專利名稱：：單層壁聚氯乙烯靜音排水管的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于一種排水管，具體的說，涉及一種管壁為單層的顯著降低排水噪聲的聚氯乙烯靜音排水管。技術背景UPVC排水管以其廉價、美觀、安裝維修方便，使用壽命較長，在全世界廣泛采用。但它有一個致命的弱點，高層建筑甚至是中層建筑，排水時噪聲很大，影響居室安靜，有時會把人們從甜蜜的夢鄉(xiāng)中驚醒。面對噪聲，我們作了不少努力，相繼開發(fā)了UPVC芯層發(fā)泡管、實壁UPVC內螺旋降噪管、空壁UPVC內螺旋降噪管、旋流降噪器、親水內壁旋流降噪器、硬聚氯乙烯旋流降噪三通接頭等。國外日本學者作了不少工作，發(fā)表了許多專利。但是經(jīng)噪聲檢測表明，這些技術的降噪效果并不明顯，甚至UPVC芯層發(fā)泡管的降噪效果還不如普通UPVC排水管。為此我公司開發(fā)了一種靜音管，其發(fā)明專利號ZL03135574.9。該靜音管為一種復合管壁技術，其管的橫切面結構如圖6所示。2和3為內外皮層，由PVC樹脂、抗沖改性劑、加工改性劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、活性CaC03填料和顏料組成。這兩層的填料用量少，質量高，外皮層起裝飾作用，內皮層起防腐作用。這兩層的強度比芯層高，可以保證該靜音排水管有足夠的機械強度，以滿足用戶的使用要求。l為吸聲芯層，它除了有普通排水管的正常配方而外，加入了足量的吸聲功能填料。此靜音排水管可使排水噪聲下降1418dB，剩余噪聲4751dB。但是近年來隨著人們生活水平的提高，人們對靜音排水管的要求更高，希望達到國家城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準GB3096-93的要求，排水管成本要求降低。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種管壁結構簡單，制造成本低廉，既能顯著降低排水噪聲，又能達到使用安裝機械強度更高的單層壁聚氯乙烯靜音排水管。一種單層壁聚氯乙烯靜音排水管，其關鍵在于所述單層壁聚氯乙烯靜音排水管管壁為單層，管材的原料中含有PVC樹脂100重量份，硫酸鋇150350重量份，氯化聚乙烯1020重量份，及其他相關加工助劑，經(jīng)雙螺桿擠出機擠出而成此種聚氯乙烯靜音排水管。硫酸鋇是功能吸收材料，具有高的隔音效果，用量低于150重量份時，管材吸音效果達不到國家城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準GB3096-93的要求，排水管成本太高，市場不易接受。如果硫酸鋇用量超過350重量份，管材機械性能強度太差，達不到正常安裝使用要求，而且也難于加工成形。硫酸鋇的用量50600重量份，最好為200350重量份。硫酸鋇的平均粒徑為245um，最好在10um左右。粒徑大于45um，塑料混合物塑化困難，管材機械性能差，達不到安裝使用要求。使用沉淀硫酸鋇(粒徑23um)，價格高，管材成本提高。CPE是調節(jié)管材抗沖擊強度的良好助劑，用量為550重量份，最好為1020重量份，用量少于10重量份，管材抗沖擊性能太低。用量高于20重量份，管材拉伸強度太低，成本提高。也可以采用MBS、ABS、EVA和KM323B代替CPE用作抗沖擊改性劑，因這四種抗沖改性劑價格很高，會大大提高靜音管的原料成本。其他相關加工助劑加工改性劑用的是ACR4010.53重量份，也可以用PA20、PA21、K-125和K-120N，促進PVC樹脂塑化。穩(wěn)定劑用的是復合鉛穩(wěn)定劑TY20835重量份，也可用其他型號的復合鉛穩(wěn)定劑、有機錫穩(wěn)定劑、鈣/鋅穩(wěn)定劑或稀土穩(wěn)定劑。起熱穩(wěn)定作用，使單層壁聚氯乙烯定靜音排水管在加工過程中PVC樹脂不分解變質。