CN1817614A - 连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材产品及其生产方法，它方法包括聚苯乙烯发泡层的连续挤出，然后复合到钢管(10)的外壁上；高密度聚乙烯层的连续挤出，复合到钢管(10)外面的聚苯乙烯发泡保温层上(22)和钢管(10)与中间聚苯乙烯发泡保温层(22)以及外高密度聚乙烯保护层(33)的复合发泡、涂覆工艺，该保温管材主要用于市政工程供暖系统主管道，这种生产方法生产的复合管材，能够克服不连续挤出和单件生产，生产效率较低的问题，实现连续生产，从而提高生产效率，并能够提高市政工程供暖系统主管道的强度和使用寿命，降低市政工程供暖系统建设成本。

Description

连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材及其生产方法

所属技术领域

本发明涉及一种聚苯乙烯发泡保温管材及其生产方法，该管材由钢管制成，主要是用于市政工程供暖系统主管道的保温管材及其制造方法。

背景技术

现有的市政工程供暖系统主管道的保温管材，一般由钢管与其外由聚氨酯发泡塑料，以及在聚氨酯发泡塑料之外由高密度聚乙烯管复合而成。钢管用于输送连续工作温度不高于120℃，偶然峰值温度不高于140℃，工作压力不大于2.5MPa的介质，聚氨酯发泡塑料层用作保温层，保持钢管内的所输送介质的温度，而高密度聚乙烯管，具有耐腐蚀性和耐环境应力开裂性能，主要起外层保护作用。这种保温管材其生产方法采用不连续挤出、复合发泡、单件生产工艺。这种生产方法生产的复合保温管材，由于采用不连续挤出和单件生产，生产效率较低，由于聚氨酯发泡塑料的强度比较低，管材质量受到影响，另外由于聚氨酯发泡塑料价格比较高，致使聚氨酯发泡保温管材的成本较高。

发明内容

为了克服现有的保温管材其生产方法采用不连续挤出、复合发泡、单件生产工艺，生产效率低，聚氨酯发泡塑料的强度比较低，管材质量受到影响，以及聚氨酯发泡塑料价格比较高，致使聚氨酯发泡保温管材的成本较高的问题，本发明提供一种连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材及其生产方法，用聚苯乙烯发泡保温层代替现有的聚氨酯发泡保温管材的聚氨酯发泡保温层，用连续挤出工艺代替现有的聚氨酯发泡断续生产，并且在连续挤出工艺中提供了一种发泡定型牵引机设备，使得连续挤出发泡工艺得以实现。这种生产方法生产的复合保温管材，能够克服采用不连续挤出和单件生产，生产效率较低的问题，提高生产效率，并能够改变由于聚氨酯发泡塑料的强度比较低，价格比较高的状况，提高市政工程供暖系统主管道的使用寿命，并降低市政工程供暖系统建设成本。

为实现上述发明目的，本发明采用的具体技术方案是：

针对现有的市政工程供暖系统主管保温管材存在的主要问题，根据有关塑料的物理、化学特征和性能，本发明的基本技术方案包括：

一种连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材生产方法，其特征在于它是由下面的工艺所构成的：

1.聚苯乙烯发泡层的连续挤出：

聚苯乙烯原料经过自动上料系统，加入聚苯乙烯挤出机的干燥料斗中，经过除湿干燥后由螺杆挤出塑化，塑化后的聚苯乙烯供给发泡挤出机，同时将发泡剂加入挤出机中，经过发泡挤出机螺杆的充分混合和挤压，最后挤入挤出模具，在这里复合到钢管的外壁上；

2.高密度聚乙烯层的连续挤出：

高密度聚乙烯原料经过原料自动上料系统加入高密度聚乙烯挤出机的干燥料斗中，经过干燥除湿后，由高密度聚乙烯挤出机的螺杆挤出塑化，塑化后的高密度聚乙烯物料供给外层包覆模具，在这里复合到钢管外面的聚苯乙烯发泡层上；

