專利名稱：：管道修復(fù)用內(nèi)襯管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種管道修復(fù)用內(nèi)襯材料技術(shù)，具體為一種城市地下受損管道非開挖修復(fù)技術(shù)使用的內(nèi)襯管。
背景技術(shù)：
：城市埋地或地下各種管道經(jīng)常有壞損情況發(fā)生。修復(fù)這種受損管道的常規(guī)方法就是挖開路面，修復(fù)或更換受損管道，然后再填補(bǔ)路面。這種修復(fù)方法施工工序多，工期長，成本高，破壞路面，阻塞交通，浪費(fèi)資源。非開挖翻襯技術(shù)是一種修復(fù)城市埋地受損管道的新技術(shù)。該技術(shù)不需要全面開挖路面，避免了交通受阻，環(huán)境破壞、浪費(fèi)資源等常規(guī)方法修復(fù)埋地受損管道施工所固有的問題。所述的非開挖翻襯技術(shù)(參見圖6)是指先把灌浸有樹脂粘結(jié)劑的內(nèi)襯管(一般采用管狀機(jī)織物復(fù)合材料)1的一端(固定端)A反翻固定在地面的局部開挖處，然后采用氣壓或水壓方法推動內(nèi)襯管l的另一端(移動端)B的不斷翻襯，使其以"翻轉(zhuǎn)頭"的方式向前移動推進(jìn)，貼附在受損管道2內(nèi)壁，最后使內(nèi)襯管1以"管中管"的形式襯于受損管道2的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對受損管道2的修復(fù)。內(nèi)襯管1就是一種地下受損管道2非開挖修復(fù)技術(shù)的專用工程材料。內(nèi)襯管1包括基布或基布層11和其上的涂覆層12。內(nèi)襯管1襯于受損管道2后，其上的涂覆層12與受損管道2內(nèi)的介質(zhì)直接接觸，并對介質(zhì)有防滲透和密封作用；其基布11與受損管道2的內(nèi)壁貼附，形成的"管中管"結(jié)構(gòu)(參見圖5(a);其平面展開結(jié)構(gòu)如圖5(b)所示)，具有與管壁粘結(jié)牢固，強(qiáng)度與剛度高，耐腐蝕性良好等特點(diǎn)，可使管道的使用壽命增加3050年。所述的管道修復(fù)用內(nèi)襯管已有專利文獻(xiàn)報(bào)道。內(nèi)襯管1一般采用管狀非織造布復(fù)合材料。這種管狀非織造布復(fù)合材料制作時，先以非織造布為骨架，均勻涂覆樹脂，制備成平面狀的非織造布復(fù)合材料，然后把該非織造布復(fù)合材料的寬度方向搭接在一起，制成管狀非織造布復(fù)合材料。所述的搭接有兩種方式一是縫合方法(例如日本專利JP5833098號、美國專利5885674號、美國專利2008/0173396Al號文獻(xiàn)所報(bào)道)；二是熱壓粘合方法(例如中國專利99216840.6號文獻(xiàn)所報(bào)道)。所述縫合方法制備的管狀非織造布復(fù)合材料，為防止?jié)B漏，其接縫處101采用搭接縫合，致使該處的厚度是其他部分的2倍，盡管接縫處101的強(qiáng)度尚可(實(shí)際上接縫處的縫合線承受集中應(yīng)力，在翻襯時容易斷裂)，但是由于縫合時縫紉針不僅要剌穿柔軟的非織造布基布ll，而且還要剌穿較硬的涂覆(樹脂)層12，致使縫合比較困難，縫合效率不高，同時接縫處101會產(chǎn)生許多縫紉針眼102。這些針眼102，特別是翻襯施工時，會受拉變形和擴(kuò)大，留有滲漏的隱患(參見圖2)而影響密封，也一般達(dá)不到復(fù)合材料抗透氣、抗透水性及翻襯時力學(xué)性能的要求。所述熱壓粘合方法制備的管狀非織造布復(fù)合材料，其粘合連接處103的厚度不僅是雙層的基布ll，還有雙層的涂覆層12，熱壓后，其厚度也遠(yuǎn)厚于其他部分(參見圖3)，并且這種方法是利用搭接界面的涂覆層12的熱熔粘合作用而粘接成管狀的，其多層結(jié)構(gòu)的層間強(qiáng)度和接縫強(qiáng)度不能得到保證，翻襯施工時也容易開裂。有鑒于此，中國專利(200810053187.6號)對縫合結(jié)構(gòu)的管狀非織造布復(fù)合材料進(jìn)行了改進(jìn)，內(nèi)襯管的基布11由2塊或2塊以上相同的非織造布在寬度方向平面對接縫合而成，且縫合為管狀的非織造布基布11及其上的涂覆層12整體厚度均勻一致，翻襯施工時接縫處101不易開裂(參見圖4)。