在需要強化的機械構件上綑紮單向織物強化外層覆蓋物的製作方法

2023-06-27 09:31:31 2

專利名稱：在需要強化的機械構件上綑紮單向織物強化外層覆蓋物的製作方法
技術領域：
本發明涉及工業用紡織品領域，更具體而言是，用於形成強化外層覆蓋物的織物。因此，這種織物呈織帶形，可被纏繞在需要強化的機械構件上。例如，有關對在壓力條件下傳輸流體用的管道進行強化的問題。這些管道在重量和壓力，甚至溫度方面承受特別高的應力，因此有必要在機械強度方面具有特別高的性能。
本發明目的在於改進這種管道的抗爆裂性能。
背景技術：
籠統地說，在確保用於壓力條件下傳輸氣體或流體的所有管道中，通過使用螺旋形纏繞的高性能織帶確保對由聚合材料製成的管道進行綑紮，從而賦予抗爆裂性能。通常，所使用的織帶在高強度紗線，例如芳族聚醯胺紗線、玻璃絲或碳化纖維以及聚酯、聚乙烯或聚醯胺紗線的基礎上進行生產。這些織帶通常是彎曲的單向織帶，且為了限制收縮，通過織造具有極低線密度的緯紗線獲得這些織帶。
隨後，使用能確保產生連續捻回的施加系統將這些織帶布置在初始管道上。為確保達到最佳強化效果，有必要使用多層織帶。然而，經常發現這些施加機的精確度不足以確保精確連續地施加不同捻回的織帶。由此會在寬度為約10釐米數量級的織帶之間產生達幾毫米的間隙。在高壓的作用下，該間隙的存在使得已綑紮了織帶的管道產生蠕變變形，並由此在織帶內產生一個鼓起。這一鼓起顯然是一個弱點，特別是在剪切方面，其中在鼓起處集中了非常大的最終可導致管道發生爆裂的機械應力。基於玻璃絲的解決方案不適合的原因就在於此。玻璃絲的另一缺點是為保證其完整性，在處理時要求採取一定的預防措施。這樣，同合成紗線相比，玻璃絲不具備既能夠進行纏繞或摺疊，同時還要保持成比例的抗力的足夠的柔韌性。
相反地，由於施加機施加織帶的精確度較低，有可能造成兩連續織帶捻回略微發生重疊，由此形成局部過厚。隨後由於纏繞其它層織帶使得這一過厚增加，從而形成了一個管道脆裂點。有關不同層之間的相對滑移的現象同樣也是管道脆裂的一個來源。
本發明的目的在於不管施加機的限定的精確度，使有可能生產出一種具有優良抗爆裂性能的織帶。

發明內容
因此，本發明涉及一種能夠用帶子綑紮在需要強化的機械構件上的強化外層覆蓋物。該種外層覆蓋物呈織帶形，該織帶由基於高性能合成紗線，例如芳族聚醯胺的高強度經紗線織造而成。
根據本發明，這種織帶被定義為它具有一個由兩個側部區定界的中心區，側部區的厚度小於中心區的厚度。換句話說，即織帶側向邊界處比中心區薄，由此使得纏繞織帶的輕微重疊不會產生過厚現象，或至少這種過厚現象是有限的。
由此，在扎帶中，可對施加機進行設置以便產生這種輕微重疊，這種輕微重疊有可能阻止形成如上所述對管道抗爆裂性能有危害作用的鼓起。發生這種輕微重疊並沒有明顯的過厚厚度，明顯的過厚厚度同樣也是如前所述在整個寬度上具有恆定厚度的現有強化織帶的一個缺點。
實際上，側部區中紗線的線密度小於中心區內紗線的線密度，或者更一般地是，側部區中紗線的粗度小於用於形成中心區的紗線的粗度。
根據本發明的另一個特徵，在這些側部區中所使用的紗線具有的在拉力條件下的延伸性大於中心區內紗線的延伸性。因而，織帶邊界處在重疊區中可經受輕微變形並由此在這些特殊區域中分布機械應力。
在一些實施例中，在中心區內可使用捻線，而在側部區中的紗線是無加捻的或非常有限的加捻的，以優化側部區和中心區之間的相對延伸性。
在實踐中有利的是，所使用的緯紗線可以是包括至少一種熱塑性部分的紗線，當織帶已進行加熱處理時可以確保經線的輕微粘結並由此保持該組件。
在實際中，各側部區的寬度為織帶總寬度的約2-20％。
在一個特別的實施例中，特別是當所用紗線是基於芳族聚醯胺時，可在織帶表面中的一面上施加熱塑性材料膜，相對於其它層而言，可以確保織帶受到保護，且就紫外線而言，纖維受到保護。


