阅读说明：本技术 一种双浮力消防水带及其制备方法 (Double-buoyancy fire hose and preparation method thereof ) 是由 陆忠跃 陆宋瑞 于 2020-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及消防救援器材技术领域内的一种双浮力消防水带及其制备方法,包括编织层和内覆自粘防渗漏层,所述编织层由密度0.95-0.96g/cm<Sup>3</Sup>的纤维材料编织而成,所述内覆自粘防渗漏层由密度为0.929-0.974g/cm<Sup>3</Sup>的EVA材料,经挤出吹模工艺形成筒状套管；所述内覆自粘防渗漏层粘接于所述编织层的内表面。本发明双浮力消防水带通过材料、结构的优化,使得消防水带更加轻便,灭火救援时可有效降低消防员的体能消耗,进一步提高消防救援速度。(The invention relates to a double-buoyancy fire hose and a preparation method thereof in the technical field of fire rescue equipment, and the double-buoyancy fire hose comprises a woven layer and an inner self-adhesive anti-seepage layer, wherein the woven layer is formed by coating a self-adhesive anti-seepage layer with the density of 0.95-0.96g/cm 3 The inner self-adhesive anti-seepage layer is woven by the fiber material, and the density of the inner self-adhesive anti-seepage layer is 0.929-0.974g/cm 3 The tubular sleeve is formed by the EVA material through an extrusion blow molding process; the inner self-adhesive anti-leakage layer is adhered to the inner surface of the woven layer. According to the double-buoyancy fire hose, the fire hose is lighter and lighter through optimization of materials and structures, physical consumption of firemen can be effectively reduced during fire fighting and rescue, and the fire fighting and rescue speed is further increased.)

一种双浮力消防水带及其制备方法

技术领域

本发明涉及消防救援装备技术领域，具体地，涉及一种双浮力消防水带及其制备方法。

背景技术

消防水带是用来运送高压水或泡沫等阻燃液体的软管，消防水带的两头都有金属接口或特殊材料接口，可以接上另一根水带以延长距离或是接上喷嘴以增大液体喷射压力和射程。

消防水带作为消防水的输送通道，在消防车到达火场后，消防员需要背负多盘消防水带进行消防水路的铺设，特别在一些消防车无法靠近的狭窄区域、高楼中以及森林火灾中，消防水带的重量无疑给消防员的体力消耗增加了巨大的负担。当前一盘25-80-20米长的普通消防水带重量是10kg左右，如每位消防员每人如负重3盘，则需背负总重30kg左右前行。如能减轻消防水带的重量，无疑如同百米赛跑远动员减轻鞋子或衣服的重量增加速度一样，降低消防员的负重耗能，保持体力的同时，还能提高救援灭火速度。

经现有技术检索发现，中国实用新型专利公开号为CN106287019A，公开了一种消防水带，它涉及消防器材技术领域。它包括带体和耐高温复合层；所述带体由涤纶长丝或涤纶纱混捻后通过圆织机编织构成，耐高温复合层由以下成分按重量百分比组成：三元乙丙橡胶50-60％、蛭石20-30％、增塑剂5-10％、粘合剂3-5％、石蜡1-3％；所述带体和耐高温复合层的厚度比为2:1。该实用新型就存在上述中的问题，消防水带过重。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种双浮力消防水带及其制备方法。

根据本发明提供的一种双浮力消防水带，包括编织层和内覆自粘防渗漏层，所述编织层由密度0.95-0.96g/cm³的纤维材料编织而成，所述内覆自粘防渗漏层由密度为0.929-0.974g/cm³的EVA材料，经挤出吹模工艺形成筒状套管；

