橡膠軟管制造工藝研究

劉天中，仲亮

(南京七四二五橡塑有限責任公司，江蘇 南京 210028）

橡膠軟管具備清洗容易、使用壽命長、吸濕性低、透氣性低等優點，同時橡膠軟管也可以實現一定的透明度，能視覺監測溶液的流動，還具備高溫消毒、高壓滅菌的優勢。因此，在工業生產和社會生活中，橡膠軟管得到廣泛應用。橡膠軟管的制造材料，已經由橡膠延伸到塑料，大部分膠管的內襯層、外覆層等，均采取熱塑性的塑料制成。膠管增強材料已經由合成的纖維代替原有的棉線和棉布，高強度的鋼絲也被增加到液壓膠管中，由此可知，新技術和新工藝的應用使我國的橡膠軟管制造業發展更快。

1 軟管的型別

依據軟管制造的工藝，可將橡膠軟管分為以下幾種型別，A型軟管：是經硬芯法制造出來的軟管，能實現控制軟管內徑尺寸的目的；B型軟管：采取軟芯法制造出來的軟管，其目的是為了控制軟管的內徑尺寸；C型軟管：軟管的制造方法為無芯法；D型軟管：通過擠出方式制造的柔性塑料軟管。

2 橡膠軟管制造的工藝

橡膠軟管制造的工藝有三種，具體內容為如下。

2.1 無芯法

無芯法制作的軟管有纏繞增強的塑料抽吸軟管和排輸軟管兩類，內膠層按照膠管的內徑，其壓出的長度超過300 m。通過設備將其壓出后，經冷喂或者熱喂（喂料為塊狀或者條狀的膠料）擠出后，制成膠管。另外，冷膠料通過膠條自混煉車間內的錐形螺桿壓出機直接壓出，再喂入小型的開煉機內，獲取的熱膠料通過膠條的形式，喂入相同的壓出機壓出內膠。內膠冷卻放置后，把纖維材料纏繞于外部，將增強層膠管經直角機頭壓出機后包覆其外膠層，再包覆一層樹脂后硫化。經無芯法制造出來的膠管有輸水膠管、空氣膠管和園藝膠管等通用膠管。制造中纏繞選擇纖維線，可不通過合股[1]。

2.2 硬芯法

采取硬芯法制作工藝，可制造出以下兩種橡膠軟管。一是夾布膠管：此種膠管屬于機械包纏而成的膠管類型，其制作機械為三輥成型機，輥中心在等邊三角形角上，底部由2個輥子組成。制作此種膠管的方式是壓出膠層后，待其冷卻，再用氣筒將其吹脹，最后將其套于硬芯上即可。硬芯的截面呈圓形，硬芯的外徑就是膠管標稱的內徑，制作小直徑膠管時，硬芯為鋼質材料，而制作大直徑膠管，硬芯為輕質合金材料，方便移動。織物補強層通過條形縱向直接引入三輥成型機，紡織織布需先經壓延機進行擦膠后，才能按照規定直接裁剪為條形，再將形成擦膠的膠布條用搭接緊密連接，以此形成長膠布條，增加膠管自身的曲撓性。沿著膠管縱向進行外膠鋪放，把外膠放在機械上，用輥子直接壓實后，可經輥子為膠管纏上一層尼龍水的包布，最后將其硫化，硫化后需給膠管脫管芯和解水包布，切管頭后即可將膠管送去檢驗。二是液壓膠管：主要通過鋼絲編織（或纏繞）的方式制造的膠管，通過硬芯法能有效控制膠管的內徑尺寸和鋼絲編織（或纏繞）的角度。此種膠管的內膠可通過充氣的方式，直接套在硬芯上，內膠層經擠出后套于硬芯上，再用編織機（或纏繞機）直接在膠管的內膠層編織一層鋼絲增強層（或纏繞層）。按照工作壓力的大小，可采取一層或者多層的鋼絲編織（或纏繞）硬芯法[2]。

