自卷包的膨脹聚四氟乙烯的紡織套筒及其構(gòu)造方法
【專利說明】自卷包的膨脹聚四氟乙烯的紡織套筒及其構(gòu)造方法
[0001]交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年3月13日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/778，736的優(yōu)先權(quán)，這里通過引用將其全部結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明大致涉及一般類型的紡織套筒，其用于卷包汽車、航空以及其它應(yīng)用中的線束、管子、公稱管，軟管以及類似的細(xì)長結(jié)構(gòu)，以保護(hù)它們免受磨損，提供抗電弧性能和改進(jìn)的防水性，更具體地，涉及一種自卷包的紡織套筒及其構(gòu)造方法，該自卷包的紡織套筒具有被偏折成相互重疊的關(guān)系來保護(hù)這些結(jié)構(gòu)的相對(duì)邊緣。
【背景技術(shù)】
[0004]已知地，自卷包紡織套筒在航空應(yīng)用中用來提供抗磨損、抗電弧以及防水性，其一般包括基部梭織梭織織物結(jié)構(gòu)，其被化學(xué)處理或者涂有MFA (全氟烷氧基共聚物)來獲得所需的性能。盡管是有效的，但是對(duì)于提供所需保護(hù)的專用涂層的需求增加了制造該套筒的成本、重量和復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供一種抗磨損、抗電弧并且耐水的自卷包的紡織套筒，而不需要任何化學(xué)處理或涂層。所述套筒包括壁，所述壁具有在相對(duì)末端之間沿著所述套筒的中心縱向軸線在縱向方向上延伸的相對(duì)邊緣。所述相對(duì)邊緣相互重疊，以形成內(nèi)部的管狀腔室。所述壁具有沿著大致平行于中心縱向軸線的縱向方向延伸的經(jīng)紗以及在相對(duì)邊緣之間大致橫向于縱向軸線延伸的瑋紗。所述經(jīng)紗和瑋紗包括膨脹PTFE紗線，所述瑋紗還包括可熱定型的熱塑性紗線，以允許所述壁被熱定型成自卷包結(jié)構(gòu)。在被熱定型后，所述可熱定型的熱塑性紗線施加偏折于所述壁，以使所述相對(duì)邊緣呈相互重疊的關(guān)系。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，100 %的經(jīng)紗是膨脹PTFE紗線。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，大約80%?95%的瑋紗是膨脹PTFE紗線。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，大約5%?20%的瑋紗是可熱定型的熱塑性紗線，以允許所述壁被熱定型成自卷包的結(jié)構(gòu)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，可熱定型的瑋紗通過多條膨脹PTFE瑋紗相互間隔開，使得最小量的可熱定型瑋紗被結(jié)合來施加自卷包偏折到所述套筒的壁。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，膨脹PTFE紗線被加捻，以增強(qiáng)抗磨損性和改進(jìn)的抗纖維性顫動(dòng)性能。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種構(gòu)造抗磨損、抗電弧并且耐水的自卷包的紡織套筒的方法，不需要化學(xué)處理或涂層。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種構(gòu)造抗磨損、抗電弧并且耐水的自卷包的紡織套筒的方法。該方法包括提供膨脹PTFE紗線和可熱定型的熱塑性紗線。此外，梭織來自膨脹PTFE紗線的經(jīng)紗和來自膨脹PTFE紗線和熱定型的熱塑性紗線的瑋紗來形成壁，所述經(jīng)紗大致平行于套筒的中心縱向軸線延伸，所述瑋紗大致橫向于所述縱向軸線延伸，所述壁具有在相對(duì)末端之間沿著中心縱向軸線延伸的相對(duì)邊緣。此外，卷包所述壁以使相對(duì)邊緣相互重疊，然后熱定型所述可熱定型的熱塑性瑋紗，以在所述壁內(nèi)施加偏折，從而朝著相對(duì)邊緣相互重疊的關(guān)系偏折相對(duì)邊緣。
[0013]該套筒具有抗磨損、抗電弧并且耐水的優(yōu)點(diǎn)，而無需任何化學(xué)處理或涂層。因此，套筒是不具有涂層或特殊處理的100%織物(梭織紗線)。此外，ePTFE的顯著使用使得套筒重量更輕，并且足夠柔性以允許套筒自卷包。
