CN1471459A - 多层农用软管及其制造装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有两层或三层结构的多层农用软管及其制造装置，其中，软管的连接表面具有增强的粘结强度，该粘结强度能防止出现由高压水引起的连接表面分离的现象。该农用软管由防水布叠层形成，该防水布是通过首先在具有主要成分为聚乙烯的织物的外表面上涂敷树脂，然后将两层织物搭叠且利用粘结连接起来而得到的；所说叠层、利用粘结彼此连接，使每个叠层的连接表面以预定的长度搭叠。

Description

多层农用软管及其制造装置的方法
技术领域
本发明涉及一种多层农用(灌溉)软管及其制造装置，更确切地讲，是涉及由两层或三层构成的多层农用软管及其制造装置，其中，软管的连接表面具有能防止由高水压引起的连接表面分离的增强的粘结强度。
背景技术
作为本技术领域中已知的现有技术的农用软管，包括：在韩国实用新型公开No.80-1878中公开的软管，它具有提高了的抗气候变化的耐久性和增强了的弯曲强度；韩国实用新型公开No.78-129中公开的软管，其设计成通过使织物与树脂做成的内软管整体成形，使水不会泄漏出来；以及韩国实用新型公开No.1998-10996中公开的软管，它设计成能防止水通过针孔泄漏，该针孔是在用粘合剂将聚氯乙烯薄膜粘接在防水布上来制造防水布的过程中产生的。
但是，虽然这些现有技术中的软管具有其使用寿命比现有软管长、柔软且其可以防止水通过制造防水布中形成的针孔泄漏的优点，但是它们还是存在下列缺点：即在将制造软管的材料弯曲成用于软管形状的圆形后，软管连接在一起的连接表面的粘结强度比较低，这样在输送高压水时其连接表面经常会分开，并且如果加到连接表面上的粘接树脂过热，织物的强度就会下降。
特别是，在将上述现有技术的软管用在总是处于强紫外线辐射和必须将农业用水输送到远离水源的热带地区的情况下，由于软管的粘结强度弱，在输送高压水时，软管的使用寿命降低且粘接表面经常会出现分离的现象。基于上述原因，用PVC制成的管状农用软管通常用在这种热带地区。
然而，因为这种PVC农用软管由PVC制成，软管在使用后不能被回收，而要保持在被废弃的状态。而且，PVC软管的使用寿命短，需要频繁地更换。再者，PVC软管具有较厚的厚度，因而难于运输、保存和安装。
发明内容
本发明的目的在于提供一种农用软管，该农用软管具有良好的抗紫外线性能、薄壁和能够在其连接表面承受高压水的增强的强度。本发明的农用软管通过下列工艺过程制成。首先，通过在纤维制造工艺混合中、在以聚乙烯(HDPE+EVA)为主要成分的薄膜上形成细密的条带而制备出较软的纤维，然后，用该纤维、调整其张力织成具有高密度的织物。下一步，通过先在织物上涂敷树脂且用粘结剂将两织物连接起来而得到防水布。最后，用此防水布做成两层农用软管或三层农用软管。本发明的多层农用软管通过使连接表面的外薄层与外薄层连接和使连接表面的内薄层与内薄层连接，从而增大了连接表面面积，使软管在连接表面处具有增强的粘结强度。
本发明的另一个目的是提供一种用于制造两层或三层农用软管的装置。该两层或三层农用软管可以通过下列工艺制成。首先，通过在纤维制造工艺混合中、在以聚乙烯(HDPE+EVA)为主要成分的薄膜上形成细密的条带而制备出较软的纤维，然后，用该纤维、调整其张力织成具有高密度的织物。下一步，通过首先在织物上涂敷树脂和将两个织物用粘结剂连接在一起而得到防水布。最后，用此防水布做成两层农用软管或者三层农用软管。
