壓蓋填料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用作泵、閥等流體設(shè)備的密封部件的壓蓋填料。
【背景技術(shù)】
[0002]作為在泵、閥等流體設(shè)備的軸封部等使用的壓蓋填料或其使用的線(編織線)所涉及的現(xiàn)有技術(shù)，通常如專利文獻(xiàn)I公開的那樣公知有使用膨脹石墨的技術(shù)。膨脹石墨具有如下的有點(diǎn):柔軟性、耐藥品性優(yōu)良，粘附度高，耐高溫；但是存在抗拉強(qiáng)度非常小、脆而易折損的缺點(diǎn)。
[0003]因此，制作了由強(qiáng)度強(qiáng)和耐磨損的纖維形成的線，或?qū)⑦@些線捻制或編織而形成帶狀的壓蓋填料。例如，公知有使用在專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3所公開的丙烯酸纖維的技術(shù)。作為這些有機(jī)纖維除了丙烯酸或丙烯酸類的纖維之外，還考慮使用粘膠、纖維素、麻、棉、聚乙烯醇等各種纖維。
[0004]作為有機(jī)纖維的特征，根據(jù)材料的不同，存在高強(qiáng)度、耐磨損，耐熱性低、吸濕性低，耐高溫、耐藥品性優(yōu)良，抗紫外線性弱，阻力強(qiáng)等各種特性。因此，要求根據(jù)與用途相符的材料選擇纖維材料。
[0005]S卩，對形成線的纖維(有機(jī)纖維)有如下要求:將壓蓋填料和泵等流體設(shè)備的軸之間滑動(dòng)時(shí)的重要因素的摩擦(摩擦系數(shù))減小到一定程度，或使線具有對與壓蓋部或軸的適應(yīng)性起到重要作用的柔軟性。
[0006]因此，如專利文獻(xiàn)4公開的那樣，作為表示要求各種特性的纖維的特性的一個(gè)要素，存在極限氧指數(shù)(LOI)。極限氧指數(shù)是獲知塑料或者纖維等材料的燃燒難易程度的評(píng)價(jià)方法之一，使空氣的“氮分子/氧分子”的比變化，求出能夠引起著火的極限的氧濃度，即極限氧指數(shù)(LO1-Limiting Oxygen Index)。
[0007]專利文獻(xiàn)1:JP特開昭59-068387號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:JP特開平11-217723號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:JP特開平09-078375號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)4:JP特開2013-067920號(hào)公報(bào)【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]因此，本實(shí)用新型的目的在于，在形成使用有機(jī)纖維等纖維所制成的線的壓蓋填料時(shí)，通過找出需要的特性的優(yōu)劣與極限氧指數(shù)的值之間的關(guān)系且進(jìn)行適當(dāng)?shù)囟x，來得到具有所需要的特性的更好的壓蓋填料。
[0012]技術(shù)方案I的實(shí)用新型的壓蓋填料，其特征在于，該壓蓋填料是對單個(gè)或多個(gè)線Y進(jìn)行捻制或編織而成的，所述線Y是對極限氧指數(shù)為21?30的纖維s進(jìn)行加捻而成的。
[0013]技術(shù)方案2的實(shí)用新型，在技術(shù)方案I記載的壓蓋填料中，所述極限氧指數(shù)為22 ?26。
[0014]技術(shù)方案3的實(shí)用新型，在技術(shù)方案I記載的壓蓋填料中，所述纖維s包括扁平率f被定義為1.1?2的纖維，所述扁平率f為，在用相互平行的兩條直線L1、L2夾持該纖維的纖維剖面的狀態(tài)下的所述兩條直線L1、L2之間的間隔的最大值a除以最小值b而得到的值。
[0015]技術(shù)方案4的實(shí)用新型，在技術(shù)方案3記載的壓蓋填料中，所述扁平率f被定義為1.4 ?1.6ο
[0016]技術(shù)方案5的實(shí)用新型，在技術(shù)方案I至4中任一項(xiàng)記載的壓蓋填料中，所述纖維s包括在剖面形狀具有I處以上的凹部的纖維。
[0017]技術(shù)方案6的實(shí)用新型，在技術(shù)方案5記載的壓蓋填料中，所述凹部I的深度為0.4 μ m以上。
