一种表面疏水的排水管件的制作方法

1.本实用新型涉及排水管道技术领域，更具体地，涉及一种表面疏水的排水管件。


背景技术：

2.管道是城市的命脉，是流动的血管。在城市建设中，有塑料管、钢管、球墨铸铁管等。在日常排水的过程中，需要面对各种坚硬异物的冲刷管道内壁，长期以往，塑料管道的划痕缝隙中成为病毒细菌的聚集地。钢管内壁的防锈层破损引发电化学腐蚀，加剧管道腐蚀的程度，对排水管道的排水效率造成一定下降影响。
[0003]“疏水”一词是“亲水”的反义词。在自然界中，疏水体现在荷叶、水黾的足部等。研究人员通过分析荷叶和水黾的微观结构，可以发现二者相似的形状结构，荷叶表面可以观察到凸起和乳突构成的结构；水黾的足部则有微米级别的刺毛和纳米级别的沟槽。当物质的表面具有低表面能和微纳二级结构。即可体现出明显的疏水效果。其中，超疏水表面的定义为：水静态接触角大于150
°
且滚动角小于10
°
。
[0004]
现如今，可以采用多种方法在各种基底上制备出超疏水表面，其表面结构主要可以分为三类：微米结构，纳米结构和微纳二级结构。对于微米结构，人们通过改变微米结构的间距、高度和直径，考察液滴在表面上状态的影响方面，实验结果表面只有三者在一定静置在表面的液滴能够保持很大的接触角，比例过大或过小都会影响液滴的状态，使得表面失去超疏水性能，而纳米结构的分布、直径和高度对液滴的状态都有很大的影响。微纳二级结构的设计源自人们对荷叶表面的观察，也是人们最早的设计思路。对于二级结构表面，要很好的保持其液滴状态，需要同时兼顾微米结构和纳米结构的要求。
[0005]
现有设计中公开一种具有外层疏水功能的阻氧管材，其具有四层结构，从内到外依次为管道内层，热熔胶层，evoh阻氧层以及超疏水层。管道内层为常规基体树脂，为ppr、pe、pert、pb中的一种或者几种混合。evoh阻氧层的材料evoh，evoh是聚乙烯醇和乙烯的共聚物，evoh的乙稀的质量分数在20～35％。其中，所述管材的超疏水层中溶胶凝胶的质量比为sio2：pva＝1:8～2:5，(sio2/pva)：水＝(5～10):100。其中，所述管材的超疏水层的制备方法：首先，将管材通过纳米sio2/pva溶胶凝胶的涂覆设备，经过干燥箱干燥后，通过十六烷基三甲氧基硅烷/水/乙烷混合溶液喷淋装置，最后干燥而成。该方案的超疏水层设在外层无法应用于排水管道中。
[0006]
现有技术还公开一种疏水性树脂涂料及其制备方法、排水管道，疏水性树脂涂料，包括质量比为2:1～5:1的a组分和b组分，优选的质量比为2.5:1～2.9:1；所述a组分包括按重量份计的如下组分：环氧树脂90～110份，稀释剂2～10份，疏水剂1～5份，消泡剂0.01～0.5份，偶联剂0.1～1份，流平剂0.1～0.9份，抗氧剂0.1～0.9份和光吸收剂0.01～0.5份；所述b组分包括按重量份计的如下组分：胺类固化剂90～110份，环氧树脂10～20份和稀释剂35～50份。排水管道用所述疏水性树脂涂料制作表面。该方案中使用疏水性树脂涂料形成疏水层，费用较高。


技术实现要素：

[0007]
本实用新型为提供一种表面疏水的排水管件，便于促进水体流动，提升排水效率。
[0008]
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
[0009]
一种表面疏水的排水管件，包括排水管件本体，在所述排水管件本体的内壁上设置有超疏水表面。
[0010]
本方案中，通过在所述排水管件本体的内壁上设置有超疏水表面，使得当水体通过超梳水表面时，能够快速下滑，达到促进水体流动，提升排水效率的目的。
[0011]
优选地，所述超疏水表面在所述排水管件本体的内壁上的分布形状设置为螺旋状。
