申请/专利权人：天津业和科技有限公司

申请日：2018-12-25

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN109466053B

主分类号：B29C53/60

分类号：B29C53/60;B29C53/78;B29C48/305;B29C48/285;B29L23/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.04.09#实质审查的生效;2019.03.15#公开

摘要：本发明涉及一种聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统，其包括片状内壁层带挤出单元及管状外壁层带挤出单元，片状内壁层带挤出单元包括第一双螺杆挤出机、第一单螺杆挤出机及片状料带挤出机头，第一双螺杆挤出机设置有主喂料口及侧喂料口，第一双螺杆挤出机及第一单螺杆挤出机的出料口分别通过流道连接至片状料带挤出机头的第一流道口及第二流道口；管状外壁层带挤出单元包括第二双螺杆挤出机、第二单螺杆挤出机及管状料带挤出机头，第二双螺杆挤出机设置有主喂料口及侧喂料口，第二双螺杆挤出机及第二单螺杆挤出机的出料口分别通过流道连接至管状料带挤出机头的第一流道口及第二流道口。本发明能够有效提高玻纤料混合均匀性，提高产品刚度。

主权项：1.一种采用聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：所述生产系统，包括片状内壁层带挤出单元及管状外壁层带挤出单元，片状内壁层带挤出单元包括第一双螺杆挤出机、第一单螺杆挤出机及片状料带挤出机头，第一双螺杆挤出机设置有主喂料口及侧喂料口，第一双螺杆挤出机及第一单螺杆挤出机的出料口分别通过流道连接至片状料带挤出机头的第一流道口及第二流道口；管状外壁层带挤出单元包括第二双螺杆挤出机、第二单螺杆挤出机及管状料带挤出机头，第二双螺杆挤出机设置有主喂料口及侧喂料口，第二双螺杆挤出机及第二单螺杆挤出机的出料口分别通过流道连接至管状料带挤出机头的第一流道口及第二流道口；所述生产方法包括如下步骤：1）通过片状内壁层带挤出单元挤出片状内壁层料带：将聚乙烯原料加入至片状内壁层带挤出单元的第一双螺杆挤出机的主喂料口，将玻纤增强料加入至第一双螺杆挤出机的侧喂料口，在第一双螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成聚乙烯玻纤混合熔融料，将高密度聚乙烯树脂加入至第一单螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成高密度聚乙烯熔融料；聚乙烯玻纤混合熔融料与高密度聚乙烯熔融料进入片状料带挤出机头挤出形成片状聚乙烯玻纤内壁层料带，并缠绕于滚筒上，形成聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材内壁层；2）通过管状外壁层带挤出单元挤出管状外壁层料带：将聚乙烯原料加入至管状外壁层带挤出单元的第二双螺杆挤出机的主喂料口，将玻纤增强料加入至第二双螺杆挤出机的侧喂料口，在第二双螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成聚乙烯玻纤混合熔融料，将高密度聚乙烯树脂加入至第二单螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成高密度聚乙烯熔融料；聚乙烯玻纤混合熔融料与高密度聚乙烯熔融料及骨架管进入管状料带挤出机头挤出形成管状聚乙烯玻纤外壁层料带，并螺旋缠绕于步骤1）形成的管材内壁层外表面，形成聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材外壁层。