但現(xiàn)有的管狀非織造布復(fù)合材料，不論采用那種對接方法，由于都存在接縫，整體性不良，在進(jìn)行修復(fù)管路實(shí)際應(yīng)用時，經(jīng)常會造成非織造布復(fù)合材料"翻轉(zhuǎn)頭"B的翻襯施工機(jī)械運(yùn)動不穩(wěn)定，接縫或搭接處會產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，容易開裂或變形不均勻，造成管狀非織造布復(fù)合材料的密封和防滲性能降低，使受損管道2內(nèi)襯修復(fù)的效果下降，甚至導(dǎo)致修復(fù)施工失敗。所述的管道修復(fù)用內(nèi)襯管1也有提及管狀機(jī)織或針織物復(fù)合材料的報(bào)道(例如美國專利4686126號文獻(xiàn)所報(bào)道)。但該技術(shù)主要是針對于給水管道開發(fā)的材料，強(qiáng)調(diào)涂覆層是60-40%的聚乙烯樹脂與40-60%的苯乙烯-乙烯-丁烯_苯乙烯樹脂的混合物，注重對飲用水無害的要求，而對管狀織物本身的結(jié)構(gòu)和氣體管路的適用性并未述及。所述的管道修復(fù)用內(nèi)襯管l還有管狀針織物復(fù)合材料的報(bào)道(例如美國專利5535786號文獻(xiàn)所報(bào)道)。管狀針織物復(fù)合材料在施工時，先把管狀針織物拉入管道，再把防滲膜灌上樹脂，翻襯送入管道。該修復(fù)技術(shù)施工比較復(fù)雜，而且針織物強(qiáng)力與厚度較小，因此管狀針織物復(fù)合材料作為內(nèi)襯管修復(fù)管道基本已被淘汰。很顯然，當(dāng)采用非開挖技術(shù)進(jìn)行埋地受損管2道翻襯施工時，所述內(nèi)襯管1將從萎縮巻曲的狀態(tài)變成"開花"順直的狀態(tài)，要承受強(qiáng)大的機(jī)械作用力和復(fù)雜的應(yīng)力與變形，因此有接縫的管狀織物不能很好滿足這種埋地受損管非開挖技術(shù)翻襯施工的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種管道修復(fù)用內(nèi)襯管。該內(nèi)襯管為一次成型的管狀機(jī)織物，沒有接縫，整體性好，結(jié)構(gòu)均勻，壁厚一致，力學(xué)性能良好，翻襯使用時機(jī)械施工容易，修復(fù)效果好，便于工業(yè)化應(yīng)用等特點(diǎn)。本實(shí)用新型解決所述內(nèi)襯管技術(shù)問題的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種管道修復(fù)用內(nèi)襯管，由管狀織物基布及其外表面上的涂覆層組成，其特征在于所述的管狀織物基布為一次成型的整體管狀機(jī)織物，管狀機(jī)織物的經(jīng)紗為工業(yè)用無捻或弱捻滌綸長絲，號數(shù)為8001200tex;緯紗為工業(yè)用滌綸長絲與滌綸低彈絲的無捻或弱捻合股絲，號數(shù)為8001200tex;經(jīng)密與緯密均為4060根/10cm;所述的涂覆層采用聚酯型聚氨酯樹脂。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型管道修復(fù)用內(nèi)襯管的基布為管狀機(jī)織物，由圓形織機(jī)一次織造成型，不用縫合或粘合，沒有接縫，整體性及密封性良好，織物結(jié)構(gòu)均勻，周向厚度一致，強(qiáng)力高，翻襯時受力均衡，沒有應(yīng)力過度集中，機(jī)械施工容易，修復(fù)效果良好，適于實(shí)際施工推廣應(yīng)用。圖1為本實(shí)用新型管道修復(fù)用內(nèi)襯管一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的一種管狀非織造布復(fù)合材料的縫合連接處縫合結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)的另一種管狀非織造布復(fù)合材料的搭接連接處熱壓粘合結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)的另一種管狀非織造布復(fù)合材料改進(jìn)的縫合連接處縫合結(jié)構(gòu)示意圖；圖5(a)為采用本實(shí)用新型管道修復(fù)用內(nèi)襯管非開挖修復(fù)受損管路后的狀態(tài)示意圖；[0017]圖5(b)為采用本實(shí)用新型管道修復(fù)用內(nèi)襯管非開挖修復(fù)受損管路后的平面展開結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為采用管道修復(fù)用內(nèi)襯管非開挖修復(fù)城市埋地受損管路時的翻襯施工方法示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步敘述本實(shí)用新型。