棉线编织胶管结构设计
橡胶胶管的配方设计要点
橡胶胶管的配方设计要点胶管各胶层胶料的配合原则，首先应根据工作层的（与介质直接接触的胶层）的性能教求而选配；至于其他各胶层，则以相应的使用性能和工艺特点进行配合。
举例如下：1.电绝缘胶管（1）胶管选择：选非极性橡胶，例如天然橡胶，丁基橡胶，乙丙橡胶，硅橡胶都可用。
选用的橡胶应注意洁净，防止混入禁书杂质。
在胶料的配合中含胶率应适当提高。
（2）硫化体系：以低硫（磺）配合为宜，其中促进剂以噻唑类（如M,DM）的绝缘效果较好。
（3）补强剂及填充剂：在黑色胶管中，以选用低结构的炭黑为宜，用量不宜过多；填充剂配用陶土粉，滑石粉，云母粉以及碳酸钙等，都有较好的耐电性能。
若不使用炭黑，选用上速无机填料制成的浅色胶管，可获得更为理想的电绝缘效果。
字串12.耐油胶管：(1)胶种的选择对耐油胶管选用橡胶的原则，应是与输送油类的溶解度参数差距愈大愈好。
通常情况下，多以丁腈橡胶为主，或与适量的氯丁橡胶并用，也采用与其他高分子聚合物并用，以获得较好的耐油性能。
氯醚橡胶是一种具有良好的耐老化耐油类耐溶剂的胶种，因此可用来制造要求更高的耐油胶管。
(2)硫化体系：对采用丁腈橡胶配合的耐油胶管胶料，其硫化体系通常以低硫配合效果较好；在丁腈橡胶与氯丁橡胶并用的配方中，若氯丁的使用比例大于大于丁腈时，应根据氯丁橡胶的硫化系统配合为好。
氯醚橡胶适用的硫化剂和活化剂有乙烯基硫脲（NA-22）,二硫化吗啡啉，红铅，二乙基二硫代氨基甲酸锌（ZDC）等多种。
(3)补强及填充剂：通常选用高耐磨炉黑，或与半补炉黑并用，用量一30－50份为宜。
外层胶配方中以半补炉黑为主，用量也适当减少。
一般情况下，当补强剂的补强性能越大，其硫化胶抗溶胀性能愈优，耐油性能也有提高。
因此，在耐油胶管的胶料配方中，在不影响其性能的前提下，补强剂和填充剂的用量在一定范围内科适当增加。
(4)软化剂：在耐油胶管的胶料中，使用的软化剂品种应考虑不溶于被输送介质及无加速橡胶老化的作用。
棉线编织胶管国标比较
性能要求
技术标准
氧气胶管
适用于焊接和切割输送氧气。
GB1187-81
乙炔胶管
适用于输送乙炔气体。
输油棉线编织胶管
供输送汽油、煤油、柴油、机油、其他矿物油类。
输酸碱棉线编织管
供输送浓度在40%以下的常温稀酸碱用。
GB1186-81
空气棉线编织胶管
适用于输送压缩空气和惰性气体。
HG4-405-75
输水棉线编织胶管
供输送常温水用。
HG4-405-75
耐蒸汽棉线编织管
供输送4公斤/厘米以下的蒸汽和热水
HG4-1458-82
喷雾胶管
供农业、林业装在喷雾筒和高压喷雾机上用。
GB2552-81
刹车Байду номын сангаас管
用于汽车制动系统作刹车导管，亦适用于离合器液压操纵胶管。
HG4-1022-77HG4-1023-77
干粉消防胶管
使用温度-30-80℃胶管在非工作状态，可卷成盘状，放在消防车上。
XX-011-82
胶管加工技术
胶管的品种
• 编织胶管
以各种线材（纤维或金属丝）作为骨架层材料，经编织而制成的胶管，称 之为编织胶管。 编织胶管和结构，根据骨架材料的不同，可分为纤维编织和钢丝 （或者 其它金属线材）编织两种。 （1） 纤维编织胶管：由内胶层、纤维 （棉线或它纤维线材）编织层和外胶层组成。 编织层为多层时，中间可加中胶层或者黏合 胶浆。 （2）钢丝编织胶管：钢丝编织胶管是 由内胶层、钢丝编织层和外胶层组成。编织 层为多层时，各编织层之间一般都采用中胶 层结合。
胶管的成品检验
（1）解剖试验
为了解胶管产品的质量情况，一般要从正常产品中，按照标准规 定抽取一定量的样品，对内、外胶层进行拉伸强度、耐化学药品、耐 温度等性能和骨架层与橡胶层、骨架层之间黏合强度等进行测定。
（2）整体使用性能试验
主要包括胶管耐压试验、胶管脉冲试验、耐真空度试验、耐老化 试验、胶管耐液体试验、胶管整体强度和试验、胶管耐压扁试验、弯 曲试验、低温弯曲试验。
硫化是使橡胶与骨架层之间产生极高的粘合强度，使其成为一个 整体的重要工艺，是保证产品质量的重要环节。
硫化条件：
一般由于胶管是在一定压力条件下工作，并且胶管结构属于细而 长的产品，因此，胶管产品的硫化压力比较重要。它可以提高胶管中 胶层与骨架层的粘合强度，增加胶层的致密性， 胶管的硫化温度和时间的确定也是保证粘合强度和各项物理机械 性能的必要条件。
