专利名称：一种输水软管及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种可供水、供气、供油的软管，尤其是涉及一种输水软管。本发明还涉及这种软管的制造方法。
背景技术：
目前，现有的消防、化工、食品等使用的软管通常是橡胶软管或钢丝网软管，其缺点是出水量小，输送距离短，不耐高压，易被腐蚀，容易老化，重量偏重，质地偏硬，口径偏小，或者不易收卷弯曲的问题。使得软管的使用范围和领域受到限制。
发明内容
本发明的一个目的是针对现有技术的不足，而提供一种高压、大口径输水软管。它具有出水量大，输送距离长，耐高压，防腐蚀，不易老化，重量偏轻，质地偏软，口径偏大，或者易收卷弯曲。使得软管可用于野营输水、消防干线输水、野战输油、油田应急抢修等领域。
本发明的另一个目的是提供该软管的制造方法。
本发明的目的是通过如下技术方案而实现的。
一种输水软管，它由内层、骨架层和外层组成，其特征是内芯为聚氨酯双层复合层，中间骨架层为涤纶长丝编织层，外层为聚氨酯双层复合层。
上述方案中，所述骨架层为一层涤纶长丝编织层。
上述聚氨酯增强软管的制造方法，它包括如下步骤A.双挤共模成形工艺a.软管备料采用无色透明的聚氨酯颗粒，补强层牌号8190(流动点175℃左右)，粘结层牌号6075(流动点120-125℃)；b.挤出机预热挤出机在开机前预热2-3小时，其设定温度比成型温度高10-20℃；c.添加材料可直接加入不超过3％的色母料和不超过0.5％的防霉剂；d.双挤共模通过双挤共模在各自形成膜的状态下相互合成，启动动力装置，调整温度至成形温度，原料成形温度为120-180℃之间，然后启动牵引装置，粘接层和补强层粘和在一起，粘接层厚度为0.15-0.30mm之间，补强层厚度在0.20-1.00mm之间，粘接层和补强层厚度比例为1∶2.5-3.5；B.编织工艺a.选料纬线的设计选用了PE1667dtex工业涤纶长丝和AJY1111dtex喷流长丝，用PE1667dlex工业涤纶长丝要比选PE1111dtex工业涤纶长丝在多股情况下所需的捻合设备的工位少，而且价格较芳纶丝低。采用AJY1111dtex喷流长丝可以提高内外层聚氨酯与编织层的剥离力，因为涤纶长丝表面太光滑。经线设计选用7股PE1667dtex工业涤纶长丝与3股AJY1111dtex喷流长丝混捻后测试的剥离力能够满足软管剥离力指标。
b.纬密计算输水软管爆破时所受的力为(取10cm长一段)设计的纬线根数N在能截取的10cm段总的抗拉强度要大于爆破时的拉力。
2×N×850×0.95÷9.8＝6021.12×1.02N＝37.3所以取纬线38根，纬密为38P/10cm。
注850为7股PE1667dtex工业涤纶长丝和3股AJY1111dtex喷流长丝捻合后的最小断裂强度，该数值由本公司实验室测得。0.95为纬线在编织过程中由于强度的损失而对实际强度的修正系数。1.02为安全系数，使输水软管的爆破压力大于4.8MPa。
c.经密设计在编织层的设计中，经线是包着纬线的，所以经线可以与防护层直接接触，只需在所选的经线PE1667dtex工业涤纶长丝中加入SE20s的涤纶短丝就可增加剥离力了，不过先要解决二种涤纶丝的张力问题，然后才可捻合。
取并列进入圆织机同一栅格的经线一根为PE1667T/3股、另一根为PE1667T/2股和SE20s/4股混捻，前者的拉伸断裂强度为360N，后者为280N，则合起来为360+280＝640N。设要达到爆破压力时所需合起来的经线为N根，则{640×N÷[π(128÷2÷10)2]}×0.55＞48N＞171.96取172根。
但由于输水软管在跨桥、上山坡等操作过程中，所受到的轴向拉力需100000N以上，所以经线N＞(100000÷640)×0.55×1.08＝306.7(根)跟据圆织机编织层的经面斜纹织法，N定为307根，此种织法编织层较柔软。
注0.55为编织系数、1.08为安全系数。
d.编织采用绫织编织的方法编织骨架层，这样编制的骨架层在保证强度的情况下更加柔软。
