一種大口徑雙向拉伸pvc管材的生產(chǎn)設(shè)備及工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備及工藝，設(shè)備主要包括錐形雙螺桿擠出機(jī)、擠出機(jī)頭、真空定徑裝置A、第一牽引裝置、再加熱裝置、拉伸擴(kuò)徑成型裝置、真空定徑裝置B和第二牽引裝置，所述這些裝置依次直線排列形成生產(chǎn)線，拉伸擴(kuò)徑成型裝置是由充氣桿、擴(kuò)張囊、擴(kuò)張定徑模具和定型囊組成，擴(kuò)張囊和定型囊都為環(huán)形囊狀結(jié)構(gòu)，擴(kuò)張囊在充氣桿作用下連續(xù)擴(kuò)張與收縮，擴(kuò)張囊每擴(kuò)張一次，通過擴(kuò)張囊外環(huán)圓弧面的滾動(dòng)作用，使被擴(kuò)管材前進(jìn)一小段距離，從而使管材的每一點(diǎn)都可以受到環(huán)形擴(kuò)張，通過第一牽引裝置與第二牽引裝置間的拉伸比，使管材軸向產(chǎn)生拉伸，本發(fā)明成功地實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)徑管材的連續(xù)生產(chǎn)，管材熱收縮小，軸向力學(xué)性能得到增強(qiáng)。
【專利說明】—種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備及工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大口徑PVC管材的生產(chǎn)技術(shù)，特別是雙向拉伸的設(shè)備及工藝，屬于高分子材料擠出成型領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)使用的塑料管道主要有聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、無規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)三種，其中PVC管道所占的份額最大，約占據(jù)了 70%的市場(chǎng)份額。由于傳統(tǒng)PVC管材具有質(zhì)輕、耐化學(xué)藥品性優(yōu)良、電絕緣性較好、施工簡(jiǎn)易和價(jià)格便宜等特點(diǎn)，所以其廣泛地應(yīng)用于許多領(lǐng)域。但是對(duì)于大口徑管材而言，傳統(tǒng)的PVC管材制造工藝難以達(dá)到大口徑管材的強(qiáng)度要求，由于技術(shù)的限制，國內(nèi)可以生產(chǎn)大口徑管材的企業(yè)較少。而本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)管材的雙向拉伸，不僅提高了管材的力學(xué)強(qiáng)度，也可以在滿足同樣的公稱壓力下使管材的厚度降低，從而可以有效地節(jié)約原料，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0003]雙向拉伸管材技術(shù)最早始于英國,60年代利茲大學(xué)的1.M.Ward教授對(duì)多種聚合物的拉伸片、棒、薄膜、管和中空容器進(jìn)行了研究，但其生產(chǎn)只限于小尺寸制品的間歇生產(chǎn)，難以大規(guī)模工業(yè)化。經(jīng)過幾代人的不斷努力，1993年雙向拉伸管材連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)在英國終于實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。目前生產(chǎn)雙向拉伸管材的國家主要有:英國的BTG集團(tuán)、荷蘭的Wavin公司、芬蘭的Uponor公司、希臘的A.G.PETZETAKIS及日本三菱化學(xué)公司等。
