CN106641481B - 纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工装置及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工装置及其生产方法，包括由至少一层纤维增强材料构成的一纤维管道基材骨架，浸润树脂形成，其中，所述树脂由双组份聚氨酯原料合成，包括：异氰酸酯和多元醇按比例1.2:1至1.4:1合成。本发明所述管道由一双组份聚氨酯浸润一增强材料复合而成，所述加工装置包括用于混合所述双组份聚氨酯树脂的一静态混合器和多个密封的注胶盒，采用低温及分段分层加压注胶的方法，很好的根据所述管道生产线运行速度的要求，保留适宜的浸胶时间以保证浸透所述增强材料，从而能够利用所述双组份树脂的低粘度、高强度和快速固化能力，对所述管道的物理性能和生产效率同时予以提高，并可以保护环境。

Description

纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工装置及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种输送管道的加工技术领域，尤其涉及的是一种纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工设备及其生产方法。

背景技术

目前在市政工程、建筑给排水、电力系统、化工行业、通信、水利灌溉等工程上，都需要大量的输送管道。现有的输送管道，大多是采用金属材料制成，如钢管，铁管等，但传统的金属材料管道因为生产过程的能耗比较高，工序比较复杂，成本也高，并且，因为所述管道的使用环境往往都比较潮湿，富有污积物堆积，或者是在沿海地区使用，金属因为具有导电性和易氧化锈蚀性，其使用寿命往往就比较短，导致设施的维护费用较高。因此金属材料的输送管道已经无法满足当前社会实践的需要，逐步被淘汰。

取而代之的新型输送管道材料，往往都是采用复合材料，例如玻璃钢复合材料缠绕成型，或者单一高分子材料，如PVC材料挤出成型。但这些新型材料制作的输送管道，都具有纵向刚度不足，或环向脆性较大的问题，导致不能承受载重型车辆和地貌等造成的附加载荷，容易形成管道失稳和断裂。

现有技术中所采用的新型输送管道在制作时，一般都是先利用玻璃纤维等纤维材料作为增强材料，形成管道基材的骨架，再通过一浸胶槽，浸泡于液态树脂材料中，待树脂完全浸透所述增强材料后，离开浸胶槽，再进入相应的模具加热固化拉挤成型。

目前技术中，所述浸胶槽一般都是敞口的，生产过程中，所述液态的树脂材料溅落、挥发等情况都很常见。而所使用的液态树脂材料，粘度较大，一般都需要使用有机溶剂进行稀释，而这些有机溶剂，往往都含有有毒物质，很容易破坏环境，其VOC（VolatileOrganic Compounds，有机挥发物）排放量较大，对环境污染严重，影响工人健康。

目前所采用的树脂材料，例如不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂等，其特点在于，树脂胶液有较长的凝胶时间，因此具有良好的可操作性，可以很好的浸透所述增强材料，取得较好的强度和刚度，但同时树脂胶液的黏度比较大，意味着生产速度比较慢，其拉挤速度通常只是在5至30毫米每分钟，这就无法适应现代工业的快速生产要求。

而在生产过程中，保证树脂材料能够充分完全浸透所述增强材料，对新型输送管道成品的强度和刚度，又具有极大的意义。

因此，现有新型复合材料的管道生产技术，对环境污染极大，并且一直无法突破上述强度与生产速度的平衡，还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工装置及其生产方法，在保证有效浸润的同时，还可以提升生产效率，并增加沿所述管道长度方向的纵向刚度和强度。

本发明的技术方案如下：

一种纤维编织缠绕拉挤成型管道，包括由至少一层纤维增强材料构成的一纤维管道基材骨架，浸润树脂形成，其中，所述树脂由双组份聚氨酯原料合成，包括：异氰酸酯和多元醇按比例1.2 :1至1.4 :1合成。

所述的管道，其中，所述双组份聚氨酯原料包括：聚合MDI和丙三醇聚氧丙烯化物按比例1.2 :1至1.4 :1合成所述树脂；所述树脂在温度10℃-25℃，压力高于大气压的环境下浸润所述增强材料形成所述管道。

