[发明专利]一种PE软管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚乙烯(PE)软管制造技术领域，尤其涉及局部增厚的PE软管及其制造方法。

背景技术

根据预测，到2050年世界总人口将增加到90亿人，人类对粮食的需求将增长1倍。世界淡水资源日益紧缺，而人类对粮食的需求也不断上升，淡水资源已经成为农业发展和世界粮食供应的安全威胁。要破解耕地面积有限、淡水资源紧缺和世界粮食需求上涨之间的难题，发展节水灌溉成为关键。当前世界各国节水灌溉的主要措施包括渠道防渗、低压管灌、喷灌、微灌等。其中喷灌、滴灌作为最先进的节水灌溉技术，在欧美发达国家的采用面积达到60％以上。

我国正在推广使用的节水灌溉技术有数十余种之多，主要有管灌、喷灌、滴灌、微喷灌、渗灌和地下灌溉等。以上几种高效灌溉方式如滴灌、管灌等节水灌溉中均需使用大量的PE软管。但是，目前国内生产的PE软管大都是沿用普通挤塑工艺，且用单一型号聚乙烯原料生产，存在耐候性差、强度低、壁厚较厚以及米重高、回收劳动强度大、生产成本高等问题。部分企业通过简单降低壁厚来降低PE软管生产成本和米重。这样生产出的PE软管在生产中承压能力下降，尤其在安装支管接头的地方，当PE软管通水后在水压的作用下支管接头很容易从PE软管上脱落，影响整体节水灌溉效果。因此，研究开发出薄壁、强度高、适应性强、回收方便、生产成本低的PE软管及生产工艺，对推动我国农业节水灌溉技术的推广具有重大意义。同时对推动我国农业节水灌溉技术研究及产品的产业化开发，尤其针对西北干旱地区遏制生态环境恶化有效利用水资源，实现经挤和社会的可持续发展，具有极为深远的现实意义。

发明内容

本发明第一个发明目的在于提供了一种PE软管及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效降低PE软管的壁厚，同时降低通水条件下支管接头从PE软管脱落的问题，进而降低PE软管的生产成本和回收劳动强度，提高PE软管的适用范围，推动PE软管的大规模推广应用。

本发明的技术方案之一是一种PE软管，其特征在于管壁上有局部增厚区，局部增厚区的厚度为1.0-2.5mm，局部增厚区的内壁弧长为25-60mm。

局部增厚区的厚度随管径的增大而增大。在使用过程中将支管接头安装在局部增厚区上，能显著提升PE软管在通水情况下支管接头的承压能力，彻底解决支管接头脱落的问题。同时降低PE软管的壁厚，进而降低PE软管的米重和成本，较少PE软管使用和回收过程中的劳动强度。

局部增厚区的内壁弧长随管径的增大而增大。PE软管在正常使用过程中会经常进行打卷回收，在大田使用时还经常被车辆碾压和人员踩压。长期重复使用后局部增厚区的两端在应力的作用下容易出现裂纹，导致PE软管的承压能力下降，裂纹穿透管壁后出现漏水的现象，严重影响PE软管的使用年限。为了克服该问题，局部增厚区的内壁弧长设计为25-60mm，并呈弧形均匀过度。

进一步的，管径为40-160mm，管壁厚度为0.5-1.5mm。管壁的厚度随管径增大而增大。

进一步的，局部增厚区向PE软管内侧凸起并呈弧形均匀过度。

进一步的，局部增厚区的外壁上设计有标示区。

由于局部增厚区的壁厚变化不明显，使用人员在安装支管接头时不容易准确找到局部增厚区，容易造成安装错误，影响PE软管的正常使用。因此，在PE软管管壁外,局部增厚区上平行于软管设计有标示区，方便使用人员正确将支管接头安装到管壁局部增厚区的上面，有效发挥PE软管的特性。

进一步的，制备PE软管的原料为：线型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、黑色母粒和抗氧化剂。

本发明的第二个发明目的在于提供一种PE软管的制备方法，包括挤塑机、共挤机、真空定型机、牵引机，其特征在于挤塑机模体上安装有挤出模具,所述挤出模具由芯模、口模、共挤套组成，口模安装在芯模外，共挤套安装在口模上与共挤机相连，其特征在于芯模外壁设计了弧形凹槽，凹槽深度0.5-1.0mm，凹槽弧长25-60mm，口模上设计有共挤料进口，共挤套内侧设计有共挤流道，具体生产按如下步骤进行：

第1步，烘料：将主料投入烘干机内，通入65-85度的热空气，干燥1-3小时；

第2步，配料：将烘干后的主料与辅料投入拌料机，搅拌3-10min；

第3步，送料：通过真空吸料器将混匀后的原料送入挤塑机料斗内；

第4步，挤出：设定挤塑机温度120-190度，启动挤塑机；

第5步，牵管：将挤出后的管坯料粘附在牵引管上，启动牵引机缓慢将管坯引入真空定型机内，牵引速度0.2-3.5m/min；通过调整牵引机速度，调整壁厚；