2.3 軟芯法

軟芯法主要綜合了鋼絲編織增強法和模制長膠管制造法兩種方法的優勢，軟芯的制作材料用尼龍，制成軟芯尼龍棒，也可用EPPM，將其制成橡膠棒，并在中間增加鋼絲，防止橡膠棒變形。模制的長膠管內徑可超過300 m，通過設備將其壓出后，經冷喂（喂料為條狀的膠料）后，包樹脂實施硫化。液壓系統下的膠管，工作壓力不大時選用纖維作增強層材料，工作壓力大時則選用鋼絲。軟芯法膠管的制作流程與硬芯法基本類似，但是軟芯法生產的膠管長度，比硬芯法生產的膠管長很多。而與硬芯法制作工藝不同的地方在于，軟芯法膠管的內膠層是通過擠出機在軟芯上直接擠出來的，再實施編織和包外膠層，將膠管全面實施尼龍水包布纏繞后硫化，最后去掉水包布，脫芯便可得到軟芯膠管[3]。

3 其他膠管及其制作方法

3.1 手工制作膠管

手工膠管適用于土木及建筑工程，手工制作膠管指的是在膠管的制作過程中，有部分工序是通過手工完成的膠管類型，其采用紡織物及簾線的增強層，設備成型的每層增強層采取手工鋪放，輥壓后可旋轉膠管，再繞上去鋼絲螺旋線，以防止抽吸時發生塌癟。近海停泊及海上輸油等所需的膠管，是大口徑類型，尤其是海上的輸油膠管，其內徑極大，使用的條件比較苛刻，要求的制造工藝及生產設備較高，可實施硬芯法制造，通過自動化的加工設備，鋪放內膠層和織物簾線等，大大縮減工藝制造時間[4]。

3.2 汽車膠管

汽車膠管指的是汽車上的膠管，本文簡單介紹幾種汽車膠管：一是“拆布”式的波紋膠管：經2個金屬的模具直接模壓的純膠管，此種膠管需采取措施，待其硫化時施加一定的低負壓，幫助膠管成型；二是異型管，主要用于汽車的散熱器，此種膠管需參照汽車的型號進行制作，從而得出正確的形狀、彎曲度，異型管有內膠，并具備耐熱的性能，通過膠管針織機可制造補強層，外膠層則是直接覆蓋橡膠膠料而成。成型膠管需套在模具上，待其定型后直接進行硫化，硫化完畢再從模具上拆下。汽車膠管還包括吸引膠管、耐壓吸引膠管、液壓制動軟管、氣壓制動軟管、動力轉向軟管和空調軟管等類型。

3.3 帆布膠管

帆布膠管指的是消防用的水龍帶，其管體是通過圓織機織出的長紡織物，其織物套為圓形，其經線是經向的走向，緯線依據圓周的方向，與經線編制在一起，也可在緯線內編織鋼絲螺旋線，以增強帆布膠管的韌性。帆布膠管通過圓織機紡織出一層織物套，其內膠層一般為壓出，能實施半硫化。也可把未經硫化的內膠層穿到織物套內，再把膠管伸直展開夾住端部，放入空氣，以此使其在硫化中能壓起內膠層，并將內膠層擠進織物層中[5]。

綜上所述，橡膠軟管可用于石油和燃油等液壓流體的輸送，也是工業建筑中常用的軟管之一，與硬管相比，橡膠軟管具備可彎曲性。工業級的橡膠軟管，如介質為氣、油、化學品和水等膠管，其均有內膠、外膠及中間層，中間層以編織為主，能強化橡膠軟管的強度。橡膠軟管的制造工藝主要有無芯法、硬芯法和軟芯法三種方式，每種制造工藝下的橡膠軟管，均具備自身的優勢和特點，橡膠制造廠需借鑒國外先進的橡膠軟管制造工藝，并結合我國的市場需求，選擇最佳的制造方式，以迎合客戶需求，實現橡膠軟管制造業的可持續發展。

[1]梁西正，白鵬，王維相橡膠軟管制造工藝綜述[J].世界橡膠工業 ,2014，41(2):34～39.

[2]白鵬，王維相. 橡膠軟管膠料壓出工藝和硫化技術進展[J]. 原材料，2012，27(11):205.

[3]張虹，姚健. 高壓鋼絲纏繞軟管設計與生產工藝[J]. 中國橡膠，2013，(15):182.

[4]徐慧，張彩瑩，羅延生，等. 海上漂浮輸油軟管拉伸與彎曲力學特性[J]. 油氣儲運，2012，(6):396.

[5]朱曉龍. 節能環保型橡膠軟管的內膠層配方設計[J]. 能源與節能，2014，(11):87.