高强度纤维增强的通风管及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种高强度纤维增强的通风管，它包括：包含选自下组的纤维的织物层：高强度聚乙烯纤维、芳香族聚酯纤维、以及高强度聚乙烯醇纤维，其中，所述高强度聚乙烯纤维的拉伸强度大于１ＧＰａ，所述芳香族聚酯纤维的拉伸强度大于１．５ＧＰａ，所述高强度聚乙烯醇纤维的拉伸强度大于０．８ＧＰａ；以及涂覆在所述织物层内部和／或外部的聚合物或改性聚合物层。所述通风管同时具有非常高的拉伸强度、撕裂强度、柔韧性和抗冲击性，对爆炸具有良好的耐受性，可很好地应用于爆炸性采矿区域以及其它会发生爆炸的地下区域如坑道中。本发明专利技术还涉及上述通风管在发生爆破或爆炸的地点中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高强度纤维增强的通风管。具体地说，涉及包含高强度聚乙烯纤 维、芳香族聚酯纤维或高强度聚乙烯醇纤维的通风管。本专利技术还涉及上述通风管在 发生爆破或爆炸的地点中的应用。
技术介绍
通风管通常用于矿井或其它区域中以将新鲜的空气引入工作区域中并将废气 交换出去，所述废气可以是空气与一些高度易燃、易爆且有毒的气体的混合物。在 爆炸性采矿作业中，通风管置于爆炸点的前面，以用新鲜的空气快速地稀释易燃、 易爆且有毒的气体。因此，通风管的材料要求具有耐爆炸性、耐冲击性和耐切割性， 以将事故减到最少。常规的用于爆炸性矿井中的通风管使用玻璃纤维、脂肪族聚酯纤维、普通聚 乙烯醇(维尼纶)纤维等作为增强骨架材料。玻璃纤维具有较高的拉伸强度，但是 其织物的撕裂强度较差。有机纤维如脂肪族聚酯纤维、维尼纶纤维非常柔韧，但是 它们的拉伸强度较低。因此，这些常规的用于通风管的材料的寿命非常短，发生事 故的危险非常高，因此不得不经常进行更换，从而非常不便，需要付出巨大的劳动。迄今为止，现有技术中尚未制造出同时具有非常高的拉伸强度、撕裂强度、 柔韧性和抗冲击性，对爆炸具有良好的耐受性的通风管。因此，本领域迫切需要开发一种同时具有非常高的拉伸强度、撕裂强度、柔 韧性和抗冲击性，对爆炸具有良好的耐受性的通风管。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种同时具有非常高的拉伸强度、撕裂强度、柔韧性 和抗冲击性，对爆炸具有良好的耐受性的通风管，该通风管可很好地应用于爆炸性 采矿区域以及其它会发生爆炸的地下区域如坑道中。一方面，本专利技术提供了一种高强度纤维增强的通风管，它包括 包含选自下组的纤维的织物层高强度聚乙烯纤维、芳香族聚酯纤维、以及高 强度聚乙烯醇纤维，其中，所述高强度聚乙烯纤维是拉伸强度大于lGPa的聚乙烯 纤维，所述芳香族聚酯纤维是拉伸强度大于1.5GPa的芳香族的聚酯纤维，所述高 强度聚乙烯醇纤维是拉伸强度大于0.8GPa的聚乙烯醇纤维；以及 涂覆在所述织物层内部和/或外部的聚合物或改性聚合物层。 在一个优选的实施方式中，所述高强度聚乙烯纤维是Dyneem^纤维、Spectra 纤维、Tekmiloi^纤维、强纶纤维、ZTX纤维或孚泰纤维。在另一个优选的实施方式中，所述芳香族聚酯纤维是Vectrarf纤维。 在另一个优选的实施方式中，所述高强度聚乙烯醇纤维是Kuralo浐纤维。 在另一个优选的实施方式中，所述聚合物包括聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、 氯化聚乙烯、氯丁橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶、丁苯橡 胶、氯醚橡胶、氯磺化聚乙烯、氟橡胶、硅橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、聚氨 酯、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、酚醛树脂、以及它们的混合物；所述改性聚合物 包括所述聚合物与选自下组的至少一种物质的共混物溶剂、增塑剂、填充剂、阻 燃剂、硫化剂、防老剂、硫化促进剂、抗氧化剂、增强改性剂、增韧改性剂、防焦 剂、抗紫外光稳定剂、抗静电剂、触变剂、热稳定剂和润滑剂。在另一个优选的实施方式中，所述织物层中的至少一个编织方向由100%的高 强度聚乙烯纤维、芳香族聚酯纤维或高强度聚乙烯醇纤维构成，或者由5-100%的 高强度聚乙烯纤维、芳香族聚酯纤维或高强度聚乙烯醇纤维与0-95%其它纤维的混 合纱构成，其中，所述其它纤维包括玻璃纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯 醇纤维、棉纤维、维尼纶纤维、人造丝纤维、粘胶纤维、氨纶纤维、氯纶纤维、腈 纶纤维、玄武岩纤维、对位芳香族聚酰胺短纤维、聚酯短纤维、聚酰胺短纤维、聚 乙烯醇短纤维、玻璃短纤维、人造丝短纤维、维尼纶短纤维、粘胶短纤维、氨纶短 纤维、氯纶短纤维、腈纶短纤维、以及它们的混合物。