一种自限温水带的制作方法

1.本技术涉及水带制造技术领域，尤其是涉及一种自限温水带。


背景技术：

2.常规的输水管件适用于0-50℃气候环境适用，温度低于0℃会导致输送的水体出现结冰堵塞，进而影响水体输送。北方地区气候偏低，全年低于0℃的环境气候天数较多，常规的输水管件存在结冰堵塞水体输送，给取水作业造成了不小的困扰，而且水带回收后因没有将水完全排净，易出现水带冻住的现象。
3.为了解决输水管件低温环境下易结冰堵塞的问题，相关技术中的水带是在内部设置加热丝，通过电加热的方式对水体进行升温，进而解决取水困难且易出现水带冻住的问题。但是，相关技术中的水带中加热丝常为恒功率金属加热线，不仅质量偏重，且卷曲管段时易出现超温着火的安全问题。


技术实现要素：

4.为了上述技术问题，本技术提供了一种自限温水带。
5.本技术提供的一种自限温水带，是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种自限温水带，包括水带主体，水带主体两端固定连接有水带接头；所述水带主体包括柔性内管和柔性外管，水带主体还包括自限温加热布，所述自限温加热布复合于柔性内管、柔性外管之间；所述自限温加热布包括基布、自限温加热线；所述自限温加热线作为纬线编织于基布；所述水带主体侧壁设置有用于连接电源的快速接插件；所述快速接插件与自限温加热线、电源连通形成电流回路。
7.通过采用上述技术方案，本技术中的自限温加热布具有较好的自限温加热效果，赋予了本技术中的自限温水带较好的自限温加热效果，不会过热破坏柔性内管和柔性外管，加热安全系数高，相对常规的加热水带，使用安全系数高。
8.优选的，所述自限温加热布还包括第一电极连接带、第二电极连接带，所述第一电极连接带、第二电极连接带均作为经线编织于基布；所述自限温加热线均与第一电极连接带、第二电极连接带相接触，快速接插件与自限温加热线、第一电极连接带、第二电极连接、电源带连通形成电流回路。
9.通过采用上述技术方案，自限温加热布更加方便裁切使用，可适用于多类场景，具有较好的市场前景，且便于整体生产制备，降低生产成本。
10.优选的，所述第一电极连接带一端连通有第一电导线；所述第一电导线背向第一电极连接带的一端连接有电源的正极；所述第二电极连接带一端连通有第二电导线；所述第二电导线背向第二电极连接带的一端连接于电源的负极。
11.本技术中的连接电路结构简单，便于整体的生产、安装、维修、维护。
12.优选的，所述第一电极连接带、第二电极连接带结构相同；以第一电极连接带为例，第一电极连接带包括多根相互并排的导电纤维丝，所述导电纤维丝作为经线编织于基
布内；所述第一电极连接带、第二电极连接带分别位于靠近基布经线方向的两侧端处；所述导电纤维丝是采用6-10根直径0.1mm的镀镍铜丝捻合而成。
13.通过采用上述技术方案，可降低导电纤维丝弯折过程中发生断裂的概率，进而保证本技术整体的使用安全性和使用稳定性。
14.优选的，所述柔性内管、柔性外管之间一体形成有绝缘导热柔性密封层；所述自限温加热布一体成型于绝缘导热柔性密封层内。
15.通过采用上述技术方案，可提升本技术的传热效率，提高热能利用率，且赋予本技术较好的绝缘阻燃性能，使用安全性更佳。
16.优选的，所述绝缘导热柔性密封层的外壁包覆有增强网格布；所述增强网格布为芳纶网格布、玻纤网格布、碳纤维网格布、玻纤/芳纶混编网格布、碳纤/芳纶混编网格布中的一种。
17.通过采用上述技术方案，可进一步提升本技术的力学性能，提升本技术的耐用性能和使用寿命。
