專利名稱：用于撓性流體裝運容器的涂覆及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于運輸和容納大量流體，尤其是密度比海水密度小的流體，特別是淡水的撓性流體裝運容器(下面有時被稱作“FFCV”)，以及制造這種裝運容器的一種方法。
背景技術：
利用撓性容器來容納和運輸貨物尤其是流體或者液體貨物已經(jīng)為大家所公知。大家公知利用容器在水中尤其是海水中運輸流體。
如果貨物是密度比海水密度小的流體或者液態(tài)化的固體的話，就沒有必要使用剛性的散裝駁船、油輪或者裝運容器。相反，可以利用撓性裝運容器，將撓性裝運容器從一個地方拖到或者拉到另外一個地方。這種撓性裝運容器同剛性容器相比具有明顯的優(yōu)點。此外，如果撓性容器構造恰當?shù)脑?，在卸下貨物以后，可以將撓性容器卷起或者折疊并在返回途中存放起來。
在整個世界上，有很多地區(qū)都急需淡水。淡水是這樣一種商品，它使得冰帽和冰山的采收正在迅速地成為一個很大的貿(mào)易。但是，無論在何地獲得了淡水，將淡水經(jīng)濟地運輸?shù)侥康牡鼐统蔀榱艘粋€關注的問題。
比如，現(xiàn)在一個冰帽采收者打算利用一個容量為150,000噸的油輪來運輸?shù)Ｃ黠@地，這不僅涉及到使用這樣一個運輸設備的費用，而且涉及到裝載淡水的運輸設備的空載返回的附加支出。撓性裝運容器在貨物卸空后可以收攏，并存放在例如將它拖到卸貨地點的拖船上，所以撓性容器降低了這方面的費用。
即使有這樣的優(yōu)點，經(jīng)濟學要求撓性容器的運輸量要足以克服運輸?shù)馁M用。因此，就開發(fā)出了越來越大的撓性容器。但是，盡管在過去數(shù)年中出現(xiàn)了一些進展，但是關于這種容器的技術問題一直存在。在這一點上，在美國專利2997973；2998973；3001501；3001501；3056373以及3167103中對撓性裝運容器或者駁船的改進進行了描述。撓性裝運容器的用途通常是用于運輸或者儲存其比重小于海水的液體或者可流態(tài)化的固體。
與液體或者可流體化固體的密度相比，海水的密度表現(xiàn)出這樣一種事實，即，當一個部分或者完全裝滿的撓性運輸袋被放到海水中牽引的時候，貨物給撓性運輸袋提供了浮力。貨物的這個浮力為容器提供了一個漂浮力，有利于將貨物從一個海港發(fā)運到另外一個海港。
在美國專利2997973中，披露了一種容器，該容器包括一個由撓性原料比如一種浸漬了天然橡膠或者合成橡膠的浸膠織物制造的聯(lián)通管，這種聯(lián)通管具有流線型的前端，適合于與牽引裝置相連，還有一個或者多個與容器的內(nèi)部相連的管道，以便能夠?qū)⑷萜餮b滿或者卸空。浮力通過容器中的液體成分來提供，容器的形狀取決于其裝滿的程度。這個專利還提出撓性運輸袋可以利用紡織成管狀的單組經(jīng)緯織物制作。但是， 該專利沒有講述如何利用如此巨大的管道來完成運輸袋的制作。顯然，這樣一種結構要解決接縫的問題。在商業(yè)撓性運輸袋上通常都可以發(fā)現(xiàn)接縫，因為袋子通常都是以拼縫方式利用縫合或者將小片防水材料連接到一起的其它方法進行制造的。參見美國專利3779196這個例子。可是，公知當袋子反復受到大載荷的作用時，接縫就是袋子破損的根源。在無縫結構中可以明顯地消除接縫破裂。然而，由于有縫結構是簡單機織織物的一個可選方案，它具有不同的優(yōu)點，尤其是在生產(chǎn)方面具有優(yōu)勢。
在這一點上，發(fā)布于1994年11月1日并進行了一般指定，名稱為“壓榨毛毯和制造方法”的美國專利No.5360656披露了一個由螺旋編織布帶制作的壓榨毛毯底基織物，在此特此引用該發(fā)明披露的內(nèi)容。