[0012]
通过将超疏水表面在所述排水管件本体的内壁上的分布形状设置为螺旋状，当管道内的水流处于附壁螺旋流时，水流受到管壁的摩擦阻力，管道内空气可以自由流通，气压稳定为大气压。当螺旋下降的水流经过管件的刻蚀的超疏水表面时，水流所受的摩擦阻力减小，水流的向下的加速度变大。并引导水流沿刻蚀区域螺旋流动。而且由于超疏水表面的分布形状设置为螺旋状，与水流螺旋下滑的轨迹相似，可以增大与下滑水流的接触面积，从而进一步的提升排水效率。
[0013]
优选地，所述超疏水表面为微纳二级结构，所述微纳二级结构为现有的结构，其具有优异的疏水性能，同时，由于排水管件本体的内壁本身就具有低表面能，再加上微纳二级结构后，疏水性能就大幅度得到提升。
[0014]
优选地，所述微纳二级结构通过激光雕刻在所述排水管件本体的内壁刻蚀而成。
[0015]
激光雕刻技术是一种成熟的制造工艺，具体为是利用数控技术为基础，激光为加工媒介。加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，能使激光雕刻达到加工的目的。通过使用激光雕刻技术在所述排水管件本体的内壁进行刻蚀，构造出粗糙的表面。激光刻蚀出来的表面具有最大的接触角，可以达到超疏水的要求。
[0016]
优选地，所述激光雕刻在所述排水管件本体的内壁刻蚀的区域为倾斜条状，当管道内的水流处于附壁螺旋流时，水流受到管壁的摩擦阻力，管道内空气可以自由流通，气压稳定为大气压。当螺旋下降的水流经过管件的刻蚀的超疏水区域，水流所受的摩擦阻力减小，水流的向下的加速度变大。并引导水流沿刻蚀区域螺旋流动。
[0017]
优选地，当水珠经过所述微纳二级结构时，水珠与所述微纳二级结构的表面的接触角大于150
°
且滚动角小于10
°
。
[0018]
优选地，所述排水管件本体为hdpe管件，hdpe管件产品注塑成型后，产品表面具有低表面能，符合加工成微纳二级结构，通过将产品放置在调节好的激光刻蚀机上，对管件内壁进行刻蚀。
[0019]
优选地，所述排水管件本体为hdpe同层配水管件。
[0020]
优选地，所述排水管件本体为异径接头。
[0021]
优选地，所述排水管件本体通过注塑成型。
[0022]
与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
[0023]
本实用新型通过对排水管件进行激光刻蚀，对管件内壁进行处理，设置超疏水表面，增加低摩擦阻力区域，让水流经过激光刻蚀的区域时能快速下滑。刻蚀区域形状与水流螺旋下滑的轨迹相似，可以增大与下滑水流的接触面积。
附图说明
[0024]
图1为本实用新型的排水管件剖面示意图。
[0025]
图2为本实用新型的排水管件外观示意图。
[0026]
图中，1为排水管件本体，2为超疏水表面。
具体实施方式
[0027]
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0028]
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
[0029]
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0030]
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
[0031]
实施例1
[0032]
本实施例提供一种表面疏水的排水管件，如图1和图2所示，包括排水管件本体1，在所述排水管件本体1的内壁上设置有超疏水表面2。
[0033]
本方案中，通过在所述排水管件本体1的内壁上设置有超疏水表面2，使得当水体通过超梳水表面时，能够快速下滑，达到促进水体流动，提升排水效率的目的。