所述的管道，其中，所述增强材料包括内层、中层和外层，所述内层和外层为纤维编织层，所述纤维编织层中重复单元的两组纤维夹角为35°-85°夹角。

所述的管道，其中，所述中层包括至少一环向纤维缠绕层。

所述的管道，其中，所述中层还包括一纤维轴向平铺层。

所述的管道，其中，所述纤维为玻璃纤维。

所述管道的纤维编织缠绕拉挤成型加工装置，其中，包括一静态混合器，用于混合至少两种所述双组份聚氨酯原料，生成液态的所述双组份树脂；和至少一密封的注胶盒，连通并接受来自所述静态混合器的液态双组份合成树脂；

根据具体生产过程需要调节所述静态混合器和所述注胶盒的环境温度为10-25℃；

所述管道设置为经过所述注胶盒内的液态合成树脂压力下注胶所述管道增强材料复合而成。

所述的加工装置，其中，所述注胶盒连接一超声发生装置，产生超声用于均匀并加速所述注胶盒内的浸胶过程。

所述管道的生产方法，其中，包括以下步骤：

a) 纤维层注胶树脂：所述增强材料的各纤维层经过各自对应的密封注胶盒内的合成树脂分段分层压力注胶形成所述管道。

所述的管道生产方法，其中，所述纤维层设为至少两层纤维层，在所述步骤a)之前还包括以下步骤：

A1）纤维层编织：通过至少一编织机编织所述至少一层的纤维层；

A2）纤维层缠绕：通过至少一缠绕机在所述编织的一层纤维层外缠绕至少一层纤维缠绕层。

本发明所提供的一种纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工装置及其生产方法，所述管道由一双组份聚氨酯浸润一增强材料复合而成，所述加工装置包括用于混合所述双组份聚氨酯树脂的一静态混合器和多个密封的注胶盒，采用了低温及分段分层加压注胶的方法，很好的根据所述管道生产线运行速度的要求，延缓所述双组份聚氨酯树脂材料凝胶的速度，保留适宜的浸胶时间以保证浸透所述增强材料，从而能够利用所述双组份树脂的低粘度、高强度和快速固化能力，对所述管道的物理性能和生产效率予以同时提高，并可以保护环境。

附图说明

图1是本发明纤维编织缠绕拉挤成型管道的生产工艺流程图。

图2是本发明的纤维编织缠绕拉挤成型管道的纤维层骨架结构示意图。

图3是本发明图2所示的纤维编织缠绕拉挤成型管道的纤维层骨架结构的A-A剖面结构放大图。

图4是本发明的纤维编织缠绕拉挤成型管道的纤维层骨架结构中编织层的结构放大图。

图5是本发明的纤维编织缠绕拉挤成型管道的纤维层骨架结构中缠绕层的结构放大图。

图6是本发明纤维编织缠绕拉挤成型管道的管壁展开示意图。

附图标记：1外层纤维编织层 2中层纤维缠绕层 3内层纤维编织层 5重复单元 21正向纤维缠绕层 22 反向纤维缠绕层 221 管道模具 33静态混合器 34 中间管道 330液态合成树脂 331第一料筒 332第二料筒 333 计量泵 441第一注胶盒 442第二注胶盒 443第三注胶盒 444 第四注胶盒 55 低温环境 6中层缠绕纤维 7 成品管道 91 内层编织机92 第一缠绕机 93 第二缠绕机 94外层编织机 95 金属模具。

具体实施方式

本发明提供了一种纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工装置及其生产方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的纤维编织缠绕拉挤成型管道及其生产方法，如图1所示，通过对一组纤维增强材料进行编织和缠绕，首先分层形成一增强材料的纤维管道基材骨架，所述增强材料的各纤维层在形成后，即进入各自段的密封的注胶盒中进行浸胶，最后再通过一金属模具加热固化拉挤成型，生成最终产品管道。

本发明中，所述树脂材料采用双组份的聚氨酯材料合成。现有技术中已经存在这种双组份聚氨酯材料，由A组份和B组份混合形成，其中，所述A组份可选为一种高反应性的异氰酸酯，例如聚合MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯），所述B组份可选为多元醇，例如丙三醇聚氧丙烯化物（聚醚多元醇混合物）。所述A组份异氰酸酯和所述B组份多元醇按比例1.2: 1至1.4: 1混合反应合成所述双组份聚氨酯材料。由玻璃纤维经过所述双组份树脂材料浸润固化拉挤成型后，可以达到非常好的强度，其强度可以比玻璃纤维配合PVC材料所取得的强度高8倍；而且，还具有非常良好的电绝缘性，同时，因为聚氨酯拉挤材料具有高韧性，使得所述管道具有更好的抗渗漏性能，从而更经久耐用。