織物的長度將由紗線原料布帶的每個螺旋圈的長度來決定，而之外的寬度將由螺旋圈的數(shù)量來確定。
一個邊緣接頭例如可以通過非編織原料或者含有可熔化纖維的非編織原料的縫紉、熔化和焊接來完成(例如，在名稱為“用于造紙機貴重器材的相鄰布帶的超聲波縫合”的美國專利No.5713399中提出的超聲波焊接，該專利發(fā)布于1998年2月3日并進行了一般指定，在此特此引用該專利披露的內(nèi)容)。
同時，那個專利還涉及到為壓榨毛毯制作底基織物，這種技術可以在為運輸容器制造足夠牢固的管狀結構的過程中進行應用。此外，由于計劃的用途是用作一個運輸容器而不是用作壓榨毛毯，在壓榨毛毯中需要實現(xiàn)布帶之間的平滑過渡，所以這不是一個需要特別關注的事情，可以使用各種不同的連接方法(搭接和縫紉、粘結、卡釘?shù)?。本領域一般技術人員顯然能夠理解其它類型的連接方法。
此外，如前面所述，需要一種無縫撓性容器，而且無縫撓性容器也在現(xiàn)有技術中提及過，制造這樣一種結構的方法有它的困難。迄今，就像前面指出的那樣，大的撓性容器一般都是用許多小片材料來制造的，這些小片原料被縫在一起或者粘接在一起。這些小片原料必須是不透水的。如果這些小片原料不是由不透水材料制造，那么這些小片原料在被使用之前可以容易地涂這樣一種防水涂料。可以通過傳統(tǒng)的方法比如噴涂或者浸漬涂料方法來上涂料。
另外一個問題是當容器是空的時候，因為容器一般都比海水更致密，所以在沒有貨物的時候就要下沉?？梢詫⒃黾痈×Φ难b置固定到容器上，以防止這種情況的出現(xiàn)。
除此以外，由于在沒有貨物的時候就要下沉，也正因為此，容器在沒有這種浮力裝置的時候就要在中間形成一個弓形，這是不希望出現(xiàn)的情況。
發(fā)明簡述因此，本發(fā)明的主要目的是要提供一種用來運輸具體包括淡水在內(nèi)的密度小于海水的貨物的大型織物FFCV，并且使所制造的FFCV能夠不滲海水和海水離子。
本發(fā)明的另外一個目的是提供這樣一種FFCV，該FFCV具有使FFCV上浮的方法，尤其是空載時不需要浮力裝置。
這些以及其它的目的和優(yōu)點都將通過本發(fā)明來實現(xiàn)。在這一點上，本發(fā)明提出了使用機制布管或者螺旋管來制造長度為300'或者更大以及直徑為40'或者更大的FFCV。這樣一個大型結構可以在生產(chǎn)造紙機貴重器材的設備上進行制造。管的末端有時被稱作前端和尾部，或者船首與船尾，管道末端可以通過很多方法進行密封，包括將末端打褶、折疊或者縮小直徑然后進行粘接、縫紉、用卡釘固定或者通過機械接頭固定或者前述專利申請書中提出的方法進行連接。
如前所述，給這樣大的裝運容器尤其是對于一個無縫制作的裝運容器涂防水材料從而使之不滲海水和海水離子是有困難的。在前述的第二個專利申請中，披露了完成這個工作的方法。本發(fā)明對此進行了詳細描述，也使得不同的涂料都可以用于FFCV。此外，本發(fā)明披露了涂料方法，所述涂層方法不僅給FFCV的織物涂上防水材料使之不滲水，而且在有貨物或者沒有貨物(比如淡水)的情況下給裝運容器提供浮力。
在本發(fā)明的第一個方面中，該發(fā)明提供了制造FFCV的織物，這種織物的正面或者外表面以及背面或者內(nèi)表面帶有熱塑材料，正面和背面的涂料可為不同的。在內(nèi)表面和外表面具有不同涂料的優(yōu)點是由于很多的原因。比如，在外表面涂料中就需要包含紫外線保護成分。涂料的選擇可能受到這種考慮的影響。在內(nèi)表面就沒有必要去進行紫外線保護。然而，在內(nèi)表面涂料中就需要包含殺菌劑或者殺真菌劑。涂料的選擇也可能受到這種考慮的影響。
對于給FFCV上不同涂料的優(yōu)點，還可以考慮到其它一些因素，這些優(yōu)點對于本領域一般技術人員是顯而易見的。