[0004]國內(nèi)對(duì)于雙向拉伸管材的研究起步較晚，雖然也取得了一些科研成果，但大多數(shù)生產(chǎn)方式非連續(xù)，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求較高，生產(chǎn)的制品性能不穩(wěn)定，并且國內(nèi)沒有關(guān)于此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于大口徑管材的報(bào)道，本發(fā)明涉及的內(nèi)容正好填補(bǔ)了國內(nèi)在這一領(lǐng)域的空白。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種連續(xù)生產(chǎn)大口徑PVC雙向拉伸管材的技術(shù)方案。該裝置先將擠出的管坯加熱至高彈態(tài)，通過控制兩個(gè)牽引裝置的速比使管材產(chǎn)生軸向拉伸，通過擴(kuò)張囊的連續(xù)擴(kuò)張使管材產(chǎn)生環(huán)向擴(kuò)張。高彈態(tài)下的聚合物在外力作用下產(chǎn)生的大形變，可以引起聚合物的取向，由于高分子在無取向時(shí)分子間主要靠范德華力連接，而取向之后則是靠C-C鍵的連接，所以在其取向方向上的力學(xué)性能可以得到很大的提高。通過雙向拉伸生產(chǎn)出的管材在軸向和環(huán)向上均可以得到很好的力學(xué)性能。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備，主要包括錐形雙螺桿擠出機(jī)、擠出機(jī)頭、真空定徑裝置A、第一牽引裝置、再加熱裝置、拉伸擴(kuò)徑成型裝置、真空定徑裝置B和第二牽引裝置，所述這些裝置依次直線排列形成生產(chǎn)線，在錐形雙螺桿擠出機(jī)與擠出機(jī)頭之間裝有過濾網(wǎng)，從而使熔體以直線運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)入分流錐，這樣可以使熔體平滑通過而不產(chǎn)生滯留。擠出機(jī)頭為管材成型機(jī)頭，通常擠出機(jī)頭通過其內(nèi)部的分流錐將來自擠出機(jī)的熔體成型為管狀的管坯，擠出機(jī)頭有口模、芯棒和口模壓板，口模壓板將口模固定在擠出機(jī)頭上，口模壓板與擠出機(jī)頭通過螺栓進(jìn)行連接。PVC熔體經(jīng)過濾網(wǎng)和擠出機(jī)頭擠出后，經(jīng)過真空定徑裝置A后形成被擴(kuò)管材，在第一牽引裝置的作用下進(jìn)入再加熱裝置，從而使被擴(kuò)管材達(dá)到高彈態(tài)而進(jìn)入拉伸擴(kuò)徑成型裝置。被擴(kuò)管材經(jīng)拉伸擴(kuò)徑成型裝置擴(kuò)張后，經(jīng)第二牽引裝置引出進(jìn)行后續(xù)切割打包工序。
[0007]拉伸擴(kuò)徑成型裝置是整套設(shè)備的核心裝置，它由充氣桿、擴(kuò)張囊、擴(kuò)張定徑模具和定型囊組成。擴(kuò)張囊和定型囊都為環(huán)形囊狀結(jié)構(gòu)，擴(kuò)張囊接近管坯的入口端的外環(huán)表面為弧度較小的圓弧面，擴(kuò)張囊的內(nèi)環(huán)表面為圓柱面，擴(kuò)張囊內(nèi)環(huán)表面的圓柱面長(zhǎng)度小于擴(kuò)張囊囊體的長(zhǎng)度，擴(kuò)張囊內(nèi)環(huán)表面的圓柱面部分與充氣桿固定，定型囊的外環(huán)表面為與被擴(kuò)管材內(nèi)徑相匹配的圓柱面，定型囊的內(nèi)環(huán)柱面的軸向長(zhǎng)度大于或等于定型囊的外環(huán)柱面的軸向長(zhǎng)度，定型囊的內(nèi)環(huán)柱面與充氣桿固定。擴(kuò)張囊在充氣桿的充氣作用下連續(xù)擴(kuò)張與收縮，從而對(duì)管材進(jìn)行環(huán)形擴(kuò)張，擴(kuò)張囊每擴(kuò)張一次，擴(kuò)張區(qū)中的被擴(kuò)管材前進(jìn)一小段距離，從而使管材的每一點(diǎn)都可以受到環(huán)形擴(kuò)張。擴(kuò)張囊也可以設(shè)計(jì)為中空的圓柱形，圓柱的外環(huán)為一種較硬的橡膠或其他材料，其前后兩個(gè)底面為一種質(zhì)地較軟的材料，充氣擴(kuò)張時(shí)，擴(kuò)張囊隨著被擴(kuò)管材發(fā)生形變。