胶管的硫化
硫化加压的方式
（1）包水布加压 胶管包水布加压是最普遍的方法，主要特点是不受 管径、长度限制，在胶管外表面缠包水布，用手工和机械方法控制压 力，方法简单，但要耗用大量面料，并且胶管成品表面会留下明显布 痕，影响外观质量。 （2）介质加压 胶管在硫化罐中采用直接蒸汽或过热水硫化，靠饱和 蒸汽压力硫化。 （3）包铅加压 包铅加压硫化是根据金属铅与橡胶的热膨胀系数的差 异，通过铅层在硫化温度下对胶管产生较大的压力，使管体结构更加 致密，同时使胶管表面光滑、平整。主要用于大长度无芯及软芯编织、 缠绕胶管。 （4）胶管缠包硫化新工艺 用聚酯薄膜代替传统的包水布作为胶管硫 化时的外层加压材料。 特点：工艺简单，适应所有规格胶管、设备投资小、成本低、制得 的胶管成品整体致密性好、外观光滑平整。
胶管基本常识介绍
• 谢谢大家！
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• 氯丁胶：氯丁胶的强伸性与天然胶相似，属自补强性橡胶，有良好的耐老 化性能，优异的耐燃性，耐油性低于丁腈优于其它通用橡胶，有导电性， 耐水性佳，有良好的粘合性；低温性，贮存稳定性差。
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常用生胶性能 • 丁腈胶：丁腈胶的性能随丙烯青含量聚合方法的不同而改变，耐油性能仅
次于聚硫、丙烯酸酯和氟胶，未经补强填充的硫化胶没有使用价值。丙烯 青含量越高耐油性能越好，低温性能越差。
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汽车胶管常用橡胶材料的比较
种类 材料名称
加油胶 管
丁晴+聚氯乙烯 丁晴+氯磺化聚乙烯 氯醇橡胶
氟胶+氯醇 氟胶+氟树脂+氯醇
变速箱 油冷却 胶管
涡轮增 压胶管
丙烯酸酯橡胶 氯磺化聚乙烯
三元乙丙+氯丁橡胶
硅橡胶
乙烯丙烯酸酯橡胶
氟橡胶R+CSM ECO FKM+ECO FKM+THV +ECO ACM CSM EPDM+CR VMQ AEM FKM+VMQ
冲击及屈挠性能好。生产效率高。
D、针织胶管： 以棉线或其它纤维作为骨架层材料，经针织而制
成的胶管，称为针织胶管。 特点：由针织线沿着与轴成一定的角度交织在内
管坯上，其交差点比较稀疏，一般都以单层结构组 成，因此管体更显得轻便柔软，弯曲性能好，但局 限于工作压力不高的场合使用。
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无加强层胶管的结构
性能比较
欧Ⅱ以下渗透排放， 欧Ⅱ以下渗透排放，耐热一般 欧Ⅲ以下渗透排放，耐热好 欧Ⅳ以下渗透排放，耐热好 欧Ⅳ以上渗透排放，耐热好
原来橡胶胶管配方设计是这样的
原来橡胶胶管配方设计是这样的橡胶胶管是一种应用广泛的橡胶制品，用于输送各种流体，如水、油、气体等。
橡胶胶管的配方设计是一个非常重要的工作，它直接影响到胶管的性能和品质。
下面将介绍橡胶胶管配方设计的一般步骤和要点。
橡胶胶管的配方设计首先需要明确产品的使用要求和性能指标。
根据不同的应用环境和使用条件，选择适当的橡胶材料和添加剂。
一般来说，橡胶材料分为天然橡胶和合成橡胶两大类，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯化聚乙烯橡胶等。
对于不同的介质和温度条件，选择合适的橡胶材料是至关重要的。
在橡胶胶管的配方设计中，橡胶材料是基础，但单独的橡胶材料并不能满足产品的性能要求，需要添加一些辅助剂。
其中，最重要的添加剂是增强剂和助剂。
增强剂主要作用是增加橡胶的强度、硬度和耐磨性，常用的增强剂有碳黑、硫化剂等；助剂则是为了改善橡胶的可加工性和加工性能，如稳定剂、塑化剂等。
在选择和使用添加剂时，需要根据产品的性能要求和使用条件进行合理的配置和调整。
另外，配方设计还需要考虑到橡胶胶管的耐腐蚀性和耐老化性。
对于输送特定介质的胶管，需要选择具有一定耐腐蚀性的橡胶材料，并添加一些耐腐蚀剂。
此外，胶管在使用过程中会受到氧化、光照、温度等因素的影响，会导致老化现象。
