塑料螺旋管概述
塑料螺旋管作為一種新型塑料管材,屬于柔性管道中的重力流管道,是按照柔性管結(jié)構(gòu)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)的。是1978年澳大利亞RIBLOC公司最先開發(fā)出來的專利產(chǎn)品。我國1995年開始引進(jìn)這項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù),經(jīng)過4年多不斷的努力,逐步完成了引進(jìn)、消化、吸收創(chuàng)新和國產(chǎn)化等過程,并形成了批量生產(chǎn)的能力。
塑料螺旋管和塑料波紋管一樣,可分為單壁塑料螺旋管和雙壁螺旋管兩種類型,生產(chǎn)主要用的樹脂有HDPE、PVC、ABS等。由HDPE、PVC、ABS等樹脂加工成型的塑料螺旋管具有相對應(yīng)的HDPE、PVC、ABS等管材的一切優(yōu)良性能,并能隨意彎曲而無彈性,具有較強(qiáng)的抗拉伸強(qiáng)度和抗剪切強(qiáng)度,由于螺旋纏繞筋的加強(qiáng)作用,使其具有較大的耐壓強(qiáng)度。在許多場合,它能代替金屬管、鐵皮風(fēng)管及相應(yīng)實(shí)壁塑料管使用。由于具有使用上的方便性(質(zhì)量較輕)及節(jié)約原料、降低使用成本等優(yōu)越性,因此,塑料螺旋管在使用性能及開發(fā)應(yīng)用方面都有著非常廣闊的發(fā)展前景。
圖8-9、圖8-10分別為塑料單壁螺旋管、雙壁螺旋管(螺旋筋截面為圓形)的外形結(jié)構(gòu)圖。單壁螺旋管其結(jié)構(gòu)如單壁波紋管一樣,其成型方法是用一臺(tái)擠出機(jī)擠出熔融管經(jīng)成型模具制成的.這種成型法生產(chǎn)的單壁螺旋管可以歸屬于波紋類。雙壁螺旋管其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和雙壁波紋管類似,管體內(nèi)壁光滑,外壁由分布均勻的螺旋狀波紋組成。雖然從結(jié)構(gòu)形式上可以把雙壁螺旋塑料管歸屬于塑料波紋管類,但其成型工藝卻與塑料波紋管的成型工藝截然不同。塑料波紋管其波紋是由成型機(jī)成型的,外壁波紋形狀特性是由成型機(jī)的成型模塊的結(jié)構(gòu)決定。而雙壁塑料螺旋管其外側(cè)的每條螺旋加強(qiáng)筋(一般為中空形狀),是通過不同截面形狀(矩形、也可制成正方形、正三角形、圓形或其他幾何條狀塑料(或片)纏繞在光壁塑料管上(或搭接式纏繞在徑向可壓縮實(shí)心轉(zhuǎn)芯上),經(jīng)過滾柱壓緊、熔接復(fù)合,最后冷卻定型。
圖8-9單壁螺旋塑料管的剖面圖
D-外徑d一內(nèi)徑,一壁厚t—螺距
圖8-10雙壁螺旋塑料管的削面圖
D-外徑d一內(nèi)徑s_璧厚r—螺距
螺旋塑料管特別是雙壁螺旋塑料管其外壁纏繞的條狀螺旋起到加強(qiáng)筋的作用,因此與實(shí)壁管相比,在省材40 96—50 96的前提下,還能保持原有的耐外壓能力,同時(shí)在使用過程中不易產(chǎn)生裂紋。雙壁螺旋塑料管內(nèi)壁光滑有助于輸送各種液體,除廣泛用于排水管外,還可用于部分化學(xué)溶液、粉狀、顆粒狀和泥漿等物料的輸送。螺旋塑料管還可用作化工及煤礦的通風(fēng)管、建筑通風(fēng)管、電線電纜導(dǎo)管、護(hù)套管、穿線管及農(nóng)用滴灌管等。
纏繞成型法PVC雙壁螺旋塑料管的生產(chǎn)工藝及配方
由于單壁螺旋塑料管其成型方式與波紋管相似,因此本章主要以