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的管道修復(fù)用內(nèi)襯管l(以下簡稱內(nèi)襯管，參見圖1、5)，由管狀織物基布11及其外表面上的涂覆層12組成，其特征在于所述的管狀織物基布11為一次成型的整體管狀機(jī)織物，管狀機(jī)織物的經(jīng)紗為工業(yè)用無捻或弱捻滌綸長絲，號數(shù)為8001200tex，緯紗為工業(yè)用滌綸長絲與滌綸低彈絲的無捻或弱捻合股絲，號數(shù)為8001200tex;經(jīng)緯密度均為4060根/10cm;所述的涂覆層12采用聚酯型聚氨酯樹脂，各成分的質(zhì)量配比是聚四亞甲基己二酸酯二醇1，4-丁二醇4-苯基異氰酸酯為i00:510:6080。本實(shí)用新型內(nèi)襯管1基布11采用強(qiáng)力大，耐腐蝕的化纖制造。實(shí)施例的經(jīng)緯紗分別采用了無捻或弱捻的工業(yè)用滌綸長絲和工業(yè)用滌綸長絲及滌綸低彈絲的無捻或弱捻合股絲，號數(shù)均為8001200tex。當(dāng)內(nèi)襯管基布管狀機(jī)織物的管徑較小時，經(jīng)緯紗細(xì)度號數(shù)較小，且并合根數(shù)少，可采用無捻經(jīng)緯紗織造；反之，當(dāng)內(nèi)襯管基布管狀機(jī)織物管徑較大時，經(jīng)緯紗細(xì)度號數(shù)較大，且并合根數(shù)多，為了避免無捻經(jīng)緯紗織造時容易起毛的情況，可采用對經(jīng)緯紗加少量捻度的方法解決，即采用弱捻紗。試驗(yàn)表明，所述弱捻的捻度范圍是410捻/米時，效果較為理想。盡管經(jīng)緯紗所選的化纖號數(shù)范圍相同，弱捻紗的捻度范圍也一致，但并不意味著實(shí)際設(shè)計(jì)時也要求一致。本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以根據(jù)產(chǎn)品要求，具體選定相同的或不同的經(jīng)緯紗號數(shù)，設(shè)計(jì)相同或不同的經(jīng)緯紗捻度。本實(shí)用新型的涂覆層12采用了聚酯型聚氨酯樹脂(簡稱聚氨酯樹脂或樹脂)，其主要成分的質(zhì)量配比是聚四亞甲基己二酸酯二醇1，4-丁二醇4-苯基異氰酸酯為ioo:5io:6080。合成聚氨酯膜通常需要大分子二醇、擴(kuò)鏈劑(小分子二醇)和二異氰酸酯三種原料。大分子二醇提供軟段，擴(kuò)鏈劑和二異氰酸酯反應(yīng)提供硬段。聚四亞甲基己二酸酯二醇是一種大分子二醇，分子量為Mg二849;l，4-丁二醇是一種小分子二醇，分子量為Md=90;4-苯基異氰酸酯是一種二異氰酸酯，分子量為Mi=250。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述涂覆層12的配方，具有更高的強(qiáng)度和彈性，用于氣體管路修復(fù)時的氣密性良好。本實(shí)用新型內(nèi)襯管的制造方法包括以下工藝流程原料一并線一倒筒一織造一覆膜一產(chǎn)品，即制得所述管狀機(jī)織物內(nèi)襯管。所述的織造工藝采用圓織機(jī)一次成型織造為整體管狀機(jī)織物。實(shí)施例的織造工藝采用SYZ-6-1000系列圓織機(jī)。圓織機(jī)的口徑1001000mm，使用48把梭子織造，織機(jī)轉(zhuǎn)速40100轉(zhuǎn)/分鐘，管狀機(jī)織物經(jīng)諱密度均為4060根/10cm?？椩鞎r，所述的經(jīng)紗從筒子架上退出，由織機(jī)的兩側(cè)引入，經(jīng)環(huán)形筘齒均勻分隔后，穿過綜絲進(jìn)入織造工作區(qū)，環(huán)形開口機(jī)構(gòu)在織造工作區(qū)形成環(huán)形通道，48把梭子在環(huán)形通道按工藝設(shè)計(jì)要求運(yùn)行，引入所述的緯紗，在成型環(huán)處與經(jīng)紗交織，即織造成整體成型的管狀機(jī)織物。