因此，需要添加一些防老化剂和抗氧化剂，提高橡胶胶管的使用寿命。
橡胶胶管的配方设计还需要根据加工工艺来进行优化和调整。
橡胶材料和添加剂的选择和配置，会对橡胶的可加工性和加工性能产生影响。
因此，在配方设计时，需要结合实际生产工艺，选择适合的橡胶材料和添加剂。
总的来说，橡胶胶管的配方设计是一个非常复杂的工作，需要综合考虑产品的使用要求、性能指标、加工工艺等多个方面的因素。
只有通过合理的配方设计，才能制造出性能优良的橡胶胶管。
同时，配方设计也是一个不断优化和改进的过程，在实际生产中需要不断进行试验和实践，根据实际情况进行调整和改进，以满足市场需求和用户的要求。
棉绳Y形胶布法固定普通型鼻肠管
图 1 氧气湿化瓶干燥盘实物图
3 优点 湿化瓶放置稳当 ,不易倾倒 ,避免再次污染及破损 。瓶口
倒置可有效防止各种污物进入瓶内 。湿化瓶悬空晾干 ,空气 流通 ,干燥Байду номын сангаас间缩短 ,不易滋生细菌 。湿化瓶 、氧气流量表 、通 气管集中放置 ,取拿方便 。产品为不锈钢材料制作 ,表面光 滑 ,清洗消毒方便 。
量记录置管长度 ,对照组采用传统棉绳系线法固定鼻
肠管 ,即用长约 50 cm 棉线双重系结固定露出患者鼻 孔处的鼻肠管 ,将两端系绳经耳廓上缘绕过枕后在面
颊部打一活结 ,松紧度以一指为宜。观察组采用棉绳
Y 形胶布法固定鼻肠管 ,即在棉绳系法基础上 ,取约 3
cm ×6 cm 棉质胶布 ,用剪刀将胶布较窄端剪出一个长
·61 ·
3 讨论 胃部手术后提倡早期应用肠内营养 ,不仅可以缩
短患者肠道通气时间 、减少静脉补液量 、减少患者费 用 ,对需要长期禁食及手术后高分解代谢的患者 ,保 证能量供给 ,纠正负氮平衡 ,保持肠黏膜细胞结构与 功能的完整性 ,防止细菌移位所致的肠源性感染[3] 。 鼻肠管为胃癌术后肠内营养最主要的途径 , 复尔凯 普通型 C H10 鼻肠 管管 径细 , 该 管 内 径 2. 0 ～ 2. 4 mm ,长 130 cm 。主要材料为聚氨酯 ,内有不锈钢引 导钢丝 ,不依托胃管直接置入 。管体柔软易弯曲 ,对 鼻腔 、咽喉刺激小 。管道末端圆滑 ,可防止损伤胃肠 道黏膜并有多个侧孔 ,避免发生管道堵塞[4] ,最长保 留时间 42 d 。但因管径光滑 、细 ,易随着患者咳嗽 、恶 心 、呕吐 、活动等腹内压和胸内压增高而移位 、脱出 。 一旦移位和脱出至吻合口上方 ,应用肠内营养会造成 吻合口或残胃张力过高 ,不利于吻合口处血液循环 , 影响愈合甚至发生吻合口瘘 、腹膜炎 。滴注肠内营养 液时应反复强调肠内营养的意义及重要性 ,指导患者 及家属妥善保护好营养管 ,防止滑脱及扯脱[5] ,是肠 内营养护理的一个重要方面 。
高强聚酯（涤纶）浸胶线在胶管中的应用纤维线是胶管生产中使用较为
高强聚酯（涤纶）浸胶线在胶管中的应用纤维线是胶管生产中使用较为普遍的骨架材料，其作用主要是提高胶管的耐压强度和钢度。
采用纤维线编织（或缠绕）的胶管具有管体轻柔软，承压强度高，弯曲性能好，作为骨架材料的线材强度可得到充分利用等优点。
所以在胶管设计中，选用适宜的纤维线作为骨架材料对软管的技术、经济指标达到用户需求就显得尤为重要。
一、棉线和粘用人造丝的使用以前，我国胶管生产厂管在制造编织（或缠绕）胶管时，所用骨架材料均为棉纤维，如21S/4 x 3、21S/3 X 3、21S/2 X 3等规格的棉线，性能指标见表1。
由于棉线的加工比较方便，且与橡胶的粘合较好，因此在中、低、压纤维编织（或缠绕）的胶管中使用较为普遍。
但棉纤维的比重大、强度低、线轻粗，编织（或缠绕）的胶管外径尺寸大，与同口径同一压力级别的国外胶管产品相比，显得笨重，而且承压强度低，很难进放国际市场。
随着胶管行业的不断发展，对所选用的骨架材料的性能也提出更高的要求。
各生产厂家也在寻找新的纤维材料取代棉线。
表1 棉线的规格和性能而合成纤维的强力人造丝因具有强度高、延伸率小以及耐热、耐疲劳和尺寸稳定性好等优点，很快被各胶管厂家采用。
由于强力人造丝比棉纤维的线轻细、比重小、弹力高、强度大，使用后不仅可降低骨架层厚度，减少外胶用量，使成品更轻巧柔软，胶管的承压强度也大大的提高，缩小了与国外同类产品的差距，使我国的胶管纷纷打入了国际市场。
