CN110253968B - 一种具有双层结构的自卷式屏蔽套管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有双层结构的自卷式屏蔽套管，所述自卷式屏蔽套管包括由第一片状编织织物形成的第一套体和位于所述第一套体内的由第二片状编织织物形成的第二套体；第一片状编织织物具有沿着所述第一套体的纵轴延伸的第一对自由边，并且在无外力作用下自卷曲成第一对自由边互相重叠的卷曲状态。第二片状编织织物具有沿着第二对自由边；第一对自由边与第二对自由边缝制在一起。本发明的自卷式屏蔽套管具有质轻，纬纱编织性能好，耐刺穿强度高，耐刮磨性能、耐光老化性能和耐高温性能优异，防霉防水性能良好，结构简单，易生产、拆装、安装和检修，特别适合于在高温、辐照强度高、电磁信号干扰等恶劣工况条件下有效地保护电缆、光缆等管状物。

Description

一种具有双层结构的自卷式屏蔽套管及其制备方法
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，具体涉及一种具有双层结构的自卷式屏蔽套管及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展，电气设备的用电系统增多，结构变得紧凑，产生的电磁环境愈发复杂。各类线束集中在有限的空间内，使得线束间的干扰严重。为了确保电气设备正常运转，急需对线束线缆进行屏蔽防护。但是目前的保护套管大部分没有屏蔽功能，如CN201120438767.4公开了一种自卷式套管，即沿套管的径向自卷曲成部分互相重叠，并且可在外力作用下打开，但是该套管只是起到保护线缆和方便施工的作用，无屏蔽功能。专利CN201310584056.1采用PET单丝、PA单丝或PPS单丝与金属丝合股经纬编织成自卷式套管，该套管具有屏蔽作用，但是采用的塑料纤维丝与金属丝合股编织后，套管的重量大。此外金属丝作为纬纱的编织性能差，编织过程中易折断，编织成的套管耐刺穿性能差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其中：
所述具有双层结构的自卷式屏蔽套管包括由第一片状编织织物形成的第一套体和位于所述第一套体内的由第二片状编织织物形成的第二套体；所述第一片状编织织物由第一经纱和第一纬纱通过经纬编织制得；所述第二片状编织织物由第二经纱和第二纬纱通过经纬编织制得；
所述第一片状编织织物具有沿着所述第一套体的纵轴延伸的相对的第一自由边和第二自由边，并且在无外力作用下自卷曲成所述第一自由边和所述第二自由边互相重叠的卷曲状态，在外力作用下可以使所述第一自由边和所述第二自由边从所述互相重叠的卷曲状态转换到相互分开的打开状态，并在去除外力之后所述第一自由边和所述第二自由边恢复成所述卷曲状态；
所述第二片状编织织物具有沿着所述第二套体的纵轴延伸的相对的第三自由边和第四自由边；
所述第一自由边与所述第三自由边缝制在一起，所述第二自由边与所述第四自由边缝制在一起。
本发明第二方面提供了一种制造本发明第一方面所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管的方法，所述方法包括如下步骤：
（1）提供用于形成所述第一套体的所述第一片状编织织物和用于形成所述第二套体的所述第二片状编织织物；
（2）在所述第一热塑性有机纤维塑化的温度下卷曲所述第一片状编织织物，然后冷却定形，制得所述第一套体；在所述第二热塑性有机纤维塑化的温度下卷曲所述第二片状编织织物，然后冷却定形，制得所述第二套体；
（3）将所述第一自由边与所述第三自由边缝制在一起，将所述第二自由边与所述第四自由边缝制在一起，从而制得所述具有双层结构的自卷式屏蔽套管。
本发明制备的自卷式套管至少具有两层结构，最外层为有机纤维经纬编织的自卷式套体，内层为有机纤维与金属包芯纱经纬编织的带状织物。本发明的套管具有优异的电磁屏蔽性能，包芯纱的经纬编织在套管的内部形成了金属网，包芯纱的引入避免了编织过程中金属丝作为纬纱易折断的问题，提高了织物的力学性能，使织物具有防刺穿的优点，同时大大降低了套管的重量。此外，本套管具有防水防霉、耐盐雾的特点，结构简单。本发明的具有双层结构的自卷式屏蔽套管的屏蔽功能是由包含有机纤维和金属丝的包芯纱实现的，或者是由金属丝合股与含有有机纤维和金属丝的包芯纱共同实现的。这类包芯纱和纯金属网以及金属纤维与有机纤维合股相比，具有如下优点：（1）在形成金属网络从而实现与经纬编织成的金属网相当的屏蔽效果的同时，大幅度降低了重量；（2）提高了包含金属丝的纬纱的编织性能，不易折断；（3）耐刺穿强度高。另外，本发明的具有双层结构的自卷式屏蔽套管还具有如下优点：（4）具有优异的耐光老化性能和/或耐高温性能；（5）具有良好的防霉防水性能；（6）具有优异的耐刮磨性能；（7）结构简单，能够快速安装和拆卸，无需工具即可方便地安装以及检修套管和其中的被保护物；（8）易于产业化生产；（9）特别适合于在高温、辐照强度高、电磁信号干扰等恶劣工况条件下有效地保护电缆、光缆等管状物。
附图说明
图1为本发明的第一片状编织织物的一个实施方式的示意图，其中所述第一片状编织织物处在完全展开状态。
