CN107631108A - 具有屏障层的粘合剂传输软管和使用方法 - Google Patents

具有屏障层的粘合剂传输软管和使用方法 Download PDF

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CN107631108A CN201710574504.8A CN201710574504A CN107631108A CN 107631108 A CN107631108 A CN 107631108A CN 201710574504 A CN201710574504 A CN 201710574504A CN 107631108 A CN107631108 A CN 107631108A
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莱斯利·J·沃尔高
劳伦斯·B·赛义德曼
韦斯·福特
杰伊·拉尼尔
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Abstract

提供了具有屏障层的粘合剂传输软管和使用方法。该粘合剂传输软管是多层热熔粘合剂传输软管。传输软管具有屏障层，屏障层防止或最小化氧气和其他气体进入到软管的导管中。传输软管具有包覆屏障层的外表面的至少一个结构层，以有助于软管耐受高流体压力。当在软管内运输的热熔粘合剂在延长的时段内被加热到从大约250℉直至且包括450℉时，屏障层防止该粘合剂变色和结焦。

Description

具有屏障层的粘合剂传输软管和使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求在2016年7月15日提交的美国临时专利申请No.62/363,138的权益，该申请的公开内容特此通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上地涉及粘合剂传输软管，且更特别地涉及具有防止或最小化空气进入到软管的导管中的屏障层的粘合剂传输软管。
背景技术
包括常规的热熔粘合剂和活性湿固化热熔聚氨酯粘合剂(“热熔PURs”)的热熔粘合剂通常在必须形成稳定的表面与表面结合的多种应用中使用。此外，热熔粘合剂被用于将多种类似和不类似的材料以匹配关系固定在一起，所述材料例如木材、塑料、波纹膜、纸张、纸板材料、金属、刚性聚氯乙烯(PVCs)、织物、皮革等。这些粘合剂在希望粘合剂在熔融和分配之后迅速固化的应用中特别有用。
在常规的热熔粘合剂中，通常聚合物、增粘剂和一些其他添加剂例如抗氧化剂被混合在一起以产生粘合剂。这些材料趋向于通过在它们在从熔融状态冷却时迅速固化而形成粘结，且具有相对容易施加的优点。在热熔PURs中，通过多元醇与过量的多异氰酸酯化合物的聚合来生产异氰酸酯封端的聚氨酯聚合物。热熔PURs在存在外来的水分的情况下固化(例如，交联)。
典型地，固体形式的热熔粘合剂以多种形状和尺寸出现，且被供给到熔融器，所述熔融器包括被加热的箱和/或被加热的栅格以产生熔融的热熔粘合剂。固体热熔粘合剂还能够供给到筒或桶中，在所述桶或筒内通过使用压盘将粘合剂熔融。在加热之后，熔融的粘合剂通过被加热的软管被泵送到施加器或分配器，所述软管将熔融的材料维持在要求的施加温度下，所述施加器或分配器有时称为分配“枪”或枪模块，其包括阀和喷嘴。示例性的加热软管在共同拥有的美国专利No.6,738,566中有所描述，该专利通过引用以其整体并入本文。
然而，加热软管的共同的问题是所导致的熔融的热熔粘合剂的变色。此变色可能不利地影响热熔粘合剂的“适用期”，因为变色能够指示热熔粘合剂已降级。如在此所使用，“适用期”是在粘合剂开始降级而因此导致增加的粘性、结焦和/或胶化前在系统温度下的最大时间。这在要求相对低的流速的系统中能够是特别成问题的。在一些应用中，如果熔融的粘合剂在加热软管内滞留过长时间，则其“适用期”能够缩短。热塑性粘合剂的“适用期”的缩短可能导致运行问题，例如过滤器阻塞，且可进一步在已发生结焦之后要求清洁软管。
