Способ изготовления шлангов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 16 19) (1 СПУБ ни"К АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТ отизиру яют ным чающ а пред туры,ем каркаса и гермее чего осуществл й заготовки корон соб по п. 1, отли изирующие полотн вают до тем пер диапазоне между и точкой размягч динениен, послученно2. Спочто герметно нагрещейся встойкостиполотен. сое лот пол работк зрядо ся те арител наход точкои теплония материала 1, отличающийся те кас и герметизируюш рокаткой нагретыми в 3. Способ по и что текстильный ка полотна соединяют ками. ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗОБ(71) Научно-исследовательский институт по переработке искусственных й синтетических волокон и Научно-исследовательский и конструкторский институт по разработке машин и оборудования для переработки пластических масс, резины и искусственной кожи (72) В. И, Гутник, Н. Н. Старинская, И, 3. Онатий, В. А. Карлов и В. Ю. Яворский (53) 678.029.43 (088.8)(54) (57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШЛАНГОВ, включающий наложение друг на друга плоскосложен ного трубчатого текстильного каркаса и герметизирующих полотен с двух его сторон, кромки которых выступают за продольные края каркаса, заворачивание продольных кромок полотен на каркас, соединение под давлением при нагреве каркаса и герметизируюших полотен и приварка кромок, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности шланга за счет увеличения адгезионной связи между каркасом и герметизирующими полотнами и расширения ассортимента используемых материалов, перед наложением друг на друга каркас и герметизирующие полотна предварительно нагревают и раздельно обрабатывают коронным разрядом, а в процессе наложения осуществляют совместную обработку коронным разрядом с одновременным С 53/38, 65 02, В 29 Е 23:2 4. Способ по п. 1, отличающийся тем,что приварку кромок осуществляют нагревом полученной заготовки контактным и радиационным нагревателями с последующейпрокаткой нагретыми валками,5. Способ по пп. 1 - 4, отличающийся тем,что в качестве текстильного каркаса используют полиамидные и/или полиэфирные нити,а в качестве герметизирующих полотенпленки из полиэтилена высокого давления, ваайпри этом текстильный каркас предварительно нагревают до 70 в 1 С, герметизирующие полотна - до 70 - 80 С, а полученную заготовку нагревают до 80 - 100 С, 4 фобработку коронным разрядом осуществляют ффпри напряжении 11 кВ, причем прокат- фку текстильного каркаса с герметизирую- ршими пленками осуществляют нагретыми до70 - 80 С валками, а прокатку заготовки приприварке кромок осуществляют нагретымидо 80 - 100 С валками.Изобретение относится к производству плоскоскатываемых рукавных материалов и может быть использовано для изготовленияшлангов, воздуховодов, трубопроводов, пневматических конструкций и т,д.Цель изобретения - повышение прочности шланга за счет увеличения адгезионной связи между каркасом и герметизируюгцими полотнами и расширение ассортимента используемых материалов.На фиг. 1 представлены графики завинсимости прочности адгезионнои связи междутекстильным каркасом из полиамидных и/или полиэфирных нитей и герметизирующими пленками из полиэтилена высокого давления (напряжение коронирования; температура нагрева полимерной пленки; давление при прокатке текстильного каркаса с полимерными пленками); на фиг. 2 - схема осуществления предлагаемого способа; на фиг. 3 - поперечное сечение А - А заготовки на фиг. 2; на фиг. 4 - поперечноесечение Б - Б заготовки на фыг. 2; на фиг. 5 - сечение В - В на фиг. 2; на фиг. 6 - сечение Г - Г на фиг, 5; на фиг. - поперечное 5 10 1520 сечение Д - Д шланга на фиг, 2; на фиг, 8 - поперечное сечение шланга, вывернутого наизнанку.25Способ изготовления шлангов заключается в следующем.Плоскосложенный трубчатый текстильный каркас 1 с двух сторон нагревак)т радиационными нагревателями 2 и 3, затем обрабатывают коронным разрядом, образованным между коронирующим электродом 4,который соединен с источником 5 высокогонапряжения, и заземленным валком-электродом 6 и диэлектрическим покрытием, Полимерные пленки 7 и 8 (широкая пленка 8 имеет выступающие за пределы каркаса 1 кромки), нагревают обогреваемыми валками-электродами 9 и 10 соответственно. Затем пленки 7 и 8 обрабатывают коронными разрядами, образованными между коронирующими электродами 11, которые соедине ны с источником 5 высокого напряжения и соответствующими им заземленными валками-электродами 9 и 10 с диэлектрическим покрытием.Для изготовления шлангов используют трубчатые текстильные каркасы из синтетических нитей, преимущественно из полиамидных и/или полиэфирных, а для герметизации каркасов - пленки из термопластов, например полиолефинов, поливинилхлорида, особенно из полиэтилена высокого давления.