專利名稱：熱收縮襯套的制備方法
技術領域：
本發(fā)明總的來說涉及一種熱收縮襯套的制備方法，尤其涉及一種生產(chǎn)可熱收縮的襯套的方法，同時增加一種纖維-基質(zhì)分層可熱收縮襯套的基質(zhì)片(matrix sheet)和纖維片之間的粘著力，并提高襯套的產(chǎn)品收得率。
對于那些本領域普通技術人員來說都知道，以前曾采用多種密封元件來保護通信電纜或電線的接頭，使其免于受到環(huán)境影響或污染。用于這種接頭的常用密封元件的一個例子是一種由聚合材料制成的可熱收縮的襯套。
美國的Raychem Corporation所擁有的韓國專利No.48,450公開了這種普通聚合可熱收縮襯套的一個典型例子。在上述韓國專利中所公開的這種聚合可熱收縮襯套采用了高密度聚乙烯作為聚合材料，并且該襯套具有一種在一層基質(zhì)片中設置一層彈性纖維片的層狀結(jié)構(gòu)。設置在基質(zhì)片之中的所述彈性纖維片是由經(jīng)過4-40Mrads輻射的交聯(lián)聚乙烯制成的，而基質(zhì)片是由經(jīng)過不高于10Mrads輻射的交聯(lián)聚乙烯制成的。
上述聚合可熱收縮襯套的優(yōu)點在于，它具有較高的收縮性，而且不會在該襯套收縮期間出現(xiàn)不希望有的彈性纖維片或基質(zhì)片的破裂，并且實現(xiàn)了電纜或電線的接頭所要求的壓力密封效果。
然而，上述襯套的問題在于，彈性纖維片和基質(zhì)片之間的粘著力有些低，這樣，有時會使纖維片與基質(zhì)片出現(xiàn)意想不到的分離。另外，生產(chǎn)上述襯套的工藝非所希望地耗時，而且增加了這種襯套的生產(chǎn)成本?？梢酝ㄟ^在兩個片之間的連接處涂一層昂貴的粘接劑來避免所述彈性纖維片從所述基質(zhì)片上意想不到地分離開。然而，在兩個片之間連接處涂一層這種昂貴的粘接劑會增加該聚合可熱收縮襯套的生產(chǎn)成本，并使生產(chǎn)該襯套的工藝復雜化。這樣一種復雜的襯套生產(chǎn)工藝會增加襯套生產(chǎn)系統(tǒng)的成本。
因此，本發(fā)明是在已經(jīng)考慮到在現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的上述問題的情況下作出的，本發(fā)明的一個目的在于提供一種生產(chǎn)可熱收縮襯套的方法，該方法提高了一種纖維-基質(zhì)層狀可熱收縮襯套的纖維片和基質(zhì)片之間的粘著力。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種生產(chǎn)可熱收縮襯套的方法，同時提高襯套的產(chǎn)品收得率。
本發(fā)明另一個目的在于提供一種生產(chǎn)可熱收縮襯套的方法，該方法可以生產(chǎn)出廉價的可熱收縮襯套，同時降低生產(chǎn)損耗。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)可熱收縮襯套的方法，該方法包括以下步驟a)使拉伸了850％-1200％的聚乙烯纖維經(jīng)受一次2.5-3.5Mrads的輻射，從而使聚乙烯纖維交聯(lián)；b)給一個由聚乙烯纖維制成的纖維片的第一表面施加一個20,000-25,000V的電壓，同時使該纖維片在多個輥子上通過，這樣就使該纖維片的第一表面變型，并且在該纖維片的已經(jīng)變型的第一表面上形成一個在300℃-380℃的溫度下熔融擠出的第一基質(zhì)片，然后讓該纖維片和第一基質(zhì)片一起穿過一個第一彈性輥和一個第一冷卻輥之間的輥隙，這樣就使纖維片的變型了的表面與第一基質(zhì)片結(jié)合在一起；c)將該纖維片的第二表面進行與步驟“b”一樣的步驟，這樣就形成一個纖維-基質(zhì)層狀體；以及d)使所述纖維-基質(zhì)層狀體的基質(zhì)片經(jīng)受一次2.5-3.5Mrads的輻射，從而使得兩個基質(zhì)片交聯(lián)。
結(jié)合附圖，從下面詳細的說明中可更清楚地理解到本發(fā)明的上述以及其它的目的、特征和其它優(yōu)點，其中

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)可熱收縮襯套的工藝圖。