全文数据：聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统及生产方法技术领域本发明涉及塑料管材加工技术领域，特别是一种聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统及生产方法。背景技术在城市的排水工程中，塑料管材的使用越来越多。为提高抵抗外来压力、冲击的性能，在管壁外周设置不同形式加强筋。常用主要有两种：一种是采用直接挤出成型最具代表的是双壁波纹管：另一种是以螺旋缠绕成型代表是双重壁管和聚乙烯缠绕结构壁管材。聚乙烯缠绕结构壁管材以其优良的性能得到广泛的应用。聚乙烯缠绕结构壁管材是热态工艺缠绕管以高密度聚乙烯树脂为主要原材料，采用热态缠绕成型工艺，以聚丙烯单壁波纹管为辅助支撑结构，制成的一种具有较高抗外压能力的特殊结构壁管材。生产高刚度管材特别是大口径管材时，就必需采取以下方式：一增加缠绕实壁管的层数即增加平料带的厚度；二是增加缠绕骨架管的层数来；三是加大骨架管的直径；四是增加包覆骨架管的料带的厚度达到产品设计环刚度的要求，其不足之处是原材料消耗多，缠绕时间长，产品重和成本高；五采用聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材。现有的聚乙烯缠绕结构壁管材，其聚乙烯原料与玻纤材料的混合方式为预混合方式，将两种原料在混合装置中搅拌混合，再进料至挤出机进行挤制，其存在玻纤料混合不均的问题，导致挤出后熔融状态的聚乙烯料中玻纤的含量局部过高，局部不足等问题，影响产品的性能。发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统及生产方法，其能够提高玻纤料混合均匀性，从而有效提高产品刚度。本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：一种聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统，其特征在于：包括片状内壁层带挤出单元及管状外壁层带挤出单元，片状内壁层带挤出单元包括第一双螺杆挤出机、第一单螺杆挤出机及片状料带挤出机头，第一双螺杆挤出机设置有主喂料口及侧喂料口，第一双螺杆挤出机及第一单螺杆挤出机的出料口分别通过流道连接至片状料带挤出机头的第一流道口及第二流道口；管状外壁层带挤出单元包括第二双螺杆挤出机、第二单螺杆挤出机及管状料带挤出机头，第二双螺杆挤出机设置有主喂料口及侧喂料口，第二双螺杆挤出机及第二单螺杆挤出机的出料口分别通过流道连接至管状料带挤出机头的第一流道口及第二流道口。而且，所述片状内壁层带挤出单元还包括第一加压单螺杆挤出机，该第一加压单螺杆挤出机设置于第一双螺杆挤出机的进料端或者出料端，即第一加压单螺杆挤出机的出料口通过流道连接至第一双螺杆挤出机的主喂料口；或者第一加压单螺杆挤出机的进料口通过流道连接第一双螺杆挤出机的出料口，第一加压单螺杆挤出机的出料口再通过流道连接至片状料带挤出机头的第一流道口。而且，所述管状外壁层带挤出单元还包括第二加压单螺杆挤出机，该第二加压单螺杆挤出机设置于第二双螺杆挤出机的进料端或者出料端，即第二加压单螺杆挤出机的出料口通过流道连接至第二双螺杆挤出机的主喂料口；或者第二加压单螺杆挤出机的进料口通过流道连接第二双螺杆挤出机的出料口，第二加压单螺杆挤出机的出料口再通过流道连接至管状料带挤出机头的第一流道口。而且，所述管状外壁层带挤出单元的管状料带挤出机头设置有骨架管进料口。一种采用上述生产系统的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：包括如下步骤：1通过片状内壁层带挤出单元挤出片状内壁层料带：将聚乙烯原料加入至片状内壁层带挤出单元的第一双螺杆挤出机的主喂料口，将玻纤增强料加入至第一双螺杆挤出机的侧喂料口，在第一双螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成聚乙烯玻纤混合熔融料，将高密度聚乙烯树脂加入至第一单螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成高密度聚乙烯熔融料；聚乙烯玻纤混合熔融料与高密度聚乙烯熔融料进入片状料带挤出机头挤出形成片状聚乙烯玻纤内壁层料带，并缠绕于滚筒上，形成聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材内壁层；2通过管状外壁层带挤出单元挤出管状外壁层料带：将聚乙烯原料加入至管状外壁层带挤出单元的第二双螺杆挤出机的主喂料口，将玻纤增强料加入至第二双螺杆挤出机的侧喂料口，在第二双螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成聚乙烯玻纤混合熔融料，将高密度聚乙烯树脂加入至第二单螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成高密度聚乙烯熔融料；聚乙烯玻纤混合熔融料与高密度聚乙烯熔融料及骨架管进入管状料带挤出机头挤出形成管状聚乙烯玻纤外壁层料带，并螺旋缠绕于步骤1形成的管材内壁层外表面，形成聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材外壁层。而且，所述步骤1中还包括对聚乙烯玻纤混合熔融料的二次匀化及加压步骤，通过第一加压单螺杆挤出机对第一双螺杆挤出机挤出的聚乙烯玻纤混合熔融料进行加压。而且，所述步骤2中还包括对聚乙烯玻纤混合熔融料的二次匀化及加压步骤，通过第二加压单螺杆挤出机对第二双螺杆挤出机挤出的聚乙烯玻纤混合熔融料进行加压。而且，所述玻纤增强料为短玻璃纤维、短碳纤维、短石灰岩纤维，或者连续璃纤维、连续碳纤维、连续石灰岩纤维。本发明的优点和有益效果为：1、本发明的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统，采用将聚乙烯聚丙烯原料与玻纤增强料放置于双螺杆挤出机中进行混合、加热、塑化、均化的方式，其能够良好的实现聚乙烯聚丙烯与玻纤增强料的均匀混合，原料挤出后，玻纤增强料分布均匀，能够有效提高管材刚度，提高产品性能。