18.优选的，所述绝缘导热柔性密封层和柔性外管之间复合有绝热保温功能层；所述绝热保温功能层为气凝胶保温毡、聚氨酯发泡棉、聚苯乙烯泡沫材料、酚醛泡沫材料、陶瓷纤维毯中的一种。
19.通过采用上述技术方案，可进一步提升本技术的传热效率，提高热能利用率，且赋予本技术较好的绝缘阻燃性能，使用安全性更佳。
20.优选的，所述自限温加热布还包括淋膜层，所述基布、所述自限温加热线、所述第一电极连接带、所述第二电极连接带一体成型于淋膜层内部；所述淋膜层的厚度控制在0.2-0.8mm；所述淋膜层的材质为绝缘阻燃硅胶、绝缘导热硅胶、绝缘阻燃硅橡胶、绝缘导热硅橡胶、绝缘导热tpu、绝缘阻燃tpu中的一种。
21.通过采用上述技术方案，改善自限温加热布的柔韧性，可降低导电纤维丝弯折过程中发生断裂的概率，进而保证本技术整体的使用安全性和使用稳定性。此外，也便于自限温加热布复合固定于柔性内管外壁，降低生产难度。
22.优选的，所述自限温加热布还包括保温层、粘结层、离型纸，所述保温层复合于淋膜层一表面，所述粘结层复合于淋膜层另一表面；所述离型纸复合于粘结层背向淋膜层的表面。
23.本技术中的自限温加热布自带保温层和粘结层，便于自限温加热布复合固定于柔性内管外壁，降低生产难度，且保温层的设置可改善本技术整体的使用安全性能、保温性能、绝缘安全性能，提高热能利用效率，降低无效损耗。
24.优选的，所述自限温加热线包括涤纶丝芯线和自限温加热层，所述自限温加热层包覆于涤纶丝芯线外壁；所述自限温加热线的电阻率控制在在5*103～9*106ω*m；所述自限温加热线的自限温温度在80～85℃。
25.通过采用上述技术方案，自限温加热线的力学强度较好，便于降低自限温加热布的生产难度，降低生产成本。此外，自限温温度在80～85℃赋予本技术较好自限温效果，使用安全系数高。
26.综上所述，本技术具有以下优点：
27.1、本技术提供的自限温水带具有自限温加热效果，不会过热破坏柔性内管和柔性
外管，加热安全系数高，相对常规的加热水带，使用安全系数高。
28.2、本技术具有较好的力学性能，使用寿命较长久，且使用稳定性较好。
附图说明
29.图1是本技术中实施例1的整体结构示意图。
30.图2是本技术中实施例1中自限温加热布的结构示意图。
31.图3是本技术中实施例1中自限温加热线的结构示意图。
32.图4是本技术中实施例2中自限温加热布的结构示意图。
33.图5是本技术中实施例3中自限温加热布的结构示意图。
34.图6是本技术中实施例4的整体结构示意图。
35.图7是本技术中实施例4中自限温加热布的层结构示意图。
36.图8是本技术中实施例5的整体结构示意图。
37.图中，1、柔性内管；10、水带主体；100、水带接头；101、快速接插件；2、柔性外管；3、自限温加热布；31、基布；32、自限温加热线；321、涤纶丝芯线；322、自限温加热层；33、第一电极连接带；330、导电纤维丝；331、第一电导线；34、第二电极连接带；341、第二电导线；35、淋膜层；36、保温层；37、粘结层；38、离型纸；4、绝缘导热柔性密封层；5、增强网格布；6、绝热保温功能层。
具体实施方式
38.以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。
39.实施例1
40.参照图1，申请公开的一种自限温水带，包括水带主体10和水带接头100，水带接头100固定连接在水带主体10两端，便于与另一段自限温水带连接。