为了实现上述和其它目的，本发明提供的农用软管的特征是：所说软管由防水布叠层形成，该防水布是通过首先在以聚乙烯(HDPE+EVA)为主要成分的防水布的外表面上涂敷树脂，然后将两层防水布搭叠且利用粘结而连接起来的工艺而得到的；所说叠层利用粘结而相互连接，使每一层的连接表面以预定的长度相搭叠。
根据本发明一个实施例所述的农用软管，其特征是：所说软管包括一由涂有树脂的防水布制成的外薄层和一由涂有树脂的防水布制成的内薄层，其中，所说外薄层带有其一端向内突出的外突出部，而内薄层带有其一端向外突出的内突出部，所说外薄层和内薄层用树脂彼此连接，使它们的搭叠部分夹在其中，其中外薄层的突出部与外薄层的外表面连接，而内薄层的突出部与内薄层的内表面连接，从而，该农用软管具有两层结构。
本发明的另一实施例所述的农用软管，其特征是：所说软管包括一由涂有树脂的防水布制成的外薄层和一由涂有树脂的防水布制成的内薄层，其中，所说外薄层带有其一端向内突出的外突出部，而内薄层带有其一端向外突出的内突出部，所说外薄层和内薄层用树脂彼此连接，使它们的搭叠部分夹在其中，其中外薄层的突出部与外薄层的外表面连接，而内薄层的突出部与内薄层的内表面连接；所述软管还包括用树脂与外薄层的外表面连接的最外薄层，其中，最外薄层的两端彼此搭叠，且它们的搭叠部分具有与内薄层和外薄层的搭叠部分相同的长度，从而该农用软管具有三层结构。
此外，本发明还提供一种制造农用软管的装置，包括：预加热辊，用于对分别绕在外薄层辊和内薄层辊上的外薄层和内薄层分别预先加热；一个第一粘结剂喷嘴，用于向已由预加热辊进行预先加热的外薄层和内薄层之间施加树脂，该第一粘结剂喷嘴可以前后移动；一个第一加压辊，用于通过压紧外薄层和内薄层—在它们之间施加有树脂，将外薄层和内薄层连接起来；多个弯曲辊，用于将已由加压辊压紧的两层织物弯曲成软管状的圆形；一个第二粘结剂喷嘴，用于向已由弯曲辊弯曲成圆形的要被相互连接的两层织物的表面上施加树脂，第二粘结剂喷嘴可以前后移动；以及一个第二加压辊，用于把上面施加有树脂的两层织物的端部通过压紧作用使它们连接起来。
附图说明
下面，结合构成申请文件一部分的附图以及描述说明本发明的实施例，以解释本发明的原理。
图1是根据本发明制造本发明农用软管的装置的侧视图；
图2是制造本发明农用软管的装置的局部切掉的侧视图；
图3是本发明中所用的粘结剂喷嘴的主要部件的前视图；
图4是本发明中所用的粘结剂喷嘴的主要部件的局部切掉的前视图；
图5是根据本发明一个实施例的两层农用软管的断面图；
图6是根据本发明另一个实施例的三层农用软管的断面图；
图7是表示现有技术的农用软管的断面图。
具体实施方式
下面，参照附图，详细说明本发明的多层农用软管及其制造方法的优选实施例。
在本发明的一个实施例中，农用软管具有两层。农用软管包括由涂有树脂的防水布制成的外薄层30和由涂有树脂的防水布制成的内薄层40。外薄层30带有其一部分向内突出的外突出部30b，而内薄层40具有其一部分向外突出的内突出部40a。外薄层30和内薄层40利用树脂相互连接，使它们的搭接部分30a和40b夹在其中。外薄层30的突出部30b固定在外薄层30的外表面上，而内薄层40的突出部40a固定在内薄层40的内表面上。即，农用软管具有如上所述的两层结构。
