線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及用作泵、閥等流體設(shè)備的密封部件的壓蓋填料所優(yōu)選使用的線。
【背景技術(shù)】
[0002]作為在泵、閥等流體設(shè)備的軸封部等中使用的壓蓋填料或其使用的線(編織線)所涉及的現(xiàn)有技術(shù)，通常如專利文獻(xiàn)I公開的那樣公知有使用膨脹石墨的技術(shù)。膨脹石墨具有如下的有點(diǎn):柔軟性、耐藥品性優(yōu)良，粘附度高，耐高溫；但是存在抗拉強(qiáng)度非常小、脆而易折損的缺點(diǎn)。
[0003]因此，制作了由強(qiáng)度強(qiáng)和耐磨損的纖維形成的線，或?qū)⑦@些線捻制或編織成帶狀的壓蓋填料。例如，公知有使用在專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3所公開的丙烯酸纖維的技術(shù)。作為這些有機(jī)纖維除了丙烯酸或丙烯酸類的纖維之外，還考慮使用粘膠、纖維素、麻、棉、聚乙烯醇等各種纖維。
[0004]作為有機(jī)纖維的特征，根據(jù)材料的不同顯現(xiàn)出各種特性，例如，高強(qiáng)度，耐磨損，耐熱性低，吸濕性低，耐高溫性能以及耐藥品性能優(yōu)良，抗紫外線性弱，阻力強(qiáng)等。因此，要求根據(jù)與用途相符的材料選擇纖維材料。
[0005]S卩，對形成線的纖維(有機(jī)纖維)有如下要求:將壓蓋填料和泵等流體設(shè)備的軸之間滑動時的重要因素的摩擦(摩擦系數(shù))減小到一定程度，或使線具有對與壓蓋部或軸的適應(yīng)性起到重要作用的柔軟性。
[0006]因此，如專利文獻(xiàn)4公開的那樣，作為表示要求各種特性的纖維的特性的一個要素，存在極限氧指數(shù)(LOI)。極限氧指數(shù)是獲知塑料或者纖維等材料的燃燒難易程度的評價方法之一，使空氣的“氮分子/氧分子”的比變化，求出引起著火的極限氧濃度，即極限氧指數(shù)(LOI:Limiting Oxygen Index)。
[0007]專利文獻(xiàn)1:JP特開昭59-068387號公報
[0008]專利文獻(xiàn)2:JP特開平11-217723號公報
[0009]專利文獻(xiàn)3:JP特開平09-078375號公報
[0010]專利文獻(xiàn)4:JP特開2013-067920號公報【實用新型內(nèi)容】
[0011]因此，本實用新型的目的在于，在通過有機(jī)纖維等纖維形成線時，通過找出需要的特性的優(yōu)劣與極限氧指數(shù)的值之間的關(guān)系且進(jìn)行適當(dāng)?shù)囟x，來得到具有壓蓋填料所需要的特性的線。
[0012]技術(shù)方案I的實用新型的線，其特征在于，該線通過加捻(twisting)纖維而形成，所述纖維s包括扁平率f被定義為1.1?2的纖維，所述扁平率f為，在相互平行的兩條直線L1、L2夾持該纖維的纖維剖面的狀態(tài)下的所述兩條直線L1、L2之間的間隔的最大值a除以最小值b而得到的值。
[0013]技術(shù)方案2的實用新型，在技術(shù)方案I記載的線中，其特征在于，所述扁平率f被定義為1.4?1.6。
[0014]技術(shù)方案3的實用新型，在技術(shù)方案I或2記載的線中，其特征在于，所述纖維s包括在剖面形狀中具有I處以上的凹部I的纖維。
[0015]技術(shù)方案4的實用新型，在技術(shù)方案3記載的線中，其特征在于，所述凹部I的深度h為0.4 μπι以上。
[0016]技術(shù)方案5的實用新型，在技術(shù)方案3或4記載的線中，其特征在于，所述纖維的剖面形狀為蠶豆形，所述凹部為一處。
[0017]技術(shù)方案6的實用新型，在技術(shù)方案3或4記載的線中，其特征在于，所述纖維的剖面形狀為葫蘆形，所述凹部為兩處。
[0018]根據(jù)技術(shù)方案I的實用新型，由于纖維的極限氧指數(shù)為21以上，所以能夠減小摩擦系數(shù)。因此，在使用該線形成壓蓋填料時，具有能夠減小與軸等滑動部件之間的摩擦的優(yōu)點(diǎn)。
