專利名稱：外方內圓三壁增強復合管的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業用管材，尤其涉及一種外方內圓三壁增強復合管。
背景技術：
目前電力電纜、通信護套、排水排污等領域的管材一般為聚丙烯單壁波紋管和HDPE雙壁波紋管，它們的結構均為圓形，其中聚丙烯單壁波紋管存在如下的缺點1、因其為圓形結構，管材在安裝時需加裝管枕，以使其能夠固定(圓管在層層疊放時，如不加裝外部為方形的管枕，管材就會滾動，造成不能安裝)，因此，管材施工較繁瑣，人力成本高，效率低下，加之因使用額外的管枕，因此又提高了成本；2、因系圓形、單層結構，在承受力上有結構缺陷，環剛度相對較低，為25 50Kn/m2，管材的縱向強度也不高，容易彎曲，同時因為圓形結構，對地基的要求較高，與地基為點接觸，對地的壓強較高，在受到重壓時容易破壞地基，造成管路系統在運行中出現異常；3、由于其外壁都為波紋形，造成管材在非開挖施工時，管材外壁與土壤的摩擦力較大，抗拉力不足，會易拉斷，無法滿足非開挖施工要求；4、由于其內壁波紋，造成工地施工時如有石子進入管材內會無法取出，影響施工；5、由于其只有一層壁，因此抗沖擊破壞性與多層結構的復合增強管材相比有很大差距。HDPE雙壁波紋管存在如下的缺點1、因其為圓形結構，管材在安裝時需加裝管枕，以使其能夠固定(圓管在層層疊放時，如不加裝外部為方形的管枕，管材就會滾動，造成不能安裝)，因此，管材施工較繁瑣，人力成本高，效率低下，加之因使用額外的管枕，因此又提高了成本；2、因系圓形、雙層結構，在承受力上有結構缺陷，環剛度相對略低，一般為8 16 Kn/m2，管材的縱向強度也不高，容易彎曲，同時因為圓形結構，對地基的要求較高，與地基為點接觸，對地的壓強較高，在受到重壓時容易破壞地基，造成管路系統在運行中出現異常；3、HDPE材質較軟，環剛度低；4、維卡溫度較低，不能滿足電力用途；5、外壁波紋，在非開挖施工時與土壤摩擦力大，抗拉力不足，會易拉斷，無法滿足要求。

發明內容
本發明要解決的技術問題，在于提供一種外形為方形，施工性好、彎曲強度高、抗壓強度高、抗拉力強，且滿足非開挖施工要求的外方內圓三壁增強復合管。本發明是這樣實現的一種外方內圓三壁增強復合管，包括外層、中間層和內層，所述外層、中間層和內層之間通過熱熔熔接在一起，其特征在于所述復合管的外形為方形，所述外層加工為平壁方形結構層，中間層加工為波紋狀或螺紋狀，中間層的波谷處為圓弧形與內層熔接，中間層的波峰處為方形與外層熔接，方形的邊角處加工為圓角，所述內層為平壁圓形結構層。所述方形為帶有圓角的正方形或長方形。所述外層的厚度為l_20mm。所述內層的厚度為l-10mm。所述中間層的厚度為l-10mm。
所述外層、中間層和內層均為改性聚丙烯或者改性聚乙烯結構層。所述中間層的波峰寬度為10-150mm。所述中間層的波谷弧形半徑為5_200mm。所述聚丙烯材料的配方組份及重量份數比如下
聚丙烯75 95
滑石粉5 15
相容劑I 5
抗沖改性劑 2 5 偶聯劑 O. 3 I 潤滑劑 O. 5 2 抗氧劑 O. 2 I 紫外線吸收劑O. 2 O. 5 成核劑 O. 05 O. 2。上述外方內圓三壁增強復合管的生產方法，其步驟為
步驟1、用A擠出機擠出中間層，用B擠出機擠出內層；
步驟2、把中間層和內層流經同一模具后，在高溫的作用下使其相互粘合在一起，經外形結構為圓-方交錯結構的定型模塊冷卻定型后形成外層為方形、內層為圓形的雙壁波紋管；
