專利名稱：碳纖維填料密封編織基材及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種填料密封件，尤其涉及填料密封件的單根編織股紗基材及其制造方法。
背景技術：
軟填料密封是在軸與殼體之間充填編織的軟填料密封件(俗稱盤根)，并用壓蓋壓緊以達到密封的目的。在軟填料密封材料中，石棉以其優異的綜合性能和良好的可紡性，而具有較長的使用歷史，但由于石棉又是一種危及人體健康和生態環境的產品，因而在世界范圍內被禁用。
為此，人們又開發出以碳纖維為主要材料的軟填料密封件。由于碳纖維具有耐熱、耐腐蝕、導熱性、自潤滑性好的特點，而被用作高溫、高壓、強酸強堿等嚴酷條件下的填料密封基材。但碳纖維質地輕、表面光滑，易散絲，可紡性能較差，傳統填料密封件單根編織股紗基材的加工方法，均采用碳纖維與其它表面粘性強的天然或人工合成纖維混合紡制的方法而加工成股紗基材。其工藝過程首先是將各類纖維短切后，然后依次進行混毛、梳毛、并條再加捻成粗紗，經過紡紗、絡紗成成品。一方面，該工藝過程復雜，工藝流程長，生產效率不高；另一方面，在這種截面結構的填料密封股紗基材中，由于碳纖維夾雜著其它纖維成份，其填料密封件的整體性能大大降低，碳纖維的物理性能無法得以穩定發揮，特別是軟填料密封件(盤根)在高溫氧化條件下，以碳纖維為主要基材的股紗會發生體積損失，造成密封失效而形成泄漏。
發明內容
為了克服現有技術所存在的碳纖維密封性能不穩定的不足，本發明的目的在于提供一種編織股紗截面結構合理，碳纖維層無其它夾雜纖維的碳纖維填料密封編織基材及其制造工藝。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種碳纖維填料密封編織基材，該填料密封編織基材包括碳纖維層和內芯層，碳纖維層為純碳纖維束且其包纏于內芯層上。
本發明碳纖維填料密封編織基材的制造工藝過程如下(a)碳纖維、內芯層纖維分別并合成纖維條；(b)將碳纖維短切并梳理；(c)隨之將碳纖維包纏于內芯層纖維條上；(d紡制成股紗成品。
采用上述結構后，由于碳纖維層包纏于內芯層上，一方面使得外包的碳纖維層具有較高的純度，使之在高溫強氧化劑條件下，也不會發生體積損失，具有更為可能的抗高溫高壓、耐強酸強堿的特性，碳纖維的物理性能得以充分穩定發揮；另一方面編織基材的內芯層不僅改善了碳纖維的可紡性，突破了人們認為純碳纖維不能紡制加工的思維局限，使碳纖維的紡制加工成為現實，從而提高了編織股紗基材的抗拉強度和耐磨性，而且高導熱率金屬絲又進一步增強了填料密封件的散熱效果。同時該編織基材的截面結構合理，綜合性能更佳。本發明工藝合理、簡單，生產效率高，實現了碳纖維層無夾雜纖維的紡制加工，保證了產品質量。
下面結合附圖對本發明的結構作進一步的說明。
圖1是本發明碳纖維填料密封編織基材的第一個具體實施方式
的截面剖視圖；
圖2是本發明碳纖維填料密封編織基材的另一個具體實施方式
的截面剖視圖。
圖中，1—碳纖維層；2—內芯層；21—玻璃纖維束；22—金屬絲。
具體實施例方式
圖1所示的碳纖維填料密封編織基材，包括碳纖維層1和內芯層2，碳纖維層1由若干純碳纖維絲制成，其成束的純碳纖維絲呈螺旋狀包纏于內芯層2上。內芯層2由相互并行的玻璃纖維束21和一根金屬絲22構成，該金屬絲22為鎳絲。
圖2所示的碳纖維填料密封編織基材，包括碳纖維層1和內芯層2。碳纖維層1也由若干純碳纖維絲制成，其成束的純碳纖維絲呈螺旋狀包纏于內芯層2上。內芯層2由玻璃纖維束21構成。
下面再以實施例來說明本發明的制造工藝過程在將碳纖維絲并合成碳纖維條的同時，用金屬絲與玻璃纖維來并合成內芯條；將并合的碳纖維條經短切、梳理后；隨即與內芯條一起喂入氣流紡紗機，通過氣流紡紗機將碳纖維絲纏于內芯條上，而制成單根紡編織基材成品。上述的內芯條也可以直接用玻璃纖維束。
可以理解，本發明并不局限于上述的具體實施方式
。其碳纖維還可以是預氧碳纖維絲；內芯層2的玻璃纖維還可以是其它常用天然纖維或人工合成纖維等材料；內芯層2的金屬絲22也不局限于金屬鎳絲，也可以是黃銅絲、紫銅絲、不銹鋼絲等，其數量也不限于一根。這些變換或改進均應視為落入本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種碳纖維填料密封編織基材，其特征在于所述填料密封編織基材，包括碳纖維層(1)和內芯層(2)，該碳纖維層(1)為純碳纖維束且其包纏于內芯層(2)上。
2.根據權利要求1所述的碳纖維填料密封編織基材，其特征在于所述內芯層(2)為相互并行的金屬絲(22)和玻璃纖維束(21)。
3.根據權利要求1所述的碳纖維填料密封編織基材，其特征在于所述內芯層(2)為玻璃纖維束(21)。
4.根據權利要求1、2或3所述的碳纖維填料密封編織基材，其特征在于所述碳纖維層(1)為若干碳纖維絲構成，所述金屬絲(22)至少為一根。
5.一種生產如權利要求1、2或3所述的碳纖維填料密封編織基材的制造方法，其特征在于該工藝過程如下(a)碳纖維、內芯層纖維分別并合成纖維條；(b)將碳纖維短切并梳理；(c)將碳纖維包纏于內芯層纖維條上；(d)紡制成股紗成品。
全文摘要
本發明公開了一種碳纖維填料密封編織基材及其制造方法，該編織基材包括內芯層和碳纖維層，碳纖維層包纏于內芯層上。所述內芯層為相互并行的金屬絲和玻璃纖維束；或為玻璃纖維束。其制造方法是將碳纖維、內芯層纖維分別并合成纖維條后，碳纖維經短切并梳理后，將碳纖維包纏于內芯層纖維條上，而制成編織服成品。該碳纖維填料密封編織基材具有結構合理、性能穩定、抗高溫高壓、耐強酸強堿的特性。該產品制造工藝，具有工藝合理，生產成本低的特點。廣泛適用于化工、石油、冶金、電力等行業中。
文檔編號D02G3/36GK1667303SQ200410014260
公開日2005年9月14日 申請日期2004年3月8日 優先權日2004年3月8日
發明者錢華, 朱瑞鴻, 錢忠標, 史玉慶 申請人:東臺市華陽玻纖有限責任公司