丝之间的间距为3mm。

其中，纬向钢丝每绕钢丝之间的间距为3mm。

实施例4

一种钢骨架塑料复合管生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备内层管；

S2：在内层管中穿插经向钢丝，外壁上绕焊纬向钢丝：

S3：在内层管外表面进行包覆，制得钢骨架塑料复合管。

其中，S1：

所述聚烯烃熔融挤出，制得内层管；

其中，S2：

所述经向钢丝经向穿插于内层管中，经过内层管的中心轴，按照需要将内层管切割为需要的长度，所述纬向钢丝用滚焊机绕焊与内层管外壁，所述纬向钢丝沿经向钢丝与内层管外壁交点进行绕焊；

其中，S3：

将S2处理后的内层管置于真空环境中，进行高频加热，将熔融的聚烯烃挤覆在内层管外表面，包覆内层管和纬向钢丝，形成外层管，制得钢骨架塑料复合管。

其中，聚烯烃为聚乙烯。

其中，经向钢丝每根钢丝之间的间距为4mm。

其中，纬向钢丝每绕钢丝之间的间距为4mm。

实施例5

一种钢骨架塑料复合管生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备内层管；

S2：在内层管中穿插经向钢丝，外壁上绕焊纬向钢丝：

S3：在内层管外表面进行包覆，制得钢骨架塑料复合管。

其中，S1：

所述聚烯烃熔融挤出，制得内层管；

其中，S2：

所述经向钢丝经向穿插于内层管中，经过内层管的中心轴，按照需要将内层管切割为需要的长度，所述纬向钢丝用滚焊机绕焊与内层管外壁，所述纬向钢丝沿经向钢丝与内层管外壁交点进行绕焊；

其中，S3：

将S2处理后的内层管置于真空环境中，进行高频加热，将熔融的聚烯烃挤覆在内层管外表面，包覆内层管和纬向钢丝，形成外层管，制得钢骨架塑料复合管。

其中，聚烯烃为聚乙烯。

其中，经向钢丝每根钢丝之间的间距为5mm。

其中，纬向钢丝每绕钢丝之间的间距为5mm。

对比例1

一种钢骨架塑料复合管生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备钢丝管状网格；

S2：将熔融聚烯烃挤覆于钢丝管状网格上，渗透得到内层，制得钢骨架塑料复合管。

其中，S1：

将钢丝按照管材经纬方向焊接成钢丝管状网格；

其中，S2：

在钢丝管状网格上挤覆熔融聚烯烃制备外层塑料层，外层塑料层渗透网格，形成内层塑料层，包裹管状网格，制得钢骨架塑料复合管。

其中，聚烯烃为聚乙烯。

其中，经向钢丝之间的间距为1mm。

其中，纬向钢丝之间的间距为1mm。

对比例2

一种钢骨架塑料复合管生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备钢丝管状网格；

S2：将熔融聚烯烃挤覆于钢丝管状网格上，渗透得到内层，制得钢骨架塑料复合管。

其中，S1：

将钢丝按照管材经纬方向焊接成钢丝管状网格；

其中，S2：

在钢丝管状网格上挤覆熔融聚烯烃制备外层塑料层，外层塑料层渗透网格，形成内层塑料层，包裹管状网格，制得钢骨架塑料复合管。

其中，聚烯烃为聚乙烯。

其中，经向钢丝之间的间距为2mm。

其中，纬向钢丝之间的间距为2mm。

对比例3

一种钢骨架塑料复合管生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备钢丝管状网格；

S2：将熔融聚烯烃挤覆于钢丝管状网格上，渗透得到内层，制得钢骨架塑料复合管。

其中，S1：

将钢丝按照管材经纬方向焊接成钢丝管状网格；

其中，S2：

在钢丝管状网格上挤覆熔融聚烯烃制备外层塑料层，外层塑料层渗透网格，形成内层塑料层，包裹管状网格，制得钢骨架塑料复合管。

其中，聚烯烃为聚乙烯。

其中，经向钢丝之间的间距为3mm。

其中，纬向钢丝之间的间距为3mm。

对比例4

一种钢骨架塑料复合管生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备钢丝管状网格；

S2：将熔融聚烯烃挤覆于钢丝管状网格上，渗透得到内层，制得钢骨架塑料复合管。

其中，S1：

将钢丝按照管材经纬方向焊接成钢丝管状网格；

其中，S2：

在钢丝管状网格上挤覆熔融聚烯烃制备外层塑料层，外层塑料层渗透网格，形成内层塑料层，包裹管状网格，制得钢骨架塑料复合管。

其中，聚烯烃为聚乙烯。

其中，经向钢丝之间的间距为4mm。

其中，纬向钢丝之间的间距为4mm。

对比例5

一种钢骨架塑料复合管生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备钢丝管状网格；

S2：将熔融聚烯烃挤覆于钢丝管状网格上，渗透得到内层，制得钢骨架塑料复合管。

其中，S1：

将钢丝按照管材经纬方向焊接成钢丝管状网格；

其中，S2：

在钢丝管状网格上挤覆熔融聚烯烃制备外层塑料层，外层塑料层渗透网格，形成内层塑料层，包裹管状网格，制得钢骨架塑料复合管。

其中，聚烯烃为聚乙烯。

其中，经向钢丝之间的间距为5mm。

其中，纬向钢丝之间的间距为5mm。

实验一

以实施例1～5、对比例1～5作为实验试样，按照CJ/T 189-2007《钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管材及管件》进行试样的受压开裂稳定性的检测，并记录。

实验二

以实施例1～5、对比例1～5作为实验试样，按照GB/T 6111-2003《流体输送用热塑性塑料管材耐内压试验方法》进行试样的耐内压压力的检测，并记录。

实验数据

数据分析

由数据可知，实施例1～5的受压开裂情况、耐压压力均优于对比例1～5；

相比于实施例1～5，对比例1～5采用的是传统工艺，先制备钢丝骨架网格，再制备外层塑料层，挤覆得到内层塑料层，这样制备的复合管壁厚不一，性能差。

综上所述，本发明制备的复合管具有光滑耐磨、输送阻力小、不结垢、不结蜡的优点，具有极好的实用性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。