下面，说明制造上述两层农用软管的制造方法。首先，通过用树脂涂敷防水布的外侧部分而制备好外薄层30和内薄层和40，其中沿防水布的长度方向连续地供送具有恒定宽度的防水布。然后，用树脂将内薄层40紧紧地粘附到外薄层30的内侧部分上，使得，内薄层40和与内薄层40宽度相同的外薄层30彼此在其宽度方向上不对齐，因此，外薄层30或者内薄层40沿其宽度方向相对邻接的内薄层40或邻接的外薄层30突出例如大约2厘米。最后，当粘附有内薄层40的外薄层30弯曲成圆形(圆环形)，宽度上不对齐的外薄层30和内薄层40的一端分别贴靠在外薄层30和内薄层40的另一端上，然后用树脂将搭叠部分紧紧地彼此粘接起来。用这一方法，就可以得到两层的农用软管50。
为了提供具有承受高水压强度的外薄层30，该外薄层30用1700但尼尔或者更高的HDPE织物制成，该织物可用下述方法制造。首先，通过将聚乙烯(HDPE+EVA)的主要成分与UV附加剂(UV agent)混合制备出纤维。这时，为了得到较软的纤维，在纤维制造工艺中，在薄膜上形成细密的条带。然后，通过使用这种纤维、调整其张力织成出具有高密度的织物。下一步，将由要求低温的聚乙烯(LDPE+EVA)的主要成分构成的涂敷材料以及UV附加剂熔化和涂敷到织物的两个表面上，而后，通过让织物在辊子间通过得到具有1700但尼尔或者更高的HDPE织物。在要求用于高水压的场合下，内薄层40由与外薄层30相同的织物制成。但是，当用在水压较低的场合时，内薄层40用降低的但尼尔数的HDPE织物制成。LDPE树脂用于将外薄层30粘附到内薄层40上。
用于制造本发明的多层农用软管的制造装置，装备有可旋转地安装在机架1上的外薄层辊2和内薄层辊3；预先对分别绕过外薄层辊2和内薄层辊3的外薄层30和内薄层40分别加热的预加热辊5和9；一个第一粘结剂喷嘴8，用于将树脂加到已由预加热辊5和9预先加热的外薄层30和内薄层40之间，该第一粘结剂喷嘴8可前后移动；多个弯曲辊20，将通过用于把外薄层30和内薄层40连接起来的加压和冷却辊6和7而得到的两层织物弯曲成圆形；一个第二粘结剂喷嘴21，用于向由弯曲辊20弯曲成圆形的两层织物的一部分上涂敷树脂，第二粘结剂喷嘴21可以前后移动；以及，用于将其上涂敷有树脂的两层织物连结起来的加压和抽拉辊22和23。
根据本发明的一个实施例的两层农用软管，通过使外薄层30连接到外薄层30和使内薄层40连接到内薄层40，提高了软管连接表面的粘结强度。下面，说明软管的制造方法。
为了制造两层农用软管，将用于制造外薄层30和内薄层40的织物切成具有与制成的两层农用软管的直径相对应的宽度，然后，将其弯曲成卷形。
将通过用树脂涂敷具有较高但尼尔数的HDPE防水布而得到的外薄层30，卷绕在外薄层辊2上，然后定位在机架1上。卷绕在外薄层辊2的外薄层30，通过导向辊4和预加热辊5输送到加压辊6和冷却辊7之间。
在织物到达用于连接加工的T模(T-die)一在该模上安装有第一粘结剂喷嘴8-之前，织物布由预加热辊5和9进行预先加热的原因是：较低温度的防水布呈现出具有较低粘接性的趋势。
在外薄层和内薄层通过加压辊6和冷却辊7之间之前，第一粘结剂喷嘴8前后移动，向外薄层30和内薄层40的连接表面供应粘接树脂。
此时，粘接树脂可以是以几束(股)流入或者是以一个主流束流入。
外薄层30连接到与外薄层30具有相同宽度的内薄层40上，而它们彼此在其宽度方向上不对齐，使得外薄层30和内薄层40中的一个沿横向(侧向)相对另一个突出来。
