本發(fā)明涉及一種大口徑管道，具體涉及一種增強(qiáng)克拉管及其制造方法。

背景技術(shù)：

克拉管，又名為HDPE纏繞結(jié)構(gòu)壁管，是以高密度聚乙烯樹脂為主要原材料，采用熱態(tài)纏繞成型工藝，以PP或PE單壁波紋管做輔助支撐管，采用熱纏繞成型工藝生產(chǎn)的高密度聚乙烯大口徑纏繞增強(qiáng)管?？死苁且环N環(huán)保安全型產(chǎn)品，具有重量輕、承壓能力強(qiáng)、接口質(zhì)量高、壽命長、耐腐蝕、環(huán)剛度高、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于城市供水、排水、遠(yuǎn)距離輸水及農(nóng)田水利灌溉等工程，但是克拉管還存在如下缺點(diǎn)：（1）PE材料的剛性過低，為了達(dá)到高環(huán)剛度管材的標(biāo)準(zhǔn)，則需要增加PE材料的用量，從而會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品性價(jià)比降低；（2）當(dāng)生產(chǎn)大口徑、高環(huán)剛度克拉管材時(shí)，即使是增加PE材料也無法達(dá)到制造高環(huán)剛度產(chǎn)品的要求，因此需要生產(chǎn)多層結(jié)構(gòu)的管材，該方法進(jìn)一步降低了產(chǎn)品的性價(jià)比，并大幅度降低了生產(chǎn)效率。

現(xiàn)有技術(shù)中，大多數(shù)克拉管的增強(qiáng)方法是采用增強(qiáng)單壁波紋管的方式，如：在單壁波紋管的內(nèi)部加設(shè)不同結(jié)構(gòu)不同材質(zhì)的加強(qiáng)筋；將單壁波紋管填充成實(shí)心的；在單壁波紋管的管壁加入鋼環(huán)增強(qiáng)等，但采用這些方法增強(qiáng)后的單壁波紋管的纏繞難度增大了，同時(shí)，也增大了制造克拉管的成本，其加工工藝也更為復(fù)雜。另外，這些方法僅僅增強(qiáng)了纏繞有單壁波紋管的部分，未纏繞單壁波紋管的部分的剛性仍然較弱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種在內(nèi)層包裹有剛性材料的克拉管，能夠大幅提升管材的環(huán)剛度，同時(shí)不影響產(chǎn)品的其它性能。

本發(fā)明還提供了一種制造上述克拉管的方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種增強(qiáng)克拉管，其管身包括支撐管和內(nèi)層，所述支撐管為單壁波紋管包覆PE材料得到；所述內(nèi)層為PE片材熱態(tài)纏繞得到；其中，所述PE片材包覆有彈性模量高于PE的剛性材料。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19472.2-2004——《埋地用聚乙烯（PE）結(jié)構(gòu)壁管道系統(tǒng)第2部分聚乙烯纏繞結(jié)構(gòu)壁管材》——中的相關(guān)規(guī)定，克拉管需滿足環(huán)剛度、沖擊性能、環(huán)柔性、縫拉伸強(qiáng)度等要求，其中管材內(nèi)層及包覆材料的剛度對(duì)最終管材的環(huán)剛度提升有決定性作用。即使增加PE材料的使用量，但由于PE材料本身剛度不高，限制了克拉管環(huán)剛度的提升，因此，本發(fā)明采用在內(nèi)層包裹彈性模量高于PE的剛性材料的方法來增強(qiáng)克拉管。在采用單層時(shí)該產(chǎn)品可生產(chǎn)最大環(huán)剛度為SN16的克拉管產(chǎn)品，采用多層結(jié)構(gòu)時(shí)，最大可生產(chǎn)環(huán)剛度為SN20的產(chǎn)品。

進(jìn)一步地，所述剛性材料占內(nèi)層的體積比為10~25%。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述剛性材料為PP。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述剛性材料為ABS。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述剛性材料為PA。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述剛性材料為鋼帶。

上述剛性材料的彈性模量皆高于PE材料，且都屬于非常常見的材料，工業(yè)應(yīng)用成本低。

進(jìn)一步地，所述支撐管位于所述PE片材間的疊合處。

本發(fā)明將支撐管設(shè)置于PE片材的疊合處，主要目的是：由于本發(fā)明將剛性材料添加于內(nèi)層中以增強(qiáng)其剛度，而在PE 片材的疊合處則并未增強(qiáng)，容易造成克拉管不同位置的環(huán)剛度相差較大，因此，為了降低克拉管整體的環(huán)剛度的差距，將支撐管設(shè)置在PE 片材的疊合處，以提高PE 片材的疊合的環(huán)剛度。

