Изобретение относится к длинномерному формованному профилю из полимерного материала для изготовления термовосста- навливаемых изделий
Известно термовосстанавливаемое изделие, состоящее из ткани образованной термовосстанавливаемыми и нетермовос- станавливаемыми волокнами
Термовосстанавливаемые волокна состоят из полимеров а нетермовосстанавли- ваемые волокна - из полиэфира или стекла
Недостаток известной ткани состоит в том что прочность на растяжение термовос- станавливаемого волокна при температуре усадки, те. при 130 -150°С, весьма мала поэтому при превышении нагрузки на волокно оно рвется
Изобретение имеет целью создание формованного профиля для изготовления термовосстанавливмемых изделий обладающего повышенной разрывной прочностью
vi
Јь СЛ
О |ЧЭ
00
Эта цель достигается тем, что формованный профиль имеет обмотку, обвивку, оплетку и т.п. не менее чем из одной нити, выполненной из материала, обладающего высокой прочностью при температуре размягчения формованного профиля, причем эта нить проходит или эти нити проходят под углом меньше 90°, но больше 0° к пор- дольной оси формованного профиля. Армирующий слой, выполненный в виде обмотки, обвивки, оплетки и т.п., обладает при этом свойством легко приспосабливаться к изменениям сечения формованного профиля, возникающим вследствие вытягивания или усадки. Сечение формованного профиля может быть почти любым. Например, для некоторых случаев применения предпочтителен круглый или овальный профиль, в то время как в других случаях предпочтительно иметь профиль, отличающийся от круглого, например прямоугольный, треугольный, трапецеидальный.
В качестве материала армирующего слоя можно использовать предпочтительно волокна или крученые пряди или ленты, например, из хлопка, металла, стекла, керамики и т.п.. а также в сочетании друг с другом. Особенно подходят пряди, нити или ленты из термостойкого синтетического материала, например полиэфира, полиамида и т.п.
Наиболее предпочтительно спиральное расположение нити илиленты на формованном профиле. Такую обмотку можно изготавливать с высокой скоростью. Обмотка может состоять из нескольких лент или волокон, проходящих параллельно друг другу с одинаковым шагом. Предпочтительна также обмотка из нескольких нитей или лент с встречным направлением намотки, например оплетка.
Формованный профиль целесообразно выполнять из сшитых полимеров. Благодаря сшиванию улучшается способность восстанавливаться при нагревании.
Под армирующим слоем целесообразно размещать слой из термопластичного полимера, на который накладывают армирующий слой. Этот термопластичный слой создается одновременно с сердечником из сшитого полимера совместной экструзией. Термопластичный слой предпочтителен для того, чтобы формованный профиль можно было соединять сваркой плавлением с деталями из термопластов. Так, например, расположив рядом друг с другом такие формованные профили, можно соединить их точечной сваркой в сеть.
При осуществлении способа изготовления формованного профиля сначала изготавливают экструзией формованный
профиль из полимера, затем производят сшивание, нагревают в непрерывном процессе до температуры выше точки плавления кристаллита полимера, вытягивают при
этой температуре, охлаждают в вытянутом состоянии и затем наносят обмотку, обвивку, оплетку или т.п. Если армирующий слой наносить в вытянутом состоянии на формованный профиль, необходим малый угол навивки нитей. Если армирующий слой наносят перед вытяжкой, необходим больший угол навивки. Угол навивки - это угол между продольной осью и нитью или лентой. Под шагом намотки подразумевается
расстояние вдоль оси между двумя повторяющимися точками, Таким образом, большой шаг соответствует малому углу навивки и. напротив, малый шаг - большому углу навивки.
В отношении процесса вытяжки предпочтительно, чтобы сшитый формованный профиль, сматываемый с барабана, оставался намотанным не менее чем одним витком на барабане, вводился в вытяжное устройство, состоящее из участка нагревания и охлаждения, после ьытяжного устройства наматывался не менее чем одним витком на другой барабан, причем этот второй барабан приводится с большей скоростью, чем
первый барабан, и чтобы вытянутый формованный профиль после схода с второго барабана снабжался обмоткой, обвивкой. оплеткой и т.п. Снабженный армирующим слоем формованный профиль также может
быть вытянут аналогично описанному. Регулирование второго барабана предпочтительно выполняют путем измерения диаметра вытянутого формованного профиля, сравнивания его с заданным значением
диаметра и осуществления ускорения или замедления привода в соответствии с результатом сравнения.
Наиболее предпочнительно экструди- ровать формованный профиль из полиэтилена с привитым силаном и сшивать е присутствии воды или водяного пара. Это7 вид сшивания отличается тем. что можнс исключить применение сложных механиче- ских устройств. Для особенно тонких формованных профилей предпочтительнс радиационное сшивание. Формованный профиль можно выполнить в виде термоуса- живающейся ленты, применяемой, напри- мер. для заделки стыков электрически кабелей или водопроводных труб. Такая лента состоит из большого числа параллельных друг другу формованных профилей, вде- ленных в слой из термопластическогс полимера.
