一种U型木塑渠道衬砌及其制造方法技术

一种U型木塑渠道衬砌及其制造方法，属于水利工程技术领域。所述U型木塑渠道衬砌由加强筋、U型槽壳状单体、耳板组成。所述U型木塑渠道衬砌的制造方法步骤如下：（1）将纤维素酶改性剂水溶液喷洒在木质纤维粉料和滑石粉上，再进行干燥；（2）将木质纤维粉料和滑石粉混合；（3）将聚烯烃塑料、聚烯烃弹性体POE、抗紫外线剂及相容剂混合，造粒；（4）将步骤二的混合物和步骤三的粒料混合，挤出塑化粒料；（5）将塑化粒料进行挤压或注射，制成U型木塑渠道衬砌。本发明专利技术相对于现有技术的优点是：使用寿命延长、输水能力提高、防水防渗性能好、耐腐蚀、抗老化性能好、结构简单、拆卸、安装及运输方便，绿色环保。

U type wood plastic canal lining and manufacturing method thereof

The utility model relates to a U type wood plastic canal lining and a manufacturing method thereof, belonging to the technical field of water conservancy engineering. The U type plastic wood canal lining is composed of reinforcing ribs, U type grooves, shell shaped monomers and ear plates. Method of manufacturing steps of the U type wood lining are as follows: (1) the cellulase modifier solution sprayed on the wood fiber powder and talcum powder, and then dried; (2) the wood fiber powder mixture and talcum powder; (3) the polyolefin plastics, polyolefin elastomer, anti POE UV agent and compatibilizer mixing, granulation; (4) the mixture and step two to step three of the material mixing, extrusion plastic pellets; (5) the plastic pellets are extrusion or injection, made of U wood plastic lining. The invention has more advantages than the existing technology, the service life is prolonged and the water ability, waterproof performance, corrosion resistance, good ageing resistance, simple structure, convenient installation and disassembly, transportation, environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种U型木塑渠道衬砌及其制造方法
本专利技术属于水利工程
，具体涉及一种U型木塑渠道衬砌及其制造方法。
技术介绍
在农业灌溉和排水工程中，一般采用混凝土、石砌、砖砌等人工修建而成的渠道衬砌。这些渠道受土壤中水汽和湿气影响，极易发生腐蚀和变形，使渠道的强度降低，导致渠壁发生渗漏，造成水资源的浪费和污染。另外，这些渠道衬砌建设耗时长,人工和日常维护成本高,不便于安装和拆卸。目前，混凝土、石砌、砖砌渠道衬砌的主要破坏类型为冬春季节发生的冻融破坏。