專利名稱：一種耐壓橡膠軟管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橡膠工業(yè)中的膠管產(chǎn)品以及制造方法。具體地說，涉及耐壓編織橡膠軟管及其制備方法。
背景技術(shù)：
橡膠軟管是一類大宗橡膠制品，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各部門，用以輸送氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)等物質(zhì)，按其工作時(shí)承受壓力的不同，分為耐壓膠管、低壓膠管(工作壓力0.5MPa以下)和負(fù)壓膠管(內(nèi)壓低于大氣壓)；按其斷面結(jié)構(gòu)的不同，分為無增強(qiáng)骨架層的純膠管和帶各種增強(qiáng)骨架(夾布、編織、針織、圓織等)的增強(qiáng)膠管。一般耐壓膠管多采用帶增強(qiáng)骨架層的結(jié)構(gòu)。增強(qiáng)層賦予膠管耐壓強(qiáng)度，起承受壓力的作用，是膠管的關(guān)鍵部件之一。纖維編織增強(qiáng)是目前膠管生產(chǎn)應(yīng)用較為廣泛的一種形式。它制造工藝比較簡(jiǎn)單、成熟，產(chǎn)品的耐壓強(qiáng)度雖不及鋼絲編織膠管，但柔軟性優(yōu)于后者，便于制成各種大小口徑的耐壓膠管。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，作為機(jī)械裝置重要配件的膠管，其工作條件變得越來越苛刻，要承受的壓力也越來越高。以纖維編織增強(qiáng)的膠管，其耐壓性能一般可以達(dá)到4.90～7.85MPa(50～80kg/cm2)，要達(dá)到更高的耐壓強(qiáng)度就得以鋼絲編織增強(qiáng)(參見《橡膠工業(yè)辭典》，化學(xué)工業(yè)出版社，1989年第一版，p20)。但是，有些機(jī)械裝置(例如高檔轎車中使用的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向膠管)，在設(shè)計(jì)上就要求采用纖維編織增強(qiáng)膠管，可是耐壓性能要求達(dá)到7.0MPa以上。眾所周知，編織工藝對(duì)制得的編織膠管的耐壓性能有重要影響，這時(shí)適當(dāng)掌握編織張力是相當(dāng)關(guān)鍵的，對(duì)口徑較小耐壓要求不高的的普通膠管，其張力可以控制在5N/錠以下，對(duì)耐壓要求較高的耐壓膠管，其編織張力需適當(dāng)增加(參見《橡膠工業(yè)手冊(cè)》，修訂版，第五分冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，1993年，p399)。目前通常采用的是直接編織工藝方法，其工藝流程為內(nèi)膠層擠出→停放→編織→停放→外膠擠出。
即內(nèi)膠層擠出后停放一段時(shí)間，然后直接編織纖維，為了達(dá)到編織花紋平整、均勻，需給予編織出線一定張力(在編織機(jī)錠子上設(shè)有張力調(diào)節(jié)裝置)，如上所述，這時(shí)的張力越大，纖維越緊，編織越均勻，膠管的耐壓性能也越高，但這樣一來存在如下問題1.編織出線張力過大，纖維容易嵌入內(nèi)膠層。
2.編織后，管坯不能停放時(shí)間過長(zhǎng)，內(nèi)膠層由于受編織壓應(yīng)力的關(guān)系，會(huì)從編織層孔隙中滲出。
3.涂漿后的管坯，必須立即擠出外膠，否則內(nèi)膠層更容易從編織層孔隙中滲出。
4.在出線張力過大的情況下，中途產(chǎn)生管坯趕膠堆積現(xiàn)象，出現(xiàn)外徑大小不一的不良狀況(注趕膠是指內(nèi)膠層管坯在編織過程中受編織出線張力的作用朝著膠管運(yùn)動(dòng)的反方向逐漸延伸的現(xiàn)象，過量趕膠將使內(nèi)管坯尺寸發(fā)生扭曲，影響膠管的質(zhì)量)。
