自卷包的膨胀聚四氟乙烯的纺织套筒及其构造方法
【专利说明】自卷包的膨胀聚四氟乙烯的纺织套筒及其构造方法
[0001]交叉引用
[0002]本申请要求于2013年3月13日提交的美国临时申请N0.61/778，736的优先权，这里通过引用将其全部结合于此。
技术领域
[0003]本发明大致涉及一般类型的纺织套筒，其用于卷包汽车、航空以及其它应用中的线束、管子、公称管，软管以及类似的细长结构，以保护它们免受磨损，提供抗电弧性能和改进的防水性，更具体地，涉及一种自卷包的纺织套筒及其构造方法，该自卷包的纺织套筒具有被偏折成相互重叠的关系来保护这些结构的相对边缘。
【背景技术】
[0004]已知地，自卷包纺织套筒在航空应用中用来提供抗磨损、抗电弧以及防水性，其一般包括基部梭织梭织织物结构，其被化学处理或者涂有MFA (全氟烷氧基共聚物)来获得所需的性能。尽管是有效的，但是对于提供所需保护的专用涂层的需求增加了制造该套筒的成本、重量和复杂性。
【发明内容】
[0005]提供一种抗磨损、抗电弧并且耐水的自卷包的纺织套筒，而不需要任何化学处理或涂层。所述套筒包括壁，所述壁具有在相对末端之间沿着所述套筒的中心纵向轴线在纵向方向上延伸的相对边缘。所述相对边缘相互重叠，以形成内部的管状腔室。所述壁具有沿着大致平行于中心纵向轴线的纵向方向延伸的经纱以及在相对边缘之间大致横向于纵向轴线延伸的玮纱。所述经纱和玮纱包括膨胀PTFE纱线，所述玮纱还包括可热定型的热塑性纱线，以允许所述壁被热定型成自卷包结构。在被热定型后，所述可热定型的热塑性纱线施加偏折于所述壁，以使所述相对边缘呈相互重叠的关系。
[0006]根据本发明的另一个方面，100 %的经纱是膨胀PTFE纱线。
[0007]根据本发明的另一个方面，大约80%?95%的玮纱是膨胀PTFE纱线。
[0008]根据本发明的另一个方面，大约5%?20%的玮纱是可热定型的热塑性纱线，以允许所述壁被热定型成自卷包的结构。
[0009]根据本发明的另一个方面，可热定型的玮纱通过多条膨胀PTFE玮纱相互间隔开，使得最小量的可热定型玮纱被结合来施加自卷包偏折到所述套筒的壁。
[0010]根据本发明的另一个方面，膨胀PTFE纱线被加捻，以增强抗磨损性和改进的抗纤维性颤动性能。
[0011]根据本发明的另一个方面，提供一种构造抗磨损、抗电弧并且耐水的自卷包的纺织套筒的方法，不需要化学处理或涂层。
[0012]根据本发明的另一个方面，提供一种构造抗磨损、抗电弧并且耐水的自卷包的纺织套筒的方法。该方法包括提供膨胀PTFE纱线和可热定型的热塑性纱线。此外，梭织来自膨胀PTFE纱线的经纱和来自膨胀PTFE纱线和热定型的热塑性纱线的玮纱来形成壁，所述经纱大致平行于套筒的中心纵向轴线延伸，所述玮纱大致横向于所述纵向轴线延伸，所述壁具有在相对末端之间沿着中心纵向轴线延伸的相对边缘。此外，卷包所述壁以使相对边缘相互重叠，然后热定型所述可热定型的热塑性玮纱，以在所述壁内施加偏折，从而朝着相对边缘相互重叠的关系偏折相对边缘。
[0013]该套筒具有抗磨损、抗电弧并且耐水的优点，而无需任何化学处理或涂层。因此，套筒是不具有涂层或特殊处理的100%织物(梭织纱线)。此外，ePTFE的显著使用使得套筒重量更轻，并且足够柔性以允许套筒自卷包。
【附图说明】
[0014]当结合附图考虑时，通过参考下面的具体描述，本发明的这些和其它目的，特征以及优点可以很容易地领会，同样更容易理解，其中:
