CN1586866A - 大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺 - Google Patents

Abstract

大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺。一种能制造出外径达800mm的用于输送固液态物料或护套地下预埋线的大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺。它包括以下步骤：以重量份为单位备料，取PVC树脂100、复合稳定剂5～7、硬脂酸0.9～1.5、PE蜡0.4～1.0、氯化聚乙烯4～6、碳酸钙5～10；将备料放入高速捏合机内捏合12～16分钟并在115～125℃时将其放入低速冷混机中搅拌、在45～55℃时放入双螺杆挤出机，达90～210℃时挤出并引入一台同时带有吹、吸的模压成型机中定型牵引、经切割和扩口即可。本发明解决了目前还不能生产大口径的硬聚氯乙烯双壁波纹管，且同类小口径管易瘪筋而成废品等问题。

Description

大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种用于输送固、液态物料或用于护套各种地下预埋线的硬聚氯乙烯双壁波纹管的制造方法，特别是一种能制造出外径达800mm的大口径的硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺。

背景技术

一种硬聚氯乙烯双壁波纹管，它的结构可从它的主剖视图图1和它的节点I放大图图2中看到，它的管壁包含有内壁4b和与内壁连体且向外鼓起的外壁4a。目前因它的质地轻、刚度和强度高，且防潮、防腐蚀、制造成本较低而广泛用于护套地下的各种预埋线和各种固、液态物料的输送，并且随着城市的建设和发展、地下预埋管线量的增多，人们越来越需要一种大口径的硬聚氯乙烯双壁波纹管，以提高其使用效率。但是就现有的硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺，还不可能生产出大口径的硬聚氯乙烯双壁波纹管，尤其不能生产外径达800mm的硬聚氯乙烯双壁波纹管。其原因有工艺方面的，也有成型设备的问题，其中工艺方面的问题是：在生产大口径的硬聚氯乙烯双壁波纹管时，物料在挤出机的料筒和挤出模头中停留的时间比较长、物流不畅快，然而硬聚氯乙烯双壁波纹管的加工温度与硬聚氯乙烯原料的分解温度很接近、很容易造成物料分解变色，并且物料还粘附在模具的成型面上，为此必须停机清理；因此，生产中断的现象还比较严重，致使生产率低下、清理很麻烦又费工；成型设备的问题可先从图4所示的现有的硬聚氯乙烯双壁波纹管成型设备的结构中看到，它包含一个可与挤出机(图中未予以表示)连通的带进料口1a的接头1、成型机构3和一个设置在接头1和成型机构3之间的用于气水分配的分配头2；其中成型机构3包含一个模头3b和循环运动在机架轨道上且与模头一起完成双壁波纹管的模压成型的一组模块3a，以及在模块3a与模头3b之间设置的能对成型中的内壁4b进行水冷的水套3c；分配头2上带有进水口2a、出水口2b和压缩空气进口2c，且其内带有可向成型过程供气以外鼓双壁波纹管的外壁4a的气道和能向水套3c供水的水通道；该成型设备虽能生产一般口径的硬聚氯乙烯双壁波纹管，但在生产大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管时，其外壁4a不易按模块的内凹形状全部外鼓，而是不同程度地出现内瘪，亦即在产品上出现瘪筋；这样不仅影响硬聚氯乙烯双壁波纹管的外观，而且其刚度、强度均大幅度降低，成为次品或废品。

中国专利CN1346844A公开的《硬聚氯乙烯双壁波纹管的制备物料》，仅从制备物料的角度对硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺作了改进，以避免生产过程中的物料分解，但它的组分中含有粉料，如AC316，故在配制过程中会因扬尘而污染环境；此外，它的双壁波纹管也是通过挤出机对捏合过的物料加热、剪切、塑化，并在熔融状态下通过冷却芯棒和波纹模块挤压成型，它也只能制造小口径的硬聚氯乙烯双壁波纹管，否则也将出现瘪筋、形成次品或废品。

发明内容

本发明是要解决当前还不能生产大口径，尤其是外径达800mm的硬聚氯乙烯双壁波纹管的问题，提供一种大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺，以使它具有生产过程连续、生产效率高，且在该双壁波纹管上无瘪筋、产品质量可靠等特点。

