CN108560275A - 应用于航空高温环境的线束保护套管及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供应用于航空高温环境的织带的制备方法，以及线束保护套管及其制备方法。所述织带的制备方法采用耐高温防水乳液来使所述织带上形成耐高温防水涂层，具体制备方法包括：将所述耐高温防水乳液与水混合，所述耐高温防水乳液与所述水的重量比例为101:21至99:19；将所述耐高温防水乳液与所述水搅拌均匀，放置于容器内；将所述织带在常温下浸没在所述容器内，浸泡的时间为1小时至4小时；取出所述织带，烘烤10分钟至60分钟，烘烤的温度为169℃至171℃。所述线束保护套管的制备方法采用上述的织带，经过预定型、定型和冷却，得到所述线束保护套管。所述线束保护套管采用上述的织带。本发明可应用于需要防水和耐高温的场合。
Description
技术领域
本发明涉及线缆材料领域，特别涉及应用于航空高温环境的织带的制备方法，以及线束保护套管及其制备方法。
背景技术
飞机内部铺设有数量庞大的线束，线束的型号种类繁多，而且技术要求也不尽相同。飞机线束是设备之间的纽带，其具有诸多作用：通过线束将控制指令传达到执行机构；通过线束将各种信号反馈到计算机控制中心；通过线束实现各系统之间大量的数据交换。可见，线束本身不具备特定的功能使命，却融入到每个飞机系统的工作中。
飞机在飞行过程中，会遇到大气层中不同程度的恶劣天气，这就对线束的要求很高。现有的飞机线束一般都由波纹管、编织管、缠绕管等套管进行防护。这些套管一般都采用尼龙、聚酯、锦纶丝等高性能材料，但是在极端的飞行环境中，它们的长期耐高温性较差，且不能有效的进行防水，此处的水主要来自于飞机在高空中遇到极端天气而产生的冷凝水汽。
此外，现有的这些套管在安装线束的过程中比较麻烦，需要将线束从套管中间穿过。在后期维护上，也必须进行破坏性拆卸，严重影响工作效率，套管还存在失效的风险。
发明内容
本发明的目的是为了弥补上述现有技术中的至少一项不足，提出应用于航空高温环境的织带的制备方法，以及线束保护套管及其制备方法，可使线束保护套管具有防水和耐高温的功能。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
应用于航空高温环境的织带的制备方法，采用耐高温防水乳液来使所述织带上形成耐高温防水涂层，所述耐高温防水乳液中固含量为30wt％至45wt％，所述耐高温防水乳液按重量份数包括长碳链改性的氨基树脂50份至70份、蜡10份至60份、长碳链羧酸的金属络合物1份至10份、阳离子改性的长碳链氨基树脂1份至10份、阳离子乳化剂0.1份至2份、非离子乳化剂0.05份至2份、无机酸0.001份至2份，所述制备方法包括：
将所述耐高温防水乳液与水混合，所述耐高温防水乳液与所述水的重量比例为101:21至99:19；
将所述耐高温防水乳液与所述水搅拌均匀，放置于容器内；
将所述织带在常温下浸没在所述容器内，浸泡的时间为1小时至4小时；
取出所述织带，烘烤10分钟至60分钟，烘烤的温度为169℃至171℃。
在一些优选的实施方式中，对所述织带进行烘烤时，将所述织带拉平直。
在一些优选的实施方式中，所述防水乳液与所述水的重量比例为100:20，所述烘烤的温度为170℃，所述烘烤的时间为10分钟至20分钟。
在另一方面，本发明提供应用于航空高温环境的线束保护套管的制备方法，采用上述制备方法制备的织带，该方法包括：
将所述织带送入具有锥形通道的预定型设备中加热预定型，所述织带从所述锥形通道直径大的一端进入，从直径小的一端出来，得到第一阶段套管；
将所述第一阶段套管送入通道各处直径一致的定型设备中加热定型，得到第二阶段套管；
将所述第二阶段套管送入具有冷却功能的冷却设备中冷却，得到具有重合区的所述线束保护套管。
在一些优选的实施方式中，所述加热预定型的加热温度为100℃至150℃，所述加热定型的加热温度为260℃至300℃。
在一些优选的实施方式中，所述线束保护套管具有可沿所述线束保护套管的周向运动的第一端和第二端。
在另一方面，本发明还提供应用于航空高温环境的线束保护套管，包括上述制备方法制备的织带，所述织带设有耐高温防水涂层，所述织带包括阻燃耐高温的经纱和阻燃耐高温的纬纱；所述织带具有可沿所述线束保护套管的周向运动的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端可使所述线束保护套管形成重合区。
在一些优选的实施方式中，所述重合区的圆心角为90°至120°。