但现有技术双组份的聚氨酯材料，因为是采用了两种化学成份按比例混合反应，例如所述A组份聚合MDI和所述B组份丙三醇聚氧丙烯化物，按1.2:1-1.4:1的比例混合反应而成，在温度为10℃时，其凝胶时间是28分钟，在温度为19℃时，其凝胶时间是21分钟，而在温度为25℃时，其凝胶时间缩短为16分钟，但是在生产流程中，因为凝胶反应本身会放出大量的热量，蓄积于所述注胶盒中，例如，固化过程的聚氨酯块，其外表温度可达100℃，其内部温度可达130℃，这就导致其凝胶时间大大缩短，往往在没有能够完全浸透所述增强材料时，所述双组份的液态聚氨酯就已经开始凝胶固化，这就导致所生产的管道产品树脂化不均匀，并且，已经固化的分散聚氨酯颗粒很容易发生堵模事故，严重影响生产效率，从而根本无法实际使用这种聚氨酯材料进行管材加工，或者即使勉强加工也会导致所生产的管材的强度不够，并生产过程中频频发生堵模事故，尤其是在夏季高温高湿环境下，事故发生更为频繁。故而在实际生产中几乎不采用这种双组份聚氨酯材料进行浸胶。

因此，对所述双组份的聚氨酯混合生成的温度和对所述增强材料进行注胶的注胶盒内温度进行合理的控制，对于使用所述双组份聚氨酯材料对所述增强材料进行完全浸胶就很重要。同时，能够延长所述注胶盒中未被所述增强材料带走的液态树脂的凝胶时间，从而得到更多的被所述增强材料带走的机会，对于防止所述液态树脂在所述注胶盒中凝胶固化，造成堵模事故也非常关键。

本发明所述的纤维编织缠绕拉挤成型管道的一个较佳实施例中，所述管道的一侧壁面结构如图2所示，所述壁面结构包括3层：管腔最外层是一纤维编织层1，中层为环向的纤维缠绕层2，最内层也是一层纤维编织层3，其具体结构如图3所示。本实施例中，所述纤维材料，优选为玻璃纤维，其主要成分是高纯度的二氧化硅（SiO₂），以保证所生产的管道具有较轻的质量，和较好的强度。

当然，本发明中，所述纤维也可以选为碳纤维，玄武岩纤维，芳纶纤维以及聚乙烯纤维等，或采用其他的高分子材料纤维构成，只要其具有足够的强度，并能够与后续的高分子树脂材料紧密结合即可。

在所述纤维层的加工生产中，可以使用一编织机，将两组玻璃纤维沿着一管道模具221，以35°-85°夹角编织形成，如图4所示，其纤维排列方向优选为与所生产的管道长度方向呈45°角，即由所述两组玻璃纤维编织成的重复单元5的一组对角线方向与所述管道的长度方向平行，也即编织所用的两组玻璃纤维与所述管道长度方向上下对称设置；所述玻璃纤维的直径，则可由生产需要决定，其每千米重量一般选为2400克至4800克之间，即2400-4800号（特克斯，tex)，例如，在一个具体实施例中，所需要生产的管道内径为0.5米，所采用的纤维直径可为15～30微米。

所述管腔最外层的纤维编织层1和最内层的纤维编织层3，皆可按照所述方案由编织机按照产品参数需要对所述纤维进行编织加工生成。所述管壁的最外层和最内层，采用编织层的好处是，可以调节其编织密度，使得所述管道在环向和纵向上的强度都满足设计要求，从而保证最终产品管道的整体性能。