Этот покрывной слой предпочтительно представляет собой экструдированный слой. Однако возможно также, чтобы формованные профили, расположенные в одной плоскости, с обеих сторон были покрыты лентой из термопластического полимера. Покрывной слой создает плоскую структуру, в которую встроены термо- восстанавливаемые формованные профили. После нанесения термопластического слоя экструзией или наложением этот слой можно подвергнуть сшиванию.
Благодаря наличию армирующего слоя формованных профилей такая лента обладает высокой разрывной прочностью в направлении усадки. Для достижения высокой разрывной прочности ленты поперек направления усадки вокруг формованных профилей можно поместить нити основы.
Кроме того, по крайней мере в одной из лент, которыми покрыты формованные профили, могут быть предусмотрены нити из материала, устойчивого к растяжению при температуре усадки. Эти нити проходят по всей ширине ленты и выполнены из материала, аналогичного армирующему слою формованных профилей.
Такая лента изготавливается согласно другому варианту так. что большое число формованных профилей параллельно вводят в экструдер и покрывают слоем из термопластического полимера, благодаря чему образуется примерно прямоугольная в сечении лента. Эту ленту нагревают выше точ- ки плавления кристаллита сшитого полимера, растягивают в нагретом состоянии и в растянутом состоянии охлаждают. Возможна облицовка предварительно вытянутых формованных профилей экструзией аналогично описанному, однако при этом необходимо, чтобы формованные профили не нагревались выше температуры усадки. Можно изготавливать ленту из большого числа профилей, расположенных рядом друг с другом в одной плоскости при этом с помощью одной основной нити изготавливают настил и этот настил покрывают с обеих сторон термопластическим полимером. При этом профили могут быть вытянутыми и невытянутыми, т.е. при невытянутых профилях ленту вытягивают после нанесения покрытия. Покрытие можно выполнять экструзией или наложением.
Предлагается также способ изготовления термовосстанавливаемых ленточных изделий из синтетического материала, согласно которому термовосстанавливаемые нити из сшитого синтетического материала заделывают между двумя слоями из термопластического материала.
При этом способе несколько отдельных нитей, проходящих параллельно в одной плоскости, кашируют в непрерывном процессе с обеих сторон лентами из термопластического материала, а между нитями и не менее чем одной лентой размещают слой из нитей, выполненных из материала, устойчивого к разрыву при температуре термовосстановления.
0 Преимущество изобретения состоит в том, что отдельные нити можно кашировать сразу после растяжения без оплетания и аналогичной обработки. Разрывная прочность ленты повышается благодаря слою из
5 нитей, прочных на разрыв.
Повышение разрывной прочности ленты как в направлении усадки, так и перпендикулярно к нему, достигается, если устойчивый к разрыву слой усаживается как
0 грубая ткань. Поэтому грубая ткань имеет преимущество, так как при кэшировании размягчаемый синтетический материал проникает через крупные ячейки и может свариваться с отдельными нитями или вторым
5 синтетическим материалом, также находящимся в пластичном состоянии.
Разрывную прочность ленты в направлении перпендикулярном к направлению усадки можно повысить также благодаря,
0 тому, что отдельную нить из высокопрочного материала накладывают в виде меандра перед кэшированием на нити.
Можно также оборачивать по спирали отдельную нить из высокопрочного матери5 ала вокруг этих нитей. Этот вариант применяют тогда, когда в соответствии с другим вариантом изобретения каждая из вытянутых отдельных нитей снабжена спиральной обмоткой из высокопрочного материала.
0 Эта обмотка не препятствует процессу усадки но повышает разрывную прочность отдельной нити.
Возможно изготовление вытянутых одиночных нитей из скрученных между со5 бой нитей, причем в скрученном пучке присутствуют термовосстанавливаемые и нетермовосста на вливаемые высокопрочные нити При усадке одиночных нитей шаг скрутки пучка уменьшается, не влияя на
0 процесс усадки. Высокопрочные нетермо- восстанавливаемые нити пучка существенно повышают прочность одиночных нитей на растяжение.
Под высокопрочными нитями подразу5 моваются такие нити, которые при температуре усадки обладают гораздо более высокой прочностью на растяжение, чем усаживающийся синтетический материал, например стеклянные, металлические, хлопковые, полиэфирные или полиамидные
нити и т.п. Предпочтительно использование вытянутых одиночных нитей, имеющих термопластический покрывной слой. Сердечник одиночных нитей состоит предпочтительно из сшитого полимерного материала. Благодаря термопластическому покрывному слою обеспечивается хорошее соединение, например сваркой, с термопластическими каширующими лентами. Термопластический покрывной слой предотвращает также при известных условиях нагрев вытянутой одиночной нити в области сердечника до температуры, превышающей температуру усадки, в процессе кэширования. Предпочтительно последующее сшивание изготовленной таким образом ленты, например радиационное сшивание.
Согласно еще одному варианту предусматривается предварительное формование настила или ткани из скрещивающихся жгутов нерастяжимого или слаборастяжимого материала, причем по крайней мере жгуты, проходящие в одном направлении, образованы по типу спирали, заделка настила или ткани в полимерный материал и вытяжка изготовленной таким образом ленты в направлении жгутов, образованных в форме спирали.
