專利名稱：大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于輸送固、液態(tài)物料或用于護套各種地下預埋線的硬聚氯乙烯雙壁波紋管的制造方法，特別是一種能制造出外徑達800mm的大口徑的硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產工藝。
背景技術：
一種硬聚氯乙烯雙壁波紋管，它的結構可從它的主剖視1和它的節(jié)點I放大2中看到，它的管壁包含有內壁4b和與內壁連體且向外鼓起的外壁4a。目前因它的質地輕、剛度和強度高，且防潮、防腐蝕、制造成本較低而廣泛用于護套地下的各種預埋線和各種固、液態(tài)物料的輸送，并且隨著城市的建設和發(fā)展、地下預埋管線量的增多，人們越來越需要一種大口徑的硬聚氯乙烯雙壁波紋管，以提高其使用效率。但是就現有的硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產工藝，還不可能生產出大口徑的硬聚氯乙烯雙壁波紋管，尤其不能生產外徑達800mm的硬聚氯乙烯雙壁波紋管。其原因有工藝方面的，也有成型設備的問題，其中工藝方面的問題是在生產大口徑的硬聚氯乙烯雙壁波紋管時，物料在擠出機的料筒和擠出模頭中停留的時間比較長、物流不暢快，然而硬聚氯乙烯雙壁波紋管的加工溫度與硬聚氯乙烯原料的分解溫度很接近、很容易造成物料分解變色，并且物料還粘附在模具的成型面上，為此必須停機清理；因此，生產中斷的現象還比較嚴重，致使生產率低下、清理很麻煩又費工；成型設備的問題可先從圖4所示的現有的硬聚氯乙烯雙壁波紋管成型設備的結構中看到，它包含一個可與擠出機(圖中未予以表示)連通的帶進料口1a的接頭1、成型機構3和一個設置在接頭1和成型機構3之間的用于氣水分配的分配頭2；其中成型機構3包含一個模頭3b和循環(huán)運動在機架軌道上且與模頭一起完成雙壁波紋管的模壓成型的一組模塊3a，以及在模塊3a與模頭3b之間設置的能對成型中的內壁4b進行水冷的水套3c；分配頭2上帶有進水口2a、出水口2b和壓縮空氣進口2c，且其內帶有可向成型過程供氣以外鼓雙壁波紋管的外壁4a的氣道和能向水套3c供水的水通道；該成型設備雖能生產一般口徑的硬聚氯乙烯雙壁波紋管，但在生產大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管時，其外壁4a不易按模塊的內凹形狀全部外鼓，而是不同程度地出現內癟，亦即在產品上出現癟筋；這樣不僅影響硬聚氯乙烯雙壁波紋管的外觀，而且其剛度、強度均大幅度降低，成為次品或廢品。
中國專利CN1346844A公開的《硬聚氯乙烯雙壁波紋管的制備物料》，僅從制備物料的角度對硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產工藝作了改進，以避免生產過程中的物料分解，但它的組分中含有粉料，如AC316，故在配制過程中會因揚塵而污染環(huán)境；此外，它的雙壁波紋管也是通過擠出機對捏合過的物料加熱、剪切、塑化，并在熔融狀態(tài)下通過冷卻芯棒和波紋模塊擠壓成型，它也只能制造小口徑的硬聚氯乙烯雙壁波紋管，否則也將出現癟筋、形成次品或廢品。

發(fā)明內容
本發(fā)明是要解決當前還不能生產大口徑，尤其是外徑達800mm的硬聚氯乙烯雙壁波紋管的問題，提供一種大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產工藝，以使它具有生產過程連續(xù)、生產效率高，且在該雙壁波紋管上無癟筋、產品質量可靠等特點。
本發(fā)明大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產工藝依次含有以下的步驟1)以重量份為單位進行備料PVC樹脂 100復合穩(wěn)定劑5～7硬脂酸0.9～1.5PE蠟 0.4～1.0氯化聚乙烯4～6碳酸鈣5～102)混料將上述的備料放入高速捏合機，高速混料捏合12～16min并在115～125℃的溫度下放料；3)攪拌冷卻將上述的混料放入低速冷混機中攪拌，并在溫度達45～55℃時放料；4)擠出將攪拌冷卻后的料放入轉速與成型機相匹配的雙螺桿擠出機，并在90～210℃的溫度下擠出；5)成型在一臺同時帶有吹、吸的模壓成型機中定型牽引；6)得到的雙壁波紋管材經切割機切割，并在擴口機上對其一端擴口后即可檢驗庫。
本發(fā)明在備料過程中，除了嚴格地稱量外，每完成一組配料都必須進行復稱監(jiān)控，并對計量器具進行零點校正。以保證計量準確。