而所述中层则至少包括一纤维缠绕层2，如图5所示，由一组中层缠绕纤维6，并行排列构成；所述中层缠绕纤维6，优选为玻璃纤维。所述中层缠绕纤维6的直径，可以直接采用与所述纤维编织层相同或相接近直径的纤维材料。并且，根据最终产品管道的厚度需要，所述中层缠绕纤维6可以缠绕成一层或多层，形成所述管道的圆周结构。所述中层缠绕纤维6的排列方式优选为紧密排列，其相互之间的间隔很小，比如小于其自身直径。所述纤维缠绕层2主要用来提高所述管道承受内压的能力，即抵抗沿径向向外的膨胀力的负荷，将其转化为所述中层缠绕纤维6的长度方向的拉伸。

在本发明一个更佳的实施例中，所述纤维缠绕层2还包括一纤维的轴向平铺层。即由一组直径相接近的玻璃纤维沿轴向平铺设置于所述纤维缠绕层2中，具体可以设置于所述纤维缠绕层2的上层或下层，甚至可以采用编织的方式与所述纤维缠绕层2中的周向的中层缠绕纤维6构成网状结构，从而进一步增加所述纤维缠绕层2对径向受力的承受能力，以及对沿着所述管道长度方向的轴向受力的承受能力，也即同时增加最终形成的管道在轴向和径向的韧性和强度。

所述内层纤维编织层3和所述中层纤维缠绕层2皆完成后，再在外覆盖一纤维直径与其他两层的纤维直径接近的外层纤维编织层1，最终形成一三层结构的纤维层。所述外层纤维编织层1的纤维角度，可以与所述内层编织层3的纤维角度相同也可以不同。

此时，所述的三层结构的纤维层，根据各组纤维的排列方向，可以保证最后所形成的管道的管壁在直径方向的受力强度和管壁在与管长方向左右沿所述纤维编织层的纤维长度方向上受力的强度，如图6所示。

所述外层纤维编织层3的近似正交的两组纤维的方向和所述内层纤维编织层1的近似正交的两组纤维的方向可以保持一致或略有偏差， 并不会很大影响所述管道壁面的强度。

图6为本发明管道的管壁展开示意图，图中显示，所述管道的管壁可以承受外力的主要方向有：管道轴向长度方向，由所述中层的纤维平铺层中的轴向纤维的拉伸来承受外力，同时，所述内外的纤维编织层1和3的编织纤维，共4组纤维，也可以部分承担所述轴向拉伸力，所述轴向受力，主要是应对可能的管道弯折等受力情况；管道的周向拉力，由所述中层缠绕纤维6的拉伸来承受外力，主要是应对可能的管道内部受压膨胀等情况，并且，对于管道内部膨胀产生的压力，也可以连同所述编织层1和3的编织纤维，共5组纤维来承担。而一个管道可能受到的外力无非就是轴向的拉伸（包括弯折），径向的剪切和周向的旋转引起的剪切力。这些外力皆可以通过所述三层管道(内外编织层1，3和缠绕层2)的组成纤维的内部张力来承受。而我们知道，纤维材料的抗拉伸强度，尤其是玻璃纤维，是可以达到很高的。因此本发明的纤维编织缠绕拉挤成型管道大大提高了所述管道对其所受到的各方向上的外力的承受能力。

本发明的管道的特点在于， 采用双组份的聚氨酯树脂来填充所述增强材料，而不是如现有技术一样的采用单组份聚氨酯树脂或其他常用树脂。聚氨酯复合材料力学性能如下表所示：

表1：聚氨酯复合材料的力学性能

由表中可见，双组份聚氨酯复合材料的力学性能在各方面都比单组份材料有所提高，并表现出更好的耐腐蚀性，具有更好的防火性能，生产更为高效，并且因为不需要有机溶剂稀释，从而更为环保，因此更适合于流水线自动化生产各种新型管道。

与现有技术中的单组份树脂材料配合玻璃纤维的管道生产相比，所述双组份聚氨酯复合材料配合玻璃纤维所生产的管道，因为采用了密封加压的注胶盒方式在压力下主动浸胶，而不是如目前常用树脂材料浸胶所普遍采用的敞口式被动浸胶的模式，故而构成管道的骨架纤维可以比较密集，从而可以具有更高的增强材料纤维含量，其纤维体积含量可以增至80%左右，而大多数非聚氨酯拉挤制品的纤维含量在60%左右。这样，更高的增强材料纤维含量与性能更好的树脂相结合，这就使得所述双组份聚氨酯复合材料配合增强材料纤维所生产的管道的强度和刚度更好。从而最终产品管道具有更好的相关力学性能。