结焦是已发黑或烧焦的粘合剂，且能够由多种原因导致，例如将热熔粘合剂加热过长时间和/或将其在过高的温度下加热。另外，已观察到，将氧气引入到软管中是热熔粘合剂结焦的主要原因。虽然热熔粘合剂能够通过特定添加剂例如抗氧化剂来保护，但是熔融的粘合剂不应被保持在熔融状态下延长的时段，因为熔融的粘合剂能够分解。因此，加热、时间和氧化的效应开始将粘合剂分解。例如，粘合剂的聚合物链形成活性位点，所述活性位点能够组合以形成粘附在软管壁和熔融物箱中的裂缝的凝胶，从而形成锚定点，所述锚定点抑制了熔融粘合剂有效地流动通过系统。此外，结焦能够硬化并断开成块，所述块阻塞了过滤器和喷嘴。
与结焦相关的一个主要问题是，一旦结焦进入到热熔系统内，则非常难于且有时不可能将其冲出。一旦结焦形成，则将可能导致产品质量问题、昂贵的维护问题和工作停止。在一些情形中，整个热熔系统可能需要拆解，且必须在烧除炉中将化合物烧除，以完全地移除结焦。此过程是非常耗时且昂贵的。因此，希望在结焦变成系统内的问题之前防止或降低结焦的形成。
本公开的发明人已发现，防止粘合剂结焦的一个方式是消除或最小化氧气进入到软管中。然而，防止或最小化氧气引入到常规的粘合剂传输软管中能够导致明显的问题，因为长的且具有小的直径的典型软管对于小量的粘合剂提供了大的传输面积。因此，与氧气进入到粘合剂熔融箱中相比，更可能发生氧气进入到传输软管中。例如，只要防止氧气在粘合剂传输期间进入软管，则粘合剂能够在长的时间段内处在加热软管内且经历最小的变色。
此外，常规的热熔软管不考虑氧气的分压对于通过典型的软管芯的影响。抗氧化剂和降级过程消耗了软管内的氧气，从而造成用于从大气扩散的驱动力，尽管事实是软管可被液压加压到数百psi。此外，用于500℉和更高的高温应用的软管，例如用于聚合物处理，远超过要求充分地将固体形式的粘合剂充分熔融为熔融的可流动状态的软管。
因此，热熔粘合剂的变色和相关的降级是由于穿透到热熔粘合剂传输软管中和/或穿过热熔粘合剂传输软管的层且与处在熔融温度条件下的热熔粘合剂反应的外来氧气所导致的。因此，存在对于具有不透屏障层的热熔粘合剂传输软管的需求，所述屏障层用于防止或最小化氧气进入到传输熔融的热熔粘合剂的软管中，因此消除或至少很大程度上降低了熔融的热熔粘合剂在其在加热软管中的驻留时间期间的变色和对应的结焦。
发明内容
提供了一种多层热熔粘合剂传输软管。该传输软管包括：导管，导管用于运输被加热的液体热熔粘合剂；不透屏障层，屏障层被构造为防止氧气进入到运输熔融的热熔粘合剂的软管的导管中；和至少一个结构层，结构层包覆屏障层的外表面且被构造为耐受高的流体压力。更特别地，屏障层被构造为防止氧气穿过导管进入且进入到热熔粘合剂中。还可提供加热器以用于将热熔粘合剂维持在设定点温度，其中，加热器适合于电联接到电源，所述电源被控制以在延长的时段内将设定点维持到大约450℉或低于450℉。
屏障层和结构层每个包括热稳定材料。另外，屏障层防止热熔粘合剂在延长的时段内被加热到450℉或更低时结焦。屏障层是柔性金属管，所述柔性金属管可包括多个无缝波纹部。可替代地，屏障层可以是金属带，例如铝带。
所述至少一个结构层可包括编织套，所述编织套可以是不锈钢的。柔性金属管也可以是不锈钢金属管。此外，所述至少一个结构层可包括两个重叠的编织套，且外罩层具有特殊的多层结构，所述多层结构包覆所述至少一个结构层的外表面。
外罩层能够包括加热线子层、覆盖加热线子层的隔离子层和覆盖隔离子层的保护子层。应认识到的是，外罩层能够可替代地包括加热带子层。
此外，屏障层可以是涂覆到内管的金属涂层。应认识到的是，柔性金属管可包括设置在其内的衬层。衬层包括热稳定的聚合物材料且被构造为改进熔融的热熔粘合剂通过柔性金属管的流动。此外，衬层包括平滑的内表面，所述平滑的内表面促进流体流动且防止在熔融的热熔粘合剂和柔性金属管之间的材料不兼容问题。
屏障层意外地防止了热熔粘合剂在延长的时段内被加热到大约250℉或更高直至且包括大约450℉的温度时变色和结焦。
此外，公开了一种运输热熔粘合剂的方法，所述方法包括如下步骤：将热熔粘合剂在处于或低于大约450℉的温度下运输通过多层传输软管，所述多层传输软管包括柔性金属管，所述柔性金属管形成不透屏障层，所述屏障层被构造为防止氧气进入到软管的导管中。应认识到的是，柔性金属管被加热到处于或低于大约450℉的温度。可替代地，柔性金属管能够在处于或低于大约400℉的温度下运输热熔粘合剂。此外，柔性金属管能够在处于或低于大约350℉的温度下运输热熔粘合剂。
屏障层的意外的效果在于，在热熔粘合剂被保持在软管内侧至少二十四小时、至少四十八小时、七十二小时或九十六小时时，不发生热熔粘合剂的显著的变色和结焦。
