CN101985872B - 一种适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，其包括起固定作用的基层和基层上表面的具摩擦作用的绒层，所述的基层和绒层采用双层经起毛编织方法编织形成，其中，上层地经经纱和上层纬纱编织成上层织物，下层地经经纱和下层纬纱编织成下层织物，绒经经纱交替地编织在上层纬纱和下层纬纱上，并夹在上层或下层地经经纱之间，相邻的两根绒经经纱间隔至少一根地经经纱；而通过绒经经纱把所述的上层织物和下层织物连接在一起，且所述的上层织物和下层织物间具有间距，然后经割绒工序，将连接上层织物和下层织物的绒经中部割开得到两条独立的带有垂直绒毛的经起绒织物，即两条密封条；所述的绒经经纱采用聚四氟乙烯纤维。该自润滑密封条具有摩擦系数低、耐磨寿命长、以及密封性能好的特点。

Description

一种适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条

技术领域

本发明涉及一种密封条，尤其是一种适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条。

背景技术

目前轿车车身有一个很重要的密封件，即用合成橡胶制成的密封条，又称为防护性成型镶条，主要由聚乙烯(PVC)、乙丙稀橡胶(EPDM)、合成橡胶改性聚丙烯(PP-EPDM)等材料通过挤压成型或者注射成型的方法制成，应用在车门门框、侧面车窗、前后挡风玻璃、发动机盖和行李箱盖上，起到密封的作用，另外还能起到减振保护的作用。

车厢门的门框密封条主要指车门框的密封和车门头道密封条。门框密封条不但要保证密封性，还要承受关门时的冲击力，因此它既要有弹性，也要有韧性，它主要由密实胶基体和海绵胶泡管两部分组成，密实胶内含有金属骨架，起到加强胶条的定型和固定作用。海绵胶泡管柔软并富有弹性，具有受压变形，卸压反弹的功能，起密封防水作用。此外，有一些门框密封条的唇边部分由彩色胶构成或者贴有绒面织物，色调美观有装饰作用。前后挡风玻璃密封条则由纯胶型条围接而成，它具有弹性也有相当的硬度，在挡风玻璃与车体之间起到垫托、固定与密封作用。

而车窗玻璃导槽密封条由不同硬度的密实胶组成，镶嵌入车身内并保证尺寸配合的精度性，达到密封防渗漏、隔音的作用。车窗玻璃导槽密封条的唇边还粘贴有植绒面，当玻璃上下移动时可以降低与胶条之间的滑动摩擦，而且还可以降低噪声。这种密封条形式也用于天窗密封条。车窗内外侧条是位于车门窗框下方的车窗内外侧植绒面密封条，由纯胶型条或纯胶型条与塑料件复合构成，它带有植绒面，除了降低与玻璃的摩擦外，还起到装饰作用。

以上所述的车窗玻璃导槽密封条和车窗内外侧条都是由基层与绒面构成的密封条，主要通过在密实胶上静电植绒或粘贴绒织物的方式制备而成，导致绒面与基层结合强度低，在车窗玻璃上下运动时，绒面上的绒毛容易被剥离出基层。另外密封条的绒面的材料一般采用锦纶或聚酯纤维，其摩擦系数较大，没有自润滑作用，而且柔软性差，在车窗玻璃上下运动时，受到的阻力较大，故容易在玻璃上划出刮痕，破坏车窗的外观。

聚四氟乙烯(以下简称PTFE)及其复合材料的摩擦系数小、有较高的弹性模量，且耐磨，使用寿命长，因此其作为自润滑材料已经得到广泛的应用，但是目前它应用于制备密封条时，多数是将聚四氟乙烯包覆在橡胶外部构成，或者是将聚四氟乙烯制成粉末后与橡胶粒混合烧结而成。而聚四氟乙烯纤维则多用于制备过滤材料，将聚四氟乙烯纤维用作密封条绒面材料的技术还没有发现。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，该自润滑密封条具有摩擦系数低、耐磨寿命长、以及密封性能好的特点。

本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：一种适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，其包括起固定作用的基层和基层上表面的绒层，所述的基层和绒层采用双层经起毛编织方法编织形成，其中，上层地经经纱和上层纬纱编织成上层织物，下层地经经纱和下层纬纱编织成下层织物，绒经经纱交替地编织在上层纬纱和下层纬纱上，并夹在上层或下层地经经纱之间，相邻的两根绒经经纱间隔至少一根地经经纱；通过绒经经纱把所述的上层织物和下层织物连接在一起，且所述的上层织物和下层织物间具有间距，然后经割绒工序，将连接上层织物和下层织物的绒经中部割开可得到两条独立的带有垂直绒毛的经起绒织物，即两条密封条；其中，所述的上层织物和下层织物分别为自润滑密封条的基层，所述的绒经经纱构成的是自润滑密封条的绒层；所述的绒经经纱采用聚四氟乙烯纤维。