在進行編織以前將涂料涂到用來制造織物的纖維或者紗線上，就可以實現(xiàn)這樣的涂層安排。在這一點上，表面纖維涂上一種熱塑性混合物，而背面則涂上不同的熱塑性混合物。在編織過程中有選擇性地將所有的一面涂有一種涂料而在另外一面涂有其它涂料的纖維交織在一起。然后在壓力作用下加熱處理這個結構，使熱塑涂料液化，從而使織物不滲水。不同的涂料大多數(shù)都留在了它們原來形成的那一側(cè)纖維上。
現(xiàn)在我們轉(zhuǎn)而討論制作一種具有更多優(yōu)點的進行織物涂層的其它方法。在這一點上，本發(fā)明提供了一種不僅能夠使織物不滲水而且還能使FFCV浮在水面上的涂料，涂料能夠使FFCV浮在水上是因為涂料具有上浮的性質(zhì)。第一個方法就是利用所需的涂料來給織物噴涂涂料。在這一點上，需要得到結果就是制造一個由總密度小于海水密度的織物和涂料構成的FFCV，海水的密度大約為1.0g/cm3。
因此，在以下方法中就可以降低總密度。通過在涂料中加入微球體(微球體可以為玻璃、聚合物、或者其它適合于此目的的材料)，就可以在涂料中增加孔隙，盡管是最小的孔隙。在涂料中加入足夠多的微球體，使得涂料的密度降低到小于1.0g/cm3。密度下降的多少將由編織纖維的密度和所需要的涂料的物理特性來決定。比如，如果所使用的纖維在未涂層時就可以漂浮的話，那么涂料密度只需降低到涂料能夠漂浮起來為止。在這種情況下，復合結構或者涂層織物將自然地漂浮起來。
但是，如果所使用的纖維自己不能漂浮起來的話，那么就應當調(diào)節(jié)涂料的密度以補償纖維增加的密度，使復合結構總的密度小于1.0g/cm3。
當然，在這樣降低密度的時候，涂料所需要的機械性能不應降低到低于有效FFCV所需要的標準。比如，涂料的抗拉強度、撓度以及耐磨性能應當保持在需要的水平上，這對本領域一般技術人員是顯而易見的。
現(xiàn)在來簡要討論給FFCV提供足夠浮力的其它方法，在這一點上，這個方法又涉及到用來使織物不滲水的涂料。除了以傳統(tǒng)方式形成泡沫涂料以外，還非常意外的發(fā)現(xiàn)，噴涂到織物上的涂料中的夾帶空氣導致在涂層織物中形成空氣泡。這種空氣泡降低了涂料的密度，如果將密度降低到足夠的程度，就能夠使涂層織物漂浮起來?？諝馀莸某叽绾臀恢枚际请S機的，空氣泡會由于噴涂條件的變化而變化。這種孔隙的隨機性可以用來在一定程度上把它們對機械性能的影響減少到最小，如前面所述的那樣。
附圖簡述通過本發(fā)明就可以實現(xiàn)其目的和優(yōu)點，本發(fā)明的描述應當與附圖結合在一起來進行考慮，其中

圖1是一個有尖船首或者前端的圓柱形FFCV的總透視圖；圖2是采用了本發(fā)明技術的織物的側(cè)剖視圖；圖2A和2B示出了圖2中所示的采用了本發(fā)明技術的織物的正面織物和背面織物的縫紉點。
圖3是一個采用了本發(fā)明技術、在其涂料中加入了微球體的涂層織物的側(cè)剖視圖；圖3A是一張沒有使用和使用了兩種不同微球體的樹脂的應力應變圖；圖4是一個采用了本發(fā)明技術并涂有夾帶著空氣的涂料的涂層織物的側(cè)剖視圖；圖4A是圖4中所示的采用了本發(fā)明技術的涂料的局部放大圖；圖5是一個裝置的透視圖，該裝置將高溫和壓力作用到采用了本發(fā)明的技術并將用到FFCV上的一個管道上；以及圖6是圖5中所示的裝置與采用了本發(fā)明技術的管道結合在一起的透視圖。
優(yōu)選實施例詳述推薦的FFCV10是利用無縫編織的不透水管道12來制造的。管道的構造可以變化。比如，它可包括一個管道，該管道具有相當均勻的直徑(周長)并在每個末端進行了密封，如圖1中所示。它也可以有不均勻的直徑或者不均勻的形狀。相應的末端要收攏、夾緊、并用很多方式進行密封。形成的涂層結構也應當足夠的柔軟，能夠折疊或者卷起以便于運輸和存放。前述專利申請書討論了設計要求、使用的材料、某些構造的特點和優(yōu)點，在這里就不在重復了。但是，下面要對使用的材料進行簡要討論。