图2为本发明的第一套体的一个实施方式，在无外力作用下，第一片状编织织物自卷曲成第一套体。
图3为本发明的第一套体的截面图，其中示出相互重叠部分在所述套管的圆周上所占的角度为180度。
图4为含有有机纤维和金属丝的包芯纱的示意图，其中11表示有机纤维，12表示金属丝。
图5和图6为本发明的实施例1制得的自卷式屏蔽套管的实物照片，其中图6所示通过将第一套体和第二套体在自卷式套管的轴向上错开而在一端漏出第二套体的一部分。
附图中，1表示第一自由边；2表示第二自由边，3表示标志线；箭头方向表示经纱方向；11表示有机纤维；12表示包芯纱含有的金属丝；角度θ为第一自由边和第二自由边相互重叠部分在所述套管的圆周上所占的角度；M表示截面图中的标志线所在的位置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如上所述，本发明第一方面提供了一种具有双层结构的自卷式屏蔽套管，所述具有双层结构的自卷式屏蔽套管包括由第一片状编织织物形成的第一套体和位于所述第一套体内的由第二片状编织织物形成的第二套体；所述第一片状编织织物由第一经纱和第一纬纱通过经纬编织制得；所述第二片状编织织物由第二经纱和第二纬纱通过经纬编织制得。所述第一片状编织织物具有沿着所述第一套体的纵轴延伸的相对的第一自由边1和第二自由边2（参见图1），并且在无外力作用下自卷曲成所述第一自由边和所述第二自由边互相重叠的卷曲状态，在外力作用下可以使所述第一自由边和所述第二自由边从所述互相重叠的卷曲状态转换到相互分开的打开状态，并在去除外力之后所述第一自由边和所述第二自由边恢复成所述卷曲状态。所述第二片状编织织物具有沿着所述第二套体的纵轴延伸的相对的第三自由边和第四自由边。所述第一自由边与所述第三自由边缝制在一起，所述第二自由边与所述第四自由边缝制在一起。
在一些优选的实施方式中，所述第一经纱由第一有机纤维制成。另外优选的是，所述第一纬纱可以由第一热塑性有机纤维和可选的由第二有机纤维形成的纱线制成，也就是说，所述第一纬纱可以由第一热塑性有机纤维制成，也可以由第一热塑性有机纤维和由第二有机纤维形成的纱线一起制成，并且所述第一纬纱比所述第一经纱更具有热塑性。在一个实施方式中，所述第一有机纤维、第二有机纤维为非热塑性有机纤维（例如非热塑性聚酰亚胺有机纤维）。
在一些优选的实施方式中，所述第二经纱为含有第三有机纤维和第一金属丝的第一包芯纱；优选的是，所述第一包芯纱由第三有机纤维和第一金属丝制成。另外优选的是，所述第二纬纱包含或者由如下物质组成：含有第四有机纤维与第二金属丝的第二包芯纱；和可选的第二热塑性有机纤维。也就是说，所述第二纬纱可以包含或者由如下物料制成：含有第四有机纤维与第二金属丝的第二包芯纱；也可以包含或者由如下物料制成：含有第四有机纤维与第二金属丝的第二包芯纱和第二热塑性有机纤维。优选的是，所述第二包芯纱由第四有机纤维与第二金属丝制成。包芯纱具有本领域技术人员通常理解的含义，其可以如图4所示，包含有机纤维11和卷绕在有机纤维11上的金属丝12。
本发明的具有双层结构的自卷式屏蔽套管的屏蔽功能是由包含有机纤维和金属丝的包芯纱实现的。本发明人发现，这类包芯纱和纯金属网以及金属纤维与有机纤维合股相比，具有如下优点：在形成金属网络从而达到与经纬编织成的金属网相同的屏蔽效果的同时，大幅度降低了具有双层结构的自卷式屏蔽套管的重量；避免金属丝作为纬纱时存在的编织性能差，编织过程中易折断等问题，包芯纱编织成套管之后，主要承力部分为有机纤维编织部分，因此不仅提高了含有金属丝的纬纱的编织性能，而且本发明的包芯纱织物可以防止硬物刺穿，使被保护物不被受损。
在一些更优选的实施方式中，所述第一有机纤维、所述第二有机纤维、所述第三有机纤维和所述第四有机纤维独立地为非热塑性有机纤维，更优选独立地选自由聚酰亚胺纤维、芳纶纤维和聚苯并恶唑纤维组成的组。
另外优选的是，所述第一热塑性有机纤维和所述第二热塑性有机纤维选自由聚苯醚纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、热塑性聚酰亚胺纤维、尼龙纤维和聚酯纤维组成的组。
在一些优选的实施方式中，所述第一有机纤维、所述第二有机纤维、第三有机纤维和所述第四有机纤维彼此相同或者不同。另外优选的是，所述第一热塑性有机纤维和所述第二热塑性有机纤维彼此相同或者不同。
另外优选的是，所述第一包芯纱和所述第二包芯纱可以彼此相同或者不同。所述第一包芯纱和所述第二包芯纱彼此相同，即，所述第三有机纤维和所述第四有机纤维彼此相同，并且所述第一金属丝和所述第二金属丝彼此相同。所述第一包芯纱和所述第二包芯纱彼此不同，即，所述第三有机纤维不同于所述第四有机纤维，或者所述第一金属丝不同于所述第二金属丝，或者所述第三有机纤维不同于所述第四有机纤维并且所述第一金属丝不同于所述第二金属丝。
在一些优选的实施方式中，所述第一有机纤维、所述第二有机纤维、第三有机纤维和所述第四有机纤维独立地为复丝纤维；更优选的是，所述复丝纤维的复丝线密度为100D至3000D（例如100、200、500、1000、2000或3000D）(优选为500D至1500D)和/或股数为1至20股（例如为1、2、5、10、15或20股）。优选的是，所述第一有机纤维为复丝纤维，该复丝纤维的股数为1至15股。另外优选的是，优选的是，由所述第二有机纤维形成的所述纱线的支数为10-60支（例如为10、20、30、40、50或60支），股数为2至20股（例如为2、5、10、15或20股）。