在秋季排水不能净空的情况下，渠道内残留的水会使渠道结构含水量较大，温度降低后这些渠道内壁会发生酥松、剥落现象，增加了渠道的输水糙率，渠道发生破坏，输水能力降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种经久耐用、防水能力强的U型木塑渠道衬砌及其制造方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种U型木塑渠道衬砌，所述U型木塑渠道衬砌由多个U型槽壳状单体依次连接而成，每个U型槽壳状单体外表面沿横向均匀设有多个圆环状加强筋，每个U型槽壳状单体外表面沿纵向均匀设有多个长条状加强筋，U型木塑渠道衬砌顶部两端沿纵向分别设置耳板，所述多个圆环状加强筋、多个长条状加强筋、两个耳板及多个U型槽壳状单体制为一体。一种上述U型木塑渠道衬砌的制造方法，所述U型木塑渠道衬砌的制造方法是按以下步骤进行的：步骤一、所述U型木塑渠道衬砌的材料为木塑复合材料，所述木塑复合材料的原料按照重量份数由30～50份木质纤维粉料、50～70份聚烯烃塑料、0.5～3份纤维素酶改性剂、2～10份聚烯烃弹性体POE、2～10份滑石粉、0.1～0.5份抗紫外线剂及0.5～4份相容剂组成；按上述重量份数称取各原料，先将纤维素酶改性剂制备纤维素酶改性剂水溶液，该水溶液的浓度为0.5%~3%，并将其喷洒在木质纤维粉料和滑石粉上，在温度20～70℃条件下放置48h，然后于100~110℃干燥，使木质纤维粉料和滑石粉含水率均低于5％；步骤二、将改性后的木质纤维粉料与滑石粉置于高速混合机中，先以1000～1500r/min的转速混合3～5min，再以2000～3000r/min的转速混合6～10min，最后以1000～1500r/min的转速混合3～5min；步骤三、将聚烯烃塑料、聚烯烃弹性体POE、抗紫外线剂及相容剂放入高速混合机中，在转速为750r/min～1500r/min的条件下，混合5～10min，随后将混合物料加入到料筒温度为150℃～200℃的双螺杆挤出机中进行造粒；步骤四、将步骤二得到的混合物与步骤三制备的粒料在高速混合机中先以500～750r/min的转速混合3～5min，再以1000～1500r/min的转速混合6～10min，最后以500～750r/min的转速混合3～5min，混合完毕后加入到双螺杆挤出机中挤出塑化粒料；步骤五、在加工温度为150℃～200℃的条件下，将步骤四得到的塑化粒料进行挤出成型或注射成型，得到U型木塑渠道衬砌。本专利技术相对于现有技术的有益效果是：（1）使用寿命延长：现有混凝土板或混凝土U型槽衬砌破坏主要是冻融破坏，尤其是在我国东北寒冷地区，致使衬砌使用年限短；而本专利技术的U型木塑渠道衬砌所使用的材料经过增韧（填加聚烯烃弹性体POE）处理，力学性能提高，同时在渠道衬砌横向和纵向设有加强筋，可有效延长其使用寿命，使用寿命为15~20年。（2）输水能力提高：混凝土或砖砌渠道衬砌的渠道糙率一般在0.016-0.017，而本专利技术U型木塑渠道衬砌的渠道糙率可参照塑料的光滑程度高，即其糙率可在0.012-0.015之间。（3）防水防渗性能好：本专利技术的U型木塑渠道衬砌的表层是塑料层，具有良好的防水性；各段单体接头处采用机械连接与胶接并用的复合连接形式，具有良好的防渗效果。（4）耐腐蚀、抗老化性能好：通过在木塑复合材料中添加抗紫外线剂，降低光降解对渠道衬砌的腐蚀，具有抗老化性能。（5）结构简单，拆卸、安装及运输方便，绿色环保。附图说明图1为本专利技术U型木塑渠道衬砌的俯视图；图2为本专利技术U型木塑渠道衬砌的截断面示意图；图3为本专利技术U型木塑渠道衬砌单体与单体连接处示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。具体实施方式一：如图1和图2所示，本实施方式记载的是一种U型木塑渠道衬砌，所述U型木塑渠道衬砌由多个U型槽壳状单体A依次连接而成，每个U型槽壳状单体A外表面沿横向均匀设有多个圆环状加强筋B，每个U型槽壳状单体A外表面沿纵向均匀设有多个长条状加强筋C，U型木塑渠道衬砌顶部两端沿纵向分别设置耳板D，所述多个圆环状加强筋B、多个长条状加强筋C、两个耳板D及多个U型槽壳状单体A制为一体（通过木塑复合材料挤出及注塑工艺一体加工而成）。具体实施方式二：如图1所示，具体实施方式一所述的一种U型木塑渠道衬砌，所述U型木塑渠道衬砌的壁厚为6～12mm，每个所述U型槽壳状单体A的长度为1~1.5m，每个U型槽壳状单体A的高度为400~600mm，每个U型槽壳状单体A内底面圆的直径为250~350mm。具体实施方式三：如图3所示，具体实施方式一或二所述的一种U型木塑渠道衬砌，每相邻两个所述U型槽壳状单体A之间采用切口半搭接方式连接。