在本发明中聚四氟乙烯纤维与高强度纤维编织成以聚四氟乙烯纤维绒作为绒层(即工作面)、高强度纤维织物为基层的绒织物的自润滑密封条。绒层的绒毛由地经经纱和纬纱紧固在基层上，大大增强了绒层与基层的结合强度，而且将密封条用粘合剂粘接到金属或非金属等基材上时，绒层的绒毛根部也被粘接在基材上，从而使绒毛不易被剥离出基层。另外，聚四氟乙烯纤维构成的绒面具有弹性，具有受压变形，卸压反弹的功能，不仅起到密封和减振保护作用，而且由于聚四氟乙烯纤维的柔性好，摩擦系数低，能自润滑，不会在绒面所密封接触的玻璃上或其他基材上留下刮痕，并具有清洁的作用。

本发明中不仅可根据实际中密封条的长度和宽度要求，调整编织时采用的地经经纱和纬纱以及绒经经纱的数目。还可以根据绒层绒毛疏密要求，调整相邻的两根绒经经纱之间间隔的地经经纱数目，但必须保证每两条相邻的绒经经纱之间间隔至少一根地经经纱，以保证绒经夹在地经经纱和纬纱中，增强绒层绒毛与基层间结合强度的稳定性。

本发明所述的自润滑密封条的摩擦系数：0.16～0.20；使用温度：-60℃～200℃；速度：≤5m/s；压力：≤200Pa。

作为本发明的一个实施方式，自润滑密封条的基层的整个上表面上编织有绒层。在进行织造时，上层地经经纱、下层地经经纱、绒经经纱、上层纬纱和下层纬纱的配置数目根据密封条的长度和宽度进行配置。而且每两条相邻的绒经经纱之间间隔的地经经纱数量可根据绒层绒毛疏密程度要求进行加减，如每两条相邻的绒经经纱之间间隔还可以是二根地经经纱，或者三根地经经纱，或者更多根地经经纱。

本发明推荐的实施方式，根据所使用的编织机的规格大小，可以同时设置数倍于密封条宽度的上、下两层的基层地经经纱，使得在上下两层编织纬纱以构成基层的同时按密封条宽度在该基层的纬纱上编织上数幅绒层，当按密封条的长度编织好上、下两层基层及其上的绒层，再经割绒工序后，就可以获得2倍于数条的密封条，这样能够有效地提高生产效率。为了有利于将同一层基层上所编成的数幅密封条分割出来，可在编织时每相邻的两幅密封条之间留有一段无绒层，因此，这种方式编织出来的自润滑密封条的基层具有无绒层部分和绒层部分，两部分交替分布。具体实施方式如下，上层地经经纱、下层地经经纱和绒经经纱根据以下的编织循环的整数倍进行的配置，然后与纬纱进行编织，所述的编织循环包括：

(1)密封条的基层的无绒层部分的编织单元，参见图3a和4a：其包括至少一根上层地经经纱与上层纬纱进行编织，以及至少一根下层地经经纱与下层纬纱进行编织，该编织单元进行多个循环的编织，即上层地经经纱和下层地经经纱按照上述方式，分别以至少一根经纱为一组进行排列，按照所述的密封条的基层的无绒层部分的编织单元的循环数量连续排列，然后与纬纱进行编织；

(2)密封条的基层的绒层部分的编织单元，参见图3b和4b：在设定的密封条的基层无绒层部分的编织单元的最后一个循环所排列的经纱组后，紧接着是密封条的基层的绒层部分编织单元，其包括至少二根绒经经纱，至少二根上层地经经纱以及至少二根下层地经经纱，其中每两根相邻绒经经纱之间间隔至少一根地经经纱；所述上层地经经纱与上层纬纱进行编织，所述的下层地经经纱与下层纬纱进行编织，而绒经经纱交替地与上层纬纱和下层纬纱进行编织，将上层织物和下层织物连接在一起，且所述的上层织物和下层织物间具有间距，绒经位于两层织物中间；该编织单元也进行多个循环的编织，即以至少二根绒经经纱，至少二根上层地经经纱以及至少二根下层地经经纱为一组按上述方式进行排列，按照所述的密封条的基层的绒层部分的编织单元的循环数量连续排列，然后与纬纱进行编织；