Материал герметизирующих пленок должен иметь температуру плавления ниже температуры размягчения нитей каркаса. Ширина пленок должна быть больше ширины каркаса, а ширина кромок пленок должна быть достаточной для покрытия продольных 55 краев каркаса и наложения на его поверхность. В зависимости от толщины каркаса и пленок, а также требований к шлангу ширина пленок должна превышать ширину каркаса на 20 в 00 мм. Предпочтительно ширина одной из пленок равна ширине каркаса, а вторая пленка имеет ширину, достаточную для покрытия продольных краев каркаса и наложения на первую пленку.Текстильный каркас нагревают с дву сторон радиационными нагревателями до температуры 70 - 100 С (температурный режим, предпочтительный для каркасов из полиамидных и/или полиэфирных нитей), Причем нижний предел выбран из условия обеспечения высокой прочности адгезионной связи, а верхний - недопустимости появления неограниченной усадки текстильного каркаса при нагревании его до высоких температур. Температура нагрева полимерных пленок определяется видом их материала и лежит в пределах между точкой теплостойкости и точкой размягчения материала пленок. Например, пленки из полиэтилена высокого давления нагревают до температуры 70 - 80 С. Нижний предел температуры выбран из условия достижения высокой прочности адгезионной связи между каркасом и пленками, а верхний обусловлен недопустимостью плавления пленки, что снижает адгезионную прочность. Пленки нагревают обогреваемыми валками.На фиг. 1 представлен график зависимости прочности адгезионной связи между каркасом и покрытием от температуры нагрева полимерной пленки. С повышением температуры нагрева полимерной пленки (например, из полиэтилена высокого давления) увеличивается и прочность адгезионной связи между каркасом и покрытием. Однако значительное повышение температуры снижает величину адгезионной прочности, что возможно обусловлено прилипанием пленки к поверхности нагретого валка при прокатке материалов. Модифицирующее действие коронного разряда на обрабатываемые материалы заключается в электронно-ионной бомбардировке и тепловом воздействии микроплазмы.При воздействии коронного разряда на текстильный каркас и герметизирующие полимерные пленки изменяются гидрофильные характеристики поверхностей нитей и пленок или модифицируются их поверхности, что повышает адгезионные свойства материалов. Напряжение коронирования выбирается в пределах 11 - 12 кВ. Нижний предел выбран из условия достижения высокой прочности адгезионной связи между каркасом и пленками, а верхний - возможности экспериментальной установки. На фиг. 1 представлен график зависимости прочности адгезионной связи между каркасом и пленками от напряжения коронирования. С повышением напряжения коронирования увеличивается адгезионная проч.ность соединения.5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Предварительную обработку коронным разрядом текстильного каркаса и полимерных пленок осуществляют раздельно, что позволяет достичь высокой степени их обработки и, следовательно, высокой прочности адгезионной связи при соединении. Однако раздельная обработка коронным разрядом каркаса и пленок не позволяет достичь высокой прочности адгезионной связи между ними без последующей совместной их обработки и контактирования в коронном разряде непосредственно перед соединением прокаткой.Последующую совместную обработку полимерных пленок 7 и 8 и текстильного каркаса 1 производят коронными разрядами, образованными между коронирующими электродами 12, которые соединены с источником 5 высокого напряжения, и соответствующими им заземленными валками- электродами 9 и 10. При этом микроплазмы коронных разрядов воздействуют на соединяемые поверхности каркаса 1 и пленок 7 и 8. Не удаляя обрабатываемые каркас 1 и пленки 7 и 8 из коронных разрядов, их накладывают друг на друга, вводя в контакт между собой, и соединяют прокаткой нагретыми и прижатыми друг к другу валками-электродами 9 и 10, которым сообщается вращательное движение.При совместной обработке и контактировании в коронном разряде на предварительно модифицированные поверхности текстильного каркаса и полимерных пленок воздействует микроплазма коронного разряда, которая инициирует процесс химического взаимодействия между материалами при соединении каркаса с пленками, Напряжение коронирования совместной обработки коронным разрядом раво напряжению раздельной обработки каркаса и пленок. Поэтому зависимость прочности адгезионнй связи между каркасом и пленками от напряжения коронирования представлена на графике (фиг. 1).