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400-088-0532 地址::青岛市市南区中山路40-60号塑铝PPR稳态管生产新工艺解析
摘要:介绍分析塑铝PPR稳态管的最新生产工艺技术,阐述PP-R塑铝 稳态管的精密温度控制系统及高速成型系统的研究及开发进展,根据国内 外稳态管的发展生产情况,提出发展我国自主知识产权的塑铝稳态管的生 产建议。
关键词:稳态管;PP-R;塑铝;精密成型
和更好的耐高温阻隔性能。 以德国为代表的欧洲国家广 泛将其用于给水、采暖,中 央空调等领域。pp-R塑铝 稳态管参照德国塑料中心 (SKZ)标准、德国气体和水领 域协会(DVGW)的技术条令 表面与厚度为 0.15-0.25mm 的合金 (W542—1997、DVGW/MP52)
PP-R 塑铝稳态管(Stable static pipes)是一种由PP-R管与合金铝层 组成的复合管,德国称为PP-R稳 态复合管、PP-R增强管或PP_R 包铝管。抗菌PP-R塑铝稳态管是 在保持原PP-R管规格尺寸不变的 基础上,采用热熔粘合技术在其外
许通PP-R伢PP-R ©态管
图2 PP-R塑铝稳态管与普通PP-R管安装形 变示意图
铝在高温下有机粘合,再外覆 0.2mm左右的PP-R (或PE)保护 层,部分还在内层则采用复合技术 涂覆一层分子组装抗菌剂,生产出 的PP-R塑铝稳态管,具有聚丙 燦_胶一招一胶一聚丙嫌五层结构, 其中间铝层起稳定管道的形变和隔 氧的作用^该技术将抗菌材料、 PP-R塑料与金属有机地结合,同 时兼具塑料管的柔韧性和金属管的 刚性。通过一体化的铝层达到稳定 的机械性能,具有更高的尺寸稳定性
生产,德国班宁格尔公司、洁 水公司、HSM公司等世界著名塑料 管道制造公司,在欧洲生产和应用该 项产品有近十年的历史,是欧洲国家 在给水、采暖领域的领先产品。
最新获得2007全国铝箔加强 PPR稳态管生产线塑料行业技术创 新奖。
1麵I态管技术性能特点
PP-R塑铝稳态管融PP-R管 和金属管的优点于一体,同时具备 PP-R管的卫生性、密封性 和金属管的刚性,形成独特 的优于一般塑料管的特别属 性,具有线性膨胀系数小、 不渗氧、抗紫外线、高强 度、高抗菌性、高耐温性等 极佳的物理性能。
1.1线性膨胀系数小
PP-R塑铝稳态管线性膨胀系数 是普通PP _ R管的1/5 (普通PP-R 管为0.15 mm/m K),接近于金属 管,管道无明显热胀冷缩。在工程安 装时,对于水平安装长度小于40米 的明敷管道,无需考虑管道变形问 题,对于水平安装长度大于40米的 明敷管道,应考虑釆取防止管道温度 变形的技术措施,对于立管采用刚性 安装。在高温热水、暖通领域、户外 明装管道应用上优势明显。
稳态管用于中央空调系统、采暖系统 时,可防止金属设备的氧化、腐蚀。 1.3抗紫外线
PP-R塑铝稳态管在铝层外,再 覆一层灰色PP-R或黑色PE保护 层。铝层可有效阻隔紫外线,灰色 PP-R可以保护铝层杜绝氧化,黑色 PE对紫外线进行有效的吸收和屏蔽, 给管材提供一道紫外线保护屏障。管 材可用于户外安装及明装管道,无需 考虑防紫外线措施,使用寿命更长, 是太阳能、热能系统户外施工的理想 选择。
1.4抗I li强度i.:5,耐温件kf
与其他管材相比,抗菌PP-R塑 铝稳态管承压性能好,在长期强度方 面,具有一定的金属特性,由于加人 了金属层,增加了管材的刚性,降低 了管材的蠕变性,从而增强了管材的 抗压强度和耐温性能。
1.5热焙迮m -r -;ti,个' 渗漏安个 度{::i
PP-R塑铝稳态管仍然采用热熔 连接方法,连接前用专用卷削工具剥 去外覆铝塑复合层,然后与同材质的 PP-R管件进行热熔连接,保证了管 材和管件的一体化,连接部位无渗漏 之忧。内管尺寸符合标准管系列要 求,热熔方式与PP-R—样,铝层完 全不接触热媒水,接头牢固,安全度 高,操作方便,不易渗漏。
2 PP-R喂钔稳态脊的1:. 产技术I:艺分析
2.1传统屮产1:2及控制
PP-R塑铝稳态复合管生产采用 热熔焊接技术,塑料原料经供料、内 管成型、铝带的放卷、铝带的热熔包 覆,外层热熔胶涂覆后,再涂覆外层 PP-R。生产过程中内管生产部分和 普通PP-R管的生产一致,连续包覆 铝带是由一台包覆成型机完成的,成 型机由成型滚轮和热风焊枪组成,热
风焊枪吹出的高温热 风直接作用在涂胶铝 带的胶层上,成型滚 轮由上下一对组成,
其作用是将吹熔胶层 的铝带与内管紧密地 压合在一起。成型对 滚的组数以满足完成 整个管道圆周的热熔 为准,大都选择12 组成型对滚,每对完 成相应位置的热熔。
热风焊枪的温度调节 根据经验选择不同的 电位来达到热融温度 的控制与调整。这种 生产工艺是由德国率 先应用,我国部分塑 机企业测绘仿制后,
在国内的几个管道生 产公司产业化运行。
2.2传统牛.产工艺存 在的问题
(1)生产线的占 地长,以63型生产线为例整线长度 超过60米,其中增加的复合成型部 分长度超过20米,对已有PPR管生 产线的企业,通过增加复合包铝系统 在生产场地方面提出了很高的要求。
⑵铝带成型焊接方式决定了其 生产线速度较低,以DN20的复合管 为例,其线速度不大于4米/分钟, 速度超过4米/分钟后,由于该工艺 只能调整滚轮的位置,无法调整铝带 的偏正,铝带极易跑偏,造成废品, 同时热溶焊接的温度不足,使热熔粘 接的强度下降。.