根据本公开的另一个方面，提供了一种多层热熔粘合剂传输软管，其中，所述层中的至少一个层是氧气屏障层，所述氧气屏障层防止或最小化氧气进入到运输熔融的热熔粘合剂的软管的导管中。
根据本公开的另一个方面，提供了一种用于熔融和分配热熔粘合剂的设备。该设备包括：腔室，所述腔室用于接收固体形式的热熔粘合剂；加热装置，所述加热装置被联接到腔室且被构造为接收热熔粘合剂，以用于将固体形式的热熔粘合剂液化；和多层热熔粘合剂传输软管，所述多层热熔粘合剂传输软管被流体联接到加热装置。
此外，提供了一种用于分配热熔粘合剂的方法，所述热熔粘合剂例如是包装级热熔粘合剂。所述方法包括如下步骤：熔融热熔粘合剂；将熔融的热熔粘合剂通过软管运输到分配器；在大约450℉或更低的设定点温度处加热软管中的熔融的热熔粘合剂；利用屏障层防止氧气传输到软管内的粘合剂中；和将热熔粘合剂分配到基底上。
该用于分配热熔粘合剂的方法在粘合剂保持在软管内侧至少24小时时不产生粘合剂的显著的变色和结焦。此外，在粘合剂保持在软管内侧至少48小时至96小时时，不发生粘合剂的显著的变色和结焦。
附图说明
图1A是常规的热熔粘合剂传输软管的透视示意图。
图1B是图1A中所示的热熔粘合剂传输软管的端视图。
图2A是根据本发明的实施例的热熔粘合剂传输软管的透视示意图。
图2B是图2A中所示的热熔粘合剂传输软管的端视图。
图3A是根据本发明的另一个实施例的热熔粘合剂传输软管的透视示意图。
图3B是图3A中所示的热熔粘合剂传输软管的端视图。
图4A是根据本发明的又一个实施例的热熔粘合剂传输软管的透视示意图。
图4B是图4A中所示的热熔粘合剂传输软管的端视图。
图5A是根据本发明的又一个实施例的热熔粘合剂传输软管的透视示意图。
图5B是图5A中所示的热熔粘合剂传输软管的端视图。
图6A是根据本发明的实施例的热熔粘合剂传输软管的透视示意图。
图6B是图6A中所示的热熔粘合剂传输软管的端视图。
图7示意了已经在实验室烘箱中在350℉下加热了0小时至95小时的Henkel 314C热熔粘合剂的盘样本，其中示出了各种变色状态。
图8示出了基于图7中所示的样本的从1到10的示意性的定性的变色分级标度。
图9示意了各种示例性测试软管。
图10示意了图9中所示的示例性测试软管的端盖。
图11示意了在本文所描述的实验开始之前的下文中在表格1中报告的测试样本的放置。
图12示意了在本文所描述的实验完成之后的样本1b、1a和1c(从左到右)。
图13A是根据本公开的热熔粘合剂传输软管的透视示意图。
图13B是图13A中所示的热熔粘合剂传输软管的端视图。
图14A是根据本公开的另一个方面的热熔粘合剂传输软管的透视示意图。
图14B是图14A中所示的热熔粘合剂传输软管的端视图。
图15A是根据本公开的另一个方面的热熔粘合剂传输软管的透视示意图。
图15B是图15A中所示的热熔粘合剂传输软管的端视图。
图16是与本公开的传输软管比较的比较了使用竞争对手的传输软管随时间在热熔粘合剂中形成的结焦的量的图示。
应注意的是，附图不必按比例绘制，而是被绘制以提供对于附图的内容的更好理解，且不意图于限制范围，而是提供了示例性图示。此外，参考附图描述了本公开的实施，其中，在全部附图中类似的附图标记指示类似的部分。
具体实施方式
如上所述，在常规的热熔粘合剂传输软管中发生的热熔粘合剂的变色可由于随后导致粘性增加、结焦或凝化而不利地影响热熔粘合剂的“适用期”。观察到，这样的变色能够由于已经穿透到热熔粘合剂传输软管的层中和/或穿过所述层并与热熔粘合剂在熔融温度条件下反应的外来氧气导致。
因此，公开了包括屏障层的多层热熔粘合剂传输软管。屏障层用于防止或最小化氧气进入到传输熔融的热熔粘合剂的软管的导管中，且由此降低了熔融的热熔粘合剂的变色。此外，抑制或降低氧气进入还可保持热熔粘合剂的期望“适用期”。
氧气屏障层可以是软管的一个特殊的层，或是起到内管的作用的热稳定的聚合物和无机添加剂的复合物或混合物，如将在下文中更详细地解释。还描述了结合有一个或多个多层热熔粘合剂软管的热熔粘合剂设备以及用于传输热熔粘合剂和制成热熔粘合剂传输软管的方法。
在本公开的一个方面中，屏障层是不透的且因此防止氧气扩散到软管的导管中。在公开的另一个方面中，氧气屏障层对热熔粘合剂传输软管提供一定程度的透氧性，所述透氧性足够低以与无氧气屏障层的热熔粘合剂传输软管相比降低变色。例如，带有氧气屏障层的软管的透氧性可降低大约10倍、大约100倍或大约1000倍或更多。
