压盖填料的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种作为泵或阀等的流体装置的密封部件使用的压盖填料(gland packing)。
【背景技术】
[0002]作为用于泵或阀等流体装置的轴封部等的压盖填料、用于该压盖填料的纱线(编织线)的现有技术，通常熟知如专利文献I公开的使用膨胀石墨的技术。膨胀石墨虽然具有柔软性、耐药品性优异、粘合性充分而且耐高温的优点，但也存在拉伸强度非常小、脆而易折的缺点。
[0003]因此，通过由强度、磨耗性能强的纤维构成的纱线，或者，将该纱线捻纱或编织成带状而构成压盖填料。例如，采用专利文献2或专利文献3公开的丙烯酸纤维的技术已被公知。作为这些有机纤维，除丙烯酸或丙烯酸系以外，还可以考虑粘胶、纤维素、麻、棉、聚乙烯醇等各种物质。
[0004]作为有机纤维的特征，根据材料不同显现出如下各种性质:强度或磨耗强，耐热性或吸湿性低，高温或耐药品性优异，不耐紫外线，抵抗力强。因此，要求选择适合于用途的材料构成的纤维材料。
[0005]也即，对于形成纱线的纤维(有机纤维)有如下需求:将压盖填料与泵等的流体装置的轴滑动时的重要因素的摩擦(摩擦系数)减小到一定程度、具有对于压盖填料与压盖部或轴的顺应性起到重要作用的柔软性等。
[0006]因此，作为表示要求各种特性的纤维的特性的要素之一，如在专利文献4中公开的内容所示，有极限氧指数LOI。极限氧指数是判断塑料或纤维等材料是否容易燃烧的评价方法之一，通过改变空气的“氮分子/氧分子”的比，求出引起着火的极限的氧浓度，即，求出极限氧指数(Limiting Oxygen Index:L0I)。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献1:日本特开昭59 - 068387号公报
[0009]专利文献2:日本特开平11 - 217723号公报
[0010]专利文献3:日本特开平09 - 078375号公报
[0011]专利文献4:日本特开2013 - 067920号公报【实用新型内容】
[0012]因此，本实用新型的主要目的在于，在制造使用由有机纤维等的纤维构成的纱线的压盖填料时，得出所需的性能的优劣与极限氧指数的值的关系，适当定义该关系，由此，得到具有所需性能的更优异的压盖填料。另外，本实用新型的目的还在于，通过对纤维的剖面形状进行设计，使纤维的优良性能能够稳定地发挥。
[0013]作为本实用新型的技术方案1，提供一种压盖填料，其特征在于，其是一个或多个纱线Y进行捻纱或编织而构成的，该纱线Y是加捻极限氧指数为21?30的纤维S而成的，并且，所述纤维S含有扁平率f定义为1.1?4的纤维，该扁平率f是在以相互平行的两条直线L1、L2夹持该纤维的剖面的状态下，将所述两条直线L1、L2之间的间隔的最大值a除以最小值b得到的值。
[0014]作为本实用新型的技术方案2，其特征在于，在技术方案I中，所述纤维s含有在剖面形状上具有一个部位以上的凹部I的纤维。
[0015]作为本实用新型的技术方案3，其特征在于，在技术方案2中，所述凹部I的深度h是0.4 μ m以上。
[0016]作为本实用新型的技术方案4，其特征在于，在技术方案2或3中，所述纤维的剖面形状为蚕豆形，所述凹部为一个部位。
[0017]作为本实用新型的技术方案5，其特征在于，在技术方案2或3中，所述纤维的剖面形状为葫芦形，所述凹部为两个部位。
[0018]本实用新型的技术方案I中，纤维的极限氧指数为21以上，由此，能够减小摩擦系数。因此，通过使用该纱线而构成的压盖填料，具有对于轴等的滑动部件的摩擦小的优点。
[0019]另一方面，纤维的极限氧指数为30以下，由此，能够赋予充分的柔软性。因此，使用该纱线而构成的压盖填料，具有能够获得对于轴等的滑动部件的顺应性优良、泄漏少的优异的密封性的优点。
[0020]本实用新型的技术方案I中，对于扁平率f而言，对于加捻扁平率f彡1.1的纤维而成的纱线进行捻纱或编织而构成的压盖填料，能够使含浸材料易于保持，并且，使用f ( 4的纤维而构成的压盖填料能够使应力缓和充分减小，能够确保并维持密封所需的应力。
[0021]因此，若存在1.1彡f彡4的纤维时，则能够确切地得到上述作用效果V “使含浸材料易于保持”、z “确保并维持密封所需的应力”。
[0022]其结果，对于加捻有机纤维等纤维而成的纱线进行捻纱或编织而制作压盖填料时，发现所需性能的优劣与极限氧指数的值之间的关系，适当定义该关系，以及设计纤维的剖面形状，由此，能够提供一种具有所需性能的压盖填料。
[0023]另外，如本实用新型的技术方案6那样，极限氧指数为22?26时，能够提供一种能够进一步强化本实用新型的技术方案I产生的上述作用效果的压盖填料。
[0024]本实用新型的技术方案2中，存在具有一个部位以上的凹部的纤维，由此，能够在该凹部中保持含浸材料。并且，使用由含有具有一个部位以上的凹部的纤维的纤维而构成的纱线构成压盖填料，因此，能够提供一种能够实质上发挥可保持含浸材料的优点的压盖填料。
[0025]另外，若具有一个部位以上的凹部的纤维存在50%以上时，能够确切地得到上述作用效果w “可保持含浸材料的优点”，因此优选。
[0026]此时，本实用新型的技术方案3中，从易保持含浸材料的观点考虑时，优选凹部的深度为0.4 μπι以上。
