一种可降解的玻璃纤维套管及制备工艺

技术领域

本发明涉及玻璃纤维技术领域，尤其涉及一种可降解的玻璃纤维套管及制备工艺。

背景技术

玻璃纤维套管是一种用于保护电缆、管道或其他设施的材料，它通常由玻璃纤维和树脂组成，具有良好的耐高温、耐腐蚀和绝缘性能，玻璃纤维套管在建筑、航空航天、电力、通信等领域被广泛应用，可以有效地保护设备免受外部环境的影响，并延长其使用寿命。

现有技术中的玻璃纤维套管的制备中需要添加二甲苯作为稀释剂使用，但是由于二甲苯具有挥发性和毒性影响玻璃纤维套管的降解，且在对玻璃纤维套管表面喷涂绝缘胶是，由于绝缘胶的气味难闻，影响车间内的空气质量，且对人体产生伤害。

发明内容

基于现有的二甲苯具有挥发性和毒性影响玻璃纤维套管的降解，且在对玻璃纤维套管表面喷涂绝缘胶是，由于绝缘胶的气味难闻，影响车间内的空气质量，且对人体产生伤害的技术问题，本发明提出了一种可降解的玻璃纤维套管及制备工艺。

本发明提出的一种可降解的玻璃纤维套管，包括玻璃纤维套管，所述玻璃纤维套管由玻璃纤维、石英砂、聚氨酯树脂、磷酸酯偶联剂、气相胶、阻燃剂、碳酸锌、硅藻土、硅油、硫酸钠、丁醇和绝缘胶制备形成。

组合物中各组分的重量份为：玻璃纤维50-60份、石英砂6-8份、聚氨酯树脂18-24份、磷酸酯偶联剂4-6份、气相胶4-6份、阻燃剂2-4份、碳酸锌4-5份、硅藻土4-7份、硅油4-6份、硫酸钠3-5份、丁醇1-2份、绝缘胶1-2份。

一种可降解的玻璃纤维套管的制备工艺，包括以下步骤：

S1、以玻璃纤维为原材料编织成玻璃纤维坯管，然后将坯管通过通坯机进行整圆塑形，形成玻璃纤维软管。

S2、将石英砂、聚氨酯树脂和磷酸酯偶联剂置入密炼机内进行混炼，然后加入气相胶和阻燃剂，混炼25min，混炼温度为100℃，然后加入碳酸锌和硅藻土，继续进行30min混炼后加入硅油，混炼2.8h，混炼温度为160℃，得到混炼胶，然后将得到的混炼胶进行硫化处理，得到聚氨酯复合材料。

S3、将S2中制得的聚氨酯复合材料加入硫酸钠和丁醇进行稀释后，均匀的涂覆在玻璃纤维软管的表面，将正在冷却的玻璃纤维套管从后处理装置内穿过，在玻璃纤维套管在后处理装置内移动过程中将绝缘胶喷涂在其表面，再通过后处理装置对绝缘胶进行干燥，然后对其进行冷却，然后修边制成玻璃纤维套管成品。

优选地，所述后处理装置包括底部装有支撑腿的安装架，所述安装架的内壁套接有处理筒，所述处理筒的内壁从下至上依次设置有喷涂机构、挤压机构和干燥机构。

其中，所述喷涂机构将绝缘胶喷涂到聚氨酯玻璃纤维套管表面，所述喷涂机构包括两个相对设置的操作盘，两个所述操作盘的相对表面均固定连接有驱动齿环，所述处理筒的下端内壁开设有两个上下分布的容纳腔，两个所述容纳腔的内壁通过端面轴承分别对两个所述操作盘进行安装。

所述挤压机构用于将玻璃纤维套管上喷涂的多余绝缘胶刮下，所述挤压机构包括固定在所述处理筒内壁的安装台，所述安装台的上端外表面呈圆锥台形结构，所述安装台的内壁开设有环形槽，所述环形槽的内壁固定安装有挤压气囊，所述挤压气囊的内圈固定连接有橡胶挤压圈。