Преимущество этого варианта состоит в том, что полимерная матрица термовосста- навливаема, а ткань в качестве армирующего слоя встроена в полимерную матрицу. Благодаря спиральности жгутов ткань обладает резервом растяжения, хотя сам материал жгутов не растягивается, так что лента с встроенной тканью может растягиваться до 400% и более. При растяжении шаг скрутки увеличивается, а диаметр спирали уменьшается. В экстремальных случаях спираль деформируется в вытянутый жгут. В последующем процессе усадки жгут нерегулярно укладывается в полимерной матрице.
Особенно предпочтительна спиральная намотка жгута, образованного в виде спирали, на полимерный жгут любого сечения. Благодаря этому можно изготавливать настил или ткань, обладающие формоустойчи- востью, которые сматываются с бобины без деформации размеров ячеек при подаче в установку для заделки.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом полимерный материал ленты после процесса задержки сшивают, затем нагревают, в нагретом состоянии вытягивают и в вытянутом состоянии охлаждают. При нагревании полимерный жгут размягчается, затем процесс вытяжки осуществляется вместе с намотанным на него жгутом, что создает необходимую свободу перемещения для спирали.
Заделка настила или ткани в полимерный материал осуществляется экструзией, кэшированием или ламинированием. При этом полимерный материал проникает в
пространства ячеек с образованием однослойного ленточного продукта с заделанным армирующим слоем.
Полимерный жгут, на который намотан спиральный жгут, предпочтительно состоит
0 из термопластического несшитого полимера. Это гарантирует его хорошую связь с полимерным материалом, также находящимся в термопластическом несшитом состоянии.
5 Другой предпочтительный вариант изобретения состоит втом. что настил или ткань в непрерывном процессе облицовывают экструзией этиленом с привитым силаном. полиэтилен с привитым силаном сшивают в
0 присутствии воды или водяного пара, сшитую ленту нагревают до температуры выше точки плавления кристаллита полиэтилена, вытягивают при этой температуре не менее чем на 40% и в вытянутом состоянии охлаж5 дают. Возможно использование и других видов сшивания, например перекисное или радиационное. Наиболее предпочтительный вид сшивания отличается наименьшими техническими затратами.
0Целесообразно изготавливать практически непрерывный настил из нитей утка и основы, причем нити основы - это прямолинейные нити из материала почти не способного к растяжению, а нити утка выполнены
5 из термопластического полимерного жгута со спиральной обмоткой, состоящей из одной или нескольких нитей из почти не растяжимого материала, настил или ткань непрерывно заделывают в полимерный ма0 териал, полимерный материал сшивают, заготовки отделяют от ленты, заготовки нагревают, вытягивают в нагретом состоянии и в растянутом состоянии охлаждают. В качестве материала для нерастяжимых жгу5 тов или нитей подходят, например, хлопчатобумажные, металлические, стеклянные нити, которые могут состоять из скрученных, свитых или сплетенных одиночных нитей. Несколько нитей могут быть также
0 намотаны на полимерный жгут, причем возможно также сочетание указанных материалов. Если в качестве полимерной матрицы применять полиэтилен с привитым силаном, целесообразно использовать в качест5 ве носителя для жгута из не способного к рястяжению материала также жгут из полиэтилена.
По другому варианту ленту в поперечном сечении сшивают по-разному так, что в участках стенок, обращенных к запаковываемому изделию, степень сшивания более высокая и составляет, например. 25-50%, а в участках стенок, обращенных в противоположную сторону, степень сшивания ниже и составляет, например, 5-25%. Поскольку опытным путем установлено, что подверженность разрыву возрастает при повышении степени сшивания, лента, изготовленная таким путем, менее склонна к разрыву.
Ленту предпочтительно изготавливают совместной экструзией не менее двух слоев, причем эти слои состоят из полиэтилена с разной степенью прививки. Сшивание полиэтилена прививкой силанов и последующим содержанием во влажной среде особенно подходит для этого способа, поскольку с помощью разных по размеру добавок сшивающих средств и/или катализаторов можно получить несколько слоев с различной степенью сшивания, благодаря чему лента образует структуру типа сэндвича. Такая структура существенно повышает прочность ленты на разрыв по сравнению с однородной лентой, имеющей равномерную толщину стенки, что объясняется механическим синергизмом.
Необходимо, чтобы полимерные слои, прилегающие к ткани с обеих сторон, были соединены друг с другом. При малых размерах ячеек ткани могут при определенных условиях возникнуть трудности, поскольку полимерный материал не проникает через ячейки из-за своей высокой вязкости. Это можно преодолеть тем. что полимерный жгут или жгуты сплетают в ткань с разными расстояниями друг от друга. Можно, например, сплетатьдва илитри полимерных жгута со сравнительно небольшими расстояниями друг от друга, а следующую группу из двух или трех полимерных жгутов сплетать на большем расстоянии от предыдущей группы. Расстояние между этими группами следует выбирать таким, чтобы полимерные слои соединялись друг с другом в этом месте.
