专利名称：增强软管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由弹性体材料制成的、具有织物增强部的软管，尤其涉及一种基 于聚酰胺纤维的织物增强部。这种软管特别适合用在冷却系统中。在现代的水冷或液体冷却的汽车发动机中， 冷却系统具有由柔性材料制成的增强软管，液体通过该增强软管流至冷却器以及从该冷却 器流出地进行循环。
背景技术：
DE 2 063 641公开了一种增强软管，该增强软管优选通过由处理过的聚酯织物或 尼龙织物组成的单个层来进行增强。目前，芳族聚酰胺纤维也用于该用途。然而，在冷却介质工作温度升高时，由聚酯 纤维或芳族聚酰胺纤维组成的软管增强部仅具有很小的抗水解性。但是，织物增强部的良好的抗水解稳定性是制造较薄壁的软管的前提，因为在这 种软管中，水会较容易扩散入增强材料中并降低增强部的稳定性。具有基于脂(肪)族聚酰胺纤维的织物增强部的软管相对于芳族聚酰胺或聚酯具 有更好的抗水解性。然而这种具有基于脂族聚酰胺纤维的织物增强部的软管的表面不平整 或不均勻。例如这种本领域技术人员称为尼龙的聚合物，特别是聚酰胺6、聚酰胺6. 6或聚酰 胺4. 6，属于脂族聚酰胺的类别。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种具有织物增强部的软管，其中至少减少了现有 技术的缺点。该软管尤其要在具有良好的抗水解稳定性的同时，还具有较平滑、较均勻的表 面。该目的由一种包括弹性体材料和织物增强部的软管来实现，其中所述织物增强 部基本上由选自脂族聚酰胺类的纤维组成，其特征在于，所使用的纤维的热风收缩率小于 2. 5%，该热风收缩率按照DIN 53866标准在180°C、2分钟以及5mN/teX预张力的条件下确定。
具体实施例方式“纤维”这个概念包括由一根或多根单丝/单纤维形成的线形构型物，其中所述单 丝可以是长丝或短纤维。由多根长丝形成的线形构型物也称为复丝纱线，由一根长丝形成 的线形构型物称为单丝纱线。“基本上由选自脂族聚酰胺类的纤维组成的织物增强部”可理解为这样的织物增 强部，即该织物增强部至少主要由从脂族聚酰胺的类别中选出的纤维组成。所述织物增强 部优选至少60%的重量百分比由选自脂族聚酰胺类的纤维组成。此外，这种织物增强部优
3选至少70%的重量百分比、至少80%的重量百分比、以及特别优选至少90%的重量百分比 由选自脂族聚酰胺类的纤维组成。当然，该织物增强部也可以100%的重量百分比由选自脂 族聚酰胺类的纤维组成。弹性体材料的组包括合成和天然的聚合物，这些聚合物的特征在于，在很小的力 作用下它们便已可以伸长和弯曲，而在没有力作用的情况下又能还原，即回到它们初始的 形状。一种适用于本发明增强软管的弹性体材料是橡胶。在本发明的范围内，材料“橡胶” 可理解为硫化的天然或合成橡胶。合成橡胶大多由苯乙烯和丁二烯制成；其它基础原料有 苯乙烯丙烯酸酯(Styrolacrylat)、纯丙烯酸酯(Reinacrylat)、醋酸乙烯酯。合适的弹性 体材料的例子有丁苯橡胶、氯丁橡胶、EPDM(三元乙丙橡胶)、乙烯-丙烯-三聚物橡胶、丁 腈橡胶或氢化丁腈橡胶。在制造根据本发明的软管时，纤维插入内软管中的现象、以及外软管的不平整的、 橘皮状的表面的形成均明显减少。上述优点利用挑选出的聚酯纱线或芳族聚酰胺纱线可以实现，而利用通常的低收 缩率的尼龙纱线却不可行。本领域技术人员公知的低收缩率的尼龙纱线，尤其是尼龙6. 6 复丝纱线按照DIN 53866标准在180°C、2分钟以及5mN/teX预张力的条件下测得的热风收 缩率为至少2. 5%至约3. 5%。利用这样的低收缩率的纱线不能避免外软管的不平整的、橘 皮状的表面的形成。根据本发明的软管的织物增强部的纤维在软管制造之前，也就是说在 硫化之前便已具有所需的特性。