用于生产所述管道的加工装置，如图1所示，主要包括：一内层编织机91，用于在所述管道模具221上编织所述内层纤维编织层3，一第一缠绕机92，用于在所述内层纤维编织层3上正向缠绕所述正向纤维缠绕层21，一第二缠绕机93，用于在所述正向纤维缠绕层21上再缠绕一反向缠绕层22，一外层编织机94，用于在所述缠绕层外再编织一层外层纤维编织层1，一静态混合器33，用于混合产生所述双组份聚氨酯的液体合成树脂330，和一金属模具95，用于在一定的加热温度下，如100-200℃下，所述双组份的聚氨酯材料在其中固化，经过拉挤成型后，形成最终成品管道7；并且，在每个操作设备后，即在每个所述内层编织机91，外层编织机94，第一缠绕机92，和第二缠绕机93下游，都紧邻设置一密封的注胶盒，所述每个注胶盒都通过各自的中间管道34与所述静态混合器33连接，用于接受从所述静态混合器33中混合好的双组份聚氨酯液体，并对经过其内部的所述增强材料上新增加的最外层进行浸胶。

所述静态混合器33包括两个入口：第一料筒331和第二料筒332，分别用于注入所述双组份的A组份或B组份化学原料之一。各料筒下方的计量泵333按照比例1.2:1~ 1.4:1分别将液态的组份A(聚合MDI)和组份B(丙三醇聚氧丙烯化物)注入所述静态混合器33，进行混合并快速通过所述中间管道34后进入每个所述注胶盒。因为所述聚氨酯树脂的高反应活性，为了适应所述聚氨酯的低粘度和快速的凝胶时间，所述每个注胶盒设置为一密封的树脂注射系统，包括相对设置的一入口和一出口，所述入口和出口的直径根据所通过的所述增强材料各层的外径设置，使得所述增强材料可以无障碍的进入所述注胶盒，同时每个所述注胶盒中的液态合成树脂330不能渗出所述入口和所述出口；并需要考虑到所述出口的直径要略大于所述入口的直径，因为在出口处或之前，所述液态合成树脂330已经开始部分凝胶。每个所述注胶盒的内部通常还施加一定的压力，如1.5-2个大气压的内部压力，以加快其内部的所述液态合成树脂330对各自所通过的所述增强材料的浸透，进一步缩短所述浸透时间，从而可以增加所述增强材料通过所述注胶盒进行浸胶的速率，也即加快所述新型管道的生产效率，同时，施加一定的压力，也可以保证所述液态合成树脂330对所述增强材料的充分浸润浸透，从而保证了最终产品管道中浸胶的均匀性，提高最终产品管道的品质和力学性能。所述注胶盒采用密封设置的好处是，防止反应中的化学物挥发和泄露，既节约了材料，又保护了环境，并可以通过适当加压来加速浸胶过程。

所述各注胶盒中还可以设置一超声发生装置，用于产生超声，从而排出所述液体聚氨酯树脂中可能夹杂的气泡，以加速并进一步均匀所述液态双组份聚氨酯树脂材料对所述增强材料的浸胶过程。

从传统树脂配合玻璃纤维的管道生产方式转换为本发明所述的双组份聚氨酯配合玻璃纤维的生产系统也比较简单方便和经济，需要改装的设备主要包括两部分：增加所述静态混合器33和改变敞口的所述浸胶槽为密封的所述注胶盒。因为所述聚氨酯是双组分体系，故需要专门的计量和混合装置。同时，因为聚氨酯树脂的反应活性，传统的敞开式树脂浸胶槽已经不适应，取而代之的是分段设置多个密封的注胶盒，其内部维持一定的压力，以加速所述聚氨酯树脂对所述增强材料的浸润，也即由自由浸胶方式改为压力下的浸胶方式，以加速所述浸润过程。同时，因为所述聚氨酯树脂的凝胶速度太快，还需要将所述静态混合器和所述注胶盒内，尤其是所述注胶盒内设置为较低温度。