На фиг.1 показан формованный профиль 1 согласно изобретению, находящийся в вытянутом состоянии. Профиль 1 выполнен в виде сердечника 2. выполненного из термопластического или сшитого полимера, предпочтительно полиэтилена с привитым силаном. На сердечник 2 намотана нить или лента 3 в виде спирали. Нить или лента 3 выполнена из материала, имеющего значительно более высокую прочность на растяжение по сравнению с материалом сердечника 2 при температуре усадки, т.е. примерно при 130 150°С Предпочтительно использование в качестве материала нити 3 высокопрочных полимеров, например полиэфира, полиамида, хлопка, металлов, керамики, стекла и т.п. Нить или лента 3 предпочтительно построена из свитых, скрученных, сплетенных или иным образом
сложенных друг с другом тонких одиночных нитей. Нить или лепта 3 может быть построена из нескольких указанных материалов.
Сердечник 2 может быть также выполнен из одиночных нитей, свитых, скручен0 ных, сплетенных или иным образом комбинированных друг с другом. Возможно, например, сочетание одиночных нитей из сшитых полимеров с одиночными нитями из резиноподобного материала, например
5 натурального или синтетического каучука. Возможна и комбинация одиночных волокон из сшитого полимера и неусаживающихся нитей. Для такого сочетания предлагается объединение одиночных ни0 тей с определенным шагом скрутки, который может увеличиваться или уменьшаться при растяжении или усадке формованного жгута. Сечение формованного жгута 2 или образующих его одиночных нитей может
5 быть любым, например круглым, овальным, прямоугольным, треугольным или трапецеидальным.
Если сердечник 2 состоит из сшитого полиэтилена, между сердечником 2 и нитью
0 или лентой 3 можно предусмотреть экстру- дируемый предпочтительно вместе с сердечником 2 слой из другого материала (не показан). Этот слой может состоять из сшитого полиолефина. полиамида, политетраф5 торэтилена для придания формованному профилю 1 огнеупорности, кмслотостойкости или других свойств. Слой из несшитого полиолефина предпочтителен для дальнейшей обработки, поскольку такой слой созда0 ет возможность сварки формованных жгутов между собой или с полимерными лентами, например, для кэширования.
На фиг.2 показан формованный профиль в усаженном состоянии. Сечение сер5 дечника 2 увеличено вследствие сокращения длины сердечника 2. При этом угол наклона нити или ленты 3 уменьшается. Изготовление такого жгу га поясняется схемой на фиг.З.
0Сердечник 2 непрерывно сматывается с
катушки 4 и после соответствующей обработки наматывается на катушку 5. Сердечник 2 может состоять из одной или нескольких нитей. Сначала сердечник 2 обматыва5 ется вокруг барабана или валка 6 не менее чем одним витком, а затем попадает в вытяжное устройство 7. ь котором он сначала нагревается до температуры, превышающей точку плавления кристаллита, а затем охлаждается. В области нагревания сердечник 2 растягивают. Для этого служит другой барабан или валок 8, вокруг которого растянутый сердечник 2а обматывается не менее чем одним витком. Барабан или валок 8 служит для того, чтобы растянутый сердечник 2а выходил из вытяжного устройства 7 с большей скоростью, чем входил. Сердечник 2 растягивается за счет различия скоростей на входе и выходе. При одинаковых диаметрах барабанов 6 и 8 барабан 8 должен вращаться с большей скоростью. Возможны и различные диаметры барабанов. Степень вытяжки определяется размером диаметра сердечника 2а в точке 9 по сравнению с диаметром нерастянутого сердечника 2. В зависимости от результата сравнения регулируется скорость вращения барабана 8.
Растянутый сердечник 2а снабжают посредством моталки 10 прочной на растяжение нитью или лентой 3 и наматывают на катушку 5.
Можно наматывать нить или ленту 3 до вытяжки. Тогда при вытяжке изменяется наклон или шаг намотки нити или ленты 3.
На фиг.4-8 показаны изделия, изготавливаемые с использованием формованного жгута, изображенного на фиг.1 и 2.
На фиг.4 представлена манжета, используемая для обтяжки, например, места стыка кабелей или труб. Эта манжета содержит две продольные стойки 11 и 12. на которые после формования вокруг места соединения надвигается направляющая (не показана). Стойки 11 и 12 служат, кроме того, в качестве мест восприятия усилий в процессе растяжения. Изготовленная манжета выполнена многослойной и состоит из слоев 13-15. соединенных в единую деталь накладкой друг на друга или совместной экструзией. Слой 13 с продольными стойками 11 и 12 состоит из термопластического полимера, например полиэтилена. Слой 14, в основном, имеет конструкцию настила, составленного из отдельных формованных профилей в соответствии с фиг.1 или 2. Эти профили проходят перпендикулярно к направлению продольных стоек 11 и 12. Профили соединены в настил предпочтительно с помощью одной или нескольких нитей, охватывающих отдельные профили и проходящих поперек длины профилей.
