热塑性连续纤维预浸板增强热塑复合管及其制作方法技术

本发明专利技术涉及松散的或黏附的纤维状材料增强高分子化合物领域，具体为一种热塑性连续纤维预浸板增强热塑复合管及其制作方法。一种热塑性连续纤维预浸板增强热塑复合管，包括管体(1)，其特征是：管体(1)由热塑性塑料内层膜(11)、热塑性增强芯层管(12)和热塑性塑料面层膜(13)三层融合组成；热塑性增强芯层管(12)由热塑性连续纤维预浸板卷管构成。本发明专利技术结构简单，制造方便，适应性强，机械性能高。

【技术实现步骤摘要】
热塑性连续纤维预浸板增强热塑复合管及其制作方法
本专利技术涉及松散的或黏附的纤维状材料增强高分子化合物领域，具体为一种热塑性连续纤维预浸板增强热塑复合管及其制作方法。
技术介绍
连续玻纤增强热塑性塑料复合管具有高强、薄壁、轻质、耐腐、长寿等优点，被广泛应用于市政引水供水、热力管网、油田集输管网、化工管网、天然气输送管网、粉体浆体输送管网等使用，目前生产技术一般情况下多采用0.3mm～0.4mm厚度的薄膜型热塑性玻纤预浸带以缠绕盘旋转带动预浸带旋转缠绕内层管方法，边缠绕边加热或集中缠绕后整体烘箱加热的方式制作，也可以旋转钢管继而带动预浸带被动来回多次缠绕于钢管表面后集中加热制作增强层。以上二种技术，是根据不同管径、压力多层次分别缠绕在内层管上，组成由4层～50层薄膜式热塑性玻纤预浸带增强层。这种薄膜式多层次缠绕法存在以下问题：1.随着管道口径加大或压力增大，所需的缠绕预浸带层数增多到20～50层或者更多，需要20～50个或者更多的旋转缠绕盘作带材复合，生产工艺及其复杂，过多缠绕盘机器与过长的生产线不好控制，生产管材产品率低下；2.多层次分别缠绕的薄膜式预浸带其缠绕过程中，由于各层次缠绕的预浸带分别有各种工作的缠绕盘控制其缠绕过程，因设备之间精度差异等影响，会造成各层次之间预浸带张力不均、角度差异等，直接对增强层质量与复合管材力学性能产生影响；3.多层次分别缠绕的薄膜式预浸带由于加热热熔温度不均或不到位，经常造成增强层层间整体剥离或局部开裂影响管材整体质量；4.多层次分别加热缠绕薄膜式预浸带增强层，与空气开放式交流充分，热量流失大，能源让废大，生产电费高；5、多层次分别加热缠绕薄膜式预浸带增强层，因为缠绕盘的限制，无法实现大宽度尺寸预浸带缠绕，尤其是管径大于800mm以上的管道无法实现接近55°的最佳缠绕角度，严重影响着管道抗轴向应力。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单，制造方便，适应性强，机械性能高的热塑性管材，本专利技术公开了一种热塑性连续纤维预浸板增强热塑复合管及其制作方法。本专利技术通过如下技术方案达到专利技术目的：一种热塑性连续纤维预浸带卷筒管，包括筒管体，其特征是：筒管体由热塑性塑料内层膜、热塑性0°～90°连续纤维预浸带多层次层叠芯层管和热塑性塑料面层膜三层融合组成；热塑性0°～90°连续纤维预浸带多层次层叠芯层管是用0°～90°连续纤维预浸一体带卷多层次卷管熔贴整体后构成，所述的0°～90°连续纤维预浸一体带，用单层厚度0.2mm～0.4mm、宽度500mm～650mm的0°预浸带经横切成长度2500mm～4000mm用作90°方向预浸带，用5～6张宽度500mm～700mm的0°预浸卷带平面紧密排列呈宽带，在0°宽带平面上叠加并连续不断平铺90°方向预浸带，在铺带热压机牵引与加热下热压轧制成宽度2500mm～4000mm的2层或3层热塑性0°～90°连续纤维预浸一体带卷。