專利名稱：一種輸水軟管及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可供水、供氣、供油的軟管，尤其是涉及一種輸水軟管。本發(fā)明還涉及這種軟管的制造方法。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的消防、化工、食品等使用的軟管通常是橡膠軟管或鋼絲網(wǎng)軟管，其缺點是出水量小，輸送距離短，不耐高壓，易被腐蝕，容易老化，重量偏重，質(zhì)地偏硬，口徑偏小，或者不易收卷彎曲的問題。使得軟管的使用范圍和領(lǐng)域受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種高壓、大口徑輸水軟管。它具有出水量大，輸送距離長，耐高壓，防腐蝕，不易老化，重量偏輕，質(zhì)地偏軟，口徑偏大，或者易收卷彎曲。使得軟管可用于野營輸水、消防干線輸水、野戰(zhàn)輸油、油田應(yīng)急搶修等領(lǐng)域。
本發(fā)明的另一個目的是提供該軟管的制造方法。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案而實現(xiàn)的。
一種輸水軟管，它由內(nèi)層、骨架層和外層組成，其特征是內(nèi)芯為聚氨酯雙層復(fù)合層，中間骨架層為滌綸長絲編織層，外層為聚氨酯雙層復(fù)合層。
上述方案中，所述骨架層為一層滌綸長絲編織層。
上述聚氨酯增強軟管的制造方法，它包括如下步驟A.雙擠共模成形工藝a.軟管備料采用無色透明的聚氨酯顆粒，補強層牌號8190(流動點175℃左右)，粘結(jié)層牌號6075(流動點120-125℃)；b.擠出機預(yù)熱擠出機在開機前預(yù)熱2-3小時，其設(shè)定溫度比成型溫度高10-20℃；c.添加材料可直接加入不超過3％的色母料和不超過0.5％的防霉劑；d.雙擠共模通過雙擠共模在各自形成膜的狀態(tài)下相互合成，啟動動力裝置，調(diào)整溫度至成形溫度，原料成形溫度為120-180℃之間，然后啟動牽引裝置，粘接層和補強層粘和在一起，粘接層厚度為0.15-0.30mm之間，補強層厚度在0.20-1.00mm之間，粘接層和補強層厚度比例為1∶2.5-3.5；B.編織工藝a.選料緯線的設(shè)計選用了PE1667dtex工業(yè)滌綸長絲和AJY1111dtex噴流長絲，用PE1667dlex工業(yè)滌綸長絲要比選PE1111dtex工業(yè)滌綸長絲在多股情況下所需的捻合設(shè)備的工位少，而且價格較芳綸絲低。采用AJY1111dtex噴流長絲可以提高內(nèi)外層聚氨酯與編織層的剝離力，因為滌綸長絲表面太光滑。經(jīng)線設(shè)計選用7股PE1667dtex工業(yè)滌綸長絲與3股AJY1111dtex噴流長絲混捻后測試的剝離力能夠滿足軟管剝離力指標。
b.緯密計算輸水軟管爆破時所受的力為(取10cm長一段)設(shè)計的緯線根數(shù)N在能截取的10cm段總的抗拉強度要大于爆破時的拉力。
2×N×850×0.95÷9.8＝6021.12×1.02N＝37.3所以取緯線38根，緯密為38P/10cm。
注850為7股PE1667dtex工業(yè)滌綸長絲和3股AJY1111dtex噴流長絲捻合后的最小斷裂強度，該數(shù)值由本公司實驗室測得。0.95為緯線在編織過程中由于強度的損失而對實際強度的修正系數(shù)。1.02為安全系數(shù)，使輸水軟管的爆破壓力大于4.8MPa。
c.經(jīng)密設(shè)計在編織層的設(shè)計中，經(jīng)線是包著緯線的，所以經(jīng)線可以與防護層直接接觸，只需在所選的經(jīng)線PE1667dtex工業(yè)滌綸長絲中加入SE20s的滌綸短絲就可增加剝離力了，不過先要解決二種滌綸絲的張力問題，然后才可捻合。