[0019]另外，由于纖維的極限氧指數(shù)為30以下，所以能夠得到富有柔軟性的線。因此，在使用該線形成壓蓋填料時，與軸等滑動部件之間的適應(yīng)性良好，具有泄漏少、密封性優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]結(jié)果，在通過有機(jī)纖維等纖維形成線時，通過找出需要的特性的優(yōu)劣與該極限氧指數(shù)的值之間的關(guān)系且適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行定義，則能夠提供具有壓蓋填料所需要的特性的線。
[0021]此時，如技術(shù)方案2，只要極限氧指數(shù)為22?26，則能夠提供進(jìn)一步強(qiáng)化技術(shù)方案I的結(jié)構(gòu)的所述作用效果的線。
[0022]根據(jù)技術(shù)方案3的實用新型，對扁平率f為f彡1.1的纖維加捻而形成的線以及使用該線的壓蓋填料，易于保持含浸材料，并且對f ( 2的纖維加捻而形成的線以及使用該線的壓蓋填料，能夠使應(yīng)力緩和變得足夠小，能夠確保以及維持密封所需要的應(yīng)力。
[0023]因此，若存在1.1彡f彡2的纖維，則能夠得到上述的作用效果即V “易于保持含浸材料”以及z“確保以及維持密封所需要的應(yīng)力”。另外，若1.1 < f < 2的纖維存在50%以上，則能夠突出地得到上述作用效果V、Zo
[0024]此時，如技術(shù)方案4那樣，若1.4<f < 1.6，則能夠強(qiáng)化上述作用效果V、z。
[0025]根據(jù)技術(shù)方案5的實用新型，由于存在具有I處以上的凹部的纖維，所以能夠在該凹部保持含浸材料。另外，由于使用包括具有I處以上的凹部的纖維的纖維構(gòu)成線，所以能夠提供實質(zhì)上發(fā)揮能夠保持含浸材料的優(yōu)點(diǎn)的線。另外，若具有I處以上的凹部的纖維為50%以上，則更突出地得到上述作用效果即w “能夠保持含浸材料的優(yōu)點(diǎn)”，由此優(yōu)選。
[0026]此時，如技術(shù)方案6，為了易于保持含浸材料，優(yōu)選凹部的深度為0.4 μπι以上。另夕卜，更優(yōu)選為0.6 μπι以上。
[0027]如技術(shù)方案7，使用的纖維可以包括丙烯酸類纖維，另外，如技術(shù)方案8，優(yōu)選丙烯酸類纖維為丙烯腈醋酸乙烯酯共聚物纖維。
【附圖說明】
[0028]圖1是表示單纖維的剖面形狀的剖視圖。
[0029]圖2是表示纖維的剖面形狀和扁平率的圖。
[0030]圖3是表示泄漏試驗裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0031]圖4是表示圖3的泄漏試驗部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖5是表示應(yīng)力緩和試驗機(jī)的示意圖。
[0033]圖6是表示摩擦試驗裝置的示意圖。
[0034]圖7是表示泄漏試驗以及摩擦試驗的各結(jié)果的圖表。
[0035]圖8是表示圖7所示的各試驗結(jié)果的坐標(biāo)圖。
[0036]圖9是表示扁平率與含浸率(rate of impregnat1n)及應(yīng)力緩和(stressrelaxat1n)之間的關(guān)系的圖表。
[0037]圖10是表不圖9所不的各關(guān)系的坐標(biāo)圖。
【具體實施方式】
[0038]下面，一邊參照附圖一邊說明本實用新型的線的實施方式。此外，下面，將極限氧指數(shù)簡稱為“L0I”。
[0039][第一實施方式]
[0040]第一實施方式的線的特征在于，其是將LOI為21?30的纖維加捻而成。S卩，纖維的LOI的值e滿足21彡e彡30的條件。