Возможно такое выполнение настила, при котором жгут прокладывается в виде меандра и покрывается вдоль пути меандра слоем термопластического полимера. Прочные на растяжение нити 16, проходящие в направлении меандра, повышают стабильность манжеты и ее разрывную прочность. Слой 15 состоит также из термопластического полимера, например полиэтилена, который может содержать устойчивые к растяжению нити, проходящие параллельно стойкам 11 и 12.
Наряду с кэшированием слоев 13-15 можно изготавливать такую слоистую структуру и совместной экструзией. В этом случае предпочтительно, чтобы слой 14 был окружен со всех сторон термопластическим полимером, т.е. показанные на фиг.4 слои 13 и
0 15 должны быть объединены боковым покрытием (не показан), параллельным стойкам 11 и 12. В этом случае целесообразно затем выполнить сшивание краевой области вблизи стоек (например, радиационное
5 сшивание).
В том случае, если формованный профиль еще не растянут, можно вытянуть всю заготовку манжеты, изготовленную кэшированием или совместной экструзией.
0На фиг.5-7 представлены другие варианты использования профилей по фиг.1 и 2. В соответствии с фиг.5 некоторое число профилей по фиг.1 и 2 сматывается с катушек 17, проходя параллельно друг другу и в
5 одной плоскости. Для наглядности показан только один профиль 1 и одна катушка 17 Профили 1 кашируются в валках 18 с обеих сторон лентами 19 и 20. сматываемыми с валиков 21 и 22. Между лентой 19 и профи0 лями 1 прокладывается также ткань 23, сма- тываемая с валика 24 Профили 1 применяемые в этом варианте, уже растянуты, так что кашированная лента 25 получается термовосстанавливаемой.
5Аналогичный вариант показан на фиг.6.
С катушки 17 сматывается настил 26. состоящий из предварительно вытянутых профилей 1. проходящих в направлении изготовления, которые объединены боль0 шим числом поперечных нитей, устойчивых к растяжению и переплетенных с профилями. Этот настил 26 кашируется. как и на фиг.5. с обеих сторон полимерными лентами 19 и 20.
5
Ленты 25 можно изготавливать непрерывно, практически бесконечной длины.
Если исключить использование высокопрочной ткани 23 (фиг.5) или устойчивых к
0 растяжению нитей (фиг.6), способ можно видоизменить, применив невытянутые профили, и вытягивать изделие в целом уже после кэширования.
Для изготовления оболочки (фиг.7),
5 предназначенной для соединения кабелей или трубопроводов, от ленты 25 отделяют кусок определенной длины. В качестве элемента, замыкающего такую оболочку, служит С-образная запорная планка 34. сводящая концы ленты 25. Каждый из концов 28 ленты 25 огибает гибкий стержень 27 и приклеивается или приваривается.
В примере по фиг.8 вокруг стержней 27 обвит формованный профиль 1 по фиг.1 по типу спирали с заданным наклоном витков. Полученную структуру можно окружить термопластическим слоем, например, с помощью кэширования или экструзией. При этом формованный профиль 1 может навиваться на стержни 27 в вытянутом состоянии, благодаря чему после покрытия полимерным слоем оболочка готова. Если на стержни навивают невытянутый профиль 1, изделие вытягивают после нанесения полимера.
В примере по фиг.9 вытянутый или невытянутый формованный профиль 1 закрепляют между двумя половинками 27а и 27Ь стержня. Профиль 1 прокладывают вокруг утолщений 29 на одной стороне, а затем вокруг соответствующих утолщений 29 на другой половинке стержня. После того, как профиль 1 прокладывают вокруг всех утолщений 29, половинки стержня 27 соединяют подобно кнопкам или иным образом. Такую конструкцию также можно покрыть полимером путем экструзии или кэширования до или после вытяжки профиля 1. Преимущест- во этого варианта состоит в том. что отдельные витки профиля 1 располагаются водной плоскости.
Аналогичное преимущество достигается и в варианте по фиг.10. Стержни 30 имеют примерно полукруглое сечение с выступом ЗОа. В стержнях 30 имеется значительное число пазов 31, благодаря которым образуются блоки 32, вокруг которых прокладывается профиль 1. В этих блоках 32 предусмотрена проходящая в продольном направлении канавка 33, в которую заведена краями С-образная запорная планка 34 (фиг.11).
На фиг.12 показан размер ленты 25, изготовленной предлагаемым способом. На полимерную ленту 20 уложены или заделаны в ней предварительно вытянутые одиночные профили 1. Плоскость, в которой проходят эти профили 1. покрыта тканью 23. на которую уложена лента 19.
На фиг.13 показан другой вариант ленты 25, изготовленной предлагаемым способом, согласно которому вместо ткани 23 (фиг. 12) вокруг одиночных профилей 1. проходящих в одной плоскости, намотана по спирали устойчивая к растяжению нить 35 из хлопка, металла, стекла или высокопрочного полимера.