而且还节省了大量的棉纤维和生胶，带来可观的经济效益。
但人造丝表面光滑，直接使用线层易移位，难以控制和操作，而且很难与橡胶粘合，需经浸浆处理后才能使用，以提高与橡胶的粘合性能和可操作性。
常用粘胶强力人造丝的规格、结构和性能列于表2。
表2 常用粘胶强力人造丝的规格、结构和性能粘胶强力人造丝的使用，可以说推动了胶管行业的技术发展。
但在胶管生产工艺上没有明显的优越性，只解决了棉纤维材料的代用问题。
因为最初所用人造丝表面未进行浸胶处理，生产厂家在使用时须依靠浸涂胶浆来提高附着力，解决骨架层的粘着问题和线层移位。
特种胶管的胶料配方设计
特种性能胶管各胶层胶料的配合原则，首先应根据工作层的（与介质直接接触的胶层）的性能教求而选配；至于其他各胶层，则以相应的使用性能与工艺特点进行配合。
举例如下：1.电绝缘胶管（1）胶管选择：选非极性橡胶，例如天然橡胶，丁基橡胶，乙丙橡胶，硅橡胶都可用。
选用的橡胶应注意洁净，防止混入禁书杂质。
在胶料的配合中含胶率应适当提高。
（2）硫化体系：以低硫（磺）配合为宜，其中促进剂以噻唑类（如M,DM）的绝缘效果较好。
（3）补强剂及填充剂：在黑色胶管中，以选用低结构的炭黑为宜，用量不宜过多；填充剂配用陶土粉，滑石粉，云母粉以及碳酸钙等，都有较好的耐电性能。
若不使用炭黑，选用上速无机填料制成的浅色胶管，可获得更为理想的电绝缘效果。
2.耐油胶管：(1)胶种的选择对耐油胶管选用橡胶的原则，应是与输送油类的溶解度参数差距愈大愈好。
通常情况下，多以丁腈橡胶为主，或与适量的氯丁橡胶并用，也采用与其他高分子聚合物并用，以获得较好的耐油性能。
氯醚橡胶是一种具有良好的耐老化耐油类耐溶剂的胶种，因此可用来制造要求更高的耐油胶管。
(2)硫化体系：对采用丁腈橡胶配合的耐油胶管胶料，其硫化体系通常以低硫配合效果较好；在丁腈橡胶与氯丁橡胶并用的配方中，若氯丁的使用比例大于大于丁腈时，应根据氯丁橡胶的硫化系统配合为好。
氯醚橡胶适用的硫化剂与活化剂有乙烯基硫脲（NA-22）,二硫化吗啡啉，红铅，二乙基二硫代氨基甲酸锌（ZDC）等多种。
(3)补强及填充剂：通常选用高耐磨炉黑，或与半补炉黑并用，用量一30－50份为宜。
外层胶配方中以半补炉黑为主，用量也适当减少。
一般情况下，当补强剂的补强性能越大，其硫化胶抗溶胀性能愈优，耐油性能也有提高。
因此，在耐油胶管的胶料配方中，在不影响其性能的前提下，补强剂与填充剂的用量在一定范围内科适当增加。
(4)软化剂：在耐油胶管的胶料中，使用的软化剂品种应考虑不溶于被输送介质及无加速橡胶老化的作用。
在满足工艺要求的情况下，其用量尽可能的减少。
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棉线编织胶管 项
目 设 计 任 务 书
项目名称： 棉线编织胶管设计 项目性质： 设 计
系 名 称： 化学工程系
专 业： 高分子材料应用技术
班 级： 高分子1431班 指导教师： 屈 超
学生姓名： 李 强 目 录 一、项目名称：棉线编织胶管设计 ........................................................................................ 1
二、毕业专题（设计）主要内容............................................................................................. 1
三、 计划进度 ............................................................................................................................... 1
四、项目设计报告 ........................................................................................................................ 1