[0034]
实施例2
[0035]
本实施例提供一种表面疏水的排水管件，如图1和图2所示，包括排水管件本体1，在所述排水管件本体1的内壁上设置有超疏水表面2。
[0036]
本方案中，通过在所述排水管件本体1的内壁上设置有超疏水表面2，使得当水体通过超梳水表面时，能够快速下滑，达到促进水体流动，提升排水效率的目的。
[0037]
所述超疏水表面2在所述排水管件本体1的内壁上的分布形状设置为螺旋状。
[0038]
通过将超疏水表面2在所述排水管件本体1的内壁上的分布形状设置为螺旋状，当管道内的水流处于附壁螺旋流时，水流受到管壁的摩擦阻力，管道内空气可以自由流通，气压稳定为大气压。当螺旋下降的水流经过管件的刻蚀的超疏水表面2时，水流所受的摩擦阻力减小，水流的向下的加速度变大。并引导水流沿刻蚀区域螺旋流动。而且由于超疏水表面2的分布形状设置为螺旋状，与水流螺旋下滑的轨迹相似，可以增大与下滑水流的接触面积，从而进一步的提升排水效率。
[0039]
实施例3
[0040]
本实施例提供一种表面疏水的排水管件，如图1和图2所示，包括排水管件本体1，在所述排水管件本体1的内壁上设置有超疏水表面2。
[0041]
本方案中，通过在所述排水管件本体1的内壁上设置有超疏水表面2，使得当水体通过超梳水表面时，能够快速下滑，达到促进水体流动，提升排水效率的目的。
[0042]
所述超疏水表面2在所述排水管件本体1的内壁上的分布形状设置为螺旋状。
[0043]
通过将超疏水表面2在所述排水管件本体1的内壁上的分布形状设置为螺旋状，当管道内的水流处于附壁螺旋流时，水流受到管壁的摩擦阻力，管道内空气可以自由流通，气压稳定为大气压。当螺旋下降的水流经过管件的刻蚀的超疏水表面2时，水流所受的摩擦阻力减小，水流的向下的加速度变大。并引导水流沿刻蚀区域螺旋流动。而且由于超疏水表面
2的分布形状设置为螺旋状，与水流螺旋下滑的轨迹相似，可以增大与下滑水流的接触面积，从而进一步的提升排水效率。
[0044]
所述超疏水表面2为微纳二级结构，所述微纳二级结构为现有的结构，其具有优异的疏水性能，同时，由于排水管件本体1的内壁本身就具有低表面能，再加上微纳二级结构后，疏水性能就大幅度得到提升。
[0045]
实施例4
[0046]
本实施例提供一种表面疏水的排水管件，如图1和图2所示，包括排水管件本体1，在所述排水管件本体1的内壁上设置有超疏水表面2。
[0047]
本方案中，通过在所述排水管件本体1的内壁上设置有超疏水表面2，使得当水体通过超梳水表面时，能够快速下滑，达到促进水体流动，提升排水效率的目的。
[0048]
所述超疏水表面2在所述排水管件本体1的内壁上的分布形状设置为螺旋状。
[0049]
通过将超疏水表面2在所述排水管件本体1的内壁上的分布形状设置为螺旋状，当管道内的水流处于附壁螺旋流时，水流受到管壁的摩擦阻力，管道内空气可以自由流通，气压稳定为大气压。当螺旋下降的水流经过管件的刻蚀的超疏水表面2时，水流所受的摩擦阻力减小，水流的向下的加速度变大。并引导水流沿刻蚀区域螺旋流动。而且由于超疏水表面2的分布形状设置为螺旋状，与水流螺旋下滑的轨迹相似，可以增大与下滑水流的接触面积，从而进一步的提升排水效率。
[0050]
所述超疏水表面2为微纳二级结构，所述微纳二级结构为现有的结构，其具有优异的疏水性能，同时，由于排水管件本体1的内壁本身就具有低表面能，再加上微纳二级结构后，疏水性能就大幅度得到提升。
[0051]
所述微纳二级结构通过激光雕刻在所述排水管件本体1的内壁刻蚀而成。
[0052]