在一些优选的实施方式中，所述第一热塑性有机纤维和所述第二热塑性有机纤维独立地为单丝纤维；更优选的是，所述单丝纤维的单丝直径为0.10 mm至1.00 mm（例如为0.10、0.20、0.50或1.00 mm）；另外优选的是，所述第一热塑性有机纤维和所述第二热塑性有机纤维的根数独立地为1至10根（例如为1、2、5或10根）。
本发明对所述第一金属丝和所述第二金属丝的截面形状没有特别的限制。在一些优选的实施方式中，截面形状为圆形的所述第一金属丝和所述第二金属丝的直径独立地为0.01 mm至1.0 mm（例如为0.10、0.30、0.50或0.80 mm）；截面形状为矩形的所述第一金属丝和所述第二金属丝的宽度独立地为0.05 mm至0.50 mm（例如为0.08、0.10或0.30 mm）；截面形状为矩形的所述第一金属丝和第二金属丝的厚度独立地为0.01 mm至0.20 mm（例如为0.02、0.04或0.08 mm）；优选的是，所述第一金属丝和所述第二金属丝的根数独立地为1至10根（例如为1、2、5或10根）；更优选的是，所述第一金属丝和所述第二金属丝独立地为合金丝，更优选独立地为选自由镀锡铜丝、镀锡铜箔丝、不锈钢丝和铝镁丝组成的组中的合金丝。
在一些优选的实施方式中，所述第一有机纤维、所述第二有机纤维、第三有机纤维、所述第四有机纤维和所述第一热塑性有机纤维和所述第二热塑性有机纤维中的至少一个包含聚酰亚胺纤维或由聚酰亚胺纤维形成。更优选的是，所述第一有机纤维、所述第二有机纤维和所述第一热塑性有机纤维中的至少一个包含聚酰亚胺纤维。也就是说，或者第一经纱包含聚酰亚胺纤维，或者第一纬纱包含聚酰亚胺纤维，或者两者都包含聚酰亚胺纤维。在第一经纱包含聚酰亚胺纤维的情况下，优选该聚酰亚胺纤维为非热塑性聚酰亚胺纤维。特别是在第一经纱仅由聚酰亚胺纤维制成的情况下，优选该聚酰亚胺纤维为非热塑性聚酰亚胺纤维。在第一纬纱包含聚酰亚胺纤维的情况下，优选该聚酰亚胺纤维为热塑性聚酰亚胺纤维。特别是在第一纬纱仅由聚酰亚胺纤维制成的情况下，优选该聚酰亚胺纤维为热塑性聚酰亚胺纤维。在第一经纱和第一纬纱都包含聚酰亚胺纤维的情况下，优选第一经纱中的聚酰亚胺纤维为非热塑性聚酰亚胺纤维；和/或第一纬纱中的聚酰亚胺纤维为热塑性聚酰亚胺纤维。更优选的是，在第一经纱和第一纬纱都包含聚酰亚胺纤维的情况下，优选第一经纱中的聚酰亚胺纤维为非热塑性聚酰亚胺纤维；并且第一纬纱中的聚酰亚胺纤维为热塑性聚酰亚胺纤维。
本发明人意外发现，在第一经纱和/或第一纬纱中使用聚酰亚胺纤维能够给第一套体乃至整个自卷式屏蔽套管带来耐辐照、耐光老化性能，此外还使套管具有高强度高模量，从而具有良好的防刺穿性能，这样的性能在第一经纱和/或第一纬纱中不使用聚酰亚胺纤维而是采用其他高性能有机纤维的技术方案所不具备的。而且，本发明人还发现，第一经纱采用例如非热塑性聚酰亚胺纤维时，所制得的第一套体具有高强度高模量从而具有优异的防穿刺性能以及优异的耐辐照、耐光老化性能，无需后处理便具有防霉性能，这样的性能即使在第一纬纱含有同量聚酰亚胺纤维也无法实现的。本发明人进一步发现，第一纬纱采用聚酰亚胺纤维例如热塑性聚酰亚胺纤维时，所制得的第一套体无需后处理便具有优异的耐高温性能，这样的性能即使在第一经纱含有同量聚酰亚胺纤维也无法实现的。因此，可以根据特定使用环境例如长期日晒环境条件或极端高温环境条件需要选择相应的技术方案。
在一些优选的实施方式中，所述第一经纱和所述第二经纱的编织密度独立地为10至60股/英寸（例如10、20、30、40、50或60股/英寸），优选为20至40股/英寸；和/或所述第一纬纱和所述第二纬纱的编织密度独立地为10至50根/英寸（例如10、20、30、40或50股/英寸），优选为15至30根/英寸。本发明人发现，当第一经纱的复丝线密度为500 D-1500 D时，第一经纱编织密度为2-15股/英寸，第一纬纱编织密度为15-30根/英寸，经纬编织的套管具有更加优异的耐刮擦磨损、防水性以及防刺性。
在一些优选的实施方式中，所述第一片状编织织物织有卷曲成套管后使用的最大直径标志线。优选的是，所述最大直径标志线由具有区别于带有该标志线的编织织物上的非标志线区域的颜色的纤维形成。更优选的是，所述标志线与带有该标志线的编织织物经纱方向自由边的最近距离为该编织织物纬纱方向自由边长度的1/8。另外更优选的是，所述标志线位于带有该标志线的编织织物的外面（即该编织织物卷曲成套管后处在外侧的那一面）；进一步优选的是，所述标志线位于带有该标志线的编织织物的内端（即编织织物的第一自由边和第二自由边互相重叠卷曲后位于内侧的那一端），例如图1的编织织物按背离平面（即向下）卷曲重叠后第一自由边卷在第二自由边的里面（参见图1和2）。
在一些优选的实施方式中，所述第一片状编织织物和所述第二片状编织织物独立地为经纬交错的平纹织造结构或斜纹织造结构。