参考图1A和图1B，简化了的现有技术的多层热熔粘合剂传输软管100被示出具有用于输送热熔粘合剂的内管102、用于强度和保护的结构层104以及外罩106。内管102形成软管100的运行芯，熔融的热熔粘合剂实际上流动通过所述运行芯。
内管102由能够耐受相对高的温度的聚合物材料制成，例如聚四氟乙烯(PTFE)。因为PTFE或其他类似的高熔融温度聚合物通常不能够耐受用于传输熔融的热熔粘合剂的高流体压力，所以内管102需要通过强化层或结构层104来强化。
绕内管102的外部设置且用于向内管102提供强度和保护的结构层104可包括热稳定材料制成的编织套。如上所述，热熔粘合剂被加热到设定点温度，该设定点温度足以将固体形式熔化成熔融的可流动状态，所述设定点温度通常在从大约100℃(大约212℉)到大约430℃(大约450℉)的范围中。另外，为促进熔融的热熔粘合剂的流动，热熔粘合剂传输软管可经历最高约1500psi(大约10.3MPa)的运行压力的压力。因此，结构层104用于向热熔粘合剂传输软管提供期望的物理完整性。
聚合物屏障层
因此，本公开提供了一种多层热熔粘合剂传输软管200，所述热熔粘合剂传输软管200被构造为防止和/或降低诸如氧气的气体穿透软管并接触其内的热熔粘合剂。如在图2A和图2B中所示，热熔粘合剂传输软管200的氧气屏障层203可以是与内管102的内表面接触的特殊的层，所述内管102则被结构层104和外罩106覆盖。可替代地，如在图3A和图3B中所示，氧气屏障层203可以是与内管102的外表面或结构层104的内表面接触的特殊的层，所述结构层104则被外罩106覆盖。如在图4A和图4B中所示，氧气屏障层203可以是在内管102的圆周外侧且与结构层104的外表面或外罩106的内表面接触的特殊的层。如在图5A和图5B中所示，氧气屏障层203可包围内管102、结构层104和外罩106，并且被形成为与外罩106的外表面接触的特殊的层。
参考图2至图5，内管102形成了软管200的运行芯，熔融的热熔粘合剂实际上流动通过该运行芯。氧气屏障层203可包括聚合物材料、金属材料或其组合。材料的选择可取决于氧气屏障层在热熔粘合剂传输软管中的位置。例如，内管102、结构层104和/或加热带子层位于被称为“热区”的位置，所述热区接近或高于熔融的热熔粘合剂的温度。可替代地，外层106的隔离或保护子层的外表面从热区径向地布置且布置在热区外侧，且因此处于较低的温度。因此，其熔融温度高于熔融的热熔粘合剂的期望工作温度的材料可用于构造在热区内或外侧的氧气屏障层。
在氧气屏障层203处于热区内时，构造氧气屏障层203的材料应具有充分地高于熔融的热熔粘合剂的期望工作温度的熔点。例如，构造在热区内的氧气屏障层203的材料的熔点优选地高于熔融的热熔粘合剂的期望工作温度至少大约50℉或更高，或大约100℉或更高，或大约200℉或更高。具有充分高的熔点的这种材料的示例包括但不限制于金属材料，诸如金属箔膜或金属涂层。金属材料的非限制性示例包括铝箔背衬的带，或通过溅射、化学蒸汽沉积(CVD)、等离子强化化学蒸汽沉积(PECVD)或原子层沉积(ALD)施加的金属或金属涂层。金属或金属涂层施加到其上的层的表面可被改性以改进金属附着，诸如在美国专利No.6,420,041中所述，该专利通过引用以其整体并入本文。有助于形成氧气屏障层的金属材料的厚度可根据透氧性的期望降低程度而改变。
对于单独地或与金属材料组合地包括聚合物材料的氧气屏障层203，聚合物材料的熔点可使得根据图2至图5中的一个所描绘的放置的氧气屏障层203的放置比其它的更优选。具有期望的透氧性值的示例性聚合物材料的列表在表格1中示出：
表格1：选择的聚合物的透气性
***从http://junkosha.co.jp/technical/tec8.html获得的表格，这从Dupont-Mistubushi Fluorochemicals公司的Handbook修改得来。
另外，聚合物材料可包括氨酯，诸如热塑性聚醚-氨酯(TPEU)或热塑性聚酯-聚氨酯弹性体，如美国专利No.9,192,754中所公开。
为进一步降低聚合物材料的透氧性，聚合物材料还可与无机添加剂组合，所述无机添加剂诸如粘土、硅酸盐和二氧化硅、层柱材料、金属盐、纳米片或其混合物，例如美国专利申请公开No.2010/0300571中所述的那些，该公开通过引用以其整体并入本文。例如，为了降低基于聚合物材料的氧气屏障层的渗透性，可向聚合物材料基体添加层状纳米填充物。这样的渗透性降低可归因于由层状纳米填充物带来的“曲折性”的效应。这是因为氧气由于布置在相继的层中的这些障碍物而必须通过远更长的路径。理论模型认为屏障效果在纵横比，即长度/宽度的比，增加时变得更明显。
