[发明专利]竹砂缠绕复合管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种竹砂缠绕复合管的制备方法，该竹砂缠绕复合管应用于农业灌溉、给排水及石油化工防腐等领域。

背景技术

目前在给农业灌溉、给排水及石油化工防腐行业，普遍采用水泥管、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、玻璃钢管（玻璃纤维增强塑料管、玻璃纤维增强塑料夹砂管）、钢管、球墨铸铁管等传统管道。水泥管成本低，但强度低，重量重，管接头易漏；聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯管道质轻、光滑且耐腐蚀，但刚度和强度方面有所不足且原料均为石油化工合成制品；玻璃钢管及玻璃钢夹砂管具有耐腐蚀、强度高、流体阻力小、刚度大的优点，但产品采用主要原料增强材料为高能耗的玻璃纤维，树脂为石油化工合成制品，产品及废料不可回收、不环保。钢管、球墨铸铁管等金属管道具有高能耗、高污染、不环保的缺点。因此使用这类管道产品，消耗着大量宝贵的石油资源、大量的能耗、资源不可再生、且在生产过程中对环境污染有较大的污染。近几年已发明的竹复合管符合节能环保、资源可再生等先进理念，且价格低于其它传统管道（除水泥管），但在低压力高刚度使用领域，特别是农业灌溉领域，价格仍然偏高。为解决这一问题，急需研制出节能环保、资源可再生，且价格特别低廉的新型管道来替代。

专利号为201320697993.3，专利名称为“热固型竹砂复合压力管”的中国专利中公开了一种热固型竹砂复合压力管，其径向由内至外分别设置有内衬层、内增强层、砂胶层、外增强层和外防护层，其特征在于：所述的内衬层和外防护层之间由内至外依次设置有竹篾缠绕而成的内增强层、矿砂胶水搅拌而成的增厚层和竹篾缠绕而成的外增强层，其说明书中公开了部分该压力管的制备方法，但未涉及关键的砂胶层的制备方法，砂胶层制作的难点在于制作过程中石英砂、树脂的混合和砂胶的输送缠绕。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种适用于不同管径和加砂厚度需求，降低竹复合管生产成本的竹砂缠绕复合管的制备方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种竹砂缠绕复合管的制备方法，依次制备该竹砂缠绕复合管径向由内至外的内衬层、内增强层、增厚层、外增强层和外防护层，其特征在于：在制备内增强层时，将竹篾带逐层环向螺旋交叉缠绕在内衬层外直到设计厚度，在缠绕的同时加入树脂混合物，形成内增强层，在竹篾带上附着砂胶，竹篾带和砂胶均匀地缠绕在内增强层外，砂胶形成增厚层的同时竹篾带形成外增强层，所述的砂胶中石英砂质量比为75%-88%，树脂质量比为12%-25%。本发明采用竹篾带作为砂胶的承载物，使得增厚层和外增强层同步制成，简化了生产步骤，提高了生产效率。上述配方的砂胶能满足不同加砂方法和加砂厚度的需求，使得制成的复合管成品满足低压力高刚度的使用需求。

本发明制备外增强层时，根据设计厚度要求将单独的竹篾带继续逐层环向螺旋交叉缠绕在附着砂胶的那层竹篾带外，在缠绕的同时加入树脂混合物。本发明将强度大的内增强层和外增强层分布在受弯曲应力最大的内层和外层，而强度较低的增厚层分布在两者的中间，结构更加合理。外增强层根据设计要求可以单独采用竹篾带继续环向螺旋交叉缠绕，以增加厚度。

本发明采用湿法加砂的方式形成增厚层：在砂箱中盛放粗细为30目~120目的石英砂，砂箱漏嘴位于输送带上方，根据管径和夹砂厚度，通过控制输送带的传送速度来计量出砂量，树脂通过树脂泵注入搅拌装置，将计量好的石英砂通过输送带输送到搅拌装置中与树脂混合搅拌成砂胶，砂胶中石英砂质量比为75%-88%，树脂质量比为12%-25%，砂胶通过搅拌装置的输送槽进入放置于竹篾带上方的出料斗中，出料斗下方出口与竹篾带同宽，砂胶淋落在正向直管模具输送缠绕的竹篾带上，竹篾带和砂胶均匀缠绕在内增强层外直到达到指定厚度，同步制成增厚层和外增强层。采用湿法加砂工艺的好处是树脂和石英砂搅拌混合充分，节约树脂，同时一次加砂的厚度大，适用于制作大口径的竹砂缠绕复合管。

本发明采用分层喷淋的方式形成增厚层：在竹篾带上方砂箱中盛放粗细为30目~120目的石英砂，砂箱的底部有若干个尺寸相同、前后交错排列的石英砂漏口和树脂漏口，通过调整石英砂漏口大小来控制出砂量，树脂漏口处设置有树脂泵控制出胶量，随着竹篾带的输送，石英砂和树脂在竹篾带上分层叠加形成砂胶，砂胶中石英砂质量比为75%-88%，树脂质量比为12%-25%，竹篾带和砂胶均匀缠绕在内增强层外直到达到指定厚度，同步制成增厚层和外增强层。采用分层喷淋工艺的好处是加工操作简单，生产成本低。