由于FFCV將受到空載荷和高載荷的循環(huán)作用，因此，在選擇任何一種材料時，還應當考慮到材料在循環(huán)載荷環(huán)境中的恢復性能。材料還必須能抵抗日曬、海水、海水溫度、海洋生物以及裝運的貨物的作用。構造材料還必須要防止貨物受到海水的污染。如果海水被強力浸入了貨物，或者鹽離子擴散進了貨物，就會產(chǎn)生污染。
本發(fā)明提出了利用涂層織物來制造非常大的FFCV。涂層織物有兩種主要組成成分。這些組成成分為纖維加強件和聚合物涂料。有多種纖維加強件和聚合物涂料都適合于FFCV。這樣的材料必須能夠處理FFCV將遇到的機械載荷以及各種類型的延長。這些材料，尤其是使用的涂料必須耐磨，因為在牽引的過程中這些材料會接觸到物體。同樣，因為提出將FFCV收攏并卷到卷軸上，這樣在FFCV卷取和放開的過程中就會與牽引船的表面接觸，所以選擇的材料應當能夠抵抗這種接觸帶來的磨損。此外，使用的材料應當結合要運輸?shù)呢浳飦磉M行選擇。比如，如果貨物是流動的水，所使用的材料尤其是在FFCV內(nèi)側(cè)所使用的涂料應當能夠同流動水一起使用。如果流動的水是在其管轄范圍內(nèi)使用，使用的涂料甚至要經(jīng)過食品及藥物管理局(FDA)這樣的政府機構的認可，如果不在其管轄范圍內(nèi)，就必須經(jīng)過這種水使用地所在國家的政府機構的認可。因此，那種會浸析有害化學物質(zhì)或者會污染貨物的涂料就不能用于FFCV內(nèi)側(cè)。如果在涂料中使用了例如殺菌劑、殺真菌劑或者紫外線穩(wěn)定劑，就應當避免進行浸析。浸析造成的損失可能會損害到希望得到的結果。根據(jù)要運輸?shù)呢浳锏男再|(zhì)以及需要的最終結果，選擇涂料要考慮其它因素對于本領域一般技術人員來說是顯而易見的。
適合的聚合物涂料包括聚氯乙烯、聚亞安酯、合成橡膠和天然橡膠、聚脲、聚烯烴、硅酮聚合物和丙烯酸系聚合物。這些聚合物實質(zhì)上可為熱塑性或者熱固性材料。熱固性聚合物涂料可以通過加熱來進行硬化，可以室溫硬化或者紫外線硬化。聚合物涂料可包括能夠增加其撓性或者耐用性的可塑劑和穩(wěn)定劑。優(yōu)選涂料為增塑聚氯乙烯、聚亞安酯和聚脲。這些材料具有良好的防護性能，以及良好的撓性和耐用性。
適合的纖維增強材料為尼龍(作為一個普通種類)、聚酯(作為一個普通種類)、多芳族聚酸胺(比如Kavlar，Twaron或者Technora)，聚烯烴(如由超高分子量聚乙烯構成的Dyneema和Spectra)，以及聚苯并惡唑(PBO)。
在一個材料種類中，使用高強度纖維來降低所需要的織物的重量以滿足FFCV的設計要求。優(yōu)選纖維加強材料是高強度尼龍，高強度多芳族聚酸胺和高強度聚烯烴。PBO由于具有高強度值得利用，但是由于價格相對較貴較少使用。高強度的聚烯烴由于具有很高的強度值得利用，但是很難與涂料來進行有效粘接。
因此，考慮到前述內(nèi)容， 就可以將纖維和織物連同要使用涂料一起進行選擇。
現(xiàn)在討論為這樣一個大型結構涂防水涂料從而使之不滲水的一種方法，有幾種在前述申請中提出的方法就可以完成這項工作，這里不再重復。
但是，如前述專利申請中討論的那樣，為管道上涂料的一個方法利用了熱塑復合方法。管道利用至少兩種纖維原料的混合物來編織的。一種原料應當是增強纖維，而第二種原料應當是低熔點纖維或者一種增強纖維的低熔點成分。低熔點纖維或者低熔點成分可以是一種熱塑性聚亞安酯或者聚乙烯。增強纖維可以是聚酯或者尼龍輪胎簾布，或者是上文中討論過的其它纖維中的一種。管道將以可控制的方式進行加熱和加壓處理，高溫和壓力將使低熔點纖維或者低熔點成分融化，以填充編織結構中的空隙。在停止加熱加壓并且等結構冷卻下來以后，就會形成一個復合結構，在這個復合結構中，低熔點纖維或者成分就變成了增強纖維的基體。這個方法需要加熱和加壓，同時還要提供一種方法使管道的內(nèi)表面不會相互間粘附或者熱粘接在一起。