在根据本发明的软管中，织物增强部的、基本上由脂族聚酰胺制成的纤维优选具 有按照DIN 53866标准在180°C、2分钟以及5mN/teX预张力的条件下确定的、小于2. 3%的 热风收缩率。选自脂族聚酰胺类的纤维特别优选具有按照DIN 53866标准在180°C、2分钟以及 5mN/tex预张力的条件下确定的、小于2. 的热风收缩率。所述脂族聚酰胺——织物增强部的纤维基本上由其制成——优选为聚酰胺6、聚 酰胺6. 6、聚酰胺4. 6或这些聚合物的混合物。织物增强部的纤维优选为复丝纱线。该复丝纱线的纤度范围优选在350dtex和 2500dtex之间，特别优选在700dtex和2IOOdtex之间。该复丝纱线的单丝数优选在70和 280根单丝之间。也可以使用由多个复丝纱线、优选由1到3个复丝纱线形成的结构，该结构具有高 达 3000dtex 的总纤度，例如 940dtexX3、700dtexX3、940dtexX2、1880Xl、2100Xl 以及 1400X1。这种纱线结构可以具有每米40至200转的捻度。由此不仅增加了纱线的结合性， 而且提高了耐疲劳强度。例如通过对加热熔融的聚合物材料的纺丝来制造用于织物增强部的纱线。接着，利用上油处理润湿并适度拉伸所述纺织纤维，从而在此期间得到660mN/tex 至970mN/teX的纱线强度以及16%至28%的断裂伸长率。然后，所述这样拉伸的纱线由于 随后的、热量以及可能的湿度的影响而松弛。在此，在热的水蒸汽中湿度范围为60-100%。可选地，纱线也可完全由热水润湿。 在以热水进行处理的过程中，纱线优选初始时在反应器中利用70°C的热水环绕冲淋。然后 水不断升温到80°C至140°C的最终温度(升温速率为1°C /min)，并保持这个温度10至40分钟。接着，通过用室温温度下的水进行冲洗来冷却纱线，并对纱线进行干燥。在利用蒸汽进行处理的过程中，引导纱线通过在环境压力下充满蒸汽的容器。蒸 汽温度优选在240°C和285°C之间。热蒸汽引起收缩。蒸汽处理过后，在环境空气中再次卷 绕纱线。通过这些优选的处理，按照DIN 53866标准在180°C、2分钟以及5mN/tex预张力 的条件下确定的热风收缩率在1. 3%和2. 5%之间，优选在1. 3%和2. 3%之间。取代对纺织纤维的拉伸和随后的用热水或蒸汽进行的处理，在纺丝后也可以直接 对所述纺织纤维进行蒸汽处理并同时进行拉伸。在随后的松弛后，得到所要求的、按照DIN 53866标准在180°C、2分钟以及5mN/tex预张力的条件下确定的、在1. 3%和2. 5%之间的 热风收缩率。织物增强部的纤维同样也可以是帘子线形式的。在根据本发明的软管的另一种优选的实施例中，织物增强部位于埋在弹性体材料 中的单个层中。在这种情况下，织物增强部位于弹性体材料的内层和外层之间，也就是说， 根据本发明的软管在该优选实施例中具有由弹性体材料制成的内管，织物增强部位于该内 管上，而一外管位于该织物增强部上，该外管优选由与内管相同的弹性体材料制成。弹性体 材料优选也位于织物增强部的纤维之间。可以利用粘合改进剂，例如有机的聚异氰酸盐/酯溶液来处理织物增强部的纤 维。对于利用粘合改进剂来处理织物增强部的纤维的情况，纤维在处理前也可以具有大 于2. 5%的热风收缩率，前提是，纤维在利用粘合改进剂处理之后具有本发明要求的小于 2. 5%的热风收缩率。优选织物增强部的纤维在利用粘合改进剂处理前便已具有本发明要 求的小于2. 5%的热风收缩率。然而特别优选地，根据本发明的软管的特征在于，不用粘合 改进剂处理织物增强部的纤维，也就是说，织物增强部的纤维未经过粘合改进。织物增强部能以编结物的形式存在或以围绕内软管螺旋状缠绕的纤维的形式存 在。织物增强部优选以纺织物尤其是圆形纺织物、编织物尤其是圆形编织物的形式或以针 织物尤其是圆形针织物的形式存在。织物增强部带来高的顶破强力，并减小了软管在高压力下的可察觉的伸长。