本發(fā)明工藝所用的成型設備，它包括一個可與擠出機連通的帶進料口的接頭、成型機構和一個在接頭和成型機構之間設置的分配頭；其中成型機構包含一個模頭和一組循環(huán)運動在機架軌道上能與模頭一起完成雙壁波紋管模壓成型的模塊，以及在模塊與模頭之間設有的能對成型中的內壁進行水冷的水套，分配頭上帶有進水口、出水口和壓縮空氣進口，且其內帶有可向成型過程供氣以外鼓雙壁波紋管的外壁的氣道和能向水套供水的水通道；本發(fā)明的特點是它的模塊上帶有與真空抽氣系統相連接的孔道。
本發(fā)明的有益效果是1)通過合理的選料與配比，可使大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產過程避免物流不暢、物料分解變色、物料粘附在模具的成型面上等現象，從而確保生產能連續(xù)進行、提高了生產效率；2)本發(fā)明所選用的物料均不會揚塵，故無環(huán)境污染；3)在對現有成型機的各模塊上設置了與抽真空系統連接的孔道之后，由于成型中的雙壁波紋管的外壁同時受到向外外吹力和向外的抽吸力，因此不再出現癟筋，確保產品的質量合格。


圖1是本發(fā)明生產的硬聚氯乙烯雙壁波紋管的主剖視圖；圖2是圖1中的節(jié)點I放大圖；圖3是本發(fā)明生產工藝成型過程所采用的成型機中的成型機構結構簡圖；圖4是現有生產工藝成型過程中所采用的成型機中的成型機構結構簡圖。
圖中的標號說明1-接頭；1a-進料口；2-分配頭；2a-進水口；2b-出水口；2c-壓縮空氣進口；3-成型機構；3a-模塊；3b-模頭；3c-水套；3d-與抽真空系統連接的孔道；4-硬聚氯乙烯雙壁波紋管；4a-雙壁波紋管的外壁；4b-雙壁波紋管內壁。
具體實施例方式
實施例1、本實施例大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產工藝依次含有以下的步驟1)備料各組分的單位為重量份 PVC樹脂(即聚氯乙烯樹脂)100復合穩(wěn)定劑 5～7硬脂酸 0.9～1.5PE蠟(即聚乙烯蠟) 0.4～1.0氯化聚乙烯 4～6碳酸鈣 5～10上述的備料中，高性能的復合穩(wěn)定劑是從國內市場上購得的德國熊牌公司生產的SMR50354復合穩(wěn)定劑，它可作為物料的穩(wěn)定分配體系；碳酸鈣是一種能超細活化PVC的填料，以保證產品的尺寸穩(wěn)定和產品在使用所需的剛性；硬脂酸則是用于內潤滑，而PE蠟可用于外潤滑，由它們形成了合理的內外潤滑系統。上述的氯化聚乙烯是PVC的抗沖改性劑，可增強雙壁波紋管的抗沖擊性能，還能有效地解決聚氯乙烯材料的剛性與塑性之間的矛盾。
2)將上述的備料放入高速捏合機中，在1200轉/分下混料捏合12～16分鐘并在115～125℃的溫度下放料；以保PVC樹脂的預塑化及各種物料的均勻分散。
3)將上述的混料放入低速冷混機，在500轉/分的速度下攪拌，并在溫度達45～55℃時放料；以保證物料均勻、充分冷卻，從而使下料、擠出穩(wěn)定；4)將攪拌冷卻后的料放入螺桿轉速與其后的成型機速度相匹配的雙螺桿擠出機內，并在90～210℃的溫度下擠出；螺桿料筒中高剪切力所產生的剪切溫度促進了其內物料的塑化，從而提高擠出料坯的塑化程度，確保證料坯在后序的成型模塊中完全成型；5)從擠出機出來的料即進入如圖3所示的成型機中，這時擠出料從接頭1的進料口1a進入，在接頭1、分配頭2內按實線箭頭所指方向在環(huán)形通道中向右前進，并在分配頭2中分叉、分別從內外兩個環(huán)形通道內繼續(xù)向右前進，其中內環(huán)形通道中的擠出料進入成型機構3的模塊3a與模頭3b之間，以形成硬聚氯乙烯雙壁波紋管的內壁4b，而外環(huán)形通道中的擠出料進入成型機構3的模塊3a內、以形成聚氯乙烯雙壁波紋管的外壁4a；在內壁4b和外壁4a的成型過程中，從分配頭2的壓縮空氣進口2c進入的壓縮空氣吹入模塊3a內(圖中以分配頭氣道中的實線箭號表示壓縮空氣的流向)，而位于模頭3b上的與抽真空系統連接的孔道3d同時對成型中的外壁4a向外吸引，由于擠出料在各模塊3a中均同時受到由內向外吹的壓縮空氣和不斷向外抽真空的作用，外壁的形狀即可與模塊3a的內凹形狀完全一致，故有效避免了雙壁波紋管外壁4a的內癟；上述的雙壁波紋管成型的初期，因要保證物料的流動性能而使擠出頭、成型機構中的料坯溫度相對較高，然而在成型后期，為使定型充分而在定型模塊內安裝封閉式冷卻水循環(huán)系統；本實施例中的封閉式冷卻水循環(huán)系統是水套3c，它設置在模頭3b的外壁，以使波紋管內壁4b受到水套3c的水冷而完成定型，并從右端被牽引出機。聚氯乙烯雙壁波紋管的整個定型牽引過程中，模塊3a由機架的外軌進入內軌，并與模頭3b合攏進行模壓作業(yè)、模壓完畢則從內軌回到外軌(模塊3a旁邊的實線箭號表示其在工作和返程中的循環(huán)運動的方向)；冷卻水則從分配頭2的進水口2a進入水套3c，在移出內壁4b的熱量后即從水套中出來，并從出水口2b流出機外(圖中在水通道中以實線箭號表示水的流向)。
