多層增強軟管的制作方法
【專利說明】多層増強軟管
【背景技術】
[0001 ] 1.技術領域
[0002]本發明設及多層增強軟管，其尤其適用于服務性廝管。
[000引2.相關領域說明
[0004] 用于廝管的軟管包含在熱塑性聚合物內襯上編織的增強纖維層。軟管失效的常見 原因是增強部失效。因此，需要提供可延長廝軟管中增強層的使用壽命的解決方案。
[0005] 授予Nonaka等人的美國專利申請公布號2013/0000767描述了一種制造橡膠軟管 的方法，所述橡膠軟管包括具有中空部分的內部橡膠管，由編織股線形成的第一編織層和 第二編織層，W及外部橡膠管。所述方法包括通過W下方法形成層合結構:順序地形成內部 橡膠管上的第一編織層、包括在第一編織層上的熱塑性樹脂的熱塑性樹脂層、在熱塑性樹 脂層上的第二編織層、W及在第二編織層上的外部橡膠管，硬化內部橡膠管和外部橡膠管 并通過將層合結構加熱至不低于熱塑性樹脂層的軟化溫度來軟化熱塑性樹脂層，并通過軟 化熱塑性樹脂層并且然后將滲入股線之間形成的網孔中的軟化的熱塑性樹脂層固化來整 合第一編織層和第二編織層。
【發明內容】
[0006] 本發明設及廝軟管，該廝軟管依次包括：
[0007] (i)熱塑性內襯，
[000引（ii)至少一個具有不大于1.5mm的層厚度的纖維增強層，其包括具有至少13g/分 特的紗線初度和不大于6667分特的線性密度的連續長絲紗線，W及
[0009] (iii)熱塑性外覆蓋件。
【附圖說明】
[0010] 圖1示出了包括兩個增強層的軟管的一個實施例的局部剖面透視圖。
[0011] 圖2示出了包括S個增強層的軟管的局部剖面透視圖。
【具體實施方式】
[0012] 廝管
[001引 SS塑性軟管的示例（下文中稱為"軟管"化圖1中W標記10大致示出。軟管具有 附接到兩端的連接部19。該軟管包括熱塑性聚合物內襯11和熱塑性聚合物外覆蓋件12。位 于內襯和覆蓋件之間的是兩個纖維增強層，第一纖維層13和第二纖維層14。軟管的"液壓" 實施例必須僅抵抗內部靜水壓力，并且內襯11為最內層。軟管的^CR"(高抗塌縮性)實施例 必須承受內部和外部靜水壓力，并包含互鎖不誘鋼胎體(未示出）作為最內部組件。本發明 設及纖維增強層并適用于"液壓"和"HCR"軟管兩者。
[0014] 圖2在標記20處示出包括=個纖維增強層的軟管的另一個實施例。
[0015] 內襯
[0016] 合適的內襯軟管材料包括脂族聚酷胺和聚偏二氣乙締。合適的聚酷胺為尼龍11。
[0017] 外覆蓋件
[0018] 合適的軟管外覆蓋件材料包括聚乙締、聚氨醋、聚乙締、聚丙締和脂族聚酷胺。合 適的聚酷胺為尼龍12。
[0019] 增強層
[0020] 軟管包括多個纖維增強層，如圖1中W標記13-14和圖2中W標記13-15所示。優選 地，該層可W呈編織織物、機織織物、螺旋織物或單向織物的形式。編織織物通過編結纖維 紗線的多個股線而形成。該紗線與軟管的軸線方向對角交錯。
[0021 ] 機織織物包括彼此正交交錯的經紗和締紗-經紗平行于織物制造方向。機織織物 可W為平織、四經破鍛紋織、方平織、鍛紋編織、斜紋組織、不平衡編織、或任何其它編織風 格。
[0022] 所有單向織物增強紗線在平行于織物制備方向的方向上對齊。可在締向上存在少 量輕量紗線W有助于保持增強紗線的對齊。當使用機織織物或單向織物時，織物寬度優選 小于25mm，也就是說認為織物是窄的織物。
[0023] 增強層紗線包括多個連續長絲。術語纖維和長絲可互換使用。所謂連續，是指纖維 具有高的長度與直徑比率。通常一個線軸的連續長絲紗線具有數千米的長度。典型的長絲 直徑為約0.015mm。
[0024] 在一些實施例中，連續長絲紗線可加搶或纏結。加搶是將兩個或多個單個紗線組 合成合股紗線或纜線的方法。在一些實施例中，合股水平如通過零至2.5范圍的搶系數來描 述。如本文所述，搶系數如ASTM D123-12中定義。纏結的紗線或纜線是其中至少兩個單獨的 紗線彼此相互混合但不添加加搶或W其它方式擾亂組合長絲的平行關系的紗線或纜線。運 也被稱為按和或壓實。加搶和纏結是紡織領域中為人們所熟知的術語。