潤滑劑用的是硬脂酸鈣(CaSt2)0.30.8重量份，內潤滑劑；硬脂酸(HSt)0.51.0重量份，內外潤滑劑；石蠟(WAX)0.30.7重量份，外潤滑劑。增塑劑用的是DOP(鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酉旨)26重量份，也可以用DIOP(二甲酸二辛脂)或DBP(鄰苯二甲酸二丁脂)。起增塑作用和加工改性作用。鈦白粉(Ti02)35重量份，白色顏料，兼具抗紫外線功能。試驗1、設備高速捏合機，GRH-300R冷混機，LH-500B錐形雙螺桿擠出機，廣東威利堅機器有限公司造，螺桿直徑cl)60擠出模具擠出后續(xù)設備(冷卻真空定型裝置、牽引裝置、噴碼機、切割機)2、操作工藝(1)按表2的配方配料，共10批。(2)將各批料分次投入高速捏合鍋內，高速攪拌，物料相互摩擦發(fā)熱，物料由室溫升至125'C，放料到冷混鍋中。(3)在冷混鍋中，冷混鍋夾套通冷卻水，熱混料由125。C降至4(TC出料，冷料放在料箱中待用。(4)冷料投入雙螺桿擠出機料斗(5)料斗中的料由加料螺桿送進擠出機料筒(6)物料在料筒中，料筒外壁有電熱器加熱，再加上錐形雙螺桿相互剪切，物料由粉料變?yōu)樗芑隗w。(7)塑化融體經(jīng)擠管模具擠成熱管胚。(8)熱管胚在牽引帶動下進入真空冷卻定型裝置(9)噴碼，在冷卻的管子上由噴碼機打印上管材的規(guī)格、商標、生產(chǎn)日期等相關文字。(10)牽引，由牽引裝置同步勻速牽引。(11)切割，由切割鋸將連續(xù)管材鋸成客戶要求的長度(12)檢驗(13)包裝，由人工將管材裝入聚乙烯薄膜袋內(14)入庫3、主要工藝參數(shù)熱混出料溫度125±2°C冷混出料溫度<40°C料筒溫度1區(qū)180±2°C2區(qū)178±2°C3區(qū)175±2°C4區(qū)170±2°C連接套溫度165±2°C模具溫度1段(模體)170±2°C2段(模體)175±2°C3段(口模)180±2°C擠出機主機轉速18±2rpm主機轉矩(即主機電流)4050A加料螺桿轉速15±2rpm實驗結果整理在表2中。制備工藝流程圖如圖5所示。表1試驗配方及性能弓-12345678910PVC樹脂100100100100100100100100100100CPE51010101520304050ACR2.02.02.02.02.02.02.02.02.02.0Ty2084.04.04.04.04.04.04.04.04.04.0CaSt20.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5HSt0.80.80.80.80.80.80.80.80.80.8WAx0.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5DOP4.04.04.04.04.04.04.04.04.04.0Ti024.04.04.04.04.04,04.04.04.04.050100150200250300350400500600產(chǎn)品噪聲源70707070707070707070質能聲(de噪聲605550403530302825降噪101520303540404245<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2的數(shù)據(jù)表明;l號、機械性能好，生產(chǎn)成本高于普通UPVC排水管，密度與高填充UPVC排水管(非標管)差不多，降噪效果與普通高填充UPVC排水管差不多，達不到國家城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準夜間的最低要求(交通干線道路兩側區(qū)夜間為55dB)，生產(chǎn)成本大大高于普通UPVC排水管。