2、本发明的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统，采用加压单螺杆挤出机对混合料进行二次匀化及加压操作，使混合料能够更顺畅地进入挤出机头中，实现挤出机头的挤出，提高聚乙烯玻纤混合料匀化程度，提高产品品质。3、本发明的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产方法，能够有效提高玻纤料混合均匀性，从而提高产品刚度。附图说明图1是本发明的第一种实施方式结构示意图；图2是本发明的第二种实施方式结构示意图；图3是本发明的第三种实施方式结构示意图。附图标记1-第二双螺杆挤出机、2-第二双螺杆挤出机主喂料口、3-第二双螺杆挤出机侧喂料口、4-第六流道、5-第二加压单螺杆挤出机、6-滚筒、7-第二单螺杆挤出机、8-第四流道、9-管状料带挤出机头第一流道口、10-管状料带挤出机头第二流道口、11-管状料带挤出机头、12-骨架管、13-第一单螺杆挤出机、14-片状料带挤出机头、15-片状料带挤出机头第一流道口、16-片状料带挤出机头第二流道口、17-第二流道、18-第一流道、19-第一加压单螺杆挤出机、20-第一双螺杆挤出机、21-第一双螺杆挤出机主喂料口、22-第一双螺杆挤出机侧喂料口、23-管状聚乙烯玻纤外壁层料带、24-片状聚乙烯玻纤内壁层料带、25-第三流道、26-第五流道。具体实施方式下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。实施例1：一种聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统，如图1中所示，其包括片状内壁层带挤出单元及管状外壁层带挤出单元，片状内壁层带挤出单元包括第一双螺杆挤出机20、第一单螺杆挤出机13及片状料带挤出机头14，第一双螺杆挤出机设置有主喂料口21及侧喂料口22，第一双螺杆挤出机的出料口通过第一流道18连接至片状料带挤出机头的第一流道口15；第一单螺杆挤出机的出料口通过第二流道17连接至片状料带挤出机头的第二流道口16。管状外壁层带挤出单元包括第二双螺杆挤出机1、第二单螺杆挤出机7及管状料带挤出机头11，第二双螺杆挤出机设置有主喂料口2及侧喂料口3，第二双螺杆挤出机的出料口分别通过第三流道25连接至管状料带挤出机头的第一流道口9，第二单螺杆挤出机的出料口通过第四流道8连接至管状料带挤出机头的第二流道口10。管状外壁层带挤出单元的管状料带挤出机头设置有骨架管12的骨架管进料口。实施例2：如图2所示，片状内壁层带挤出单元还包括第一加压单螺杆挤出机19，该第一加压单螺杆挤出机设置于第一双螺杆挤出机的进料端，即第一加压单螺杆挤出机的出料口通过第五流道26连接至第一双螺杆挤出机的主喂料口。管状外壁层带挤出单元还包括第二加压单螺杆挤出机5，该第二加压单螺杆挤出机设置于第二双螺杆挤出机的进料端，即第二加压单螺杆挤出机的出料口通过第六流道4连接至第二双螺杆挤出机的主喂料口。其他同于实施例1。实施例3：如图3所示，片状内壁层带挤出单元还包括第一加压单螺杆挤出机19，该第一加压单螺杆挤出机设置于第一双螺杆挤出机的出料端，即第一加压单螺杆挤出机的进料口通过第五流道26连接第一双螺杆挤出机的出料口，第一加压单螺杆挤出机的出料口再通过第一流道18连接至片状料带挤出机头的第一流道口。管状外壁层带挤出单元还包括第二加压单螺杆挤出机5，该第二加压单螺杆挤出机设置于第二双螺杆挤出机的出料端，即第二加压单螺杆挤出机的进料口通过第六流道4连接第二双螺杆挤出机的出料口，第二加压单螺杆挤出机的出料口再通过第三流道25连接至管状料带挤出机头的第一流道口。其他同于实施例1。一种采用上述生产系统的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产方法，其包括如下步骤：1通过片状内壁层带挤出单元挤出片状内壁层料带：将聚乙烯原料加入至片状内壁层带挤出单元的第一双螺杆挤出机的主喂料口，将玻纤增强料加入至第一双螺杆挤出机的侧喂料口，在第一双螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成聚乙烯玻纤混合熔融料，将高密度聚乙烯树脂加入至第一单螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成高密度聚乙烯熔融料；聚乙烯玻纤混合熔融料与高密度聚乙烯熔融料进入片状料带挤出机头挤出形成片状聚乙烯玻纤内壁层料带24，并缠绕于滚筒6上，形成聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材内壁层；通过第一加压单螺杆挤出机对第一双螺杆挤出机挤出的聚乙烯玻纤混合熔融料进行加压。2通过管状外壁层带挤出单元挤出管状外壁层料带：将聚乙烯原料加入至管状外壁层带挤出单元的第二双螺杆挤出机的主喂料口，将玻纤增强料加入至第二双螺杆挤出机的侧喂料口，在第二双螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成聚乙烯玻纤混合熔融料，将高密度聚乙烯树脂加入至第二单螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成高密度聚乙烯熔融料；聚乙烯玻纤混合熔融料与高密度聚乙烯熔融料及骨架管进入管状料带挤出机头挤出形成管状聚乙烯玻纤外壁层料带23，并螺旋缠绕于步骤1形成的管材内壁层外表面，形成聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材外壁层。对聚乙烯玻纤混合熔融料的二次匀化及加压步骤，通过第二加压单螺杆挤出机对第二双螺杆挤出机挤出的聚乙烯玻纤混合熔融料进行加压。玻纤增强料为短玻璃纤维、短碳纤维、短石灰岩纤维，或者连续璃纤维、连续碳纤维、连续石灰岩纤维。本发明虽公开了实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