一種增強(qiáng)克拉管的制造方法，包括以下步驟：

S1：由兩臺(tái)擠出機(jī)分別擠出PE材料及剛性材料，通過共擠模具包覆后共擠擠出得到包覆有剛性材料的PE片材，然后將所述PE片材熱態(tài)纏繞于模具上，形成克拉管的內(nèi)層；

S2：預(yù)制生產(chǎn)得到單壁波紋管；將單壁波紋管通過輸送裝置輸送到包覆模具上，包覆膜通過擠出機(jī)擠出并包覆到單壁波紋管外層得到支撐管；

S3：將步驟S2得到的支撐管熱態(tài)纏繞于步驟S1得到的內(nèi)層上，形成螺旋波紋形狀，成型最終的增強(qiáng)克拉管管材。

本發(fā)明采用在內(nèi)層包裹彈性模量高于PE的剛性材料的方法來增強(qiáng)克拉管。本方案在PE片材的擠出過程中共擠一層高剛度的材料，在內(nèi)層材料中包覆高剛度材料后，在管材受壓時(shí)，由于剛性材料的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PE材料的剛度，能夠達(dá)到大幅提高環(huán)剛度的效果，并且本方法更利于大口徑管材的生產(chǎn)制造。同時(shí)，由于剛性材料包覆于PE片材中，并不影響產(chǎn)品的其它性能。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，步驟S2得到的支撐管位于所述PE片材的疊合處。

進(jìn)一步地，所述剛性材料層占內(nèi)層的體積比為10~25%。

進(jìn)一步地，所述剛性材料為PP或ABS或PA。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述PE材料與所述剛性材料是分別通過兩臺(tái)擠出機(jī)擠出的。

進(jìn)一步地，所述剛性材料為鋼帶。

其中，所述熱態(tài)纏繞的溫度為140℃以上。

本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)克拉管，其內(nèi)層中包覆剛性材料，如PP、ABS、PA、鋼帶等。同時(shí)還提供了一種增強(qiáng)克拉管的制造方法。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明在克拉管的內(nèi)層中包覆剛性材料以提高克拉管的環(huán)剛度，本方案能夠大幅提升管材的環(huán)剛度，同時(shí)由于剛性材料包覆于PE片材中，并不影響產(chǎn)品的其它性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述克拉管的剖視圖；

圖2為本發(fā)明所述克拉管的剖視圖的局部放大圖；

圖3為本發(fā)明的制造方法的右視圖；

圖4為本發(fā)明的制造方法的主視圖。

附圖說明：1. 單壁波紋管；2. PE包裹層；3.內(nèi)層；4.剛性材料；5. 包覆模具；6. 模具；7. PE片材的疊合位；8. 支撐管。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種增強(qiáng)克拉管，包括PP單壁波紋管1、PE包裹層2、內(nèi)層3和剛性材料4。PP單壁波紋管1由PE包裹層2包裹在內(nèi)形成支撐管8，剛性材料4包覆于內(nèi)層3中。其中，剛性材料4的材料為PP，且剛性材料4占內(nèi)層3的體積比例為25%。

本實(shí)施例還提供了一種增強(qiáng)克拉管的制造方法，包括以下步驟：

S1：由兩臺(tái)擠出機(jī)分別擠出PE片材及PP片材，通過共擠模具包覆后共擠擠出得到包覆有PP的PE片材，然后將所述PE片材熱態(tài)纏繞于模具6上，形成克拉管的內(nèi)層3；

S2：預(yù)制生產(chǎn)得到PP單壁波紋管1；將PP單壁波紋管1通過輸送裝置輸送到包覆模具5上，包覆膜通過擠出機(jī)擠出并包覆到PP單壁波紋管1的外層得到支撐管8；

S3：將步驟S2得到的支撐管8熱態(tài)纏繞于步驟S1得到的內(nèi)層間PE片材的疊合位7，形成螺旋波紋形狀，成型最終的增強(qiáng)克拉管管材。

其中，熱態(tài)纏繞的溫度為140℃。

本實(shí)施例通過在克拉管的內(nèi)層中包覆剛性材料以提高克拉管的環(huán)剛度，本方案能夠大幅提升管材的環(huán)剛度，同時(shí)由于剛性材料包覆于PE片材中，并不影響產(chǎn)品的其它性能。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供了一種增強(qiáng)克拉管，包括PE單壁波紋管1、PE包裹層2、內(nèi)層3和剛性材料4。PP單壁波紋管1由PE包裹層2包裹在內(nèi)形成支撐管8，剛性材料4包覆于內(nèi)層3中。其中，剛性材料4的材料為PA，且剛性材料4占內(nèi)層3的體積比例為20%。