[0008]充氣桿通過內(nèi)螺紋與連接體連接，充氣桿在擴(kuò)張囊和定型囊部分都開有充氣孔，有兩個(gè)氣管從擠出機(jī)頭支架和連接體通過而進(jìn)入充氣桿，分別連接到擴(kuò)張囊和定型囊。
[0009]一種連續(xù)生產(chǎn)大口徑PVC雙向拉伸管材的工藝流程為:
[0010]第一步:管材原料的配置。由于管材要進(jìn)行雙向拉伸，所以不采用商業(yè)用的加入了較多填料的管材，而使用自行配置的聚氯乙烯管材雙向拉伸專用配方。PVC樹脂選用管材生產(chǎn)常用的SG-5型樹脂，與穩(wěn)定劑、加工助劑等按照順序投入到混合機(jī)中。高速混合到溫度為60-70，°C轉(zhuǎn)速為1000-1800轉(zhuǎn)，然后低速攪拌來降低混合溫度，以使其不會(huì)因溫度過高而發(fā)生塑化結(jié)塊現(xiàn)象，攪拌后成為熟料之后裝入儲(chǔ)料罐內(nèi)放置備用。
[0011]第二步:塑化熔融擠出管坯。將原料加入雙螺桿擠出機(jī)的料筒中，原料按一定的速率在擠出機(jī)內(nèi)塑化、熔融。錐形雙螺桿擠出機(jī)與擠出機(jī)頭之間裝有過濾網(wǎng)，可以使物料由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，從而有利于熔體在擠出機(jī)頭中的剪切和拉伸。擠出機(jī)頭的壓縮比為4-10，拉伸比為1.00-1.08，分流錐的擴(kuò)張角為45° -60°，分流錐的長(zhǎng)度為管材直徑的1-1.5倍。分流筋的擴(kuò)張角大于收縮角，分流筋的個(gè)數(shù)為3-6個(gè)?？谀５拈L(zhǎng)度為管材厚度的18-33 倍。
[0012]第三步:真空定徑裝置A中有許多的氣室，帶中心線的氣室內(nèi)側(cè)有許多的小孔，氣室里面是抽真空的，從而使管材內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部，實(shí)現(xiàn)對(duì)管材的定徑。不帶中心線的氣室內(nèi)部有冷卻水，對(duì)管材實(shí)現(xiàn)冷卻定形。
[0013]第四步:再加熱裝置通過陶瓷外絲管和紅外加熱器對(duì)空氣進(jìn)行熱輻射來實(shí)現(xiàn)管材的加熱。設(shè)定的加熱溫度應(yīng)該使管材達(dá)到粘彈態(tài)，一般設(shè)定為比其材料軟化點(diǎn)高10°c左右，從而有利于后續(xù)的高彈擴(kuò)張。
[0014]第五步:拉伸擴(kuò)徑成型裝置是整套生產(chǎn)線的核心裝置。拉伸擴(kuò)徑成型裝置由充氣桿、擴(kuò)張囊、擴(kuò)張定徑模具和定型囊組成。擴(kuò)張囊和定型囊都為環(huán)形囊狀結(jié)構(gòu)，擴(kuò)張囊的外環(huán)表面為弧度較小的圓弧面，內(nèi)環(huán)表面具有一段長(zhǎng)度小于囊體長(zhǎng)度的柱面，柱面部分與充氣桿固定，定型囊的外環(huán)表面為與被擴(kuò)管材內(nèi)徑相匹配的圓柱面，內(nèi)環(huán)柱面為高度大于或等于外環(huán)柱面高度的柱面，內(nèi)環(huán)柱面都與充氣桿固定。充氣桿在擴(kuò)張系統(tǒng)段均勻的分布著直徑為4-6mm的充氣孔，充氣桿通過充入空氣和吸出空氣實(shí)現(xiàn)對(duì)擴(kuò)張囊的加壓和減壓。