编织完成后，从位于上、下两层织物之间的绒经中部割断后，就能获得两条独立的且每条上均编织有数幅绒层的经起绒织物，然后将所得的每条经起绒织物在无绒层部分进行裁切即可以得到该条经起绒织物上编织的数幅自润滑密封条。

本发明所述的两层织物间的间距等于两层织物绒毛高度之和，具体间距可根据密封条中绒毛长度要求进行确定。

作为本发明的推荐使用的实施例：所述的上层地经经纱、上层纬纱、下层地经经纱和下层纬纱均采用高强度合成纤维。而所述的高强度合成纤维为包括聚酰胺6纤维(锦纶或尼龙6)，聚酯纤维(涤纶)以及聚四氟乙烯纤维中的一种。

本发明所述的自润滑密封条还包括位于基层下表面的用于将密封条固定的粘接层。所述的粘接层为环氧胶层。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明采用双层经起毛编织方法编织得到具有绒层的自润滑密封条，密封条的绒层的绒毛是由基层织物的经纱和纬纱夹紧固定，从而将绒层牢固地固定在基层上。当将自润滑密封条用粘合剂粘接在金属或非金属基材上时，绒层的绒毛根部也能粘接固定在基材上，使得在车窗玻璃上下运动时绒毛不容易被剥离出基层，解决了采用静电植绒或粘贴绒织物的方式制备的绒层易被剥离出基层的问题。

(2)本发明的绒层由聚四氟乙烯纤维构成，聚四氟乙烯纤维摩擦系数小，具有自润滑的作用，用于作为车窗玻璃导槽密封条和车窗内外侧条，在车窗玻璃上下运动不会产生噪音；此外，聚四氟乙烯纤维的柔软性好，不会在玻璃或其他基材上留下刮痕；而且具有弹性起着受压变形，卸压反弹的功能，起到密封和减振保护作用；还可以对车窗玻璃进行清洁。

(3)本发明的自润滑密封条的摩擦系数：0.16～0.20；使用温度：-60℃～200℃；速度：≤5m/s；压力：≤200Pa，可以实现高低温、高负荷、高真空、无油、低速等特殊工作环境下的机械润滑，因此，本发明不仅可以用在具相对运动的场合下的密封，还可以用于低速重载、使用温度变化大以及有复杂气体工况下的玻璃、金属或非金属等之间的接触密封。

附图说明

图1是本发明实施例中裁切经起绒织物以得到的基层上表面中部编织有绒层的自润滑密封条示意图。

图2是本发明的自润滑密封条采用的双层经起毛编织方法的编织结构示意图。

图3是本发明的自润滑密封条的双梭口织造的穿综图；

其中，图3a是密封条的基层的无绒层部分的编织单元的穿综图；

图3b是密封条的基层的绒层部分的编织单元的穿综图。

图4是本发明的自润滑密封条的组织图；

其中，图4a是密封条的基层的无绒层部分的编织单元的组织图；

图4b是密封条的基层的绒层部分的编织单元的组织图。

图5是由一个无绒层部分编织单元和一个绒层部分编织单元构成的上层织物的组织图。

图6是由一个无绒层部分编织单元和一个绒层部分编织单元构成的下层织物的组织图。

具体实施方式

图1所示的是聚四氟乙烯纤维自润滑密封条是本发明的一个实施例，其由起固定作用的基层和基层上表面的绒层构成。基层为聚酯长丝200d/24f编织而成的编织物，绒层为聚四氟乙烯(PTFE)长丝400d/60f通过双层经起毛编织方法编织于基层编织物上形成的织绒。该聚四氟乙烯纤维自润滑密封条的摩擦系数：0.16～0.20；使用温度：-60℃～200℃；速度：≤5m/s；压力：≤200Pa。

本实施例的自润滑密封条采用双层织机中的双剑杆织机进行双层经起毛编织方法的编织，即采用两个系统经纱(地经与绒经)，以及同一个系统纬纱交织而成。进行织造时，分3个经轴上机，其中两个分别是上层编织物和下层编织物的经轴，用聚酯长丝200d/24f准备，作为上层编织物和下层编织物的经纱；另外一个是绒经的经轴，用聚四氟乙烯(PTFE)长丝400d/60f准备，作为绒经经纱。而上层纬纱和下层纬纱的数目根据密封条的长度要求进行准备，在本实施例的图2～5中仅分别列出八根上层地经纬纱和八根下层地经纬纱，作为参考，用于阐明上、下层地经经纱和绒经经纱的配置以及各经纱的编织方式。