本發(fā)明就是針對涂料變化從而提供一種在其兩側(cè)具有不同涂料的織物。在這一點上，這個方法就是在進行編織操作以前，將涂料涂到用來編織20的纖維或紗線上。表面的纖維22涂上一種熱塑性混合物，而所述的背面纖維24涂上一種不同的熱塑性混合物，如圖2中所示的那樣。編織工藝選擇性地將所有涂有一種涂料的纖維交織在表面26上，將所有涂有另外一種涂料的纖維交織在背面30上。兩層纖維通過一種被稱作縫紉點的編織技術連接到一起。將圖2與圖2A和圖2B結合在一起觀察時，這種縫紉點技術就可以得到說明。在這一點上，纖維22和24都涂有熱塑性涂料，它們的絕大部分長度都分別在表面26和30上面。這是由于在織物中使用了縫紉點32。雖然所顯示的織物通常都被稱作8綜編織物，就是有縫紉點的緞紋雙層織物，但是可以使用任何適合于此目的織物。
在涂熱塑材料之前，心纖維可以用聚酰胺、聚酯、芳族聚酸胺、聚烯烴、人造絲織物、纖維玻璃或者任何一種適合于纖維涂層系列的紗線系列來制造。這種心纖維的涂層可以通過一種對于本領域一般技術人員公知的方法來完成。根據(jù)所需要的織物的厚度和必須達到的強度要求，有很多種可以使用的旦尼爾尺寸，其范圍從210旦尼爾一直到10,000旦尼爾。
熱塑涂料可為尿烷、聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚烯烴或者類似的原料。這些涂料的熔點溫度必須充分低于心纖維的熔點溫度，這樣在敷設涂料或者此后的熱處理過程中就不會損壞心纖維。
一個極常用的涂層纖維是涂在錦綸復絲上的聚氯乙烯(PVC)。這種纖維傳統(tǒng)上作為編織電纜鎧裝的織物。另外一種普通的涂層纖維是涂在錦綸復絲上的熱塑尿烷。這種纖維傳統(tǒng)上用來制造戶外設備。這兩種纖維都可以在制造造紙機貴重器材的大型織機上編織以便制造一種結構，這種結構是一種利用環(huán)行縫紉點來編織的雙層織物。得到的結構為沒有接縫的管狀，但是仍然可以滲透水和空氣。為了給機織織物涂上涂料使之不滲水和空氣，必須用適度的壓力和溫度進行處理，讓涂料流過每根纖維。每種涂層系列都將在織物上相應的一側(cè)流過，以形成一個均勻隔離層以隔離水和空氣。管道編織完畢以后，纖維22和24上面的涂料在高溫和壓力的作用下被液化。
在前述第二個專利申請中闡述了完成這個過程的一種方法，這種方法涉及到顯示在圖5和圖6中的一種裝置71，該裝置能夠?qū)岷蛪毫ψ饔玫焦艿?2上面。裝置71既可以自行驅(qū)動，也可以通過外部牽引索移動。裝置的每個部件73和74都包括加熱板或者電熱板，加熱板帶有相應磁鐵76和馬達(圖中未顯示)，并被分別設在織物的兩側(cè)，如圖6所示。還提供了一個電源(圖中未顯示)給加熱板76和馬達供電，該馬達用來驅(qū)動穿過管道12的裝置。磁鐵被用來將兩個加熱板76拉到一起，從而當紗線上的涂料受熱液化時給織物產(chǎn)生一個壓力。這些磁鐵還使上加熱板76對著內(nèi)加熱板76。裝置71包括環(huán)行無粘性皮帶78，環(huán)行皮帶78支撐在位于加熱板末端的滾筒80上面。皮帶78支撐在加熱板76上面。通過這種方式，當皮帶78與織物的表面接觸時，皮帶78與布表面之間就沒有相對運動。這就消除了熔化涂料的污點并使涂料在紗線之間均勻分配。裝置在這樣的速度下橫移通過管道12長度，所述速度應當為，使融化的涂料在織物向后折疊到一起并發(fā)生粘接之前凝固。如果需要更快的速度，一種用來暫時使織物的內(nèi)表面相互隔開并讓涂料凝固的裝置就可以實現(xiàn)。比如，這種裝置可以是一種設在管道內(nèi)側(cè)的從動構件，該構件的設計與所述的裝置類似，但當然只是沒有加熱板或者磁鐵的那一部分。其它適合于這個目的方法對于本領域一般技術人員是顯而易見的。
