多层软管的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种多层软管的制造方法，该方法包括如下步骤：分别制造软管的第一层和第二层；在第一层和第二层的外表面分布带胶黏作用的润滑剂；制造软管的第三层；将表面布有带胶黏作用的润滑剂的第一层引入第三层内，使第一层布有带胶黏作用的润滑剂的表面与第三层接触；在第一层内通热气体进行硫化；对已连接的第一层与第三层进行翻转；将表面布有带胶黏作用的润滑剂的第二层引入第三层内，使第二层布有带胶黏作用的润滑剂的表面与第三层接触；在第二层内通热气体进行硫化。本发明穿带生产方便，生产的软管管层之间的剥离强度高。
【专利说明】多层软管的制造方法
[0001]
【技术领域】： 本发明涉及一种多层软管的制造方法，特别的涉及一种流体输送多层软管的制造方 法，更特别的涉及一种页岩油气开采用压裂液输送多层软管的制造方法，属于流体传送装 备【技术领域】。
[0002]
【背景技术】： 水力压裂技术，是目前常用开采页岩油气的方法。开采页岩气所用水力压裂法中的压 裂液主要由水、砂和化学添加剂(盐和一些乳化剂)组成，水和砂含量99%以上。开发页岩气 用压裂液量极大，每口页岩气井需耗费四、五百万加仑（1加仑约合3. 78升）的压裂液才能 使页岩断裂。
[0003] 页岩油气开采通常需要铺设较长的多层软管，以输送水力压裂法所需要的压裂 液。目前页岩油气开采中长距离(约10英里）输送常用金属管道，此种方法铺设工作量大， 在地形复杂的地段如斜坡，沟壑，水塘等铺设比较困难，更主要的是在管道连接处易产生裂 缝导致水的渗漏造成土壤污染。
[0004] 另一种方法是使用带增强层的软管。现有的流体输送软管通常由多层构成，最外 层与地面接触，起保护作用。中间层，也叫增强层，通常由尼龙、涤纶、芳纶等纤维编织而成， 起增强管道强度的作用。最内层与所输送的液体接触，通常由耐腐蚀的材料所制造。
[0005]
【发明内容】
： 现有的软管制造方法可以选择共挤法或者翻带法。翻带法制作相对简单，单位时间产 量高，设备投资较少，生产出的软管尺寸稳定性好，在使用过后具有良好的回弹性能。
[0006] 在翻带法的生产过程中，牵引设备将制作好的一层穿入制作好的另一层内部，以 完成穿带的步骤。这一步骤受到层与层之间摩擦力的阻碍，尤其的，当每一层表面非常光洁 时，摩擦阻力会导致穿管难以完成，甚至管被拉断。即使最终成功穿管，由于管层之间是通 过胶黏剂结合，如果黏合强度弱，剥离强度会较低，会影响软管在某些场合的使用。
[0007] 本发明的目的是提供一种多层软管的制造方法，本发明的软管整体性强，抗曲挠 好，寿命长，而且软管承压高，输送流量大，连接方便，耐候性与耐腐蚀性好，能适应不同地 形地貌，在非使用状态时呈扁平状，易收卷，贮藏运输体积小，并且穿带生产方便，管层之间 的剥离强度高。
[0008] 以下，为不失一般性，描述多层软管结构时，使用"第一层"、"第二层"、"第三层"这 些名词，这些名词仅表示所指代部件在文中出现的次序，并非限定其在软管中的位置。
[0009] 该方法包括如下步骤： (1)制造软管第一层。原料可以使用高分子塑料、天然橡胶、合成橡胶等。该层可附带 胶黏剂。胶黏剂的厚度一般不宜过大，优选为不超过0.5mm，更优选为不超过0.35mm。第一 层可以通过共挤或其他方法制造。如果使用共挤法，可把第一层粒料和胶黏剂粒料放入已 经加热好的两台挤出机中，由两台挤出机共挤到同一共挤模具中。共挤出来的复合层经过 冷却，牵引压扁而成扁平弹性体管即为带有胶黏剂层的第一层。第一层的厚度可根据实际 使用需要进行调节； (2) 制造软管第二层。原料可以使用高分子塑料、天然橡胶、合成橡胶等。该层可附带 胶黏剂。胶黏剂的厚度一般不宜过大，优选为不超过0.5mm，更优选为不超过0.35mm。第二 层可以通过共挤或其他方法制造。如果使用共挤法，可把第二层粒料和胶黏剂粒料放入已 经加热好的两台挤出机中，由两台挤出机共挤到同一共挤模具中。共挤出来的复合层经过 冷却，牵引压扁而成扁平弹性体管即为带有胶黏剂层的第二层。第二层的厚度可根据实际 使用需要进行调节； (3) 分别将步骤（1)和步骤（2)中得到的第一层与第二层进行表面处理。处理方法可 包括清洗、打磨、浸泡在按照一定配方配制的特定溶液中进行物理渗透等等。物理渗透法可 将步骤（1)和步骤（2)中得到的第一层与第二层分别浸入固化剂和溶剂按一定比例配成的 溶液中，进行物理渗透。固化剂可以选用含活泼-NCO基团的材料，溶剂可以选用乙酸乙酯、 乙醇、甲苯、己烷等有机溶剂或其混合物，固化剂与溶剂的比例可以随第一层与第二层的化 学组成变化而变化，第一层与第二层的表面处理方法可以相似也可以不同； (4) 经过步骤（3)处理的软管层表面均匀喷刷一层润滑剂。润滑剂可以减小层与层之 间摩擦力。