[发明专利]软管及管子的增强

说明书

本发明涉及诸如用于气压和液压用途的柔性软管这样的聚合物和橡胶产品的增强。但是，可以理解本发明也可应用到由聚合物材料制成的相对刚性的管子的增强。本发明特别涉及使用特殊织物来增强软管或管子。

已知用所谓的“轮胎帘线”来增强诸如车辆轮胎和液压软管这样的橡胶制品。轮胎帘线一般包括许多平行的织物粗线(cord)或“纱线(ends)”这些粗线或纱线在压延成型的过程中嵌入橡胶片内以便产生增强产品，该产品于是就适于应用到轮胎或软管预成型坯。粗线嵌入到橡胶片内是必须的以将粗线置于稳定和坚固的形态并便于后续的操作。

压延成型过程本身是相对劳动密集型和能量密集型的工作，同时一般会导致粗线与橡胶薄片的浪费。特别是，在每次压延成型生产过程的任一端及边缘通常存在材料的损失。因而，这就非常希望提供一种新的、替代的增强产品和方法，该方法不需要传统的压延成型操作。本发明的目标恰恰就是提供这样一种产品和方法。

根据一个方面本发明提供一种在制造具有聚合物材料基体的软管和管子中使用的增强织物，所述增强织物包括一批沿织物纵向方向排列布置的基本平行的增强丝和许多使增强丝互连的横向和/或斜向丝。增强织物是稳定的织物以便通过用增强织物包裹预成型坯而直接贴到软管或管子的预成型坯的聚合物基体上。增强织物适合于通过基本上比增强丝轻的横向和/或斜向丝，并且通过使增强织物的至少一个表面增粘以便粘结到软管或管子预成型坯(pre-form)的聚合物基体上而直接贴到预成型坯的聚合物基体上。在此处使用的术语“粘结(adhesion)”并不意味在预成型坯的聚合物基体和增强织物之间达到特别强的粘合(bond)，使用术语“粘结”是用来表示为使增强织物在后续制造工序中保持在软管或管子的预成型坯上的适当位置上而需要的一定程度的粘贴性。

除了增强织物的至少一个表面增粘(tackifying)外可对纵向增强丝或整个增强织物施加化学涂层(chemical finish)以确保软管或管子完全制造以后增强丝结实地粘到软管或管子的聚合物基体上，化学涂层可在增粘工序之前或与其同时实施。

本发明的增强丝典型地在织物中排列布置成经线，而互连丝则典型地排列布置成横向纬线和/或与经线成一角度延伸的斜向丝。增强丝典型地是比较重的粗线，而互连丝基本上比较轻，并可能与普通的单线一样轻，在本发明的语境中，“较轻”意味着横向和/或斜向丝比纵向增强丝的重量小很多。这就典型地导致横向和/或斜向丝具有比增强丝低许多的拉伸强度。

增强丝或粗线可以是各种天然的和合成的丝或单丝中的任一种，最好是由尼龙、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、芳族聚酰胺聚乙酸乙烯酯、人造丝、棉、碳、金属或玻璃中的任何一种或多种构成，纬线和/或斜向丝不是关键的，同时在实际上任何能牢固地将增强粗线保持在织物中的一种都能满足要求。此外，与传统轮胎帘线相反，在本发明的织物中的增强丝最好是低捻丝，这些丝提供较低的弹性继而在加压软管的应用中表现出较小的伸长。

增强织物可只在一个表面增粘，但是最好在二表面上增粘。例如，整个织物可以用增粘的物质浸渍。在本文中，如在本领域中已知的，增粘的表面就是通过小的压力就会粘贴到另一表面上的表面。在本发明的一个特殊的最佳形式中增强织物的丝通过涂敷涂层来增粘，该涂层增大了整个织物的牢固稳定性和/或促进织物在软管或管子预成型坯形成/制造时粘结到软管或管子预成型坯的聚合物基质上。涂层物质本身最好是与软管的聚合物相同或相容的液体。织物的涂敷操作可以通过浸沾或喷涂整个织物来实施。或者，增强丝本身在它们结合到增强织物中之前被单独地处理或涂覆。

增强织物可以根据各种已知的织物构造来构成，包括机织的(woven)、针织的(knitted)、捻搓无纬的(laid)、编织的(braided)、缝编的(stitched)、缝制的(sewed)和非织造的(non-woven)构造。在本发明的一个最佳实施例中织物具有机织或针织纬丝/线。织物可能还包括引纬。在另一个特别优选的实施例中，增强织物具有捻搓无纬的构造，使用集合地处理的丝以便它们在织物中粘在一起。丝的这种处理也可以是涂层操作。最好是，对捻搓的丝的涂层既用于使捻搓的丝粘结成为相对坚实的无纬织物构造还用于给与织物粘性，也就是对软管预成型坯的聚合物基体的适当的粘结性以便它直接地贴到其上。