激光雕刻技术是一种成熟的制造工艺，具体为是利用数控技术为基础，激光为加工媒介。加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，能使激光雕刻达到加工的目的。通过使用激光雕刻技术在所述排水管件本体1的内壁进行刻蚀，构造出粗糙的表面。激光刻蚀出来的表面具有最大的接触角，可以达到超疏水的要求。
[0053]
实施例5
[0054]
本实施例提供一种表面疏水的排水管件，如图1和图2所示，包括排水管件本体1，在所述排水管件本体1的内壁上设置有超疏水表面2。
[0055]
本方案中，通过在所述排水管件本体1的内壁上设置有超疏水表面2，使得当水体通过超疏水表面时，能够快速下滑，达到促进水体流动，提升排水效率的目的。
[0056]
所述超疏水表面2在所述排水管件本体1的内壁上的分布形状设置为螺旋状。
[0057]
通过将超疏水表面2在所述排水管件本体1的内壁上的分布形状设置为螺旋状，当管道内的水流处于附壁螺旋流时，水流受到管壁的摩擦阻力，管道内空气可以自由流通，气压稳定为大气压。当螺旋下降的水流经过管件的刻蚀的超疏水表面2时，水流所受的摩擦阻力减小，水流的向下的加速度变大。并引导水流沿刻蚀区域螺旋流动。而且由于超疏水表面2的分布形状设置为螺旋状，与水流螺旋下滑的轨迹相似，可以增大与下滑水流的接触面积，从而进一步的提升排水效率。
[0058]
所述超疏水表面2为微纳二级结构，所述微纳二级结构为现有的结构，其具有优异的疏水性能，同时，由于排水管件本体1的内壁本身就具有低表面能，再加上微纳二级结构
后，疏水性能就大幅度得到提升。
[0059]
所述微纳二级结构通过激光雕刻在所述排水管件本体1的内壁刻蚀而成。
[0060]
激光雕刻技术是一种成熟的制造工艺，具体为是利用数控技术为基础，激光为加工媒介。加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，能使激光雕刻达到加工的目的。通过使用激光雕刻技术在所述排水管件本体1的内壁进行刻蚀，构造出粗糙的表面。激光刻蚀出来的表面具有最大的接触角，可以达到超疏水的要求。
[0061]
所述激光雕刻在所述排水管件本体1的内壁刻蚀的区域为倾斜条状，当管道内的水流处于附壁螺旋流时，水流受到管壁的摩擦阻力，管道内空气可以自由流通，气压稳定为大气压。当螺旋下降的水流经过管件的刻蚀的超疏水区域，水流所受的摩擦阻力减小，水流的向下的加速度变大。并引导水流沿刻蚀区域螺旋流动。
[0062]
当水珠经过所述微纳二级结构时，水珠与所述微纳二级结构的表面的接触角大于150
°
且滚动角小于10
°
。
[0063]
实施例6
[0064]
本实施例提供一种表面疏水的排水管件，如图1和图2所示，包括排水管件本体1，在所述排水管件本体1的内壁上设置有超疏水表面2。
[0065]
本方案中，通过在所述排水管件本体1的内壁上设置有超疏水表面2，使得当水体通过超梳水表面时，能够快速下滑，达到促进水体流动，提升排水效率的目的。
[0066]
所述超疏水表面2在所述排水管件本体1的内壁上的分布形状设置为螺旋状。
[0067]
通过将超疏水表面2在所述排水管件本体1的内壁上的分布形状设置为螺旋状，当管道内的水流处于附壁螺旋流时，水流受到管壁的摩擦阻力，管道内空气可以自由流通，气压稳定为大气压。当螺旋下降的水流经过管件的刻蚀的超疏水表面2时，水流所受的摩擦阻力减小，水流的向下的加速度变大。并引导水流沿刻蚀区域螺旋流动。而且由于超疏水表面2的分布形状设置为螺旋状，与水流螺旋下滑的轨迹相似，可以增大与下滑水流的接触面积，从而进一步的提升排水效率。
[0068]
所述超疏水表面2为微纳二级结构，所述微纳二级结构为现有的结构，其具有优异的疏水性能，同时，由于排水管件本体1的内壁本身就具有低表面能，再加上微纳二级结构后，疏水性能就大幅度得到提升。