2號、機械性能較好，生產(chǎn)成本高于普通UPVC排水管，密度高于高填充UPVC排水管(非標管)，降噪效果優(yōu)于普通高填充UPVC排水管，達到了國家城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準夜間的最低要求(交通干線道路兩側區(qū)夜間為55dB)。3號、機械性能較好，生產(chǎn)成本略高于普通UPVC排水管，密度遠高于高填充UPVC管，降噪效果達到國家城市環(huán)境噪聲標準二類區(qū)域要求(混合商業(yè)區(qū)夜間為50dB)。4號、機械性能可滿足使用要求，生產(chǎn)成本略高于高填充普通UPVC排水管，密度大大提高，降噪效果大大提高，達到了國家環(huán)境區(qū)域噪聲允許標準0類區(qū)域的要求(醫(yī)院、療養(yǎng)院、賓館，夜間40dB)，也就是說它達到了此國家標準的全部要求。5號、機械性能可滿足使用要求，生產(chǎn)成本略高于高填普通UPVC排水管，密度大大提高，降噪效果大大提高，比國家標準要求還要低。6號、機械性能可滿足使用要求，生產(chǎn)成本略高于高填普通UPVC排水管，密度比5號高一些，降噪效果比5號還好，比國家標準要求還低，達到了人民生活中"靜"的慨念。7號、機械性能差一些，特別是抗沖擊強度，免強可以使用，加工性能差一些，密度更高，降噪效果更佳，達到了人民生活中"靜"的慨念。生產(chǎn)成本更低。不過為了達到滿意的市場效果，配方中最好增加一些抗沖擊改性劑。8號、比重更大，降噪效果更好，但機械性能降低，己不能滿足安裝使用要求，加工難度大。9號、降噪效果有所提高，但機械性能近一步降低，加工難度加大。10號、難于加工成形。結論從管材性能、降噪效果和生產(chǎn)成本綜合考慮，編號37是可取的。制得的排水管與國內外降噪排水管的降噪性能比較如下列表2所示表2國內外降噪排水管的降噪性能比較<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>7日本消音管巾114X(2+2+3)(內外皮層各2mm，發(fā)泡芯層3mm)降噪16dB/特開平11-257548(1999年)8日本消音管(M14X(3+3+9)(內外皮層為3mmPVC管，芯層為9mmSBR發(fā)泡管)降噪21dB/特開平2000-2662469日本消音管4)114X(3+3+25)(內夕卜皮層為3mmPVC管，芯層為25mmEPDM發(fā)泡管)降噪28dB/特開平2000-26624610200份BaS04填充*150X3mm半輪PVC吸音管包在巾150mmUPVC排水管外降噪4dB/特開平5-27142911900份BaS04填充4>150X3mm半軟PVC吸音管包在cl)150mmUPVC排水管外降噪8dB特開平5-27142912北新龍牌PP超級靜音排水管4>110X4.5mm451.41.92005年全國民用建筑工程設計技術措施建筑產(chǎn)品選用技術資料76頁。13低壓流體輸送焊接鐵管20257.8重慶大學材料試驗室檢測數(shù)據(jù)2006年7月18日上述單層壁聚氯乙烯靜音排水管，為實壁結構，稱為實壁聚氯乙烯靜音排水管。上述單層壁聚氯乙烯靜音排水管的管內壁也可以開有內螺旋筋條，稱為實壁內螺旋聚氯乙烯靜音排水管。上述單層壁聚氯乙烯靜音排水管的管壁內也可以開有軸向的空腔，稱為空壁聚氯乙烯靜音排水管。上述單層壁聚氯乙烯靜音排水管還可以管內壁開有內螺旋筋條，同時管壁內開有軸向的空腔，稱為空壁內螺旋聚氯乙烯靜音排水管。有益效果單層壁聚氯乙烯靜音排水管降噪效果極大地提高，可將噪聲降至3040dB，完全達到國家城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準GB3096-93的要求，同時管壁只需一層；該層管壁既能達到降噪的新要求，又能達到使用得機械強度；而且設備簡化，投資減少，成本大大降低。圖1是本發(fā)明管壁為單層的聚氯乙烯靜音排水管結構示意圖；圖2是本發(fā)明單層壁內螺旋聚氯乙烯靜音排水管結構示意圖；圖3是本發(fā)明單層壁空壁聚氯乙烯靜音排水管結構示意圖；圖4是本發(fā)明單層壁空壁內螺旋聚氯乙烯靜音排水管結構示意圖；圖5是本發(fā)明的制備工藝流程圖；圖6是改進前的結構示意圖。