CN1991226A - 一种输水软管及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种输水软管及其制造方法。软管由外层、骨架层、内层组成，其特征是：外层为薄壁的聚氨酯双层复合软管，骨架层为涤纶长丝编织层，内层为薄壁聚氨酯双层复合软管，输水软管及其制造方法包括：内层和外层采用双挤共模成形工艺，骨架层为涤纶长丝编织层，最后采用编织层与防护层复合工艺制成产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种可供水、供气、供油的软管，尤其是涉及一种输水软管。本发明还涉及这种软管的制造方法。
背景技术
目前，现有的消防、化工、食品等使用的软管通常是橡胶软管或钢丝网软管，其缺点是：出水量小，输送距离短，不耐高压，易被腐蚀，容易老化，重量偏重，质地偏硬，口径偏小，或者不易收卷弯曲的问题。使得软管的使用范围和领域受到限制。
发明内容
本发明的一个目的是针对现有技术的不足，而提供一种高压、大口径输水软管。它具有出水量大，输送距离长，耐高压，防腐蚀，不易老化，重量偏轻，质地偏软，口径偏大，或者易收卷弯曲。使得软管可用于野营输水、消防干线输水、野战输油、油田应急抢修等领域。
本发明的另一个目的是提供该软管的制造方法。
本发明的目的是通过如下技术方案而实现的。
一种输水软管，它由内层、骨架层和外层组成，其特征是：内芯为聚氨酯双层复合层，中间骨架层为涤纶长丝编织层，外层为聚氨酯双层复合层。
上述方案中，所述骨架层为一层涤纶长丝编织层。
上述聚氨酯增强软管的制造方法，它包括如下步骤：
A.双挤共模成形工艺
a.软管备料：采用无色透明的聚氨酯颗粒，补强层牌号8190(流动点175℃左右)，粘结层牌号6075(流动点120-125℃)；
b.挤出机预热：挤出机在开机前预热2-3小时，其设定温度比成型温度高10-20℃；
c.添加材料：可直接加入不超过3％的色母料和不超过0.5％的防霉剂；
d.双挤共模：通过双挤共模在各自形成膜的状态下相互合成，启动动力装置，调整温度至成形温度，原料成形温度为120-180℃之间，然后启动牵引装置，粘接层和补强层粘和在一起，粘接层厚度为0.15-0.30mm之间，补强层厚度在0.20-1.00mm之间，粘接层和补强层厚度比例为1∶2.5-3.5；
B.编织工艺
a.选料：纬线的设计选用了PE1667dtex工业涤纶长丝和AJY1111dtex喷流长丝，用PE1667dlex工业涤纶长丝要比选PE1111dtex工业涤纶长丝在多股情况下所需的捻合设备的工位少，而且价格较芳纶丝低。采用AJY1111dtex喷流长丝可以提高内外层聚氨酯与编织层的剥离力，因为涤纶长丝表面太光滑。经线设计选用7股PE1667dtex工业涤纶长丝与3股AJY1111dtex喷流长丝混捻后测试的剥离力能够满足软管剥离力指标。
b.纬密计算：
输水软管***时所受的力为(取10cm长一段)
设计的纬线根数N在能截取的10cm段总的抗拉强度要大于***时的拉力。
2×N×850×0.95÷9.8＝6021.12×1.02
N＝37.3
所以取纬线38根，纬密为38P/10cm。
注：850为7股PE1667dtex工业涤纶长丝和3股AJY1111dtex喷流长丝捻合后的最小断裂强度，该数值由本公司实验室测得。0.95为纬线在编织过程中由于强度的损失而对实际强度的修正系数。1.02为安全系数，使输水软管的***压力大于4.8MPa。
c.经密设计：在编织层的设计中，经线是包着纬线的，所以经线可以与防护层直接接触，只需在所选的经线PE1667dtex工业涤纶长丝中加入SE20s的涤纶短丝就可增加剥离力了，不过先要解决二种涤纶丝的张力问题，然后才可捻合。
取并列进入圆织机同一栅格的经线一根为PE1667T/3股、另一根为PE1667T/2股和SE20s/4股混捻，前者的拉伸断裂强度为360N，后者为280N，则合起来为360+280＝640N。设：要达到***压力时所需合起来的经线为N根，则：
{640×N÷[π(128÷2÷10)2]}×0.55＞48
N＞171.96取172根。
