TWI785036B - 基材、波紋管材料及波紋管 - Google Patents

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Abstract

一種用於波紋管的基材，特別是波紋管基材，包括由至少局部相互交叉之紗線構成的織物。該等紗線係由經加撚或未經加撚之紗構成，該紗具有由芳族聚酯與下列材料中之至少一個構成之纖維：
(i)人造絲
(ii)羊毛
(iii)棉
(iv)芳族聚醯胺，特別是聚芳醯胺。

Description

基材、波紋管材料及波紋管
發明領域
本發明係有關於一種如請求項1之前言所述的基材。本發明亦有關於一種具有請求項11之特徵的波紋管材料，以及一種符合請求項13之特徵的採用此種波紋管材料的波紋管。
發明背景
在實際應用中，波紋管有時承受較高之機械以及熱負荷。其中主要是褶邊、褶角或褶楔具有高程度磨損，這(除可能的磨蝕作用以外)特別是由於因每個褶部之側邊持續朝向彼此偏轉而造成的動態彎折。由DE 20 2014 003 941 U1已知一種用於波紋管的基材，其具有由至少局部相互交叉之紗線構成的織物。透過針對織物的規定經紗或緯紗以及對角延伸之紗線之放出的專用組織式樣減小基材承受的負荷。
藉此，彎折負荷不集中至各褶邊、褶角或褶楔，而是分佈至基材之相比之下更寬的區域。為此，織物有時基於複雜的組織式樣。在針對波紋管的應用中，預定之圖案有時可能需要高花費地維持結構方向。
發明概要
有鑒於此，本發明之目的在於對同類型之基材以及對應的波紋管材料以及由此製造之波紋管作進一步研發，從而總體上提昇耐久性。
本發明用以達成上述目的之解決方案為一種具有請求項1之特徵的基材。此外，亦藉由具有請求項11之特徵的波紋管材料以及符合請求項13之特徵的波紋管達成上述目的。較佳技術方案參閱各附屬項。\
本發明所基於之基本構思為，由經加撚或未經加撚之紗構成該織物之紗線，該紗線至少具有由芳族聚酯構成之纖維，該聚酯特別是透過4-羥基苯甲酸與6-羥基萘-2-羧酸之縮聚製備。故該纖維較佳由具有以下分子結構的液晶聚合物(FKP或LCP=「Liquid Crystal Polymer」)構成：
Figure 107114534-A0305-02-0004-1
該芳族聚酯以纖維材料的形式存在，故能直接應用於紡織物。除芳族聚酯以外，本發明之基材包括其他由下列材料中之至少一個構成的纖維：
(i)人造絲
(ii)羊毛
(iii)棉
(iv)芳族聚醯胺，特別是聚芳醯胺。
透過使用芳族聚酯能夠為基材實現極佳的特性，該等特性表現為高強度(特別是抗拉強度)、耐撕裂擴展性以及極佳的抗彎性。視本發明之基材之組成而定，直至此基材撕裂或形成孔為止，耐性能夠達到超過500000乃至1000000個依據符合DIN 53351之Bally Test的折彎循環。市售之波紋管材料的壽命則短得多，至失效為止，此壽命達到40000至100000個依據符合DIN 53351之Bally Test的折彎循環。
根據基本發明構思之一種尤佳的進一步方案，該基材之紗可包含30%至60%的芳族聚酯。透過限制於此範圍內，能夠將本發明之基材之已然有利的特性進一步改善。
該紗特別是可包含35%至45%的芳族聚酯，從而獲得相對其餘纖維材料之較佳比例。
該紗尤佳可包含40%的芳族聚酯。
就將芳族聚醯胺用作其他纖維材料的應用而言，該基材之紗可包含30%至50%的芳族聚醯胺。一般而言，該芳族聚醯胺可以聚芳醯胺、特別是對位聚芳醯胺或間位聚芳醯胺的形式存在。除具備高強度以外，芳族聚醯胺係經過證實之極佳的阻燃劑，其協助本發明之基材滿足防火技術要求。此外，特別是與由聚丙烯腈構成之其他纖維相比，芳族聚醯胺僅具有微小的脆性。
該紗特別是可包含35%至45%的芳族聚醯胺，從而獲得相對其餘纖維材料的較佳比例。
該紗尤佳可包含40%的芳族聚醯胺。
根據本發明之基材之一種較佳的進一步方案，該織物之紗包含10%至30%的人造絲。在此使用之人造絲尤佳可為人造絲FR(「Flame Retardant」)，即為阻燃的人造絲纖維。此方案主要是用於滿足防火技術要求，特別是在採用與由芳族聚醯胺構成之纖維、尤其聚芳醯胺纖維的較佳組合的情況下。人造絲使得基材之展性大幅增強，從而有利地抵禦可能的脆性。此外，人造絲在本發明之基材內用作附著載體，故例如能夠簡單地為此基材配設永久的塗層。
該紗特別是可包含15%至25%的人造絲，從而獲得相對其餘纖維材料的較佳比例。
該紗尤佳可包含20%的人造絲。
在本發明之範圍內，可將羊毛作為對人造絲的補充，或用羊毛以前述數量級替代人造絲。在用羊毛替代人造絲的情況下，特性與前文所述相似或相同。
在本發明之範圍內，可將棉作為對人造絲的補充，或用棉以前述數量級替代人造絲。在用棉替代人造絲的情況下，特性與前文所述相似或相同，其中在有火的情況下棉可能具有悶燒。就此而言，在該基材需要或必須滿足最高防火技術要求的情況下，應將棉之比例減小至最大20%甚或完全不採用棉。