⑶热熔温度系统无定量控制装 置,生产过程只能靠人工经验调整, 极易受到环境及人为因素的影响,造 成温度过高或过低,对热熔粘接的质 量无法控制,从而影响到产品的成品 合格率。
2.3哨钔稔态竹新丨:艺特/.(
针对目前传统塑铝稳态管生产存 在的问题,中国PP/PE管道企业联 合会提出了稳态管生产应该向小型 化、精密化、高速化方向发展,佛山 欧瑞玛机械科技有限公司经过了近两 年的时间,研制开发成功了全包围成 型红外线在线测温的新型塑铝稳态管 成型工艺,并先后在武汉金牛公荀和 济南仁德信管业公司进行了设备的产 业化运行试点,结果表明新工艺塑铝 稳态管的生产技术工艺稳定可靠,是 我国自行研制开发成功的,具有自主 的知识产权的新一代稳态管生产装 备,完全适应我国管材生产企业对产 品升级换代的要求。
⑴新工艺生产线的占地紧凑, 以63型生产线为例整线长度不到50 米,其中增加的复合成型部分长度不 超过10米,对已有PPR管生产线的 企业,通过增加复合包铝系统在生产
场地方面要求不高,大多数生产企业 均可在不增加场地投资的基础上,实 现普通PPR管生产向稳态PPR管生 产的升级。
⑵采用全包围组合成型技术, 成型部分在管材的下半周由立轮完 成,立轮支架设有水平左右调节功 能,使铝带调节操作更方便,垂直压 力由气动压力控制,保证均匀地对铝 带和胶管施压,使成型辊轮运动更平
稳,保证了铝带和胶管的稳步复合。 在管材的上半周由卧轮搭接组合成型 排架完成,卧轮排架为整体组合式的 设计,4~5组的卧轮各具功能,侧开 调节式支座采用气动控制,可以便捷 地松紧卧轮,保证了成型铝管的搭接 焊接牢固稳定和管材的圆整。DN20 的管道在6-8米/分钟的线速度下成 品合格率达到96%以上(该实验数据由 武汉金牛公司提供)。并且预留了生产 速度提升的空间,为企业的提高 生产率,降低生产成本提供了很 好的解决方案。
⑶新工艺生产线的控制系 统釆用德国BECKHOFF工业 计算机总线系统,对热风焊枪 加热的铝带表面进行红外温度 数据采集,通过SSR固态调压装 置,自动反馈恒温控制,解决了 热熔过程对温度的要求,使热熔 焊接的质量得到有效地保障。
3塑铝稳态管的发展 方向
(1)自1990s年代中期, PP-R管进人中国市场至今, 发展极快。据不完全统计,我 国生产PP-R管材的企业已有 生产线1000多条,产量已达30 多万吨。国家下达的淘汰落后 产品禁止使用镀锌管,更为其 发展铺下了一条光明大道。使 PP-R管材在我国得到了突飞 猛进的发展。但是通过使用一 个阶段后,全塑PP-R管的弱 势暴露出来。明装输送冷水的 管道受冲击时易碎裂,明装输 送热水的管道常出现明显弯曲 变形现象,从而极大程度上影 响了使用要求,致使有许多使 用单位放弃了 PP-R管而转向 使用金属增强复合结构管材, 如塑铝稳态管。
⑵在中国PP/PE管道企业
联合会的第四次年会上,国家建设部 的有关领导及与会的企业代表,就企 业的生存与发展问题进行了讨论。期 间,权威人士指出,如果不适时进行 产品的升级,全塑PP-R管材企业有 可能陷人生存危机。这给生产企业敲 响了警钟,使许多企业的决策者意识 到危机感。企业要生存要发展,产品 升级已成为当前各PP-R管材企业的 重要选择。
(3)在国外PP-R塑铝稳态管敢 代传统的全塑PP-R管发展很快。 1994年,德国市场上90%的应用为 PP-R塑铝稳态管,到了 1999年 PP-R塑铝稳态管的占有率已达到 65%以上,由全塑PP-R管转向 PP-R塑铝稳态管代表了国际市场 的发展趋势。在国内,全塑PP-R 管在国家的导向作用下得到了迅速 地发展。但是由于??_尺线膨胀系 数大的弱点,明装管道易发生形变, 直接影响了使用美观,致使许多企 业不得不另寻出路,从而转向与金 属复合的管材。PP-R塑铝稳态管 的问世,从根本上解决了全塑 PP-R管的弱点,加之其同时具备 金属与塑料的优良特性,已被列人 全塑PP-R管升级的高端产品,市 场前景极为乐观。
4结语
塑铝稳态管的生产技术及生产装 备的新工艺主要表现在以下三个方 面:一是具有较为紧凑的成型系统, 方便已有PPR管生产厂家产品升级; 二是具有高速稳定成型系统,并确保 生产的成品合格率;三是具有胶面温 度精确测控系统,保证产品的各层之 间的牢固粘合。同时生产设备的整体 性价比也是投产厂家必须考虑的重要 因素。
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