[0025] 本發明的增強層紗線具有至少13克力/分特的初度。在一些實施例中，紗線初度為 至少18克力/分特或甚至25克力/分特。紗線還具有至少500克力/分特或甚至750克力/分特 的初始模量。在一些實施例中，紗線模量為至少900克力/分特。在一些實施例中，紗線的線 性密度不大于6000旦尼爾（6667分特）。在一些其它實施例中，紗線的線性密度為3000至 6000旦尼爾（3333至6667分特）。
[0026] 本發明的要求是存在至少一個纖維增強層，其具有不大于1.5mm的厚度。在另一個 實施例中，如圖1中所示，軟管包括兩個纖維增強層13和14,其具有不大于1.5mm的厚度。
[0027] 圖2示出包括=個纖維增強層13、14和15的軟管，該層具有不大于1.5mm的層厚度。 其它實施例可包括四個或更多個層，該層全部具有不大于1.5mm的厚度。在一些實施例中， 具有不大于1.5mm的厚度的纖維增強層數為兩個至屯個或甚至S個至五個。具有不大于 1.5mm的厚度的增強層可全部具有相同的厚度或可具有不同的厚度。
[00%]在一些實施例中，增強層厚度不大于1.4mm。在另一個實施例中，增強層厚度不大 于1.3mm或甚至1.27mm。
[0029] 在一些實施例中，具有小于1.5mm的厚度的增強層數為2至10。在一些其它實施例 中，具有小于1.5mm的厚度的增強層數為2至7。在其它實施例中，具有小于1.5mm的厚度的增 強層數為2至5。
[0030] 還可具有存在于軟管內的至少一個纖維增強層，其具有大于1.5mm的厚度。
[0031] 增強纖維
[0032] 優選地，增強層的連續長絲紗線由芳族聚酷胺或芳族共聚酷胺制成。優選的芳族 聚酷胺為對位芳族聚酷胺，其可W商品名Kevlar?購自E.I. Du Pont de Nemours, Wilmington,DE，或者W商品么Twaron't 和 Techliora"購自TeUin Aramid，Conyers，GA。
[0033] 如本文所用，術語對位芳族聚酷胺長絲是指由對位芳族聚酷胺聚合物制成的長 絲。術語"芳族聚酷胺"是指其中至少85%的酷胺鍵(-C0NH-)直接連接到兩個芳族環的聚酷 胺。合適的芳族聚酷胺纖維在Man-Made Fibres-Science and Technology,第2卷 (Interscience Publishers, 1968年）的標題為"Fibre-Forming芳族聚酷胺"的章節中（第 297頁，W.Black等人)有所描述。芳族聚酷胺纖維W及它們的生產在美國專利3,767,756、4， 172,938、3,869,429、3,869,430、3,819,587、3,673，143、3,354，127和3,094,511中也有所 公開。
[0034] 優選的對位芳族聚酷胺是被稱為PPD-T的聚（對苯二甲酯對苯二胺）。所謂PPD-T， 是指由對苯二胺和對苯二甲酯氯的等摩爾比聚合反應產生的均聚物，W及由少量其它二胺 與對苯二胺結合、少量其它二甲酯氯與對苯二甲酯氯結合所得的共聚物。作為一般原則，其 他二胺和其他二甲酯氯的使用量可高達對苯二胺或對苯二甲酯氯的約10摩爾％，或者可能 略高，前提條件是僅其他二胺和二甲酯氯不含干擾聚合反應的活性基團。PPD-T也指其它芳 族二胺和其它芳族二甲酯氯結合所得的共聚物，例如2,6-糞亞甲基酷氯或氯代對苯二甲酯 氯或二氯對苯二甲酯氯或3，4 二氨基二苯酸。在一些優選的實施例中，纖維-樹脂復合材 料的紗線只由PPD-T長絲組成；在一些優選的實施例中，纖維-樹脂復合材料中的層只由 PPD-T紗線組成;換句話說，在一些優選的實施例中，纖維-樹脂復合材料中的所有長絲均為 PPD-T長絲。
[0035] 添加劑可與芳族聚酷胺一起使用，并且已發現，按重量計至多多達10%或更多的 其它聚合材料可與芳族聚酷胺共混。可使用其中多達10%或更多的取代了芳族聚酷胺的二 胺的其它二胺或者其中多達10%或更多的取代了二酷氯或芳族聚酷胺