考慮到FFCV的密封性質(zhì)，如果是用來運輸?shù)?，作為FFCV內(nèi)側(cè)涂層過程的一部分，它可以提供一種包括殺菌劑或者殺真菌劑的涂層，以防止出現(xiàn)細菌或者霉菌或者其它污染物。
此外，因為太陽光也對織物有退化影響，針對這一點，F(xiàn)FCV還包括紫外線保護成分或者穩(wěn)定劑成分，把它作為外側(cè)涂層的一部分。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到另外一個為FFCV上涂料的實施例，一個利用例如尼龍、聚酯和橡膠這樣的材料所制造的FFCV的密度將比海水的密度大。這樣的結果就是空載的FFCV或者大型FFCV中的空載部分將下沉。這個下沉作用將在FFCV上造成很高的應力，在FFCV的裝入和卸空過程中將給裝卸FFCV造成很大的困難。使用涂料就為機械浮力裝置提供一個備選方案，因為涂料能夠提供浮力。
如前所述，當FFCV空載的時候也能浮起來是最好不過的了，這可以通過很多方法來完成，包括在前面提到的專利申請中闡述的方法。這里所包含的方法是用泡沫給FFCV涂層。通過使用泡沫涂層，人們就可以將涂層織物的總密度降低到1.0g/cm3以下，因為使用的紗線或者纖維(比如聚酯)和涂料用樹脂(諸如聚氯乙烯)的密度都大于1.0g/cm3。泡沫涂料通常涉及到在涂料中通過化學方法產(chǎn)生大量的氣體，或者通過機械裝置有目的地將空氣攪拌進涂料中。使用泡沫有其優(yōu)點，而且在一定的環(huán)境下也需要這樣做。使用泡沫也有其缺點，因為要控制滲透、均勻和厚度都非常困難。另外，泡沫的抗磨損性和機械強度也小于不起泡樹脂涂料。
除了起泡以外，一個推薦的備選方案是將微球體加入到涂料中。通常有兩種類型的微球體——玻璃和聚合物。平均粒子尺寸大約為100微米時的堆積密度可以低到0.01g/cm3。這種微球體由3M和PQ公司制造。PQ公司出售牌號PM6545和PM6550的塑料微粒球填充料。
PM6545和PM6550利用共聚物來制造，共聚物由聚丙烯腈和聚甲基丙烯腈組成。塑料球產(chǎn)品能抗溶劑和樹脂。下面是它們的性能表
表1
PQ公司還供應一種空心的玻璃微球體Q-Cel 6019S。這種材料很好用，但就是有點致密，密度為0.19g/cm3。
就像在以下例子中可以看到的那樣，按體積的14％的裝填量提供微球體，涂料的密度減少到0.95g/cm3。應當指出的是最終成品所需要的總密度以及需要的裝填量將取決于樹脂和織物。同樣，當涂料的物理特性降低的時候，其性能就不能低到以至于影響到FFCV的完整性。
樣品樹脂和固化劑AdipreneLF 950(尿烷預聚物)-1.13g/cm3，Ethacure100(固化劑)-1.022g/cm3。
對于95％的stochiometry，要用11份Ethacure 100與100份Adiprene相混合。注意，使用的微球體的量只考慮了Adiprene，然而固化劑的量也應當考慮進去。
為了浮在水上，聚亞安酯涂層的密度必須小于1.0g/cm3。密度為0.95g/cm3就非常有效。注意織物的密度也應當考慮進去。在實踐中，尿烷的密度需要降低到能夠使它以及它所涂的織物都能夠浮起來。
表2公式信息微球體混合到Adiprene預聚物中不會有多大困難。由于PM6550微球體的密度低，所以使用PM6550微球體就更加困難。將每種樹脂混合物的樣品鑄到模子中，讓它固化并修整到需要的尺寸，然后進行拉伸強度的測試。