3.钢管与中间发泡保温层以及外保护层的复合发泡、涂覆：

将经过除锈、除油处理的钢管，通过一个输送平台，一根接一根的输送到输送牵引机中，通过输送牵引机的顶出作用力连续的提供给挤出模具，在这里，钢管与聚苯乙烯发泡层复合到一起，并在发泡定型牵引机中的通道中完成发泡过程，所说的发泡定型牵引机由上下履带模块对合成一个圆柱形的通道，该通道匀速移动，使聚苯乙烯发泡层连续的形成并包覆在内层钢管上，并逐渐被上、下履带模块冷却并定型，复合管被牵引并定型后进入外层包覆模具，在这里连续挤出复合上外层保护层，并经过后面的喷淋冷却水槽将外层聚乙烯冷却定型，再经过行星切割机切成定长的尺寸并堆放，完成整个生产工艺。

一中聚苯乙烯发泡保温管材产品，其特征在于它是采用上述发明连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材生产方法所生产，在钢管外面复合有聚苯乙烯发泡保温层，其外面再复合有高密度聚乙烯保护层。

在本发明所述的连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材的生产方法中使用的专用设备是一条连续生产线，包括：1输送牵引机，2聚苯乙烯挤出机，3发泡挤出机，4发泡定型牵引机，5聚乙烯挤出机，6外层包覆模具，7挤出模具，8喷淋冷却水槽，9行星切割机，所述上述生产方法所使用的专用设备，按照下面的工作程序进行相应的配置，钢管经过输送平台进入输送牵引机，进入挤出模具(7)，聚苯乙烯原料经过自动上料系统进入聚苯乙烯挤出机的干燥料斗，然后进入聚苯乙烯挤出机，再进入发泡挤出机，进入挤出模具，然后进入发泡定型牵引机，聚乙烯原料进入聚乙烯自动上料系统，然后进入高密度聚乙烯挤出机的干燥料斗，进入高密度聚乙烯挤出机，然后进入从发泡定型牵引机出来的，包覆有发泡聚苯乙烯保温层的钢管的外层包覆模具，然后再进入喷淋冷却水槽和行星切割机。

在上述技术方案中，其特征在于所说的发泡定型牵引机由上、下履带模块对合成一个圆柱形的通道，该通道匀速移动，使聚苯乙烯发泡层连续的形成并包覆在内层钢管上，并逐渐被上下履带模块冷却并定型。

本发明有以下积极效果：

本发明提供了一种连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材及其生产方法，该保温管材主要用于输送连续工作温度不高于120℃，偶然峰值温度不高于140℃，工作压力不大于2.5MPa的介质，用聚苯乙烯发泡保温层代替现有的聚氨酯发泡保温管材的聚氨酯发泡保温层，用连续挤出工艺代替现有的聚氨酯发泡断续生产，并且在连续挤出工艺中提供了一种发泡定型牵引机设备，使得连续挤出发泡工艺得以实现。这种生产方法生产的复合管材，能够克服不连续挤出和单件生产，生产效率较低的问题，实现连续生产，从而提高生产效率，并能够提高市政工程供暖系统主管道的强度和使用寿命，降低市政工程供暖系统建设成本。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细地说明：

图1是本发明的产品连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材的结构示意图；

图2是本发明连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材生产工艺流程以及专用设备连续生产线示意图。

在图中，1输送牵引机，2聚苯乙烯挤出机，3发泡挤出机，4发泡定型牵引机，5高密度聚乙烯挤出机，6外层包覆模具，7挤出模具，8喷淋冷却水槽，9行星切割机，10是钢管，11是聚苯乙烯原料，12是高密度聚乙烯原料，13是输送平台，14是自动上料系统，15是干燥料斗，16是发泡剂，17是自动上料系统，18是干燥料斗，22是聚苯乙烯发泡保温层，33是高密度聚乙烯保护层。

在图1中，一种连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材生产方法，其特征在于它是由下面的工艺所构成的：