Лента 25, изготовленная предлагаемым способом, рассчитана на обмотку изделий, имеющих различный диаметр. Предпочтительно ее применение для герметичного уплотнения мест стыка кабелей или труб. Для изготовления такой оболочки сматывают с катушки ленту определенной длины, оборачивают ее вокруг места стыка и механически
закрепляют ее концы. Затем нагревают ленту 25, например, на слабом огне до тех пор, пока не начнется усадка. Благодаря слоистой конструкции внешняя оболочка ленты, состоящая из лент 20 и 19. усаживается
0 под действием профилей 1. в результате чего лента 25 обтягивает место стыка. Поверхность ленты 25, обращенная к уплотняемому стыку, снабжена слоем клея или уплотнительной массы, обеспечиваю5 щим необходимую герметизацию. Если в такой уплотнительной ленте использованы металлические нити или профиль, которым они обмотаны, выполнен из металла, нагрев в целях создания усадки целесообразно осу0 ществлять пропусканием тока по ним.
На фиг.14 показан настил или ткань 36. образованная перекрещивающимися нитями 37 и 38. Нить 38 состоит из полиэтиленового жгута 38а, на который по спирали
5 намотана нить 38Ь из другого материала. Нити 37 и 38Ь состоят из невытягиваемого материала, например из стекла, хлопка, металла и т.п. Особенно предпочтительно выполнение нитей 37 и 38Ь из большого числа
0 скрученных стеклянных волокон. Благодаря намотке по спирали создается избыточная длина или резерв вытяжки, так что нити 38 способны вытягиваться.
В процессе вытяжки диаметр полимер5 ных нитей 38а уменьшается. В экстремальных случаях нити 38Ь после вытяжки проходят параллельно и прямолинейно рядом друг с другом. Расстояние между нитями 37 при вытяжке увеличивается на
0 величину вытяжки. Такая ткань 36 может изготавливаться на обычном ткацком станке и иметь большую длину.
Ткань 36. представленная на фиг.14, может быть заглублена а результате непрерыв5 ного технологического процесса в полимерную матрицу. Такая лента показана на фиг.15. где полимерная матрица обозначена цифрой 39.
Для изготовления ленты сначала изго0 тавливают экструзией полимерную нить 38.
которую после охлаждения обматывают
стеклянной нитью 38t нескольких сложений
при сравнительно малом шаге намотки.
Пример. Полиэтиленовая нить диа5 метром 1 мм: стекпянная нить диаметром 0.05 мм: шаг намотки стеклянной нити 1 мм Такая нить 38 может растягиваться не более, чем в 4 раЗс. Ее используют в качестве утка для изготовления ткани на ткацком станке (не показан) со стеклянными нитями
нескольких сложений диаметром около 0,05 мм в качестве основы.
Как видно из фиг. 16, ткань 36 непрерывно сматывается с валика 40 и вводится в головку 41 поперечного экструдера 42, где заделывается в полимерную матрицу 39. Изготовленную таким образом ленту 43 режут затем на куски 44, вытягиваемые по стрелкам поперек к направлению экструзии.
В качестве материала полимерной матрицы изготавливают смесь, состоящую из 50 мае.ч. полиэтилена, 40 мае.ч. сополимера этилена с винилацетатом и 10 мае.ч. сажи, которую затем гранулируют. Гранулами заполняют вместе примерно с 1 мае.ч. винил- метоксисилана воронку экструдера 42 и формуют вокруг ткани 36 в ленту толщиной около 4 мм.
При многослойной конструкции ленты ее можно изготавливать совместной экструзией, например, двух слоев, располагая ткань 36 между этими слоями. Если обеспечивать разную степень сшивания слоев, следует уменьшить содержание винилметокси- силана, например, на 0,2-0,5 мае.ч.
Отделенные куски 44 затем сшивают в присутствии водяного пара примерно при 95°С. Можно отрезать куски 44 и после сшивания ленты 43.
Сшитые куски 44, служащие заготовками, затем вытягивают на вытяжной раме (не показана) до 4-кратной длины. Эту вытяжку проводят при температуре около 120- 150°С, при которой размягчается полимерный жгут 38а, сечение которого при вытяжке уменьшается, что не влияет на форму обмотанной вокруг них по спирали нити 38Ь.
Вытянутая лента имеет толщину стенки около 1 мм. В вытянутом состоянии ленту охлаждают до нормальной температуры, после чего она готова к использованию, т.е. при повторном нагревании она стремится вернуться к форме, приданной ей при экструзии.
На фиг.17-19 показаны различные варианты выполнения уплотнительных муфт или манжет, армированных тканью.
По фиг.17 уплотнительная муфта имеет форму, используемую для оболочек кабельных ответвителей. Лента 43 имеет на продольных кромках стойки 45 и 46, а также выступающий в области стойки 45 язычок 47. После прокладки ленты вокруг места ответвления кабеля язычок 47 попадает под область стойки 46. Последующим надвиганием запорной планки .(не показана) ленте 43 придается трубчатая форма. В целях уплотнения муфты на поверхности, обращенной к месту ответвления, лента 43 имеет клеевое покрытие (не показано). Изображенная на фиг.17 уплотнительная муфта отличается от известной тем, что в пределах стенки ленты 43 содержится ткань 36, проходящая и в область стоек 45 и 46. Эта ткань
повышает разрывную прочность и устойчивость к давлению ленты 43 при температуре усадки.