5.編織張力過小，編織層浮松，增強(qiáng)效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述傳統(tǒng)編織工藝的局限，確保能夠以較高的編織出線張力制取以編織增強(qiáng)層緊密、勻稱、花紋直、管坯柔軟輕便、耐壓強(qiáng)度高為特色的纖維編織膠管，本發(fā)明者對(duì)膠管的編織工藝作了銳意改進(jìn)，遂達(dá)成本發(fā)明。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，即它屬于一種構(gòu)成包括內(nèi)膠層、增強(qiáng)層和外膠層的耐壓編織橡膠軟管及其制造方法，其特征是，在擠出內(nèi)膠層后，即對(duì)內(nèi)膠層進(jìn)行冷凍處理，然后再在經(jīng)冷凍處理的內(nèi)膠層上編織纖維增強(qiáng)層，最后包覆外膠層。也就是說，它的工藝流程為內(nèi)膠層擠出→停放→冷凍→編織→停放→擠出外膠。按照這套工藝，在用擠出機(jī)擠出成型內(nèi)膠層管坯后，在移送編織機(jī)編織纖維增強(qiáng)層之前，先讓它經(jīng)過一個(gè)冷凍槽進(jìn)行冷凍處理。由于橡膠屬于高分子彈性體，在冷凍下會(huì)發(fā)生大分子的結(jié)晶或玻璃化轉(zhuǎn)變，失去彈性而呈僵硬狀態(tài)，于是管坯堅(jiān)挺，在這種情況下進(jìn)行纖維的編織作業(yè)，可適當(dāng)加大編織出線張力，從而可以制得緊密、勻稱、花紋平直的增強(qiáng)骨架編織層。
所述冷凍槽夾套內(nèi)可以使用干冰或液氮作為冷源，把冷凍槽內(nèi)的溫度控制在-5℃～-50℃范圍內(nèi)，優(yōu)選控制在-10℃～-25℃范圍內(nèi)，具體應(yīng)視內(nèi)膠層膠坯所用橡膠聚合物的性質(zhì)而定。為防止在編織過程中內(nèi)膠層管坯表面溫度發(fā)生太大波動(dòng)，應(yīng)適當(dāng)控制編織前進(jìn)速度，即該速度宜控制為0.5～3m/s；優(yōu)選控制為1.0～2m/s。按本工藝制成的耐壓編織橡膠軟管的構(gòu)成包括內(nèi)膠層、編織增強(qiáng)層和外膠層，其特征是，在進(jìn)行編織增強(qiáng)層的編織前，內(nèi)膠層經(jīng)過冷凍處理。
根據(jù)上述，與傳統(tǒng)的膠管及編織工藝相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，基本上可概括如下1.由于可以提高編織出線張力，編織的纖維層緊密、均勻、無松緊現(xiàn)象。
2.編織時(shí)管坯處于僵硬狀態(tài)，編織后無受壓應(yīng)力作用，不容易外滲。
3.無中途趕膠起凸現(xiàn)象發(fā)生，從而保證了管坯外徑均勻。
4.編織后可延長(zhǎng)停放時(shí)間，有利于大生產(chǎn)周轉(zhuǎn)。
下面結(jié)合附圖，以實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明決不局限于實(shí)施例。


圖1是本發(fā)明橡膠軟管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為冷凍編織過程示意圖。圖中標(biāo)號(hào)為1——外膠層；2——增強(qiáng)層；3——內(nèi)膠層；4——編織機(jī)；5——編織出線；6——編織層；7——編織錠子；8——冷凍槽具體實(shí)施方式
實(shí)施例參見附圖1和2，以汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用膠管的生產(chǎn)為例，該種膠管要求爆破強(qiáng)度≥7.0MPa，通常采用滌綸長(zhǎng)絲纖維編織增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，以往使用直接編織方式，編織層較松，耐壓強(qiáng)度低，一般爆破強(qiáng)度為7.5MPa，工藝過程中途各環(huán)節(jié)停放時(shí)間較短，易造成內(nèi)膠層從管坯編織層孔隙中滲出，導(dǎo)致膠管硫化后外膠層與編織層有空隙起泡等不良缺陷，現(xiàn)改用本發(fā)明工藝，即在用擠出機(jī)成型好內(nèi)膠層管坯3后，送往編織機(jī)4進(jìn)行編織之前，先讓它通過一個(gè)冷凍槽8進(jìn)行冷凍處理，冷凍槽采用干冰夾套，控制冷凍槽內(nèi)腔溫度為-20±3℃，編織前進(jìn)速度為1.5±0.2m/s左右，管坯表面溫度為-10±2℃，得到的管坯表面上的編織層6的編織花紋平直、均勻、緊密，膠管的爆破強(qiáng)度達(dá)10.0MPa，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，性能大大提高。