在一些优选的实施方式中，所述第一片状编织织物和所述第二片状编织织物的相互重叠的部分在相应套体的圆周上所占的角度θ独立地为2至360度（例如为30、60、90、120、180、240或360）（参见图3）。所述互相重叠的部分在相应套体的圆周上所占的角度θ在使用过程中可能会随着自卷式屏蔽套管内包覆的线状物例如电缆的线束的多少而变化。M示意性地示出标志线所在的位置。
本发明第二方面提供了一种制造本发明第一方面所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管的方法，其中，所述方法包括如下步骤：（1）提供用于形成所述第一套体的所述第一片状编织织物和用于形成所述第二套体的所述第二片状编织织物；（2）在所述第一热塑性有机纤维塑化的温度下卷曲所述第一片状编织织物，然后冷却定形，制得所述第一套体；在所述第二热塑性有机纤维塑化的温度下卷曲所述第二片状编织织物，然后冷却定形，制得所述第二套体；（3）将所述第一自由边与所述第三自由边缝制在一起，将所述第二自由边与所述第四自由边缝制在一起，从而制得所述具有双层结构的自卷式屏蔽套管。
在一些优选的实施方式中，所述方法还包括在步骤（1）之后并且在步骤（2）之前对所述第一片状编织织物和/或所述第二片状编织织物进行防霉处理和/或防水处理然后烘干熨平的步骤。所述防霉处理和防水处理根据需要可以只进行其中的一种处理，也可以两种处理都进行；可以单独对所述第一片状编织织物和所述第二片状编织织物中的一种进行处理，也可以对两者都进行处理。编织织物经过防霉和/或防水处理后，还可以经过熨平工序（例如通过250℃的烘干热辊）以将编织织物熨烫平整。然后，利用卷装设备使第一片状编织织物沿纬纱方向变形，定成卷筒状后冷却定形，定形后的卷筒至少部分重叠，最终获得的卷筒状的第一片状编织织物在外力的作用下能够被打开，在外力撤销后自动还原为原状。在所述第二片状编织织物不包含第二热塑性有机纤维的情况下，无需对所述第二片状编织织物进行上述变形和/或定形。在所述第二片状编织织物包含第二热塑性有机纤维的情况下，可以对所述第二片状编织织物进行上述变形和/或定形，也可以不进行这样的变形和/或定形。
在一些优选的实施方式中，所述防霉处理采用防霉处理液进行。更优选的是，所述防霉处理液的固含量为5重量%至50重量%（例如为5、10、15、20、25、30、35、40、45或50重量%）。防霉处理液中的防霉处理剂可以为有机硅系季铵盐、酚类（如苯酚）、氯酚类（如五氯酚）等。例如可以采用购自东莞市广能鞋材有限公司的防霉剂 GN-A626。
在一些优选的实施方式中，所述防水处理采用防水处理液进行。更优选的是，所述防水处理液的固含量为20重量%至50重量%（例如为25、30、35、40、45或50重量%）。防水处理采用的防水处理液可以为氟碳系防水处理液或有机硅类防水处理液，例如可以使用购自东莞市广能鞋材有限公司的防水剂 GN-F450。
在一些优选的实施方式中，第一片状编织织物或可选的第二片状编织织物通过所述防霉处理液和/或所述防水乳液的速度为2米/分钟至10米/分钟，例如为2、5或10米/分钟。
另外优选的是，所述烘干的温度为50至350℃，例如为50、100、150、200、250、300或350℃。另外优选的是，所述熨平通过高温热辊进行，热辊温度为200至300℃，例如为250℃；通过热辊的速度为2米/分钟至10米/分钟，例如为2、5或10米/分钟。
在一些优选的实施方式中，所述定形通过如下方式进行，加热第一片状编织织物或可选的第二片状编织织物，然后使用卷装设备将所述编织织物卷成卷筒状之后再冷却；优选的是，所述加热的温度为50至350℃（例如为50、100、150、200、250、300或350℃）。另外优选的是，第一片状编织织物或可选的第二片状编织织物通过所述卷装设备的速度为2米/分钟至10米/分钟（例如为2、5或10米/分钟）。
实施例
下文将以实施例的形式对本发明的技术方案进行举例说明，但是本发明的保护范围不限于这些实施例。
实施例1
第一套体的制备：
第一经纱由3股复丝线密度为1100D芳纶长纤维恒张力合并，第一纬纱为2根单丝直径为0.30 mm的聚苯硫醚长纤维单丝以及3股10支非热塑性聚酰亚胺纱线，编织成经纬的平纹织造带状结构，同时沿经线方向的一个自由边用2股白色芳纶长纤维织有最大使用直径标志线，标志线与经线自由边的最短距离为7 mm。其中，第一经纱的编织密度为30股/英寸，第一纬纱的编织密度为30股/英寸。
将织好的第一片状编织织物以2 m/min的速度依次通过装有固含量为20%防霉处理液的处理槽，200℃的烘干热辊，装有固含量为20%防水处理液的处理槽，200℃的烘干热辊，冷却至室温之后获得平整的第一片状编织织物。
将上述第一片状编织织物以5 m/min速度通过250℃的卷装设备，之后冷却至室温后，获得自卷式第一套体，其中重叠部分在所述套管圆周上占的角度为90度。
第二套体的制备：
第二经纱由2股非热塑性聚酰亚胺长纤维与镀锡铜丝的包芯纱恒张力合并，非热塑性聚酰亚胺长纤维的复丝线密度为300 D，镀锡铜丝的直径为0.1 mm，根数为1根。
第二纬纱为1根单丝直径为0.50mm的聚醚醚酮长纤维单丝，另一股为非热塑性聚酰亚胺长纤维与镀锡铜丝的包芯纱，非热塑性聚酰亚胺长纤维的复丝线密度为300 D，镀锡铜丝的直径为0.1 mm，根数为1根。