在一些优选的实施方式中，所述线束保护套管设有标志部，所述标志部可位于所述重合区内。
在进一步优选的实施方式中，所述标志部可发出荧光；所述线束保护套管的内部设有屏蔽层；所述标志部与见光即可报警的装置连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果有：
可使线束保护套管具有防水和耐高温的功能，既坚固又轻盈。尤其是防水性，实验表明，水珠可依靠自重在织带上滑落，无任何渗透现象。
附图说明
图1为本发明的应用于航空高温环境的线束保护套管的结构示意图；
图2为本发明的应用于航空高温环境的线束保护套管的另一个角度的结构示意图；
图3为本发明的织带的剖视图；
图4为本发明的织带的整体结构示意图；
图5为本发明的应用于航空高温环境的织带的制备方法的流程示意图；
图6为本发明的应用于航空高温环境的线束保护套管的制备方法的流程示意图；
图7为本发明的线束保护套管制造设备的结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参考图1，应用于航空高温环境的线束保护套管100包括织带1，也就是说线束保护套管100主要是由连续的织带1卷曲而成，比如采用长方形的织带1；织带1的宽度不限，主要由线束保护套管100的规格大小决定。参考图3，织带1设有耐高温防水涂层10。耐高温防水涂层10可以是无氟环保涂层，也即采用无氟环保材料，以便满足环保的要求，耐高温防水涂层10由耐高温防水乳液涂覆在织带1上得到；当然，根据实际需要，耐高温防水涂层10也可以是含氟的涂层。
参考图3，织带1包括阻燃耐高温的经纱11和阻燃耐高温的纬纱12。经纱11占织带1的重量百分比为85％至92％，纬纱12占织带1的重量百分比为8％至15％，这样的织带不仅具有良好的支撑性，也具有良好的柔软性。
经纱11为阻燃耐高温的复丝纤维，比如人造纤维，具体可以是NOMEX(诺梅克斯，一种间位芳纶)纤维，推荐规格为900D至1200D。纬纱12为阻燃耐高温的单丝纤维，比如采用聚醚醚酮单丝纤维、聚苯硫醚单丝纤维；对于采用聚醚醚酮单丝纤维，推荐线径为0.30mm至0.35mm，收缩率2％至5％；对于采用聚苯硫醚单丝纤维，推荐线径0.35mm至0.40mm，收缩率5％至8％；这样的参数既保证了织带1的柔软手感，也使得织带1能适应航空高温环境的变化。
参考图3和图4，经纱11和纬纱12分别沿经纬方向相互交叉纺织，从而形成织带1，具体可采用机器纺织。织带1的具体结构可以是经纬交错的平纹织造结构或经纬交错的斜纹织造结构。
参考图1和图2，织带1沿纵向轴线卷曲形成线束保护套管100之后，织带1具有可沿线束保护套管100的周向运动的第一端101和第二端102。线束保护套管100是织带1卷曲而成的，其沿轴向是开口的，也就具有可自由运动的第一端101和第二端102。第一端101和第二端102可沿着线束保护套管100的圆周方向运动，两者可重叠，也就是第一端101和第二端102可以搭接在一起，从而使线束保护套管100形成重合区110，也即线束保护套管100是具有重合率的。随着第一端101和第二端102的运动，重合区110的面积可变大或者变小，相应的，线束保护套管100的内部空间也变小或者变大，比如线束保护套管100的内径变小或者变大。
线束保护套管100具有自卷的能力，且具有可沿线束保护套管100的周向运动的第一端101和第二端102，可形成重合区110，方便线束的安装以及有效防止线束外漏：安装线束时将线束保护套管100的第一端101和第二端102拉开，放进线束，让线束保护套管100自然卷曲形成重合区110，即可完成线束的安装；重合区110的存在，允许线束保护套管100内部的线束运动，比如由于飞行震动而导致的线束运动，或者使得第一端101和第二端102有运动的余量，从而防止线束外漏。
耐高温防水涂层10的存在以及经纱和纬纱均是阻燃耐高温的，使得本发明的线束保护套管100具有耐高温和防水的功能，可避免由于飞行过程中受到温度的极端变化而积聚的冷凝水珠渗透到线束内部的风险。
可见，线束保护套管100具有防水和耐高温的功能，且方便拆卸和安装。
本发明还可以这样实现：
参考图2，重合区110的圆心角θ或者说径向重合角度为90°至120°，这样可方便线束的安装和有效保护线束不外漏。
线束保护套管100的内部设有屏蔽层(图中未示出)。该屏蔽层可以是在线束保护套管100的内部复合的不锈钢编织层，从而在线束需要屏蔽的区域实现屏蔽效果。