[0015]图1是根据本发明的一个优选实施例构造的自卷包套筒的透视图；
[0016]图2是图1的套筒的横截面视图；
[0017]图3是图1的套筒的壁的局部示意图；
[0018]图4是图3的放大的环绕部分4。
【具体实施方式】
[0019]更详细地参见附图，图1示出了根据本发明的一个方面构造的自卷包的，也称为自卷曲的套筒10。套筒10具有主要由膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)纱线制造的梭织壁11。梭织套筒10包括在相对末端15、17之间沿着大致平行于中心纵向轴线13的纵向方向延伸的纱线，其在下面被称为经纱12，以及在相对边缘19、21之间沿着大致横向于纵向轴线13的横向方向延伸的纱线，其在下面被称为玮纱或填充纱线14。
[0020]经纱12优选全部(100% )由ePTFE纱线提供。至少大部分的玮纱14是ePTFE，更具体地，大约80%到95%的玮纱14是ePTFE。如图4中最佳所示，不是ePTFE的填充纱线是可热定型的热塑性纱线14a，其可以是由聚酯、PPS(聚苯硫醚)或本领域常见的或以后被发现的其它可热定型的热塑性塑料制成的单丝纱线。套筒10的构造的主要目的之一是尽可能提供一种100%的ePTFE梭织套筒结构，其仅需要极少量的可热定型纱线，也称为可热定型纱线14a，以在自卷包的成品套筒10中形成所有的ePTFE基质。在ePTFE纱线的梭织结构中填入5%到20%的可热定型的填充纱线14a允许梭织的ePTFE基质材料通过高温被热定型成自卷包的管状轮廓。
[0021]由于ePTFE的低电弧跟踪性能、低摩擦系数、低吸水性、低可燃性、轻重量、良好的抗化学性、良好的抗磨损性以及高抗热性，ePTFE被选用为经纱12和填充纱线14的主要材料。由于它比常规的非膨胀的PTFE具有更低的密度，所以选取的ePTFE纱线的膨胀性质被选用。另外，ePTFE纱线在结构中形成有气穴，导致纱线是柔性的，并且高度顺从，并因此，ePTFE纱线非常符合已经梭织的梭织结构的形状。当ePTFE纱线非常符合梭织结构时，它在交织区域16(见图3和图4)中变得紧凑并在浮动区域18中保持膨胀。膨胀的浮动区域18在交织位置16被压缩并压实，由此具有封闭现有梭织织物中倾向于形成间隙或孔的区域的有益效果，水可通过该间隙或孔渗入。如此，梭织的ePTFE纱线12、14形成抵抗水滴渗透的高防水织物。换言之，要不是膨胀浮动区域18邻近压缩的交织位置16，间隙或孔的存在将会增加，由此减少了针对水渗透的有效性。因此，梭织结构(简单梭织图案)、密度与纱线选择(ePTFE)的组合和协同作用有助于紧密、紧凑梭织的防水结构。
[0022]平纹梭织结构具有明确的含义，并在本领域中通常被理解为优选具有其他的、更多的孔图案，以获得具有低吸水性、低电弧跟踪和良好的抗磨损性的自卷包的ePTFE套筒。
[0023]非ePTFE材料(S卩，可热定型纱线14a)的百分率故意保持较低，并且尽可能地低，以将非ePTFE纱线14a的存在最小化。在需要给予套筒10自卷包轮廓时，可热定型的非ePTFE纱线14a相比ePTFE纱线14具有更低的耐温性和更低的抗电弧性。这样，将非ePTFE材料保持到最小值降低了非ePTFE纱线14b允许任何电流跟踪或电弧经由非ePTFE纱线14a通过织物套筒10的可能性。图3最佳地示出了可热定型的非ePTFE纱线14a与梭织的ePTFE织物壁11的结合。非ePTFE纱线14a相互间的图案和间距仅是