利用第二经纱和第二纬纱编织成经纬的平纹织造带状结构，其中，第二经纱的编织密度为40股/英寸，第二纬纱的编织密度为40股/英寸。将织好的第二片状编织织物以8m/min的速度依次通过装有固含量为40%防霉处理液的处理槽，250℃的烘干热辊，装有固含量为40%防水处理液的处理槽，250℃的烘干热辊，冷却至室温之后获得平整的片状编织织物。
将上述第二片状编织织物以8 m/min速度通过290℃的卷装设备，之后冷却至室温后，获得自卷式第二套体，其中重叠部分在所述套管圆周上占的角度为90度。
自卷式屏蔽套管的制备：
将第一套体与第二套体沿着经向的两个自由边利用芳纶纤维纱线缝制，最终获得自卷式屏蔽套管（参见图5和图6）。
实施例2
第一套体的制备：
第一经纱由6股复丝线密度为1000D聚苯并恶唑长纤维恒张力合并，第一纬纱为1根单丝直径为0.40 mm的热塑性聚酰亚胺长纤维单丝以及2股20支非热塑性聚酰亚胺纱线，编织成经纬的斜纹织造带状结构，同时沿经线方向的一个自由边用2股白色芳纶长纤维织有最大使用直径标志线，标志线与经线自由边的最短距离为10 mm。其中，第一经纱的编织密度为25股/英寸，第一纬纱的编织密度为20股/英寸。
将织好的第一片状编织织物以8 m/min的速度依次通过装有固含量为30%防霉处理液的处理槽，280℃的烘干热辊，装有固含量为30%防水处理液的处理槽，280℃的烘干热辊，冷却至室温之后获得平整的第一片状编织织物。
上述第一片状编织织物以9 m/min速度通过320℃的卷装设备，之后冷却至室温后，获得自卷式第一套体，其中重叠部分在所述套管圆周上占的角度为360度。
第二套体的制备：
第二经纱由4股聚苯并噁唑长纤维与铝镁丝的包芯纱恒张力合并，聚苯并噁唑长纤维的复丝线密度为1000 D，铝镁丝的直径为0.3 mm，根数为2根。
第二纬纱为1根单丝直径为0.25 mm的热塑性聚酰亚胺长纤维单丝，另一股为聚苯并恶唑长纤维与铝镁丝的包芯纱，聚苯并噁唑长纤维的复丝线密度为1000 D，铝镁丝的直径为0.3 mm，根数为2根。
利用第二经纱和第二纬纱编织成经纬的平纹织造带状结构，其中，第二经纱的编织密度为25股/英寸，第二纬纱的编织密度为20股/英寸。将织好的第二片状编织织物以3m/min的速度依次通过装有固含量为15%防霉处理液的处理槽，250℃的烘干热辊，装有固含量为20%防水处理液的处理槽，250℃的烘干热辊，冷却至室温之后获得平整的第二片状编织织物。
上述第二片状编织织物以9 m/min速度通过320℃的卷装设备，之后冷却至室温后，获得自卷式套管，其中重叠部分在所述套管圆周上占的角度为360度。
自卷式屏蔽套管的制备：
将第一套体与第二套体沿着经向的两个自由边利用聚苯并噁唑纤维纱线缝制，最终获得自卷式屏蔽套管。
实施例3
第一套体的制备：
第一经纱由4股复丝线密度为800D的非热塑性聚酰亚胺长纤维恒张力合并，第一纬纱为1根单丝直径为0.45 mm的热塑性聚酰亚胺长纤维单丝，编织成经纬的平纹织造带状结构，同时沿经线方向的一个自由边用2股白色芳纶长纤维织有最大使用直径标志线，标志线与经线自由边的最短距离为7 mm。其中，第一经纱的编织密度为30股/英寸，第一纬纱的编织密度为30股/英寸。
将织好的第一片状编织织物以5 m/min的速度依次通过装有固含量为20%防霉处理液的处理槽，250℃的烘干热辊，装有固含量为30%防水处理液的处理槽，250℃的烘干热辊，冷却至室温之后获得平整的第一片状编织织物。
上述第一片状编织织物以8m/min速度通过290℃的卷装设备，之后冷却至室温后，获得自卷式第一套体，其中重叠部分在所述套管圆周上占的角度为90度。
第二套体的制备：
第二经纱由2股非热塑性聚酰亚胺长纤维与镀锡铜丝的包芯纱恒张力合并，非热塑性聚酰亚胺长纤维的复丝线密度为300 D，镀锡铜丝的直径为0.1 mm，根数为1根。
第二纬纱为1根单丝直径为0.55 mm的热塑性聚酰亚胺长纤维单丝，另一股为非热塑性聚酰亚胺长纤维与镀锡铜丝的包芯纱，非热塑性聚酰亚胺长纤维的复丝线密度为300D，镀锡铜丝的直径为0.1 mm，根数为1根。
利用第二经纱和第二纬纱编织成经纬的平纹织造带状结构，其中，第二经纱的编织密度为40股/英寸，第二纬纱的编织密度为30股/英寸。将织好的第二片状编织织物以8m/min的速度依次通过装有固含量为40%防霉处理液的处理槽，250℃的烘干热辊，装有固含量为40%防水处理液的处理槽，250℃的烘干热辊，冷却至室温之后获得平整的第二片状编织织物。
上述第二片状编织织物以8 m/min速度通过290℃的卷装设备，之后冷却至室温后，获得自卷式第二套体，其中重叠部分在所述套管圆周上占的角度为90度。
自卷式屏蔽套管的制备：
将第一套体与第二套体沿着经向的两个自由边利用非热塑性聚酰亚胺纤维纱线缝制，最终获得自卷式屏蔽套管。
实施例4
第一套体的制备：
第一经纱由4股复丝线密度为800D的非热塑性聚酰亚胺长纤维恒张力合并，第一纬纱为5根单丝直径为0.10 mm的聚醚醚酮长纤维单丝，编织成经纬的平纹织造带状结构，同时沿经线方向的一个自由边用2股白色芳纶长纤维织有最大使用直径标志线，标志线与经线自由边的最短距离为7 mm。其中，第一经纱的编织密度为30股/英寸，第一纬纱的编织密度为30股/英寸。