具有外薄层30和与其连接的内薄层40两层的织物，通过导向辊10和11由弯曲辊20弯曲或卷成带有做为内层的内薄层40的圆形。
因为用几个弯曲辊20将织物卷成圆形的方法在本技术领域中是已知的，故在此不再赘述。但是，在本发明中织物是按照这样的方法卷曲的：使外薄层30的突出部能连接到外薄层30上，内薄层40的突出部能连接到内薄层40，同时外薄层30被连接到内薄层40上。
第二粘结剂喷嘴21前后移动，按照这样的方式向连接表面加粘接树脂：将三束粘接树脂加到外薄层30和内薄层40彼此接合的部分(见图5的“a”段)，同时将两束粘接树脂分别加到外薄层30和外薄层30彼此接合的部分(见图5的“c”段)以及内薄层40和内薄层40彼此接合的部分(见图5的“b”段)上。
涂有粘接树脂的外薄层30和内薄层40通过在加压辊22和抽拉辊23之间穿过，而彼此完全粘接起来。制成的软管50通过导向辊24、25和26绕在常规的软管卷轴上。
如图5所示，通过使外薄层30的突出部连接到外薄层30和使内薄层40的突出部连接到内薄层40，同时使外薄层30连接到内薄层40上的方法制成的两层农用软管50，具有增强的粘结强度。
在本发明的另一实施例中，示出了一种三层农用软管，它可以通过向上述两层农用软管上添加一最外薄层110而得到。三层农用软管包括一个由涂覆有树脂的防水布制成的外薄层120和一个由涂覆有树脂的防水布制成的内薄层130。外薄层120带有其一部分向内突出的外突出部120b，而内薄层130带有其一部分向外突出的内突出部130a。外薄层120和内薄层130彼此用树脂粘接起来，使它们的搭叠部分120a和130b夹在其中。外薄层120的突出部120b与外薄层120的外表面连接，而内薄层130的突出部130a与内薄层130的内表面连接。最外薄层110利用树脂连接到外薄层120的外表面上，最外薄层110的两端110a和110b彼此搭叠，其搭叠部分的长度与内薄层130和外薄层120的搭叠部分130b和120a的相同。利用上述的这种方法，农用软管呈三层结构。
上述三层农用软管可以通过用树脂使最外薄层110粘接到上述两层农用软管的外表面上制造出来。此时，最外薄层110的两端110a和110b彼此搭叠，其搭叠部分的长度与内薄层130和外薄层120的搭叠部分130b和120a的相同。
因为除了还包括用于供应、预加热和传送最外薄层110的辊子以外，制造三层农用软管的制造装置与两层农用软管的制造装置都相同，所以，在此不再对其做详细说明和解释。
同时，因为现有技术的软管60只在图7所示的区域a处粘接，而本发明的多层农用软管除了在图5所示的区域a和图6所示的区域a＇处粘接外，还在其突出部搭叠连接的图5所示的区域b和c以及图6所示的区域b＇和c＇处进行粘接，因此，本发明的软管具有非常优秀的粘结强度。因此，本发明软管的强度，不次于由PVC制成的软管。
在热带地区，现在用于供应农业用水的软管已经成为环境污染的主要原因，这是由于其制造工艺等等以及大多数软管因强度问题要用不能回收利用的PVC制成而引起的。然而，本发明中的农用软管是PVC软管强度的两倍(根据试验：PVC软管的强度大约为205.8kg/5cm，而根据本发明的PE软管的强度大约为411.5kg/5cm或470.4kg/5cm)，且表现出良好的抗紫外线性能。另外，本发明的软管甚至可以承受高于50kgf/cm2的水压。