具體實施方式實施例1本發(fā)明單層壁聚氯乙烯靜音排水管，先按如下質量份數(shù)配制原料PVC樹脂100份，CPE10份，ACR2.0份，TY2084.0份，CaSt20.5份，HSt0.8份，WAX0.5份，DOP4.0份，Ti024.0份，BaSO4l50份。1、設備高速捏合機，GRH-300R冷混機，LH-500B錐形雙螺桿擠出機，廣東威利堅機器有限公司造，螺桿直徑*60擠出模具擠出后續(xù)設備(冷卻真空定型裝置、牽引裝置、噴碼機、切割機)2、操作工藝如圖5所示(1)按表3的配方配好料，(2)將各批料分次投入高速捏合鍋內，高速攪拌，物料相互摩擦發(fā)熱，物料由室溫升至125"C，放料到冷混鍋中。(3)在冷混鍋中，冷混鍋夾套通冷卻水，熱混料由125"C降至4(TC出料，冷料放在料箱中。(4)冷料投入雙螺桿擠出機料斗(5)料斗中的料由加料螺桿送進擠出機料筒(6)物料在料筒中，料筒外壁有電熱器加熱，再加上錐形雙螺桿相互剪切，物料由粉料變?yōu)樗芑隗w。(7)塑化融體經(jīng)擠管模具擠成熱管胚。(8)熱管胚在牽引帶動下進入真空冷卻定型裝置(9)噴碼，在冷卻的管子上由噴碼機打印上管材的規(guī)格、商標、生產(chǎn)日期等相關文字。(10)牽引，由牽引裝置同步勻速牽引。(11)切割，由切割鋸將連續(xù)管材鋸成客戶要求的長度(12)檢驗(13)包裝，由人工將管材裝入聚乙烯薄膜袋內(14)入庫3、主要工藝參數(shù)熱混出料溫度125±2°C冷混出料溫度:<40°C料筒溫度1區(qū)180±2°C2區(qū)178±2°C3區(qū)175±2°C4區(qū)170±2°C連接套溫度165±2°C模具溫度l段(模體)170±2°C2段(模體)175±2°C3段(口模)180±2°C擠出機主機轉速18±2rpm主機轉矩(即主機電流)4050A加料螺桿轉速15±2rpm制得如圖l所示，單層壁聚氯乙烯靜音排水管l，管壁為單層；如圖2所示，內壁設有內螺旋筋條la的單層壁聚氯乙烯靜音排水管l，稱為單層壁內螺旋聚氯乙烯靜音排水管；如圖3所示，管壁內開有軸向的空腔lb的單層壁聚氯乙烯靜音排水管1，稱為單層壁空壁聚氯乙烯靜音排水管；如圖4所示，內壁設有內螺旋筋條la，同時管壁內開有軸向的空腔lb的單層壁聚氯乙烯靜音排水管1，稱為單層壁空壁內螺旋聚氯乙烯靜音排水管。實施例2本發(fā)明單層壁聚氯乙烯靜音排水管，管材原料中BaS04200份。其余與實施例l相同。制得如圖l所示，單層壁聚氯乙烯靜音排水管l，管壁為單層；如圖2所示，內壁設有內螺旋筋條la的單層壁聚氯乙烯靜音排水管l，稱為單層壁內螺旋聚氯乙烯靜音排水管；如圖3所示，管壁內開有軸向的空腔lb的單層壁聚氯乙烯靜音排水管1，稱為單層壁空壁聚氯乙烯靜音排水管；如圖4所示，內壁設有內螺旋筋條la，同時管壁內開有軸向的空腔lb的單層壁聚氯乙烯靜音排水管1，稱為單層壁空壁內螺旋聚氯乙烯靜音排水管。實施例3本發(fā)明單層壁聚氯乙烯靜音排水管，管材原料中BaS04250份。其余與實施例l相同。制得如圖l所示，單層壁聚氯乙烯靜音排水管l，管壁為單層；如圖2所示，內壁設有內螺旋筋條la的單層壁聚氯乙烯靜音排水管1稱為單層壁內螺旋聚氯乙烯靜音排水管；如圖3所示，管壁內開有軸向的空腔lb的單層壁聚氯乙烯靜音排水管1，稱為單層壁空壁聚氯乙烯靜音排水管；如圖4所示，內壁設有內螺旋筋條la，同時管壁內開有軸向的空腔lb的單層壁聚氯乙烯靜音排水管1,稱為單層壁空壁內螺旋聚氯乙烯靜音排水管。實施例4本發(fā)明單層壁聚氯乙烯靜音排水管，管材原料中BaS04250份；CPE15份。其余與實施例l相同。只能制得如圖l所示，單層壁聚氯乙烯靜音排水管l，管壁為單層；如圖2所示，內壁設有內螺旋筋條la的單層壁聚氯乙烯靜音排水管1稱為單層壁內螺旋聚氯乙烯靜音排水管；如圖3所示，管壁內開有軸向的空腔lb的單層壁聚氯乙烯靜音排水管1，稱為單層壁空壁聚氯乙烯靜音排水管。