目前被最广泛地研究的层状纳米填充物是蒙脱石型的粘土，主要是蒙脱土。使用的困难首先在于，这些单独的片层的或多或少地昂贵的分离，即剥离，且在于其在聚合物内的分布。为有助于剥离，可使用“夹层(intercalation)”技术，所述技术在于使用有机阳离子，通常是季铵阳离子，来膨胀晶体，这将补偿薄片的负电荷。这些结晶硅铝酸盐当它们在热塑性基体中剥离时以单个薄片的形式存在，薄片的纵横比可以达到500或更高的量级的值。
根据本发明的另一个方面，无机添加剂可包括基于锆、钛、铈和/或硅磷酸盐的具有非剥离的纳米层状化合物形式的颗粒，例如在美国专利申请公开No.2007/0082159中所述，该专利的相关部分通过引用并入本文。
用于构造氧气屏障层203的聚合材料的无机添加剂含量可根据透氧性的期望降低水平而变化。当存在时，无机添加剂可以关于氧气屏障层203组合物的总重量以0.01％至约50％的重量百分比存在于聚合物材料中。
转到图6A和图6B，包括聚合物材料和以上所述的无机添加剂中的一个或多个的组合的屏障内管608可用于构造热熔粘合剂传输软管600。用于构造屏障内管608的聚合物材料的无机添加剂成分可根据透氧性的期望降低水平而变化。无机添加剂可以关于屏障内管608组合物的总重量以0.01％至约50％的重量百分比存在于聚合物材料中。在一个非限制性示例中，屏障内管608可包括与充足的量的以上所述的无机添加剂钟的一个或多个组合的含氟聚合物(例如聚四氟乙烯)，以提供期望的透氧性降低水平。
关于氧气屏障层203在热区外侧(例如，外层106的隔离子层外侧或外层106的保护子层外侧)的放置，任何气密性层将由于捕获在隔离层的气体在加热带所施加的热下膨胀而膨胀和收缩。为了适应任何热膨胀，氧气屏障层203可以是过尺寸的和/或波纹状的，或装配有单向阀以允许膨胀气体逸出且随后阻挡氧气进入。如上所述，将氧气屏障层203放置在热区外侧进一步允许较低熔点或软化点的材料用于此目的。例如，除上述较高熔点的材料外，可在热区外侧使用金属化的聚合物膜(例如，镀铝聚酯薄膜)。
虽然未示出，但是应认识到的是，图6A和6B中所示的传输软管600还可包括特殊的氧气屏障层203，例如在图2至图5中所示的氧气屏障层203。应进一步认识到的是，虽然氧气屏障层203或屏障内管608可阻挡或抑制氧气进入到运输热熔粘合剂的导管中，但可能有利的是，在氧气屏障层203、屏障内管608和/或热熔粘合剂传输软管制造期间使用低氧气或惰性气体氛围。
示例：
标准：为定性评估所观察到的在热熔粘合剂传输管道中的Henkel 614C热熔粘合剂的变色，将容纳在铝样品盘中的Henkel 614C的十二个(12)样品在实验室烘箱中在350℉温度下在环境氛围下加热0至72小时。在不同的间隔处，将样品从烘箱移除且允许样品冷却到室温。变色程度随在350℉烘箱内的驻留时间的增加而增加(见图7)。基于12个样品的图示，图8示意了范围从基线1(对于未加热的Henkel 614样品)到最大12(对于加热大约95小时的样品)的定性的色度。
比较测试：使用施加有氧气屏障层或不施加有任何氧气屏障层的不同管道进行多个样品的评估。如在图9中所示，不同的管道类型包括：带有或不带有不锈钢编织物的0.030"PTFE(树脂基Dupont62X)芯；带有或不带有不锈钢编织物的0.040"PTFE芯；带有或不带有不锈钢编织物的0.030"PTFE衬碳芯。如在图10中所示，不带有不锈钢编织物的管道样本使用黑塑料螺纹盖密封。多管道和铝盘(“ratpan”)样品如在表格2(如下)中所述地制备，且被放置在实验室烘箱(见图11)中并且被加热到350℉29个小时。使用以上所述建立的色度定性地评估样品。
表格2：Henkel 614C测试样品和结果
如在图12中所图示，与未涂覆的PTFE管(样品1a)或以硅胶带包裹的PTEF管(样品1b)相比，在模拟的测试条件下，铝箔包裹的PTFE内管(样品1c)提供了在熔融的热熔粘合剂的变色方面的改进。虽然未示出，但对于具有内部碳涂层的PTFE管道，仍观察到了明显的变色(例如，9或更高)。此外，应理解的是，在熔融的热熔粘合剂的颜色评估在过程中被监测的情况中，可利用在共同受让的美国专利申请公开No.2014/0144933中描述的设备和方法，该专利特别地通过引用以其整体并入本文。