步驟3、用C擠出機擠出外層，在高溫的作用下，將外層包覆在由內層和中間層組成的外方/內圓雙壁波紋管上，經方形冷卻定型套后，冷卻定型形成外形為方形，中間層為波紋結構，內、外層平整光滑的方形三壁管材。本發明外方內圓三壁增強復合管有如下優點1、由于外形為方形，可不需安裝管枕，因此安裝施工性好，節省人力及材料成本，施工效率提高，綜合造價降低；2、由于外形為方形，與地面接觸面積較圓形管材大，因此對地基的單位面積壓強較小，在受重壓時不易破壞地基而影響管路系統正常運行，特別適用于排水、排污工程；3、由于外層和內層均為平整、光滑結構層，與中間層形成穩定的三角形，從而可極大提升管材的抗壓強度及管材縱向彎曲強度，在制作直徑300mm以下小口徑管材時，環剛度可達100Kn/m2以上，在制作直徑800mm以上管材時，環剛度可達20Kn/m2以上，遠遠超過目前同類管材的抗壓強度；4、因外壁為平整光滑的結構，從而在用于非開挖施工時管材與土壤的摩擦力較小，可滿足非開挖施工要求；5、本發明管材因系三層結構，其抗沖擊破壞性好，在
任意一層受到破壞時，均不影響管材的使用功能，同時，因產品使用改性材料，其耐熱性優良，可達150度以上。


下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的說明。圖1是本發明外方內圓三壁增強復合管的整體結構示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例來對本發明進行詳細的說明。
請參閱圖1所示，是本發明所述的一種外方內圓三壁增強復合管，包括外層1、中間層2和內層3，所述外層1、中間層2和內層3之間通過熱熔熔接在一起，所述復合管的外形為帶有圓角的方形，所述外層I加工為平壁方形結構層，中間層2加工為波紋狀或螺紋狀，中間層2的波谷處為圓弧形與內層熔接，中間層2的波峰處為方形與外層熔接，方形的邊角處加工為圓角，所述內層3為平壁圓形結構層。外層I的厚度為I 20mm，采用經改性的韌性優良的聚丙烯材料，可以提高抗外部破壞性能，其結構平整、光滑，起到加固波形的作用，外層I與中間層2形成穩定的三角形，從而可極大提升管材的抗壓強度及管材縱向彎曲強度，同時因其為平整光滑的結構，從而在用于非開挖施工時管材與土壤的摩擦力較小，可滿足非開挖施工。中間層2的厚度為1-lOmm，采用強度優良的改性聚丙烯材料或其它材料，其結構為中空、連續的波浪(波紋)形，起到增強作用，在達到一定強度時可節省材料，增加強度，同
時可起到隔音的作用，所述波紋狀的中間層2的波峰寬度為10-150mm，波谷的弧形半徑為5-200mmo內層3的厚度為I 10mm，采用高潤滑性的改性聚丙烯材料或其它材料，以降低摩擦系數，其結構平整、光滑，起到加固波形的作用，內層3與中間層2形成穩定的三角形，從而可極大提升管材的抗壓強度及管材縱向彎曲強度，內壁系與電纜或介質接觸的部分，因其更平整、光滑，如有石子進入可順利取出，不影響穿纜或介質輸送。本發明外方內圓三壁增強復合管的生產方法為首先用A擠出機擠出中間層，用B擠出機擠出內層；然后把中間層和內層流經同一模具后，在高溫的作用下使其相互粘合在一起，經方形的定型模塊冷卻定型后形成外方內圓的雙壁波紋管；最后用C擠出機擠出外層，在高溫的作用下，將外層包覆在由內層和中間層組成的外方內圓雙壁波紋管上，再次經方形的冷卻定徑套冷卻定型后形成中間層為波紋結構，內、外層平整光滑的外方內圓三壁增強復合管，三層之間在高溫的作用下均能牢固粘合，形成整體。本發明外方內圓三壁增強復合管的聚丙烯材料的配方組份及重量份數比如下 聚丙烯(粉料) 75 95