[0018]技術(shù)方案7的實(shí)用新型，在技術(shù)方案5或6記載的壓蓋填料中，所述纖維的剖面形狀為蠶豆形，所述凹部為I處。
[0019]技術(shù)方案8的實(shí)用新型，在技術(shù)方案5或6記載的壓蓋填料中，所述纖維的剖面形狀為葫蘆形，所述凹部為兩處。
[0020]根據(jù)技術(shù)方案I的實(shí)用新型，由于纖維的極限氧指數(shù)為21以上，所以能夠減小摩擦系數(shù)。因此，使用該線形成壓蓋填料具有能夠減小與軸等的滑動(dòng)部件之間的摩擦的優(yōu)點(diǎn)。
[0021]另外，由于纖維的極限氧指數(shù)為30以下，所以能夠得到富有柔軟性的線。因此，使用該線形成壓蓋填料與軸等滑動(dòng)部件之間的適應(yīng)性良好，具有泄漏少、密封性優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)。
[0022]結(jié)果，在對使用有機(jī)纖維等纖維所制成的線進(jìn)行捻制或編織形成壓蓋填料時(shí)，通過找出需要的特性的優(yōu)劣與極限氧指數(shù)的值之間的關(guān)系且進(jìn)行適當(dāng)?shù)囟x，來提供具有所需要的特性的更好的壓蓋填料。
[0023]另外，如技術(shù)方案2，只要極限氧指數(shù)為22?26，則能夠提供進(jìn)一步強(qiáng)化技術(shù)方案I的結(jié)構(gòu)的所述作用效果的壓蓋填料。
[0024]根據(jù)技術(shù)方案3的實(shí)用新型，對于將加捻扁平率f為f彡1.1的纖維而成線進(jìn)行捻制或編織形成的壓蓋填料，易于保持含浸材料，并且使用2的纖維形成的壓蓋填料，能夠使應(yīng)力緩和變得足夠小，能夠確保以及維持密封所需要的應(yīng)力。
[0025]因此，若存在50%以上的1.1彡f彡2的纖維，則能夠得到上述的作用效果即V“易于保持含浸材料”以及z “確保以及維持密封所需要的應(yīng)力”。另外，若1.1 < f < 2的纖維存在50%以上，則能夠突出地得到上述作用效果V、z。
[0026]此時(shí)，如技術(shù)方案4那樣，若1.4彡f彡1.6，則能夠強(qiáng)化上述作用效果V、z。
[0027]根據(jù)技術(shù)方案5的實(shí)用新型，由于存在具有I處以上的凹部的纖維，所以能夠在該凹部保持含浸材料。另外，由于使用具有該I處以上的凹部的纖維包括50%以上的線構(gòu)成壓蓋填料，所以能夠提供實(shí)質(zhì)上發(fā)揮能夠保持含浸材料的優(yōu)點(diǎn)的壓蓋填料。另外，若具有I處以上的凹部I的纖維為50%以上，則更突出地得到上述作用效果即w “能夠保持含浸材料的優(yōu)點(diǎn)”，由此優(yōu)選。
[0028]此時(shí)，如技術(shù)方案6，為了易于保持含浸材料，優(yōu)選凹部的深度為0.4 μπι以上。另夕卜，更優(yōu)選為0.6 μπι以上。
[0029]如技術(shù)方案7，使用的纖維可以包括丙烯酸類纖維，另外，如技術(shù)方案8，優(yōu)選丙烯酸類纖維為丙烯腈醋酸乙烯酯共聚物纖維。
【附圖說明】
[0030]圖1是表示單纖維的剖面形狀的剖視圖。
[0031]圖2是表示纖維的剖面形狀和扁平率的圖。
[0032]圖3是表示泄漏試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0033]圖4是表示圖3的泄漏試驗(yàn)部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖5是表示應(yīng)力緩和試驗(yàn)機(jī)的示意圖。
[0035]圖6是表示摩擦試驗(yàn)裝置的示意圖。
[0036]圖7是表示泄漏試驗(yàn)以及摩擦試驗(yàn)的各結(jié)果的圖表。
[0037]圖8是表示圖7所示的各試驗(yàn)結(jié)果的坐標(biāo)圖。
[0038]圖9是表示扁平率與含浸率(rate of impregnat1n)及應(yīng)力緩和之間的關(guān)系的圖表。
[0039]圖10是表不圖9所不的各關(guān)系的坐標(biāo)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面，一邊參照附圖一邊說明本實(shí)用新型的壓蓋填料的實(shí)施方式。此外，下面，將極限氧指數(shù)簡稱為“L0I”。
[0041][第一實(shí)施方式]