取并列進入圓織機同一柵格的經(jīng)線一根為PE1667T/3股、另一根為PE1667T/2股和SE20s/4股混捻，前者的拉伸斷裂強度為360N，后者為280N，則合起來為360+280＝640N。設(shè)要達到爆破壓力時所需合起來的經(jīng)線為N根，則{640×N÷[π(128÷2÷10)2]}×0.55＞48N＞171.96取172根。
但由于輸水軟管在跨橋、上山坡等操作過程中，所受到的軸向拉力需100000N以上，所以經(jīng)線N＞(100000÷640)×0.55×1.08＝306.7(根)跟據(jù)圓織機編織層的經(jīng)面斜紋織法，N定為307根，此種織法編織層較柔軟。
注0.55為編織系數(shù)、1.08為安全系數(shù)。
d.編織采用綾織編織的方法編織骨架層，這樣編制的骨架層在保證強度的情況下更加柔軟。
C.編織層與防護層復(fù)合工藝a.準備將外層聚氨酯軟管穿過骨架層，b.粘接向外層注入壓縮空氣，使內(nèi)層與骨架層均勻結(jié)合，用專用設(shè)備向內(nèi)層注入蒸汽，蒸汽溫度控制在125-130℃，使外層與骨架層粘接在一起；c.翻帶將粘接好外層的軟管，內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)至外側(cè)形成防護外層；d.打孔在翻轉(zhuǎn)過的復(fù)合軟管外層打出許多小孔，讓其在進行下道粘接工序時排出二層復(fù)合層之間的空氣；e.粘接將內(nèi)層聚氨酯軟管穿過骨架層，向內(nèi)層注入壓縮空氣，使內(nèi)層與骨架層均勻結(jié)合，用專用設(shè)備向內(nèi)層注入蒸汽，蒸汽溫度控制在125-130℃，使內(nèi)外層粘接在一起。
本發(fā)明的聚氨酯增強軟管與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其先進性具體表現(xiàn)在該輸水軟管使用時出水量大、輸送距離長、高低落差在150米內(nèi)無問題、質(zhì)地軟、可折疊、耐磨、耐老化、耐腐蝕、外表隱蔽性好、不霉變，可用于野營輸水、消防干線輸水、野戰(zhàn)輸油、油田應(yīng)急搶修等領(lǐng)域。


圖1為平織編織縱截面2為綾織編織縱截面3為本發(fā)明橫截面1和圖2是兩種不同的編制方法。
在圖1中，外層1為聚氨酯雙層復(fù)合層，經(jīng)線2為滌綸工業(yè)長絲，緯線3為滌綸工業(yè)長絲和拉毛長絲，內(nèi)層4為聚氨酯雙層復(fù)合層。
圖2中外層1為聚氨酯雙層復(fù)合層，經(jīng)線2為滌綸工業(yè)長絲，緯線3為滌綸工業(yè)長絲和拉毛長絲，內(nèi)層4為聚氨酯雙層復(fù)合層。
在圖3中，外層1為聚氨酯雙層復(fù)合層，骨架層5為經(jīng)線2和緯線3的編織層，其中經(jīng)線2為滌綸工業(yè)長絲，緯線3為滌綸工業(yè)長絲和拉毛長絲，內(nèi)層4為聚氨酯雙層復(fù)合層。
具體實例實施例11、聚氨酯雙層復(fù)合層的加工擠出設(shè)備為專用設(shè)備，配備動力比擠出一般通用塑料所需動力高1.5倍左右，擠出機螺桿長徑比為1∶24-1∶28，壓縮比為1∶2.5-1∶4。成型模具要使流道通暢，模具壓縮比不可過大，其成型段長度應(yīng)適當加長。