所述内覆自粘防渗漏层粘接于所述编织层的内表面。

一些实施方式中，所述编织层的纤维材料包括聚乙烯纤维材料或聚乙烯纤维与涤纶的混合纤维材料。

一些实施方式中，所述编织层为平纹结构、斜纹结构、凹凸斜条纹结构或凹凸平条纹结构。

一些实施方式中，所述内覆自粘防渗漏层通过加热自粘工艺粘接于所述编织层的内表面，或者，

所述内覆自粘防渗漏层通过胶合剂粘接于所述编织层的内表面。

一些实施方式中，所述内覆自粘防渗漏层通过加热自粘工艺粘接于所述编织层的内表面上时，所述内覆自粘防渗漏层形成自粘状态的加热温度为85-98℃。

一些实施方式中，所述内覆自粘防渗漏层的厚度为0.02～2mm。

本发明还提供了一种双浮力消防水带的制备方法，包括如下步骤：

编织层制备步骤：选用密度0.95-0.96g/cm³的纤维材料形成经线和纬线，经线和纬线通过编织工艺形成编织层；

内覆自粘防渗漏层制备步骤：内覆自粘防渗漏层由密度为0.929-0.974g/cm³，VA含量为5-40％的EVA材料,经吹模方式形成筒状套管；

编织层与内覆自粘防渗漏层粘接步骤：将内覆自粘防渗漏层通过织入或穿入的方式附着在编织层的内表面，通过加热使内覆自粘防渗漏层达到自粘状态，控制适合温度保持3～5min，待内覆自粘防渗漏层充分渗粘于编织层上后，采用内压和加热方式完成编织层与内覆自粘防渗漏层的粘接；

烘干步骤：采用烘箱对编织层与内覆自粘防渗漏层粘接步骤形成的消防水带进行加热烘干后，再经冷却形成双浮力消防水带。

一些实施方式中，编织层与内覆自粘防渗漏层粘接步骤中，内覆自粘防渗漏层形成自粘状态的加热温度为85～98℃。

一些实施方式中，编织层与内覆自粘防渗漏层粘接步骤中，所述内压和加热方式为向消防水带内吹入空气或通入热水，吹入的空气温度为20-98℃，通入的热水温度为50～98℃。

一些实施方式中，所述烘干步骤中，加热烘干采用的加热温度为50～99℃。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明双浮力消防水带通过材料、结构的优化，使得消防水带更加轻便，灭火救援时可有效降低消防员的体能消耗，进一步提高消防救援速度。

2、本发明双浮力消防水带的整体结构密度小于水的密度，消防水带可漂浮于水上，在应急时可作为浮标在水中救人和发标记及信号等用途，当船舶或其他水上设备因泄漏、火灾等导致油污泄漏于水面上时，本申请的双浮力消防水带还可用作围油栏，为消防救援部队器材的多功能化提供保障方案。

3、本发明通过挤出吹膜工艺形成EVA材料的内覆自粘防渗漏层，一方面作为消防水带的内衬防渗漏层，另一方面利用自粘的作用，将其自身与编织层粘接为一体结构，无需再使用胶合剂等材料进行粘合，进一步降低了消防水带的重量，同时使得制作的消防水带更加环保。

4、本发明双浮力消防水带的制作工艺中，无论是内覆自粘防渗漏层形成自粘状态的加热温度，还是内覆自粘防渗漏层与编织层粘接时通入的空气或热水的温度，以及烘干时的加热温度，均未超过100℃，对各种化纤尤其是聚乙烯纤维丝的损伤几乎为零，能够确保消防水带产品中材料的特性，使得成型后的消防水带的力学等各项性能得以提高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明双浮力消防水带的结构示意图；

图2为本发明双浮力消防水带的制备方法流程示意图；

图3为本发明双浮力消防水带试验装置结构示意图；

附图中，相关标记为：

1-编织层，2-内覆自粘防渗漏层，3-消防水带，4-试验桶，5-辅助杆，6-砝码。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种双浮力消防水带，包括编织层1和内覆自粘防渗漏层2。编织层1作为消防水带的外层结构，选用为密度0.95-0.96g/cm³的单一纤维材料或混合纤维材料，纤维材料形成经线和纬线后，通过编织工艺形成编织层1。当编织层1的材料为单一纤维时，优选为聚乙烯纤维丝，聚乙烯纤维丝的相对密度为0.95～0.96g/cm³，可较好的满足使用要求。当编织层1的材料为混合纤维时，优选为涤纶丝包覆聚乙烯纤维丝形成混合包覆纤维材料，聚乙烯纤维丝作为芯线，增强编织层材料的强度与耐切割效果。虽然涤纶丝的密度1.38～1.40g/cm³，但通过用量的控制可使得与聚乙烯纤维混合后的密度仍然处于0.95～0.96g/cm³的区间内。内覆自粘防渗漏层2作为消防水带衬里结构，防止高压消防水的渗漏，其材料选择为EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)材料，通过挤出吹膜工艺成型为筒状套管。EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)作为内覆自粘防渗漏层2的材料，EVA的密度一般为0.929-0.974g/cm³，其密度同样小于1g/cm³。因EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)材料具有较佳的柔韧性与弹性，在-50℃下仍然具有较好的可挠性，透明性和表面光泽性，化学稳定性良好，抗老化和耐臭氧强度好，无毒性，提升了消防水带性能和实用性。内覆自粘防渗漏层2粘接于编织层1的内表面，从而形成消防水带的整体结构。其中，内覆自粘防渗漏层2与编织层1的粘接方法中包括使用胶合剂进行粘接，也包括不使用胶合剂而直接粘接。

