CN102678922A

CN102678922A - 纤维盘根的制备方法

Info

Publication number: CN102678922A
Application number: CN2012101770936A
Authority: CN
Inventors: 杨朝一; 胡建忠
Original assignee: CIXI BURGMANN SEALING MATERIALS Co Ltd
Current assignee: CIXI BURGMANN SEALING MATERIALS Co Ltd
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2032-05-31
Also published as: CN102678922B

Abstract

一种纤维盘根的制备方法，其特征在于包括如下步骤：①纤维线在编织机上边编织边在第一浸渍剂上完成一次浸渍，使纤维线增重30~40%；②浸渍后取出，在90~110℃条件下烘4~6小时；③再用第二浸渍剂进行二次浸渍，浸渍时间为10~20分钟，第二浸渍剂里面含有石蜡油；④最后，成型。与现有技术相比，本发明的优点在于：浸渍剂分为两部分并且分前后两次独立的浸渍过程，使得浸渍更加充分，利于提高盘根内部的密实性，同时石蜡油在常温下部析出，当盘根实际应用过程中温升达到一定程度后，石蜡油不断析出进行润滑，这样在产生大量摩擦热的情况下，析出的石蜡油不断增加，反而提高了润滑作用，从而大幅度提高盘根的使用寿命。

Description

纤维盘根的制备方法

技术领域

本发明涉及一种盘根的制备方法，该盘根能用于泵、阀门等应用领域。

背景技术

盘根填料密封在静、动密封中都有广泛的应用，在正确使用盘根填料时，基本上不会改变盘根填料的密封基理，这时盘根填料的密封性能就主要取决于盘根填料的材料组成，这就要求盘根填料既要有静密封材料的良好压缩率、回弹率及应力松弛率等性能，而且还要求应具有动密封材料优良的韧性、抗拉性、回复性、耐磨性、自润滑性、热传导性、防腐性等性能，所以材料及材料特性一直是密封领域研究的重点。

盘根填料基本上是由密封材料基体、粘结剂、润滑剂和特种添加剂组成。密封材料基体通常有石棉、高纯度石墨、聚四氟乙烯纤维、芳纶纤维、碳纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维等等。粘结剂通常有天然橡胶、合成橡胶等。润滑剂通常有石墨、PTFE溶液、二硫化钼、矿物油、动植物油等等。特种添加剂通常有锌微粒、阻隔剂、钼基缓蚀剂等等。而这些材料虽然都具有一些优良的特性，但同时也具有一定缺陷，如：高纯度石墨易碎、碳纤维易脆、芳纶纤维自润滑性差、PTFE纤维抗拉性差等，只有克服这些密封材料基体材料本身存在的缺陷，才能成就卓越的密封效果和超常的使用寿命。

现有的盘根制备方法一般包括如下几个步骤：纤维线预处理、编织、在浸渍液中浸渍、烘干及成型。这类的专利文献可以参考专利号为ZL200410073310.2的中国发明专利《光杆密封盘根环总成》(授权公告号为CN1300442C)。

虽然现有盘根填料在原材料上不断的提高其纯度和其加工工艺，使其在抗拉强度、导热系数、热膨胀系数、密度、化学稳定性等方面的性能都有显著提高，但是盘根的摩擦系数和对设备的腐蚀问题始终没有得到大的改善，从而直接影响了盘根的密封性能和设备的使用寿命。

剖析传统的泵用盘根填料的密封缺点，最主要的解决办法就是有效的降低盘根填料与轴或轴套的摩擦系数和防止泵轴或轴套的锈蚀。因为大的摩擦系数会产生较大的摩擦力，使泵轴产生磨损，从而破坏密封面导致泄露。同时生成大量的摩擦热，材料中的硫、氯离子在温度的作用下会锈蚀破坏密封面，从而加大泄漏量，这就大大影响了盘根的密封性能和设备的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种密实性佳的纤维盘根的制备方法。

本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种使用环境温升的状态下润滑作用加强以利于提高使用寿命的纤维盘根的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种纤维盘根的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

