專利名稱：煤礦井下抽放瓦斯用聚氯乙烯軟管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及橡膠及塑料軟管技術領域，特別是涉及一種煤礦井下抽放瓦斯用 PVC(Poly Vinyl Chloride,聚氯乙烯)軟管。
背景技術：
軟管是指具有較小彎曲半徑能力的管道，以滿足需要較小彎曲半徑的環境條件方 便安裝和敷設的要求。當前應用的軟管，為滿足較小彎曲半徑的需要，均采用質地柔軟，也 就是彈性模量較低的材料，如PE軟管、PVC軟管等，這種單一軟質材料制造的軟管的結構如 圖1所示，其中11為軟質材料。這種單一軟質材料制造的軟管，其抗拉強度和彈性模量較 低，無法滿足承受強大內壓和外壓的使用條件。于是就產生了增強軟管，就是在軟管材料中 嵌入各種形狀的其它高強度材料，來增加管材承受正壓、負壓的能力，增加管材的環剛度。 這種嵌入軟管材料中的增強層叫做骨架層，骨架層是有別于軟管內襯層或外敷層的軟管織 物、簾線和/或金屬增強組分。現有生產的軟管中，其增強用的骨架層也確實僅有織物、簾 線和/或金屬。最常見的就是鋼絲纏繞增強軟管，一種鋼絲纏繞增強軟管的結構如圖2所 示，其中21為軟質材料，22為纏繞鋼絲。 但是在所有關于軟管的標準中，無適宜用于煤礦井下使用的抗燃燒、抗靜電軟管 標準。按現有技術和現行標準生產的塑料和橡膠軟管存在如下問題 (1)不具備滿足ttTlSl-煤礦井下用塑料管安全性能檢驗規范》所要求的抗燃燒、 抗靜電性能，在煤礦井下使用存在巨大的安全隱患，已發生使用不符上述安全性能的軟管 連接抽放瓦斯管道而因產生靜電火花引發瓦斯著火的事故。 (2)無論骨架層采用織物、簾線或金屬材料，例如纏繞鋼絲、鋼絲網，還是編織鋼 絲，均是與塑料不相容的物質，其蠕變系數和熱脹冷縮系數與塑料相差很多，在時效作用下 和溫度變化作用下，骨架層與塑料層就產生分離現象，二者之間無法再構成協同作用，使管 材的強度大幅下降，壽命減少。 (3)對于采用金屬骨架層的軟管，產生上述塑料與金屬骨架層分離現象后，輸送介 質或空氣中的氧氣與水份就會通過塑料與金屬之間的間隙侵入，造成金屬骨架層的銹蝕， 失去其原有的功能，縮短管材的壽命。 (4)對于采用織物、簾線等作為骨架層的軟管，其骨架層雖有較高的抗拉強度，但 彈性模量極低，因此只對承受內壓的管道有增強作用，面對承受外壓或需要較高環剛度的 管材，它們是不起作用的。
實用新型內容本實用新型要解決的問題是提供一種煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟管，以克服現有 技術中在時效作用下和溫度變化作用下骨架層與塑料層分離的缺陷。 為達到上述目的，本實用新型的技術方案提供一種煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟 管，所述軟管包括軟質PVC和嵌入在所述軟質PVC中的骨架層，所述骨架層由未增塑PVC硬條構成。 優選地，相鄰的未增塑PVC硬條之間由軟質PVC分隔開。 優選地，在所述軟質PVC中包含有碳黑、石墨或有機抗靜電劑。 優選地，在所述軟質PVC中包含有有機阻燃劑或無機阻燃劑。 與現有技術相比，本實用新型的技術方案具有如下優點 本實用新型的煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟管，由于采用未增塑PVC硬條作為骨架 層，該硬條與軟質PVC屬于同種材質，二者的相容性極好，蠕變和熱脹冷縮系數相差極小， 因此不會在時效作用下和溫度變化作用下分離；另外，由于在軟質PVC中加入了抗靜電劑 和阻燃劑，增強了軟管的抗靜電和阻燃性能，達到了煤礦井下使用的抗燃燒、抗靜電軟管標 準。
圖1為現有技術的一種單一軟質材料制造的軟管的結構圖； 圖2為現有技術的一種鋼絲纏繞增強軟管的結構圖； 圖3為本實用新型的一種煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟管的結構圖。 圖4為本實用新型的一種煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟管的截面結構圖。 其中，ll為軟質材料，21為軟質材料，22為纏繞鋼絲，31為外層軟質PVC，32為未
