一种竹缠绕复合材料管道的生产方法与流程

1.本发明涉及竹缠绕复合材料管道技术领域，具体为一种竹缠绕复合材料管道的生产方法。


背景技术：

2.竹缠绕复合材料管道是一种以竹子为基材，以树脂为胶黏剂，采用缠绕的工艺方式加工成型的新型环保产品，其承压、抗震、抗沉降能力强，耐腐蚀性好，具有极高的抗变形能力，综合造价低廉，可广泛替代钢材、水泥、塑料等高污染、高能耗材料，是当前世界科技前沿极具代表性的新兴产品。
3.现有的竹缠绕复合材料管道是将竹纤维带直接包裹缠绕在内村层外壁，由于外部环境的变化，竹纤维带层容易从内村层外壁脱落，降低了竹缠绕复合材料管道的使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种竹缠绕复合材料管道的生产方法，以解决电池包密封性测试时间长的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种竹缠绕复合材料管道的生产方法，包括以下步骤：
6.s101：先将竹子制成粗竹纤维，然后将粗竹纤维编织成竹纤维带，将竹纤维带分成第一竹纤维带层和第二竹纤维带层，以备后续使用；
7.s102：在模具内倒入熔化后的树脂，制作内衬层；
8.s103：在内衬层表面均匀涂覆一层环氧树脂胶粘剂，然后将第一竹纤维带层交替粘接包裹在内村层外壁；
9.s104：在第一竹纤维带层表面均匀涂覆一层环氧树脂胶粘剂，然后将加强层粘接包裹在第一竹纤维带层外壁；
10.s105：在加强层表面均匀涂覆一层环氧树脂胶粘剂，然后将第二竹纤维带层交替粘接包裹在加强层外壁；
11.s106：在第二竹纤维带层表面均匀涂覆一层环氧树脂胶粘剂，然后将外护层粘接包裹在第二竹纤维带层外壁；
12.s107：待第一竹纤维带层、加强层、第二竹纤维带层和外护层依次包裹粘接后，在温度为80-90℃条件下加热10-15分钟，然后在常温条件下，恢复至常温，使得第一竹纤维带层、加强层、第二竹纤维带层和外护层通过环氧树脂胶粘剂粘接，从而得到竹缠绕复合材料管道。
13.其中，在步骤s101中，所述粗竹纤维的制备方法包括以下步骤：
14.s1.1、浸泡：将竹子剖成两半或从中心穿孔，得到半圆状竹材或空心竹材，作为预处理料，将预处理料用水浸泡12h～48h后，得到浸泡后的竹材；
15.s1.2、帚化：将s3.1中得到的浸泡后的竹材放在帚化机中帚化3次，得到平展竹材；
16.s1.3、软化：在常温的条件下，将s3.2中得到的平展竹材在软化液中浸泡1h～3h后，接着平展竹材继续在在软化液中浸泡并加热至70℃，保温30min后，得到软化竹材；
17.s1.4、开纤处理：将s3.3中得到的软化竹材用水冲洗后梳解、开纤,得到粗竹纤维；
18.s1.5、将s3.4中得到的粗竹纤维浸泡在温度为100℃的蒸煮液中，蒸煮30min～80min后，得到蒸煮后的粗竹纤维。
19.其中，所述浸泡后的竹材放在帚化机中帚化3次分别为：第1次在帚化齿间隙为5mm～8mm的条件下帚化，第2次和第3次在帚化齿间隙为3mm～4mm的条件下帚化。
20.其中，在步骤s103中，所述第一竹纤维带层包括第一内层和第一外层，所述第一内层在内衬层外壁呈45度方向缠绕，所述第一外层在内衬层外壁呈135度方向缠绕，所述第一内层和第一外层交叉缠绕粘接在所述内村层外壁。
21.其中，在步骤s104中，所述加强层采用橡胶材料制成，所述加强层的内壁均匀设置有第一凸起，所述加强层的外壁均匀设置有第二凸起。
22.其中，在步骤s105中，所述第二竹纤维带层包括第二内层和第二外层，所述第二内层在内衬层外壁呈45度方向缠绕，所述第二外层在内衬层外壁呈135度方向缠绕，所述第二内层和第二外层交叉缠绕粘接在所述加强层外壁。