C.编织层与防护层复合工艺a.准备将外层聚氨酯软管穿过骨架层，b.粘接向外层注入压缩空气，使内层与骨架层均匀结合，用专用设备向内层注入蒸汽，蒸汽温度控制在125-130℃，使外层与骨架层粘接在一起；c.翻带将粘接好外层的软管，内侧翻转至外侧形成防护外层；d.打孔在翻转过的复合软管外层打出许多小孔，让其在进行下道粘接工序时排出二层复合层之间的空气；e.粘接将内层聚氨酯软管穿过骨架层，向内层注入压缩空气，使内层与骨架层均匀结合，用专用设备向内层注入蒸汽，蒸汽温度控制在125-130℃，使内外层粘接在一起。
本发明的聚氨酯增强软管与现有技术相比较，其先进性具体表现在该输水软管使用时出水量大、输送距离长、高低落差在150米内无问题、质地软、可折叠、耐磨、耐老化、耐腐蚀、外表隐蔽性好、不霉变，可用于野营输水、消防干线输水、野战输油、油田应急抢修等领域。
图1为平织编织纵截面2为绫织编织纵截面3为本发明横截面1和图2是两种不同的编制方法。
在图1中，外层1为聚氨酯双层复合层，经线2为涤纶工业长丝，纬线3为涤纶工业长丝和拉毛长丝，内层4为聚氨酯双层复合层。
图2中外层1为聚氨酯双层复合层，经线2为涤纶工业长丝，纬线3为涤纶工业长丝和拉毛长丝，内层4为聚氨酯双层复合层。
在图3中，外层1为聚氨酯双层复合层，骨架层5为经线2和纬线3的编织层，其中经线2为涤纶工业长丝，纬线3为涤纶工业长丝和拉毛长丝，内层4为聚氨酯双层复合层。
具体实例实施例11、聚氨酯双层复合层的加工挤出设备为专用设备，配备动力比挤出一般通用塑料所需动力高1.5倍左右，挤出机螺杆长径比为1∶24-1∶28，压缩比为1∶2.5-1∶4。成型模具要使流道通畅，模具压缩比不可过大，其成型段长度应适当加长。
a.备料采用无色透明的聚氨酯颗粒，补强层牌号8190，粘结层牌号6075；b.挤出机预热挤出机在开机前预热2-3小时，其设定温度比成型温度高10-20℃；c.添加材料可直接加入不超过3％的色母料和不超过0.5％的防霉剂；d.双挤共模通过双挤共模在各自形成膜的状态下相互合成，启动动力装置，调整温度至成形温度，原料成形温度为120-180℃之间，然后启动牵引装置，粘接层和补强层粘和在一起，粘接层厚度为0.15-0.30mm之间，补强层厚度在0.20-1.00mm之间，粘接层和补强层厚度比例为1∶2.5-3.5；；2、骨架层涤纶长丝编织层的编织合股机按股数要求并调整张力使之一致，然后由慢至快启动动力装置；编织机按聚氨酯软管规格，适用设备可分为20锭、24锭、36锭、48锭四种；a.合股机、编织机运行准备各个润滑部位加注机油和黄油，启动电机，确保各部件运转正常；b.上线纬线的设计选用了PE1667dtex工业涤纶长丝和AJY1111dtex喷流长丝。经线设计选用7股PE1667dtex工业涤纶长丝与3股AJY1111dtex喷流长丝混捻。按规格要求把合出的线轴装在锭子上，并调整锭子张力；c.编织采用绫织编织的方法编织骨架层，这样编制的骨架层在保证强度的情况下更加柔软。
3、编织层与防护层复合工艺a.准备将外层聚氨酯软管穿过骨架层，b.粘接向外层注入压缩空气，使内层与骨架层均匀结合，用专用设备向内层注入蒸汽，蒸汽温度控制在125-130℃，使外层与骨架层粘接在一起；c.翻带将粘接好外层的软管，内侧翻转至外侧形成防护外层；d.打孔在翻转过的复合软管外层打出许多小孔，让其在进行下道粘接工序时排出二层复合层之间的空气；e.粘接将内层聚氨酯软管穿过骨架层，向内层注入压缩空气，使内层与骨架层均匀结合，用专用设备向内层注入蒸汽，蒸汽温度控制在125-130℃，使内外层粘接在一起。
最后折叠成“之”字形成捆并做好标识，包装完毕后，妥善放置。
权利要求
1.一种输水软管，它由外层、骨架层、内层增强层和外保护层组成，其特征是外层为薄壁的聚氨酯双层复合软管，骨架层为涤纶长丝编织层，内层为薄壁聚氨酯双层复合软管。
2.根据权利要求1所述的一种输水软管，其特征是所述中间增强层为涤纶长丝编织层。
3.根据权利要求1所述的一种输水软管，其特征是所述的聚氨酯软管为粘接层和补强层双挤共模成形，粘接层厚度为0.10-0.30mm之间，补强层厚度在0.25-1.00mm之间，粘接层和补强层厚度比例为1∶2.5-3.5。