41.参照图1，水带主体10包括柔性内管1、自限温加热布3、绝缘导热柔性密封层4和柔性外管2，其中，自限温加热布3复合于柔性内管1、绝缘导热柔性密封层4之间。绝缘导热柔性密封层4一体成型于柔性内管1、柔性外管2之间，且自限温加热布3一体成型于绝缘导热柔性密封层4内，进而可保证整体的加热安全性、绝缘安全性、加热及时性且可提升热量利用效率。
42.参照图2，自限温加热布3包括基布31和自限温加热线32。基布31是采用经纬线平织而成的面料，面料具体为平织组织。基布31中采用到的经纬线可采用涤纶丝或者芳纶丝。基布31中的经线密度为30-80根/10cm，基布31中的纬线密度为30-80根/10cm。优选地，基布31中的经线密度为60-80根/10cm，基布31中的纬线密度为60-80根/10cm，可保证基布31的力学强度，进而可改善整体的力学强度。自限温加热线32蛇形缝制于基布31，使得自限温加热线32较为均匀分布于基布31，保证本技术的加热均匀性。水带主体10侧壁设置有用于连接电源的快速接插件101，快速接插件101与自限温加热线32、电源连通形成电流回路，自限温加热线32释放热量，对输送水体进行加热，进而避免输送水体结冰堵塞。
43.本实施例中的自限温加热线32可选为市售的ptc加热线或者自制的自限温加热线。当自限温加热线32为自制的自限温加热线时，参照图3，结合图2，自制的自限温加热线包括涤纶丝芯线321和自限温加热层322，自限温加热层322包覆于涤纶丝芯线321外壁。
44.自制自限温加热线的配方：600g的hdpe树脂、225g的eva树脂、240g的pp树脂、270g的导电炭黑、8g的镍粉、60g的纳米氧化锌、1.2g的pe蜡、1.5g的硬脂酸锌、30g抗氧剂1010、22.5g抗氧剂1024、18.3g抗氧化剂626和24g抗氧化剂2246a。
45.自制自限温加热线32的制备方法，包括以下步骤：
46.步骤一，称量hdpe树脂、eva树脂、pp树脂进行烘干处理，称取完成烘干的600g的hdpe树脂、225g的eva树脂、240g的pp树脂，备用；
47.同时，称量270g的导电炭黑、8g的镍粉、60g的纳米氧化锌、1.2g的pe蜡、1.5g的硬脂酸锌、30g抗氧剂1010、22.5g抗氧剂1024、18.3g抗氧化剂626和24g抗氧化剂2246a，备用；
48.步骤二，600g的hdpe树脂、225g的eva树脂、240g的pp树脂与270g的导电炭黑、8g的镍粉、60g的纳米氧化锌、1.2g的pe蜡、1.5g的硬脂酸锌、30g抗氧剂1010、22.5g抗氧剂1024、18.3g抗氧化剂626和24g抗氧化剂2246a在高速分散釜中混合均匀后，置于密炼机中进行密炼，密炼温度160℃，时间320s，物料呈流动态，备用；
49.步骤三，将步骤二中所得的流动态物料置于挤出机中熔融挤出，挤出料经过冷却固化，固化条状料送入造粒机中进行造粒，得粒径在2.0-2.2mm纺丝母粒，烘干，备用；
50.步骤四，采用涤纶丝为接引丝，即涤纶丝芯线321，将纺丝母粒于160-170℃下挤出，挤出的熔融物料附着于涤纶丝的外表面，水冷、烘干，得成品自限温加热线，所得成品自限温加热线的电阻率为3.0*102ω*cm（常温20℃，65%rh）。
51.选择8cm的自制自限温加热线作为测试对象，自制自限温加热线的电阻为2.41*103ω（常温20℃，65%rh），电源电压为220v，采用铜线连接自限温加热线的两端，连接铜线的电阻为0.1ω。功率测试：采用德国gmc-i七通道功率测定仪进行测试。电阻测试：采用日本日置hioki电阻测试仪进行测试。自制自限温加热线进行持续通电测试，环境温度温度为23℃下，电流为91.30ma，启动功率为20.1w；环境温度温度为80℃下，电流为12.62ma，启动功率为2.78w。环境温度温度为85℃下，电流为4.31ma，启动功率为0.93w。