權(quán)利要求
1.一種耐壓橡膠軟管，構(gòu)成包括內(nèi)膠層、編織增強(qiáng)層和外膠層，其特征在于在進(jìn)行編織增強(qiáng)層的編織前，內(nèi)膠層經(jīng)過冷凍處理。
2.一種耐壓橡膠軟管的制造方法，其特征在于在擠出內(nèi)膠層后，即對(duì)內(nèi)膠層進(jìn)行冷凍處理，然后再在經(jīng)冷凍處理的內(nèi)膠層上編織纖維增強(qiáng)層，最后包覆外膠層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橡膠軟管的制造方法，其特征在于，所述的內(nèi)膠層經(jīng)擠出機(jī)擠出成型后，經(jīng)過一個(gè)冷凍槽進(jìn)行冷凍處理，然后再移送入編織機(jī)，進(jìn)行纖維增強(qiáng)層的編織。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的橡膠軟管的制造方法，其特征在于，所述冷凍槽內(nèi)的溫度控制為-5℃～-50℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的橡膠軟管的制造方法，其特征在于所述冷凍槽內(nèi)的溫度優(yōu)選控制為-10℃～-25℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的橡膠軟管的制造方法，其特征在于所述冷凍槽使用干冰作為冷源。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的橡膠軟管的制造方法，其特征在于所述冷凍槽使用液氮作為冷源。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的橡膠軟管的制造方法，其特征在于在內(nèi)膠層移送入編織機(jī)后，通過控制編織前進(jìn)速度來控制內(nèi)膠層管坯表面溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的橡膠軟管的制造方法，其特征在于所述的編織前進(jìn)速度宜控制為0.5～3m/s。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的橡膠軟管的制造方法，其特征是，所述的編織前進(jìn)速度優(yōu)選控制為1.0～2m/s。
全文摘要
一種構(gòu)成包括內(nèi)膠層、增強(qiáng)層和外膠層的耐壓編織橡膠軟管及其制造方法，其特征是，在擠出內(nèi)膠層后，即對(duì)內(nèi)膠層進(jìn)行冷凍處理，該冷凍處理在一個(gè)冷凍槽內(nèi)進(jìn)行，冷凍槽使用干冰或液氮為冷源，冷凍槽內(nèi)溫度控制為－5℃～－50℃，優(yōu)選－10℃～－25℃。內(nèi)膠層移送入編織機(jī)后，通過控制編織前進(jìn)速度來控制內(nèi)膠層管坯表面溫度，編織前進(jìn)速度控制為0.5～3m/s，優(yōu)選1.0～2m/s。用該法制得的橡膠軟管，其編織增強(qiáng)層緊密、均勻、花紋平直，成品的耐壓強(qiáng)度高。
文檔編號(hào)F16L11/08GK1690497SQ200410017889
公開日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2004年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月23日
發(fā)明者張利斌 申請(qǐng)人:上海尚翔汽車膠管有限公司