本发明大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺依次含有以下的步骤：

1)以重量份为单位进行备料：PVC树脂                   100

                          复合稳定剂                5～7

                          硬脂酸                    0.9～1.5

                          PE蜡                      0.4～1.0

                          氯化聚乙烯                4～6

                          碳酸钙                    5～10

2)混料：将上述的备料放入高速捏合机，高速混料捏合12～16min并在115～125℃的温度下放料；

3)搅拌冷却：将上述的混料放入低速冷混机中搅拌，并在温度达45～55℃时放料；

4)挤出：将搅拌冷却后的料放入转速与成型机相匹配的双螺杆挤出机，并在90～210℃的温度下挤出；

5)成型：在一台同时带有吹、吸的模压成型机中定型牵引；

6)得到的双壁波纹管材经切割机切割，并在扩口机上对其一端扩口后即可检验库。

本发明在备料过程中，除了严格地称量外，每完成一组配料都必须进行复称监控，并对计量器具进行零点校正。以保证计量准确。

本发明工艺所用的成型设备，它包括一个可与挤出机连通的带进料口的接头、成型机构和一个在接头和成型机构之间设置的分配头；其中成型机构包含一个模头和一组循环运动在机架轨道上能与模头一起完成双壁波纹管模压成型的模块，以及在模块与模头之间设有的能对成型中的内壁进行水冷的水套，分配头上带有进水口、出水口和压缩空气进口，且其内带有可向成型过程供气以外鼓双壁波纹管的外壁的气道和能向水套供水的水通道；本发明的特点是：它的模块上带有与真空抽气***相连接的孔道。

本发明的有益效果是：1)通过合理的选料与配比，可使大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产过程避免物流不畅、物料分解变色、物料粘附在模具的成型面上等现象，从而确保生产能连续进行、提高了生产效率；2)本发明所选用的物料均不会扬尘，故无环境污染；3)在对现有成型机的各模块上设置了与抽真空***连接的孔道之后，由于成型中的双壁波纹管的外壁同时受到向外外吹力和向外的抽吸力，因此不再出现瘪筋，确保产品的质量合格。

附图说明

图1是本发明生产的硬聚氯乙烯双壁波纹管的主剖视图；

图2是图1中的节点I放大图；

图3是本发明生产工艺成型过程所采用的成型机中的成型机构结构简图；

图4是现有生产工艺成型过程中所采用的成型机中的成型机构结构简图。

图中的标号说明：1-接头；1a-进料口；2-分配头；2a-进水口；2b-出水口；2c-压缩空气进口；3-成型机构；3a-模块；3b-模头；3c-水套；3d-与抽真空***连接的孔道；4-硬聚氯乙烯双壁波纹管；4a-双壁波纹管的外壁；4b-双壁波纹管内壁。

具体实施方式

实施例1、本实施例大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺依次含有以下的步骤：

1)备料：各组分的单位为重量份  PVC树脂(即聚氯乙烯树脂)100

                              复合稳定剂             5～7

                              硬脂酸                 0.9～1.5

                              PE蜡(即聚乙烯蜡)       0.4～1.0

                              氯化聚乙烯             4～6

                              碳酸钙                 5～10

上述的备料中，高性能的复合稳定剂是从国内市场上购得的德国熊牌公司生产的SMR50354复合稳定剂，它可作为物料的稳定分配体系；碳酸钙是一种能超细活化PVC的填料，以保证产品的尺寸稳定和产品在使用所需的刚性；硬脂酸则是用于内润滑，而PE蜡可用于外润滑，由它们形成了合理的内外润滑***。上述的氯化聚乙烯是PVC的抗冲改性剂，可增强双壁波纹管的抗冲击性能，还能有效地解决聚氯乙烯材料的刚性与塑性之间的矛盾。

2)将上述的备料放入高速捏合机中，在1200转/分下混料捏合12～16分钟并在115～125℃的温度下放料；以保PVC树脂的预塑化及各种物料的均匀分散。

3)将上述的混料放入低速冷混机，在500转/分的速度下搅拌，并在温度达45～55℃时放料；以保证物料均匀、充分冷却，从而使下料、挤出稳定；

4)将搅拌冷却后的料放入螺杆转速与其后的成型机速度相匹配的双螺杆挤出机内，并在90～210℃的温度下挤出；螺杆料筒中高剪切力所产生的剪切温度促进了其内物料的塑化，从而提高挤出料坯的塑化程度，确保证料坯在后序的成型模块中完全成型；

