专利名称：压力容器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压力容器，特别涉及一种缠绕层采用聚乙烯纤维的压力容
器O
背景技术：
现有的压力容器均具有一内胆，在内胆外部一般均缠绕有一玻璃纤维层。该玻璃纤维层采用玻璃纤维缠绕，并采用复合黏合剂(如环氧树脂)及固化剂等辅助材料对其进 行定型和固化。玻璃纤维是第一代纤维增强塑料。1893年，在美国芝加哥举行的国际博览会上，美 国人力比展出了他用玻璃纤维和丝线织成的衣服，首次把这种用玻璃拉成的人造纤维公诸 于世。但大规模生产玻璃纤维的方法，到1930年才在美国被研究出来。玻璃纤维的制造方 法是把玻璃放入炉内加热熔化，从炉底的微孔中流出，拉成长丝，然后捻为较粗的股线。这 种材料耐火、耐腐蚀、易于清洗，不易变形。第二次世界大战以后，玻璃纤维得到了广泛应 用。玻璃纤维可用于制造防火织物和工业用的过滤器，还可制成粗衬，用来加固船壳及汽车 车身用的塑料。这种加固材料称为玻璃纤维增强塑料，又称玻璃钢。然而，使用玻璃纤维却不可避免地存在着以下缺点1、玻璃纤维的生产过程会导致环境污染，并会对负责生产任务的工人的身体健康 带来危害。2、在采用玻璃钢作为缠绕层的压力容器的生产过程中，难免会有细小的玻璃纤维 丝进入环境，另外，在这种玻璃钢压力容器发生破裂时，更会有大量的玻璃纤维丝进入环境 对环境产生污染；并且这些玻璃纤维丝的清理也非常困难。这些玻璃纤维丝也可通过呼吸 进入人体，从而危害人体健康。3、当压力容器达到使用寿命而需要报废时，由于玻璃纤维无法降解，致使其难于 被回收和处置，最终会导致环境污染。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的压力容器因采用玻璃纤维 易导致严重环境污染的缺陷，提供一种重量轻、缠绕层材料用量少、环境污染程度低的压力 容器。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种压力容器，其包括一内胆，该内胆外部缠绕有一缠绕层，其特点在于，该缠绕 层采用聚乙烯纤维。较佳地，该缠绕层采用分子量在100万 600万范围内、密度大于0. 94g/cm3的超 高分子量聚乙烯纤维，以提供超高的材料强度。较佳地，该缠绕层包括一层或两层斜向缠绕的纤维层，以及一层横向缠绕的纤维层。[0013]本实用新型的积极进步效果在于采用超高分子量聚乙烯纤维来作为压力容器内 胆的缠绕层，不仅可以完全替代原先采用的玻璃纤维，并达到原有的全部技术性能，而且整 个缠绕层所使用的聚乙烯纤维的用量仅需原先玻璃纤维用量的几十分之一到几分之一；另 夕卜，由于聚乙烯纤维材料本身的重量很轻，只有玻璃纤维的几分之一，而且用量还大幅度减 少，因此制成之后的压力容器的重量也大大减轻；另外，本实用新型的该压力容器在破裂或 者报废后，由于其不含有玻璃纤维丝的成分，因此对环境的污染和危害程度也大大降低。
图1为本实用新型的压力容器的缠绕层结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实 用新型的技术方案。如图1所示，本实用新型的压力容器包括一内胆，该内胆外部缠绕有一缠绕层1， 与现有的压力容器不同的是，在本实用新型中该缠绕层1采用聚乙烯纤维。为了获得更高 的材料强度，较佳地采用超高分子量的聚乙烯纤维，例如分子量在100万 600万范围内、 密度大于0. 94g/cm3的聚乙烯纤维(例如上海斯瑞聚合体科技有限公司的斯瑞帕牌SP系 列纤维)。在下文所述的实施例中，该缠绕层1具体包括一层或2层斜向缠绕的纤维层， 以及一层横向缠绕的纤维层。超高强度、超高分子量的聚乙烯纤维是继碳纤维、芳纶纤维之 后的第三代高强度高模的高科技特种纤维。超高强度聚乙烯纤维在水中的自由断裂长度为无限长，在粗细相同的情况下，它 所能承受的最大质量是钢丝绳的8倍，在军事工业和航天航空领域均有不可替代的作用。 这种聚乙烯纤维的强度比钢高15倍，若按质量计其强度比芳纶高40%，可称之为当今世界 上强度最高的聚乙烯纤维。在三大特种纤维中，高强度聚乙烯纤维质量最轻，且化学稳定性好，耐磨耐弯曲性 能、张力疲劳性能和抗切割性能最强，非常适于用作压力容器的缠绕层。在本实用新型的压力容器的制造工艺中，结合原来采用玻璃纤维时使用的黏合剂 和固化剂，将成型后的内胆装到纤维缠绕装置上进行缠绕，先根据一定角度进行竖直方向 的缠绕以形成一位于内层的垂直纤维层11，再进行横向的缠绕以形成一位于外层的横向纤 维层12，如图所示，横向纤维层12的面积可以不完全覆盖整个垂直纤维层11。经过聚乙烯 纤维缠绕的内胆具有一定的抵抗高工作压力的能力，也能抵抗因长期工作而造成的疲劳。综上所述，本实用新型的该压力容器通过采用聚乙烯纤维来作为其内胆外部的缠 绕层，实现了重量轻、缠绕层材料用量少、环境污染程度低的优点。虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解， 这些仅是举例说明，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做 出多种变更或修改。因此，本实用新型的保护范围由所附权利要求书限定。
权利要求一种压力容器，其包括一内胆，该内胆外部缠绕有一缠绕层，其特征在于，该缠绕层采用聚乙烯纤维。
2.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于，该缠绕层采用分子量在100万 600 万范围内、密度大于0. 94g/cm3的聚乙烯纤维。
3.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于，该缠绕层包括一层或两层斜向缠绕 的纤维层，以及一层横向缠绕的纤维层。
专利摘要本实用新型公开了一种压力容器，其包括一内胆，该内胆外部缠绕有一缠绕层，该缠绕层采用聚乙烯纤维。该压力容器通过采用聚乙烯纤维来作为其内胆外部的缠绕层，实现了重量轻、缠绕层材料用量少、环境污染程度低的优点。
文档编号F16J12/00GK201588931SQ200920214950
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者王建信, 瞿建国, 范雷 申请人:上海开能环保设备股份有限公司