金属屏障层
根据本公开的另一个方面，提供了一种多层热熔粘合剂传输软管700，所述软管700被构造为防止空气和其他气体穿透软管并接触其内的热熔粘合剂。如在图13A和13B中所示，热熔性粘合剂传输软管700包括屏障层，所述屏障层包括被构造成防止氧气和其它气体进入软管的导管中的内管702，由此消除了熔融的热熔粘合剂的变色和任何相关的降级。此外，防止氧气进入到软管内还保持了热熔粘合剂的期望“适用期”。
内管702形成软管700的运行芯，熔融的热熔粘合剂实际上流动通过所述运行芯。内管702优选地由能够耐受较高温度的金属材料制成，诸如不锈钢。在本公开的另一个方面中，屏障层可以是金属带，例如铝，或者是施加到芯的金属涂层，如下文中将更详细地讨论。与常规软管的内管不同，热熔粘合剂软管700的金属内管702是不透气的，且因此不允许任何空气扩散到容纳热熔粘合剂的导管中。因此，包括金属内管702的屏障层防止氧气和其它气体进入软管并与热熔粘合剂形成接触，由此消除了结焦。
此外，金属内管702阻挡水分影响热熔PURs，且还能够保持软管内的气体不逃逸。例如，金属内管702内的发泡热熔体比标准软管更长地将气体保持在溶液中。此外，因为现有的软管制造过程能够被利用和/或容易地修改，所以制造根据本公开的包括金属内管的不透柔性屏障层是更加时间和成本有效的。
内管702具有无缝波纹部以允许柔性，且优选地维持整个软管的一致的管壁厚度，以最小化金属中的残余应力。此外，内管702可以是可过尺的。内管702由强化层或结构层704来强化，以帮助耐受用于传输熔融的热熔粘合剂的高流体压力。围绕内管702的外部布置且用于向内管提供另外的强度和保护的结构层704可包括热稳定材料的编织套。
因此，结构层704用于提供热熔粘合剂传输软管的期望物理完整性。在一个非限制性示例中，结构层704包括由不锈钢制成的编织套。编织物的编织频度和/或厚度可根据热熔粘合剂设备的期望温度和压力极限而变化。编织物可以是螺旋形、回旋形、编织/交织的或环形/环形图案，诸如正方形或单独的编织物。此外，软管700可包括多个结构层704，以提供用于高压能力的额外强化。如在图14中所示，提供了具有两个重叠的结构层704、705的软管700。
此外，热熔粘合剂传输软管700可包括设置在内管702的内表面上的衬层710，如在图15A和15B中所示。衬层710优选地包括热稳定的聚合物材料，例如聚四氟乙烯(PTFE)，或能够耐受较高温度的其它聚合物。在传输软管700的一个方面，衬层710是与波纹状内管702的内表面接触的特殊的层。衬层被构造成通过最小化与内部管70的材料不相容性来改进热熔粘合剂的流动。特别地，衬层710具有平滑的内表面，以促进流体流动并防止在被传输的介质和金属内管702之间的材料不相容性的问题。例如，衬层710防止材料积存在内管702的内部波纹部的沟槽内。
软管700可进一步包括外罩706。外罩706可以是具有未示出的具有加热带子层、隔离子层和/或保护子层的多层结构。加热带用于向热熔粘合剂软管提供均匀的传导加热。可包括但不限于芳纶毡隔离层或玻璃纤维隔离层的隔离层用于控制热损失且还可以改进耐化学性和耐湿性。主要用于保护软管和其他内部部件/层免受由于物理滥用导致的损害的保护层可包括但不限于耐久的聚合物，诸如芳纶护套。
外罩的每个子层是分开且特殊的层。例如，加热带子层与结构层704的外表面接触且被隔离子层覆盖。保护子层覆盖了隔离子层。
内管702、结构层704和/或外罩706的加热带子层处于可被称为“热区”的位置，“热区”接近或高于熔融的热熔粘合剂的温度。可替代地，外层706的隔离或保护子层的外表面从热区径向布置且布置在热区外侧，且因此经受较低的温度。
此外，传输软管700可在热熔系统中使用，所述热熔系统包括用于将热熔粘合剂分配到基底上的分配器。软管700可以可操作的方式联接到分配器。软管还可以可操作的方式联接到液体热熔粘合剂源，诸如熔融器。
如上文所述，热熔粘合剂被加热至足以将固体形式熔融成熔融的可流动状态的温度，所述温度大体在大约100℃(大约212℉)至约230℃(大约450℉)的范围中。特别地，传输软管可进一步包括用于将热熔粘合剂维持在设定点的加热器。加热器可包括至少一个包含金属(诸如铜、铝或银)的加热丝。所述至少一根加热线可周向地以螺旋图案缠绕在软管的内芯的外表面上。可替代地，可沿着平行于内芯的纵向轴线的方向在内芯的外表面上提供至少一根加热线。