上述的擠出料在成型過程中，由于波紋管的外壁4a同時受到壓縮空氣由內向外的鼓吹和不斷向外的抽吸的作用，使大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管的外壁形狀完全與模塊3a的內內凹形狀完全吻合，因此不再出現因雙壁波紋管的外壁內癟而成次品或廢品。
實施例2、本實施例大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產工藝，與實施例1所不同的是在備料過程中，除了嚴格地稱量外，每完成一組配料都必須進行復稱監(jiān)控，并對計量器具進行零點校正，以保證計量準確。
本實施例中的雙螺桿擠出機是采用外購一種目前國內最為先進的SJSZ-95/191型錐形雙螺桿擠出機，它每小時的擠出量可達11000kg，可有效地保證物料的充分塑化和大口徑波紋管連續(xù)成型所需的物料供應。
本實施例中的擠出模頭是選用優(yōu)質合金鋼鍛造毛胚，并調質熱處理后作全數控加工，其表面粗糙度級別達0.4以上，然后再以離子氮化工藝進行表面處理。因為在大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管生產過程中，擠出模頭的使用環(huán)境較為惡劣，加上長時間在受熱狀態(tài)下受腐蝕氣體的侵蝕，并且還要保證物料在流動過程中不受阻礙；經上述的選材和加工、處理后，能保證其正常的工作性能和耐磨耐腐蝕的性能。
權利要求
1.一種大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產工藝，依次含有以下的步驟1)以重量份為單位進行備料PVC樹脂 100復合穩(wěn)定劑 5～7硬脂酸 0.9～1.5PE蠟 0.4～1.0氯化聚乙烯 4～6碳酸鈣 5～102)混料將上述的備料放入高速捏合機，高速混料捏合12～16min并在115～125℃的溫度下放料；3)攪拌冷卻將上述的混料放入低速冷混機中攪拌，并在溫度達45～55℃時放料；4)擠出將攪拌冷卻后的料放入轉速與成型機相匹配的雙螺桿擠出機，并在90～210℃的溫度下擠出；5)成型在一臺同時帶有吹、吸的模壓成型機中定型牽引；6)得到的雙壁波紋管材經切割機切割，并在擴口機上對其一端擴口后即可檢驗庫。
2.根據權利要求1所述的大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產工藝，其特征是備料過程中，除了嚴格地稱量外，每完成一組配料都必須進行復稱監(jiān)控，并對計量器具進行零點校正。
3.為實現本發(fā)明生產工藝而專用的成型設備，它包括一個可與擠出機連通的帶進料口(1a)的接頭(1)、成型機構(3)和一個在接頭(1)和成型機構(3)之間設置的分配頭(2)；其中成型機構(3)包含一個模頭(3b)和一組循環(huán)運動在機架軌道上能與模頭一起完成雙壁波紋管模壓成型的模塊(3a)，以及在模塊(3a)與模頭(3b)之間設有的能對成型中的內壁(4b)進行水冷的水套(3c)，分配頭(2)上帶有進水口(2a)、出水口(2b)和壓縮空氣進口(2c)，且其內帶有可向成型過程供氣以外鼓雙壁波紋管的外壁(4a)的氣道和能向水套(3c)供水的水通道，其特征是它的模塊(3a)上帶有與真空抽氣系統相連接的孔道(3d)。
全文摘要
大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產工藝。一種能制造出外徑達800mm的用于輸送固液態(tài)物料或護套地下預埋線的大口徑硬聚氯乙烯雙壁波紋管的生產工藝。它包括以下步驟以重量份為單位備料，取PVC樹脂100、復合穩(wěn)定劑5～7、硬脂酸0.9～1.5、PE蠟0.4～1.0、氯化聚乙烯4～6、碳酸鈣5～10；將備料放入高速捏合機內捏合12～16分鐘并在115～125℃時將其放入低速冷混機中攪拌、在45～55℃時放入雙螺桿擠出機，達90～210℃時擠出并引入一臺同時帶有吹、吸的模壓成型機中定型牽引、經切割和擴口即可。本發(fā)明解決了目前還不能生產大口徑的硬聚氯乙烯雙壁波紋管，且同類小口徑管易癟筋而成廢品等問題。
文檔編號B29C47/08GK1586866SQ20041006671
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月28日 優(yōu)先權日2004年9月28日
發(fā)明者吳小波 申請人:杭州波達塑業(yè)有限公司