在另一个优选的实施方式中，所述高强度聚乙烯纤维、芳香族聚酯纤维和高 强度聚乙烯醇纤维是加捻的或未加捻的。在另一个优选的实施方式中，所述通风管还包括一覆盖层。另一方面，本专利技术涉及上述通风管在发生爆破或爆炸的地点中的应用。在一个优选的实施方式中，所述发生爆破或爆炸的地点是矿井或坑道。 附图说明图1是根据本专利技术一个实施方式的聚合物或改性聚合物层涂覆在包含高强度 聚乙烯纤维、芳香族聚酯纤维或高强度聚乙烯醇纤维的织物层的外部的通风管结构 的截面图。图2是根据本专利技术另一个实施方式的聚合物或改性聚合物涂覆在包含高强度 聚乙烯纤维、芳香族聚酯纤维或高强度聚乙烯醇纤维的织物层的内部的通风管结构 的截面图。图3是根据本专利技术再一个实施方式的聚合物或改性聚合物层涂覆在包含高强 度聚乙烯纤维、芳香族聚酯纤维或高强度聚乙烯醇纤维的织物层的外部和内部的通 风管结构的截面图。本领域技术人员应当理解，图1-3中所示的大小及比例并不代表实际的大小和 比例。具体实施例方式本专利技术的专利技术人在进行了广泛而深入的研究之后发现，由高强度聚乙烯纤维、 芳香族聚酯纤维或高强度聚乙烯醇纤维制成的织物具有柔韧性，在经向和纬向都具 有非常高的强度，包括拉伸强度和撕裂强度。例如，超高分子量聚乙烯可用在弹道 产品中，这证明了其耐爆炸性和抗冲击性。因此，这些高强度纤维非常适于用作用 在爆炸性矿井或其它爆炸性区域中的通风管的增强骨架材料。与常规的玻璃纤维、 维尼纶纤维或聚酯纤维产品相比，能显著改善发生爆炸或爆破的地下环境中的安全 性。基于上述发现，本专利技术得以完成。在本专利技术的第一方面，提供了一种高强度纤维增强的通风管，它包括包含 选自下组的纤维的织物层高强度聚乙烯纤维、芳香族聚酯纤维、以及高强度聚乙 烯醇纤维；以及涂覆在所述织物层内部和/或外部的聚合物或改性聚合物层。在本专利技术中，所述高强度聚乙烯纤维包括0，11@纤维(由DSM Corporation、 The Netherlands禾B Toyobo K.K,， Japan生产)、Spectra⑧纤维(由 Honeywell International Inc., USA生产)、Tekmilon⑧纤维(由Mitsui PetrochemicalIndustries, Ltd., Japan生产)、强纶纤维(由中国宁波大成新材料股份有限公司 生产)、ZTX纤维(由中国湖南中泰特种装备有限公司生产)、孚泰纤维(由中 国北京同益中特种纤维技术开发有限公司生产)或者类似的产品。在本专利技术中，所述芳香族聚酯纤维包括Vectrai^纤维(由Kuraray Co. Ltd.生 产)或者类似的产品。在本专利技术中，所述高强度聚乙烯醇纤维包括Kuraloi^纤维(由Kuraray Co. Ltd.生产)或者类似的产品。在本专利技术中，所述高强度聚乙烯纤维的拉伸强度大于约lGPa，较佳的是大于 约1.5GPa，更好是大于约2GPa，最好是大于约2.5GPa。在本专利技术中，所述芳香族聚酯纤维的拉伸强度大于约1.5GPa，较佳的是大于 约2GPa，更好是大于约2.5GPa，最好是大于约3GPa。在本专利技术中，所述高强度聚乙烯醇纤维的拉伸强度大于约0.8GPa，较佳的是 大于约UGPa，更好是大于约1.5GPa，最好是大于约1.8GPa。可用在本专利技术中用于涂覆的聚合物没有特别的限制，可以是本领域常用的聚 合物，其代表性的例子包括，但不限于聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、氯化聚乙烯、 氯丁橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、氯醚橡胶、 氯磺化聚乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度纤维增强的通风管，它包括：　包含选自下组的纤维的织物层：高强度聚乙烯纤维、芳香族聚酯纤维、以及高强度聚乙烯醇纤维，其中，所述高强度聚乙烯纤维的拉伸强度大于１ＧＰａ，所述芳香族聚酯纤维的拉伸强度大于１．５ＧＰａ，所述高强度聚乙烯醇纤维的拉伸强度大于０．８ＧＰａ；以及　涂覆在所述织物层内部和／或外部的聚合物或改性聚合物层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黎学东，张诚修，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]