5)从挤出机出来的料即进入如图3所示的成型机中，这时挤出料从接头1的进料口1a进入，在接头1、分配头2内按实线箭头所指方向在环形通道中向右前进，并在分配头2中分叉、分别从内外两个环形通道内继续向右前进，其中内环形通道中的挤出料进入成型机构3的模块3a与模头3b之间，以形成硬聚氯乙烯双壁波纹管的内壁4b，而外环形通道中的挤出料进入成型机构3的模块3a内、以形成聚氯乙烯双壁波纹管的外壁4a；在内壁4b和外壁4a的成型过程中，从分配头2的压缩空气进口2c进入的压缩空气吹入模块3a内(图中以分配头气道中的实线箭号表示压缩空气的流向)，而位于模头3b上的与抽真空***连接的孔道3d同时对成型中的外壁4a向外吸引，由于挤出料在各模块3a中均同时受到由内向外吹的压缩空气和不断向外抽真空的作用，外壁的形状即可与模块3a的内凹形状完全一致，故有效避免了双壁波纹管外壁4a的内瘪；上述的双壁波纹管成型的初期，因要保证物料的流动性能而使挤出头、成型机构中的料坯温度相对较高，然而在成型后期，为使定型充分而在定型模块内安装封闭式冷却水循环***；本实施例中的封闭式冷却水循环***是水套3c，它设置在模头3b的外壁，以使波纹管内壁4b受到水套3c的水冷而完成定型，并从右端被牵引出机。聚氯乙烯双壁波纹管的整个定型牵引过程中，模块3a由机架的外轨进入内轨，并与模头3b合拢进行模压作业、模压完毕则从内轨回到外轨(模块3a旁边的实线箭号表示其在工作和返程中的循环运动的方向)；冷却水则从分配头2的进水口2a进入水套3c，在移出内壁4b的热量后即从水套中出来，并从出水口2b流出机外(图中在水通道中以实线箭号表示水的流向)。

上述的挤出料在成型过程中，由于波纹管的外壁4a同时受到压缩空气由内向外的鼓吹和不断向外的抽吸的作用，使大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管的外壁形状完全与模块3a的内内凹形状完全吻合，因此不再出现因双壁波纹管的外壁内瘪而成次品或废品。

实施例2、本实施例大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺，与实施例1所不同的是：在备料过程中，除了严格地称量外，每完成一组配料都必须进行复称监控，并对计量器具进行零点校正，以保证计量准确。

本实施例中的双螺杆挤出机是采用外购一种目前国内最为先进的SJSZ-95/191型锥形双螺杆挤出机，它每小时的挤出量可达11000kg，可有效地保证物料的充分塑化和大口径波纹管连续成型所需的物料供应。

本实施例中的挤出模头是选用优质合金钢锻造毛胚，并调质热处理后作全数控加工，其表面粗糙度级别达0.4以上，然后再以离子氮化工艺进行表面处理。因为在大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管生产过程中，挤出模头的使用环境较为恶劣，加上长时间在受热状态下受腐蚀气体的侵蚀，并且还要保证物料在流动过程中不受阻碍；经上述的选材和加工、处理后，能保证其正常的工作性能和耐磨耐腐蚀的性能。

Claims (3)

1、一种大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺，依次含有以下的步骤：

1)以重量份为单位进行备料：PVC树脂          100

                          复合稳定剂       5～7

                          硬脂酸           0.9～1.5

                          PE蜡             0.4～1.0

                          氯化聚乙烯       4～6

                          碳酸钙           5～10

2)混料：将上述的备料放入高速捏合机，高速混料捏合12～16min并在115～125℃的温度下放料；

3)搅拌冷却：将上述的混料放入低速冷混机中搅拌，并在温度达45～55℃时放料；

4)挤出：将搅拌冷却后的料放入转速与成型机相匹配的双螺杆挤出机，并在90～210℃的温度下挤出；

5)成型：在一台同时带有吹、吸的模压成型机中定型牵引；

6)得到的双壁波纹管材经切割机切割，并在扩口机上对其一端扩口后即可检验库。

2、根据权利要求1所述的大口径硬聚氯乙烯双壁波纹管的生产工艺，其特征是：备料过程中，除了严格地称量外，每完成一组配料都必须进行复称监控，并对计量器具进行零点校正。

3、为实现本发明生产工艺而专用的成型设备，它包括一个可与挤出机连通的带进料口(1a)的接头(1)、成型机构(3)和一个在接头(1)和成型机构(3)之间设置的分配头(2)；其中成型机构(3)包含一个模头(3b)和一组循环运动在机架轨道上能与模头一起完成双壁波纹管模压成型的模块(3a)，以及在模块(3a)与模头(3b)之间设有的能对成型中的内壁(4b)进行水冷的水套(3c)，分配头(2)上带有进水口(2a)、出水口(2b)和压缩空气进口(2c)，且其内带有可向成型过程供气以外鼓双壁波纹管的外壁(4a)的气道和能向水套(3c)供水的水通道，其特征是：它的模块(3a)上带有与真空抽气***相连接的孔道(3d)。