4.一种如权利要求1、2或3所述的一种输水软管的制造方法，其特征是它包括如下步骤A.双挤共模成形工艺a.软管备料采用无色透明的聚氨酯颗粒，补强层牌号8190(流动点175℃左右)，粘结层牌号6075(流动点120-125℃)；b.挤出机预热挤出机在开机前预热2-3小时，其设定温度比成型温度高10-20℃；c.添加材料可直接加入不超过3％的色母料和不超过0.5％的防霉剂；d.双挤共模成型通过双挤共模在各自形成膜的状态下相互合成，启动动力装置，调整温度至成型温度，原料成型温度为120-180℃之间，然后启动牵引装置，粘接层和补强层粘和在一起；B.编织工艺a.选料纬线的设计选用了PE1667dtex工业涤纶长丝和AJY1111dtex喷流长丝，经线设计选用7股PE1667dtex工业涤纶长丝与3股AJY1111dtex喷流长丝混捻。b.编织采用绫织编织的方法编织骨架层，这样编制的骨架层在保证强度的情况下更加柔软。C.编织层与防护层复合工艺a.准备将外层聚氨酯软管穿过骨架层，b.粘接向外层注入压缩空气，使内外层与骨架层均匀结合；用专用设备向外层吹入蒸汽，蒸汽温度控制在125-130℃，使内外层与骨架层紧密粘接在一起；c.翻带将粘接好外层的软管，内侧翻转至外侧形成防护外层；d.打孔在翻转过的复合软管外层打出许多小孔，让其在进行下道粘接工序时排出二层复合层之间的空气；e.粘接将内层聚氨酯软管穿过骨架层，向内层注入压缩空气，使内层与骨架层结合，用专用设备向内层吹入蒸汽，蒸汽温度控制在125-130℃，使内外层粘接在一起。
5.一种如权利要求3所述的一种输水软管的制造方法，其特征是它包括如下计算步骤a.纬密计算输水软管爆破时所受的力为(取10cm长一段)设计的纬线根数N在能截取的10cm段总的抗拉强度要大于爆破时的拉力。2×N×850×0.95÷9.8＝6021.12×1.02N＝37.3所以取纬线38根，纬密为38P/10cm。注850为7股PE1667dtex工业涤纶长丝和3股AJY1111dtex喷流长丝捻合后的最小断裂强度，该数值由本公司实验室测得。0.95为纬线在编织过程中由于强度的损失而对实际强度的修正系数。1.02为安全系数，使输水软管的爆破压力大于4.8MPa。b.经密设计在编织层的设计中，经线是包着纬线的，所以经线可以与防护层直接接触，只需在所选的经线PE1667dtcx工业涤纶长丝中加入SE20s的涤纶短丝就可增加剥离力了，不过先要解决二种涤纶丝的张力问题，然后才可捻合。取并列进入圆织机同一栅格的经线一根为PE1667T/3股、另一根为PE1667T/2股和SE20s/4股混捻，前者的拉伸断裂强度为360N，后者为280N，则合起来为360+280＝640N。设要达到爆破压力时所需合起来的经线为N根，则{640×N÷[π(128÷2÷10)2]}×0.55＞48N＞171.96 取172根。但由于输水软管在跨桥、上山坡等操作过程中，所受到的轴向拉力需100000N以上，所以经线N＞(100000÷640)×0.55×1.08＝306.7(根)跟据圆织机编织层的经面斜纹织法，N定为307根，此种织法编织层较柔软。注0.55为编织系数、1.08为安全系数。
6.一种如权利要求3所述的一种输水软管的制造方法，其特征是编织工艺为采用绫织编织的方法。
全文摘要
本发明提供一种输水软管及其制造方法。软管由外层、骨架层、内层组成，其特征是外层为薄壁的聚氨酯双层复合软管，骨架层为涤纶长丝编织层，内层为薄壁聚氨酯双层复合软管，输水软管及其制造方法包括内层和外层采用双挤共模成形工艺，骨架层为涤纶长丝编织层，最后采用编织层与防护层复合工艺制成产品。
文档编号B29C47/06GK1991226SQ20051011234
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月29日 优先权日2005年12月29日
发明者李忠东, 葛介良, 徐文根, 庄国忠, 龚卫兴, 高瑞林, 赵永平, 黄浦, 高雷 申请人:中国人民解放军总后勤部建筑工程研究所, 上海华森消防水带有限公司