所述干燥机构用于对玻璃纤维套管表面的绝缘胶进行干燥，所述干燥机构包括固定在所述处理筒内壁的干燥筒。

优选地，其中一个所述容纳腔的内壁开设有贯穿至另一个所述容纳腔内壁的控制腔，所述控制腔的内壁固定连接有支撑架，其中一个所述支撑架的内壁固定安装有驱动电机，所述驱动电机的主轴外表面分别固定套接有第一齿轮和第二齿轮，另一个所述支撑架的内壁通过轴承安装有支撑轴，所述支撑轴的外表面分别固定套接有第三齿轮和第四齿轮，所述第一齿轮和所述第四齿轮分别与两个所述驱动齿环啮合传动，所述第二齿轮与所述第三齿轮啮合传动。

优选地，两个所述操作盘的内壁均固定套接有对称设置的小型液压缸，所述小型液压缸的液压杆远离活塞的一端表面固定连接有夹块，所述处理筒的内壁开设有安装槽，所述安装槽的内壁固定套接有喷条，所述处理筒的内壁开设有用于对绝缘胶进行存放的存储腔，所述存储腔的内壁安装有用于将其腔内的绝缘胶运输至所述喷条内的抽吸泵。

优选地，所述环形槽的内壁开设有贯穿至所述安装台外表面的连通口，所述连通口的内壁固定套接有与所述挤压气囊的内壁固定连通的气管，所述安装台的上表面固定安装有微型气泵，所述气管的内壁与所述微型气泵的输气端固定连通，所述处理筒的内壁开设有贯穿至所述处理筒外表面的卸料槽，所述卸料槽的内壁固定连接有卸料滑道。

优选地，所述处理筒的内壁开设有驱动口，所述驱动口的内壁固定安装有伺服电机，所述伺服电机的主轴端固定套接有传动齿轮，所述干燥筒的底部上表面开设有啮合槽，所述传动齿轮与所述啮合槽啮合控制所述干燥筒进行转动，所述干燥筒的内壁开设有流通腔，所述流通腔的内壁开设有贯穿至所述干燥筒内表面的喷气口。

优选地，所述干燥筒的底部周侧面开设有贯穿至所述流通腔内壁的对接腔，所述对接腔的内壁旋转套接有对接环，所述对接环的内壁固定连通有第一连通管，所述处理筒的内壁开设有贯穿至其外表面并与所述第一连通管的外表面固定套接的第一安装口，所述处理筒的外表面固定安装有与所述第一连通管固定套接的第一风机。

优选地，所述处理筒的顶部内壁开设有过渡环槽，所述过渡环槽的内壁开设有贯穿至所述处理筒顶部表面的第二安装口，所述第二安装口的内壁固定套接有与所述过渡环槽的内壁相互连通的第二连通管。

优选地，所述处理筒的上表面固定安装有第二风机，所述第二风机的出风端与所述第二连通管的一端固定套接，所述过渡环槽的内壁开设有贯穿至所述处理筒内壁的连接口，所述连接口的内壁固定套接有气体喷头。

本发明中的有益效果为：

1、通过设置硫酸钠和丁醇，通过硫酸钠和丁醇对二甲苯进行替换，进而解决了用二甲苯制作的玻璃纤维套管不能很好降解的问题。

2、通过设置喷涂机构，通过驱动电机带动第一齿轮和第二齿轮转动，通过第二齿轮与第三齿轮的配合控制支撑轴进行转动，控制第一齿轮和第四齿轮同步反向转动，进而控制两个操作盘反向旋转，将玻璃纤维坯管的编织处进行拧开，抽吸泵将存储腔内的绝缘胶通过喷条喷涂在玻璃纤维坯管的表面，拧开的玻璃纤维套管内部也会喷涂足量的绝缘胶，提高玻璃纤维套管的绝缘性能。

3、通过设置挤压机构，通过对挤压气囊内充入气体的体积控制挤压气囊中部的大小，控制橡胶挤压圈对玻璃纤维坯管的挤压力度，将玻璃纤维坯管上多余的绝缘胶刮下，避免产生物料的浪费。

4、通过设置干燥机构，第一风机通过第一连通管将气体吹入到流通腔内，再通过喷气口喷出，对玻璃纤维坯管上的绝缘胶进行干燥，并通过第二风机将气体流入第二连通管内，从气体喷头持续喷出，对玻璃纤维坯管进行干燥的同时，由于气体呈圆锥状向下喷，以及处理筒顶部的形状，使得绝缘胶的异味不会完全传播到处理筒的外部。