52.因此，自制的自限温加热线的自限温温度在80-85℃，使用安全性能较好。
53.自制的自限温加热线32的电阻率可控制在5*103-9*106ω*m，主要是通过改变炭黑、镍粉的添加量来实现对自制的自限温加热线32的电阻率控制。因此，选择合适的电源也可控制整体的加热功率。加热效果可设计性强，满足不同客户的需求。本技术可制备得到适用于12v、36v、220v、400v电源的自限温加热线，满足不同客户的需求。
54.自限温水带的制备方法，包括以下步骤：
55.步骤一，基布31上蛇形缝制自限温加热线32，得自限温加热布3；
56.步骤二，在柔性外管2外壁热压绝缘导热硅胶，将步骤一中制备的自限温加热布3热压于绝缘导热硅胶外表面，然后再将另一块绝缘导热硅胶与在先绝缘导热硅胶进行热压复合，使得自限温加热布3成型于绝缘导热柔性密封层4内，得半成品水带；
57.步骤三，将柔性外管2套设在半成品水带外壁，整理出自限温加热布3中的自限温加热线32，将自限温加热线32的两端分别连接于快速接插件101，然后柔性外管2与半成品水带的空隙间填充密封硅胶，最后在水带两端固定连接上水带接头100，制得成品自限温水带。
58.实施例2
59.实施例2与实施例1的区别在于：
60.参照图4，自限温加热布3包括基布31、自限温加热线32、第一电极连接带33、第二电极连接带34。自限温加热线32的数量≥2根，且自限温加热线32作为纬线编织于基布31。相邻自限温加热线32的间距控制在8-12mm。本实施例中相邻自限温加热线32的垂直间距控制在8-9mm。本实施例中的自限温加热线32可选为市售的ptc加热线或者自制的自限温加热线32。
61.参照图4，第一电极连接带33、第二电极连接带34均作为经线编织于基布31，且第一电极连接带33、第二电极连接带34分别位于靠近基布31经线方向的两侧端处。自限温加热线32均与第一电极连接带33、第二电极连接带34相接触，第一电极连接带33、自限温加热线32、第二电极连接带34与电源连通可形成电流回路，自限温加热线32释放热量对输送水体进行加热。
62.参照图4，第一电极连接带33、第二电极连接带34结构相同。以第一电极连接带33为例，第一电极连接带33包括多根相互并排的导电纤维丝330，导电纤维丝330的数量取决于自限温加热布3的尺寸和水带设计加热的功率大小。导电纤维丝330作为经线编织于基布31内，使得自限温加热线32与第一电极连接带33、第二电极连接带34、电源形成电流回路，自限温加热线32释放热量对输送水体进行加热。本技术中的导电纤维丝330是采用6-10根直径0.1mm的镀镍铜丝z捻合而成，保证导电纤维丝330在使用过程中不易发生断裂，改善本技术的使用寿命。本实施例中采用的是7根直径0.1mm的镀镍铜丝z捻合而成导电纤维丝330。
63.参照图4，结合图1，第一电极连接带33一端通过铜扣固定连接有第一电导线331，第一电导线331背向第一电极连接带33的一端连接于快速接插件101。第二电极连接带34一端连通有第二电导线341，第二电导线341背向第二电极连接带34的一端连接于快速接插件101。快速接插件101插接电源，使得第一电极连接带33、自限温加热线32、第二电极连接带34、电源形成电流回路，自限温加热线32释放热量对输送水体进行加热。电源的电压根据可自限温加热线2的线阻大小可选择为12伏特、36伏特、220伏特、400伏特。