聚苯乙烯发泡层的连续挤出：聚苯乙烯原料(11)经过自动上料系统(14)，加入聚苯乙烯挤出机(2)的干燥料斗(15)中，经过除湿干燥后由螺杆挤出塑化，塑化后的聚苯乙烯供给发泡挤出机(3)，同时将发泡剂(16)加入挤出机中，经过发泡挤出机螺杆的充分混合和挤压，最后挤入挤出模具(7)，在这里复合到钢管(10)的外壁上；高密度聚乙烯层的连续挤出：高密度聚乙烯原料(12)经过原料自动上料系统(17)加入高密度聚乙烯挤出机(5)的干燥料斗(18)中，经过干燥除湿后，由高密度聚乙烯挤出机(5)的螺杆挤出塑化，塑化后的高密度聚乙烯物料供给外层包覆模具(6)，在这里复合到钢管(10)外面的聚苯乙烯发泡保温层上(22)；钢管(10)与中间聚苯乙烯发泡保温层(22)以及外高密度聚乙烯保护层(33)的复合发泡、涂覆：将经过除锈、除油处理的钢管(10)，通过一个输送平台(13)，一根接一根的输送到输送牵引机(1)中，通过输送牵引机(1)的顶出作用力连续的提供给挤出模具(7)，在这里，钢管(10)与聚苯乙烯发泡层(22)复合到一起，并在发泡定型牵引机(4)中的通道中完成发泡过程，所说的发泡定型牵引机(4)由上下履带模块对合成一个圆柱形的通道，该通道匀速移动，使聚苯乙烯发泡层(22)连续的形成并包覆在内层钢管(10)上，并逐渐被上、下履带模块冷却并定型，复合管被牵引并定型后进入外层包覆模具(6)，在这里连续挤出复合上外层高密度聚乙烯保护层(33)，并经过后面的喷淋冷却水槽(8)将外层聚乙烯冷却定型，再经过行星切割机(9)切成定长的尺寸并堆放，完成整个生产工艺。

在图2中，一种连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材产品，其特征在于它是采用上述聚苯乙烯保温管材生产工艺在钢管(10)外面复合有聚苯乙烯发泡保温层(22)，其外面再复合有高密度聚乙烯保护层(33)。

图1还给出了本发明所述的连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材的生产方法中使用的专用设备连续生产线，包括：1输送牵引机，2聚苯乙烯挤出机，3发泡挤出机，4发泡定型牵引机，5聚乙烯挤出机，6外层包覆模具，7挤出模具，8喷淋冷却水槽，9行星切割机，所述上述生产方法所使用的设备，按照下面的工作程序进行相应的配置，钢管(10)经过输送平台(13)进入输送牵引机(1)，进入挤出模具(7)，聚苯乙烯原料(11)经过自动上料系统(14)进入聚苯乙烯挤出机(2)的干燥料斗(15)，然后进入聚苯乙烯挤出机(2)，再进入发泡挤出机(3)，进入挤出模具(7)，然后进入发泡定型牵引机(4)，高密度聚乙烯原料(12)进入聚乙烯自动上料系统(17)，然后进入高密度聚乙烯挤出机(5)的干燥料斗(18)，进入高密度聚乙烯挤出机(5)，然后进入从发泡定型牵引机(4)出来的，包覆有发泡聚苯乙烯保温层(22)的钢管(10)的外层包覆模具(6)，然后再进入喷淋冷却水槽(8)和行星切割机(9)。

在上述技术方案中，其特征在于所说的发泡定型牵引机(4)由上、下履带模块对合成一个圆柱形的通道，该通道匀速移动，使聚苯乙烯发泡层(22)连续的形成并包覆在内层钢管上，并逐渐被上下履带模块冷却并定型。

具体实施方式

本发明的最佳实施例：

1是青岛德意利机械股份公司生产的STLQ-400型输送牵引机，2是SJ-120×30型聚苯乙烯挤出机，3是SJ-150×30型发泡挤出机，4是SFQ-400型发泡定型牵引机，5是SJ-90×30型聚乙烯挤出机，6是外层包覆模具，7是挤出模具，8是喷淋冷却水槽，9是SXG-400型行星切割机，按照如所示的配置关系组成生产线，钢管进入输送牵引机1，进入挤出模具7，聚苯乙烯原料进入挤出模具2，再进入发泡挤出机3，进入挤出模具7，然后进入发泡定型牵引机4，聚乙烯原料进入聚乙烯挤出机5，然后进入从发泡定型牵引机4出来的，包覆有发泡聚苯乙烯保温层的钢管的外层包覆模具6，然后再进入喷淋冷却水槽8，将外层聚乙烯冷却定型，再经过行星切割机9切成定长的尺寸并堆放，完成整个生产工艺，用以生产公称直径100mm的连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材，钢管外直径为108mm，钢管壁厚5mm，高密度聚乙烯保护层的外直径为200mm，厚度为3.9mm，连续挤出聚苯乙烯保温层的厚度为42.1mm，该管米重为14.59kg。