a.備料采用無色透明的聚氨酯顆粒，補強層牌號8190，粘結(jié)層牌號6075；b.擠出機預(yù)熱擠出機在開機前預(yù)熱2-3小時，其設(shè)定溫度比成型溫度高10-20℃；c.添加材料可直接加入不超過3％的色母料和不超過0.5％的防霉劑；d.雙擠共模通過雙擠共模在各自形成膜的狀態(tài)下相互合成，啟動動力裝置，調(diào)整溫度至成形溫度，原料成形溫度為120-180℃之間，然后啟動牽引裝置，粘接層和補強層粘和在一起，粘接層厚度為0.15-0.30mm之間，補強層厚度在0.20-1.00mm之間，粘接層和補強層厚度比例為1∶2.5-3.5；；2、骨架層滌綸長絲編織層的編織合股機按股數(shù)要求并調(diào)整張力使之一致，然后由慢至快啟動動力裝置；編織機按聚氨酯軟管規(guī)格，適用設(shè)備可分為20錠、24錠、36錠、48錠四種；a.合股機、編織機運行準備各個潤滑部位加注機油和黃油，啟動電機，確保各部件運轉(zhuǎn)正常；b.上線緯線的設(shè)計選用了PE1667dtex工業(yè)滌綸長絲和AJY1111dtex噴流長絲。經(jīng)線設(shè)計選用7股PE1667dtex工業(yè)滌綸長絲與3股AJY1111dtex噴流長絲混捻。按規(guī)格要求把合出的線軸裝在錠子上，并調(diào)整錠子張力；c.編織采用綾織編織的方法編織骨架層，這樣編制的骨架層在保證強度的情況下更加柔軟。
3、編織層與防護層復(fù)合工藝a.準備將外層聚氨酯軟管穿過骨架層，b.粘接向外層注入壓縮空氣，使內(nèi)層與骨架層均勻結(jié)合，用專用設(shè)備向內(nèi)層注入蒸汽，蒸汽溫度控制在125-130℃，使外層與骨架層粘接在一起；c.翻帶將粘接好外層的軟管，內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)至外側(cè)形成防護外層；d.打孔在翻轉(zhuǎn)過的復(fù)合軟管外層打出許多小孔，讓其在進行下道粘接工序時排出二層復(fù)合層之間的空氣；e.粘接將內(nèi)層聚氨酯軟管穿過骨架層，向內(nèi)層注入壓縮空氣，使內(nèi)層與骨架層均勻結(jié)合，用專用設(shè)備向內(nèi)層注入蒸汽，蒸汽溫度控制在125-130℃，使內(nèi)外層粘接在一起。
最后折疊成“之”字形成捆并做好標識，包裝完畢后，妥善放置。
權(quán)利要求
1.一種輸水軟管，它由外層、骨架層、內(nèi)層增強層和外保護層組成，其特征是外層為薄壁的聚氨酯雙層復(fù)合軟管，骨架層為滌綸長絲編織層，內(nèi)層為薄壁聚氨酯雙層復(fù)合軟管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸水軟管，其特征是所述中間增強層為滌綸長絲編織層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸水軟管，其特征是所述的聚氨酯軟管為粘接層和補強層雙擠共模成形，粘接層厚度為0.10-0.30mm之間，補強層厚度在0.25-1.00mm之間，粘接層和補強層厚度比例為1∶2.5-3.5。
4.一種如權(quán)利要求1、2或3所述的一種輸水軟管的制造方法，其特征是它包括如下步驟A.雙擠共模成形工藝a.軟管備料采用無色透明的聚氨酯顆粒，補強層牌號8190(流動點175℃左右)，粘結(jié)層牌號6075(流動點120-125℃)；b.擠出機預(yù)熱擠出機在開機前預(yù)熱2-3小時，其設(shè)定溫度比成型溫度高10-20℃；c.添加材料可直接加入不超過3％的色母料和不超過0.5％的防霉劑；d.雙擠共模成型通過雙擠共模在各自形成膜的狀態(tài)下相互合成，啟動動力裝置，調(diào)整溫度至成型溫度，原料成型溫度為120-180℃之間，然后啟動牽引裝置，粘接層和補強層粘和在一起；B.編織工藝a.選料緯線的設(shè)計選用了PE1667dtex工業(yè)滌綸長絲和AJY1111dtex噴流長絲，經(jīng)線設(shè)計選用7股PE1667dtex工業(yè)滌綸長絲與3股AJY1111dtex噴流長絲混捻。b.