CN110778805A - 一种非金属固化复合管及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了复合管技术领域的一种非金属固化复合管及生产方法，包括芯管、第一玻纤编织网、第二玻纤编织网、第三玻纤编织网和第四玻纤编织网，所述芯管的圆周外壁缠绕所述第一玻纤编织网，所述第一玻纤编织网的圆周外壁粘接所述第二玻纤编织网，所述第二玻纤编织网的圆周外壁粘接所述第三玻纤编织网，该种非金属固化复合管及生产方法，可形成多层编织，将拉挤与辫状编织技术结合，并在结构上作了环向纵向网状设计，采用长玻璃纤维与树脂材料通过连续织拉成型，产品管子的形状为圆柱形或方形，表面为辫状纹理平滑表面，刚性大，强度高，具有很好的柔性，有利于管道的安装，且耐腐蚀，使用寿命长，大大提高了产品综合性能，降低了生产成本。

Description

一种非金属固化复合管及生产方法

技术领域

本发明涉及复合管技术领域，具体为一种非金属固化复合管及生产方法。

背景技术

管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。

随着社会发展，对市政工程、电力***、化工行业、通信、水利灌溉安全的要求也日益提高，因此选择较好的输送管道更为重要，其中复合管是管道中的一个分类。

长期以来，输送管道采用金属材料制成，如钢管、铁管、HDPE及PVC管材等，传统金属材料管道由于其生产过程能耗大、工序多以及实际使用中在潮湿、污积物、沿海盐雾等恶劣环境中的金属导电性、易锈蚀、寿命短、设施维护费用高等缺点而渐渐被淘汰，取而代之新型材质管道，常见有玻璃钢复合材料缠绕成型的管道、挤出成型的各种塑料以及各种中空、加筋的塑料波纹管道，众所周知，采用玻璃钢复合材料缠绕成型的管道，以及为了提高刚度、降低成本而出现的夹砂管道，其重量大，产品质量参差不齐，纵向强度低，脆性大，断裂伸长率低，而传统拉挤玻璃钢管，环向强度低，环向刚度差，这些都是实际存在而又亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非金属固化复合管及生产方法，以解决上述背景技术中提出的现有的常规管道易锈蚀、寿命短、设备维护费用高，而采用玻璃钢复合材料缠绕成型的管道，以及为了提高刚度、降低成本而出现的夹砂管道，其重量大，产品质量参差不齐，纵向强度低，脆性大，断裂伸长率低，而传统拉挤玻璃钢管，环向强度低，环向刚度差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种非金属固化复合管，包括芯管、第一玻纤编织网、第二玻纤编织网、第三玻纤编织网和第四玻纤编织网，所述芯管的圆周外壁缠绕所述第一玻纤编织网，所述第一玻纤编织网的圆周外壁粘接所述第二玻纤编织网，所述第二玻纤编织网的圆周外壁粘接所述第三玻纤编织网，所述第三玻纤编织网的圆周外壁粘接所述第四玻纤编织网。

优选的，所述芯管的形状可为圆柱体或长方形，所述芯管的内外壁光滑。

优选的，所述第一玻纤编织网、所述第二玻纤编织网、所述第三玻纤编织网和所述第四玻纤编织网的形状采用环纵向网状设计，材料为长玻璃纤维与树脂材料通过连续织拉成型。

优选的，所述第一玻纤编织网、所述第二玻纤编织网、所述第三玻纤编织网和所述第四玻纤编织网的层数可根据需求增加。

一种非金属固化复合管的生产方法，该非金属固化复合管的生产方法包括如下步骤：

S1：芯管内置：按照内径结构对所述芯管内置，尺寸误差范围控制在±0.1cm；

S2：一层制备：包括第一喷胶装置和第一牵引行走，在所述芯管外连续编织所述第一玻纤编织网，利用第一玻纤纱线编织机组，使所述第一玻纤编织网形成圆形网，再侵入树脂后在所述芯管外连续编织，由所述第一牵引行走匀速行走，交替连续铺设排布一周，并沿管壁纵向延伸纤维丝线结构层和沿管壁连续缠绕或编织的纤维丝线结构层，形成交替间隔复合层,构成玻璃钢管壁，固化后拔出所述芯管；