64.自限温水带的制备方法，包括以下步骤：
65.s1，自限温加热布3的制备；
66.s1.1，自限温加热线的制备；
67.s1.2，以涤纶丝、采用7*0.1mm镀镍捻合铜丝为经线，以涤纶丝、成品自限温加热线为纬线，织造得自限温加热布3；
68.s2，在柔性内管1的外壁热压上绝缘导热硅胶，将自限温加热布3热压在绝缘导热硅胶外壁，然后再将另一绝缘导热硅胶热压在自限温加热布3外壁，自限温加热布3经线方向的端侧预留出第一电极连接带33、第二电极连接带34，便于进行接线操作，两块绝缘导热硅胶热压形成绝缘导热柔性密封层4，自限温加热布3形成于绝缘导热柔性密封层4内，得半成品管；
69.s3，将柔性外管2套设在半成品管外壁，第一电极连接带33与第一电导线331连接，第二电极连接带34与第二电导线341连接，第一电导线331和第二电导线341连接于快速接插件101，然后柔性外管2与半成品的空隙间填充密封硅胶，得成品自限温水带。
70.实施例3
71.实施例3与实施例2的区别在：
72.参照图5，自限温加热布3还包括淋膜层35，基布31、自限温加热线32、第一电极连接带33、第二电极连接带34一体成型于淋膜层35内部。淋膜层35的厚度控制在0.2-0.8mm。本实施例中淋膜层35的厚度控制在0.5-0.6mm。淋膜层35的作用是避免导电纤维丝330弯曲折断，且改善本技术的柔韧性。
73.参考图5，淋膜层35的材质为绝缘阻燃硅胶、绝缘导热硅胶、绝缘阻燃硅橡胶、绝缘导热硅橡胶、绝缘导热tpu、绝缘阻燃tpu中的一种。本技术中采用的是邵氏硬度70-75a的绝缘导热tpu。
74.自限温加热布的制备方法：先制备自限温加热线；然后以涤纶丝、采用7*0.1mm镀镍捻合铜丝为经线，以涤纶丝、成品自限温加热线为纬线，织造得自限温加热织物；同时配制淋膜物料，淋膜物料是采用95份市售邵氏硬度70a的tpu树脂、5份粒度控制在1-10微米的绝缘导热填料组成；最后，自限温加热织物依次经过开幅、张力调整，然后进行双面淋膜，淋膜物料通过双头淋膜机挤出，在压合辊的作用下压覆于自限温加热织物上、下表面，然后依次经过三组冷却辊、调速辊，冷却固化在自限温加热织物上下表面形成淋膜层35，得成品自限温加热布。
75.实施例4
76.实施例4与实施例3的区别在：
77.参考图6和图7，自限温加热布3的一表面通过聚氨酯热熔胶热压复合有保温层36。自限温加热布3的另一表面通过刮涂粘结剂固化形成有粘结层37。粘结层37背向淋膜层35的表面复合有离型纸38，离型纸38为硅油离型纸。粘结层37优先导热绝缘胶。且水带主体10未设置绝缘导热柔性密封层4。粘结层37、自限温加热布3、保温层36位于柔性内管1和柔性外管2之间。
78.自限温水带的制备方法，包括以下步骤：
79.s1，自限温加热布3的制备：
80.s1.1，自限温加热线的制备；
81.s1.2，以涤纶丝、采用7*0.1mm镀镍捻合铜丝为经线，以涤纶丝、成品自限温加热线为纬线，织造得自限温加热织物；
82.同时配制淋膜物料，淋膜物料是采用95份市售tpu树脂、5份粒度控制在1-10微米的氢氧化铝组成；
83.s1.3，自限温加热织物依次经过开幅、张力调整，然后进行双面淋膜，淋膜物料通过双头淋膜机挤出，在压合辊的作用下压覆于自限温加热织物上、下表面，然后依次经过三组冷却辊、调速辊，冷却固化在自限温加热织物上下表面形成淋膜层，得成品自限温加热布；