滑石粉(表面已處理)5 15相容劑I 5
抗沖改性劑2 5
偶聯劑O. 3 I
潤滑劑O. 5 2
抗氧劑O. 2 I
紫外線吸收劑 O. 2 O. 5成核劑O. 05 O. 2
本發明外方內圓三壁增強復合管的聚丙烯材料的配方組份及重量份數比的最佳實施例如下表
權利要求
1.一種外方內圓三壁增強復合管，包括外層、中間層和內層，所述外層、中間層和內層之間通過熱熔熔接在一起，其特征在于所述復合管的外形為方形，所述外層加工為平壁方形結構層，中間層加工為波紋狀或螺紋狀，中間層的波谷處為圓弧形與內層熔接，中間層的波峰處為方形與外層熔接，方形的邊角處加工為圓角，所述內層為平壁圓形結構層。
2.根據權利要求1所述的外方內圓三壁增強復合管，其特征在于所述方形為帶有圓角的正方形或長方形。
3.根據權利要求1所述的外方內圓三壁增強復合管，其特征在于所述外層的厚度為l-20mmo
4.根據權利要求1所述的外方內圓三壁增強復合管，其特征在于所述內層的厚度為1-1Omm0
5.根據權利要求1所述的外方內圓三壁增強復合管，其特征在于所述中間層的厚度為 1 ~1 Omnin
6.根據權利要求1所述的外方內圓三壁增強復合管，其特征在于所述外層、中間層和內層均采用改性聚丙烯或者改性聚乙烯材料。
7.根據權利要求1所述的外方內圓三壁增強復合管，其特征在于所述中間層的波峰寬度為10_15Ctam。
8.根據權利要求1所述的外方內圓三壁增強復合管，其特征在于所述中間層的波谷弧形半徑為5_200mm。
9.根據權利要求6所述的外方內圓三壁增強復合管，其特征在于所述聚丙烯材料的配方組份及重量份數比如下 聚丙烯75 95 滑石粉5 15 相容劑I 5 抗沖改性劑 2 5 偶聯劑O. 3 I 潤滑劑O. 5 2 抗氧劑O. 2 I紫外線吸收劑 O. 2 O. 5成核劑O. 05 O. 2。
10.上述外方內圓三壁增強復合管的生產方法，其特征在于所述步驟如下 (1)、用A擠出機擠出中間層，用B擠出機擠出內層； (2)、把中間層和內層流經同一模具后，在高溫的作用下使其相互粘合在一起，經外形結構為圓-方交錯結構的定型模塊冷卻定型后形成外層為方形、內層為圓形的雙壁波紋管； (3)、用C擠出機擠出外層，在高溫的作用下，將外層包覆在由內層和中間層組成的外方內圓雙壁波紋管上，經方形冷卻定型套后，冷卻定型形成外形為方形，中間層為波紋結構，內、外層平整光滑的方形三壁管材。
全文摘要
本發明涉及一種工業用管材，尤其是一種外方內圓三壁增強復合管，包括外層、中間層和內層，所述外層、中間層和內層之間通過熱熔熔接在一起，其特征在于所述復合管的外形為方形，所述外層加工為平壁方形結構層，中間層加工為波紋狀或螺紋狀，中間層的波谷處為圓弧形與內層熔接，中間層的波峰處為方形，方形的邊角處加工為圓角，所述內層為平壁圓形結構層；本發明外方內圓三壁增強復合管安裝施工性好(在安裝時，可層層疊放而不需管枕固定)，彎曲強度高，抗壓強度高，抗拉力強，且能滿足非開挖施工要求。
文檔編號B32B27/30GK103016946SQ2012105468
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月17日 優先權日2012年12月17日
發明者周成立 申請人:周成立