編織采用綾織編織的方法編織骨架層，這樣編制的骨架層在保證強度的情況下更加柔軟。C.編織層與防護層復(fù)合工藝a.準備將外層聚氨酯軟管穿過骨架層，b.粘接向外層注入壓縮空氣，使內(nèi)外層與骨架層均勻結(jié)合；用專用設(shè)備向外層吹入蒸汽，蒸汽溫度控制在125-130℃，使內(nèi)外層與骨架層緊密粘接在一起；c.翻帶將粘接好外層的軟管，內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)至外側(cè)形成防護外層；d.打孔在翻轉(zhuǎn)過的復(fù)合軟管外層打出許多小孔，讓其在進行下道粘接工序時排出二層復(fù)合層之間的空氣；e.粘接將內(nèi)層聚氨酯軟管穿過骨架層，向內(nèi)層注入壓縮空氣，使內(nèi)層與骨架層結(jié)合，用專用設(shè)備向內(nèi)層吹入蒸汽，蒸汽溫度控制在125-130℃，使內(nèi)外層粘接在一起。
5.一種如權(quán)利要求3所述的一種輸水軟管的制造方法，其特征是它包括如下計算步驟a.緯密計算輸水軟管爆破時所受的力為(取10cm長一段)設(shè)計的緯線根數(shù)N在能截取的10cm段總的抗拉強度要大于爆破時的拉力。2×N×850×0.95÷9.8＝6021.12×1.02N＝37.3所以取緯線38根，緯密為38P/10cm。注850為7股PE1667dtex工業(yè)滌綸長絲和3股AJY1111dtex噴流長絲捻合后的最小斷裂強度，該數(shù)值由本公司實驗室測得。0.95為緯線在編織過程中由于強度的損失而對實際強度的修正系數(shù)。1.02為安全系數(shù)，使輸水軟管的爆破壓力大于4.8MPa。b.經(jīng)密設(shè)計在編織層的設(shè)計中，經(jīng)線是包著緯線的，所以經(jīng)線可以與防護層直接接觸，只需在所選的經(jīng)線PE1667dtcx工業(yè)滌綸長絲中加入SE20s的滌綸短絲就可增加剝離力了，不過先要解決二種滌綸絲的張力問題，然后才可捻合。取并列進入圓織機同一柵格的經(jīng)線一根為PE1667T/3股、另一根為PE1667T/2股和SE20s/4股混捻，前者的拉伸斷裂強度為360N，后者為280N，則合起來為360+280＝640N。設(shè)要達到爆破壓力時所需合起來的經(jīng)線為N根，則{640×N÷[π(128÷2÷10)2]}×0.55＞48N＞171.96 取172根。但由于輸水軟管在跨橋、上山坡等操作過程中，所受到的軸向拉力需100000N以上，所以經(jīng)線N＞(100000÷640)×0.55×1.08＝306.7(根)跟據(jù)圓織機編織層的經(jīng)面斜紋織法，N定為307根，此種織法編織層較柔軟。注0.55為編織系數(shù)、1.08為安全系數(shù)。
6.一種如權(quán)利要求3所述的一種輸水軟管的制造方法，其特征是編織工藝為采用綾織編織的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種輸水軟管及其制造方法。軟管由外層、骨架層、內(nèi)層組成，其特征是外層為薄壁的聚氨酯雙層復(fù)合軟管，骨架層為滌綸長絲編織層，內(nèi)層為薄壁聚氨酯雙層復(fù)合軟管，輸水軟管及其制造方法包括內(nèi)層和外層采用雙擠共模成形工藝，骨架層為滌綸長絲編織層，最后采用編織層與防護層復(fù)合工藝制成產(chǎn)品。
文檔編號B29C47/06GK1991226SQ20051011234
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者李忠東, 葛介良, 徐文根, 莊國忠, 龔衛(wèi)興, 高瑞林, 趙永平, 黃浦, 高雷 申請人:中國人民解放軍總后勤部建筑工程研究所, 上海華森消防水帶有限公司