S3：二层制备：包括二层编织、第二牵引行走和第二喷胶装置，利用第二玻纤纱线编织机、第二牵引行走和第二喷胶装置在S2成品的圆周外壁重复S2的动作；

S4：三层制备：包括三层编织、第三牵引行走和第三喷胶装置，利用第三玻纤纱线编织机、第二牵引行走和第二喷胶装置在S3成品的圆周外壁重复S3动作，制备动作可按照实际生产的层数要求增设设备，其中通过玻纤纱线编织机在所述芯管圆周外壁编织辫型的等距离交叉排列连接的玻璃纤维层，喷胶装置内有积回流管路，通过高压泵均匀向其表面喷注已配好的不饱和树脂材料，需要逐层喷胶；

S5：定径加热固化：喷胶后的软质复合材料经过液压式循环牵引进入固定的模腔内，在连续包复铺设内表面层的纤维毡增强材料结构，并侵入树脂后，在连续铺设交替间隔复合层时，用套管模具进行连续挤压整形，达到预成型效果，成品在通过定径加热固化段时，在加热的作用下固化成型，固化温度130℃～180℃，时间为30min～50min；

S6：成品定长锯切：对成品进行长度测量后，通过旋转编码器定位跟踪切割机，按设计长度要求切割成成品；

S7：成品检验入库：对成品检验，不合格产品需返工，合格产品进行外部包装，并进行表面标识，检查表面标识：厂名、型号、规格、年份和米标；印字应清晰、牢固，无错印和漏印。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种非金属固化复合管及生产方法，形成多层编织，将拉挤与辫状编织技术结合，并在结构上作了环向纵向网状设计，采用长玻璃纤维与树脂材料通过连续织拉成型，产品管子的形状为圆柱形或方形，表面为辫状纹理平滑表面，刚性大，强度高，具有很好的柔性，多层结构均为纤维编织层，产品具有较高纵向强度与径向强度，弥补了缠绕管纵向强度不足的缺点，也解决了管道环向强度不足的问题，提高管道环向刚度，对埋入地下的管道与目前市面上的内外层用编织中间层用纵向缠绕的玻璃钢管道相比，环向刚度具有明显的优势，与其他的材料加筋管相比，如金属加筋管，其耐腐蚀高，寿命长，与PVC和HDPE加筋管、加肋增强管相比，其强度高，抗冲击能力强，有利于管道的安装，且耐腐蚀，使用寿命长，大大提高了产品综合性能，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明管体结构示意图；

图2为本发明设备组合示意图；

图3为本发明生产流程示意图。

图中：100芯管、110第一玻纤编织网、120第二玻纤编织网、130第三玻纤编织网、140第四玻纤编织网。

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。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。

本发明提供一种非金属固化复合管及生产方法的生产方法，可提高产品综合性能，降低了生产成本，请参阅图1-2，包括芯管100、第一玻纤编织网110、第二玻纤编织网120、第三玻纤编织网130和第四玻纤编织网140；

请再次参阅图1，芯管100的圆周外壁具有第一玻纤编织网110，具体的，芯管100的圆周外壁缠绕第一玻纤编织网110，第一玻纤编织网110的圆周外壁粘接第二玻纤编织网120，第二玻纤编织网120的圆周外壁粘接第三玻纤编织网130，第三玻纤编织网130的圆周外壁粘接第四玻纤编织网140；