（一）概述 .............................................................................................................................. 1
1． 用途 .......................................................................................................................... 1
2． 趋势 .......................................................................................................................... 1
（二）设计要求..................................................................................................................... 1
1． 设计目的 ................................................................................................................. 1
2． 设计器材 ................................................................................................................. 2
3． 设计原则 ................................................................................................................. 2
4． 设计结构及作用 .................................................................................................... 2
5． 骨架材料的要求 .................................................................................................... 2
6． 胶管部件尺寸的选择........................................................................................... 2
7． 耐压强度的计算 .................................................................................................... 3
8． 施工计算及验证 .................................................................................................... 4
9． 施工设计表 ............................................................................................................. 4
10． 工艺流程 ............................................................................................................... 5
11． 结构简图 ............................................................................................................... 5
五、 总结 ........................................................................................................................................ 6
六、参考文献 ................................................................................................................................. 8
七、原始数据记录 ........................................................................................................................ 8 第 1 页
一、项目名称：棉线编织胶管设计 二、毕业专题（设计）主要内容： 掌握胶管的组成、胶管的结构设计程序和方法。熟练了解胶管的几种成型方法；了解胶管的质量问题及改进措施。 三、计划进度：
四、项目设计报告 （一）概述 1．用途 通常都用于在正压和负压条件下输送或抽吸各种气体、液体、粘流体和粉粒状固体的等物料。广泛应用于农业生产及交通各部门，在不同压力下输送固体、液体或气体介质；适用于常温条件下输送水及其他中性液体。 2．趋势 胶管生产的发展趋势为无接头、大长度、大口径、高耐压。胶管的生产与研发应向着不断改进工艺、改进骨架材料、扩大使用新型高分子材料方面去发展。 （二）设计要求 1．设计目的 1）提高自主学习能力 2）掌握胶管的设计步骤 3）学习胶管的基本程序和方法 4）学会胶管结构设计计算能力
日期 任务进度 10月24日 接收信息，进行设计胶管的相关准备，制定计划进度 10月25～26日 查阅橡胶工业手册，找出相关数据并进行小组讨论 10月27～28日 带入数据并进行相关公式计算 10月31～11月1日 验证相关数据是否符合符合要求 11月2日 再次回顾，寻找并记录出各个数据的出处 11月3日 整理数据，校正资料，查找不足 11月4日 写出总结并检查其中不足 11月5日～11月9日 再次核对信息内容，准确无误，上交资料 第 2 页
2．设计器材 笔、练习本、电脑、计算器、橡胶工业手册。 3．设计原则 1) 胶管的使用条件，以确定骨架材料及结构。 2) 应考虑产品标准根据各类胶管所需技术要求进行设计。 3) 所用原材料必须满足技术要求、并保证来源充足，成本低； 4) 设备合理，生产效率高； 5) 既要保证产品质量也要有较高的经济收益。 4．设计结构及作用：
5．骨架材料的要求——(橡胶工业手册第一分册，1107页) 1) 具有足够的强度 2) 高温稳定性好 3) 对输送介质的抗耐性好 4) 对橡胶的粘合性能好
6．胶管部件尺寸的选择 1）已知：
结构 作用 内胶层 支撑管体，保护管体 骨架层 承受压力，也是其增强层 外胶层 保护骨架及管体
名称 数据结果 胶管层数 1 胶管内径内d 10mm
胶管工作压力P 2.8Mpa 第 3 页
2）查资料： 续表： 线径d0 0.7mm 橡胶工业手册第五分册，302页，表2-3-10 伸长率 10% 橡胶工业手册第五分册，302页，表2-3-10 修正系数C 0.95～1.25，取1 橡胶工业手册第五分册，347页，公式2-5-23 3）计算可得 名称 计算公式 取值结果 编织角度修正系数1C
sin
4454sin 1
编织松紧修正系数2C
0.85～0.9 0.9
棉线长度伸长修正系数3C
1 1.1
编织不均匀度修正系数4C 1n1－－A
0.96
7．耐压强度的计算 mm 14.37.018.1210di20内胶厚内径计D
Mpa141.113.1496.09.0132478735.0Nni2222321242CCDCCKPBB
计
3c58.214c＞P
PB
名称 数据结果 来源 安全系数 3 橡胶工业手册第五分册，295页，表2-2-20 锭×根 24×3 胶管內胶厚 1.8mm 橡胶工业手册第五分册，286页，表2-2-1 单根线强度KB 78N 橡胶工业手册第五分册，302页，表2-3-10