近年來, 隨著建筑工程、市政工程、水利工程等行業(yè)市場的高速發(fā)展, 海綿城市和城市地下綜合管廊的建設(shè), 對塑料管道的需求不斷加大, 各種不同種類的塑料管道不斷涌現(xiàn), 推動了塑料管道的快速發(fā)展。塑料管道的品種和規(guī)格在不斷豐富, 產(chǎn)量在不斷增加, 質(zhì)量在不斷提高, 尤其聚乙烯 (PE) 管材發(fā)展更快, 聚乙烯 (PE) 管材以其優(yōu)良的性能, 低廉的價格, 超長的使用壽命得到了國家建設(shè)部的大力推廣。
鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管的特點是以高密度聚乙烯為基體 (內(nèi)外層) , 將表面涂覆粘結(jié)樹脂的鋼帶成型為波形而作為主要的支撐結(jié)構(gòu), 鋼帶呈拱形, 能承受較大的力, 并與聚乙烯材料纏繞復(fù)合成整體的螺旋波紋管 (見圖1)。該管材主要特點是將鋼帶的高強度、高剛度和塑料的耐腐蝕性、耐磨性和柔韌性等優(yōu)良性能結(jié)合起來。鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管具有環(huán)剛度大, 密封可靠、使用壽命長、柔性抗震、重量輕、施工方便快捷, 具有廣闊應(yīng)用前景。
圖1 鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管示意圖
(1) 鋼帶的預(yù)處理。傳統(tǒng)生產(chǎn)鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管, 由于鋼帶表面光滑, 附著力不夠, 即使?jié)M涂覆粘結(jié)樹脂, 在管徑較大時, 也存在復(fù)合粘結(jié)強度不夠, 在沖擊性能檢測過程中, 管材容易產(chǎn)生分層, 剝離等不良現(xiàn)象。針對以上情況, 鋼帶毛化處理使鋼帶表面的粗糙度增加, 使其表面具有細微的凸凹點結(jié)構(gòu), 增加鋼帶與樹脂的接觸面積, 提高粘結(jié)樹脂的附著力, 增強了鋼帶與粘結(jié)樹脂之間的粘結(jié)強度;同時對毛化處理后的鋼帶使用清洗液對鋼帶進行清洗, 使鋼帶表面鈍化, 去除鋼帶表面殘留的氧化膜層、污垢層以及油膜層等影響粘結(jié)性能的污染物, 進一步增強鋼帶與粘結(jié)樹脂之間的粘結(jié)強度, 從而徹底解決了在管材生產(chǎn)過程中粘結(jié)強度難以控制的問題, 保證了鋼帶與內(nèi)外聚乙烯樹脂層的粘結(jié)性, 防止成品管材發(fā)生鋼帶與管材內(nèi)外分層、剝離等不良現(xiàn)象, 提高了產(chǎn)品質(zhì)量和合格率。
(2) 鋼帶的厚度。研究過程中控制聚乙烯樹脂為全新料, 改變鋼帶厚度, 生產(chǎn)相同層壓壁厚, 公稱內(nèi)徑為500mm的管材, 對環(huán)剛度進行測試, 檢測結(jié)果詳見表5。從表5中可以看出, 在管徑相同, 管材最小層壓壁厚相近的情況下, 鋼帶厚度的增加, 管材的環(huán)剛度逐漸增大。這是因為鋼帶在管材中起到骨架支撐的作用, 鋼帶特有的拱形也增加的管材抗壓能力, 管材的環(huán)剛度主要由鋼帶的力學(xué)性能決定, 原材料鋼帶厚度越厚, 環(huán)剛度越大。實際生產(chǎn)過程中, 根據(jù)設(shè)計要求, 合理地選擇鋼帶的厚度, 確保產(chǎn)品質(zhì)量。
鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管的原材料的性能和生產(chǎn)過程中質(zhì)量的控制直接影響到管材的物理力學(xué)性能。為了降低管材的生產(chǎn)成本, PE再生料得到綜合利用, 可以添加同規(guī)格、同型號、潔凈的PE再生料, 控制PE再生料的摻量, 可以生產(chǎn)合格的管材;鋼帶的毛化處理可以提高樹脂與鋼帶的粘結(jié)性能, 增強管材的物理力學(xué)性能;合理控制鋼帶的厚度既能保證管材的環(huán)剛度, 也能降低每延米管材的質(zhì)量。鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管的眾多優(yōu)點, 具有廣闊的應(yīng)用前景。
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