所述的热塑性连续纤维预浸带卷筒管的制作方法，其特征是：按如下所述依次实施：①0°～90°连续纤维预浸一体带卷制作，所述的0°～90°连续纤维预浸一体带，用单层厚度0.2mm～0.4mm、宽度500mm～650mm的0°预浸带经横切成长度2500mm～4000mm用作90°方向预浸带，用5～6张宽度500mm～700mm的0°预浸卷带平面紧密排列呈宽带，在0°宽带平面上叠加并连续不断平铺90°方向预浸带，在铺带热压机牵引与加热下热压轧制成宽度2500mm～4000mm的2层或3层热塑性0°～90°连续纤维预浸一体带卷；②将宽度2500mm～4000mm塑料薄膜单层或多层层叠于0°～90°连续纤维预浸一体带表面，经铺带热压机牵引加热下热压轧制成宽度2500mm～4000mm的熔融状塑料膜与预浸带融合体；③将熔融状塑料膜与预浸带融合体缠绕在钢制圆管模具上制成内层膜；④边旋转钢制圆管模具，边直线周圈缠绕熔融状塑料膜与预浸带融合体；⑤周圈缠绕过后剪切掉塑料薄膜；⑤继续边旋转钢制圆管模具，边直线多层次缠绕熔融0°～90°连续纤维预浸一体带，边碾压熔融0°～90°连续纤维预浸一体带直到设计层数为止；⑥在缠绕熔融0°～90°连续纤维预浸一体带设计层数前一周圈，提前将塑料薄膜单层或多层层叠后敷设在0°～90°连续纤维预浸一体带上表面，经铺带热压机牵引加热下热压轧制成宽度2500mm～4000mm的的熔融状塑料膜与预浸带融合体缠绕制成面层膜与热塑性连续纤维预浸带筒管体；⑦自然冷却定型热塑性连续纤维预浸带筒管体；⑧拆除钢制圆管模具；⑨将热塑性连续纤维预浸带筒管体取出。所述的热塑性连续纤维预浸带卷筒管的制造方法所用设备，其特征是：在生产线最后端设置上下层薄膜与预浸带联合放卷机；在联合放卷机前面设置上下层薄膜与预浸带剪切机；在剪切机设置铺带加热加压机；在铺带机前面设置钢制圆管模具旋转机；在钢制圆管模具旋转机的内侧面设置加热装置；在钢制圆管模具旋转机的外侧面设置聚四氟乙烯碾压装置。所述的连续纤维预浸带卷筒管的制造方法所用设备的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：a.将宽度2500mm～4000mm上下层薄膜与预浸带装入联合放卷机；b.启动铺带加热加压机到设定温度，恒温30分钟；c.人工牵引下层单层或多层薄膜与预浸带敷合进入铺带加热加压机；d.启动铺带加热加压机牵引制作熔融复合带；e.将熔融复合带敷贴于钢制圆管模具上；f.启动钢制圆管模具旋转机直线卷曲熔融复合带一周圈；g.剪切下层薄膜带；h.开启加热装置加热0°～90°连续纤维预浸一体带表面保持呈熔融状态；i.继续卷曲预浸带直到设计层数；j.在剩下卷曲预浸带一周圈长度前，敷设单层或多层塑料薄膜在预浸带上表面进入铺带加热加压机制作复合带；k.剪切塑料与热塑性连续纤维预浸一体带，制成内外层为塑料薄膜、芯层为热塑性连续纤维预浸一体带的三层筒管体；l.自然冷却定型三层筒管体；m.径向收缩钢制圆管模具；钢制圆管模具从定型三层复合的热塑性连续纤维预浸带筒管体取出。所述的纤维是指玻璃纤维、碳纤维。所述的热塑性材料是指PP、PE、PA、PVC等。所述的连续纤维预浸带是指市购的熔融状态下热塑性材料以预先浸渍方法生产出厚度在0.3～0.5mm的市购薄膜。所述的热塑性0°～90°连续纤维预浸一体带，是指在铺带机作用下，将0°预浸带拼接到设计宽度、并以设计宽度裁剪0°预浸带长度后，按照0°～90°分层叠加铺设后均匀热压冷却成形的双向连续纤维预浸一体带。所述的连续纤维预浸带或预浸板，其连续纤维质量含量在50%～70%。所述的热塑性材料是指PP、PE、PA、PVC等。所述的加热温度PP设定在230℃，PE设定在210℃，PA设定在250℃，PVC设定在190℃。...