依赖于软管材料，该润滑剂的化学成分可以有所差异，例如，该润滑剂可以选用 滑石粉、硅油、胶黏剂粉末等；喷刷的厚度可随实际情况进行调整，一般为〇. 05-0. 15_。将 热塑性聚氨酯弹性体橡胶料粒在-100°C下冷冻以后，粉碎到-80目的粒度可得到特制胶黏 齐U，选用该特制胶黏剂做润滑剂，可减小制作过程中各层间的摩擦并增加粘合性能。第一层 与第二层所使用的润滑剂可以相似也可以不同； (5) 将纤维或其它材料编织为管状的第三层，其中纤维可选用棉纤维、麻纤维、羊毛纤 维等天然纤维或尼龙、涤纶、芳纶等合成纤维； (6) 将通过步骤（4)进行表面处理后的带有胶黏剂层的第一层通过使用牵引机或其它 方式引入第三层内部，其中，第一层在步骤（4)处理后涂有润滑剂的表面与第三层内部接 触。通入高温气体，硫化，将第一层与第三层黏结； (7) 翻带：对步骤（6)的产物进行内外翻转，使管状的第三层由外层变为内层； (8) 将通过步骤（4)进行表面处理后的带有胶黏剂层的第二层通过使用牵引机或其它 方式引入步骤（7)所形成的结构内部，其中，第二层在步骤（4)处理后涂有润滑剂的表面与 第三层内部接触。通入高温气体，硫化，将第二层与第三层黏结； 有益效果： 1.本发明的多层软管，该软管按由外到里包括：第一层、第三层、第二层，所述的第一 层和第三层之间、所述的第三层和第二层之间分别可通过胶黏剂连接，其中第一层和第二 层可以设计不同的材料，第二层可以寻找耐介质和油类腐蚀的材质，第一层可以寻找防护 好，耐候性好和耐臭氧及其耐磨和耐刺穿的材质，发挥各种材料的优点。作为本发明的一个 实施例，第一层和第二层都是采用TPU，通过胶黏剂以化学和物理黏合与第三层交联结合在 一起的，软管剥离强度可以达到8KN/M，一体性强，长时间使用粘合性能也不会下降很多，大 大提高产品的曲挠性和使用寿命。本发明工艺操作性简单，效率高，产能大，而且投资小。 [0010] 2.本发明的方法生产的多层软管具有重量轻，柔软性好耐磨，防腐蚀，耐候性好， 而且软管可配标准接扣，通过相互间锁接直接连起来，省工方便。传统带增强层的软管由于 工艺技术的限制，长度很难做长，只能通过接扣将较短的软管进行接长，但接扣的使用会造 成压力损失。本发明的软管是翻带法生产工艺，产品长度可以大于200米。本方法可以生 产 200臟（8'），250臟（10'），300臟（12'），400臟（16'），600臟（24'）等不同的口径 规格。
[0011] 3.本发明胶黏剂使第一层、第二层分别与第三层牢固粘合，提高了剥离强度，增强 了软管的一体性，提高了使用寿命。
[0012] 4.本发明的多层软管可以按功能分别设计选用不同的材质，同时操作容易，效率 商。
[0013] 5.本发明穿带生产方便，生产的软管管层之间的剥离强度高。具体的试验数据见 下表：
【权利要求】
1. 一种多层软管的制造方法，其特征是：该方法包括如下步骤： 分别制造软管的第一层和第二层； 在第一层和第二层的外表面分布带胶黏作用的润滑剂； 制造软管的第三层； 将表面布有带胶黏作用的润滑剂的第一层引入第三层内，使第一层布有带胶黏作用的 润滑剂的表面与第三层接触； 在第一层内通热气体进行硫化； 对已连接的第一层与第三层进行翻转； 将表面布有带胶黏作用的润滑剂的第二层引入第三层内，使第二层布有带胶黏作用的 润滑剂的表面与第三层接触； 在第二层内通热气体进行硫化。
2. 根据权利要求1所述的多层软管的制造方法，其特征是：第一层与第二层中的至少 一层是通过挤出方法制造的。
3. 根据权利要求2所述的多层软管的制造方法，其特征是：所述的润滑剂包含粉末状 的热塑性聚氨酯橡胶。
4. 根据权利要求2所述的多层软管的制造方法，其特征是：所述的润滑剂是将热塑性 聚氨酯弹性体橡胶料粒在-l〇〇°C下冷冻以后，粉碎到-80目的粒度得到。
5. 根据权利要求1或2或3或4所述的多层软管的制造方法，其特征是：第一层和/或 第二层是由选自TPU、PVC中的至少一种材料制造。
6. 根据权利要求1或2或3或4所述的多层软管的制造方法，其特征是：第三层包含 天然纤维或合成纤维。
7. 根据权利要求6所述的多层软管的制造方法，其特征是：第三层包含尼龙、芳纶、涤 纶中的至少一种。
8. 根据权利要求1或2或3或4或7所述的多层软管的制造方法，其特征是：该制造 方法还包括在对已连接的第一层与第三层进行翻转的步骤之后进行表面辊孔的步骤。
9. 根据权利要求1或2或3或4或7所述的多层软管的制造方法，其特征是：所述的 第三层包含有铜丝。
10. 根据权利要求1所述的多层软管的制造方法，其特征是：所述润滑剂包含选自滑石 粉、硅油、胶黏剂粉末中的至少一种。
【文档编号】B29D23/00GK104385648SQ201410416930
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】沙月华, 王金马, 王东辉, 周杉鸿 申请人:五行材料科技（江苏）有限公司