擴(kuò)張囊在充氣桿的作用下連續(xù)擴(kuò)張與收縮。擴(kuò)張囊每擴(kuò)張一次，通過擴(kuò)張囊外環(huán)圓弧面的滾動(dòng)作用，使被擴(kuò)管材前進(jìn)一小段距離，從而使管材的每一點(diǎn)都可以受到環(huán)形擴(kuò)張，在擴(kuò)張囊的運(yùn)動(dòng)未達(dá)到最大位移的時(shí)候，充氣桿已經(jīng)開始吸氣從而進(jìn)入下一個(gè)擴(kuò)張循環(huán)。定型囊一直處于充氣狀態(tài)，在定型囊的外側(cè)有真空定徑裝置B，其結(jié)構(gòu)與真空定徑裝置A相似，在定型囊和真空定徑裝置B的共同作用下可以對(duì)擴(kuò)張管材起到保壓定形的作用。
[0015]第六步:牽引裝置由前后兩個(gè)履帶式牽引機(jī)組成，第一牽引機(jī)牽引被擴(kuò)管材，第二牽引機(jī)牽引擴(kuò)張管材。兩者的速度比為1.1-1.9，由于兩者的速度差，當(dāng)管材被加熱至高彈態(tài)時(shí)，可以使管材軸向產(chǎn)生1.1-1.9的拉伸比，最后得到的管材即為雙向拉伸PVC管材。
[0016]上述方法中管材內(nèi)部有用于雙向拉伸的零部件，因而適合大型管材的生產(chǎn)。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]①創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了擴(kuò)張囊的形狀，這種在進(jìn)行環(huán)向擴(kuò)張時(shí)擴(kuò)張囊外側(cè)與管材同步運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，成功地實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)徑管材的連續(xù)生產(chǎn)。
[0019]②真空定徑裝置A與真空定徑裝置B提高了定型冷卻的效率，使管材可以在較短的時(shí)間內(nèi)冷卻下來，減少了管材的熱收縮。
[0020]③本發(fā)明通過控制先后兩個(gè)牽引裝置的速率比，使被加熱至高彈態(tài)的管材產(chǎn)生軸向拉伸，增強(qiáng)了管材的軸向力學(xué)性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備布置圖；
[0022]圖2為本發(fā)明一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備的擴(kuò)張囊收縮時(shí)的示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備的擴(kuò)張囊剛達(dá)到最大擴(kuò)張直徑時(shí)的不意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備的擴(kuò)張囊外側(cè)與管材同步運(yùn)動(dòng)時(shí)的不意圖。
[0025]圖中:1_錐形雙螺桿擠出機(jī)，2-擠出機(jī)螺桿，3-擠出機(jī)頭，4-擠出機(jī)頭支架，5- 口模壓板，6-真空定徑裝置A，7-第一牽引裝置，8-再加熱裝置，9-拉伸擴(kuò)徑成型裝置，10-真空定徑裝置B，11-第二牽引裝置，12-密封墊圈，13-定型囊，14-擴(kuò)張囊，15-充氣桿，16-真空氣室，17- 口模，18-連接體，19-加熱套，20-氣嘴，21-分流錐，22-過濾網(wǎng)，23-被擴(kuò)管材。

