連續(xù)玻璃纖維（CFRT）增強(qiáng)聚乙烯管作為一種新型的復(fù)合管道以其重量輕、強(qiáng)度高、成本低、耐腐蝕、綠色環(huán)保等一系列的優(yōu)勢(shì)，在市政、水利、煤炭、化學(xué)、油氣等領(lǐng)域等有著巨大的應(yīng)用前景，受到管道行業(yè)的廣泛關(guān)注，因此，近些年來(lái)連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯管復(fù)合材料及其工藝研究都進(jìn)展十分迅速。

　　國(guó)內(nèi)外的管道企業(yè)對(duì)連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯管復(fù)合材料及其工藝進(jìn)行了深入的研究，也取得了一些成果，比如荷蘭 Airborne公司開(kāi)發(fā)成功的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料增強(qiáng)復(fù)合管2012年獲得了JEC美洲創(chuàng)新獎(jiǎng)。美國(guó)企業(yè) Composite Fluid Transfer LLC開(kāi)發(fā)成功的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚乙烯管獲2013 JEC 美國(guó)創(chuàng)新獎(jiǎng)。國(guó)內(nèi)企業(yè)如晨光、偉星、合寧等企業(yè)也在積極開(kāi)發(fā)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯管等等。但目前產(chǎn)品大都集中在小口徑（300mm以下）管道或者低壓排水管道等市場(chǎng)領(lǐng)域，而大口徑管道開(kāi)發(fā)領(lǐng)域存在產(chǎn)品成本高，生產(chǎn)效率低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)等缺點(diǎn)，無(wú)法在大口徑管道領(lǐng)域市場(chǎng)上大規(guī)模的推廣和應(yīng)用，纖維增*口徑熱塑性管道國(guó)內(nèi)外都處在開(kāi)發(fā)階段。

　　玻纖預(yù)浸、復(fù)合、直接纏繞成型增強(qiáng)聚乙烯管工藝（簡(jiǎn)稱CHY工藝）的出現(xiàn)，有效的解決了現(xiàn)行工藝中大直徑管熔接不方便、用料太費(fèi)、成本太高、效率低下等問(wèn)題，使得大口徑連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯管大規(guī)模使用成為可能。

　　1.CHY工藝介紹

　　CHY工藝主要包括玻璃纖維預(yù)浸、烘干、玻璃纖維與聚乙烯復(fù)合、復(fù)合纖維纏繞4個(gè)主要步驟，以及由它們組成的連續(xù)生產(chǎn)工藝過(guò)程，其既可以獨(dú)立生產(chǎn)，也可以與帶纏聚乙烯管工藝或者克拉管工藝結(jié)合起來(lái)生產(chǎn)“芯管+增強(qiáng)層+保護(hù)層"結(jié)構(gòu)的聚乙烯復(fù)合管(簡(jiǎn)稱CHY復(fù)合管)。工藝流程圖如下所示：

　　CHY工藝具體工藝過(guò)程如下所示：

　　CHY工藝主要生產(chǎn)設(shè)備包括：玻璃鋼管道纏繞機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、玻璃纖維預(yù)浸裝置，烘箱、玻璃纖維與聚乙烯復(fù)合裝置及其配套的輔助設(shè)施。

　　2.CHY復(fù)合管道結(jié)構(gòu)及連接方式

　　CHY熱塑性復(fù)合管由三層組成。內(nèi)層是采用PE100級(jí)高密度聚乙烯作為內(nèi)襯層，是連續(xù)的實(shí)壁層，用擠出熔融的聚乙烯帶材片材在預(yù)熱的芯模上纏繞熔接成型，也可以用預(yù)制的薄壁實(shí)壁管。中間層是是采用往復(fù)式纏繞工藝用復(fù)合玻纖多層纏繞形成的增強(qiáng)層。往復(fù)式纏繞工藝在熱固性玻璃鋼管道行業(yè)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，非常成熟可靠，纏繞角的大小可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。外層是高密度聚乙烯的外護(hù)層，用擠出熔融的聚乙烯帶片材纏繞熔接成型。在需要某些功能(如成型承口插口)時(shí)可以通過(guò)反復(fù)纏繞局部增加厚度。

　　CHY熱塑性復(fù)合管材的兩端分別通過(guò)纏繞熔接和機(jī)械加工成型連接體的承口、插口。

　　3.CHY工藝優(yōu)勢(shì)

