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　　2010年10月10日，在由中国塑料加工工业协会举办的“中国塑料行业'创新与节能'产品推荐评选活动”中，潍坊凯德塑料机械有限公司自行研制的“PP超静音排水管材机组”靠着先进完善的技术、众多客户的赞誉，而一举夺得“最佳塑料机械企业产品”优秀奖，成为在此领域中唯一获得该奖项的塑料管材设备生产厂家。
1、PP超静音排水管材机组的开发意义
　　近几年来我国在建筑领域大力推广使用塑料管，应用最多的是PVC实壁排水管。为了减少排水管内水流噪声的影响，人们陆续开发了PVC芯层发泡管、PVC内壁螺旋管等塑料管材。但这些管材降低噪声仅2—3 dB，其管路的系统噪声仍高于铸铁管，无法从根本上满足塑料排水管的噪声应小于铸铁管的要求。
　　管道噪声是由气动声传递和固动声传递组合而成。可解释为：建筑排水管道中充满空气，排水时，既有以空气为介质的声波传递，又有因水和固体杂质流动及对管壁撞击造成管震动所形成的噪声。因此，要降低塑料排水管道中的噪声，首先要求塑料管的材质应能吸收声波和管壁振动产生的噪声。
超静音排水管的设计包括以下3方面：
(1)改变管材内部的微观结构；
(2)增加管材的密度和厚度；
(3)加入特殊的吸声材料。
由此，潍坊凯德塑料机械有限公司研制开发了三层复合超级静音排水管(以下简称超静音管)生产线。

2、超静音管的隔声及耐热水性
　　优质的建筑室内排水管应兼具强度高、静音效果好、耐热水、耐腐蚀、安装快捷、使用寿命长等特点。超静音管是在借鉴国外成功经验的基础上，自行研制开发的排水系列塑料管。该产品采用3层共挤的生产工艺制成。其外层和内层原材料为可回收利用的改性聚丙烯树脂，管壁光滑，具有良好的耐化学腐蚀性和耐热性能，硬质的内、外层在保护中层结构的同时可确保管材具有良好的抗冲击性；中间层由无机矿物填料、PP和热塑性弹性体三元共混的粘弹性材料组成，具有卓越的隔声和吸收、缓冲振动的功能，对降低2 000~4 000 Hz的噪声有显著的作用。
2．1 隔声效果
不同排水管材的隔声效果对比见表1。
表1 不同排水管材的降噪效果对比

注：(1)管材的规格为φ110 mm；(2)测试条件为：环境噪声45dB，测试点距离管道1 m处；(3)排水量均为2．7 L／s。
由表1可以看出，在相同的条件下，上述3类管材中以超静音管的隔声效果最好，接近环境噪声。因此，使用超静音管基本可消除排水噪声。2．2 耐热水性
　　随着人们生活水平的提高，越来越多的热水进入排水管道系统，排水管道接触50—60℃热水的机会增多。UPVC排水管的耐热温度为50℃，如果长期受热超过50℃，会造成管材热老化而降低管材的强度和使用寿命。由于PP的耐热性优于PVC，因而超静音管具有良好的耐热水性能。

3、超静音管生产设备的组成
3．1 挤出机
　　超静音管的静音效果主要取决于中间层，由于中间层材料无机矿物的填充量大(填料掺量占60％以上)，因此本机组一般由1台SJ-80型的高效挤出机挤出中间层和由1台SJ-65型的高效挤出机挤出内层及外层。同时，中间层挤出机的减速箱应加大扭矩，螺筒应为4-6 mm双金属结构，料筒进料段为非对称槽式设计，可保证料流均匀，产量大。螺杆的进料段也采用硬金属底层，以提高运行寿命。机组的螺杆、螺筒均经长期气体渗氮处理，抗磨耐蚀性强。
3．2管材模头
　　建筑排水管因不承受内压，在许可刚性指标下，应尽量减小管材壁厚，以符合经济性要求。由于超静音管材特殊的3层结构，管材壁厚较小(见表2)，每层壁厚仅为1—3mm，因此对共挤模头的要求更高。管材的环刚度是由3层环型螺旋料流叠加结构获得的，由于旋转模头具有体积小、流道清洁，可以消除管材的内应力和清除管材的熔接痕等特点，因此，本机组采用3层共挤螺旋模头能得到高强度的薄壁管。潍坊凯德塑机生产的该款机头系三层可调式复合机头，即通过调整机头各层料流的特殊调整装置而无需调整挤出机转速，即可获得理想的各层复合厚度。
表2 超静音管材的规格 mm

3.3 真空定型
　　从表1可知，超静音管的单位长度质量是实壁UPVC管的1．4倍。因此，采用单室真空定型是不够的，本机选用双室真空定型技术。
3．4 牵引
　　生产超静音管要有足够大的牵引力，其牵引机的牵引力要比生产普通PP—R管大10000 N，同时管材与履带的接触长度要比生产普通PP—R管的机组长1000 mm，且履带应较窄。
3．5 切割
　　切割机配潍坊凯德塑料机械有限公司自主生产的较大口径塑料管材无屑切割机，但该型切割机与切割普通PP管材的切割机不同，不仅要实现超静音管材的无屑切割，因其壁厚偏薄，还要保证管材的椭圆度不超标。

4、管道连接
　　(1)可采用在线扩口或下线扩口加热塑性弹性体TPE密封圈。
　　(2)目前有几家管材生产厂家已开发出柔性连接管件。先进的柔性连接具有以下特点：拆装方便，不受安装环境限制，可降低安装费用；水密性和自调节性能好，无须使用伸缩节；可在节省管件的同时，避免水流冲击管壁时产生的噪声向下一个管件传递。

5、结语
　　(1)采用双机共挤、三层复合的方法生产的超静音管，具有良好的吸声、消声、隔声效果，在相同条件下排水噪声低于铸铁管。同时还具有耐热水、耐腐蚀等特点，具有良好的推广前景。
　　(2)潍坊凯德塑料机械有限公司研发的超静音管生产设备，目前已数条生产线在上海、吉林长春、河南许昌、四川成都、山东潍坊等几家公司在使用，并获得由山东科技厅、山东省质检局、山东省环保局等三部门联合下发的省级重点新产品证书。
　　(3)超静音管的安装连接便捷可靠，可采用扩口连接，也可采用柔性管件连接。