【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明涉及本發(fā)明一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備及工藝，設(shè)備如圖1所示，其主要包括錐形雙螺桿擠出機(jī)1、擠出機(jī)頭3、真空定徑裝置A6、第一牽引裝置7、再加熱裝置8、拉伸擴(kuò)徑成型裝置9、真空定徑裝置B10、第二牽引裝置11，所述這些裝置依次直線排列形成生產(chǎn)線。錐形雙螺桿擠出機(jī)I內(nèi)有擠出機(jī)螺桿2，擠出機(jī)頭3為管材成型機(jī)頭，通常擠出機(jī)頭3通過其內(nèi)部的分流錐將來自雙螺桿擠出機(jī)I的熔體成型為管狀的管坯，擠出機(jī)頭3有口模17、芯棒和口模壓板5，口模壓板5將口模固定在擠出機(jī)頭3上，口模壓板與擠出機(jī)頭通過螺栓進(jìn)行連接，因?yàn)閿D出機(jī)頭3體積大且較重，由擠出機(jī)頭支架4支撐著擠出機(jī)頭3。下面通過成型工藝過程描述設(shè)備的組成及連接關(guān)系。
[0027]其主要的工藝路線為:
[0028] 如圖1所示，首先進(jìn)行管材原料的配置，PVC樹脂選用管材生產(chǎn)常用的SG-5型樹月旨，與穩(wěn)定劑、加工助劑等按照順序投入到混合機(jī)中。高速混合到溫度為60-70°C，轉(zhuǎn)速為1000-1800轉(zhuǎn)，然后低速攪拌來降低混合溫度，以使其不會(huì)因溫度過高而發(fā)生塑化結(jié)塊現(xiàn)象，攪拌后成為熟料之后裝入儲(chǔ)料罐內(nèi)放置備用。將自行配制混合好的PVC原料加入錐形雙螺桿擠出機(jī)I的料筒中，原料按一定的速率在擠出機(jī)螺桿2的作用下塑化、熔融。錐形雙螺桿擠出機(jī)I與擠出機(jī)頭3之間裝有過濾網(wǎng)22，可以使物料由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。塑料熔體進(jìn)入擠出機(jī)頭3之后在分流錐21的作用下環(huán)向分流，擠出機(jī)頭3的流道截面積逐漸變窄，從而對(duì)擠出熔體有一定的拉伸作用。擠出機(jī)頭3的壓縮比一般為4-10，口模壓板5將口模17固定在擠出機(jī)頭3上。在擠出機(jī)頭3的外側(cè)有裝有加熱套19對(duì)擠出機(jī)頭3進(jìn)行加熱。上述的步驟即為塑化熔融擠出管坯。真空定徑裝置A6中帶中心線的真空氣室16內(nèi)側(cè)有許多的小孔，氣室里面是抽真空的，從而實(shí)現(xiàn)了管材的定徑成型。不帶中心線的氣室內(nèi)部有冷卻水，對(duì)管材進(jìn)行冷卻。被擴(kuò)管材23經(jīng)過真空定徑裝置6A后冷卻成為管還,其溫度為50°C左右，在第一牽引裝置7的牽引作用下被送入拉伸擴(kuò)張成型裝置9中。被擴(kuò)管材23在再加熱裝置8的作用下被加熱到120°C _150°C，使管坯處于粘彈態(tài)從而利于后面的管材擴(kuò)張。充氣桿15在擴(kuò)張系統(tǒng)段均勻的分布著直徑為4-6mm的充氣孔，其通過充入空氣和吸出空氣實(shí)現(xiàn)對(duì)擴(kuò)張囊14內(nèi)部的加壓和減壓。壓縮空氣依次通過氣嘴20、擠出機(jī)頭支架
4、連接體18、充氣桿15進(jìn)入擴(kuò)張囊14和定型囊13，充氣桿15的末端有密封墊圈12使壓縮空氣不向外流出。擴(kuò)張囊14在充氣桿15的作用下連續(xù)擴(kuò)張與收縮，擴(kuò)張囊14每擴(kuò)張一次，通過擴(kuò)張囊14外環(huán)圓弧面的滾動(dòng)作用，使擴(kuò)張區(qū)中的被擴(kuò)管材23前進(jìn)一小段距離。擴(kuò)張囊14的外側(cè)與管材可以同時(shí)運(yùn)動(dòng)，在擴(kuò)張囊14的運(yùn)動(dòng)即將達(dá)到最大位移的時(shí)候，充氣桿15開始吸氣從而進(jìn)入下一個(gè)擴(kuò)張循環(huán)。