[0042]第一實(shí)施方式的壓蓋填料的特征在于，其是對單個(gè)或多個(gè)加捻(twisting)LOI為21?30的纖維而成的線進(jìn)行捻制或編織而成。即，纖維的LOI的值e滿足21 < e < 30的條件。
[0043]作為LOI的值e滿足21 < e < 30的條件的纖維列舉有丙烯酸纖維、丙烯酸類纖維、粘膠、纖維素、麻、棉、聚乙烯醇。
[0044]丙烯酸纖維包括由含有50重量％以上的丙烯腈聚合物形成的物質(zhì)。聚合物只要含有50重量％以上丙烯腈即可，可以是丙烯腈和能夠與丙烯腈共聚的不飽和單體形成的共聚物。
[0045]作為能夠與丙烯腈共聚的不飽和單體，可例舉:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸羥丙酯等丙烯酸酯；甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯等甲基丙烯酸酯；丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、苯乙烯、乙烯基甲苯、醋酸乙稀醋、氯乙稀、偏氯乙稀、溴乙稀、偏溴乙稀、氟乙稀、偏氟乙稀等不飽和單體等。
[0046]另外，作為共聚的單體，可例舉:對磺苯基甲代稀丙醚(p-sulfophenylmetallylether)、甲代稀丙橫酸(methallyl sulfonic acid)、稀丙橫酸(allyl sulfonicacid)、苯乙稀磺酸(styrenesulfonic acid)、2_丙稀酰胺_2_甲基丙磺酸(2-acryIamido-2-methylpropane Sulfonic acid)、以及它們的喊金屬鹽等。
[0047]另外，在調(diào)整所述纖維的LOI值e時(shí)，能夠使用使所述纖維在溫度200°C至400°C的空氣環(huán)境中暴露I個(gè)小時(shí)至10個(gè)小時(shí)的方法。
[0048]接著，說明纖維的扁平率。
[0049]如圖1、圖2所示，構(gòu)成第一實(shí)施方式的線的纖維(單纖維)s包括扁平率定義為f=1.1?2的纖維，其中扁平率為在相互平行的兩條直線L1、L2夾持纖維剖面的狀態(tài)下的兩條直線L1、L2彼此之間的間隔的最大值a除以最小值b而得到的值。
[0050]S卩，在具有圖2所示的蠶豆?fàn)畹钠拭嫘螤畹睦w維s的情況下，相互平行的兩條直線L1、L2之間的間隔中的最大值為a，最小值為b。并且，此時(shí)的扁平率f= (a/b)。
[0051]只要存在上述的扁平率f滿足1.1 < f < 2的纖維，就能夠得到上述作用效果V、z，只要1.1 < f < 2的纖維存在50%以上，就能夠明顯地得到上述作用效果v、z，因此更優(yōu)選。
[0052]例如，在構(gòu)成線Y的纖維數(shù)為100根的情況下，扁平率f滿足1.f < 2的纖維為50根以上。此外，若扁平率f被定義為f = 1.4?1.6，則更好。
[0053]如圖2所示，形成線的纖維(單纖維)s包括剖面形狀具有I處以上的凹部I (蠶豆?fàn)?的纖維。若存在具有I處以上的凹部I的纖維，則能夠?qū)嵸|(zhì)得到上述作用效果W，并且若具有I處以上的凹部的纖維存在50%以上，則能夠明顯地得到上述作用效果W，因此優(yōu)選。
[0054]纖維s的剖面形狀可以呈葫蘆形等，凹部I具有2處以上。如圖2所示，為了通過凹部I有效保持含浸材料，優(yōu)選凹部I的深度h彡0.4 μ m。更優(yōu)選h彡0.6 μ m。
[0055]雖然省略了圖示，但是在沒有凹部(凹入)的剖面形狀的纖維中，扁平率f滿足l.0SfSl.7，剖面形狀僅由曲線形成。另外，蠶豆?fàn)畹染哂蠭處以上凹部的剖面形狀的纖維的扁平率f滿足1.1彡f彡4，其中大多滿足1.2彡f彡1.7。
[0056]纖維(單纖維)s的剖面的直徑為17±3 μπι，長度為128±20 μπι。另外，纖度為2旦尼爾。對纖維進(jìn)行紡紗而形成的單紗，通過90回/m的初捻(下?lián)? )，其重量為0.Hg/mo捻制3根單紗而形成的線通過40回/m的復(fù)捻(上撚9 )，其重量為0.43g/m。另外，通過由8根線形成的方形編織(square braid)、由16根線形成的圓形編織(round braid)、由32根線形成的交錯(cuò)編織(interlocking braid)等形成帶狀的壓蓋填料(填料編織品)。
[0057]關(guān)于含浸，如下進(jìn)行處理。將本實(shí)用新