優(yōu)選實施例的詳細說明圖1所示為根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)可熱收縮襯套的工藝。
如圖所示，一個介于兩個基質(zhì)片即第一和第二基質(zhì)片1和1′之間的纖維片2是通過一種編織工藝生產(chǎn)出來的，該工藝采用拉伸了850％-1,200％并經(jīng)受過一次2.5-3.5Mrads的輻射而交聯(lián)的聚乙烯纖維作為經(jīng)紗，并且采用非可收縮纖維例如玻璃纖維作為緯紗。由該編織工藝所形成的纖維片2只在一個方向上可以收縮。
當在上述工藝中用于聚乙烯纖維的輻射量超出了上述范圍的時候，就非所希望地有必要隨著由幾乎可以忽略的輻射量增加所引起的所形成的纖維片2的收縮增加而過度延長輻射時間。例如，根據(jù)一種所要求的纖維片的厚度，與讓該聚乙烯纖維經(jīng)受一次3Mrads的輻射相比，讓該聚乙烯纖維經(jīng)受一次10Mrads的輻射會使該纖維片的生產(chǎn)率減少50％-300％。
此后，纖維片從一個卷繞機30輸送出來，并在多個進料輥上通過，同時在其第一表面處施加一個20,000-25,000V的高電壓，這樣，在第一表面上發(fā)生變型，在該第一表面上形成微孔。由于該微孔的緣故，該纖維片相對于另一片或者一基質(zhì)片的粘著力就顯著地增加了。其第一表面上具有孔隙的纖維片2在穿過一個第一彈性輥11和一個第一冷卻輥12之間的輥隙之前就在變型了的第一表面上與一個從一個第一擠壓模10中熔融擠壓出的第一基質(zhì)片1結(jié)合在一起。在這樣一種情況下，彈性輥11是由一種諸如橡膠的彈性材料制成的，并且壓著基質(zhì)片1，這樣就使得基質(zhì)片1的一部分聚合物滲透進纖維片2中，并且使該基質(zhì)片1與纖維片2結(jié)合在一起。
如上所述，由于纖維片2與第一基質(zhì)片1是結(jié)合在一起的，因此，在把一個所得到的襯套安裝到電纜或電線的一個接頭處的過程中，就可以有效地防止纖維片從基質(zhì)片上意想不到地分離開。為了防止與纖維片結(jié)合在一起的熱熔融基質(zhì)片出現(xiàn)不希望有的收縮，因此要把冷卻輥12保持在5-20℃的溫度下，并且有效地把基質(zhì)片1分層地設在纖維片1的第一表面上。因此，一個原始的纖維-基質(zhì)層狀體就被制作出來了。
來自冷卻輥12的纖維-基質(zhì)層狀體在多個進料輥上通過，同時，以與如上所述的用于纖維片2第一表面的方式相同的方式在該纖維片2的第二表面處施加一個高電壓，這樣就使其在第二表面發(fā)生變型。其第二表面上具有孔隙的纖維片2在穿過第二彈性輥21和第二冷卻輥22之間的輥隙之前就在變型了的第二表面上與一個從一個第二擠壓模20中熔融擠壓出來的第二基質(zhì)片1′結(jié)合在一起。這兩個基質(zhì)片1和1′就這樣牢固地與設置在它們之間的纖維片2結(jié)合在一起，而沒有使用單獨的粘接劑，這樣就形成了一個最終的纖維-基質(zhì)層狀體。使該最終纖維-基質(zhì)層狀體的兩個基質(zhì)片1和1′經(jīng)受一次2.5-3.5Mrads的輻射，從而使它們交聯(lián)。
簡要地來說，通過把從相應的擠壓模中擠壓出來的第一和第二基質(zhì)片層壓在一個纖維片的正反面上，并讓該纖維片與基質(zhì)片一起穿過彈性輥和冷卻輥之間的輥隙，以使基質(zhì)片與纖維片牢固地結(jié)合在一起，從而本發(fā)明的方法生產(chǎn)出一種所要求的纖維-基質(zhì)層狀體。這樣，與普通工藝相比，本發(fā)明的工藝就被簡化了，并顯著地降低了生產(chǎn)損耗，其中在普通工藝中，纖維片和兩個基質(zhì)片是單獨制作的，并且是使用一種涂在纖維片和基質(zhì)片之間連接處的粘接劑而把它們結(jié)合成一種所要求的層狀體。
術語“生產(chǎn)損耗”表示最終纖維-基質(zhì)層狀體的一個或多個片的剩余部分，該剩余部分是由于各片的長度差異所形成的，并且是從各片的有效部分中切除并去掉的，該有效部分由所述纖維片和基質(zhì)片中最短的一個的長度所決定。由于在把三個片結(jié)合成一個單體的時候在這三個片上施加了不同的溫度和壓力，因此普通工藝就不可避免地伴隨著這樣一種生產(chǎn)損耗。這種生產(chǎn)損耗包括用在纖維片中的玻璃纖維，因此這種損耗就不能夠再利用，而是只能作為一種會污染環(huán)境的工業(yè)廢料而被扔掉。