参考图1，线束保护套管100设有标志部13，标志部13可位于重合区110内。标志部13可设置在第一端101上，也可设置在第二端102上，具体根据实际需要设定。如此，当第一端101和第二端102搭接在一起时，标志部13就可以位于重合区110内。标志部13可以是设置在重合区110的最大套径警示标志线，标志部13在正常状态下是被重合覆盖的。比如，标志部13设置在第一端101上，当线束保护套管100的第二端102由于线束的增多或某种程度的震动越来越接近第一端101的标志线、达到标志线或者超过标志线，此时意味着线束处于即将外漏或外漏的状况。也就是说，在线束保护套管100内部的线束即将外漏时，重合区110变小，使得标志部13露出来，从而起到警示的作用。
标志部13或者说标志线可设置成醒目的颜色，比如白色、黄色，方便安装的时候最快的识别出标志部13，以免线束包裹得太多而使线束外漏。
还可以使标志部13可发出荧光。示例的，标志部13可涂覆一层耐高温荧光粉，方便后期维修线束时，在机身的无可见光的空间内，第一时间可检修到机身线束是否由于长年飞行震动而出现外漏。
标志部13还可以与一种见光即可报警的小型装置连接。当由于长年飞行震动而导致线束即将外漏时，该小型装置即刻发出报警通知相关人员检修，并能报告出具体的位置信息。
本发明还提供应用于航空高温环境的织带的制备方法，可以用于制备上述的织带1，也可以用于制备其它织带。该制备方法采用耐高温防水乳液来使织带1上形成耐高温防水涂层10，耐高温防水乳液中固含量为30wt％至45wt％，耐高温防水乳液按重量份数包括长碳链改性的氨基树脂50份至70份、蜡10份至60份、长碳链羧酸的金属络合物1份至10份、阳离子改性的长碳链氨基树脂1份至10份、阳离子乳化剂0.1份至2份、非离子乳化剂0.05份至2份、无机酸0.001份至2份。
参考图5，应用于航空高温环境的织带的制备方法包括步骤S100至步骤S400。
步骤S100、将耐高温防水乳液与水混合，耐高温防水乳液与水的重量比例为101:21至99:19。防水乳液与水的重量比例为100:20、烘烤的温度为170℃、烘烤时间为10分钟至20分钟，这样的效果更好。
步骤S200、将耐高温防水乳液与水搅拌均匀，放置于容器内。可以用机器将耐高温防水乳液与水搅拌均匀。
步骤S300、将织带1在常温下浸没在容器内，浸泡的时间为1小时至7小时。常温可以是15℃至25℃。优选的，浸泡的时间为1小时至4小时。更优选的，浸泡的时间为2小时至4小时。
步骤S400、取出织带，烘烤10分钟至60分钟，烘烤的温度为169℃至171℃。更优选的，烘烤10分钟至20分钟，烘烤的温度为170℃。对织带1进行烘烤时，将织带1拉平直，以保证织带1的受热均匀、平整，使织带1美观。
下表为上述织带的制备方法的实验数据，表格中第一行代表织带1在容器中的浸泡时间(min表示分钟，H表示小时)，第二行代表织带1的烘烤时间(min表示分钟，H表示小时)，第一竖表示实验编号(#)和烘烤温度(℃)。采用本发明上述耐高温防水乳液来制备织带，耐高温防水乳液与水的重量比例为100:20。
上述表格中A、B、C、D、E代表的含义如下：
A.很好：按照EN 6059-305标准，水珠可在自重的作用下在织带上滑落，无任何渗透现象；
B.良好：按照EN 6059-305标准，水珠可在自重的作用下在织带上滑落，无任何渗透现象，但是有轻微残留小水珠；
C.一般：按照EN 6059-305标准，水珠可在自重的作用下在织带上滑落，有个别轻微渗透现象，但未完全渗透到织带背面；
D.较差：按照EN 6059-305标准，水珠可在自重的作用下在织带上滑落，大部分有渗透现象，但未完全渗透到织带背面；
E.很差：按照EN 6059-305标准，水珠完全渗透织带，防水层完全失效。
由上表可知，当织带1的浸泡的时间为1小时至7小时、烘烤的温度为170℃、烘烤时间为10分钟至60分钟(1H)，织带1具有较好的防水效果(达到B以上)。当织带1的浸泡的时间为2小时至4小时、烘烤的温度为170℃、烘烤时间为10分钟至20分钟，织带1的防水效果最好。
本发明还提供应用于航空高温环境的线束保护套管的制备方法，可采用上述的制备方法制备的织带1或者采用其它织带来制备线束保护套管，以及借助线束保护套管制造设备来完成套管的制备，参考图7，线束保护套管制造设备包括预定型设备7、定型设备8和冷却设备9，参考图6，该制备方法包括步骤S10至步骤S30。