将织好的第一片状编织织物以5 m/min的速度依次通过装有固含量为20%防霉处理液的处理槽，250℃的烘干热辊，装有固含量为30%防水处理液的处理槽，250℃的烘干热辊，冷却至室温之后获得平整的第一片状编织织物。
上述第一片状编织织物以8m/min速度通过290℃的卷装设备，之后冷却至室温后，获得自卷式第一套体，其中重叠部分在所述套管圆周上占的角度为90度。
第二套体的制备：
第二经纱由2股非热塑性聚酰亚胺长纤维与镀锡铜丝的包芯纱恒张力合并，非热塑性聚酰亚胺长纤维的复丝线密度为300 D，镀锡铜丝的直径为0.1 mm，根数为1根。
第二纬纱为非热塑性聚酰亚胺长纤维与镀锡铜丝的包芯纱，非热塑性聚酰亚胺长纤维的复丝线密度为300 D，镀锡铜丝的直径为0.1 mm，根数为1根。
利用第二经纱和第二纬纱编织成经纬的平纹织造带状结构，其中，第二经纱的编织密度为40股/英寸，第二纬纱的编织密度为30股/英寸。将织好的第二片状编织织物以8m/min的速度依次通过装有固含量为40%防霉处理液的处理槽，250℃的烘干热辊，装有固含量为40%防水处理液的处理槽，250℃的烘干热辊，冷却至室温之后获得平整的第二片状编织织物。
自卷式屏蔽套管的制备：
将第一套体与第二套体沿着经向的两个自由边利用非热塑性聚酰亚胺纤维纱线缝制，最终获得自卷式套管。
实施例5
第一套体的制备：
第一经纱由5股复丝线密度为900D芳纶长纤维恒张力合并，第一纬纱为2根单丝直径为0.35 mm的聚苯硫醚长纤维单丝以及3股10支热塑性聚酰亚胺纱线，编织成经纬的平纹织造带状结构，同时沿经线方向的一个自由边用2股白色芳纶长纤维织有最大使用直径标志线，标志线与经线自由边的最短距离为7 mm。其中，第一经纱的编织密度为27股/英寸，第一纬纱的编织密度为25股/英寸。
将织好的第一片状编织织物以2 m/min的速度依次通过装有固含量为20%防霉处理液的处理槽，200℃的烘干热辊，装有固含量为20%防水处理液的处理槽，200℃的烘干热辊，冷却至室温之后获得平整的第一片状编织织物。
上述第一片状编织织物以5 m/min速度通过250℃的卷装设备，之后冷却至室温后，获得自卷式第一套体，其中重叠部分在所述套管圆周上占的角度为90度。
第二套体的制备：
第二经纱由2股芳纶长纤维与镀锡铜箔丝的包芯纱恒张力合并，芳纶长纤维的复丝线密度为500 D，镀锡铜箔丝的宽度为0.3 mm，厚度为0.08 mm，根数为2根。
第二纬纱为芳纶长纤维与镀锡铜箔丝的包芯纱，芳纶长纤维的复丝线密度为500D，镀锡铜箔丝的宽度为0.3 mm，厚度为0.08 mm，根数为2根。
利用第二经纱和第二纬纱编织成经纬的斜纹织造带状结构，其中，第二经纱的编织密度为35股/英寸，第二纬纱的编织密度为25股/英寸。将织好的第二片状编织织物以5m/min的速度依次通过装有固含量为20%防霉处理液的处理槽，200℃的烘干热辊，装有固含量为20%防水处理液的处理槽，200℃的烘干热辊，冷却至室温之后获得平整的第二片状编织织物。
自卷式屏蔽套管的制备：
将第一套体与第二套体沿着经向的两个自由边利用芳纶纤维纱线缝制，最终获得自卷式屏蔽套管。
实施例6
采用与实施例1基本相同的方式进行，不同之处在于，第一有机纤维、第三有机纤维和第四有机纤维的复丝密度为80D。
实施例7
采用与实施例1基本相同的方式进行，不同之处在于，第一有机纤维、第三有机纤维和第四有机纤维的复丝密度为4000D。
实施例8
除了表1所示的内容之外，采用与实施例1基本相同的方式进行。
实施例9
采用与实施例1基本相同的方式进行，不同之处在于，采用实施例3第一经纱中所用的非热塑性聚酰亚胺纤维代替实施例1的第一经纱中的芳纶纤维，并且采用与实施例4第二有机纤维纱线中所用的芳纶纤维代替实施例1第二有机纤维纱线中所用的非热塑性聚酰亚胺纤维。
实施例10
采用与实施例8基本相同的方式进行，不同之处在于，织好的第一片状编织织物和第二片状编织织物不用防霉液和防水处理液进行处理。
实施例11
采用与实施例3基本相同的方式进行，不同之处在于，织好的第一片状编织织物和第二片状编织织物不用防霉液和防水处理液进行处理。
实施例12
采用与实施例1基本相同的方式进行，不同之处在于，
采用与实施例1中第一包芯纱使用的相同镀锡铜金属丝形成质量与实施例1中的第一包芯纱相同的金属丝合股代替实施例1中使用的第一包芯纱；并且采用与实施例1中第二包芯纱使用的相同镀锡铜金属丝形成质量与实施例1中的第二包芯纱相同的金属丝合股代替实施例1中使用的第二包芯纱。
实施例13
采用实施例1中所述的方法制备自卷曲屏蔽套管，只是该套管不包括第二套体。
实施例14
采用与实施例1基本相同的方式进行，不同之处在于，第一经纱的编织密度为40股/英寸，第一纬纱的编织密度为35股/英寸，并且第二经纱的编织密度为50股/英寸，第二纬纱的编织密度为50股/英寸。
实施例15
采用与实施例1基本相同的方式进行，不同之处在于，将第一包芯纱和第二包芯纱的金属丝替换为不锈钢丝。
所有实施例获得套管的测试方法如下，结果见表2：
按照GJB150.10A-2009测试耐霉菌性能；