【技术保护点】
1.一种热塑性连续纤维预浸带卷筒管，包括筒管体(1)，其特征是：筒管体(1)由热塑性塑料内层膜(11)、热塑性0°～90°连续纤维预浸带多层次层叠芯层管(12)和热塑性塑料面层膜(13)三层融合组成；/n热塑性0°～90°连续纤维预浸带多层次层叠芯层管(12)是用0°～90°连续纤维预浸一体带卷多层次卷管熔贴整体后构成，所述的0°～90°连续纤维预浸一体带，用单层厚度0.2mm～0.4mm、宽度500mm～650mm的0°预浸带经横切成长度2500mm～4000mm用作90°方向预浸带，用5～6张宽度500mm～700mm的0°预浸卷带平面紧密排列呈宽带，在0°宽带平面上叠加并连续不断平铺90°方向预浸带，在铺带热压机牵引与加热下热压轧制成宽度2500mm～4000mm的2层或3层热塑性0°～90°连续纤维预浸一体带卷。/n

【技术特征摘要】
1.一种热塑性连续纤维预浸带卷筒管，包括筒管体(1)，其特征是：筒管体(1)由热塑性塑料内层膜(11)、热塑性0°～90°连续纤维预浸带多层次层叠芯层管(12)和热塑性塑料面层膜(13)三层融合组成；
热塑性0°～90°连续纤维预浸带多层次层叠芯层管(12)是用0°～90°连续纤维预浸一体带卷多层次卷管熔贴整体后构成，所述的0°～90°连续纤维预浸一体带，用单层厚度0.2mm～0.4mm、宽度500mm～650mm的0°预浸带经横切成长度2500mm～4000mm用作90°方向预浸带，用5～6张宽度500mm～700mm的0°预浸卷带平面紧密排列呈宽带，在0°宽带平面上叠加并连续不断平铺90°方向预浸带，在铺带热压机牵引与加热下热压轧制成宽度2500mm～4000mm的2层或3层热塑性0°～90°连续纤维预浸一体带卷。


2.如权利要求1所述的热塑性连续纤维预浸带卷筒管的制作方法，其特征是：按如下所述依次实施：
①0°～90°连续纤维预浸一体带卷制作，所述的0°～90°连续纤维预浸一体带，用单层厚度0.2mm～0.4mm、宽度500mm～650mm的0°预浸带经横切成长度2500mm～4000mm用作90°方向预浸带，用5～6张宽度500mm～700mm的0°预浸卷带平面紧密排列呈宽带，在0°宽带平面上叠加并连续不断平铺90°方向预浸带，在铺带热压机牵引与加热下热压轧制成宽度2500mm～4000mm的2层或3层热塑性0°～90°连续纤维预浸一体带卷；
②将宽度2500mm～4000mm塑料薄膜单层或多层层叠于0°～90°连续纤维预浸一体带表面，经铺带热压机牵引加热下热压轧制成宽度2500mm～4000mm的熔融状塑料膜与预浸带融合体；
③将熔融状塑料膜与预浸带融合体缠绕在钢制圆管模具上制成内层膜；
④边旋转钢制圆管模具，边直线周圈缠绕熔融状塑料膜与预浸带融合体；
⑤周圈缠绕过后剪切掉塑料薄膜；
⑤继续边旋转钢制圆管模具，边直线多层次缠绕熔融0°～90°连续纤维预浸一体带，边碾压熔融0°～90°连续纤维预浸一体带直到设计层数为止；
⑥在缠绕熔融0°～90°连续纤维预浸一体带设计层数前一周圈，提前将塑料薄膜单层或多层层叠后敷设在0°～90°连续纤维预浸一体带上表面，经铺带热压机牵引加热下热压轧制成宽度2500mm～4000mm的的熔融状塑料膜与预浸带融合体缠绕制成面层膜与热塑性连续纤维预浸带筒管体；
⑦自...

【专利技术属性】
技术研发人员：林世平，
申请(专利权)人：上海英泰塑胶股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31