权利要求：1.一种聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统，其特征在于：包括片状内壁层带挤出单元及管状外壁层带挤出单元，片状内壁层带挤出单元包括第一双螺杆挤出机、第一单螺杆挤出机及片状料带挤出机头，第一双螺杆挤出机设置有主喂料口及侧喂料口，第一双螺杆挤出机及第一单螺杆挤出机的出料口分别通过流道连接至片状料带挤出机头的第一流道口及第二流道口；管状外壁层带挤出单元包括第二双螺杆挤出机、第二单螺杆挤出机及管状料带挤出机头，第二双螺杆挤出机设置有主喂料口及侧喂料口，第二双螺杆挤出机及第二单螺杆挤出机的出料口分别通过流道连接至管状料带挤出机头的第一流道口及第二流道口。2.根据权利要求1所述的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统，其特征在于：所述片状内壁层带挤出单元还包括第一加压单螺杆挤出机，该第一加压单螺杆挤出机设置于第一双螺杆挤出机的进料端或者出料端，即第一加压单螺杆挤出机的出料口通过流道连接至第一双螺杆挤出机的主喂料口；或者第一加压单螺杆挤出机的进料口通过流道连接第一双螺杆挤出机的出料口，第一加压单螺杆挤出机的出料口再通过流道连接至片状料带挤出机头的第一流道口。3.根据权利要求1所述的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统，其特征在于：所述管状外壁层带挤出单元还包括第二加压单螺杆挤出机，该第二加压单螺杆挤出机设置于第二双螺杆挤出机的进料端或者出料端，即第二加压单螺杆挤出机的出料口通过流道连接至第二双螺杆挤出机的主喂料口；或者第二加压单螺杆挤出机的进料口通过流道连接第二双螺杆挤出机的出料口，第二加压单螺杆挤出机的出料口再通过流道连接至管状料带挤出机头的第一流道口。4.根据权利要求1所述的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产系统，其特征在于：所述管状外壁层带挤出单元的管状料带挤出机头设置有骨架管进料口。5.一种采用上述生产系统的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：包括如下步骤：1通过片状内壁层带挤出单元挤出片状内壁层料带：将聚乙烯原料加入至片状内壁层带挤出单元的第一双螺杆挤出机的主喂料口，将玻纤增强料加入至第一双螺杆挤出机的侧喂料口，在第一双螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成聚乙烯玻纤混合熔融料，将高密度聚乙烯树脂加入至第一单螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成高密度聚乙烯熔融料；聚乙烯玻纤混合熔融料与高密度聚乙烯熔融料进入片状料带挤出机头挤出形成片状聚乙烯玻纤内壁层料带，并缠绕于滚筒上，形成聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材内壁层；2通过管状外壁层带挤出单元挤出管状外壁层料带：将聚乙烯原料加入至管状外壁层带挤出单元的第二双螺杆挤出机的主喂料口，将玻纤增强料加入至第二双螺杆挤出机的侧喂料口，在第二双螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成聚乙烯玻纤混合熔融料，将高密度聚乙烯树脂加入至第二单螺杆挤出机中进行加热、塑化、均化形成高密度聚乙烯熔融料；聚乙烯玻纤混合熔融料与高密度聚乙烯熔融料及骨架管进入管状料带挤出机头挤出形成管状聚乙烯玻纤外壁层料带，并螺旋缠绕于步骤1形成的管材内壁层外表面，形成聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材外壁层。6.根据权利要求5所述的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：所述步骤1中还包括对聚乙烯玻纤混合熔融料的二次匀化及加压步骤，通过第一加压单螺杆挤出机对第一双螺杆挤出机挤出的聚乙烯玻纤混合熔融料进行加压。7.根据权利要求5所述的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：所述步骤2中还包括对聚乙烯玻纤混合熔融料的二次匀化及加压步骤，通过第二加压单螺杆挤出机对第二双螺杆挤出机挤出的聚乙烯玻纤混合熔融料进行二次均化及加压。8.根据权利要求5所述的聚乙烯玻纤缠绕结构壁管材生产方法，其特征在于：所述玻纤增强料为短玻璃纤维、短碳纤维、短石灰岩纤维，或者连续璃纤维、连续碳纤维、连续石灰岩纤维。

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