[发明专利]一种聚丙烯管材在线热处理生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯管材生产技术，具体地说，是一种聚丙烯管材在线热处理生产方法。

背景技术

无规共聚聚丙烯(PPR)具有质量轻、长期抗蠕变性能好、卫生性能好等优点。无规共聚聚丙烯材料的管材使用设计寿命可达50年，输水过程中与金属管材相比，不会产生二次污染、内壁光滑水利条件好，连接施工方便，已成为国内目前应用最大的建筑冷热水系统用聚烯烃管材。目前国内对PPR原材料的需求约为40万吨/年。

无规共聚聚丙烯分子晶片之间系带分子含量较高，加工温度范围广，特别适合于管材生产。但由于该原料自身玻璃化温度较低，同时在管材的制造过程中，由于冷却方式为喷淋或浸泡，导致管材外部冷却快，内部冷却慢的现象，使管材内外层产生温度梯度大，存在不规则的热应力，降低了管材的液压强度，导致该管材存在抗冲击性能差等特点，限制了管材在一些区域的应用。特别是在北方寒冷地区，在运输过程及施工过程的抛摔很容易对管材造成破裂，造成了PPR管材质量纠纷的重点。在国家化学建筑材料测试中心的测试反馈，仅有30％的样品能通过检测。部分管材制造商通过添加刚性粒子或者增韧剂对PPR进行改性，但在增韧提高的同时无疑牺牲了管材的液压强度，同时也无法解决在生产中产生的管材应力缺陷。极少数厂家在管材下线后采用烘箱热处理技术，将4米长的管材下线后放置于烘箱进行热处理，一般热处理时间为3小时，温度为100摄氏度。管材经过烘箱热处理后结晶更加细密，管材性能有所提升。但下线后的烘箱热处理存在以下缺陷：1.因烘箱传热效果很难控制均匀，烘箱处理工艺本身存在一定的不稳定性，造成产品的冲击性能波动较大；2.占用场地、耗电量高；3.增加了一道工序，导致用工数量提高。4.管材无法进行在线自动包装，为自动化生产形成阻碍。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种聚丙烯管材在线热处理生产方法，生产过程占地面积小、耗能少、成本低，并且自动化程度高、用工少，生产出的管材质量和性能均匀稳定，同时有效提高所生产出的管材的液压强度和耐低温冲击性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种聚丙烯管材在线热处理生产方法，包括以下步骤：

A、将无规共聚聚丙烯原料进行熔融塑化后挤出形成管材；

B、将所述管材进行定径冷却；

C、对定径冷却后的管材进行在线加热；

D、对在线加热后的管材进行再次冷却，得到所述聚丙烯管材。

进一步地，所述步骤A中，进行熔融塑化挤出时的机筒温度分别为：一段180℃，二段180℃，三段190℃，四段190℃，模头温度分别为1-5段：190℃，6-8段200℃。

进一步地，所述步骤B中，采用第一冷却水箱将所述管材进行定径冷却，其中，所述第一冷却水箱长度为2米，第一冷却水箱中的水温为15-23℃，管材在第一冷却水箱中的行进速度为15m/min。

进一步地，所述步骤C中，采用红外加热装置对所述管材进行在线加热，红外加热段长度为1.2米。

进一步地，所述红外加热装置由多个红外加热管呈环形排列而成，多个所述红外加热管围成的空腔部分供所述管材通过。

进一步地，所述红外加热装置还包括设置在多个红外加热管下方的支架，所述支架中设有控制器，所述多个红外加热管上部外侧设有保护盖。

进一步地，所述步骤D中，采用冷却箱对所述管材进行再次冷却，所述管材在所述冷却箱中行自然冷却或者向冷却箱中通入60-80℃的恒温气流进行冷却。

进一步地，所述冷却箱有多段。

进一步地，所述冷却箱之后还设有第二冷却水箱；所述管材在冷却箱中进行冷却后再进入第二冷却水箱中完成最终冷却，所述第二冷却水箱中的水温为20-35℃。

进一步地，所述步骤D之后还包括：

E、将得到的所述聚丙烯管材切割成预设长度，并对切割后的管材进行在线包装。

本发明在对管材进行定径冷却后再进行在线热处理，减小了管材的内外温度差造成的内应力；并且管材受热均匀，性能稳定。另外，本发明在不影响管材生产效率的前提下，与传统的工艺相比，提高熔融挤出温度10-30℃，可使管材在经历第一节真空冷却定径后仍能保持较高的温度。利用本发明的生产方法生产管材，既可减少占地面面积，又可减少了一道工序和人工，可以大大降低生产成本，且生产效率高。

附图说明

图1是聚丙烯管材在线热处理生产方法的工艺流程图。

图2是本发明中红外加热装置的一实施例的结构示意图。