如图2～6所示，a、b为绒经(粗线所示)；横向标号J-1、J-2、J-3、J-4～J-8表示为上层地经经纱，纵向标号W-1、W-2、W-3、W-4～W-8表示上层纬纱；横向标号J-I、J-II、J-III、J-IV～J-VIII为下层地经经纱，纵向标号W-I、W-II、W-III、W-IV～W-VIII表示下层纬纱。

根据所使用的双剑杆织机的规格大小，同时设置数倍于密封条宽度的上、下两层的基层地经经纱，使得在上下两层编织纬纱以构成基层的同时按密封条宽度在该基层的纬纱上编织上数幅绒层，当按密封条的长度编织好上、下两层基层及其上的绒层，再经割绒工序后，就可以获得2倍于数条的密封条，这样能够有效地提高生产效率。为了有利于将同一层基层上所编成的数幅密封条分割出来，如图1所示，可在编织时每相邻的两幅密封条之间留有一段无绒层，因此，这种方式编织出来的自润滑密封条的基层具有无绒层部分1和绒层部分2，两部分交替分布。具体实施方式如下，上层地经经纱、下层地经经纱和绒经经纱按以下方式排列，并与纬纱进行编织，作为一个编织循环：

如图4的4a所示的是密封条的基层无绒层部分的编织单元，其包括四根上层地经经纱J-1～J-4与上层纬纱W-1～W-8进行编织(参见图3a、图4a和图5)，以及四根下层地经经纱J-I～J-IV与下层纬纱W-I～W-VIII进行编织(参见图3a、图4a和图6)。在本实施例中，该编织单元进行90个循环的编织，即上层地经经纱和下层地经经纱按照上述方式，分别以四根经纱为一组进行排列，连续排列90组，然后上层地经经纱与上层纬纱进行编织，下层地经经纱与上层纬纱进行编织。

如图3～4所示，在密封条的基层无绒层部分的编织单元的第90个循环后，紧接着是密封条的基层具绒层部分编织。图4的4b所示的是密封条的基层具绒层部分编织单元，其包括绒经经纱a、绒经经纱b、四根上层地经经纱J-5～J-8以及四根下层地经经纱J-V～J-VIII，其中绒经经纱a和绒经经纱b之间间隔两根上层地经经纱J-5～J-6(参见图3b、图4b和图5)，而绒经经纱a和绒经经纱b之间同样间隔两根下层地经经纱J-V～J-VI(参见图3b、图4b和图6)。四根上层地经经纱J-5～J-8与上层纬纱W-1～W-8进行编织(参见图2、图3b、图4b和图5)，四根下层地经经纱J-V～J-VIII与下层纬纱W-I～W-VIII进行编织(参见图2、图3b、图4b和图6)，而绒经经纱a和绒经经纱b交替地与上层纬纱W-1～W-8和下层纬纱W-I～W-VIII进行编织(参见图2)，将上层织物和下层织物连接在一起。在本实施例中，该编织单元进行9个循环的编织，即四根上层地经经纱J-5～J-6、四根下层地经经纱J-V～J-VIII和两根绒经a、b为一组按上述方式进行排列，连续排列9组，然后与上、下层纬纱进行编织。

在进行密封条制造是，根据上述的编织循环的整数倍进行上层地经经纱、下层地经经纱和绒经经纱的配置。然后按照图3～6所示的编织方式进行编织，上层地经经纱与上层纬纱相互交织得到上层织物，下层地经经纱与下层纬纱相互交织得到下层织物。如图2所示而绒经经纱交替地与上、下层的纬纱相互交织，把所述的上层织物和下层织物连接在一起，且所述的上层织物和下层织物间具有间距，绒经位于两层织物中间。两层织物间的间距等于两层织物绒毛高度之和，具体间距可根据密封条中绒毛长度要求进行确定。其中的符号是指：

表示上层地经经纱在上层纬纱之上；

表示下层地经经纱在下层纬纱之上；

表示绒经经纱在上层纬纱之上；

表示绒经经纱在下层纬纱之下；

表示织下层时，绒经经纱在下层纬纱之上；

表示织下层时，绒经经纱在下层纬纱之上，并在上层纬纱之下。

按照上述方法编织完成后，从位于上、下两层织物之间的绒经中部割断后，就能获得两条独立的且每条上均编织有数幅绒层的经起绒织物，然后如图1所示将所得的每条经起绒织物在无绒层部分1进行裁切即可以得到该条经起绒织物上编织的数幅自润滑密封条(参见图1)。