附图说明

图1为本发明提出的一种可降解的玻璃纤维套管及制备工艺的示意图；

图2为本发明提出的一种可降解的玻璃纤维套管及制备工艺的处理筒结构立体图；

图3为本发明提出的一种可降解的玻璃纤维套管及制备工艺的安装台结构立体图；

图4为本发明提出的一种可降解的玻璃纤维套管及制备工艺的挤压气囊结构立体图；

图5为本发明提出的一种可降解的玻璃纤维套管及制备工艺的操作盘结构立体图；

图6为本发明提出的一种可降解的玻璃纤维套管及制备工艺的控制腔结构立体图；

图7为本发明提出的一种可降解的玻璃纤维套管及制备工艺的干燥筒结构立体图；

图8为本发明提出的一种可降解的玻璃纤维套管及制备工艺的对接环结构立体图。

图中：1、玻璃纤维套管；2、安装架；3、处理筒；31、操作盘；32、驱动齿环；33、容纳腔；34、控制腔；35、支撑架；36、驱动电机；37、第一齿轮；38、第二齿轮；39、支撑轴；310、第三齿轮；311、第四齿轮；312、小型液压缸；313、夹块；314、喷条；315、存储腔；316、抽吸泵；4、安装台；41、环形槽；42、挤压气囊；43、橡胶挤压圈；44、气管；45、微型气泵；46、卸料滑道；5、干燥筒；51、伺服电机；52、传动齿轮；53、啮合槽；54、流通腔；55、喷气口；56、对接腔；57、对接环；58、第一连通管；59、第一风机；510、过渡环槽；511、第二连通管；512、第二风机；513、气体喷头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

实施例一

参照图1-图2，一种可降解的玻璃纤维套管，包括玻璃纤维套管1，玻璃纤维套管1由玻璃纤维、石英砂、聚氨酯树脂、磷酸酯偶联剂、气相胶、阻燃剂、碳酸锌、硅藻土、硅油、硫酸钠、丁醇和绝缘胶制备形成。

组合物中各组分的重量份为：玻璃纤维50-60份、石英砂6-8份、聚氨酯树脂18-24份、磷酸酯偶联剂4-6份、气相胶4-6份、阻燃剂2-4份、碳酸锌4-5份、硅藻土4-7份、硅油4-6份、硫酸钠3-5份、丁醇1-2份、绝缘胶1-2份。

通过设置硫酸钠和丁醇，通过硫酸钠和丁醇对二甲苯进行替换，进而解决了用二甲苯制作的玻璃纤维套管1不能很好降解的问题。

实施例二

参照图1-图8，一种可降解的玻璃纤维套管的制备工艺，包括以下步骤：

S1、以玻璃纤维为原材料编织成玻璃纤维坯管，然后将坯管通过通坯机进行整圆塑形，形成玻璃纤维软管。

S2、将石英砂、聚氨酯树脂和磷酸酯偶联剂置入密炼机内进行混炼，然后加入气相胶和阻燃剂，混炼25min，混炼温度为100℃，然后加入碳酸锌和硅藻土，继续进行30min混炼后加入硅油，混炼2.8h，混炼温度为160℃，得到混炼胶，然后将得到的混炼胶进行硫化处理，得到聚氨酯复合材料。

S3、将S2中制得的聚氨酯复合材料加入硫酸钠和丁醇进行稀释后，均匀的涂覆在玻璃纤维软管的表面，将正在冷却的玻璃纤维套管1从后处理装置内穿过，在玻璃纤维套管1在后处理装置内移动过程中将绝缘胶喷涂在其表面，再通过后处理装置对绝缘胶进行干燥，然后对其进行冷却，然后修边制成玻璃纤维套管1成品。