[0025]所述的覆膜工藝采用本實(shí)用新型所述的聚氨酯樹脂，在14520(TC的覆膜溫度和0.050.1Mpa的覆膜壓力下，利用現(xiàn)有技術(shù)的涂覆設(shè)備(覆膜機(jī)或涂覆機(jī))對所述的管狀機(jī)織物涂層覆膜。顯然，所述的覆膜工藝也可采用人工方法實(shí)施。覆膜后烘干，即制成本實(shí)用新型所述的管道修復(fù)用內(nèi)襯管。與現(xiàn)有技術(shù)的搭接或縫合成管方式不同，本實(shí)用新型內(nèi)襯管采用了圓織機(jī)一次織造成型為整體管狀機(jī)織物，幾何結(jié)構(gòu)勻稱，厚度均勻一致，再經(jīng)涂覆機(jī)直接機(jī)械涂覆本實(shí)用新型所述的樹脂，即制成所述的內(nèi)襯管——聚氨酯樹脂涂覆整體管狀機(jī)織物管道修復(fù)用內(nèi)襯管(或復(fù)合材料)。試驗(yàn)研究表明，本實(shí)用新型的內(nèi)襯管具有良好的密封性能及力學(xué)性能(參見對比實(shí)施例)，翻襯時機(jī)械施工容易，沒有應(yīng)力過度集中情況，適用性廣，管路修復(fù)效果好、效率高等特點(diǎn)，適于實(shí)際施工應(yīng)用。本實(shí)用新型內(nèi)襯管制造方法不需專門機(jī)器，投資少，具有工藝簡單，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成本低廉，便于工業(yè)化應(yīng)用等特點(diǎn)。本實(shí)用新型未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。實(shí)施例僅是對本實(shí)用新型技術(shù)內(nèi)容的具體說明，不限制本實(shí)用新型的權(quán)利要求。實(shí)施例1制造一個直徑為145mm的覆膜管狀機(jī)織物內(nèi)襯管。制造工藝流程為原料一并線一倒筒一織造一覆膜一產(chǎn)品。(1)經(jīng)紗原料采用工業(yè)用無捻滌綸長絲，經(jīng)紗號數(shù)為800tex，緯紗原料采用工業(yè)用滌綸長絲與滌綸低彈絲的無捻合股絲，緯紗號數(shù)為900tex;(2)涂覆層為聚酯型聚氨酯樹脂，主要成分為聚四亞甲基己二酸酯二醇、l，4-丁二醇和4-苯基異氰酸酯，三者的質(zhì)量比為100:7.6:50.6;(3)并線工藝經(jīng)紗并合根數(shù)8根，緯紗并合根數(shù)9根，經(jīng)緯紗均無捻，巻繞速度100米/分鐘；(4)倒筒工藝經(jīng)、諱紗管的巻繞規(guī)格均為小38X270mm;(5)織造工藝圓織機(jī)口徑200mm，4把梭子織造，織機(jī)轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分鐘；管狀織物經(jīng)緯密度均為52根/10cm;(6)覆膜工藝覆膜溫度180°C，覆膜壓力0.06Mpa。所得產(chǎn)品為直徑144mm，覆膜厚度0.8mm，外觀均勻，厚度一致，整體性良好的內(nèi)襯管l。實(shí)施例2制造一個直徑為500mm的管狀機(jī)織物復(fù)合材料。制造工藝流程為原料一并線一倒筒一織造一覆膜一產(chǎn)品。(1)經(jīng)紗原料為工業(yè)用無捻滌綸長絲，經(jīng)紗號數(shù)為900tex;緯紗原料為工業(yè)用滌綸長絲與滌綸低彈絲的弱捻合股絲，緯紗號數(shù)為1000tex，弱捻捻度為5捻/米；(2)涂覆層為聚酯型聚氨酯樹脂，主要成分為聚四亞甲基己二酸酯二醇、l，4-丁二醇和4-苯基異氰酸酯，三者質(zhì)量比為100:8.5:80.1;(3)并線工藝經(jīng)紗并合根數(shù)9根，緯紗并合根數(shù)10根，巻繞速度100米/分鐘；(4)倒筒工藝同實(shí)施例1;(5)織造工藝圓織機(jī)口徑500mm，6把梭子織造，織機(jī)轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分鐘；管狀織物的經(jīng)諱密度均為50根/10cm;(6)覆膜工藝覆膜溫度190°C，覆膜壓力0.08Mpa;所得產(chǎn)品為直徑501mm，覆膜厚度lmm，外觀均勻，厚度一致，整體性良好的內(nèi)襯管1。