CN114523693A - 一种软管编织涂层一体化成型工艺及软管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种软管编织涂层一体化成型工艺及软管，所述工艺包括以下步骤：提供一圆织机以及一成型模具，所述成型模具包括有外模、内芯、隔板以及加热管，开启所述圆织机进行编织以得到所述编织层；将所述编织层牵引套设在所述内芯外围并夹置在所述内芯和所述外模之间；将所述编织层依次经过所述涂覆段、固化段以及定型段得到涂覆有表面涂层的编织层；对所述涂覆有表面涂层的编织层进行牵引收卷得到成品，所述工艺增强了软管涂层的均匀性，提高了软管进行涂层的效率。
Description
技术领域
本发明涉及软管生产技术领域，具体涉及一种软管编织涂层一体化成型工艺及软管。
背景技术
软管生产的时候编织层常作为骨架层来使用，编织层的生产通常经由纤维丝编织好后在进行涂层得到的，对软管进行涂层处理主要是可在一定的程度上面起到防止老化的现象出现，也更方便进行冲洗，给软管的使用带来了不少的方便，而且可以起到防潮的效果，且软管有了涂层以后就可以更加耐用，如果出现了小范围的破损，可以将破损的地方剪断，然后用接头直接接在一起继续使用。
常规生产工艺包括有浸入式和包裹式。浸入式是将编织层以扁平状态完全浸入水性涂层中，然后在以扁平状态进行烘干；包裹式则是将编织层以圆形或近似圆形的状态通过水平模具型腔，水平模具型腔内储存有涂层材料。当涂覆完成后，将涂层以圆形或近似圆形的状态通过热空气烘箱进行固化。
以上工艺都存在工艺粗犷、能耗浪费大、有效利用率不高的情况。其中采用浸入式的方式，涂层很容易渗透入编织层的内层，因此很难在工艺上控制涂层浸入的程度。而采用包裹式，涂层渗透的可控(含水率低)，但需要烘箱(长度不低于3m)，烘箱利用率低，能耗高，且生产线水平布置，占地需求长度至少20米，包裹式也会造成编织层内径收缩，收缩程度较浸入式低。当涂层厚度大时，还会形成“下坠”现象，一般采用外加热固化时，只要涂层略厚，就会出现，外表面固化，内部未完全固化的现象。在正常使用时，经常出现内部涂层浆料吐出的现象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种软管编织涂层一体化成型工艺及软管，可以提高软管编织层中涂层的均匀性以及编织层的口径稳定性。
为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：本发明提供了一种软管编织涂层一体化成型工艺，所述工艺包括以下步骤：
—S1：提供一圆织机以及一成型模具，所述成型模具包括有外模、内芯、隔板以及加热管，所述内芯具有中空内腔，所述内芯包括有依次设置的涂覆段、固化段以及定型段，所述外模套设所述涂覆段的外围，所述外模中设置有所述涂层所需浆料的容纳腔，所述容纳腔中设置有出浆口，所述出浆口朝向所述内芯设置，所述隔板设置在所述内芯的中空内腔中，所述隔板包括有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板将所述涂覆段和所述固化段隔开，所述第二隔板将所述固化段和所述定型段隔开，所述加热管设置在所述内芯的中空内腔中并位于所述固化段处；
—S2：开启所述圆织机进行编织以得到编织层；
—S3：将所述编织层牵引套设在所述内芯外围并夹置在所述内芯和所述外模之间；
—S4：将所述编织层依次经过所述涂覆段、固化段以及定型段得到涂覆有表面涂层的编织层；
—S5：对所述涂覆有表面涂层的编织层进行牵引收卷得到成品。
在一实施例中，所述内芯悬挂在所述圆织机上，所述内芯的涂覆段靠近所述圆织机上方，所述内芯的定型段靠近所述圆织机下方设置。
在一实施例中，所述外模的长度等于所述编织层外径的0.8～1.2倍。
在一实施例中，所述涂覆段的长度大于所述外模的长度，所述涂覆段的长度为所述编织层外径的1.8～2.5倍，所述固化段的长度大于等于所述编织层外径的两倍。
在一实施例中，所述容纳腔包括有沿所述外模长度方向平行设置的至少两个容纳腔。
在一实施例中，所述浆料的粘度为50～9000mpa.s，所述外模中浆料的涂覆压力小于等于300kpa。
在一实施例中，所述表面涂层的厚度大于0小于等于0.4mm。
在一实施例中，所述涂覆段的长度为50～500mm，所述固化段的长度为50～5000mm，所述定型段的长度为300～7000mm。
在一实施例中，所述涂覆的速度为10～200m/h。
在一实施例中，所述浆料浸入所述编织层的深度小于所述编织层的厚度。
本发明另一方面还提供了一种如上所述工艺制备得到的软管。