根據本發明之基材的一種較佳組成，該基材之紗可僅包含芳族聚酯以及人造絲以及芳族聚醯胺、特別是聚芳醯胺。該紗尤佳可包括40%的芳族聚酯以及20%的人造絲以及40%的芳族聚醯胺、特別是實施為對位聚芳醯胺或間位聚芳醯胺的聚芳醯胺，藉此就本發明之基材之耐久性而言實現極佳的比例。
自100g/m2至300g/m2之範圍被視作針對本發明之基材之織物的有利比重。藉此實現有利的性能，特別是在用作波紋管材料的情況下，就材料之厚度而言在值低於100g/m2以及高於300g/m2的情況下無法實現上述有利性能。例如在重量高於300g/m2的情況下，該織物剛度過高、無可撓性且過厚，無法確保所需的折彎能力。而在低於100g/m2的情況下，此織物則過薄、可撓性過高且過輕，無法滿足例如就褶部之形狀保持而言的要求。
該織物之單位面積質量特別是可達到150g/m2至250g/m2，從而獲得就期望之性能而言的較佳比例。
該織物之單位面積質量尤佳可為200g/m2。
就被加工成該基材之織物的紗而言，該紗之紗細度可為Nm 40/2至Nm 70/2。在此涉及兩個相互撚合的細度(紗支數)分別處於自Nm 80至Nm 140的範圍內的紗線。根據本發明，亦可採用簡單的、即未經加撚之 紗，其紗支數較佳處於自Nm 40/1至Nm 70/1的範圍內。
該紗特別是可具有自Nm 50/2至Nm 60/2或自Nm 50/1至Nm 60/1的紗細度，從而獲得就期望之性能而言的較佳比例。
該紗尤佳可具有Nm 55/2或Nm 55/1的紗細度。
該織物通常具有沿縱向延伸之經紗以及沿相對此等經紗橫向延伸之緯紗。紗線密度較佳為每cm 27至31個經紗。亦即，每一厘米的經紗的數目為27至31個紗線或紗。
該織物之紗線密度特別是可為每cm 28至30個經紗，從而獲得就期望之性能而言的較佳比例。
該織物之紗線密度尤佳可為每cm 29個經紗。
與此相關地，該紗線密度較佳為每cm 19至23個緯紗。亦即，每一厘米的緯紗的數目為19至23個紗線或紗。
該織物之紗線密度特別是可為每cm 20至22個緯紗，從而獲得就期望之性能而言的較佳比例。
該織物之紗線密度尤佳可為每cm 21個緯紗。
就該織物之可能的織法而言，此織物較佳具有特別是採用組織式樣K 2/1的斜紋組織。此外，視就位於上方之紗線之數目而言是經紗還是緯紗占多數而定， 可涉及經斜紋或緯斜紋。透過經紗與緯紗之「2/1」的較佳分配產生較佳的經斜紋，其在頂側具有的經紗多於緯紗。
基於斜紋組織(「斜紋」或「Twill」)產生對於此織法而言典型的具有相互平行延伸之斜線(斜紋脊部)的圖案。視此脊部之方向而定，該織物可具有S度斜紋(自左上朝向右下)或Z度斜紋(自左下朝向右上)。原本之圖案透過經紗與緯紗之組織點之佈局產生，該圖案係呈梯形佈置。視該織物之紗線密度而定，織物之斜紋組織賦予基材以可根據具體要求調整之特性，該特性例如可為耐久性、鬆弛性乃至柔軟性。
特別優點根本上在於具有斜紋組織之織物的高強度，該等織物特別是在用作波紋管材料的情況下提供與負荷能力及長壽命對應的優點。
當然，本發明之基材之織物亦可具有一或多個抗靜電纖維。在此通常可指合成纖維，其僅略微具有或不具有用於靜電電荷的特性。為此，原則上可如此配置每個纖維，使得此等纖維具備導電或抗靜電特性。如此便能有效防止該基材之可能的靜電電荷。
靜電電荷例如可能因摩擦而產生，例如可產生於波紋管之各褶部之側邊之間。
在此提出之本發明之基材就其強度及耐彎性而言具有極佳之特性，故例如就波紋管而言，特別是能夠在產品之承受折彎負荷的區域內實現極高之壽命。
本發明亦有關於一種波紋管材料，其可包 括前述之本發明之基材或由此基材構成。因此，本發明之波紋管材料僅用於製造波紋管。
前文已結合本發明之基材對由本發明之波紋管材料所產生之優點進行過詳細說明，故在此首先參考前述實施方案。
根據本發明之波紋管材料之一種較佳的進一步方案，該基材可具有至少單側的塗層。亦即，在該基材之至少一個遮蓋面或遮蓋側上可至少局部地施覆有塗層。當然，亦可在兩側設有此種塗層，即在基材之兩個相互背離的遮蓋側上至少局部地設有此種塗層。該塗層可施覆至織物之頂側以及/或者至少部分地浸透此織物。
例如可採用改善織物與流體之隔絕以及/或者改善該織物之組分對腐蝕性介質及/或溫度之耐性的塗層。為此，諸如PU塗層及/或矽塗層的配置適用。亦可至少部分地對表面進行鍍鋁。藉由該塗層能夠將(例如由PVC構成之)腹板框架與經塗佈之織物熱焊接、縫合抑或黏合。
最後，本發明係有關於一種波紋管，其包括前述之本發明之波紋管材料或由此波紋管材料構成。
前文已結合本發明之基材以及/或者本發明之波紋管材料對由本發明之波紋管所產生之優點進行過詳細說明，故在此首先參考前述實施方案。
在本發明之範圍內，波紋管既指周側閉合的技術方案，亦指至少一側開放的技術方案。故本發明之 波紋管能夠形成單獨一個筆直或彎曲的、特別是多重彎曲的壁部。