[0041]作為LOI的值e滿足21 < e < 30的條件的纖維列舉有丙烯酸纖維、丙烯酸類纖維、粘膠、纖維素、麻、棉、聚乙烯醇。
[0042]丙烯酸纖維包括由含有50重量％以上的丙烯腈聚合物形成的物質(zhì)。聚合物只要含有50重量％以上丙烯腈即可，可以是丙烯腈和能夠與丙烯腈共聚的不飽和單體形成的共聚物。
[0043]作為能夠與丙烯腈共聚的不飽和單體，可例舉:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸羥丙酯等丙烯酸酯；甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯等甲基丙烯酸酯；丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、苯乙烯、乙烯基甲苯、醋酸乙稀醋、氯乙稀、偏氯乙稀、溴乙稀、偏溴乙稀、氟乙稀、偏氟乙稀等不飽和單體等。
[0044]另外，作為共聚的單體，可例舉:對磺苯基甲代稀丙醚(p-sulfophenylmetallylether)、甲代稀丙橫酸(methallyl sulfonic acid)、稀丙橫酸(allyl sulfonicacid)、苯乙稀磺酸(styrenesulfonic acid)、2_丙稀酰胺_2_甲基丙磺酸(2-acryIamido-2-methylpropane Sulfonic acid)、以及它們的喊金屬鹽等。
[0045]另外，在調(diào)整所述纖維的LOI值e時，能夠使用使所述纖維在溫度200°C至400°C的空氣環(huán)境中暴露I個小時至10個小時的方法。
[0046]接著，說明纖維的扁平率。
[0047]如圖1、圖2所示，構(gòu)成第一實施方式的線的纖維(單纖維)s包括扁平率定義為f=1.1?2的纖維，其中扁平率為在相互平行的兩條直線L1、L2夾持纖維剖面的狀態(tài)下的兩條直線L1、L2彼此之間的間隔的最大值a除以最小值b而得到的值。
[0048]S卩，在具有圖2所示的蠶豆?fàn)畹钠拭嫘螤畹睦w維s的情況下，相互平行的兩條直線L1、L2之間的間隔中的最大值為a，最小值為b。并且，此時的扁平率f= (a/b)。
[0049]只要存在上述的扁平率f滿足1.1 < f < 2的纖維，就能夠得到上述作用效果V、z，只要1.1 < f < 2的纖維存在50%以上，就能夠明顯地得到上述作用效果v、z，因此更優(yōu)選。
[0050]例如，在構(gòu)成線Y的纖維數(shù)為100根的情況下，扁平率f滿足1.1 < f < 2的纖維為50根以上。此外，若扁平率f被定義為f = 1.4?1.6，則更好。
[0051]如圖2所示，形成線的纖維(單纖維)s包括剖面形狀具有I處以上的凹部I (蠶豆?fàn)?的纖維。若存在具有I處以上的凹部I的纖維，則能夠?qū)嵸|(zhì)得到上述作用效果W，并且若具有I處以上的凹部的纖維存在50%以上，則能夠明顯地得到上述作用效果W，因此優(yōu)選。
[0052]纖維s的剖面形狀可以呈葫蘆形等，凹部I具有2處以上。如圖2所示，為了通過凹部I有效保持含浸材料，優(yōu)選凹部I的深度h彡0.4 μ m。更優(yōu)選h彡0.6 μ m。
[0053]雖然省略了圖示，但是在沒有凹部(凹入)的剖面形狀的纖維中，扁平率f滿足l.0SfSl.7，剖面形狀僅由曲線形成。另外，蠶豆?fàn)畹染哂蠭處以上凹部的剖面形狀的纖維的扁平率f滿足1.1彡f彡4，其中大多滿足1.2彡f彡1.7。
[0054]纖維(單纖維)s的剖面的直徑為17±3 μπι，長度為128±20 μπι。另外，纖度為2旦尼爾。對纖維進(jìn)行紡紗而形成的單紗，通過90回/m的初捻(下?lián)? )，其重量為0.Hg/mo捻制3根單紗而形成的線通過40回/m的復(fù)捻(上撚9 )，其重量為0.43g/m。另外，通過由8根線形成的方形編織(square braid)、由16根線形成的圓形編織(round braid)、由32根線形成的交錯編織(interlocking braid)等形成填料編織品(壓蓋填料)。
[0055]關(guān)于含浸，如下進(jìn)