热处理168 h之后，按EN6059-302:1997及EN 6059-403:1997测试套管的耐刮擦磨损性能；按EN6059-302:1997及EN 6059-305:1997测试套管的防水性能；
将套管经过氙弧灯照射200 h，测试丝束的强度保持率，获得套管的耐光老化性能；
采用落塔实验考察套管的防刺穿性能，施加1焦耳（J）的能量，考察套管的刺破深度；
按照GB/T-177337.1-2000，在10MHz~1GHz的频率范围内测试套管的屏蔽衰减性能。
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Figure DEST_PATH_IMAGE004
Figure DEST_PATH_IMAGE006
Figure DEST_PATH_IMAGE008
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (25)

1.一种具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述具有双层结构的自卷式屏蔽套管包括由第一片状编织织物形成的第一套体和位于所述第一套体内的由第二片状编织织物形成的第二套体；所述第一片状编织织物由第一经纱和第一纬纱通过经纬编织制得；所述第二片状编织织物由第二经纱和第二纬纱通过经纬编织制得；
所述第一片状编织织物具有沿着所述第一套体的纵轴延伸的相对的第一自由边和第二自由边，并且在无外力作用下自卷曲成所述第一自由边和所述第二自由边互相重叠的卷曲状态，在外力作用下可以使所述第一自由边和所述第二自由边从所述互相重叠的卷曲状态转换到相互分开的打开状态，并在去除外力之后所述第一自由边和所述第二自由边恢复成所述卷曲状态；
所述第二片状编织织物具有沿着所述第二套体的纵轴延伸的相对的第三自由边和第四自由边；
所述第一自由边与所述第三自由边缝制在一起，所述第二自由边与所述第四自由边缝制在一起；
所述第一经纱由第一有机纤维制成；所述第一纬纱包含第一热塑性有机纤维；
所述第二经纱为含有第三有机纤维和第一金属丝的第一包芯纱；所述第二纬纱包含含有第四有机纤维与第二金属丝的第二包芯纱；
所述第一有机纤维、所述第三有机纤维和所述第四有机纤维独立地为非热塑性有机纤维，选自由聚酰亚胺纤维、芳纶纤维和聚苯并恶唑纤维组成的组；所述第一热塑性有机纤维选自由聚苯醚纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、热塑性聚酰亚胺纤维、尼龙纤维和聚酯纤维组成的组；
所述第一有机纤维、所述第三有机纤维、所述第四有机纤维和所述第一热塑性有机纤维中的至少一个包含聚酰亚胺纤维；
所述第一有机纤维、第三有机纤维和所述第四有机纤维独立地为复丝纤维，所述复丝纤维的复丝线密度为100D至3000D。
2.根据权利要求1所述的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述第一纬纱包含第一热塑性有机纤维和由第二有机纤维形成的纱线；
所述第二纬纱包含含有第四有机纤维与第二金属丝的第二包芯纱和第二热塑性有机纤维；
所述第一有机纤维、所述第二有机纤维、所述第三有机纤维和所述第四有机纤维独立地为非热塑性有机纤维，选自由聚酰亚胺纤维、芳纶纤维和聚苯并恶唑纤维组成的组；所述第一热塑性有机纤维和所述第二热塑性有机纤维选自由聚苯醚纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、热塑性聚酰亚胺纤维、尼龙纤维和聚酯纤维组成的组；
所述第一有机纤维、所述第二有机纤维、所述第三有机纤维、所述第四有机纤维、所述第一热塑性有机纤维和所述第二热塑性有机纤维中的至少一个包含聚酰亚胺纤维；
所述第一有机纤维、所述第二有机纤维、第三有机纤维和所述第四有机纤维独立地为复丝纤维，所述复丝纤维的复丝线密度为100D至3000D。
3.根据权利要求2所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述第一热塑性有机纤维和所述第二热塑性有机纤维独立地为单丝纤维。
4.根据权利要求3所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述复丝纤维的股数为1至20股；和/或
所述单丝纤维的单丝直径为0.10 mm至1.00 mm。
5.根据权利要求3所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述复丝纤维的复丝线密度为500D至1500D；和/或
所述第一热塑性有机纤维和所述第二热塑性有机纤维的根数独立地为1至10根。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述第一金属丝和所述第二金属丝的截面形状为圆形或矩形；圆形截面的所述第一金属丝和所述第二金属丝的直径独立地为0.01 mm至1.0 mm；矩形截面的所述第一金属丝和所述第二金属丝的宽度为0.05 mm至0.50 mm，厚度为0.01 mm-0.20 mm。
7.根据权利要求6所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述第一金属丝和所述第二金属丝的根数独立地为1至10根。