【附圖說明】
[0014]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過參考下面的具體描述，本發(fā)明的這些和其它目的，特征以及優(yōu)點(diǎn)可以很容易地領(lǐng)會(huì)，同樣更容易理解，其中:
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的自卷包套筒的透視圖；
[0016]圖2是圖1的套筒的橫截面視圖；
[0017]圖3是圖1的套筒的壁的局部示意圖；
[0018]圖4是圖3的放大的環(huán)繞部分4。
【具體實(shí)施方式】
[0019]更詳細(xì)地參見附圖，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面構(gòu)造的自卷包的，也稱為自卷曲的套筒10。套筒10具有主要由膨脹聚四氟乙烯(ePTFE)紗線制造的梭織壁11。梭織套筒10包括在相對(duì)末端15、17之間沿著大致平行于中心縱向軸線13的縱向方向延伸的紗線，其在下面被稱為經(jīng)紗12，以及在相對(duì)邊緣19、21之間沿著大致橫向于縱向軸線13的橫向方向延伸的紗線，其在下面被稱為瑋紗或填充紗線14。
[0020]經(jīng)紗12優(yōu)選全部(100% )由ePTFE紗線提供。至少大部分的瑋紗14是ePTFE，更具體地，大約80%到95%的瑋紗14是ePTFE。如圖4中最佳所示，不是ePTFE的填充紗線是可熱定型的熱塑性紗線14a，其可以是由聚酯、PPS(聚苯硫醚)或本領(lǐng)域常見的或以后被發(fā)現(xiàn)的其它可熱定型的熱塑性塑料制成的單絲紗線。套筒10的構(gòu)造的主要目的之一是盡可能提供一種100%的ePTFE梭織套筒結(jié)構(gòu)，其僅需要極少量的可熱定型紗線，也稱為可熱定型紗線14a，以在自卷包的成品套筒10中形成所有的ePTFE基質(zhì)。在ePTFE紗線的梭織結(jié)構(gòu)中填入5%到20%的可熱定型的填充紗線14a允許梭織的ePTFE基質(zhì)材料通過高溫被熱定型成自卷包的管狀輪廓。
[0021]由于ePTFE的低電弧跟蹤性能、低摩擦系數(shù)、低吸水性、低可燃性、輕重量、良好的抗化學(xué)性、良好的抗磨損性以及高抗熱性，ePTFE被選用為經(jīng)紗12和填充紗線14的主要材料。由于它比常規(guī)的非膨脹的PTFE具有更低的密度，所以選取的ePTFE紗線的膨脹性質(zhì)被選用。另外，ePTFE紗線在結(jié)構(gòu)中形成有氣穴，導(dǎo)致紗線是柔性的，并且高度順從，并因此，ePTFE紗線非常符合已經(jīng)梭織的梭織結(jié)構(gòu)的形狀。當(dāng)ePTFE紗線非常符合梭織結(jié)構(gòu)時(shí)，它在交織區(qū)域16(見圖3和圖4)中變得緊湊并在浮動(dòng)區(qū)域18中保持膨脹。膨脹的浮動(dòng)區(qū)域18在交織位置16被壓縮并壓實(shí)，由此具有封閉現(xiàn)有梭織織物中傾向于形成間隙或孔的區(qū)域的有益效果，水可通過該間隙或孔滲入。如此，梭織的ePTFE紗線12、14形成抵抗水滴滲透的高防水織物。換言之，要不是膨脹浮動(dòng)區(qū)域18鄰近壓縮的交織位置16，間隙或孔的存在將會(huì)增加，由此減少了針對(duì)水滲透的有效性。因此，梭織結(jié)構(gòu)(簡(jiǎn)單梭織圖案)、密度與紗線選擇(ePTFE)的組合和協(xié)同作用有助于緊密、緊湊梭織的防水結(jié)構(gòu)。
[0022]平紋梭織結(jié)構(gòu)具有明確的含義，并在本領(lǐng)域中通常被理解為優(yōu)選具有其他的、更多的孔圖案，以獲得具有低吸水性、低電弧跟蹤和良好的抗磨損性的自卷包的ePTFE套筒。
[0023]非ePTFE材料(S卩，可熱定型紗線14a)的百分率故意保持較低，并且盡可能地低，以將非ePTFE紗線14a的存在最小化。在需要給予套筒10自卷包輪廓時(shí)，可熱定型的非ePTFE紗線14a相比ePTFE紗線14具有更低的耐溫性和更低的抗電弧性。這樣，將非ePTFE材料保持到最小值降低了非ePTFE紗線14b允許任何電流跟蹤或電弧經(jīng)由非ePTFE紗線14a通過織物套筒10的可能性。圖3最佳地示出了可熱定型的非ePTFE紗線14a與梭織的ePTFE織物壁11的結(jié)合。非ePTFE紗線14a相互間的圖案和間距僅是