同时， 织物增强部使得软管能够在出现真空时不瘪塌。根据本发明的软管特别适于使用热的液体、专用的含水液体或水溶液。因此，本发 明特别适合用作冷却水软管。根据本发明的冷却水软管具有改进的抗水解性。本发明还包括一种用于制造具有织物增强部的软管的方法。这种方法包括以下 步骤由弹性体材料挤出软管；在挤出的软管的外周上施加织物增强部，其中织物增强部 基本上由选自脂族聚酰胺类的纤维组成；由弹性体材料挤出一覆层到所述织物增强部上； 以及随后对所得到的软管进行硫化，其特征在于，选择热风收缩率小于2.5%，优选小于 2. 3%，特别优选小于2. 的纤维作为织物增强部，其中该热风收缩率按照DIN 53866标 准在180°C、2分钟以及5mN/teX预张力的条件下被确定。为进行硫化，可将软管放在硬化芯棒上，由此得到的软管的形状对应于硬化芯棒 的形状。例如可以在饱和蒸汽中在高压釜中进行所述硫化。制成的软管优选在其长度上具 有弯曲的部分或有转弯处。在根据本发明的方法的一种优选实施例中，没有利用粘合改进剂来处理织物增强 部的纤维。因此织物增强部的纤维优选未经过粘合改进。
权利要求
一种软管，包括弹性体材料和织物增强部，其中所述织物增强部基本上由选自脂族聚酰胺类的纤维组成，其特征在于，所使用的纤维的按照DIN 53866标准在180℃、2分钟以及5mN/tex预张力的条件下确定的热风收缩率小于2.5％。
2.根据权利要求1所述的软管，其特征在于，所述纤维的所述热风收缩率小于2.3%。
3.根据权利要求1或2所述的软管，其特征在于，所述纤维的所述热风收缩率小于2· 1 % ο
4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的软管，其特征在于，所述织物增强部的所 述纤维利用粘合改进剂来处理；在利用粘合改进剂进行处理之前，所述纤维具有对应于权 利要求1至3所述的热风收缩率。
5.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的软管，其特征在于，所述织物增强部的所 述纤维未经过粘合改进。
6.将根据权利要求1至5中的一项或多项所述的软管作为冷却介质软管的应用。
7. 一种用于制造具有织物增强部的软管的方法，包括以下步骤由弹性体材料挤出软 管；将织物增强部施加到挤出的所述软管的外周上，其中所述织物增强部基本上由选自脂 族聚酰胺类的纤维组成；由弹性体材料挤出一覆层到所述织物增强部上；以及随后对所得 到的软管进行硫化，其特征在于，选择热风收缩率小于2. 5 %的纤维作为织物增强部，其中 所述热风收缩率按照DIN 53866标准在180°C、2分钟以及5mN/teX预张力的条件下确定。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，选择热风收缩率小于2.3%的纤维作为织 物增强部，其中所述热风收缩率按照DIN 53866标准在180°C、2分钟以及5mN/tex预张力 的条件下确定。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，选择热风收缩率小于2.的纤维作 为织物增强部，其中所述热风收缩率按照DIN 53866标准在180°C、2分钟以及5mN/tex预 张力的条件下确定。
全文摘要
本发明涉及一种包括弹性体材料和织物增强部的软管，其中所述织物增强部基本上由选自脂族聚酰胺类的纤维组成，其特征在于，该纤维的热风收缩率小于2.5％。
文档编号F01P11/04GK101925454SQ200880125428
公开日2010年12月22日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年1月23日
发明者A·弗拉什耐克尔 申请人:高性能聚酰胺有限公司