23.其中，在步骤s106中，所述外护层采用聚乙烯复合管制成。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.本发明通过环氧树脂胶粘剂将第一竹纤维带层、加强层、第二竹纤维带层和外护层依次包裹粘接在内村层外壁，并通过加强层将第一竹纤维带层和第二竹纤维带层隔离开，通过加强层提高了第一竹纤维带层和第二竹纤维带层之间的粘接强度，在外部环境变化较大时，避免内村层表面的第一竹纤维带层和第二竹纤维带层脱落，提高了竹缠绕复合材料管道的使用寿命。
附图说明
26.图1为本发明主视剖面结构示意图；
27.图2为图1中a部放大结构示意图；
28.图3为本发明第一竹纤维带层缠绕结构示意图。
29.图中：10、内村层；20、第一竹纤维带层；30、加强层；31、第一凸起；32、第二凸起；40、第二竹纤维带层；50、外护层。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例，请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种竹缠绕复合材料管道的生产方法，包括以下步骤：
32.s101：先将竹子制成粗竹纤维，然后将粗竹纤维编织成竹纤维带，将竹纤维带分成第一竹纤维带层20和第二竹纤维带层40，以备后续使用；
33.s102：在模具内倒入熔化后的树脂，制作内衬层10；
34.s103：在内衬层10表面均匀涂覆一层环氧树脂胶粘剂，然后将第一竹纤维带层20交替粘接包裹在内村层10外壁；
35.s104：在第一竹纤维带层20表面均匀涂覆一层环氧树脂胶粘剂，然后将加强层30粘接包裹在第一竹纤维带层20外壁；
36.s105：在加强层30表面均匀涂覆一层环氧树脂胶粘剂，然后将第二竹纤维带层40交替粘接包裹在加强层30外壁；
37.s106：在第二竹纤维带层40表面均匀涂覆一层环氧树脂胶粘剂，然后将外护层50粘接包裹在第二竹纤维带层40外壁；
38.s107：待第一竹纤维带层20、加强层30、第二竹纤维带层40和外护层50依次包裹粘接后，在温度为80-90℃条件下加热10-15分钟，然后在常温条件下，恢复至常温，使得第一竹纤维带层20、加强层30、第二竹纤维带层40和外护层50通过环氧树脂胶粘剂粘接，从而得到竹缠绕复合材料管道。
39.其中，在步骤s101中，粗竹纤维的制备方法包括以下步骤：
40.s1.1、浸泡：将竹子剖成两半或从中心穿孔，得到半圆状竹材或空心竹材，作为预处理料，将预处理料用水浸泡12h～48h后，得到浸泡后的竹材；
41.s1.2、帚化：将s3.1中得到的浸泡后的竹材放在帚化机中帚化3次，得到平展竹材；
42.s1.3、软化：在常温的条件下，将s3.2中得到的平展竹材在软化液中浸泡1h～3h后，接着平展竹材继续在在软化液中浸泡并加热至70℃，保温30min后，得到软化竹材；
43.s1.4、开纤处理：将s3.3中得到的软化竹材用水冲洗后梳解、开纤,得到粗竹纤维；
44.s1.5、将s3.4中得到的粗竹纤维浸泡在温度为100℃的蒸煮液中，蒸煮30min～80min后，得到蒸煮后的粗竹纤维。
45.其中，浸泡后的竹材放在帚化机中帚化3次分别为：第1次在帚化齿间隙为5mm～8mm的条件下帚化，第2次和第3次在帚化齿间隙为3mm～4mm的条件下帚化。
46.其中，在步骤s103中，第一竹纤维带层包括第一内层和第一外层，第一内层在内衬层外壁呈45度方向缠绕，第一外层在内衬层外壁呈135度方向缠绕，第一内层和第一外层交叉缠绕粘接在内村层10外壁，将第一内层和第一外层交叉缠绕在内村层10外壁，提高了第一竹纤维带层20的强度。