[0069]
所述微纳二级结构通过激光雕刻在所述排水管件本体1的内壁刻蚀而成。
[0070]
激光雕刻技术是一种成熟的制造工艺，具体为是利用数控技术为基础，激光为加工媒介。加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，能使激光雕刻达到加工的目的。通过使用激光雕刻技术在所述排水管件本体1的内壁进行刻蚀，构造出粗糙的表面。激光刻蚀出来的表面具有最大的接触角，可以达到超疏水的要求。
[0071]
所述激光雕刻在所述排水管件本体1的内壁刻蚀的区域为倾斜条状，当管道内的水流处于附壁螺旋流时，水流受到管壁的摩擦阻力，管道内空气可以自由流通，气压稳定为大气压。当螺旋下降的水流经过管件的刻蚀的超疏水区域，水流所受的摩擦阻力减小，水流的向下的加速度变大。并引导水流沿刻蚀区域螺旋流动。
[0072]
当水珠经过所述微纳二级结构时，水珠与所述微纳二级结构的表面的接触角大于150
°
且滚动角小于10
°
。
[0073]
所述排水管件本体1为hdpe管件，hdpe管件产品注塑成型后，产品表面具有低表面
能，符合加工成微纳二级结构，通过将产品放置在调节好的激光刻蚀机上，对管件内壁进行刻蚀。
[0074]
所述排水管件本体1为hdpe同层配水管件。
[0075]
所述排水管件本体1为异径接头。
[0076]
所述排水管件本体1通过注塑成型。
[0077]
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
[0078]
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0079]
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种表面疏水的排水管件，包括排水管件本体(1)，其特征在于，在所述排水管件本体(1)的内壁上设置有超疏水表面(2)。2.根据权利要求1所述的表面疏水的排水管件，其特征在于，所述超疏水表面(2)在所述排水管件本体(1)的内壁上的分布形状设置为螺旋状。3.根据权利要求1所述的表面疏水的排水管件，其特征在于，所述超疏水表面(2)为微纳二级结构。4.根据权利要求3所述的表面疏水的排水管件，其特征在于，所述微纳二级结构通过激光雕刻在所述排水管件本体(1)的内壁刻蚀而成。5.根据权利要求4所述的表面疏水的排水管件，其特征在于，所述激光雕刻在所述排水管件本体(1)的内壁刻蚀的区域为倾斜条状。6.根据权利要求3所述的表面疏水的排水管件，其特征在于，当水珠经过所述微纳二级结构时，水珠与所述微纳二级结构的表面的接触角大于150
°
且滚动角小于10
°
。7.根据权利要求1至6任一项所述的表面疏水的排水管件，其特征在于，所述排水管件本体(1)为hdpe管件。8.根据权利要求7所述的表面疏水的排水管件，其特征在于，所述排水管件本体(1)为hdpe同层配水管件。9.根据权利要求8所述的表面疏水的排水管件，其特征在于，所述排水管件本体(1)为异径接头。10.根据权利要求9所述的表面疏水的排水管件，其特征在于，所述排水管件本体(1)通过注塑成型。

技术总结
本实用新型公开一种表面疏水的排水管件，包括排水管件本体，在所述排水管件本体的内壁上设置有超疏水表面。本实用新型通过在所述排水管件本体的内壁上设置有超疏水表面，使得当水体通过超梳水表面时，能够快速下滑，达到促进水体流动，提升排水效率的目的。提升排水效率的目的。提升排水效率的目的。


技术研发人员：冯佳天 梁健雄
受保护的技术使用者：广东联塑科技实业有限公司
技术研发日：2022.12.13
技术公布日：2023/9/3