На фиг.18 показан пример уплотнитель- ной муфты. Лента 43 выполнена с каналами
на продольных кромках, в которые введены гибкие стержни 48 и 49 из скрученных или свитых между собой стеклянных волокон. Эти стержни 48 и 49 охватываются описанной запорной планкой после оборачивания
ленты вокруг места ответвления. Эти каналы образуются приклеиванием или прошиванием завернутых краевых участков. Заворачивание краев ленты вокруг стержней 48 и 49 можно выполнить сразу после
экструзии, поскольку тогда еще возможна сварка несшытых наложенных участков. Ткань 36 также проходит в область продольных кромок ленты 43. т.е. края ткани 36 окружают и стержни 48 и 49.
На фиг.19 показан другой вариант исполнения уплотнительной муфты. Стержни 48 и 49 охвачены тканью 36. При этом предпочтительно оборачивать продольные кромки ткани 36 вокруг стержней 48 и 49 с
образованием канала, закрепляя наложенные участки прошиванием и последующим заливанием этой конструкции в экструдере полимерной матрицей. Утолщения, образованные стержнями 48 и 49. служат средством для закрепления запорной планки.
Формула изобретения
1.Длинномерный формованный проф- иль из полимерного материала для изготовления термовосстанавливаемых изделий, выполненный в виде сердечника, отличающийся тем, что, с целью повышения разрывной прочности, он снабжен обмоткой. обвивкой или оплеткой не меннее, чем из одного нитеподобного элемента, выполненного из материала, обладающего более высокой прочностью при температуре размягчения формованного сердечника, чем
прочность материала сердечника, причем этот элемент или элементы расположены под углом 0° (Ј 90° к продольной оси формованного сердечника.
2.П рофил ь по п.1,отличающийся тем. что нитеподобный элемент выполнен
из устойчивого к высокой температуре полимера типа полиэфира, полиамида и т.п.
3.Профиль по п.1 или 2,отличаю - щ и и с я тем, что нитеподобный элемент расположен на сердечнике спирально.
4.Профиль по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что сердечник выполнен из сшитого полимера.
5.Профиль по п.4, отличающийся тем, что под обмоткой, обвивкой или оплеткой расположен тонкий слой из термопластичного полимера.
6.Способ изготовления длинномерного формованного профиля из полимерного материала, включающий операции формования сердечника из полимера путем экструзии, сшивания его, нагрева в непрерывном процессе до температуры вышеточ- ки плавления кристаллита полимера, вытягивания и охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, на охлажденный в вытянутом состоянии сердечник наносят обмотку, обвивку или оплетку с большим шагом.
7.Способ по п.6. отличающийся тем, что сматываемый с катушки сшитый формованный сердечник наматывают на барабан не менее чем одним витком, вводят в устройство для вытяжки, состоящее из участка нагревания и охлаждения, затем наматывают не менее чем одним витком на другой барабан, причем второй барабан вращают с большей частотой, чем первый барабан, и вытянутый формованный сердечник после схода с второго барабана снабжают обмоткой, обвивкой или оплеткой.
8.Способ по п.7. отличающийся тем, что измеряют размер поперечного сечения вытянутого формованного сердечника и регулируют привод второго барабана.
9.Способ по одному из пп.6-8. отличающийся тем. что формованный сердечник изготавливают с внутренним формованным профилем и наружным несшиваемым слоем из термопластического полимера совместной экструзией.
10.Способ по п.6, отличающийся тем, что формованный сердечник экструди- руют из полиэтилена с привитым силаном и сшивают в присутствии воды или водяного пара.
11.Термоусаживаемая лента с применением длинномерного формованного профиля по одному или нескольким из пп.1-5. отличающаяся тем, что большое исло параллельных друг другу формованных профилей заделаны в слой из термопластического полимера.
12.Лента по п.11 отличающаяся тем, что формованные профили, расположенные в одной плоскости, кашированы с обеих сторон лентой из термопластического полимера.
13.Лента по п.12, отличающаяся тем, что по крайней мере в одной из этих
лент имеется большое число нитей из материала, устойчивого к растяжению при температуре усадки, проходящих перпендикулярно к продольному направлению формованных профилей.
14.Способ изготовления термоусажива- емой ленты по одному или нескольким из пп.11-13, отличающийся тем, что большое число формованных профилей параллельно вводят в экструдер и окружают слоем из термопластического полимера с образованием прямоугольной в сечении ленты, которую нагревают выше точки плавления кристаллита сшитого полимера, в нагретом состоянии вытягивают и в вытянутом состоянии охлаждают.
15.Способ изготовления термоусажива- емой ленты по одному или нескольким из пп.11-13. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что из
большого числа проходящих в одной плоскости рядом друг с другом формованных профилей изготавливают с основной нитью настил, который покрывают с обеих сторон термопластическим полимером.