47.其中，在步骤s104中，加强层30采用橡胶材料制成，加强层30的内壁均匀设置有第一凸起31，加强层30的外壁均匀设置有第二凸起32，通过在加强层30内壁设置第一凸起31，增加了加强层30内壁与第一竹纤维带层20外壁之间环氧树脂胶粘剂的接触面积，从而提高了加强层30在第一竹纤维带层20表面的粘接强度；通过在加强层30外壁设置第二凸起32，增加了加强层30外壁与第二竹纤维带层40内壁之间环氧树脂胶粘剂的接触面积，从而提高了加强层30在第二竹纤维带层40表面的粘接强度。
48.其中，在步骤s105中，第二竹纤维带层包括第二内层和第二外层，第二内层在内衬层外壁呈45度方向缠绕，第二外层在内衬层外壁呈135度方向缠绕，第二内层和第二外层交叉缠绕粘接在加强层30外壁；将第二内层和第二外层交叉缠绕在加强层30外壁，提高了第二竹纤维带层40的强度。
49.其中，在步骤s106中，外护层采用聚乙烯复合管制成。
50.对比例，提供一种技术方案：一种竹缠绕复合材料管道的生产方法，包括以下步骤：
51.s101：先将竹子制成粗竹纤维，然后将粗竹纤维编织成竹纤维带，将竹纤维带分成第一竹纤维带层20和第二竹纤维带层40，以备后续使用；
52.s102：在模具内倒入熔化后的树脂，制作内衬层10；
53.s103：在内衬层10表面均匀涂覆一层环氧树脂胶粘剂，然后将第一竹纤维带层20交替粘接包裹在内村层10外壁；
54.s104：在第一竹纤维带层20表面均匀涂覆一层环氧树脂胶粘剂，然后将第二竹纤维带层40交替粘接包裹在加强层30外壁；
55.s105：在第二竹纤维带层40表面均匀涂覆一层环氧树脂胶粘剂，然后将外护层50粘接包裹在第二竹纤维带层40外壁；
56.s106：待第一竹纤维带层20、第二竹纤维带层40和外护层50依次包裹粘接后，在温度为80-90℃条件下加热10-15分钟，然后在常温条件下，恢复至常温，使得第一竹纤维带层20、第二竹纤维带层40和外护层50通过环氧树脂胶粘剂粘接，从而得到竹缠绕复合材料管道。
57.实验例，检测温度对该竹缠绕复合材料管道强度的影响；
58.选取12米本发明制备的竹缠绕复合材料管道，并分成3等分，分别标记为a组、b组、c组；选取12米对比例制备的竹缠绕复合材料管道，并分成3等分，分别标记为a组、b组、c组；
59.在常温状态下，对a组和a组进行压强试验，得到a组和a组能够承受的压强；将b组和b组加热至60℃后，再进行压强试验，得到b组和b组能够承受的压强；将c组和c组加热至90℃后，在进行压强试验，得到c组和c组能够承受的压强，并记录下表。
[0060][0061][0062]
由上表可以看出，本发明制备的竹缠绕复合材料管道的受压强度受温度影响较小；而对比例制备的竹缠绕复合材料管道受压强度受温度影响较大，在温度升高后，对比例制备的竹缠绕复合材料管道受压强度逐渐降低。
[0063]
综上所述，通过环氧树脂胶粘剂将第一竹纤维带层20、加强层30、第二竹纤维带层40和外护层50依次包裹粘接在内村层10外壁，并通过加强层30将第一竹纤维带层20和第二竹纤维带层40隔离开，通过加强层30提高了第一竹纤维带层20和第二竹纤维带层40之间的粘接强度，在外部环境变化较大时，避免内村层10表面的第一竹纤维带层20和第二竹纤维
带层40脱落，提高了竹缠绕复合材料管道的使用寿命。
[0064]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0065]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。