上述实施例中，每两条相邻的绒经之间间隔的基层经纱数量可根据密封条的绒层的绒毛的疏密程度要求进行确定，还可以是三根地经经纱，或者更多根地经经纱。

本发明的自润滑密封条还包括位于基层下表面的用于将密封条固定的粘接层。所述的粘接层为环氧胶层。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不是限制，如不限于实施例所列举的双剑杆织机做本发明的编织，采用双层织机的其他类型的织机进行所述的编织也可以，因此凡是依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，其包括起固定作用的基层和基层上表面的绒层，其特征在于，所述的基层和绒层采用双层经起毛编织方法编织形成，其中，上层地经经纱和上层纬纱编织成上层织物，下层地经经纱和下层纬纱编织成下层织物，绒经经纱交替地编织在上层纬纱和下层纬纱上，并夹在上层或下层地经经纱之间，相邻的两根绒经经纱间隔至少一根地经经纱；通过绒经经纱把所述的上层织物和下层织物连接在一起，且所述的上层织物和下层织物间具有间距，然后经割绒工序，将连接上层织物和下层织物的绒经中部割开得到两条独立的带有垂直绒毛的经起绒织物，即两条密封条；所述的绒经经纱采用聚四氟乙烯纤维。

2.根据权利要求1所述的适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，其特征在于，所述的自润滑密封条的摩擦系数：0.16～0.20；使用温度：-60℃～200℃；速度：≤5m/s；压力：≤200Pa。

3.根据权利要求1或2所述的适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，其特征在于，所述的自润滑密封条的基层的整个上表面上编织有绒层。

4.根据权利要求1或2所述的适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，其特征在于，所述的自润滑密封条的基层具有无绒层部分和绒层部分。

5.根据权利要求4所述的适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，其特征在于，所述的自润滑密封条采用以下方法进行编织：所述的上层地经经纱、下层地经经纱和绒经经纱根据以下的编织循环的整数倍进行的配置，然后与纬纱进行编织，所述的编织循环包括以下编织单元：

(1)密封条的基层的无绒层部分的编织单元：其包括至少一根上层地经经纱与上层纬纱进行编织，以及至少一根下层地经经纱与下层纬纱进行编织，该编织单元进行多个循环的编织，即上层地经经纱和下层地经经纱按照上述方式，分别以至少一根经纱为一组进行排列，按照所述的密封条的基层的无绒层部分的编织单元的循环数量连续排列，然后与纬纱进行编织；

(2)密封条的基层的绒层部分的编织单元：在设定的密封条的基层无绒层部分的编织单元的最后一个循环所排列的经纱组后，紧接着是密封条的基层的绒层部分编织单元，其包括至少二根绒经经纱，至少二根上层地经经纱以及至少二根下层地经经纱，其中每两根相邻绒经经纱之间间隔至少一根地经经纱；所述上层地经经纱与上层纬纱进行编织，所述的下层地经经纱与下层纬纱进行编织，而绒经经纱交替地与上层纬纱和下层纬纱进行编织，将上层织物和下层织物连接在一起，且所述的上层织物和下层织物间具有间距，绒经位于两层织物中间；该编织单元也进行多个循环的编织，即以至少二根绒经经纱，至少二根上层地经经纱以及至少二根下层地经经纱为一组按上述方式进行排列，按照所述的密封条的基层的绒层部分的编织单元的循环数量连续排列，然后与纬纱进行编织；

编织完成后，从位于上、下两层织物之间的绒经中部割断后，就能获得两条独立的且每条上均编织有数幅绒层的经起绒织物，然后将所得的每条经起绒织物在无绒层部分进行裁切即得到该条经起绒织物上编织的数幅自润滑密封条。

6.根据权利要求5所述的适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，其特征在于，所述的上层地经经纱、上层纬纱、下层地经经纱和下层纬纱均采用高强度合成纤维。

7.根据权利要求6所述的适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，其特征在于，所述的高强度合成纤维为包括聚酰胺6纤维，聚酯纤维以及聚四氟乙烯纤维中的一种。

8.根据权利要求7所述的适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，其特征在于，所述的自润滑密封条还包括位于基层下表面的用于将密封条固定的粘接层。

9.根据权利要求1或2所述的适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，其特征在于，所述的上层地经经纱、上层纬纱、下层地经经纱和下层纬纱均采用高强度合成纤维。

10.根据权利要求1或2所述的适用于车厢门窗密封的聚四氟乙烯纤维自润滑密封条，其特征在于，所述的自润滑密封条还包括位于基层下表面的用于将密封条固定的粘接层。

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