在圖中，參考標號31表示一個重繞機。
可以通過下面實施例來更好地理解本發(fā)明，這些實施例是用來進行說明的，但是不能認為是對本發(fā)明的限制。纖維片的制備在360℃的溫度下擠壓密度為0.930且熔體指數(shù)為9.8的高密度聚乙烯，以形成直徑為1.0-2.0mm的纖維。此后，在40℃的冷水中冷卻該聚乙烯纖維，并且使該聚乙烯纖維經(jīng)受一次3Mrads的輻射，這樣就使這些纖維交聯(lián)。
將這些交聯(lián)聚乙烯纖維延長950％，并且在室溫下老化兩天。通過以這些老化的聚乙烯纖維為經(jīng)線(11/英寸)并以玻璃纖維為緯線(43/英寸)進行編織，從而生產(chǎn)出一個纖維片。由此得到的纖維片的收縮率在表1中給出表1
*表1中所示的收縮率是在纖維的交聯(lián)延長工藝之后從對厚度為0.35mm的5個測試樣品的測量中得到的測量平均值。纖維-基質(zhì)層狀體的制備使從實施例1中得到的纖維片如圖1所示在多個進料輥上通過，同時在其第一表面施加一個20,000-25,000V的高電壓，從而在第一表面上發(fā)生變型。之后，纖維片在穿過第一彈性輥和第一冷卻輥之間的輥隙之前就在其第一表面上與從一個第一擠壓模10中熔融擠壓出來的第一基質(zhì)片1結(jié)合在一起。在第一基質(zhì)片與纖維片的第一表面結(jié)合在一起之后，通過在其第二表面上施加一個高電壓來使該纖維片變型，并且該纖維片在穿過第二彈性輥和第二冷卻輥之間的輥隙之前就在其變型了的第二表面上與從一個第二擠壓模20中熔融擠壓出來的第二基質(zhì)片1′結(jié)合在一起，這樣，就形成了一個所要求的纖維-基質(zhì)層狀體，其中纖維片2插入在兩個基質(zhì)片1和1′之間。
纖維片2插入在兩個基質(zhì)片1和1′之間的纖維-基質(zhì)層狀體通過經(jīng)過一次2.5-3.5Mrads的輻射而交聯(lián)，這樣就形成一個最終產(chǎn)品(可熱收縮襯套)。在表2中給出了該最終產(chǎn)品的收縮率，同時在表3中給出了該最終產(chǎn)品的其它物理性能。
表2
*表2中所示的最終襯套產(chǎn)品的收縮率是從對尺寸為15mm×20mm的5個測試樣品的測量中得到的測量平均值。用粘接劑來制備纖維-基質(zhì)層狀體首先通過一個熱熔融高密度聚乙烯的擠出工藝來制作出一個基質(zhì)片。接著，在該基質(zhì)片的表面上涂覆一層10-30g/m2的尿烷基的兩種組分的粘接劑，其粘接層的有機溶劑組分通過80-100℃熱空氣而干燥。上述基質(zhì)片在交聯(lián)之前并在在一個40～50℃的老化室中老化48-72小時之前通過一種粘接工藝而與實施例1的纖維片結(jié)合在一起。
在表3中給出了該最終產(chǎn)品的物理性能。通過熱擠壓來制備纖維-基質(zhì)層狀體以與對比實施例1所述的方式相同的方式制作出一個基質(zhì)片。通過把300℃的熱熔融高密度聚乙烯涂覆在實施例1的纖維片和基質(zhì)片之間的連接處，從而將該基質(zhì)片層壓在實施例1的纖維片上。所述纖維片與基質(zhì)片一起同時穿過壓輥的輥隙，從而使該基質(zhì)片交聯(lián)，并且通過一個熱擠壓工藝把基質(zhì)片與纖維片結(jié)合在一起。
在表3中給出了該最終產(chǎn)品的物理性能。
表3
該試驗在室溫下進行。
*1和*3示出了當將實施例2的最終產(chǎn)品數(shù)值設定為一個參考數(shù)值1時對比實施例1和2的最終產(chǎn)品的比較值。
*2示出了在將最終產(chǎn)品浸入甲苯中之后最后出現(xiàn)的片分離。
*4示出了在把實施例2的最終產(chǎn)品數(shù)值設定為參考數(shù)值0時對比實施例1和2的最終產(chǎn)品的比較值。以與實施例2所述的方式相同的方式對實施例1中的纖維片進行處理，但沒有使纖維片的表面變型，這樣生產(chǎn)出一個最終產(chǎn)品。在表4中給出了該最終產(chǎn)品的收縮率和生產(chǎn)損耗。