作为对上述实施例的变更：

1.上述连续生产线所引用的各单机、模具、装置的规格型号可以适当进行变更；

2.所生产的管材的规格、所使用的原材料的规格以及该产品各个部分的尺寸也可以适当进行变更。

Claims (3)

1.一种连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材生产方法，其特征在于它是由下面的工艺所构成的：

聚苯乙烯发泡层的连续挤出：聚苯乙烯原料(11)经过自动上料系统(14)，加入聚苯乙烯挤出机(2)的干燥料斗(15)中，经过除湿干燥后由螺杆挤出塑化，塑化后的聚苯乙烯供给发泡挤出机(3)，同时将发泡剂(16)加入挤出机中，经过发泡挤出机螺杆的充分混合和挤压，最后挤入挤出模具(7)，在这里复合到钢管(10)的外壁上；高密度聚乙烯层的连续挤出：高密度聚乙烯原料(12)经过原料自动上料系统(17)加入高密度聚乙烯挤出机(5)的干燥料斗(18)中，经过干燥除湿后，由高密度聚乙烯挤出机(5)的螺杆挤出塑化，塑化后的高密度聚乙烯物料供给外层包覆模具(6)，在这里复合到钢管(10)外面的聚苯乙烯发泡保温层上(22)；钢管(10)与中间聚苯乙烯发泡保温层(22)以及外高密度聚乙烯保护层(33)的复合发泡、涂覆：将经过除锈、除油处理的钢管(10)通过输送平台(13)，一根接一根的输送到输送牵引机(1)中，通过输送牵引机(1)的顶出作用力连续的提供给挤出模具(7)，在这里，钢管(10)与聚苯乙烯发泡层(22)复合到一起，并在发泡定型牵引机(4)中的通道中完成发泡过程，所说的发泡定型牵引机(4)由上下履带模块对合成一个圆柱形的通道，该通道匀速移动，使聚苯乙烯发泡层(22)连续的形成并包覆在内层钢管(10)上，并逐渐被上、下履带模块冷却并定型，复合管被牵引并定型后进入外层包覆模具(6)，在这里连续挤出复合上外层高密度聚乙烯保护层(33)，并经过后面的喷淋冷却水槽(8)将外层聚乙烯冷却定型，再经过行星切割机(9)切成定长。

2.一种连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材产品，其特征在于它是依照权利要求1所述的聚苯乙烯保温管材生产工艺在钢管(10)外面复合有聚苯乙烯发泡保温层(22)，其外面再复合有高密度聚乙烯保护层(33)。

3.一种连续挤出聚苯乙烯发泡保温管材的生产方法中使用的专用设备，其特征在于它是一条连续生产线，包括：输送牵引机(1)，聚苯乙烯挤出机(2)，发泡挤出机(3)，发泡定型牵引机(4)，高密度聚乙烯挤出机(5)，外层包覆模具(6)，挤出模具(7)，喷淋冷却水槽(8)和9行星切割机(9)，所述上述生产方法所使用的设备，按照下面的工作程序进行相应的配置，钢管(10)经过输送平台(13)进入输送牵引机(1)，进入挤出模具(7)，聚苯乙烯原料(11)经过自动上料系统(14)进入聚苯乙烯挤出机(2)的干燥料斗(15)，然后进入聚苯乙烯挤出机(2)，再进入发泡挤出机(3)，进入挤出模具(7)，然后进入发泡定型牵引机(4)，高密度聚乙烯原料(12)进入聚乙烯自动上料系统(17)，然后进入高密度聚乙烯挤出机(5)的干燥料斗(18)，进入高密度聚乙烯挤出机(5)，然后进入从发泡定型牵引机(4)出来的，包覆有发泡聚苯乙烯保温层(22)的钢管(10)的外层包覆模具(6)，然后再进入喷淋冷却水槽(8)和行星切割机(9)。