觀測到的PM6550和Q-Cel 6019S鑄件的強度都有所降低，如圖3A中看到的那樣。在這一點上，未填充的樹脂用線60表示，用PM6550填充的樹脂用線條62表示，而用Q-Cel 6019S填充的樹脂用線條64表示。還應當進行撓度和磨損檢測。
由此，通過加入微球體，將把樹脂的密度降低到能在海水產(chǎn)生浮力的那一點。雖然樹脂的性能將受到影響，但是還是足以滿足具體的應用要求。應當注意到聚亞安酯尤其是聚脲的噴涂通常都是在高壓下完成的，即超過1000磅/英寸。所選擇的微球體應當能承受這種壓力。
圖3顯示了一個涂層織物40。在這一點上，有一個基底層42，基底層42可以利用一種需要的紗線或者纖維來紡織、針織或者編織。在織物40的兩側(cè)44和46都涂有所需要的樹脂。如前述的那樣，在使用樹脂之前(通過噴涂等)將微球體48加到樹脂中。微球體48隨機地分散在涂料中，并且形成了足夠的孔隙，以使得織物40的總密度小于1g/cm3。因此，一種利用這種織物制造的FFCV在裝有或者沒有裝淡水貨物時，都可以浮在海水中。
現(xiàn)在討論為織物提供浮力的一種備選方法，在這一點上，請參考圖4和4A。在很多應用中，當應用了涂層時，通常并不需要夾帶在涂料中的空氣。這與前述的泡沫涂層截然相反，并且總要采取措施防止夾帶空氣留在涂層中。
本發(fā)明正好與此相反。為了減少涂層織物50的總密度，允許空氣夾帶在涂料52中。如在圖4A中看到的那樣，大小和位置都隨機出現(xiàn)的空氣泡54被夾帶在涂料52中。需要的夾帶空氣量將根據(jù)使用的纖維和樹脂的密度來決定。但是，其目標是要使涂層織物的總密度小于1g/cm3。
比如有一種織物，利用超高分子量的聚乙烯(UHMWPE)纖維(它們的商品名稱為Spectra或者Dyneema)編織、然后通過噴射涂上兩種成分的聚亞安酯系列涂料，這種聚亞安酯系列涂料不含纖維，只含有純的聚亞安酯涂料。
雖然預計到WHMWPE織物能夠浮起來(密度0.97g/cm3)，還預計到在涂了聚亞安酯(密度大約為1.17g/cm3到1.27g/cm3)以后，織物的任何漂浮性能都將被非常致密的涂料抵消。加入的涂料至少為1∶1，更典型的涂料與織物的比例為2∶1甚至3∶1。
當噴涂織物的樣品被放進水中的時候，它竟然漂浮起來了。因為涂料是通過噴射工藝涂上的，在噴涂的過程中空氣被夾帶到涂料里，有效的將密度降低到小于1.0g/cm3。注意涂料的密度將主要根據(jù)噴射條件的變化而變化。同樣，涂層織物的密度也將根據(jù)涂料與織物的比例的變化而變化。
在使用了微球體的情況下，在涂層織物的機械強度與布的漂浮能力優(yōu)點之間有一個平衡點。顯然，這個平衡點不應達到一種使FFCV的完整性受到損害的程度。
同樣，在任何一種情況下，將帶有夾帶空氣或者微球體的填充涂料設在一個未填充涂料的上面或者下方是再好不過的了。填充涂料也可以夾在未填充涂料之間，或者夾在沿這些線布置的不同涂料之間，比如用填充涂料涂管道的內(nèi)部，以及用未填充涂料來涂管道外部。其變化方式是多種多樣的。
此外，將整個管道涂上填充涂料，或者將管道的一部分或者選擇位置一部分與其它部分或位置一起涂上未填充涂料，這都是再好不過的了。所有這一切都取決于要得到的結果。
雖然在這里對優(yōu)選實施例進行了詳細的披露和描述，但是它們的范圍并不局限于此，相反，它們的范圍應當由附加的權利說明書來確定。
權利要求
1.一種用于運輸和/或容納包括一種流體或者可流態(tài)化材料的貨物的撓性流體裝運容器，所述裝運容器包括一個由織物構成的伸長撓性管狀結構，所述織物有一個第一側(cè)面和一個第二側(cè)面；所述管狀結構，該結構有一個前端和一個后端；用于密封所述前端和所述后端的裝置；用于裝滿和卸空所述貨物裝運容器的裝置；以及給所述管狀結構涂防水涂料使之不滲水的方法包括利用涂有熱塑涂層的紗線或者纖維制作所述的織物，其中所述第一側(cè)主要利用涂有一種第一熱塑涂料的紗線或者纖維制作，而所述第二側(cè)利用涂有一種與第一熱塑涂料不同的第二熱塑涂料的紗線或者纖維制作，并使熱塑涂料填充紗線或者纖維之間的空隙，以便使涂層織物不滲水。