如上所述，本发明提供了一种软管编织涂层一体化成型工艺，所述一体化成型工艺采用内加热固化，涂覆-固化-定型均在同一内芯模具中完成，可以使得软管生产时候编织层具有涂层厚度均匀，口径稳定的优势。
附图说明
图1显示为本发明一体化模具的结构示意图。
图2显示为本发明一体化模具和圆织机垂直式使用时的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图2，以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本发明所述软管可以是消防软管，所述消防软管可以包括有多层粘合在一起的结构，在一实施例中，所述软管从内到外可以包括有衬里层、编织层以及表面涂层，所述编织层可以是经纬纱线编织的筒状编织层，所述衬里层可以是所述编织层内壁一层光滑且具有一定强度的防水层，保证了水或者其他液体的输送通畅，所述衬里层使用的材料可以是橡胶、PVC、TPU等。所述衬里层可以通过蒸汽硫化或者胶黏剂与所述编织层粘合在一起。所述表面涂层可以是丙烯酸类或者聚氨酯类浆料的涂层。所述衬里层的厚度可以是0.5～1mm，所述编织层的厚度可以是1～8mm，所述表面涂层的厚度可以是不大于0.4mm，进一步的所述表面涂层的厚度可以是0.1～0.4mm，例如0.2mm、0.25mm、0.3mm。
本发明所述工艺即可以是所述编织层的编织以及表面涂层一体化成型工艺，所述成型工艺可以包括有以下步骤：
—S1：提供一圆织机以及一成型模具，所述成型模具包括有外模、内芯、隔板以及加热管，所述内芯具有中空内腔，所述内芯包括有依次设置的涂覆段、固化段以及定型段，所述外模套设所述涂覆段的外围，所述外模中设置有所述涂层所需浆料的容纳腔，所述容纳腔中设置有出浆口，所述出浆口朝向所述内芯设置，所述隔板设置在所述内芯的中空内腔中，所述隔板包括有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板将所述涂覆段和所述固化段隔开，所述第二隔板将所述固化段和所述定型段隔开，所述加热管设置在所述内芯的中空内腔中并位于所述固化段处；
—S2：开启所述圆织机进行编织以得到编织层；
—S3：将所述编织层牵引套设在所述内芯外围并夹置在所述内芯和所述外模之间；
—S4：将所述编织层依次经过所述涂覆段、固化段以及定型段得到涂覆有表面涂层的编织层；
—S5：对所述涂覆有表面涂层的编织层进行牵引收卷得到成品。
在步骤S1中，所述成型模具100可以包括有内芯101和外模102组成，所述内芯101使用时可以整体垂直式悬挂在所述圆织机400上，例如可以采用涂覆段101a位于所述圆织机400的上方，定型段101c位于所述圆织机400的下方的方式进行所述内芯101的固定，即采用圆织机400一边编织一边进行涂层的工艺，此时编织层300由上进下出的方式完成涂覆。所述悬挂可以采用第一挂杆600进行，而所述外模102也可以挂在所述圆织机400上，例如可以通过第二挂杆700进行固定，所述第二挂杆700可以是可伸缩调节高度的挂杆，在一些实施例中，所述外模102也可以通过支撑架支撑在所述涂覆段101a外围。在一些实施例中，所述成型模具100还可以水平式的置于一平台上，此时可以先完成编织后在将所述编织层300整体牵引进入所述成型模具100进行涂层，即编织层300从后进前出的水平式工艺完成涂覆。
如图1和图2所示，所述内芯101和外模102可以采用金属材料制成，在一实施例中，所述内芯101可以是铁、不锈钢或者铝合金材质，所述外模102可以是铁、不锈钢等材质。所述外模102可以套设在所述内芯101的外围。
如图1和图2所示，所述内芯101可以是具有中空内腔的圆柱体，所述内芯101的外径可以等于所述编织层300的内径，所述内芯101可以依次包括有涂覆段101a、固化段101b以及定型段101c，所述涂覆段101a的长度可以大于所述外模102的长度，这样可以便于外模102调节偏移，具体的，在垂直式的工艺中，所述涂覆段101a的长度可以为所述编织层300外径的1.8～2.5倍，所述涂覆段101a的长度可以是50～500mm，进一步的可以是200～500mm，例如250mm、300mm、350mm、400mm、450mm。
如图1所示，所述固化段101b的长度可以大于等于所述编织层300外径的两倍，进一步的，在一些垂直式的工艺中，所述固化段101b的长度可以小于所述编织层300外径的6倍，所述固化段101b的长度可以是50～5000mm，例如100mm、200mm、300mm、600mm、800mm、1200mm、2000mm、3000mm等，所述定型段101c的长度可以是300mm～7000mm，例如500mm、800mm、2000mm、3000mm、5000mm等等。所述固化段101b的温度可以是40～250℃，进一步的可以是80～200℃，例如90℃、120℃。