加热器适于电联接到电源，所述电源被控制以在延长的时段中将设定点维持在大约450℉或更低。例如，柔性金属管可进一步在大约或低于400℉的设定点温度下、在大约或低于350℉的设定点温度下或在大约或低于250℉的设定点温度下运输热熔粘合剂。能够进一步在加热器上设置传感器，或可替代地在软管内设置传感器，以用于测量设定点温度。
此外，观察到，金属屏障层702意外地防止热熔粘合剂在一定温度下在延长的时段中在软管700内结焦。特别地，观察到屏障层702的未知效应，其中当粘合剂被加热至大约或高于250℉直至且包括450℉的范围的设定点温度时，至少九十六小时不发生热熔粘合剂的结焦。
参考图16，在A行中示出了竞争对手的热熔粘合剂传输软管中的普通的热熔粘合剂(例如，Henkel的Supra 614C)的观察到的随时间变色的示例，与之相比在B行中示出了本公开的传输软管700中的热熔粘合剂的观察到的随时间变色的示例。作为比较标准，在竞争对手的传输软管和本公开的传输软管700中，将热熔粘合剂维持在350℉的设定点。此外，在总计九十六小时的时段内每八小时观察一次粘合剂的颜色。
如所图示，竞争对手的传输软管中的热熔粘合剂的变色程度随着时间的推移而明显地增加。例如，竞争对手的传输软管中的粘合剂样品A9在九十六小时处明显地变色且含有大量的结焦。相反，本公开的传输软管中的粘合剂样品B9在九十六小时处无明显变色，且不含有明显量的结焦形成。如所图示，在九十六小时处的本公开的传输软管中的粘合剂样品B9具有与在开始处的本公开的传输软管中的粘合剂样品B1大体上相同的颜色。
此外，如在图16中所示，软管700的未知效应是：在八小时(B2)、十六小时(B3)、二十四小时(B4)、三十二小时(B5)、四十小时(B6)、四十八小时(B7)、七十二小时(B8)和九十六小时(B9)处，在软管内处在350℉温度下的粘合剂不存在明显的变色和结焦。更具体地，金属屏障层702意外地导致在24小时处小于1.0％的结焦形成。类似地，如在图16中所示，金属屏障层702的使用意外地导致在48小时、72小时甚至96小时处小于1.0％的结焦形成。相反，如在图16中所示，竞争对手的软管内侧的粘合剂在八小时(A2)处显示出明显的变色和结焦。竞争对手的软管内的变色和结焦的严重性在十六小时(A3)、二十四小时(A4)、三十二小时(A5)、四十小时(A6)、四十八小时(A7)、七十二小时(A8)和九十六小时(A9)时变差。
虽然已通过对本公开的具体实施例的描述示意了本公开，且虽然已相当详细地描述了实施例，但不旨在将所附权利要求的范围约束或以任何方式限制到此细节。在此讨论的各种特征可单独使用或以任何组合使用。因此，本公开不限于所示出和描述的具体细节、代表性设备和方法以及示意性示例。相反，本公开旨在覆盖此替代、改型和等价形式，而不偏离由所附权利要求所限定的精神和应用范围。

Claims (30)

1.一种多层热熔粘合剂传输软管，包括：
导管，所述导管用于运输被加热的液体热熔粘合剂；
不透屏障层，所述屏障层被构造为防止氧气穿过所述导管进入且进入到所述热熔粘合剂中；
至少一个结构层，所述结构层被构造为耐受流体压力；和
加热器，所述加热器用于将所述热熔粘合剂维持在设定点处，其中，所述加热器适于电联接到电源，所述电源被控制以在延长的时段内将所述设定点维持到大约450℉或低于450℉。
2.根据权利要求1所述的软管，其中，所述屏障层是柔性金属管。
3.根据权利要求2所述的软管，其中，柔性金属管是金属带。
4.根据权利要求2所述的软管，其中，柔性金属管包括铝。
5.根据权利要求2所述的软管，其中，所述柔性金属管包括多个无缝波纹部。
6.根据权利要求2所述的软管，进一步包括衬层，所述衬层沿着所述柔性金属管的内表面设置。
7.根据权利要求6所述的软管，其中，所述衬层包括热稳定聚合物材料，所述热稳定聚合物材料被构造为改进所述被加热的液体热熔粘合剂通过所述柔性金属管的流动。
8.根据权利要求6所述的软管，其中，所述衬层包括平滑的内表面以促进流体流动并防止在所述被加热的液体热熔粘合剂和所述柔性金属管之间的材料不兼容性。
9.根据权利要求1所述的软管，其中，所述至少一个结构层包括编织套。
10.根据权利要求9所述的软管，其中，所述至少一个结构层包括两个重叠的编织套。