實施例5本發(fā)明單層壁聚氯乙烯靜音排水管，管材原料中BaS04350份；CPE20份。其余與實施例l相同。只能制得如圖l所示，單層壁聚氯乙烯靜音排水管l，管壁為單層。對比例1管材原料中PVC樹脂100份，CPE5份，ACR2.0份，TY2084.0份，CaSt20.5份，HSt0.8份，WAX0.5份，DOP4.0份，11024.0份，BaSO450份。按圖5所示的工藝流程，并用實施例1所述的操作工藝，制成單層壁聚氯乙烯靜音排水管，從上述表1中編號1的數(shù)據(jù)可知，此種管具有好的物理機械性能，但降噪效果不理想，不能滿足國標GB3096-93的全部要求，而且原料成本太高。對比例2管材原料中BaS04100份；CPE7份，其余原料與對比例1相同。按圖5所示的工藝流程，并用實施例1所述的操作工藝，制成單層壁聚氯乙烯靜音排水管，從上述表1中編號2的數(shù)據(jù)可知，此種管具有好的物理機械性能，與對比例1相似同樣降噪效果不理想，不能滿足國標GB3096-93的全部要求，而且原料成本太高。對比例3管材原料中BaS04400份；CPE30份，其余原料與對比例1相同。按圖5所示的工藝流程，并用實施例1所述的操作工藝，制成單層壁聚氯乙烯靜音排水管，從上述表1中編號8的數(shù)據(jù)可知，此種管降噪效果很好，完全能滿足國標GB3096-93的全部要求，但物理機械性能太差，滿足不了建筑安裝和使用的要求。而且加工性能也差。對比例4管材原料中BaS04500份；CPE40份，其余原料與對比例1相同。按圖5所示的工藝流程，并用實施例1所述的操作工藝，制成單層壁聚氯乙烯靜音排水管，從上述表1中編號9的數(shù)據(jù)可知，此種管降噪效果很好，完全能滿足國標GB3096-93的全部要求，但物理機械性能太差，滿足不了建筑安裝和使用的要求，而且加工性能也差。對比例5管材原料中BaS04600份；CPE50份，其余原料與對比例1相同。按圖5所示的工藝流程，并用實施例1所述的操作工藝，制備單層壁聚氯乙烯靜音排水管。從上述表1中編號10的數(shù)據(jù)可知，此配方加工性能太差，根本擠不成管子。權利要求1、一種單層壁聚氯乙烯靜音排水管，其特征在于所述單層壁聚氯乙烯靜音排水管管壁為單層，該管由PVC樹脂100重量份、硫酸鋇150～350重量份、沖擊改性劑CPE10～20重量份，經(jīng)雙螺桿擠出機擠出而成此種單層壁聚氯乙烯靜音排水管。2、根據(jù)權利要求1所述的單層壁聚氯乙烯靜音排水管，其特征在于所述單層壁聚氯乙烯靜音排水管(1)的管內壁設有內螺旋筋條(la)。3、根據(jù)權利要求1或2所述的單層壁聚氯乙烯靜音排水管，其特征在于所述單層壁聚氯乙烯靜音排水管(1)的管壁內開有軸向的空腔(lb)。全文摘要本發(fā)明公開了一種單層壁聚氯乙烯靜音排水管，單層壁聚氯乙烯靜音排水管(1)管壁為單層管材由如下原料配制而成PVC樹脂100份，氯化聚乙烯10～20份，硫酸鋇150～350份，及其他相關加工助劑少量。設計中可將單層壁聚氯乙烯靜音排水管(1)的管內壁開內螺旋筋條(1a)。另一種單層壁聚氯乙烯靜音排水管(1)的管壁內開軸向的空腔(1b)；還可以單層壁聚氯乙烯靜音排水管(1)的管內壁同時開內螺旋筋條(1a)和管壁內開軸向的空腔(1b)。本發(fā)明可將噪聲降至30～40dB，完全達到國家城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準GB3096-93的要求，同時管壁只需一層；該層管壁既能達到降噪的新要求，又能達到使用的機械強度；而且設備簡化，投資減少，成本大大降低。文檔編號E03C1/12GK101215847SQ200810069249公開日2008年7月9日申請日期2008年1月15日優(yōu)先權日2008年1月15日發(fā)明者付志敏,趙勁松申請人:重慶顧地塑膠電器有限公司