①纤维线在编织机上边编织边在第一浸渍剂上完成一次浸渍，使纤维线增重30~40%；

②浸渍后取出，在90~110℃条件下烘4~6小时；

③再用第二浸渍剂进行二次浸渍，浸渍时间为10~20分钟；

④最后，成型，

前述的第一浸渍剂包括如下组分及其重量百分比：聚四氟乙烯75~85%，矿物粉11~19%，抗乳化剂0.5~1.5%，防腐剂0.9~1.1%，水1~6%，前述的第二浸渍剂包括如下组分及其重量百分比：石蜡油40~60%，凡士林40~60%。

作为优选，所述的纤维线在编织前占重量百分比为30~70%的纤维线在第二浸渍剂上浸渍过，浸渍时间5~15分钟。

为实现边编织边浸渍的目的，所述的编织机为倒挂式编织机，纤维线边编织边自上而下经过编织机内的浸渍盘。

作为优选，所述的矿物粉可以采用白云母或滑石粉。

所述的抗乳化剂优选为磷酸三丁酯。当然还可以采用其他抗乳化剂，这里不再一一列举。

作为优选，所述的防腐剂可以采用丙酸钙或苯甲酸钠。

最佳的配比，所述的第一浸渍剂包括如下组分及其重量百分比：聚四氟乙烯80%，矿物粉15%，抗乳化剂1%，防腐剂1%，水3%，所述的第二浸渍剂包括如下组分及其重量百分比：石蜡油50%，凡士林50%。

所述的纤维线可以采用亚麻纤维、苎麻纤维或棉纱纤维材质。

与现有技术相比，本发明的优点在于：浸渍剂分为两部分并且分前后两次独立的浸渍过程，使得浸渍更加充分，利于提高盘根内部的密实性，同时石蜡油在常温下不析出，当盘根实际应用过程中温升达到一定程度后，石蜡油不断析出进行润滑，这样在产生大量摩擦热的情况下，析出的石蜡油不断增加，反而提高了润滑作用，从而大幅度提高盘根的使用寿命。

附图说明

图1为实施例1工艺流程图。

图2为实施例1中编织机使用状态图。

图3为实施例1所得苎麻盘根的测试性能曲线图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1，如图1所示，本实施例中的苎麻盘根的制备方法，包括如下步骤：

①苎麻纤维线在编织机上边编织边在第一浸渍剂上完成一次浸渍，使纤维线增重35%；

②浸渍后取出，用烘箱在100℃条件下烘4~6小时；

③再在浸渍槽内用第二浸渍剂进行二次浸渍，浸渍时间为15分钟；

④最后，成型，卷盘成品，

第一浸渍剂包括如下组分及其重量百分比：聚四氟乙烯80%，矿物粉15%，抗乳化剂1%，防腐剂1%，水3%，第二浸渍剂包括如下组分及其重量百分比：石蜡油50%，凡士林50%。

纤维线在编织前占重量百分比为50%的纤维线在第二浸渍剂上浸渍过，浸渍时间为10分钟，作为预处理。

如图2所示，本实施例中的编织机为倒挂式编织机1，苎麻纤维线4边编织边自上而下经过编织机内的浸渍盘2，浸渍盘2内放有第一浸渍液3。

矿物粉可以采用白云母或滑石粉，起到一个填料的作用。抗乳化剂为磷酸三丁酯。防腐剂可以采用为丙酸钙或苯甲酸钠。

本实施例所得的苎麻盘根可以应用于泵和阀门等密封。

石蜡油在常温下不析出，当温度达到60℃以上时，石蜡油开始析出，当温度达到150℃时，析出量达到最大值，这样在产生大量摩擦热的情况下，析出的石蜡油不断增加，反而提高了润滑作用，从而大幅度提高盘根的使用寿命。当然石蜡油的含量不能很大，因纤维线的在160℃左右就会引起烧坏，如果石蜡油不及时析出就会引起盘根基材的损伤。

