[发明专利]木基复合管及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种应用于农业灌溉、给排水工程以及石油化工防腐场合中的木基复合管及制备方法，属于管道技术领域。

背景技术

目前在给排水工程及石油化工防腐场合中，所用的管道普遍采用聚氯乙烯管、聚乙烯管、玻璃钢管、玻璃钢夹砂管等有机塑料管道，或者水泥管道等无机非金属管道，或者钢管、不锈钢管等金属管道。塑料管道质轻、光滑且耐腐蚀，但刚度和强度方面有所不足，且大量消耗石油制品；玻璃钢管及玻璃钢夹砂管等需要采用大量高能耗的玻璃纤维，其所用的树脂完全依赖于石油，产品及废料不可回收、不环保。钢管或不锈钢管重量大、运输和安装不便，且需要消耗大量的矿产资源和能源。因此使用上述管道产品，消耗了大量宝贵的石油资源且导致了环境污染。

发明内容

本发明提出的是一种木基复合管及制备方法，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，制得的木基复合管在保证强度和刚度的前提下，节省石油资源，降低成本，具备可再生性，减少环境污染，并具有其它管道所不具备的优异的各向强度可设计性，可充分发挥材料特性。

本发明的技术解决方案：木基复合管，其结构是沿直径方向，由内到外依次为内衬层、内层间界面粘接层、木基增强层、外层间界面粘接层、外保护层，其中内衬层、木基增强层、外防护层是通过内、外层间界面粘接层中的粘合剂形成坚固一体。

木基复合管的制备方法，包括以下步骤：

（1）内衬层的制备：在直管模具上用树脂和毡类织物或者纤维制品制作成内衬，形成防渗且内壁光滑的内衬层；

（2）木基增强材料处理分以下三个工序：

1）将木材即木段旋切成木单板；

2）按照制造木质胶合板的方法，将木单板纹理纵横交错组坯，采用耐水胶粘剂胶合成结构不对称的木质二合板；

3）将木质二合板锯切成定宽的板条，再用铣斜面机将其端头铣成斜面并涂胶，采用斜面搭接胶合接长方式接成缠绕工艺所需的长度，收卷备用；

（3）木基增强层的制备：将成卷的二合板条引到缠绕机上，通过胶槽的胶辊涂胶并经热风干燥至含水率8～10%，然后再一圈圈地缠绕在直管模具的内衬层上，缠绕层数在一层或一层以上，根据缠绕工艺设计而定，经固化后形成木基增强层；

（4）外防护层的制备：在木基增强层外涂一层防腐防水的材料，形成外防护层。

本发明的优点：

1）采用人工速生林木材作为管道增强材料，具有资源丰富、环境友好、成本低、强重比大、刚度好等特点；

2）采用纤维方向纵横交错的木质二合板缠绕成管道，可以满足不同使用场合的技术要求；

3）在缠绕的同时采用加热加压技术，使管道边缠绕边加热，缠绕与固化同步完成，极大提高胶合质量和生产效率，适合于大批量工业化生产；

4）将木质二合板铣斜面、搭接组坯、胶合接长后缠绕整合成一体，发挥强度高、效率高、表面平整的整体优势；

5）与聚氯乙烯管、聚乙烯管相比，具有更高的强度、刚度，节约了石油资源；与玻璃钢管及玻璃钢夹砂管相比，具有类似的强度和刚度，重量更轻，成本更低；增强材料为环保、低能耗的可再生的木质资源，扩大了林业资源的开发利用。

附图说明

附图1为本发明制得的产品的结构示意图。

附图2是木质二合板结构示意图。

附图3是成卷二合板条示意图。

附图4-1缠绕示意图。

附图4-2是附图4-1的侧视图。

图中的1是内衬层、2是内层间界面粘接、3是木基增强层、4是外层间界面粘接、5是外防护层、6是纵向纤维木单板、7是横向纤维木单板、8是斜面搭接胶合接长、9是右向缠绕层、10是左向缠绕层、11是模具、12是涂布树脂、13是二合板卷材、14是加热压辊、15是热风机。

具体实施方式

对照图1，木基复合管，其结构是沿直径方向，由内到外依次为内衬层1、内层间界面粘接层2、增强层3、外层间界面粘接层4、外保护层5，其中内衬层1、木质增强层3、外防护层5是通过内层间界面粘接层2、外层间界面粘接层4中的粘合剂形成坚固一体。

木基复合管的制备方法，包括以下步骤：

（1）内衬层的制备：在直管模具上用树脂和毡类织物或者纤维制品制作成内衬，形成防渗且内壁光滑的内衬层；

（2）木基增强材料处理分以下三个工序：

1）把木材（木段）旋切成木单板；

2）按照制造木质胶合板的方法，将木单板纹理纵横交错，采用耐水胶粘剂胶合成结构不对称的木质二合板；