11.根据权利要求1所述的软管，进一步包括外罩层，所述外罩层具有包覆所述至少一个结构层的外表面的多层结构。
12.根据权利要求11所述的软管，其中，所述外罩层进一步包括加热带子层、覆盖所述加热带子层的隔离子层，和覆盖所述隔离子层的保护性子层。
13.根据权利要求1所述的软管，进一步包括内管，并且其中，所述屏障层是涂覆到所述内管的金属涂层。
14.一种用于熔融和分配热融粘合剂的设备，所述设备包括：
腔室，所述腔室用于接收固体形式的所述热融粘合剂；
加热装置，所述加热装置被联接到所述腔室并且被构造为接收所述热熔粘合剂，用于将固体形式的所述热熔粘合剂液化；和
根据权利要求1所述的多层热熔粘合剂传输软管，所述多层热熔粘合剂传输软管被流体联接到所述加热装置。
15.一种热熔系统，包括：
分配器，所述分配器用于将热熔粘合剂分配到基底上；和
根据权利要求1所述的软管，所述软管操作地联接到液体热熔粘合剂的源和所述分配器。
16.根据权利要求15所述的热熔系统，其中，所述液体热熔粘合剂的源是熔融器。
17.一种多层热熔粘合剂传输软管，其中，所述层中的至少一个层是氧气屏障层，所述氧气屏障层防止或最小化氧气进入到运输熔融的热熔粘合剂的所述软管的导管中。
18.根据权利要求17所述的软管，进一步包括：
内管，所述内管输送熔融状态下的所述热熔粘合剂，其中，所述内管具有第一内表面和第一外表面；
结构层，所述结构层包覆所述内管的所述第一外表面，其中，所述结构层具有第二内表面和第二外表面；和
外罩，所述外罩包覆所述结构层的所述第二外表面，其中，所述外罩具有第三内表面和第三外表面，
其中，所述氧气屏障层与所述内管的所述第一内表面或所述第一外表面直接接触、与所述结构层的所述第二内表面或所述第二外表面直接接触、或者与所述外罩的所述第三内表面或所述第三外表面直接接触。
19.根据权利要求18所述的软管，其中，所述外罩进一步包括加热带子层、隔离子层和保护性子层，并且其中，所述氧气屏障层与所述隔离子层的外表面、所述保护性子层的内表面、或者所述保护性子层的外表面直接接触。
20.根据权利要求19所述的软管，其中，所述氧气屏障层与单向阀流体联接以适应任何捕获的气体在加热时的热膨胀。
21.根据权利要求19所述的软管，其中，所述氧气屏障层具有可膨胀构造以适应任何捕获的气体在加热时的热膨胀。
22.根据权利要求17所述的软管，其中，所述氧气屏障层选自由金属材料、聚合物材料及其组合构成的组。
23.根据权利要求17所述的软管，其中，所述氧气屏障层包括包含铝的金属层。
24.根据权利要求17所述的软管，其中，所述氧气屏障层包括聚合物层，所述聚合物层选自由挤出聚合物层、等离子聚合的聚合物层及其组合构成的组。
25.根据权利要求17所述的软管，进一步包括：
内管，所述内管输送熔融状态下的所述热熔粘合剂；
结构层，所述结构层包覆所述内管；和
外罩，所述外罩包覆所述结构层，
其中，所述内管包括复合材料，所述复合材料包含热稳定聚合物和无机添加剂，并且其中，所述无机添加剂降低所述内管的透氧性。
26.根据权利要求25所述的软管，其中，所述无机添加剂选自由粘土、硅酸盐和二氧化硅、层柱材料、金属盐、纳米片及其混合物构成的组。
27.一种用于熔融和分配热熔粘合剂的设备，所述设备包括：
腔室，所述腔室用于接收固体形式的所述热融粘合剂；
加热装置，所述加热装置联接到所述腔室且被构造为接收所述热熔粘合剂，用于将固体形式的所述热熔粘合剂液化；和
根据权利要求17所述的多层热熔粘合剂传输软管，所述多层热熔粘合剂传输软管被流体联接到所述加热装置。
28.一种分配热熔粘合剂的方法，包括：
熔融热熔粘合剂；
通过软管将熔融的所述热熔粘合剂运输到分配器；
以大约450℉或低于450℉的设定点对所述软管中的熔融的所述热熔粘合剂进行加热；
利用屏障层防止氧气传输到所述软管内的所述粘合剂中；和
将所述热熔粘合剂分配到基底上。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述设定点为大约350℉或低于350℉。
30.一种运输热熔粘合剂的方法，所述方法包括：
在大约450℉的设定点处或大约450℉的设定点以下的温度下通过多层传输软管内的柔性金属管运输热熔粘合剂，
其中，所述柔性金属管形成不透屏障层，所述不透屏障层被构造为防止氧气进入到所述热熔粘合剂中。
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