　　CHY工藝與當(dāng)前為*的連續(xù)玻纖增強(qiáng)HDPE/PP預(yù)浸帶的柔性熱塑性復(fù)合塑料管相比較，在技術(shù)*性方面主要體現(xiàn)在：

　?。?）技術(shù)*：CHY工藝技術(shù)水平在國(guó)、內(nèi)外均屬。工藝技術(shù)要點(diǎn)是采用了塑料擠出、纖維預(yù)浸、管道纏繞聯(lián)合一次成型的工藝技術(shù)。其中：①增強(qiáng)纖維的在線預(yù)浸技術(shù)是CHY工藝的專有技術(shù)，②將塑料擠出、纖維預(yù)浸、管道纏繞三大工藝模塊集成在一起，形成聯(lián)合一次成型的技術(shù)也是CHY工藝的專有技術(shù)。

　?。?）采用單絲并排纏繞的工藝與帶式纏繞的方式相比較張力控制更加容易，通過(guò)合理設(shè)計(jì)的張力裝置能保證每根絲張力一致和恒定，不存在帶式纏繞時(shí)與邊緣存在張力差需要精密機(jī)構(gòu)校正的問(wèn)題。同時(shí)，一次性的將熱塑性樹(shù)脂和纖維復(fù)合并融合成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，比先制帶然后將纖維帶表面樹(shù)脂加熱再熔化復(fù)合的方式熔接的效果更好，保證斷面形成整體的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。為了保證纖維帶的再加熱融合的性能，通常纖維帶的厚度設(shè)計(jì)得比較薄0.2-0.3mm左右。這樣如果要達(dá)到設(shè)計(jì)色3-5mm的增強(qiáng)層厚度，需要10層以上的纖維帶融合形成。因此，需要使用10臺(tái)以上的帶式纏繞機(jī)，設(shè)備投資很大，同時(shí)多層的熔接對(duì)工藝控制的要求非常高，對(duì)加熱和冷卻方式的選擇非常嚴(yán)格。而采用CHY的復(fù)合纖維絲的復(fù)合方式，由于可以往復(fù)纏繞，同時(shí)單絲的厚度可以達(dá)到1-2mm，所以配置一臺(tái)或者兩臺(tái)纏繞機(jī)就可以達(dá)到需要的增強(qiáng)層厚度，設(shè)備投資比較小。從復(fù)合工藝的方面來(lái)看，熔融狀態(tài)的樹(shù)脂和纖維直接熔接成增強(qiáng)體，不需要使用非常高級(jí)的加熱裝置就可以保證良好的熔接效果。

　?。?）適應(yīng)性廣：基體材料可選用多種熱塑性塑料，如PE、PP、PA等，用于增強(qiáng)的纖維可選用玻璃纖維、芳綸纖維、碳纖維等各種高性能纖維。根據(jù)基本材料或增強(qiáng)纖維的不同，只需要調(diào)整相關(guān)工藝參數(shù)即可。

　?。?）調(diào)整方便：在生產(chǎn)制造管材時(shí)，CHY工藝根據(jù)復(fù)合管材性能、規(guī)格的不同，可以在線方便、靈活的調(diào)整三大工藝模塊工藝參數(shù)，進(jìn)行調(diào)整、組合、匹配，以滿足產(chǎn)品的符合性要求。

　?。?）成本低廉：由于集成了擠出、預(yù)浸、纏繞三大工藝，減少了很多中間工藝環(huán)節(jié)，因此采用CHY工藝技術(shù)制造的復(fù)合管材，具有能耗低、材料省、效率高的成本優(yōu)勢(shì)。

　　4.CHY工藝復(fù)合材料性能優(yōu)勢(shì)

　　復(fù)合材料是基體材料與骨架材料的復(fù)合體，骨架材料對(duì)制品的性能和壽命起著決定性作用。在CHY復(fù)合管中玻璃纖維就是骨架材料，骨架材料與基體材料的界面結(jié)合性能決定玻璃纖維發(fā)揮作用的程度。下表是未經(jīng)專用浸潤(rùn)劑處理的復(fù)合材料和經(jīng)過(guò)CHY工藝專用浸潤(rùn)劑處理的復(fù)合材料的力學(xué)性能對(duì)比（測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):GB/T-1447）：