В результате соединения текстильного каркаса 1 с полимерными пленками 7 и 8 образуется заготовка 13 (поперечное сечение которой показано на фиг. 3). На прочность адгезионной связи между текстильным каркасом и полимерными пленками оказывает влияние и давление при их прокатке, что подтверждает график, представленный на фиг. 1. Например, при соединении прокаткой текстильных каркасов из полиамидных и/или полиэфирных нитей и пленок из полиэтилена высокого давления между валками устанавливали давление в пределах 20 - 50 кН/м. Нижний предел выбран из условия достижения высокой прочности адгезионной связи между каркасом и пленками, а верхний - недопустимости продавливания нитями каркаса полимерных пленок, что приводит к разгерметизации изделия.Полученную после прокатки каркаса с пленками заготовку 13 обрабатывают коронным разрядом, образованным между коронирующим электродом 14, который соединен с источником 5 высокого напряжения, и заземленным валком-электродом 15 с диэлектрическим покрытием. При этом воздействию коронного разряда подвергают соединяемые поверхность пленки 7 и поверхности кромок пленки 8.Обработка заготвки коронным разрядом модифицирует соединяемые поверхности полимерных пленок и снижает температуру их сварки при прокатке нагретыми валками. Режимы обработки заготовки аналогичны режимам предыдущей операции по обработке соединяемых материалов. Затем заготовку 13 подают в устройство 16, которое производит заворачивание кромок пленки 8 на каркас вплотную по его продольным краям, укладывая кромки на поверхность пленки 7. Устройство 16 представляет собой конусообразную металлическую воронку с антифрикционным покрытием на внутренней поверхности. Поперечное сечение (Б - Б) заготовки 13 на выходе из устройства 16 показано на фиг. 4. После этого заготовку 13 нагревают со стороны пленки 7 радиационным нагревателем 17, а со стороны пл енки 8 - обогреваемым валком 18 и прокатывают нагретыми валками 18 и 19.Температура нагрева заготовки 80 - 100 С до такой же температуры нагревают и валки. Прокатку заготовки осуществляют при давлении 20 - 50 кН/м, что соответствует условиям предыдущей операции, Кроме то го, прокатка заготовки нагретыми валками позволяет увеличить прочность адгезионной связи между текстильным каркасом и герметизирующими полимерными пленками. В результате производят приваривание кромок пленки 8 к пленке 7 и получают шланг с наружным герметизирующим покрытием 20 (фиг. ). Для получения высокопрочного шланга и снижения сопротивления транспортирванию по нему газов и жидкостей, его выворачивают наизнанку известным образом. В результате получают шланг с внутренним герметизирующим покрытием (фиг,8) Поэтому при нагружении шланга покрытие прижимается к каркасу, а не отслаивается от него.Пример. Для изготовления шлангов были использованы трубчатый текстильный каркас диаметром 55 мм и линейный плотностью 10 г/м из полиамидных нитей, а также пленка из полиэтилена высокого давления (ПЭВД) марки 10803 - 020 (По ГОСТ 16337 - 77) толгциной 200 мкм, трубчатый текстильный каркас диаметром 55 мм и линейной плотностью 90 г/м из полиэфирных нитей, а также вышеназванная пленка. Шланги изготовляли на экспериментальной установке (фиг. 2).Текстильный каркас нагревали до температуры 90 С и обрабатывали коронным разрядом при напряжении 12 кВ. Полимерные пленки нагревали до темпера 1 уры1224163 Материал 10 Текстильный каркас из полиамидных нитей и пленка 15 из ПЭВД 870 30 Текстильныйкаркас из полиэфирных ни 20 тей и пленка из ПЭВД 20 810 7 ППП ппп 7 ПП бпп аппп ьаппп 7 ПП 7 ПП 7 Р 74 7 б 77,лбюралфираАМир 77 ааралча бб бб 7 П гП ППТемпара 77 ура 7 ба Юб.аел иа 7 иг.7 75 С и обрабатывали коронным разрядом при напряжении 12 кВ. Затем текстильный каркас и полимерные пленки совместно обрабатывают коронными разрядами при напряжении 12 кВ. Не удаляя обрабатываемые каркас и пленки из коронных разрядов, их вводили в контакт между собой, а соединяли прокаткой нагретыми до 75 С валками при давлении 25 кН/м, Полученную заготовку обрабатывали коронным разрядом при напряжении 12 кВ и заворачивали кромки пленок на каркас. После этого заготовку нагревали до температуры 90 С и прокатывали нагретыми до 90 С валками при давлении 25 кН/м. В результате получили шланги с наружным герметизирующим покрытием. Изготовляли также шланги из указанных материалов таким же образом на участке, изображенной на фиг. 2, но без обработки коронным разрядом. Прочность адгезионной связи между текстильным каркасом и полимерным покрытием на расслаивание определяли при комнатной температуре и скорости 100 мм/мин. Полученные данные сведены в таблицу. Полученные шланги были полностью герметичны при давлении 1 МПа. Адгезионная прочность соединений после 100 циклов нагружения давлением 1 МПа не снизилась.1224163 Б-Б фиа 4 иг 8 едактор Ю. Середаказ 1875/16 Составитель Н. Елис а Техред И. Верес Тираж 640 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж - 35, Раушская лиал ППП Патент, г. Ужгород, у