增塑PVC硬條，33為相鄰硬條間的軟質PVC。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下 實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。 本實用新型的一種煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟管的結構如圖3及圖4所示，所述 軟管包括軟質PVC和嵌入在所述軟質PVC中的骨架層，所述骨架層由未增塑PVC硬條構成， 相鄰的未增塑PVC硬條之間由軟質PVC分隔開。在所述軟質PVC中包含有碳黑、石墨或有 機抗靜電劑，以及有機阻燃劑或無機阻燃劑。 本實施例采用未增塑PVC硬條作為骨架層，充分利用了硬質PVC的高拉伸強度和 高彈性模量，可以對承受內、外壓的軟管和需要高環剛度的軟管均具有明顯的增強作用，降 低了軟管的壁厚，節省了材料。由于采用未增塑PVC硬條作為軟管的骨架層，與軟質材料屬 于同種材質，二者的相容性極好，蠕變和熱脹冷縮系數相差極小，因此不會在時效作用下分 離，解決了其它材料骨架層與塑料分離的問題。 本實用新型的PVC軟管的制備過程如下根據研制的配方，分別將PVC樹脂，各種 助劑加入混料機中，得到硬條混配料和軟質混配料。將混配料加入單螺桿造粒擠出機，通過 造粒模頭制出硬條粒料和軟質粒料。 將硬條粒料投入擠出機，通過模具生產PVC硬條，合格的硬條通過繞簧機按設計 形狀旋旋纏繞后進入復合模頭。同時將軟質粒料投入另一臺單螺桿擠出機，擠出軟質PVC， 軟料進入復合模頭，與PVC硬條復合在一起，經冷卻、盤旋打捆后成為成品。 本實施例的PVC軟管解決了抗靜電問題，測試結果表明，1米長原傳統軟管的表面 電阻在1. 3X1014 2. 1X10"之間，本實用新型的表面電阻為2X1Q5，達到了 MT-181要求
4小于等于1.0X106Q的要求。 本實施例的PVC軟管解決了阻燃問題，酒精噴燈燃燒試驗表明，原傳統軟管的有 焰燃燒時間6根試樣總和為30 52秒，無焰燃燒時間為150 450秒；不符合MT-181規 定，本實用新型的有焰燃燒時間6根試樣總和為16秒，單根最大值3秒；無焰燃燒時間6根 總和35秒；單根最大值為12秒；優于MT181規定。 本實施例的PVC軟管解決了骨架層與塑料層分離問題，采用烘箱試驗，檢測采
用不同骨架層增強的普通軟管與本實用新型軟管，骨架層與塑料的分離情況，烘箱溫度
11(TC，每次烘烤時間為24小時，取出后再在室溫下放置24小時為一周期。試驗結果表明，
鋼絲作為骨架層的透明軟管，經過6個試驗周期后，將試樣浸泡在染色的自來水中，24小時
后即可看到鋼絲與塑料接觸面處被染色，說明鋼絲與塑料發生了分離。用滌綸線加強的軟
管，經10個烘烤周期后，滌綸線與塑料明顯分離。而本實用新型管材經20烘烤周期后，PVC
硬條與軟質PVC之間無任何分離現象，兩層之間的剝離強度僅下降5. 5%。 以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技
術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改
進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求一種煤礦井下抽放瓦斯用聚氯乙烯軟管，其特征在于，所述軟管包括軟質聚氯乙烯和嵌入在所述軟質聚氯乙烯中的骨架層，所述骨架層由未增塑聚氯乙烯硬條構成。
2. 如權利要求1所述的煤礦井下抽放瓦斯用聚氯乙烯軟管，其特征在于，相鄰的未增 塑聚氯乙烯硬條之間由軟質聚氯乙烯分隔開。
專利摘要本實用新型公開了一種煤礦井下抽放瓦斯用PVC軟管，所述軟管包括軟質PVC和嵌入在所述軟質PVC中的骨架層，所述骨架層由未增塑PVC硬條構成。本實用新型的PVC軟管，由于采用未增塑PVC硬條作為骨架層，該硬條與軟質PVC屬于同種材質，二者的相容性極好，蠕變和熱脹冷縮系數相差極小，因此不會在時效作用下和溫度變化作用下分離；另外，由于在軟質PVC中加入了抗靜電劑和阻燃劑，增強了軟管的抗靜電和阻燃性能，達到了煤礦井下使用的抗燃燒、抗靜電軟管標準。
文檔編號F16L11/12GK201535399SQ200920222389
公開日2010年7月28日 申請日期2009年9月3日 優先權日2009年9月3日
發明者張英利, 李文賢 申請人:山西青科恒安礦業新材料有限公司