在本发明的一个实施例中，所述新型纤维编织缠绕拉挤成型管道的生产方法，如图1的生产流程示意图所示，所述双组份聚氨酯原料的两种成分，例如，所述A料：液体聚合MDI，和所述B料：丙三醇聚氧丙烯化物，分别加入第一料筒331和第二料筒332，由各自的计量泵333按照1.2:1-1.4:1的比例，注入一静态混合器33中，混合并发生反应，生成液态合成树脂330，再快速通过多组中间管道34输出至紧邻设置的多个密封的注胶盒中。

在准备所述双组份聚氨酯原料的同时，所述内层编织机91在所述管道模具221上，利用两股纤维以35-85度角的方向，编织一内层纤维编织层3覆盖于所述管道模具221的表面，所述纤维编织层3的每个重复单元的一组对角线方向与所述管道模具221的轴向平行，也即所述两股纤维都与所述管道模具221的轴向呈两边对称设置。一个更佳的实施例是，所述两股编织纤维中，还可以再增加一股轴向设置的纤维，三股纤维一起编织，以增加所生产的管道在轴向的抗拉能力。所述内层纤维编织层3进入第一注胶盒441，在压力下接受所述双组份聚氨酯液体合成树脂330的浸胶后离开所述第一注胶盒441，然后进入第一缠绕机92中，接受纤维正向的缠绕，形成正向纤维缠绕层21，再进入第二注胶盒442中，接受压力注胶，主要是对刚刚生成的所述正向纤维缠绕层21进行浸胶；在离开所述第二注胶盒442后，所生成的管道纤维层进入第二缠绕机93，接受反向纤维缠绕，并生成反向纤维缠绕层22后，进入第三注胶盒443中接受浸胶；并形成所述中层纤维缠绕层2，所述正向和反向的纤维缠绕层的厚度由纤维缠绕的层数决定，而纤维缠绕的层数则取决于所需要生产的最终成品管道7的管壁厚度要求，即所需要生产的最终成品管道7的管壁厚度主要由所述中层纤维缠绕层2的厚度，即缠绕层数决定。当所述中层纤维缠绕层2完成后，所述部分浸胶的部分纤维增强材料继续沿着所述管道模具221前行，同时接受一外层编织机94再在其外部形成一外层纤维编织层1，所述外层纤维编织层1与所述内层纤维编织层3的结构和设置都类似；再进入第四注胶盒444中接受注胶，离开所述第四注胶盒444后，即形成部分凝胶的最终管道的雏形；所述管道雏形再进入一加热的金属模具95，在100-200℃温度中，加热固化拉挤成型，形成最终产品管道。

本实施例中，所述管道增强材料层的浸胶过程，采用分段分层浸胶的方法，可以保证每层纤维都可以在短时间里浸胶完全，从而保证最终产品管道的物理性能。

在某些情况下，为了配合生产线的运行速度，或者为了保证所述液态合成树脂330充分浸透所述增强材料，需要适当减缓所述液态合成树脂330的凝胶速度，而这通过调节所述静态混合器33和所述注胶盒的温度来完成。可以将所述静态混合器33和所述注胶盒置于一低温环境55中，例如置于冷水或者冷冻环境中，更好的是在盛放所述液态合成树脂的相应容器内部，如所述静态混合器33内部和所述注胶盒内部，设置用于冷却的装置，如冷水管道等，就可以通过直接降低所述液态合成树脂330的温度来降低所述树脂的固化速度，延长固化时间，提高所述液态合成树脂330对所述增强材料的浸透率，从而增加所生产的新型纤维编织缠绕拉挤成型管道的均匀性和力学强度。

具体来说，就是在进入所述固化装置95加热之前，所述生成各层纤维层的操作和各层纤维层浸胶的操作皆处于一低温环境55中，最佳是将所述液态合成树脂330的温度，通过在各相应设备中设置冷却装置，例如冷却水管道等方式，直接控制为低温，其具体温度根据所生产的管道的需要控制，主要由所述管道的管壁厚度决定，即由实际需要的浸胶时间决定。一般控制在10℃~25℃，因为根据实验测得：在25℃时，所述由聚合MDI和丙三醇聚氧丙烯化物按照1.2-1.4:1的比例混合的液体聚氨酯凝胶时间为16分钟，而在10℃时，所述液态双组份的聚氨酯凝胶时间延长为28分钟，这就意味着，可以根据所需要生产的管道的实际要求，通过控制所述液态双组份聚氨酯树脂的温度来控制所述树脂的操作时间，延长所述树脂的凝胶时间，让所述树脂长时间保持在低粘度状态；而浸胶所需要的时间与型材的结构，玻纤含量，树脂粘度，浸胶压力等因素有关，故而，在实际生产中，可以根据实际生产的需要，通过实验来确定合适的操作时间，从而通过控制所述液态双组份聚氨酯树脂的温度来控制浸胶所需要的时间，取得生产效率和所生产的管道强度与刚度之间的最佳平衡。