Claims (12)

  1. 一種用於波紋管的基材，包括由至少局部相互交叉之紗線構成的織物，其中，該等紗線係由經加撚或未經加撚之紗構成，該紗具有由芳族聚酯與下列材料中之至少一個構成之纖維：(i)人造絲(ii)羊毛(iii)棉(iv)芳族聚醯胺，其中，該紗包含30%至60%的芳族聚酯。
  2. 如請求項1之基材，其中，該紗包含30%至50%的芳族聚醯胺。
  3. 如請求項1之基材，其中，該紗包含10%至30%的人造絲。
  4. 如請求項1之基材，其中，該紗僅包含芳族聚酯以及人造絲以及芳族聚醯胺。
  5. 如請求項1之基材，其中，該織物具有100g/m2至300g/m2的比重。
  6. 如請求項1之基材， 其中，該紗具有Nm 40/2至Nm 70/2的紗細度。
  7. 如請求項1之基材，其中，該織物具有沿縱向延伸之經紗以及沿相對該等經紗橫向延伸之緯紗，其中該織物之紗線密度為每公分(cm)27至31個經紗，以及每公分(cm)19至23個緯紗。
  8. 如請求項1之基材，其中，該織物具有採用組織式樣K 2/1的斜紋組織。
  9. 如請求項1之基材，其中，該織物具有抗靜電纖維。
  10. 一種波紋管材料，包括如請求項1至9之其中一項之基材。
  11. 如請求項10之波紋管材料，其中，該基材具有至少單側的塗層。
  12. 一種波紋管，包括如請求項10或11之波紋管材料。
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