但由于输水软管在跨桥、上山坡等操作过程中，所受到的轴向拉力需100000N以上，所以经线N＞(100000÷640)×0.55×1.08＝306.7(根)跟据圆织机编织层的经面斜纹织法，N定为307根，此种织法编织层较柔软。
注：0.55为编织系数、1.08为安全系数。
d.编织：采用绫织编织的方法编织骨架层，这样编制的骨架层在保证强度的情况下更加柔软。
C.编织层与防护层复合工艺：
a.准备：将外层聚氨酯软管穿过骨架层，
b.粘接：向外层注入压缩空气，使内层与骨架层均匀结合，用专用设备向内层注入蒸汽，蒸汽温度控制在125-130℃，使外层与骨架层粘接在一起；
c.翻带：将粘接好外层的软管，内侧翻转至外侧形成防护外层；
d.打孔：在翻转过的复合软管外层打出许多小孔，让其在进行下道粘接工序时排出二层复合层之间的空气；
e.粘接：将内层聚氨酯软管穿过骨架层，向内层注入压缩空气，使内层与骨架层均匀结合，用专用设备向内层注入蒸汽，蒸汽温度控制在125-130℃，使内外层粘接在一起。
本发明的聚氨酯增强软管与现有技术相比较，其先进性具体表现在该输水软管使用时出水量大、输送距离长、高低落差在150米内无问题、质地软、可折叠、耐磨、耐老化、耐腐蚀、外表隐蔽性好、不霉变，可用于野营输水、消防干线输水、野战输油、油田应急抢修等领域。
附图说明：
图1为平织编织纵截面图
图2为绫织编织纵截面图
图3为本发明横截面图
图1和图2是两种不同的编制方法。
在图1中，外层1为聚氨酯双层复合层，经线2为涤纶工业长丝，纬线3为涤纶工业长丝和拉毛长丝，内层4为聚氨酯双层复合层。
图2中外层1为聚氨酯双层复合层，经线2为涤纶工业长丝，纬线3为涤纶工业长丝和拉毛长丝，内层4为聚氨酯双层复合层。
在图3中，外层1为聚氨酯双层复合层，骨架层5为经线2和纬线3的编织层，其中经线2为涤纶工业长丝，纬线3为涤纶工业长丝和拉毛长丝，内层4为聚氨酯双层复合层。
具体实例
实施例1
1、聚氨酯双层复合层的加工：
挤出设备为专用设备，配备动力比挤出一般通用塑料所需动力高1.5倍左右，挤出机螺杆长径比为1∶24-1∶28，压缩比为1∶2.5-1∶4。成型模具要使流道通畅，模具压缩比不可过大，其成型段长度应适当加长。
a.备料：采用无色透明的聚氨酯颗粒，补强层牌号8190，粘结层牌号6075；
b.挤出机预热：挤出机在开机前预热2-3小时，其设定温度比成型温度高10-20℃；
c.添加材料：可直接加入不超过3％的色母料和不超过0.5％的防霉剂；
d.双挤共模：通过双挤共模在各自形成膜的状态下相互合成，启动动力装置，调整温度至成形温度，原料成形温度为120-180℃之间，然后启动牵引装置，粘接层和补强层粘和在一起，粘接层厚度为0.15-0.30mm之间，补强层厚度在0.20-1.00mm之间，粘接层和补强层厚度比例为1∶2.5-3.5；；
2、骨架层涤纶长丝编织层的编织：
合股机按股数要求并调整张力使之一致，然后由慢至快启动动力装置；编织机按聚氨酯软管规格，适用设备可分为20锭、24锭、36锭、48锭四种；
a.合股机、编织机运行准备：各个润滑部位加注机油和黄油，启动电机，确保各部件运转正常；
b.上线：纬线的设计选用了PE1667dtex工业涤纶长丝和AJY1111dtex喷流长丝。经线设计选用7股PE1667dtex工业涤纶长丝与3股AJY1111dtex喷流长丝混捻。按规格要求把合出的线轴装在锭子上，并调整锭子张力；
c.编织：采用绫织编织的方法编织骨架层，这样编制的骨架层在保证强度的情况下更加柔软。
3、编织层与防护层复合工艺：
a.准备：将外层聚氨酯软管穿过骨架层，
b.粘接：向外层注入压缩空气，使内层与骨架层均匀结合，用专用设备向内层注入蒸汽，蒸汽温度控制在125-130℃，使外层与骨架层粘接在一起；
c.翻带：将粘接好外层的软管，内侧翻转至外侧形成防护外层；
d.打孔：在翻转过的复合软管外层打出许多小孔，让其在进行下道粘接工序时排出二层复合层之间的空气；
e.粘接：将内层聚氨酯软管穿过骨架层，向内层注入压缩空气，使内层与骨架层均匀结合，用专用设备向内层注入蒸汽，蒸汽温度控制在125-130℃，使内外层粘接在一起。
最后折叠成“之”字形成捆并做好标识，包装完毕后，妥善放置。