后处理装置包括底部装有支撑腿的安装架2，安装架2的内壁套接有处理筒3，处理筒3的内壁从下至上依次设置有喷涂机构、挤压机构和干燥机构。

如图1-图6所示，其中，喷涂机构将绝缘胶喷涂到聚氨酯玻璃纤维套管1表面，喷涂机构包括两个相对设置的操作盘31，为了控制操作盘31进行转动，在两个操作盘31的相对表面均固定连接有驱动齿环32，进一步的，为了对操作盘31进行安装，在处理筒3的下端内壁开设有两个上下分布的容纳腔33，两个容纳腔33的内壁通过端面轴承分别对两个操作盘31进行安装。

其中一个容纳腔33的内壁开设有贯穿至另一个容纳腔33内壁的控制腔34，为了在控制腔34内安装结构，在控制腔34的内壁固定连接有支撑架35，通过其中一个支撑架35的内壁固定安装有驱动电机36，为了控制两个操作盘31进行同步反向旋转，在驱动电机36的主轴外表面分别固定套接有第一齿轮37和第二齿轮38，另一个支撑架35的内壁通过轴承安装有支撑轴39，通过另一个支撑架35对支撑轴39进行支撑，支撑轴39的外表面分别固定套接有第三齿轮310和第四齿轮311，并通过支撑轴39对第三齿轮310和第四齿轮311进行安装，第一齿轮37和第四齿轮311分别与两个驱动齿环32啮合传动，第二齿轮38与第三齿轮310啮合传动，第二齿轮38和第三齿轮310啮合使得第一齿轮37和第四齿轮311的旋转方向相反，进而通过第一齿轮37和第四齿轮311与两个驱动齿环32的配合控制两个操作盘31同步反向旋转。

为了对玻璃纤维套管1的坯管进行拧松，在两个操作盘31的内壁均固定套接有对称设置的小型液压缸312，进一步的，为了更好的将玻璃纤维套管1的坯管进行夹紧，在小型液压缸312的液压杆远离活塞的一端表面固定连接有夹块313，为了对喷条314进行安装，在处理筒3的内壁开设有安装槽，安装槽的内壁固定套接有喷条314，三个喷条314呈环形均匀阵列，通过环形腔对三个喷条314之间进行连通，进一步的，为了对绝缘胶进行存放，在处理筒3的内壁开设有用于对绝缘胶进行存放的存储腔315，存储腔315的内壁安装有用于将其腔内的绝缘胶运输至喷条314内的抽吸泵316。

通过设置喷涂机构，通过驱动电机36带动第一齿轮37和第二齿轮38转动，通过第二齿轮38与第三齿轮310的配合控制支撑轴39进行转动，控制第一齿轮37和第四齿轮311同步反向转动，进而控制两个操作盘31反向旋转，将玻璃纤维坯管的编织处进行拧开，抽吸泵316将存储腔315内的绝缘胶通过喷条314喷涂在玻璃纤维坯管的表面，拧开的玻璃纤维套管1内部也会喷涂足量的绝缘胶，提高玻璃纤维套管1的绝缘性能。

如图1-图4所示，挤压机构用于将玻璃纤维套管1上喷涂的多余绝缘胶刮下，挤压机构包括固定在处理筒3内壁的安装台4，安装台4的上端外表面呈圆锥台形结构，为了对玻璃纤维套管1坯管上多余的绝缘胶进行刮除，在安装台4的内壁开设有环形槽41，并在环形槽41的内壁固定安装有挤压气囊42，进一步的，在挤压气囊42的内圈固定连接有橡胶挤压圈43，为了对挤压气囊42中部的直径进行改变，在环形槽41的内壁开设有贯穿至安装台4外表面的连通口，并在连通口的内壁固定套接有与挤压气囊42的内壁固定连通的气管44，进一步的，安装台4的上表面固定安装有微型气泵45，使得气管44的内壁与微型气泵45的输气端固定连通，为了对刮下的绝缘胶进行清除，在处理筒3的内壁开设有贯穿至处理筒3外表面的卸料槽，卸料槽的内壁固定连接有卸料滑道46，刮下的绝缘胶从卸料滑道46流出。

通过设置挤压机构，通过对挤压气囊42内充入气体的体积控制挤压气囊42中部的大小，控制橡胶挤压圈43对玻璃纤维坯管的挤压力度，将玻璃纤维坯管上多余的绝缘胶刮下，避免产生物料的浪费。