2.如權利要求1所述的裝運容器，其特征在于，所述織物是編織的，并且所述第一和第二側(cè)通過縫紉點來形成。
3.如權利要求1所述的裝運容器，起特征在于，所述的熱塑涂料要進行高溫或者壓力處理，或者同時受到高溫和壓力的處理，使熱塑涂料流動并填充空隙。
4.如權利要求1所述的裝運容器，其特征在于，所述第一熱塑涂料和所述第二熱塑涂料從以下原料構成的一類涂料中選取尿烷、聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚烯烴或者其它適合于此目的的原料。
5.一種用于運輸和/或容納包括一種流體或者可流態(tài)化材料的的貨物的撓性流體裝運容器，所述裝運容器包括一個由織物構成的伸長撓性管狀結構；所述管狀結構，該結構有一個前端和一個后端；用于密封所述前端和所述后端的裝置；用于裝滿和卸空所述貨物裝運容器的裝置；一種用于給所述結構涂防水涂料使之不滲水并提供浮力的方法包括利用含有足夠數(shù)量微球體的涂料給所述的織物涂層，使涂層織物的總密度小于1.0g/cm3。
6.如權利要求5所述的裝運容器，其特征在于，所述涂料從以下原料構成的一類涂料中選取聚氯乙烯、聚亞安酯、合成和天然橡膠、聚脲、聚烯烴、硅酮聚合物、丙烯酸聚合物或者它們的泡沫衍生物。
7.如權利要求5所述的裝運容器，其特征在于，所述涂料為熱塑性或者熱固性材料。
8.一種用于運輸和/或容納包括一種流體或者可流態(tài)化材料的貨物的撓性流體裝運容器，所述裝運容器包括一個由織物構成的伸長撓性管狀結構；所述管狀結構，該結構有一個前端和一個后端；用于密封所述前端和所述后端的裝置；用于裝滿和卸空所述貨物裝運容器的裝置；一種用于給所述結構涂防水涂料使之不滲水并提供浮力的方法包括利用含有氣體或者含有夾帶空氣的涂料來給所述的布涂層，留在涂料中的氣體或者夾帶空氣要足夠多，使涂層織物的總密度小于1.0g/cm3。
9.如權利要求8所述的裝運容器，其特征在于，涂料通過噴涂或者以泡沫的形式涂到織物上面。
10.如權利要求8所述的裝運容器，其特征在于，所述涂料從以下原料構成的一類涂料中選取聚氯乙烯、聚亞安酯、合成和天然橡膠、聚脲、聚烯烴、硅酮聚合物、丙烯酸類聚合物或者它們的泡沫衍生物。
11.如權利要求10所述的裝運容器，其特征在于，所述涂料為一種熱塑性或者熱固性材料。
12.一種用于運輸和/或容納包括一種流體或者可流態(tài)化材料的貨物的撓性流體裝運容器，所述裝運容器包括一個由包括纖維或者紗線的織物構成的伸長撓性管狀結構，纖維或者紗線利用主要包含超高分子量聚乙烯或者聚烯烴的材料制造。所述管狀結構，該結構有一個前端和一個后端；用于密封所述前端和所述后端的裝置；用于裝滿和卸空所述貨物裝運容器的裝置；一種利用聚亞安酯原料給所述織物涂層從而使之不滲水的方法。
13.如權利要求12所述的裝運容器，其特征在于，所述涂料為一種熱塑性聚亞安酯涂料。
全文摘要
一種利用織物制造的用于運輸和容納撓性流體尤其是淡水的裝運容器，利用涂有熱塑原料的紗線或者纖維制造的織物，織物的相應兩側(cè)有以這種方式形成且各不相同的涂料，或者利用帶有空隙的涂料進行涂層的織物，就可以使涂層織物的總密度小于1g/cm3，就能使裝運容器浮起來。
文檔編號B65D88/16GK1501877SQ02808052
公開日2004年6月2日 申請日期2002年4月5日 優(yōu)先權日2001年4月11日
發(fā)明者埃里克·羅曼斯基, 克雷頓·格列高利·托尼, 約瑟夫·G·奧康納, 莫里斯·R·帕坎, G 奧康納, R 帕坎, 格列高利 托尼, 埃里克 羅曼斯基 申請人:奧爾巴尼國際公司