Claims (6)
1、一种输水软管，它由外层、骨架层、内层增强层和外保护层组成，其特征是：外层为薄壁的聚氨酯双层复合软管，骨架层为涤纶长丝编织层，内层为薄壁聚氨酯双层复合软管。
2、根据权利要求1所述的一种输水软管，其特征是：所述中间增强层为涤纶长丝编织层。
3、根据权利要求1所述的一种输水软管，其特征是：所述的聚氨酯软管为粘接层和补强层双挤共模成形，粘接层厚度为0.10-0.30mm之间，补强层厚度在0.25-1.00mm之间，粘接层和补强层厚度比例为1∶2.5-3.5。
4、一种如权利要求1、2或3所述的一种输水软管的制造方法，其特征是：它包括如下步骤：
A.双挤共模成形工艺
a.软管备料：采用无色透明的聚氨酯颗粒，补强层牌号8190(流动点175℃左右)，粘结层牌号6075(流动点120-125℃)；
b.挤出机预热：挤出机在开机前预热2-3小时，其设定温度比成型温度高10-20℃；
c.添加材料：可直接加入不超过3％的色母料和不超过0.5％的防霉剂；
d.双挤共模成型：通过双挤共模在各自形成膜的状态下相互合成，启动动力装置，调整温度至成型温度，原料成型温度为120-180℃之间，然后启动牵引装置，粘接层和补强层粘和在一起；
B.编织工艺
a.选料：纬线的设计选用了PE1667dtex工业涤纶长丝和AJY1111dtex喷流长丝，经线设计选用7股PE1667dtex工业涤纶长丝与3股AJY1111dtex喷流长丝混捻。
b.编织：采用绫织编织的方法编织骨架层，这样编制的骨架层在保证强度的情况下更加柔软。
C.编织层与防护层复合工艺：
a.准备：将外层聚氨酯软管穿过骨架层，
b.粘接：向外层注入压缩空气，使内外层与骨架层均匀结合；用专用设备向外层吹入蒸汽，蒸汽温度控制在125-130℃，使内外层与骨架层紧密粘接在一起；
c.翻带：将粘接好外层的软管，内侧翻转至外侧形成防护外层；
d.打孔：在翻转过的复合软管外层打出许多小孔，让其在进行下道粘接工序时排出二层复合层之间的空气；
e.粘接：将内层聚氨酯软管穿过骨架层，向内层注入压缩空气，使内层与骨架层结合，用专用设备向内层吹入蒸汽，蒸汽温度控制在125-130℃，使内外层粘接在一起。
5、一种如权利要求3所述的一种输水软管的制造方法，其特征是：它包括如下计算步骤：
a.纬密计算：
输水软管***时所受的力为(取10cm长一段)
设计的纬线根数N在能截取的10cm段总的抗拉强度要大于***时的拉力。
2×N×850×0.95÷9.8＝6021.12×1.02
N＝37.3
所以取纬线38根，纬密为38P/10cm。
注：850为7股PE1667dtex工业涤纶长丝和3股AJY1111dtex喷流长丝捻合后的最小断裂强度，该数值由本公司实验室测得。0.95为纬线在编织过程中由于强度的损失而对实际强度的修正系数。1.02为安全系数，使输水软管的***压力大于4.8MPa。
b.经密设计：在编织层的设计中，经线是包着纬线的，所以经线可以与防护层直接接触，只需在所选的经线PE1667dtcx工业涤纶长丝中加入SE20s的涤纶短丝就可增加剥离力了，不过先要解决二种涤纶丝的张力问题，然后才可捻合。
取并列进入圆织机同一栅格的经线一根为PE1667T/3股、另一根为PE1667T/2股和SE20s/4股混捻，前者的拉伸断裂强度为360N，后者为280N，则合起来为360+280＝640N。设：要达到***压力时所需合起来的经线为N根，则：
{640×N÷[π(128÷2÷10)2]}×0.55＞48
N＞171.96 取172根。
但由于输水软管在跨桥、上山坡等操作过程中，所受到的轴向拉力需100000N以上，所以经线N＞(100000÷640)×0.55×1.08＝306.7(根)跟据圆织机编织层的经面斜纹织法，N定为307根，此种织法编织层较柔软。
注：0.55为编织系数、1.08为安全系数。
6、一种如权利要求3所述的一种输水软管的制造方法，其特征是：编织工艺为采用绫织编织的方法。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090429 Termination date: 20171229 |