[0027]作为所使用的纤维，优选如本实用新型的技术方案4那样的具有丙烯酸系纤维的纤维。另外，如本实用新型的技术方案5那样，优选丙烯酸系纤维为丙烯腈醋酸乙烯酯共聚物纤维。
【附图说明】
[0028]图1是表示单纤维的剖面形状的剖面图。
[0029]图2是表示纤维的剖面形状、扁平率的图。
[0030]图3是表示泄漏试验装置的构成的概要图。
[0031]图4是表示图3中的泄漏试验部分的详细图。
[0032]图5是表示应力缓和试验仪的示意图。
[0033]图6是表示摩擦试验装置的示意图。
[0034]图7是表示泄漏试验以及摩擦试验的各结果的图表。
[0035]图8是表示图7所示的各试验结果的曲线图。
[0036]图9是表不扁平率和含浸率以及应力缓和之间的关系的图表。
[0037]附图标记的说明
[0038]1:凹部；Y:纱线；
[0039]a:直线之间的间隔的最大值；b:直线之间的间隔的最小值；
[0040]f:扁平率；h:凹部的深度；
[0041]s:纤维；L1、L2:相互平行的两条直线。
【具体实施方式】
[0042]下面，参考【附图说明】本实用新型的压盖填料的实施方式。另外，下面将极限氧指数简称为LOI。
[0043](实施方式I)
[0044]本实用新型的压盖填料，其特征在于，其是对于加捻LOI为21?30的纤维而成的一个或多个纱线进行捻纱或编织而构成，并且，纤维s含有扁平率f定义为1.1?4的纤维，该扁平率f是在以相互平行的两条直线L1、L2夹持该纤维的剖面的状态下，将所述两条直线L1、L2之间的间隔的最大值a除以最小值b得到的值。
[0045]实施方式I中，纤维的LOI的值e是21彡e彡30，并且，扁平率f是1.1彡f彡4。
[0046]首先，作为LOI的值e为21 < e < 30的纤维，可例举:丙烯酸纤维、丙烯酸系纤维、粘胶、纤维素、麻、棉、聚乙烯醇。
[0047]丙烯酸纤维含有由含有50重量％以上的丙烯腈的聚合物构成的纤维。聚合物若含有50重量％以上的丙烯腈时，该聚合物可以是丙烯腈和能够与丙烯腈共聚的不饱和单体的共聚物。
[0048]作为能够与丙烯腈共聚的不饱和单体，可例举:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸羟丙酯等丙烯酸酯；甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯等甲基丙烯酸酯；丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、苯乙烯、乙烯基甲苯、醋酸乙稀醋、氯乙稀、偏氯乙稀、溴乙稀、偏溴乙稀、氟乙稀、偏氟乙稀等不饱和单体等。
[0049]进一步地，作为共聚的单体，可例举:对磺苯基甲代烯丙醚(p-sulfophenylmetalIyl ether)、甲代稀丙横酸(methalIyl sulfonic acid)、稀丙横酸(allyl sulfonic acid)、苯乙稀横酸(styrenesulfonic acid)、2_ 丙稀酰胺-2-甲基丙横酸(2-acrylamido-2-methylpropane Sulfonic acid)、以及它们的碱金属盐等。
[0050]另外，作为调整上述纤维的LOI值e的方法，可使用在温度200°C?400°C的空气环境下将上述纤维暴露I小时至10小时的方法。
[0051]接着，对于纤维的扁平率进行说明。
[0052]如上所述，实施方式I的构成纱线的纤维(单纤维)S，含有将扁平率f定义为f =1.1?4的纤维，该扁平率f是在以相互平行的两条直线L1、L2夹持该纤维的剖面的状态下，将两条直线L1、L2之间的间隔的最大值a除以最小值b得到的值(参考附图1、2)。
[0053]即，若是具有图2所示的蚕豆状剖面形状的纤维s时，以相互平行的两条直线L1、L2夹持的间隔中，最大的值为a，最小的值为b。并且，此时的扁平率f= (a/b)。
[0054]作为上述的扁平率f，若存在1.1 < f < 4的纤维时，能够得到上述的作用效果V、z，并且，若1.1 < f < 4的纤维存在50%以上时，能够确切得到上述的作用效果V、z，因此优选。
[0055]例如，若构成纱线Y的纤维数为100条时，含有50条以上的扁平率f为
1.1 ^ f ^ 4的纤维。
[0056]形成纱线的纤维(单纤维)S，含有在剖面形状上(如图2所示的剖面形状)具有一个部位以上的凹部I的纤维(蚕豆状)。若存在具有一个部位以上的凹部I的纤维时，能够实质上发挥上述作用效果W，并且，具有一个部位以上的凹部的纤维存在50%以上时，能够确切得到上述作用效果《，因此优选。
[0057]纤维s的剖面形状可以是呈葫芦型等的具有两个部位以上的凹部I。如图2所示，从有效地通过凹部I保持含浸材料的观点考虑时，凹部I的深度h优选h彡0.4 μπι。进一步优选的是h彡0.6 μ m。
[0058]虽然省略了图示，但是，在没有凹部(凹)的剖面形状的纤维中，其扁平率f是
l.0SfSl.7，且只能以曲线形成剖面形状。另外，对于蚕豆状等具有一个部位以上的凹部的剖面形状的纤维而言，其扁平率f是1.1 < f < 4，其中大部分是1.2 < f < 1.7。
[0059]纤维(单纤维)s的剖面的直径为17±3 μπκ长度为128±20 μπι。另外，纤度为2旦尼尔。纺纱(紡績)纤维而构成的单纱是，在初捻(下撚*9 )90