如图7-图8所示，干燥机构用于对玻璃纤维套管1表面的绝缘胶进行干燥，干燥机构包括固定在处理筒3内壁的干燥筒5，为了对伺服电机51进行安装，在处理筒3的内壁开设有驱动口，驱动口的内壁固定安装有伺服电机51，进一步的，为了控制干燥筒5进行旋转，在伺服电机51的主轴端固定套接有传动齿轮52，并在干燥筒5的底部上表面开设有啮合槽53，通过传动齿轮52与啮合槽53啮合控制干燥筒5进行转动，进一步的，为了使气体均匀的喷出，在干燥筒5的内壁开设有流通腔54，并在流通腔54的内壁开设有贯穿至干燥筒5内表面的喷气口55。

为了在对气体进行传输时不妨碍干燥筒5的旋转，在干燥筒5的底部周侧面开设有贯穿至流通腔54内壁的对接腔56，并在对接腔56的内壁旋转套接有对接环57，进一步的，为了接入气体，在对接环57的内壁固定连通有第一连通管58，处理筒3的内壁开设有贯穿至其外表面并与第一连通管58的外表面固定套接的第一安装口，处理筒3的外表面固定安装有与第一连通管58固定套接的第一风机59。

为了防止绝缘胶的异味传出处理筒3，在处理筒3的顶部内壁开设有过渡环槽510，并在过渡环槽510的内壁开设有贯穿至处理筒3顶部表面的第二安装口，通过第二安装口的内壁固定套接有与过渡环槽510的内壁相互连通的第二连通管511，进一步的，在处理筒3的上表面固定安装有第二风机512，第二风机512的出风端与第二连通管511的一端固定套接，过渡环槽510的内壁开设有贯穿至处理筒3内壁的连接口，连接口的内壁固定套接有气体喷头513。

通过设置干燥机构，第一风机59通过第一连通管58将气体吹入到流通腔54内，再通过喷气口55喷出，对玻璃纤维坯管上的绝缘胶进行干燥，并通过第二风机512将气体流入第二连通管511内，从气体喷头513持续喷出，对玻璃纤维坯管进行干燥的同时，由于气体呈圆锥状向下喷，以及处理筒3顶部的形状，使得绝缘胶的异味不会完全传播到处理筒3的外部。

工作原理：处理装置在使用时，将玻璃纤维坯管从处理筒3的下方向上穿出，两个上下分布的小型液压缸312同步相对运动，通过两个夹块313对玻璃纤维坯管进行夹住，随后通过驱动电机36带动第一齿轮37和第二齿轮38转动，通过第二齿轮38与第三齿轮310的配合控制支撑轴39进行转动，控制第一齿轮37和第四齿轮311同步反向转动，进而控制两个操作盘31反向旋转，将玻璃纤维坯管的编织处进行拧开；

抽吸泵316将存储腔315内的绝缘胶通过喷条314喷涂在玻璃纤维坯管的表面，拧开的玻璃纤维套管1内部也会喷涂足量的绝缘胶，提高玻璃纤维套管1的绝缘性能，当前段的玻璃纤维坯管的绝缘胶喷涂完成后，控制小型液压缸312复位，取消对玻璃纤维坯管的夹持，在失去夹持后，玻璃纤维坯管会由于编织的扭力继续拧在一起，随着玻璃纤维坯管的持续上升，喷涂机构对下一段继续拧开后喷涂绝缘胶，反复操作，直至整条玻璃纤维坯管喷涂完成；

喷涂完成的部分需要穿过橡胶挤压圈43，通过对挤压气囊42内充入气体的体积控制挤压气囊42中部的大小，控制橡胶挤压圈43对玻璃纤维坯管的挤压力度，将玻璃纤维坯管上多余的绝缘胶刮下，玻璃纤维坯管继续上升会通过干燥机构，第一风机59通过第一连通管58将气体吹入到流通腔54内，再通过喷气口55喷出，对玻璃纤维坯管上的绝缘胶进行干燥，并通过第二风机512将气体流入第二连通管511内，从气体喷头513持续喷出，对玻璃纤维坯管进行干燥的同时，由于气体呈圆锥状向下喷，以及处理筒3顶部的形状，使得绝缘胶的异味不会完全传播到处理筒3的外部。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。