具体实施方式四：如图3所示，具体实施方式三所述的一种U型木塑渠道衬砌，每相邻两个所述U型槽壳状单体A之间的切口处采用胶接及半搭接方式连接（先用砂纸对连接处切口表面进行打磨，涂覆硅烷偶联剂溶液，以增加木塑复合材料表面的胶接强度。静置20min～30min后，在连接处均匀涂覆粘合剂，实现胶结及半搭接方式连接）。具体实施方式五：如图3所示，具体实施方式四所述的一种U型木塑渠道衬砌，每相邻两个所述U型槽壳状单体A之间的切口连接处的内、外表面的胶接宽度均为30～50mm，每相邻两个所述U型槽壳状单体A连接处利用木塑长条及连接件（螺栓或者铆钉）将二者连接为一体。具体实施方式六：如图1所示，一种具体实施方式一至五中任一具体实施方式所述的一种U型木塑渠道衬砌的制造方法，所述U型木塑渠道衬砌的制造方法是按以下步骤进行的：步骤一、所述U型木塑渠道衬砌的材料为木塑复合材料，所述木塑复合材料的原料按照重量份数由30～50份木质纤维粉料、50～70份聚烯烃塑料、0.5～3份纤维素酶改性剂、2～10份聚烯烃弹性体POE、2～10份滑石粉、0.1～0.5份抗紫外线剂及0.5～4份相容剂组成；按上述重量份数称取各原料，先将纤维素酶改性剂制备成纤维素酶改性剂水溶液，该水溶液的浓度为0.5%~3%，并将其喷洒在木质纤维粉料和滑石粉上，在温度20～70℃条件下放置48h，然后于100~110℃干燥，使木质纤维粉料和滑石粉含水率均低于5％；步骤二、将改性后的木质纤维粉料与滑石粉置于高速混合机中，先以1000～1500r/min的转速混合3～5min，再以2000～3000r/min的转速混合6～10min，最后以1000～1500r/min的转速混合3～5min；步骤三、将聚烯烃塑料、聚烯烃弹性体POE、抗紫外线剂及相容剂放入高速混合机中，在转速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种U型木塑渠道衬砌，其特征在于：所述U型木塑渠道衬砌由多个U型槽壳状单体A依次连接而成，每个U型槽壳状单体A外表面沿横向均匀设有多个圆环状加强筋B，每个U型槽壳状单体A外表面沿纵向均匀设有多个长条状加强筋C，U型木塑渠道衬砌顶部两端沿纵向分别设置耳板D，所述多个圆环状加强筋B、多个长条状加强筋C、两个耳板D及多个U型槽壳状单体A制为一体。

【技术特征摘要】
1.一种U型木塑渠道衬砌，其特征在于：所述U型木塑渠道衬砌由多个U型槽壳状单体A依次连接而成，每个U型槽壳状单体A外表面沿横向均匀设有多个圆环状加强筋B，每个U型槽壳状单体A外表面沿纵向均匀设有多个长条状加强筋C，U型木塑渠道衬砌顶部两端沿纵向分别设置耳板D，所述多个圆环状加强筋B、多个长条状加强筋C、两个耳板D及多个U型槽壳状单体A制为一体。2.根据权利要求1所述的一种U型木塑渠道衬砌，其特性在于：所述U型木塑渠道衬砌的壁厚为6～12mm，每个所述U型槽壳状单体A的长度为1~1.5m，每个U型槽壳状单体A的高度为400~600mm，每个U型槽壳状单体A内底面圆的直径为250~350mm。3.根据权利要求1或2所述的一种U型木塑渠道衬砌，其特性在于：每相邻两个所述U型槽壳状单体A之间采用切口半搭接方式连接。4.根据权利要求3所述的一种U型木塑渠道衬砌，其特性在于：每相邻两个所述U型槽壳状单体A之间的切口处采用胶接及半搭接方式连接。5.根据权利要求4所述的一种U型木塑渠道衬砌，其特性在于：每相邻两个所述U型槽壳状单体A之间的切口连接处的内、外表面的胶接宽度均为30～50mm，每相邻两个所述U型槽壳状单体A连接处利用木塑长条及连接件将二者连接为一体。6.一种权利要求1~5中任一权利要求所述的一种U型木塑渠道衬砌的制造方法，其特征在于：所述U型木塑渠道衬砌的制造方法是按以下步骤进行的：步骤一、所述U型木塑渠道衬砌的材料为木塑复合材料，所述木塑复合材料的原料按照重量份数由30～50份木质纤维粉料、50～70份聚烯烃塑料、0.5～3份纤维素酶改性剂、2～10份聚烯烃弹性体POE、2～10份滑石粉、0.1～0.5份抗紫外线剂及0.5～4份相容剂组成；按上述重量份数称取各原料，先将纤维素酶改性剂制备纤维素酶改性剂水溶液，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴丽，张正刚，王清文，房轶群，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23