表4
該試驗是在室溫下進行的。
如上所述，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)可熱收縮襯套的方法。該方法能通過一個簡單的工藝而有效地生產(chǎn)出所要求的具有高收縮率的可熱收縮襯套，并提高了這種襯套的生產(chǎn)率。該方法還可以不用任何單獨的粘接劑就能顯著地提高該襯套的纖維片和基質(zhì)片之間的粘著力。本發(fā)明的方法的另一個優(yōu)點在于，它能顯著地減少該襯套的生產(chǎn)損耗。因此該方法就能提高這種襯套的產(chǎn)品收得率。
雖然已經(jīng)針對說明的目的對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了說明，但是，那些本領域普通技術人員將可以理解，在不脫離如所附權利要求所公開的本發(fā)明的范圍和宗旨的情況下，可以進行各種各樣的改進、補充和替換。
權利要求
1．一種由可熱收縮纖維片和可熱收縮基質(zhì)片構(gòu)成的熱收縮襯套的制備方法，包括以下步驟a)對延伸了850％-1,200％的聚乙烯纖維施加2.5-3.5Mrads的輻射，從而使這些聚乙烯纖維交聯(lián)；b)對由所述聚乙烯纖維制成的纖維片的第一表面施加一個20,000-25,000V的電壓，從而使該纖維片的第一表面變型，并在該纖維片的所述已變型的第一表面上形成一個從一個第一擠壓模中熔融擠壓出來的第一基質(zhì)片，并通過讓該纖維片與該第一基質(zhì)片一起穿過一個第一彈性輥和一個第一冷卻輥之間的輥隙從而把該第一基質(zhì)片設置在該纖維片的變型的表面上；c)通過與步驟“b”相同的工藝使所述纖維片的第二表面變型，在該纖維片的所述已變型的第二表面上形成一個從一個第二擠壓模中熔融擠壓出來的第二基質(zhì)片，并通過讓該纖維片穿過一個第二彈性輥和一個第二冷卻輥之間的輥隙從而把該第二基質(zhì)片設置在該纖維片的變型的第二表面上，從而形成一個纖維-基質(zhì)層狀體；以及對所述纖維-基質(zhì)層狀體的第一和第二基質(zhì)片施加一個2.5-3.5Mrads的輻射，從而使所述基質(zhì)片交聯(lián)。
2．如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述纖維片是通過對高密度聚乙烯纖維和非可收縮纖維進行編織而生產(chǎn)出來的。
3．如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一基質(zhì)片的設置步驟和所述第二基質(zhì)片的設置步驟是在沒有任何間斷的情況下連續(xù)地進行的。
4．如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一和第二基質(zhì)片中每一個都是由高密度聚乙烯制成的。
5．一種如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一和第二冷卻輥中每一個的溫度都為5-20℃。
全文摘要
公開了一種熱收縮襯套的制備方法。在該方法中,將聚乙烯纖維拉伸850%－1,200%并經(jīng)過2.5－3.5Mrads的輻射,從而使其交聯(lián)。在由聚乙烯纖維制成的纖維片的第一表面上施加20,000－25,000V電壓,同時通過多個輥子,以使第一表面變型。在第一基質(zhì)片與纖維片的變型表面結(jié)合之前,在纖維片的變型的第一表面上形成一在300℃－380℃溫度下熔融擠壓出來的第一基質(zhì)片。該結(jié)合是通過第一彈性輥和第一冷卻輥來完成的。以如上所述的同樣方式對該纖維片的第二表面進行處理。把第二基質(zhì)片層壓在該纖維片的變型的第二表面上,從而形成一個纖維－基質(zhì)層狀體。使該纖維－基質(zhì)層狀體的基質(zhì)片經(jīng)過2.5－3.5Mrads的輻射,從而使其交聯(lián)。
文檔編號B29C37/00GK1319498SQ0012640
公開日2001年10月31日 申請日期2000年8月30日 優(yōu)先權日2000年3月15日
發(fā)明者黃鳯益 申請人:株式會社天馬