實(shí)施例3制造一個直徑為800mm的管狀機(jī)織物復(fù)合材料。制造工藝流程為原料一并線一倒筒一織造一覆膜一產(chǎn)品。(1)經(jīng)紗原料為工業(yè)用弱捻滌綸長絲，弱捻捻度為8捻/米，經(jīng)紗號數(shù)為1100tex，緯紗原料為工業(yè)用滌綸長絲與滌綸低彈絲的弱捻合股絲，弱捻捻度為8捻/米，緯紗號數(shù)為1200tex;(2)涂覆層為聚酯型聚氨酯樹脂，主要成分為聚四亞甲基己二酸酯二醇、l，4-丁二醇和4-苯基異氰酸酯，三者質(zhì)量比為100:9.0:90.5;(3)并線工藝經(jīng)紗并合根數(shù)11根，緯紗并合根數(shù)12根，巻繞速度100米/分鐘；(4)倒筒工藝同實(shí)施例1;(5)織造工藝圓織機(jī)口徑800mm，8把梭子織造，織機(jī)轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分鐘；管狀織物經(jīng)緯密度均為45根/10cm;(6)覆膜工藝覆膜溫度200°C，覆膜壓力0.09Mpa;所得產(chǎn)品為直徑798mm，覆膜厚度1.lmm，外觀均勻，厚度一致，整體性良好的內(nèi)襯管l。對比實(shí)施例采用本實(shí)用新型實(shí)施例2所制得的管狀機(jī)織物內(nèi)襯管與現(xiàn)有技術(shù)縫合的管狀非織造布復(fù)合材料(制備非織造布的纖維原料是60mm的滌綸纖維，滌綸纖維細(xì)度0.5dtex，纖網(wǎng)定量為500g/m2)進(jìn)行拉伸性能對比，兩種試樣的厚度均為2.85mm，依據(jù)GJB84-86標(biāo)準(zhǔn)，采用INST0N3369試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行對比測試。試驗(yàn)結(jié)果列于表1。表l內(nèi)襯管的拉伸性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>[0063]試驗(yàn)表明，在管狀織物壁厚相同的情況下，與現(xiàn)有技術(shù)縫合成型的管狀非織造布復(fù)合材料相比(而且在不考慮管狀非織造布復(fù)合材料在接縫處的強(qiáng)度下降問題條件下)，本實(shí)用新型所述一次成型的管狀機(jī)織物內(nèi)襯管的經(jīng)緯向強(qiáng)力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品。權(quán)利要求一種管道修復(fù)用內(nèi)襯管，由管狀織物基布及其外表面上的涂覆層組成，其特征在于所述的管狀織物基布為一次成型的整體管狀機(jī)織物，管狀機(jī)織物的經(jīng)紗為工業(yè)用無捻或弱捻滌綸長絲，號數(shù)為800～1200tex；緯紗為工業(yè)用滌綸長絲與滌綸低彈絲的無捻或弱捻合股絲，號數(shù)為800～1200tex；經(jīng)密與緯密均為40～60根/10cm；所述的涂覆層采用聚酯型聚氨酯樹脂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道修復(fù)用內(nèi)襯管，其特征在于所述弱捻的捻度為410捻/米。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種管道修復(fù)用內(nèi)襯管。該內(nèi)襯管由管狀織物基布及其外表面上的涂覆層組成，其特征在于所述的管狀織物基布為一次成型的整體管狀機(jī)織物，其經(jīng)紗為工業(yè)用無捻或弱捻滌綸長絲，號數(shù)為800～1200tex；緯紗為工業(yè)用滌綸長絲與滌綸低彈絲的無捻或弱捻合股絲，號數(shù)為800～1200tex；經(jīng)密與緯密均為40～60根/10cm；所述的涂覆層采用聚酯型聚氨酯樹脂，各成分及其質(zhì)量配比是聚四亞甲基己二酸酯二醇∶1，4-丁二醇∶4-苯基異氰酸酯為100∶5～10∶60～80。文檔編號C09D175/06GK201531710SQ20092009702公開日2010年7月21日申請日期2009年6月9日優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日發(fā)明者張淑潔,曹國權(quán),王瑞,董久樟,袁競,鄧新華,顧佐,馬崇啟申請人:北京天環(huán)燃?xì)庥邢薰?