84.s1.4，成品自限温加热布输入复合机中，在成品自限温加热布的一表面刮涂粘结剂形成压敏胶层，再将硅油离型纸压覆于压敏胶层表面，然后在成品自限温加热布另一表面刮涂热熔胶，将气凝胶毡布热压于成品自限温加热布的表面，收卷得最终自限温加热布产品；
85.s2，撕开离型纸38，将自限温加热布3中的粘结层37贴附于柔性内管1的外壁，自限温加热布3经线方向的端侧预留出第一电极连接带33、第二电极连接带34，便于进行接线操作，得半成品；
86.s3，将柔性外管2套设在半成品的外壁，第一电极连接带33与第一电导线331连接，第二电极连接带34与第二电导线341连接，第一电导线331和第二电导线341连接快速接插件101，柔性外管2与半成品的保温层36空隙间填充密封硅胶，得成品自限温水带。
87.实施例5
88.实施例5与实施例4的区别在：
89.参考图8，水带主体10设置有绝缘导热柔性密封层4。绝缘导热柔性密封层4为两块绝缘导热柔性硅胶片，自限温加热布3复合于两块绝缘导热柔性硅胶片之间。绝缘导热柔性密封层4的外壁包覆有增强网格布5。增强网格布5为芳纶网格布、玻纤网格布、碳纤维网格布、玻纤/芳纶混编网格布、碳纤/芳纶混编网格布中的一种。本实施例中采用的芳纶网格布。
90.参考图8，增强网格布5和柔性外管2之间复合有绝热保温功能层6。绝热保温功能层6为气凝胶保温毡、聚氨酯发泡棉、聚苯乙烯泡沫材料、酚醛泡沫材料、陶瓷纤维毯中的一种。本实施例中绝热保温功能层6为气凝胶保温毡。增强网格布5位于绝缘导热柔性密封层4、绝热保温功能层6之间。绝热保温功能层6位于增强网格布5、柔性外管2之间。
91.自限温水带的制备方法，包括以下步骤：
92.s1，自限温加热布3的制备，包括以下步骤：
93.s1.1，自限温加热线的制备；
94.s1.2，以涤纶丝、采用7*0.1mm镀镍捻合铜丝为经线，以涤纶丝、成品自限温加热线为纬线，织造得自限温加热织物；
95.同时配制淋膜物料，淋膜物料是采用95份市售tpu树脂、5份粒度控制在1-10微米的氢氧化铝组成；
96.s1.3，自限温加热织物依次经过开幅、张力调整，然后进行双面淋膜，淋膜物料通过双头淋膜机挤出，在压合辊的作用下压覆于自限温加热织物上、下表面，然后依次经过三组冷却辊、调速辊，冷却固化在自限温加热织物上下表面形成淋膜层，得成品自限温加热布；
97.s1.4，成品自限温加热布输入复合机中，在成品自限温加热布的一表面刮涂粘结剂形成压敏胶层，再将硅油离型纸压覆于压敏胶层表面，然后在成品自限温加热布另一表面刮涂热熔胶，将气凝胶毡布热压于成品自限温加热布的表面，收卷得最终自限温加热布产品；
98.s2，先在柔性内管1的外壁热压上绝缘导热柔性硅胶片，再撕开离型纸38，将自限温加热布3中的粘结层37贴附于绝缘导热柔性硅胶片的外壁，自限温加热布3经线方向的端侧预留出第一电极连接带33、第二电极连接带34，便于进行接线操作，然后在气凝胶毡布外壁热压上绝缘导热柔性硅胶片，再在绝缘导热柔性硅胶片外壁包覆上芳纶网格布形成增强网格布5，然后在芳纶网格布外壁包覆气凝胶保温毡形成绝热保温功能层6，得半成品水带；
99.s3，将柔性外管2套设在半成品水带的外壁，第一电极连接带33与第一电导线331连接，第二电极连接带34与第二电导线341连接，第一电导线331和第二电导线341连接快速接插件101，柔性外管2与半成品的保温层36空隙间填充密封硅胶，得成品自限温水带。
100.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。