因编织层1和内覆自粘防渗漏层2两者选用的材料密度均小于1g/cm³，即构成消防水带的两层结构中任何一层的结构密度都小于1g/cm³，使得本发明形成的消防水带的整体结构密度处于小于1g/cm³的状态。相对于现有技术中消防水带基本上选用聚氨酯层作为内衬层的结构，本发明的消防水带每米的重量降低了20％-40％。例如，一盘25-80-20m的消防水带，使用聚氨酯层作为内衬层的重量为8kg左右，而本申请中通过使用EVA材料作为内衬层，其消防水带的重量为5kg左右。为此，本发明消防水带的双浮结构可使消防水带更加轻便，灭火时可大幅降低消防员的体能消耗，进一步提高救援速度。同时，由于本发明消防水带的整体结构密度处于小于1g/cm³的状态，使得消防水带可漂浮于水上，在应急时可作为浮标在水中救人或发标记及信号等用途，当船舶或其他水上设备因泄漏、火灾等导致油污泄漏于水面上时，本申请双浮力消防水带还可用作围油栏使用，为消防救援部队器材的多功能化提供保障方案。

优选的，编织层1可为平纹结构、斜纹结构、凹凸斜条纹或凹凸平条纹结构中的任一种。特别的，编织层1为凹凸斜条纹或凹凸平条纹结构时，可有效提高编织层1的耐磨性能，延长消防水带的使用寿命。

实施例2

如图1-图2所示，本实施例2是在实施例1的基础上形成，通过优化内覆自粘防渗漏层的粘接方式，采用加热自粘工艺使内覆自粘防渗漏层与编织层粘接为一体，无需再使用胶合剂，进一步降低了消防水带的重量，同时使得消防水带更加环保。

EVA材料的内覆自粘防渗漏层2通过加热自粘工艺粘接于编织层1的内表面，具体的：将聚乙烯纤维丝或者涤纶丝与聚乙烯纤维丝混合的纤维丝形成的经线与纬线通过编织工艺形成筒体结构的编织层1；将EVA材料通过挤出吹膜工艺形成筒体结构的内覆自粘防渗漏层2；将内覆自粘防渗漏层2通过织入或穿入的方式贴合于编织层1的内表面；最后，通过加热将内覆自粘防渗漏层2形成自粘的粘合状态，内覆自粘防渗漏层2粘接于编织层1的内表面，保持一定的时间，再通过内压与加热以及烘干等步骤，使得内覆自粘防渗漏层2与编织层1之间的附着力大于等于20N/25mm，形成消防水带。

上述中，内覆自粘防渗漏层2通过织入的方式贴合于编织层1内是指：在内覆自粘防渗漏层2形成筒体结构后，在经线与纬线形成编织层1的过程中，部分经线和纬线编织时包覆于内覆自粘防渗漏层2，进而使内覆自粘防渗漏层2预固定于编织层1的内表面。此种结构可使内覆自粘防渗漏层2均匀贴附于编织层1的内表面，可最大程度地使内覆自粘防渗漏层2均匀地粘合于编织层1的内表面上，且由于内覆自粘防渗漏层2与编织层1的交互结合而大幅提高两者的粘合力，提升内覆自粘防渗漏层2的牢固度。

内覆自粘防渗漏层2穿入编织层1内是指：待编织层1形成筒体结构后，将筒状结构的内覆自粘防渗漏层2直接穿入编织层1的筒内，使内覆自粘防渗漏层2的外表面与编织层1的内表面相贴合。

通过加热自粘工艺使EVA材料的内覆自粘防渗漏层2粘接于编织层1的内表面，一方面作为消防水带的密封衬里层，实现防渗漏的作用，另一方面利用自粘作用，将其自身与编织层1粘接为一体结构，无需再使用其他胶合材料将两者进行粘接，不仅进一步降低了消防水带的重量，而且使得消防水带更加环保。

优选的，内覆自粘防渗漏层2的厚度为0.02mm～2mm。当内覆自粘防渗漏层2的厚度小于0.02mm时，会因过于薄而无法满足一定压力下的致密性，无法起到良好的防渗漏作用；当内覆自粘防渗漏层2的厚度大于2mm时，因层体过厚，不仅在与编织层1结合时的粘合力不好控制，增加工艺的控制难度，而且会增加消防水带的整体重量和硬度。