步骤S10、将织带1送入具有锥形通道71的预定型设备7中加热预定型，织带1从锥形通道71直径大的一端进入，从直径小的一端出来，得到第一阶段套管100A。对于本发明的织带，加热预定型的加热温度为100℃至150℃即可将其预定型。参考图7，预定型设备7可以是预定型管，预定型管的内部设有直径由大变小的锥形通道71。织带1从锥形通道71直径大的一端进入，从直径小的一端出来，这样便于将织带1送入预定型设备7中。
步骤S20、将第一阶段套管100A送入通道81各处直径一致的定型设备8中加热定型，得到第二阶段套管100B。对于本发明的织带，加热定型的加热温度为260℃至300℃即可将其定型。定型设备8可以为定型管，其内部的通道81各处的直径大小一样，也即通道81为直通道。
步骤S30、将第二阶段套管100B送入具有冷却功能的冷却设备9中冷却，得到具有重合区110的线束保护套管100。冷却设备9可以是冷却管，可对第二阶段套管100B进行冷却，比如通过水冷或者风冷。对于水冷，可以在冷却设备9内注水。最终得到的线束保护套管100具有可沿线束保护套管100的周向运动的第一端101和第二端102。
本发明的线束保护套管100是坚固且又轻盈的护套，可用于保护线束等组件，特别适合用于高温环境，并具有耐磨性、防水性，尤其是防水性。借助线束保护套管100的自卷特性，可以在装配和维护期间快速、简便地安装和拆除该线束保护套管100。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.应用于航空高温环境的织带的制备方法，采用耐高温防水乳液来使所述织带上形成耐高温防水涂层，所述耐高温防水乳液中固含量为30wt％至45wt％，所述耐高温防水乳液按重量份数包括长碳链改性的氨基树脂50份至70份、蜡10份至60份、长碳链羧酸的金属络合物1份至10份、阳离子改性的长碳链氨基树脂1份至10份、阳离子乳化剂0.1份至2份、非离子乳化剂0.05份至2份、无机酸0.001份至2份，其特征在于所述制备方法包括：
将所述耐高温防水乳液与水混合，所述耐高温防水乳液与所述水的重量比例为101:21至99:19；
将所述耐高温防水乳液与所述水搅拌均匀，放置于容器内；
将所述织带在常温下浸没在所述容器内，浸泡的时间为1小时至4小时；
取出所述织带，烘烤10分钟至60分钟，烘烤的温度为169℃至171℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：对所述织带进行烘烤时，将所述织带拉平直。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述防水乳液与所述水的重量比例为100:20，所述烘烤的温度为170℃，所述烘烤的时间为10分钟至20分钟。
4.应用于航空高温环境的线束保护套管的制备方法，采用权利要求1至3任一项所述的制备方法制备的织带，其特征在于包括：
将所述织带送入具有锥形通道的预定型设备中加热预定型，所述织带从所述锥形通道直径大的一端进入，从直径小的一端出来，得到第一阶段套管；
将所述第一阶段套管送入通道各处直径一致的定型设备中加热定型，得到第二阶段套管；
将所述第二阶段套管送入具有冷却功能的冷却设备中冷却，得到具有重合区的所述线束保护套管。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述加热预定型的加热温度为100℃至150℃，所述加热定型的加热温度为260℃至300℃。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述线束保护套管具有可沿所述线束保护套管的周向运动的第一端和第二端。
7.应用于航空高温环境的线束保护套管，其特征在于：包括权利要求1至3任一项所述的制备方法制备的织带，所述织带设有耐高温防水涂层，所述织带包括阻燃耐高温的经纱和阻燃耐高温的纬纱；所述织带具有可沿所述线束保护套管的周向运动的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端可使所述线束保护套管形成重合区。
8.根据权利要求7所述的线束保护套管，其特征在于：所述重合区的圆心角为90°至120°。
9.根据权利要求7所述的线束保护套管，其特征在于：所述线束保护套管设有标志部，所述标志部可位于所述重合区内。
10.根据权利要求9所述的线束保护套管，其特征在于：所述标志部可发出荧光；所述线束保护套管的内部设有屏蔽层；所述标志部与见光即可报警的装置连接。
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