所生产的管道的实际浸胶时间，在生产中，可以通过控制牵引设备牵引所述增强材料在所述管道模具221中移动的速度来控制，即所生产的管道在所述管道模具221上的移动速度，所述管道通过所述注胶盒接受浸胶的时间，所述注胶盒中的液态合成树脂330的凝胶时间，所述液态合成树脂330的注胶速度，这几个量都是相互关联的，需要根据实际需要测定，并通过温度设置进行调整。

通常情况下，套于所述管道模具221上的所述管道的前行速度，即生产线的运行速度，控制在10~60mm/min，从而既可以保证所述液态合成树脂330充分浸透所述增强材料，又可以提高所述管道的生产效率。

综上所述，本发明所提供的一种纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工装置及其生产方法，采用双组份的聚氨酯的树脂材料，通过控制液态聚氨酯树脂的温度，以及分段设置多个在各纤维层产生装置后的密封注胶盒，很好的根据所述管道生产线运行速度的要求，延缓所述双组份树脂材料凝胶的速度，保留足够的浸胶时间以保证浸透所述纤维层骨架，极大的增加了所述管道的强度。本发明能够利用双组份树脂的低粘度、高强度和快速固化能力，平衡提高所述管道的性能和生产效率。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种纤维编织缠绕拉挤成型管道，包括由多层纤维增强材料构成的一纤维管道基材骨架，浸润树脂形成，其特征在于，所述树脂由双组份聚氨酯原料合成，包括：异氰酸酯和多元醇按比例1.2 :1至1.4 :1合成;

所述双组份聚氨酯原料包括：聚合MDI和丙三醇聚氧丙烯化物按比例1.2 :1至1.4 :1合成所述树脂；所述树脂在温度10℃-25℃，压力高于大气压的环境下浸润所述增强材料形成所述管道；

所述树脂通过分段设置的多个密封的注胶盒，在一定的内部压力下，分段分层注胶浸润所述增强材料。

2.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述增强材料包括内层、中层和外层，所述内层和外层为纤维编织层，所述纤维编织层中重复单元的两组纤维夹角为35°-85°夹角。

3.根据权利要求2所述的管道，其特征在于，所述中层包括至少一环向纤维缠绕层。

4.根据权利要求3所述的管道，其特征在于，所述中层还包括一纤维轴向平铺层。

5.根据权利要求1至4任一所述的管道，其特征在于，所述纤维为玻璃纤维。

6.一种用于生产如权利要求1所述管道的纤维编织缠绕拉挤成型加工装置，其特征在于，包括一静态混合器，用于混合至少两种所述双组份聚氨酯原料，生成液态的双组份树脂；和多个密封的注胶盒，连通并接受来自所述静态混合器的液态的所述双组份树脂；

根据具体生产过程需要调节所述静态混合器和所述注胶盒的温度为10-25℃；

所述管道设置为经过所述注胶盒内的液态的所述双组分树脂压力下注胶所述增强材料复合而成。

7.根据权利要求6所述的加工装置，其特征在于，所述注胶盒连接一超声发生装置，产生超声用于均匀并加速所述注胶盒内的浸胶过程。

8.一种根据权利要求1所述管道的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

a) 纤维层注胶树脂：所述增强材料的各纤维层经过各自对应的密封注胶盒内的合成树脂分段分层压力注胶形成所述管道。

9.根据权利要求8所述的管道生产方法，其特征在于，所述增强材料设为至少两层，在所述步骤a)之前还包括以下步骤：

A1）纤维层编织：通过至少一编织机编织至少一层的所述纤维层；

A2）纤维层缠绕：通过至少一缠绕机在编织的所述纤维层外缠绕至少一层纤维缠绕层。