定型囊13 —直處于充氣狀態(tài)，在定型囊13的外側(cè)有真空定徑裝置B10，其結(jié)構(gòu)與真空定徑裝置A6相似，在定型囊13和真空定徑裝置BlO的共同作用下可以對(duì)擴(kuò)張管材起到保壓定形的作用。圖2、圖3、圖4是被擴(kuò)管材23在擴(kuò)張囊14處被擴(kuò)張的工作原理圖。圖2為擴(kuò)張囊14收縮時(shí)的示意圖，圖3為擴(kuò)張囊14剛達(dá)到最大擴(kuò)張直徑的示意圖，圖4為擴(kuò)張囊14外側(cè)與被擴(kuò)管材23同步運(yùn)動(dòng)時(shí)的示意圖。牽引裝置由前后兩個(gè)履帶式牽引機(jī)組成，第一牽引裝置7牽引被擴(kuò)管材，第一牽引裝置11牽引擴(kuò)張管材。兩者的速度比為1.1-1.9，由于兩者的速度差，當(dāng)管材被加熱至高彈態(tài)時(shí)，可以使管材軸向產(chǎn)生1.1-1.9的拉伸比，最后得到的管材即為雙向拉伸PVC管材。
【權(quán)利要求】
1.一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:主要包括錐形雙螺桿擠出機(jī)、擠出機(jī)頭、真空定徑裝置A、第一牽引裝置、再加熱裝置、拉伸擴(kuò)徑成型裝置、真空定徑裝置B和第二牽引裝置，所述這些裝置依次直線排列形成生產(chǎn)線，在錐形雙螺桿擠出機(jī)與擠出機(jī)頭之間裝有過濾網(wǎng)；擠出機(jī)頭有口模、芯棒和口模壓板，口模壓板將口模固定在擠出機(jī)頭上，口模壓板與擠出機(jī)頭通過螺栓進(jìn)行連接；PVC熔體經(jīng)過濾網(wǎng)和擠出機(jī)頭擠出后，經(jīng)過真空定徑裝置A后形成被擴(kuò)管材，在第一牽引裝置的作用下進(jìn)入再加熱裝置，被擴(kuò)管材達(dá)到高彈態(tài)而進(jìn)入拉伸擴(kuò)徑成型裝置；被擴(kuò)管材經(jīng)拉伸擴(kuò)徑成型裝置擴(kuò)張后，經(jīng)第二牽引裝置引出進(jìn)行后續(xù)切割打包工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:拉伸擴(kuò)徑成型裝置是由充氣桿、擴(kuò)張囊、擴(kuò)張定徑模具和定型囊組成，擴(kuò)張囊和定型囊都為環(huán)形囊狀結(jié)構(gòu)，擴(kuò)張囊接近管坯的入口端的外環(huán)表面為弧度較小的圓弧面，擴(kuò)張囊的內(nèi)環(huán)表面為圓柱面，擴(kuò)張囊內(nèi)環(huán)表面的圓柱面長(zhǎng)度小于擴(kuò)張囊囊體的長(zhǎng)度，擴(kuò)張囊內(nèi)環(huán)表面的圓柱面部分與充氣桿固定，定型囊的外環(huán)表面為與被擴(kuò)管材內(nèi)徑相匹配的圓柱面，定型囊的內(nèi)環(huán)柱面的軸向長(zhǎng)度大于或等于定型囊的外環(huán)柱面的軸向長(zhǎng)度，定型囊的內(nèi)環(huán)柱面與充氣桿固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:擴(kuò)張囊為中空的圓柱形，圓柱的外環(huán)為一種較硬的橡膠，其前后兩個(gè)底面為一種質(zhì)地較軟的材料，充氣擴(kuò)張時(shí)，擴(kuò)張囊隨著被擴(kuò)管材發(fā)生形變。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:充氣桿通過內(nèi)螺紋與連接體連接，充氣桿在擴(kuò)張囊和定型囊部分都開有充氣孔，有兩個(gè)氣管從擠出機(jī)頭支架和連接體通過而進(jìn)入充氣桿，分別連接到擴(kuò)張囊和定型囊。