介紹雙壁螺旋塑料管為主。
PVC雙疊螺旋管的生產(chǎn)工藝 纏繞成型法生產(chǎn)雙壁螺旋塑料管自從70年代問世以來,不論是成
型方法還是生產(chǎn)設(shè)備都獲得了迅速發(fā)展o PVC雙壁螺旋管由于需要
纏繞硬質(zhì)PVC螺旋增強(qiáng)筋,因此其加工工藝與波紋管及其他樹脂軟管
不同。目前國際及國內(nèi)生產(chǎn)PVC雙壁螺旋管的工藝有許多種,根據(jù)生
產(chǎn)過程中所使用擠出機(jī)的臺(tái)數(shù)不同,又可分為單機(jī)擠出法和雙機(jī)共擠
復(fù)合擠出法。
1.單機(jī)擠出法
單機(jī)擠出法是在雙機(jī)擠出的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,是在雙壁螺旋管發(fā)展到一定時(shí)期產(chǎn)生的。所謂單機(jī)擠出法也就是由一臺(tái)大功率的擠出機(jī)來實(shí)現(xiàn)對物料的熔融塑化,通過特殊結(jié)構(gòu)的機(jī)頭口模直接擠出空心異型材,經(jīng)冷卻成形為一定截面的型材后,在纏繞成型機(jī)上纏繞、焊結(jié)壓合、冷卻成型,最后得到成形制品。單機(jī)擠出的方法又分為二次成型和一次成型兩種工藝方法。
(1)單機(jī)擠出一次成型PVC雙壁螺旋管生產(chǎn)工藝
韓國泰興制作所開發(fā)的螺旋塑料管其生產(chǎn)工藝就屬于單機(jī)一次成型。其工藝過程為:采用一臺(tái)高位雙螺桿擠出機(jī),機(jī)頭有兩個(gè)模口,一個(gè)口模制出ri狀型坯,一個(gè)??谥瞥鰣A棒狀熔融料,第一個(gè)??谛团鲀?nèi)部有半圓狀,截面為矩形的內(nèi)冷卻管,型坯通過內(nèi)冷卻管形成矩形內(nèi)截面的n狀型在纏繞機(jī)上纏繞,并在壓輪和成形輥?zhàn)猛屏ο滦纬蓮椈蔂?,與此同時(shí)把圓棒狀熔料壓人兩個(gè)型坯的夾縫處,經(jīng)冷卻形成管材。
此法制造雙壁螺旋管材,僅用一臺(tái)擠出機(jī),設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,成型方法簡單,成型部件制造容易。由于成型時(shí)是靠熔融的圓柱形熔料將已冷卻的管坯料粘結(jié),再冷卻定型,熔融塑料與冷卻坯料之間焊接性能差,所以只起連接作用,管材坯料之間并未成為一體。所以管材強(qiáng)度、剛性相對來說不是很好。這種成型方法除可用來生產(chǎn)PVC雙壁螺旋管外,還被廣泛用來生產(chǎn)HDPE雙壁螺旋管,由于后者的熱熔合性比前者好,因此,較適合用來生產(chǎn)HDPE類雙壁螺旋管。
單機(jī)擠出二次成型PVC雙壁螺旋管生產(chǎn)工藝
沈陽塑料機(jī)械研究所開發(fā)的雙壁螺旋管的成型方法的工藝過程是:采用一臺(tái)單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)擠出n形坯料,坯料首先通過設(shè)在機(jī)頭里面的內(nèi)冷卻系統(tǒng)冷卻定型,其中內(nèi)冷管設(shè)計(jì)長度要合適,過長,坯料前進(jìn)阻力大;過小,坯料冷卻效果差。然后將經(jīng)內(nèi)冷卻后的管坯送至一次冷卻槽進(jìn)行管坯外冷卻,再通過牽引機(jī)送至二次冷卻槽進(jìn)行充分冷卻定型。冷卻后的管坯在牽引成型機(jī)上纏繞,利用火焰加熱和壓合器壓合使坯料惻翼熔融、壓合、粘結(jié)形成管材。