本實(shí)施例還提供了一種增強(qiáng)克拉管的制造方法，包括以下步驟：

S1：由兩臺(tái)擠出機(jī)分別擠出PE片材及PA片材，通過共擠模具5包覆后共擠擠出得到包覆有PA的PE片材，然后將所述PE片材熱態(tài)纏繞于模具6上，形成克拉管的內(nèi)層3；

S2：預(yù)制生產(chǎn)得到PE單壁波紋管1；將PE單壁波紋管1通過輸送裝置輸送到包覆模具5上，包覆膜通過擠出機(jī)擠出并包覆到PE單壁波紋管1的外層得到支撐管8；

S3：將步驟S2得到的支撐管8熱態(tài)纏繞于步驟S1得到的內(nèi)層間PE片材的疊合位7，形成螺旋波紋形狀，成型最終的增強(qiáng)克拉管管材。

其中，熱態(tài)纏繞的溫度為140℃。

本實(shí)施例通過在克拉管的內(nèi)層中包覆剛性材料以提高克拉管的環(huán)剛度，本方案能夠大幅提升管材的環(huán)剛度，同時(shí)由于剛性材料包覆于PE片材中，并不影響產(chǎn)品的其它性能。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供了一種增強(qiáng)克拉管，包括PP單壁波紋管1、PE包裹層2、內(nèi)層3和剛性材料4。PP單壁波紋管1由PE包裹層2包裹在內(nèi)形成支撐管8，剛性材料4包覆于內(nèi)層3中。其中，剛性材料4的材料為ABS，且剛性材料4占內(nèi)層3的體積比例為15%。

本實(shí)施例還提供了一種增強(qiáng)克拉管的制造方法，包括以下步驟：

S1：由兩臺(tái)擠出機(jī)分別擠出PE片材及ABS片材，通過共擠模具包覆后共擠擠出得到包覆有ABS的PE片材，然后將所述PE片材熱態(tài)纏繞于模具6上，形成克拉管的內(nèi)層3；

S2：預(yù)制生產(chǎn)得到PP單壁波紋管1；將PP單壁波紋管1通過輸送裝置輸送到包覆模具5上，包覆膜通過擠出機(jī)擠出并包覆到PP單壁波紋管1的外層得到支撐管8；

S3：將步驟S2得到的支撐管8熱態(tài)纏繞于步驟S1得到的內(nèi)層間PE片材的疊合位7，形成螺旋波紋形狀，成型最終的增強(qiáng)克拉管管材。

其中，熱態(tài)纏繞的溫度為140℃。

本實(shí)施例通過在克拉管的內(nèi)層中包覆剛性材料以提高克拉管的環(huán)剛度，本方案能夠大幅提升管材的環(huán)剛度，同時(shí)由于剛性材料包覆于PE片材中，并不影響產(chǎn)品的其它性能。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供了一種增強(qiáng)克拉管，包括PP單壁波紋管1、PE包裹層2、內(nèi)層3和剛性材料4。PP單壁波紋管1由PE包裹層2包裹在內(nèi)形成支撐管，剛性材料4包覆于內(nèi)層3中。其中，剛性材料4的材料為鋼帶，且剛性材料4占內(nèi)層3的體積比例為10%。

本實(shí)施例還提供了一種增強(qiáng)克拉管的制造方法，包括以下步驟：

S1：將鋼帶通過共擠模具包覆熔融的PE料后后共擠擠出得到包覆有鋼帶的PE片材，然后將所述PE片材熱態(tài)纏繞于模具6上，形成克拉管的內(nèi)層3；

S2：預(yù)制生產(chǎn)得到PP單壁波紋管1；將PP單壁波紋管1通過輸送裝置輸送到包覆模具5上，包覆膜通過擠出機(jī)擠出并包覆到PP單壁波紋管1的外層得到支撐管8；

S3：將步驟S2得到的支撐管8熱態(tài)纏繞于步驟S1得到的內(nèi)層間PE片材的疊合位7，形成螺旋波紋形狀，成型最終的增強(qiáng)克拉管管材。

其中，熱態(tài)纏繞的溫度為140℃。

本實(shí)施例通過在克拉管的內(nèi)層中包覆剛性材料以提高克拉管的環(huán)剛度，本方案能夠大幅提升管材的環(huán)剛度，同時(shí)由于剛性材料包覆于PE片材中，并不影響產(chǎn)品的其它性能。