优选的，内覆自粘防渗漏层2选用VA(乙酸乙烯)含量为5-40％的EVA材料，特别的，选择VA(乙酸乙烯)含量为10～28％区间的EVA材料，具有较好的热熔粘合性和良好的涂层制品性能，更加适合本申请双浮力消防水带的结构特性。

实施例3

如图1-图3所示，本实施例3是在实施例1或2的基础上形成的一种双浮力消防水带的制备方法，包括以下步骤：

编织层制备步骤：选用密度0.95-0.96g/cm³的纤维作为编织层的材料，经编织工艺形成平纹、斜纹、凹凸斜条纹或凹凸平条纹中的任一种结构的筒状编织层。优选的，在本步骤形成编织层的过程中，可同时将内覆自粘防渗漏层通过织入的方式连接于编织层的内表面。

内覆自粘防渗漏层制备步骤：选用VA(乙酸乙烯)含量为5-40％，密度为0.929-0.974g/cm³的EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)材料，经挤压吹模工艺形成筒状套管结构的内覆自粘防渗漏层2。进一步优选的，EVA材料的相对密度为0.948g/cm³。内覆自粘防渗漏层2的外径与编织层1的内径基本匹配。内覆自粘防渗漏层2的厚度优选为0.02mm-2mm。

编制层与内覆自粘防渗漏层粘接步骤：通过织入或穿入的方式将内覆自粘防渗漏层2贴附于编织层1的内表面，通过加热至85-98℃，使内覆自粘防渗漏层2形成自粘的粘合状态，控制合适温度保持3-5min后，向消防水带内吹入空气或通入热水进行内加热和加压结合，使得内覆自粘防渗漏层2粘接于编织层1的内表面。其中吹入的空气温度为20℃-98℃的热空气，通入的热水温度优选为50℃～98℃。本步骤中，优选的，还包括对编织层进行脱油或溶剂处理的环节。此处，对编织层进行脱油或溶剂处理可包括通过织入方式附带有内覆自粘防渗漏层。通过加热自粘工艺使得EVA材料的内覆自粘防渗漏层2一方面作为双浮力消防水带的衬里层，实现防渗漏作用，另一方面利用自身具有粘合的作用，将自身与编织层1粘接为一体结构，无需再使用胶粘材料，进一步降低了消防水带的重量，同时使得消防水带更加环保。

烘干步骤：采用烘箱对由编织层和内覆自粘防渗漏层粘接步骤形成的消防水带进行烘干处理，其烘干加热温度控制在50～99℃，使编织层与内覆自粘防渗漏层在无胶粘材料的情况下形成双浮力消防水带产品。使用的烘箱优选为移动式烘箱。

本方法工艺制作的消防水带结构，经检验，其附着力大于等于20N/25mm，以及在70℃条件下实验168小时各项指标不低于实验前的75％为标准。

本方法制作的消防水带的双层结构中，任何一层的结构密度均小于1g/cm³，即内外两层均具有较好的浮力，相较于现有技术中的仅编织层为浮力层的消防水带，其浮力值提高了50％左右，拓宽了消防水带的功能和使用范围。试验方法及试验结果简述如下：

试验方法：两盘型号为20-65-20的消防水带3，一盘为本申请双浮力消防水带(标记为1号消防水带)，一盘为现有技术中单浮力层式消防水带(编织层为密度小于1g/cm³的聚乙烯材料，标记为2号消防水带)，采用相同型号的两试验桶4，试验桶中加入的水深均为300mm，试验桶4中设有辅助杆5。

试验过程：将1号消防水带和2号消防水带以整盘平放的方式分别置于试验水桶4中，两消防水带均为漂浮状态。通过逐渐增加砝码6的方式对两者的浮力值进行比较。

试验结果：当分别在1号消防水带和2号消防水带上加砝码至2000g时，1号消防水带仍为漂浮状态，2号消防水带缓慢下沉至试验桶底部；当在1号消防水带上加码至3000g时，1号消防水带开始缓慢下沉至试验桶底部。

需要说明的是，试验过程中的漂浮状态是指整盘消防水带高度方向上存有露出水面的部分即称为漂浮状态。

另外，本申请双浮力消防水带整流程制作工艺中，无论是内覆自粘防渗漏层形成粘合状态的加热温度，还是内覆自粘防渗漏层与编织层粘接时通入的空气或热水的温度，以及烘干步骤中的加热温度等等，均未超过100℃，而100℃以内的温度对各种化纤尤其是聚乙烯纤维丝的损伤几乎为零，因此能够较好的确保消防水带产品中材料的特性，使得成型后的消防水带的力学等各项性能得以提高。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。