專利名稱：用沙漠沙作為中間增強層主材的非金屬給排水復合管道的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型的非金屬給排水復合管道，特別涉及一種應用沙漠沙作為主要中間層增強主材的非金屬給排水復合管道。
背景技術：
自從用石英砂作為中間增強主體的玻璃纖維增強塑料夾砂管發明以來，愈來愈多的基礎工程開始廣泛應用這類管道，大量石英砂應用和開采同時也帶來一些問題，比如開采對環境和水土流失風化的問題，石英砂合理利用的問題，開采和應用成本的問題等，相比較性能成分幾乎相同的沙漠沙則不會有以上問題；
全世界沙漠總面積4800多萬平方千米，約占陸地的三分之一，據統計，中國沙漠、戈壁和沙漠化土地面積總計約130.8萬平方公里，占國土面積的13.5 %，在荒漠地帶以流動性沙丘為主的沙漠，占全
國沙漠面積70%以上，面對“沙漠化”給人類帶來的巨大損失，人類必須保護地球環境，要大力植樹造林，綠化沙漠，這已是全世界所達成的共識，同時，利用沙漠資源，變廢為寶，循環改造沙漠環境也是目前世界公認的方法之一，沙漠沙最一般的組成成份為二氧化硅(SiO,),通常為石英的形式，因其化學性質穩定和質地堅硬，并抗拒風化，目前，用石英砂作為中間增強層主體的管道已非常成熟，被廣泛應用認可，在基礎建設中發揮重要作用；沙漠沙和石英砂的主要組成成分都是二氧化硅(逛仏)，一般沙漠沙其含量均超過90%以上，加上沙漠沙在形成過程中經過大自然的洗禮，顆粒均勻，干燥剛硬，是絕佳的自然增強填料，和不飽和樹脂的結合也非常好，更重要的是這些自然原料取道方便，非但不用破壞自然環境，還能循環利用為改善沙漠環境提供便利；
膨潤土(英文名為bentonite)是以蒙脫石為豐的含水粘土礦。蒙脫石的化學成分為:(A12，Mg3) Si4O10 OH2.ηΗ20,由于它具有特殊的性質，如膨潤性、粘結性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽離子交換性，有機膨潤土是一種無機礦物/有機銨復合物，以膨潤土為原料，利用膨潤土中蒙脫石的層片狀結構及其能在水或有機溶劑中溶脹分散成膠體級粘粒特性，通過離子交換技術插入有機覆蓋劑而制成的，有機膨潤土在各類有機溶劑、油類、液體樹脂中能形成凝膠，具有良好的增稠性、觸變性、懸浮穩定性、高溫穩定性、潤滑性、成膜性，耐水性及化學穩定性。本發明中就是利用上述優點，按一定配比融入管道制造過程中，使管道在剛度滿足需求的基礎上管道內部更加致密，防水，抗壓，韌性更加出色。
發明內容
本發明提供了用一種新型增強主材-沙漠沙和特殊配方的不飽和樹脂混合固化作為中間增強層，采用無堿玻璃纖維增強塑料制備管道內外層所形成的非金屬給排水復合管道，具有抗壓、抗震、耐腐蝕、耐高溫、良好隔絕性、力學性能優異、安裝方便等優良特點，首次將沙漠沙作為增強主材運用到給排水管道制作中，是一種資源循環利用和改善沙漠環境的獨特新型產品；本發明是通過如 下技術方案實現的:一種用沙漠沙作為中間增強層主體的非金屬給排水復合管道，其特征是:中間增強層為沙漠沙和經特殊配方的不飽和樹脂混合固化而成，內鋪層采用玻璃纖維增強塑料隔水而成；外鋪層用纏繞工藝或離心澆鑄工藝制成的玻璃纖維增強塑料，內外鋪層厚度各為(1.2 5.0)mm,管道公稱直徑可為(100 4000)_ ;可根據設備情況采用復合填料定長纏繞工藝、離心澆鑄工藝、連續纏繞工藝制作；本發明的特點及效果是:首次采用了一種新型的管道中間層增強填料-沙漠沙(最大粒徑在2.5mm以下)，用特殊配方的不飽和樹脂混合固化成型，使該類非金屬給排水復合管道具備抗壓、耐腐蝕、使用壽命長、造價低、運輸安裝方便等優點，對管道的應用發展以及環境保護、廢物利用，改善沙漠環境綠化造林等都有明顯的社會和經濟價值。此外，取材沙漠，又用該發明的管道應用于沙漠改良和綠化，實可謂善莫大焉。