8.根据权利要求6所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述第一金属丝和所述第二金属丝独立地为合金丝。
9.根据权利要求8所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述第一金属丝和所述第二金属丝独立地为选自由镀锡铜丝、不锈钢丝和铝镁丝组成的组中的合金丝。
10.根据权利要求2至5中任一项所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述第一有机纤维、所述第二有机纤维和所述第一热塑性有机纤维中的至少一个包含聚酰亚胺纤维。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述第一经纱和所述第二经纱的编织密度独立地为10至60股/英寸；和/或
所述第一纬纱和所述第二纬纱的编织密度独立地为10至50根/英寸。
12.根据权利要求11所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述第一经纱和所述第二经纱的编织密度独立地为20至40股/英寸；和/或
所述第一纬纱和所述第二纬纱的编织密度独立地为15至30根/英寸。
13.根据权利要求1所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述第一片状编织织物织有卷曲成套管后使用的最大直径标志线；所述最大直径标志线由具有区别于带有该标志线的编织织物上的非标志线区域的颜色的纤维形成。
14.根据权利要求13所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述标志线与带有该标志线的编织织物沿经纱方向自由边的最近距离为该编织织物纬纱方向自由边长度的1/8。
15.根据权利要求1所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管，其特征在于：
所述第一片状编织织物和所述第二片状编织织物独立地为经纬交错的平纹织造结构或斜纹织造结构；和/或
所述第一片状编织织物和所述第二片状编织织物的相互重叠的部分在所述套管的圆周上所占的角度θ独立地为2至360度。
16.一种制造权利要求1至15中任一项所述的具有双层结构的自卷式屏蔽套管的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）提供用于形成所述第一套体的所述第一片状编织织物和用于形成所述第二套体的所述第二片状编织织物；
（2）在所述第一热塑性有机纤维塑化的温度下卷曲所述第一片状编织织物，然后冷却定形，制得所述第一套体；
（3）将所述第一自由边与所述第三自由边缝制在一起，将所述第二自由边与所述第四自由边缝制在一起，从而制得所述具有双层结构的自卷式屏蔽套管。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于：
所述方法还包括在步骤（1）之后并且在步骤（2）之前对所述第一片状编织织物和/或所述第二片状编织织物进行防霉处理和/或防水处理然后烘干熨平的步骤。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：
所述防霉处理采用防霉处理液进行；所述防水处理采用防水处理液进行。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于：
所述防霉处理液的固含量为5重量%至50重量%；所述防水处理液的固含量为20重量%至50重量%。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于：
所述第一片状编织织物和所述第二片状编织织物通过所述防霉处理液和所述防水处理液的速度独立地为2米/分钟至10米/分钟。
21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：
所述烘干的温度为50至350℃。
22.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：
所述熨平通过高温热辊进行，热辊温度为200至300℃；通过热辊的速度为2米/分钟至10米/分钟。
23.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：
所述定形通过如下方式进行，加热编织织物，然后使用卷装设备将编织织物卷成卷筒状之后再冷却。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于：
所述加热的温度为50至350 ℃ 。
25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于：
所述编织织物通过所述卷装设备的速度为2米/分钟至10米/分钟。
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