以下，通過實施例並結合唯一的附圖來詳細描述本發明是如何實施的以及實施例的優點，附圖是本發明織帶的簡明透視圖具體實施形式圖1所示的彎曲單向織帶(1)具有一個中心區(2)和兩個形成織帶邊界的側部區(3，4)。多種經紗線(5，6，7)與緯紗線(8)織造在一起。
在所示形式中，實際上中心區(2)的寬度在10-200毫米之間，而側部區(3，4)的寬度約在3-10毫米數量級。
中心區(2)中的經紗線(5)的厚度相對較大，約在0.8-1毫米數量級，而側部區(3，4)中的經紗線(6，7)的厚度在0.3-0.5毫米數量級。
在中心區(2)中使用基於芳族聚醯胺、間-芳族聚醯胺、對-芳族聚醯胺的紗線作為經紗線(5)會獲得良好結果。然而，本發明同樣包含使用與芳族聚醯胺在機械抗力及高柔韌性方面性能相當的紗線。這適用於合成紗線，例如芳香族聚酯或高強度聚乙烯，或者適用於特種紗線，例如那些基於液晶的紗線。
經紗線(5)可以是加捻或不加捻的復絲紗線或者是加捻線，其線密度範圍是330-680特克斯(tex)，例如對於60捻回的加捻，最好在Z方向和S方向上進行交替。使用兩個加捻方向使得有可能保持紗帶的平整度，並防止產生扭結現象。
在側部區(3，4)中使用的經紗線(6，7)可以是連續紗線或由短纖維得到的紗線，以致其延伸率大於中心區紗線的延伸率。在側部區中也可以使用與中心區紗線相同的芳族聚醯胺紗線。在實踐中，由此可以生產出的紗帶具有優良的抗拉強度等力學性質，其數值大小一般大於1噸/釐米寬度。
在高模量帶的編制過程中，在緯紗方面，所使用的紗線可以是例如塗覆有熱塑性材料的聚酯紗線，以致具有的線密度為40特克斯(tex)數量級；或者是帶有基於熱塑性材料的塗層的玻璃絲。這些紗線所具有的線密度為20-70特克斯(tex)數量級並且是無捻的。應該注意的是，為使經紗線產生收縮的可能性最小，緯紗線的線密度明顯低於經紗線的線密度，通常比率至少為1∶10。這些緯紗線的功能性在於在隨後紗帶的處理和使用中甚至在輕微張力條件下，確保保持經紗線的幾何排布。每次引緯時根據織造材料的不同，這種緯紗線可以為單股或雙股。這種緯紗線做為選擇穿引在整個織物的全寬度之上，同時，在紗帶的整個長度之上連續，因此不需要接結或形成織邊。
由上可知，根據本發明的紗帶可被綑紮，產生確保在整個重疊的表面上連續強化的重疊區。然而這些重疊區域不會產生任何過厚或形成脆裂點的區域，如現有技術中的紗帶情況。側部區的重疊使得可以使用相對於迄今所用方法不太複雜的和更快速的鋪設方法，由此節省了生產成本。
這種紗帶可被用於非常多的用途，其中要麼就這樣使用，要麼使用熱固性樹脂進行浸漬處理。因此，它既可被用於管道、導管和其它旋轉部件的生產，又可用於對現有結構例如橋墩進行強化。
權利要求
1.一種能夠綑紮需要強化的機械構件以進行強化的單向織物強化外層覆蓋物(1)，所述外層覆蓋物由織帶形成，該織帶由基於芳族聚醯胺的高強度合成經紗線(5)織造而成，特別是該織帶具有一個由兩個側部區(3，4)作邊界的中心區(2)，側部區的厚度小於中心區的厚度。
2.如權利要求1所述的外層覆蓋物，其特徵在於，側部區(3，4)中的經紗線(6，7)的線密度小於中心區(2)中紗線的線密度。
3.如權利要求1所述的外層覆蓋物，其特徵在於，側部區(3，4)中的紗線(6，7)的厚度小於中心區(2)中紗線的厚度。
4.如權利要求1所述的外層覆蓋物，其特徵在於，側部區(3，4)中的紗線(6，7)的延伸性大於中心區紗線的延伸性。
5.如權利要求1所述的外層覆蓋物，其特徵在於，中心區的紗線(5)是加捻的，而側部區中的紗線(6，7)是無捻的。
6.如權利要求1所述的外層覆蓋物，其特徵在於，緯紗線(8)包含至少一個熱塑性部分。
7.如權利要求1所述的外層覆蓋物，其特徵在於，每一側部區的寬度為紗帶寬度的2-20％。
8.如權利要求1所述的外層覆蓋物，其特徵在於，紗帶表面中的至少一個面包含有一層熱塑性材料保護性薄膜。
全文摘要
一種能夠綑紮在需要強化的機械構件上進行強化的單向織物強化外層覆蓋物(1)。所述外層覆蓋物由一織帶形成，該織帶由基於芳族聚醯胺的高強度經紗線(5)織造而成，該外層覆蓋物還具有一個由兩個側部區(3，4)作邊界的中心區(2)，側部區的厚度小於中心區的厚度。
文檔編號F16L11/10GK1517459SQ20041000291
公開日2004年8月4日 申請日期2004年1月20日 優先權日2003年1月21日
發明者J·博東內爾, J 博東內爾 申請人:喬馬拉特合成物股份公司