附圖1為本發明非金屬給排水復合管道的正面剖視示意圖
(1)無堿玻璃纖維增強塑料外層，(2)沙漠沙混合特殊配方的不飽和樹脂固化增強層，
(3)無堿玻璃纖維增強塑料隔水內層，(4)隔水內襯。
具體實施例方式纏繞工藝
1:無堿玻璃纖維(表面氈、針織氈和纏繞玻璃纖維)在不飽和聚酯樹脂(粘度(0.18-
0.4) Pa S，酸:(18-34)mgKOH/g，凝膠:(30-60) min)中充分浸潤后，一次性上模制備成型，上模時必須平整均勻一次成功，并施加外力與模具完全貼附，避免產生起泡、錯位、缺損；
2:制備內層內襯完成后選用沙漠沙與特殊配方的不飽和樹脂混合，進行中間增強層制作，采用目前國內成熟的第三代復合填料濕法纏繞加砂制作工藝；使中間增強層和內層緊
3:完成夾沙后既進行制備外層，采用纖維纏繞工藝使無堿玻璃纖維經過不飽和樹脂的充分浸潤后，纏繞上模制備成型，最后經過加壓，并進行外表平整、去毛、上光、包膜(膜厚:
2.5um、表面光潔度:>▽ 4、耐溫:≥280°C);
4:將制作完成的半成品經過微機溫控的烘房、電爐或紅外線升溫、保溫、降溫、冷卻(起始溫度:60 0C升溫時段:15m)、保溫(保溫溫度:90 0C 保溫時段:lh)、冷卻過程(冷卻溫度:自然溫度，自然固化最佳時段:一星期左右)完成固化過程；
5:最后經過脫模、修整、磨光、去毛等完成管道成品制作；
離心澆鑄工藝
1:設定規格口徑，將喂料程序按配方要求，依次設定為外層(無堿玻璃纖維、不飽和樹脂)，中間增強層(沙漠沙、特殊配方的不飽和樹脂)，內層(無堿玻璃纖維、不飽和樹脂)，內襯(不飽和樹脂)；內外層厚度按設計管道強度口徑不同分別控制在(1.2 5.0)mm之間；
2:啟動離心機，喂料機把各種原填料按配方要求，依次按量加入，從外及里逐步形成管道的無堿玻璃纖維增強塑料外層、沙漠沙混合特殊配方的不飽和樹脂中間增強層、無堿玻璃纖維增強塑料隔水內層，隔水內襯；
3:轉速加快，在離心力的作用下，各組成分在模壁上壓實、脫泡；
4:實施加溫固化工序，冷卻后脫模成型，最后進行修整、磨光、去毛等完成管道成品制作；
兩種工藝成品后 即進行管道內壓外壓測試，完成產品制作。
權利要求
1.用沙漠沙作為中間增強層主材的非金屬給排水復合管道，其特征是:管道隔水內層采用無堿玻璃纖維增強塑料(表面氈、針織氈和纏繞玻璃纖維浸潤不飽和樹脂固化)制備，外層為無堿玻璃纖維增強塑料，厚度各為(1.2 5.0)mm(視管道設計要求而定)，中間為沙漠沙與特殊配方的不飽和樹脂混合固化而成的增強層；根據管道用途和抗壓強度的要求，管道公稱直徑可為(100 4000) mm。
2.本發明管道內外層所夾中間增強層為沙漠沙和特殊配方的不飽和樹脂混合固化而成。
3.本發明管道中添加有膨 潤土填料。
全文摘要
本發明涉及一種新型的非金屬給排水復合管材，此管材采用玻璃纖維增強塑料為內外鋪層，中間采用自然沙漠沙混合特殊配方的不飽和樹脂粘合固化而成，制作工藝可選擇采用定長纏繞工藝或離心澆鑄工藝，本發明選用沙漠沙作為中間增強層主體，取材便利，變廢為寶，由于沙漠沙有物理化學性能穩定，密度低、吸水率低、抗凍耐久性能好等眾多優點，使本發明和目前同類管道相比，除共有的優點外還特別具有成本低、致密度高，高抗壓等特點，是一種高性價比、運輸安裝方便的節能環保型復合管道，也是資源循環利用和改善沙漠環境的獨特新型產品，(1)無堿玻璃纖維增強塑料外層，(2)沙漠沙混合特殊配方的不飽和樹脂固化增強層，(3)無堿玻璃纖維增強塑料隔水內層，(4)隔水內襯。
文檔編號F16L9/14GK103244761SQ20131021293
公開日2013年8月14日 申請日期2013年6月1日 優先權日2013年6月1日
發明者張曉冬, 張宇明, 方軍 申請人:杭州新世紀電力器材有限公司, 浙江德鑫新世紀電纜管有限公司