请再次参阅图1，为了保证编织过程的均匀性，具体的，芯管100的形状可为圆柱体或长方形，芯管100的内外壁光滑；

请再次参阅图1，为了增加编织的包裹效果和灵活性，具体的，第一玻纤编织网110、第二玻纤编织网120、第三玻纤编织网130和第四玻纤编织网140的形状采用环纵向网状设计，材料为长玻璃纤维与树脂材料通过连续织拉成型，第一玻纤编织网110、第二玻纤编织网120、第三玻纤编织网130和第四玻纤编织网140的层数可根据需求增加。

本发明还提供一种非金属固化复合管的生产方法：

请参阅图1-3，该种非金属固化复合管的生产方法包括如下步骤：

S1：芯管内置：按照内径结构对芯管100内置，尺寸误差范围控制在±0.1cm；

S2：一层制备：包括第一喷胶装置和第一牵引行走，在芯管100外连续编织第一玻纤编织网110，利用第一玻纤纱线编织机组，使第一玻纤编织网110形成圆形网，再侵入树脂后在芯管100外连续编织，由第一牵引行走匀速行走，交替连续铺设排布一周，并沿管壁纵向延伸纤维丝线结构层和沿管壁连续缠绕或编织的纤维丝线结构层，形成交替间隔复合层,构成玻璃钢管壁，固化后拔出芯管100；

S3：二层制备：包括二层编织、第二牵引行走和第二喷胶装置，利用第二玻纤纱线编织机、第二牵引行走和第二喷胶装置在S2成品的圆周外壁重复S2的动作；

S4：三层制备：包括三层编织、第三牵引行走和第三喷胶装置，利用第三玻纤纱线编织机、第二牵引行走和第二喷胶装置在S3成品的圆周外壁重复S3动作，制备动作可按照实际生产的层数要求增设设备，其中通过玻纤纱线编织机在芯管100圆周外壁编织辫型的等距离交叉排列连接的玻璃纤维层，喷胶装置内有积回流管路，通过高压泵均匀向其表面喷注已配好的不饱和树脂材料，需要逐层喷胶；

S5：定径加热固化：喷胶后的软质复合材料经过液压式循环牵引进入固定的模腔内，在连续包复铺设内表面层的纤维毡增强材料结构，并侵入树脂后，在连续铺设交替间隔复合层时，用套管模具进行连续挤压整形，达到预成型效果，成品在通过定径加热固化段时，在加热的作用下固化成型，固化温度130℃～180℃，时间为30min～50min；

S6：成品定长锯切：对成品进行长度测量后，通过旋转编码器定位跟踪切割机，按设计长度要求切割成成品；

S7：成品检验入库：对成品检验，不合格产品需返工，合格产品进行外部包装，并进行表面标识，检查表面标识：厂名、型号、规格、年份和米标；印字应清晰、牢固，无错印和漏印。

实施例

现通过本发明所制成的一种非金属固化复合管与某市面常用品进行试验对比，试验过程如下；

1、配合破坏装置如粉碎机，对实施例进行破碎。

2、配合断裂模数装置如断裂模数测定仪，对实施例上下两端同时用力向该构件挤压，测定在高压强度下多少MPA会压断,即可得出能承受多少MPA。

3、实施例放置自然温度后,根据计算好的浸泡计划，把实施例放置于酸、碱液中，分别浸泡五天后取出，测试剥离力来判断耐酸碱的性能。

试验数据如下：

	破坏强度/N	断裂模数/MPA	抗腐性/％
				实施例1	1230	135	98
复检	1220	126	99
				对比例1	826	42	56.5

经实验对比，本发明所制成的一种非金属固化复合管，充分发挥了纤维复合材料轻质高强的优点，克服了其刚度不足的弱点，使产品具有良好的强度、刚度与综合性能，且工序简单。

综合以上所述，可将拉挤与辫状编织技术结合，并在结构上作了环向纵向网状设计，采用长玻璃纤维与树脂材料通过连续织拉成型，产品管子的形状为圆柱形或方形，表面为辫状纹理平滑表面，刚性大，强度高，具有很好的柔性，有利于管道的安装，且耐腐蚀，使用寿命长，大大提高了产品综合性能，降低了成本。

虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (5)

1.一种非金属固化复合管，其特征在于：包括芯管（100）、第一玻纤编织网（110）、第二玻纤编织网（120）、第三玻纤编织网（130）和第四玻纤编织网（140），所述芯管（100）的圆周外壁缠绕所述第一玻纤编织网（110），所述第一玻纤编织网（110）的圆周外壁粘接所述第二玻纤编织网（120），所述第二玻纤编织网（120）的圆周外壁粘接所述第三玻纤编织网（130），所述第三玻纤编织网（130）的圆周外壁粘接所述第四玻纤编织网（140）。

2.根据权利要求1所述的一种非金属固化复合管，其特征在于：所述芯管（100）的形状可为圆柱体或长方形，所述芯管（100）的内外壁光滑。

3.根据权利要求1所述的一种非金属固化复合管，其特征在于：所述第一玻纤编织网（110）、所述第二玻纤编织网（120）、所述第三玻纤编织网（130）和所述第四玻纤编织网（140）的形状采用环纵向网状设计，材料为长玻璃纤维与树脂材料通过连续织拉成型。

4.根据权利要求1所述的一种非金属固化复合管，其特征在于：所述第一玻纤编织网（110）、所述第二玻纤编织网（120）、所述第三玻纤编织网（130）和所述第四玻纤编织网（140）的层数可根据需求增加。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的一种非金属固化复合管的生产方法，其特征在于：该一种非金属固化复合管的生产方法包括如下步骤：

S1：芯管内置：按照内径结构对所述芯管（100）内置，尺寸误差范围控制在±0.1cm；

S2：一层制备：包括第一喷胶装置和第一牵引行走，在所述芯管（100）外连续编织所述第一玻纤编织网（110），利用第一玻纤纱线编织机组，使所述第一玻纤编织网（110）形成圆形网，再侵入树脂后在所述芯管（100）外连续编织，由所述第一牵引行走匀速行走，交替连续铺设排布一周，并沿管壁纵向延伸纤维丝线结构层和沿管壁连续缠绕或编织的纤维丝线结构层，形成交替间隔复合层,构成玻璃钢管壁，固化后拔出所述芯管（100）；

S3：二层制备：包括二层编织、第二牵引行走和第二喷胶装置，利用第二玻纤纱线编织机、第二牵引行走和第二喷胶装置在S2成品的圆周外壁重复S2的动作；

S4：三层制备：包括三层编织、第三牵引行走和第三喷胶装置，利用第三玻纤纱线编织机、第二牵引行走和第二喷胶装置在S3成品的圆周外壁重复S3动作，制备动作可按照实际生产的层数要求增设设备，其中通过玻纤纱线编织机在所述芯管（100）圆周外壁编织辫型的等距离交叉排列连接的玻璃纤维层，喷胶装置内有积回流管路，通过高压泵均匀向其表面喷注已配好的不饱和树脂材料，需要逐层喷胶；

S5：定径加热固化：喷胶后的软质复合材料经过液压式循环牵引进入固定的模腔内，在连续包复铺设内表面层的纤维毡增强材料结构，并侵入树脂后，在连续铺设交替间隔复合层时，用套管模具进行连续挤压整形，达到预成型效果，成品在通过定径加热固化段时，在加热的作用下固化成型，固化温度130℃～180℃，时间为30min～50min；

S6：成品定长锯切：对成品进行长度测量后，通过旋转编码器定位跟踪切割机，按设计长度要求切割成成品；

S7：成品检验入库：对成品检验，不合格产品需返工，合格产品进行外部包装，并进行表面标识，检查表面标识：厂名、型号、规格、年份和米标；印字应清晰、牢固，无错印和漏印。

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