專利名稱：碳纖維填料密封編織基材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種填料密封件，尤其涉及填料密封件的單根編織股紗基材及其制造方法。
背景技術(shù)：
軟填料密封是在軸與殼體之間充填編織的軟填料密封件(俗稱盤根)，并用壓蓋壓緊以達(dá)到密封的目的。在軟填料密封材料中，石棉以其優(yōu)異的綜合性能和良好的可紡性，而具有較長的使用歷史，但由于石棉又是一種危及人體健康和生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)品，因而在世界范圍內(nèi)被禁用。
為此，人們又開發(fā)出以碳纖維為主要材料的軟填料密封件。由于碳纖維具有耐熱、耐腐蝕、導(dǎo)熱性、自潤滑性好的特點(diǎn)，而被用作高溫、高壓、強(qiáng)酸強(qiáng)堿等嚴(yán)酷條件下的填料密封基材。但碳纖維質(zhì)地輕、表面光滑，易散絲，可紡性能較差，傳統(tǒng)填料密封件單根編織股紗基材的加工方法，均采用碳纖維與其它表面粘性強(qiáng)的天然或人工合成纖維混合紡制的方法而加工成股紗基材。其工藝過程首先是將各類纖維短切后，然后依次進(jìn)行混毛、梳毛、并條再加捻成粗紗，經(jīng)過紡紗、絡(luò)紗成成品。一方面，該工藝過程復(fù)雜，工藝流程長，生產(chǎn)效率不高；另一方面，在這種截面結(jié)構(gòu)的填料密封股紗基材中，由于碳纖維夾雜著其它纖維成份，其填料密封件的整體性能大大降低，碳纖維的物理性能無法得以穩(wěn)定發(fā)揮，特別是軟填料密封件(盤根)在高溫氧化條件下，以碳纖維為主要基材的股紗會(huì)發(fā)生體積損失，造成密封失效而形成泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的碳纖維密封性能不穩(wěn)定的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種編織股紗截面結(jié)構(gòu)合理，碳纖維層無其它夾雜纖維的碳纖維填料密封編織基材及其制造工藝。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種碳纖維填料密封編織基材，該填料密封編織基材包括碳纖維層和內(nèi)芯層，碳纖維層為純碳纖維束且其包纏于內(nèi)芯層上。
本發(fā)明碳纖維填料密封編織基材的制造工藝過程如下(a)碳纖維、內(nèi)芯層纖維分別并合成纖維條；(b)將碳纖維短切并梳理；(c)隨之將碳纖維包纏于內(nèi)芯層纖維條上；(d紡制成股紗成品。
采用上述結(jié)構(gòu)后，由于碳纖維層包纏于內(nèi)芯層上，一方面使得外包的碳纖維層具有較高的純度，使之在高溫強(qiáng)氧化劑條件下，也不會(huì)發(fā)生體積損失，具有更為可能的抗高溫高壓、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿的特性，碳纖維的物理性能得以充分穩(wěn)定發(fā)揮；另一方面編織基材的內(nèi)芯層不僅改善了碳纖維的可紡性，突破了人們認(rèn)為純碳纖維不能紡制加工的思維局限，使碳纖維的紡制加工成為現(xiàn)實(shí)，從而提高了編織股紗基材的抗拉強(qiáng)度和耐磨性，而且高導(dǎo)熱率金屬絲又進(jìn)一步增強(qiáng)了填料密封件的散熱效果。同時(shí)該編織基材的截面結(jié)構(gòu)合理，綜合性能更佳。本發(fā)明工藝合理、簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，實(shí)現(xiàn)了碳纖維層無夾雜纖維的紡制加工，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的說明。
圖1是本發(fā)明碳纖維填料密封編織基材的第一個(gè)具體實(shí)施方式
的截面剖視圖；
圖2是本發(fā)明碳纖維填料密封編織基材的另一個(gè)具體實(shí)施方式
的截面剖視圖。
圖中，1—碳纖維層；2—內(nèi)芯層；21—玻璃纖維束；22—金屬絲。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的碳纖維填料密封編織基材，包括碳纖維層1和內(nèi)芯層2，碳纖維層1由若干純碳纖維絲制成，其成束的純碳纖維絲呈螺旋狀包纏于內(nèi)芯層2上。內(nèi)芯層2由相互并行的玻璃纖維束21和一根金屬絲22構(gòu)成，該金屬絲22為鎳絲。
圖2所示的碳纖維填料密封編織基材，包括碳纖維層1和內(nèi)芯層2。碳纖維層1也由若干純碳纖維絲制成，其成束的純碳纖維絲呈螺旋狀包纏于內(nèi)芯層2上。內(nèi)芯層2由玻璃纖維束21構(gòu)成。
下面再以實(shí)施例來說明本發(fā)明的制造工藝過程在將碳纖維絲并合成碳纖維條的同時(shí)，用金屬絲與玻璃纖維來并合成內(nèi)芯條；將并合的碳纖維條經(jīng)短切、梳理后；隨即與內(nèi)芯條一起喂入氣流紡紗機(jī)，通過氣流紡紗機(jī)將碳纖維絲纏于內(nèi)芯條上，而制成單根紡編織基材成品。上述的內(nèi)芯條也可以直接用玻璃纖維束。
可以理解，本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
。其碳纖維還可以是預(yù)氧碳纖維絲；內(nèi)芯層2的玻璃纖維還可以是其它常用天然纖維或人工合成纖維等材料；內(nèi)芯層2的金屬絲22也不局限于金屬鎳絲，也可以是黃銅絲、紫銅絲、不銹鋼絲等，其數(shù)量也不限于一根。這些變換或改進(jìn)均應(yīng)視為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種碳纖維填料密封編織基材，其特征在于所述填料密封編織基材，包括碳纖維層(1)和內(nèi)芯層(2)，該碳纖維層(1)為純碳纖維束且其包纏于內(nèi)芯層(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維填料密封編織基材，其特征在于所述內(nèi)芯層(2)為相互并行的金屬絲(22)和玻璃纖維束(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維填料密封編織基材，其特征在于所述內(nèi)芯層(2)為玻璃纖維束(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的碳纖維填料密封編織基材，其特征在于所述碳纖維層(1)為若干碳纖維絲構(gòu)成，所述金屬絲(22)至少為一根。
5.一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1、2或3所述的碳纖維填料密封編織基材的制造方法，其特征在于該工藝過程如下(a)碳纖維、內(nèi)芯層纖維分別并合成纖維條；(b)將碳纖維短切并梳理；(c)將碳纖維包纏于內(nèi)芯層纖維條上；(d)紡制成股紗成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碳纖維填料密封編織基材及其制造方法，該編織基材包括內(nèi)芯層和碳纖維層，碳纖維層包纏于內(nèi)芯層上。所述內(nèi)芯層為相互并行的金屬絲和玻璃纖維束；或?yàn)椴ＡЮw維束。其制造方法是將碳纖維、內(nèi)芯層纖維分別并合成纖維條后，碳纖維經(jīng)短切并梳理后，將碳纖維包纏于內(nèi)芯層纖維條上，而制成編織服成品。該碳纖維填料密封編織基材具有結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定、抗高溫高壓、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿的特性。該產(chǎn)品制造工藝，具有工藝合理，生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。廣泛適用于化工、石油、冶金、電力等行業(yè)中。
文檔編號(hào)D02G3/36GK1667303SQ200410014260
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2004年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月8日
發(fā)明者錢華, 朱瑞鴻, 錢忠標(biāo), 史玉慶 申請(qǐng)人:東臺(tái)市華陽玻纖有限責(zé)任公司