再者，在价格上，直径4英寸、长度100米的PVC软管的价格是120,000KR Won(韩圆)，比PVC软管的强度高的本发明软管的价格是80,000KRWon，并且与PVC软管的强度基本相同的本发明软管的价格是60,000KRWon，是PVC软管价格的一半。因此，本发明的软管相对PVC软管在价格或质量上都具有竞争力。特别是，由于PVC软管因环境污染已成为全球性问题，申请人预测本发明的农用软管在全球市场上会销售得很好。
本发明的多层农用软管通过改进软管的连接方法而具有增强的粘结强度，甚至在极端条件例如热带地区也具有延长的使用寿命。
另外，因为本发明的软管由保证绝对能回收使用的热塑性树脂制成，其可以替代通常用在热带地区引起环境污染的PVC软管，因而解决了环境问题。
而且，因为本发明农用软管的厚度仅是PVC软管的一半，因此，销往热带地区的本发明农用软管，有助于提高国家利益，并且在搬运和操纵该软管时，为使用者提供方便。
虽然结合目前认为的最实际和最优选的实施例说明了本发明，但可以理解，本发明并不局限于所公开的实施例，相反，本发明包括各种包含在所附权利要求的精神和范围内的变型和等同方案。

Claims (5)

1.一种农用软管，其特征是：
所说软管由防水布叠层形成，该防水布是通过首先在以聚乙烯(HDPE+EVA)为主要成分的防水布的外表面上涂敷树脂，然后将两层防水布搭叠且利用粘结而连接起来的工艺而得到的；所说叠层利用粘结而相互连接，使每一层的连接表面以预定的长度相搭叠。
2.根据权利要求1所述的农用软管，其特征是：所说软管包括一由涂有树脂的防水布制成的外薄层和一由涂有树脂的防水布制成的内薄层，其中，所说外薄层带有其一端向内突出的外突出部，而内薄层带有其一端向外突出的内突出部，所说外薄层和内薄层用树脂彼此连接，使它们的搭叠部分夹在其中，其中外薄层的突出部与外薄层的外表面连接，而内薄层的突出部与内薄层的内表面连接，从而，该农用软管具有两层结构。
3.根据权利要求1所述的农用软管，其特征是：所说软管包括一由涂有树脂的防水布制成的外薄层和一由涂有树脂的防水布制成的内薄层，其中，所说外薄层带有其一端向内突出的外突出部，而内薄层带有其一端向外突出的内突出部，所说外薄层和内薄层用树脂彼此连接，使它们的搭叠部分夹在其中，其中外薄层的突出部与外薄层的外表面连接，而内薄层的突出部与内薄层的内表面连接；所述软管还包括用树脂与外薄层的外表面连接的最外薄层，其中，最外薄层的两端彼此搭叠，且它们的搭叠部分具有与内薄层和外薄层的搭叠部分相同的长度，从而该农用软管具有三层结构。
4.一种用于制造农用软管的装置，包括：
预加热辊，用于对分别绕在外薄层辊和内薄层辊上的外薄层和内薄层分别预先加热；
一个第一粘结剂喷嘴，用于向已由预加热辊进行预先加热的外薄层和内薄层之间施加树脂，该第一粘结剂喷嘴可以前后移动；
一个第一加压辊，用于通过压紧外薄层和内薄层—在它们之间施加有树脂，将外薄层和内薄层连接起来；
多个弯曲辊，用于将已由加压辊压紧的两层织物弯曲成软管状的圆形；
一个第二粘结剂喷嘴，用于向已由弯曲辊弯曲成圆形的要被相互连接的两层织物的表面上施加树脂，第二粘结剂喷嘴可以前后移动；以及
一个第二加压辊，用于把上面施加有树脂的两层织物的端部通过压紧作用使它们连接起来。
5.根据权利要求4所述的制造农用软管的装置，其特征是：所说第一加压辊配备有一冷却辊，该冷却辊通过与第一加压辊接合而被转动，用以冷却所述织物。
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