5.采用權(quán)利要求2所述的一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行管材生產(chǎn)的工藝，其特征在于:第一步:選用PVC樹脂與穩(wěn)定劑、加工助劑等按照順序投入到混合機(jī)中，高速混合到溫度為60-70，°C轉(zhuǎn)速為1000-1800轉(zhuǎn)，然后低速攪拌來降低混合溫度，攪拌后成為熟料之后裝入儲(chǔ)料罐內(nèi)放置備用；第二步:將原料加入錐形雙螺桿擠出機(jī)的料筒中，原料按一定的速率在錐形雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)塑化、熔融，經(jīng)擠出機(jī)機(jī)頭得到管坯；第三步:真空定徑裝置A中有許多的氣室，帶中心線的氣室內(nèi)側(cè)有許多的小孔，氣室里面是抽真空的，從而使管材內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部，實(shí)現(xiàn)對(duì)管坯的定徑，不帶中心線的氣室內(nèi)部有冷卻水，對(duì)管坯實(shí)現(xiàn)冷卻定形得到被擴(kuò)管材；第四步:再加熱裝置通過陶瓷外絲管和紅外加熱器對(duì)空氣進(jìn)行熱輻射來實(shí)現(xiàn)被擴(kuò)管材的加熱，設(shè)定的加熱溫度比PVC混合料軟化點(diǎn)高10°C左右；第五步:擴(kuò)張囊在充氣桿的作用下連續(xù)擴(kuò)張與收縮，擴(kuò)張囊每擴(kuò)張一次，通過擴(kuò)張囊外環(huán)圓弧面的滾動(dòng)作用，使被擴(kuò)管材前進(jìn)一小段距離，從而使管材的每一點(diǎn)都可以受到環(huán)形擴(kuò)張，在擴(kuò)張囊的運(yùn)動(dòng)未達(dá)到最大位移的時(shí)候，充氣桿已經(jīng)開始吸氣從而進(jìn)入下一個(gè)擴(kuò)張循環(huán)，定型囊一直處于充氣狀態(tài)，在定型囊的外側(cè)有真空定徑裝置B，其結(jié)構(gòu)與真空定徑裝置A相似，在定型囊和真空定徑裝置B的共同作用下可以對(duì)擴(kuò)張管材起到保壓定形的作用；第六步:當(dāng)管材被加熱至高彈態(tài)時(shí)，通過第一牽引裝置與第二牽引裝置間的拉伸比，使管材軸向產(chǎn)生拉伸，最后得到擴(kuò)張管材成品，進(jìn)行后續(xù)切割打包。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)工藝,其特征在于: 錐形雙螺桿擠出機(jī)與擠出機(jī)頭之間裝有過濾網(wǎng)，可以使物料由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn) 動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)工藝，其特征在于:擠出機(jī)頭為管材成型機(jī)頭，擠出機(jī)頭的壓縮比為4-10，分流錐的擴(kuò)張角為45° -60°，分流錐的長(zhǎng)度為管材直徑的1-1.5倍。分流筋的擴(kuò)張角大于收縮角，分流筋的個(gè)數(shù)為3-6個(gè)，口模的長(zhǎng)度為管材厚度的18-33倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大口徑雙向拉伸PVC管材的生產(chǎn)工藝，其特征在于--第一牽引機(jī)牽引被擴(kuò)管材，第二牽引機(jī)牽引擴(kuò)張管材，兩者的速度比為1.1-1.9。
【文檔編號(hào)】B29C31/00GK104149354SQ201410364723
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】焦志偉, 史聰, 譚晶, 閻華 , 安瑛, 丁玉梅, 楊衛(wèi)民 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)