[发明专利]织物外套和其用于磨损保护的应用

说明书

本发明涉及在一导管例如管子或柔性软管上织物外套或其它物件的使用，以便提供耐磨损性或其它形式的保护，例如撞击保护或割破保护，此外也涉及适合于这种使用的各种织物外套。本发明的一个方面涉及各种沿圆周方向可热收缩的织造织物外套，用以对导管提供磨损保护。导管可以是流体导管或电力导管，或其它细长的导管形式，象电导线束或导线系统，或电缆或光缆。

经常发现对各种软管等的机械保护是很必要的，因为单一材料很难提供所希望的各种性能。例如一般软管必须是不渗透流体的、柔性的和耐热的。具有这些性能的较好的材料往往有较差的耐磨性和耐割破性。

美国专利5413149号(本特莱哈瑞斯(Bentley Harris))公开一种柔性抗扭结成形的织物产品，用以保护和/或覆盖电缆。导管和导线等。该成形的织物有一壁部分，它包括相对于成形产品的纵轴线以螺旋构形弹性定形中的长丝。此壁部分也可以包括以圆周形环箍形式的长丝，其形状和尺寸与成形产品的横断面形状基本一致，为获得弹性定形，将热塑性的长丝加热到它们的玻璃转化点以上的温度，然后冷却造成长丝的重结晶或“定形”。那么所获得的产品有了所要求的螺旋弹性偏压。这称之为“弹性记忆”。虽然在美国专利5413149号中公开的产品对许多用途是满意的，但我们已经发现将这些产品放到所要保护的导管上可能是困难的。一般说来在该产品的每一端将需要某些固定装置如一小段可热收缩的管子。

另一种先有技术产品称为“埃克斯潘多(ExPando)”，也公开于美国专利5413149号中。这种产品是一开式编织物，当其纵向被压缩时径向上就膨胀，反之亦然。因此将它纵向压缩，推压覆盖到要保护的软管上，然后纵向拉伸。然而必须用某些附加的机构将它的两端固定就位。

我现在已发现另一种抗磨损方法，它利用织物产品的热收缩性。因此本发明的一个方面提供使用可热收缩的织物外套，使导管例如管子或柔性软管具有抗磨或抗冲击或抗割破性能。

应该注意，虽然“热收缩”利用“弹性记忆”的性质，在美国专利5413149号中所公开的弹性定形并不能导致得到可热收缩外套。事实上，因为它是通过该定形工艺将它固定为螺旋构形的，对先有技术产品的热效应，假如有的话，会造成它的径向膨胀。在这方面和在其它先有技术的做法明显地与本发明不同。

各种织物设计可应用在本发明中，但是我选择使用织物，特别是平纹织物。虽然其它织物如2/2斜纹也是适宜的。当利用织物时，我选择一组纤维基本上平行于外套的长度，另一组纤维基本上沿外套的圆周。如果要在生产线上连续制造此种外套，将要求(至少在应用狭幅织机时)经向纤维成为外套的纵向纤维，纬向纤维成为外套的圆周方向纤维。

通过使用抗磨损织物，有可能选择具有理想的热收缩性能的纤维作为圆周方向纤维，而选择有理想的抗磨损性，例如韧性、抗切口扩大，低磨擦系数、抗冲击性和高温性能的纤维作为纵向纤维。这样的纤维最好在外套的外表面上占优势。因此我选择利用高密度聚乙烯(HDPE)作为圆周方向纤维，而在经向利用聚酯，如聚对苯二甲酸乙酯；或尼龙。其它适宜的圆周方向纤维包括聚烯烃如低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚丙烯/聚乙烯共聚物，和含氟聚合物如聚偏二氟乙烯(PVDE)和乙烯三氟氯乙烯(E-CTFE)。其它适宜的纵向纤维包括聚丙烯腈和它的共聚物、聚苯硫、乙酸纤维素、芳香族酰胺，例如凯夫拉尔(Kevlar)，天然纤维和氟聚合物。纵向抗磨损纤维在一相邻表面的作用下最好能展平和/或移动。此可展平或移动的能力使那个表面对纤维产生较小的损害。为此目的，我选择纵向纤维包括复丝束，由于在每一束内的各长丝将能够彼此相对稍微地移动。现在我选择使用多根并合的纱。复丝束还有一个优点是任何一根丝的切断对产品总的损害较小。圆周方向可热收缩的纤维可以包括简单的单丝。

通过适当选择织物的密度、织物设计和织造工艺可以获得产品的各种优选的特性。例如为了保护下面的软管免遭尖锐物品的磨损或割破，我选择使用高密度织物或用高tex值的纤维织造的织物以获得高视觉覆盖。视觉覆盖是一熟知的术语，它简明地说明通过纤维本身而不是由它们之间的空隙所取得的织物的平面图的百分数。该视觉覆盖至少在收缩之后较好地至少为75％，更好地至少95％，最好大约为100％。