16. Способ изготовления термовосста- навливаемых ленточных изделий из полимера, при котором термовосстанавливаемые формованные профили из сшитого полимера укладывают между двумя слоями из термопластического полимера, отличающийся тем. что большое число параллельных друг другу и проходящих в одной плоскости одиночных сердечников снабжают спиральной обмоткой из материала высокой прочности и непрерывно кашируютс двух сторон лентами из термопластического полимера, а между одиночными сердечниками и не менее чем одной лентой размещают слой из нитей, изготовленных из материала, устойчивого к разрыву при температуре термовосстановления.
17 Способ по п.16, о т л и ч а ю щ и и - с я тем. что обмотанные одиночные сердечники или их жгут снабжают термопластическим слоем.
18. Способ изготовления термовосста- навливаемой ленты из полимера, при котором настил из жгутов, проходящих вдоль и
поперек ленты, заделывают в слой полимера, отличающийся тем, что сначала образуют настил или ткань из пересекающихся жгутов, изготовленных из невытягиваемого или слабовытягиваемого материала. причем по крайней мере жгуты, проходящие в одном направлении, образуют по типу спирали, настил или ткань заделывают в полимерный материал и изготовленную таким образом ленту вытягивают в направлении жгутов, проходящих по спирали,
19.Способ по п.18, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что каждый жгут, выполненный в виде спирали, спирально наматывают на полимерный жгут.
20.Способ по п.18 или 19, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что полимерный материал ленты сшивают после процесса заделки, затем нагревают, растягивают в нагретом состоянии и охлаждают в растянутом состоянии.
21.Способ по одному или нескольким из пп. 18-20, отличающийся тем, что заделку настилов или ткани в полимерный материал выполняют экструзией, кэшированием или ламинированием.
22.Способ по одному или нескольким из п п. 18-21,отличающийся тем.что жгут спирально наматывают на несшитый термопластический полимерный жгут.
23.Способ по одному или нескольким из п п. 18-2 2, отличающийся тем. что настил или ткань непрерывно облицовывают путем экструзии полиэтиленом с привитым силаном, полиэтилен с привитым силаном сшивают в присутствии воды или водного пара, сшитую ленту нагревают выше температуры плавления кристаллита полиэтилена, вытягивают при этой температуре не менее чем на 40% и охлаждают в вытянутом состоянии.
24.Способ по одному или нескольким из пп.18-23, отличающийся тем. что изготавливают практически бесконечный настил из нитей основы и утка, причем нити основы представляют собой прямолинейные нити из практически нерастяжимого материала, а нити утка выполнены из
термопластического полимерного жгута со спиральной обмоткой одной или несколькими нитями из практически нерастяжимого материала, настил или ткань непрерывно
заделывают в полимерный материал, полимерный материал сшивают, заготовки нагревают и вытягивают в направлении полимерных жгутов и охлаждают в вытянутом состоянии.
0 25. Способ по од ному или нескольким из пп.18-24, отличающийся тем, что в качестве нерастяжимого материала используют хлопчатобумажные, стеклянные или металлические нити,
526. Способ по одному или нескольким из
п п. 18-25. отличающийся тем. что ленту сшивают по-разному в разных местах сечения так, чтобы в участках стенок, обращенных к запаковываемому изделию, степень
0 сшивания была более высокая - 25-30%, а в участках стенок, обращенных в противоположную сторону, степень сшивания была ниже - 5-25%.
27.Способ по п.26, отличающий - 5 с я тем, что ленту изготавливают совместной экструзией не менее двух слоев, причем эти слои состоят из полиэтилена с разной степенью сшивки.
28.Способ по одному или нескольким из 0 пп.18-27. о т л и ч а ю щ и и с я тем. что один
или несколько полимерных жгутов с обмоткой сплетают в ткань с разным расстоянием друг от друга.
Приоритет по пунктам: 513.07.88 по пп.1-15,
21.09.88. по пп.16-17.
01.10.88. по пп.18-28.
3 Д.
/
2 Z.
-.. 
Изобретение относится к длинномерному формованному профилю из полимерного мс териала для изготовления термовосста- навливаемых изделий Целью изобретения является повышение разрывной прочности термовосстанавливаемых изделий с использованием формованных профилей Для этого длинномерный формованный профиль из полимерного материала снабжен обмоткой обвивкой или оплеткой не менее чем из одного нитеподобного элемента выполненного из материала обладающего более высокой прочностью при температуре раз- мя|чения формованного сердечника чем прочность материала сердечника причем этот элемент или элементы расположены под углом, меньшим 90°, но большим 0° к продольной оси формованного сердечника 6 с з п ф-лы 19 ил (Л С
42
Фиг.1
Фиг. 2
2а ../ з
-т. VL rdi
3 8
5
Фиг.З
2±
И V
17
17
Фиг.8.
4&
Фиг. 7
сЛ
7c$
I
xФиг. 13
Фиг. 15
Фиг. 74
33
4J
/
W
фиг. 16
Фиг. 19
-X
43
| Препарат ганглерон | 1958 |
|
SU115905A1 |