对本实施例所制得苎麻盘根作了如下性能检测：

苎麻盘根填料组高度：40.3mm，重量：98.89g，密度：1.3克/立方厘米，用四轨编织。盘根尺寸￠50*￠70*10，使用数量：4个，测试介质：去离子水，压力：6.4bar，温度：测量系统温度41.1°C，回水21℃，轴线速度：8m/s，4个测量点，测试时间：100小时。从测量后的实物看，产生了少量磨损，在工作表面有轻微变色。

结合图3所示，其中A曲线表示泄漏率，B曲线表示介质温度，C曲线表示介质压力，D曲线表示压盖压力，E曲线表示压盖温度。平均测量值如下：苎麻盘根：泄漏率19.2ml/s，压盖温度：40.3℃，压盖压力：1.9bar，重量损失：10%，压缩率：14.4%。结果：1.在测试期间，泄漏量稳定在10~30毫升/分，平均泄漏率19.2毫升/分，泄漏率性能好；2.在磨合期后，平均压盖温度40.3度，比介质温度稍低；3.重量损失和压缩率较为理想。

实施例2，本实施例中的亚麻盘根的制备方法，包括如下步骤：

①亚麻纤维线在编织机上边编织边在第一浸渍剂上完成一次浸渍，使纤维线增重30%；

②浸渍后取出，用烘箱在110℃条件下烘4~6小时；

③再在浸渍槽内用第二浸渍剂进行二次浸渍，浸渍时间为20分钟；

④最后，成型，卷盘，

第一浸渍剂包括如下组分及其重量百分比：聚四氟乙烯75%，矿物粉19%，抗乳化剂1.5%，防腐剂1.1%，水3.4%，第二浸渍剂包括如下组分及其重量百分比：石蜡油60%，凡士林40%。

纤维线在编织前占重量百分比为30%的纤维线在第二浸渍剂上浸渍过，浸渍时间为5分钟。

本实施例所得的苎麻盘根可以应用于泵和阀门等密封。

实施例3，本实施例中的棉纱盘根的制备方法，包括如下步骤：

①棉纱纤维线在编织机上边编织边在第一浸渍剂上完成一次浸渍，使纤维线增重40；

②浸渍后取出，用烘箱在90℃条件下烘4~6小时；

③再在浸渍槽内用第二浸渍剂进行二次浸渍，浸渍时间为10分钟；

④最后，成型，卷盘，

第一浸渍剂包括如下组分及其重量百分比：聚四氟乙烯85%，矿物粉11%，抗乳化剂0.5%，防腐剂0.9%，水2.6%，第二浸渍剂包括如下组分及其重量百分比：石蜡油40%，凡士林60%。

纤维线在编织前占重量百分比为70%的纤维线在第二浸渍剂上浸渍过，浸渍时间为15分钟。

本实施例所得的苎麻盘根可以应用于泵和阀门等密封。

Claims

1.一种纤维盘根的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

①纤维线在编织机上边编织边在第一浸渍剂上完成一次浸渍，使纤维线增重30%~40%；

②浸渍后取出，在90~110℃条件下烘4~6小时；

③再用第二浸渍剂进行二次浸渍，浸渍时间为10~20分钟；

④最后，成型，

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的纤维线在编织前占重量百分比为30~70%的纤维线在第二浸渍剂上浸渍过，浸渍时间5~15分钟。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的编织机为倒挂式编织机，纤维线边编织边自上而下经过编织机内的浸渍盘。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的矿物粉为白云母或滑石粉。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的抗乳化剂为磷酸三丁酯。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的防腐剂为丙酸钙或苯甲酸钠。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的第一浸渍剂包括如下组分及其重量百分比：聚四氟乙烯80%，矿物粉15%，抗乳化剂1%，防腐剂1%，水3%，所述的第二浸渍剂包括如下组分及其重量百分比：石蜡油50%，凡士林50%。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的纤维线为亚麻纤维、苎麻纤维或棉纱材质。