如图1所示，所述涂覆段101a、固化段101b以及定型段101c之间可以通过隔热层103隔开，所述隔热层103可以包括有第一隔热层103a和第二隔热层103b，所述第一隔热层103a可以将所述涂覆段101a和所述固化段101b分开，所述第二隔热层103b可以将所述固化段101b和所述定型段101c分开，所述隔热层103的材质可以是保温棉、石棉、气凝胶毡等。所述隔热层103的厚度可以是20～30mm。所述固化段101b中可以设置有加热管104，所述加热管104可以设置在所述固化段101b的空心内腔中，所述加热管104可以设置在靠近所述定型段101c的一端。
如图1和图2所示，本发明通过将涂覆-固化-定型工艺设计在同一空心圆柱体上，可以实现编织涂层一体化，进一步的，所述涂覆-固化-定型的工艺所需时间可以控制在0.5～3min以内，在所述内芯101的空心结构中设置有隔热层103和加热管104，隔热层103的设置可以避免涂层在长时间挤出后，温度传递到涂覆段101a，涂层部分提前固化，影响涂覆。
如图1和图2所示，所述成型模具100还包括有外模102，所述外模102也可以是中空圆柱体结构，所述外模102的内径可以等于所述内芯的外径加上2倍所述编织层的厚度在加上2倍所述涂层的厚度，具体的，也可以略微大于所述内芯的外径加上2倍所述编织层的厚度在加上2倍所述涂层的厚度，在一些实施例中，所述内芯101的外径为70～400mm，所述外模102的内径为80～400mm。所述外模102可以设置在所述涂覆段101a的外围，所述外模102中设置有所述涂层浆料的容纳腔102a，所述容纳腔102a上的出浆口可以朝向所述内芯101设置，所述容纳腔102a内可以储存有涂层需要的浆料，在一实施例中，所述容纳腔102a可以是沿所述外模102长度方向依次平行设置的至少两个容纳腔102a，例如2～3个，设置多个容纳腔102a可以多次涂覆所述编织层300，这样在高速生产下，能够实现均匀涂覆，减少空腔较少带来的涂覆在压力、深度方面控制的难度。具体的，所述外模102的长度可以等于所述编织层300外径的0.8～1.2倍。
在步骤S2中，所述圆织机400进行编织的时候编织好的经纬纱线可以自上而下形成所述编织层300。
在步骤S3中，可以利用所述圆织机400上的牵引机构对所述编织层300进行牵引进入所述内芯101外围并夹置在所述内芯101和所述外模102之间。
在步骤S4中，所述编织层300依次经过涂覆段101a，浆料对所述编织层300进行涂覆，所述编织层300经过所述涂覆段101a的时候，所述外模102中浆料的涂覆压力可以是小于等于300kpa，所述外模102中的涂层浆料的粘度可以是50～9000mpa.s，进一步的可以是1000～6000mpa.s，例如1500、2000、3000、5000mpa.s，在垂直式的工艺中本发明需要特别控制所述浆料的粘度，以防涂覆在所述编织层300上的浆料在重力作用下沿所述编织层300掉落影响后续固化成型，所述表面涂层的厚度可以是小于等于0.4mm，涂覆好后在进入所述固化段101b开始用加热管104加热，所述编织层300的涂覆的速度可以是10～200m/h，进一步可以是20～100m/h，例如50m/h、80m/h。最后经过定型段101c开始冷却定型，在一实施例中，所述定型段101c还可以设置有冷却机构500，所述冷却机构500例如可以是风机或者是水冷机构中的一种或多种组合，所述冷却可以是常温加压或者低温加压的方式进行，所述低温的温度可以是低于18℃，所述加压的压力可以是0.01～0.1MPa，所述定型段101c的冷却速度不能低于5℃/min，冷却定型后即可得到包含有涂层的编织层300a。
在步骤S5中，所述收卷可以通过收卷机进行收卷以得到成品。
实例
以下通过具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
水平式：编织层外径82.5mm，内径78.5mm，涂覆速度：100m/h，内芯外径78mm，外模内径83.5mm。固化段温度120℃，冷却方式：常温加压(压力0.01～0.1MPa)风冷，冷却能力：降温15℃/min。涂覆段长度500mm，固化段长度5米，定型段长度7米。
实施例2
水平式：编织层外径316mm，内径304mm，涂覆速度：40m/h，内芯外径303mm，外模内径317mm。固化段温度90℃，冷却方式：常温常压风冷，冷却能力：降温10℃/min。涂覆段长度600mm，固化段长度5米，定型段长度5米。
实施例3
垂直式：编织层外径92.3mm，内径76.3mm，涂覆速度：20m/h，内芯外径76mm，外模内径92.8mm。固化段温度90℃，冷却方式：常温加压(压力0.01～0.1MPa)风冷，冷却能力：降温15℃/min。涂覆段长度200mm，固化段长度1.5m，定型段长度1.5m。
实施例4
垂直式：编织层外径81.5mm，内径78.5mm，涂覆速度：40m/h，内芯外径78mm，外模内径82.0mm。固化段温度120℃，冷却方式：常温加压(压力0.01～0.1MPa)风冷，冷却能力：降温15℃/min。涂覆段长度200mm，固化段长度1.5m，定型段长度1.5m。
对比例1
对比例1为实施例3的对比例，其制备工艺和实施例3类似，固化段的长度变为编织层外径的1.5倍。
对比例2
对比例2为实施例3的对比例，其制备工艺和实施例3类似，外模空腔变为1个。
评价
本发明通过对以上实施例制备得到成品进行性能评价得到如表1所示的结果。
表1
由表1可以看出，经过本发明所述工艺制备得到的涂覆有涂层的编织层具有生产效率高涂层厚度均匀，涂层不会完全渗透所述编织层，内径较为稳定且收缩程度低的特点。
因此，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种软管编织涂层一体化成型工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：
—S1：提供一圆织机以及一成型模具，所述成型模具包括有外模、内芯、隔板以及加热管，所述内芯具有中空内腔，所述内芯包括有依次设置的涂覆段、固化段以及定型段，所述外模套设所述涂覆段的外围，所述外模中设置有所述涂层所需浆料的容纳腔，所述容纳腔中设置有出浆口，所述出浆口朝向所述内芯设置，所述隔板设置在所述内芯的中空内腔中，所述隔板包括有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板将所述涂覆段和所述固化段隔开，所述第二隔板将所述固化段和所述定型段隔开，所述加热管设置在所述内芯的中空内腔中并位于所述固化段处；
—S2：开启所述圆织机进行编织以得到编织层；
—S3：将所述编织层牵引套设在所述内芯外围并夹置在所述内芯和所述外模之间；
—S4：将所述编织层依次经过所述涂覆段、固化段以及定型段得到涂覆有表面涂层的编织层；
—S5：对所述涂覆有表面涂层的编织层进行牵引收卷得到成品。
2.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于：所述内芯悬挂在所述圆织机上，所述内芯的涂覆段靠近所述圆织机上方，所述内芯的定型段靠近所述圆织机下方设置。
3.根据权利要求2所述的成型工艺，其特征在于：所述涂覆段的长度大于所述外模的长度，所述涂覆段的长度为所述编织层外径的1.8～2.5倍，所述固化段的长度大于等于所述编织层外径的两倍。
4.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于：所述外模的长度等于所述编织层外径的0.8～1.2倍。
5.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于：所述容纳腔包括有沿所述外模长度方向平行设置的至少两个容纳腔。
6.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于：所述浆料的粘度为50～9000mpa.s，所述外模中浆料的涂覆压力小于等于300kpa。
7.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于：所述表面涂层的厚度大于0小于等于0.4mm。
8.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于：所述涂覆段的长度为50～500mm，所述固化段的长度为50～5000mm，所述定型段的长度为300～7000mm。
9.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于：所述涂覆的速度为10～200m/h。
10.根据权利要求1～9任一所述的工艺制备得到的软管。
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