CN101913480B - 低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带,包括上盖胶层、下盖胶层、芯胶层和钢丝绳芯,采用钢丝绳芯作为输送带骨架材料,下盖胶层由以下重量份的成分组成:天然橡胶50~70份,顺丁橡胶20~50份,补强剂48~60份,活性剂2~3份,防老剂4~6份,软化剂4~6份,硫化剂1~1.5份,促进剂1~2份,偶联剂2~5份。本发明同时还公开输送带的制备方法。本发明具有减小输送带运行阻力,达到降低能量消耗,降低运行成本的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种输送带及其制备方法,尤其是一种低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带及制备方法。
背景技术
煤炭、矿山、码头、建材、电力、是我国重要的支柱经济产业,而在以上产业中物料输送是其生产运作的主要部分,而输送带则是其物料运输的关键工具。世界橡胶行业,通过长期对输送带运行过程动态观察、测量、分析,发现输送带在正常运行中,有多方面阻力产生,从而造成能量损耗,形成较大的浪费。如表1所示阻力:
阻力类别 | 比例 |
橡胶变形滚动阻力 | 61% |
托辊支撑阳力 | 6% |
输送带抗弯曲阻力 | 5% |
二次阻力 | 9% |
散装物料抗弯曲性阻力 | 18% |
其他阻力 | 1% |
在此研究统计中,输送带在运行中所受主要阻力是输送带变形滚动阻力(占61%)和散装物料的抗弯曲性阻力(占18%);二次阻力定义为由于物料加速而产生的阻力、皮带轮、皮带轮轴承和刮板处的皮带弯曲(9%);托辊支撑阻力(6%);皮带抗弯性(5%);异常阻力,定义为未良好整形的托辊负载等(1%)。
现有输送带在正常运行中,输送带每次经过托辊辊轮时,与辊轮接触面接触的橡胶都会因受力发生蠕变现象;而接触面橡胶离开辊轮面时,橡胶从被压缩状态回弹都要有部分能量损耗。这就是输送带滚动阻力产生的原因,从而造成对能量的消耗。为保证输送带沿着***正常运转,需要增加运转动力。因此,托辊与输送带之间的转动阻力是输送机能量损耗和增加运行成本的主要因素。因此,大型物料运送***对能量的浪费较大,造成对能源的浪费。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种可以减小输送带在运行中阻力,降低能量消耗的低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带及制备方法。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带,包括上盖胶层、下盖胶层、芯胶层和钢丝绳芯,采用钢丝绳芯作为输送带骨架材料,下盖胶层由以下重量份的成分组成:
天然橡胶50~70份,顺丁橡胶20~50份,补强剂48~60份,活性剂2~3份,防老剂4~6份,软化剂4~6份,硫化剂1~1.5份,促进剂1~2份,偶联剂2~5份。
所述补强剂为白炭黑和普通炭黑,其中,按重量比白炭黑∶普通炭黑=1∶2~4。白炭黑N550和普通炭黑为青岛赢创化学有限公司生产。
所述防老剂为RD、4020和4010NA,所述三者按重量比为1∶1∶2。例如:衡水泰宁商贸有限公司的RD、江苏圣奥科技化工有限公司的4020和4010NA。
所述软化剂为芳烃油。例如山东馨力石化有限公司生产的芳烃油。
所述硫化剂为硫磺。例如临沂罗庄区湖滨化工厂的硫磺。
所述促进剂为促进剂NS、促进剂CZ、促进剂DPG,所述三者按重量比为2∶2∶1。例如山东阳谷华泰化工有限公司的NS、山东单县化工有限公司的CZ和DPG。
所述偶联剂为有机硅烷。例如景德镇宏柏化学科技有限公司的有机硅烷。
所述活性剂为纳米ZnO。例如山东兴亚新材料有限公司的纳米ZnO。
一种低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带的制备方法,包括以下步骤:
A.上盖胶层的制备;
B.芯胶层的制备;
C.下盖胶层的制备:首先将天然橡胶和顺丁橡胶在开炼机塑化后在密炼机混炼,加入活性剂和防老剂混炼60~70秒,再加入普通炭黑、白炭黑和软化剂混炼120~130秒,再加入硫化剂、促进剂和偶联剂混炼75~80秒,温度达到135~140℃时排料;混炼后的胶料在开炼机进行三遍开炼工艺,同时要控制开炼过程中的胶料开炼均匀;
D.带体胶压延出片;
E.成型;
F.硫化;
G.脱模;
H.修整;
I.检验。
制备方法中的步骤A、B、D-I以及步骤C中最后的开炼工艺均与现有的技术一致,在此不再赘述。
本发明包括上盖胶和芯胶的选用,下盖胶的研制生产,骨架材料的选择。其中,上盖胶和芯胶选用普通钢丝绳芯输送带用上盖胶和芯胶。
骨架材料的选择:为使低滚动阻力节能输送带的效果更为显著,我们将其结构设计为钢丝绳芯输送带,以充公利用其长运距、大运量的优点。即要保证输送带的刚性,又要保证其成糟性,以保证输送带在运输中对物料的良好控制性。低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带在设计选型时,因运行阻力的降低,所以与普通钢丝绳带相比级别降低,保证了其良好成糟性。
采用本发明的输送带下盖胶成品性能指标如下:
试验项目 | 单位 | 技术要求 | 试验结果 |
拉断强度 | Mpa | ≥20 | 22.7 |
拉断伸长率 | % | ≥400 | 452.5 |
邵泊尔磨耗量 | mm3 | ≤120 | 109 |
硬度 | SH0 | 63±5 | 61 |
阻力系数 | S | ≥200 | 217 |
采用本发明输送带下盖胶的产品与国内外不同厂家输送带做滚动阻力系数检测对比:
生产厂家 | 国内A公司 | 国内B公司 | 国内C公司 | 国外A公司 | 国外B公司 | 本发明制备产品 |
阻力系数:S | 72 | 86 | 105 | 98 | 82 | 214 |
经试用,本发明不仅可以为投资方节省约20%的投资成本;同时和其它输送带相比,可以降低12%以上的运行成本,达到节能降耗的目的。
本发明不仅可用在钢丝绳芯输送带中,同样适用于织物分层输送带、织物整体带芯输送带的生产设计中。
利用本发明制备的产品不但具有普通输送带高强力、耐磨、长距离运输等特点,关键是具有减小输送带运行阻力,达到降低能量消耗,降低运行成本的特点。同时该产品可以降低投资方投资成本,降低输送带的维修保养费用,达到节能降耗的目的。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1:一种低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带,包括上盖胶层、下盖胶层、芯胶层和钢丝绳芯,采用钢丝绳芯作为输送带骨架材料,下盖胶层由以下重量份的成分组成:
天然橡胶50份,顺丁橡胶20份,补强剂48份,活性剂2份,防老剂4份,软化剂4份,硫化剂1份,促进剂1份,偶联剂2份。
所述补强剂为白炭黑和普通炭黑,其中,按重量比白炭黑∶普通炭黑=1∶2。白炭黑N550和普通炭黑为青岛赢创化学有限公司生产。
所述防老剂为RD、4020和4010NA,所述三者按重量比为1∶1∶2。例如:衡水泰宁商贸有限公司的RD、江苏圣奥科技化工有限公司的4020和4010NA。
所述软化剂为芳烃油。例如山东馨力石化有限公司生产的芳烃油。
所述硫化剂为硫磺。例如临沂罗庄区湖滨化工厂的硫磺。
所述促进剂为促进剂NS、促进剂CZ、促进剂DPG,所述三者按重量比为2∶2∶1。例如山东阳谷华泰化工有限公司的NS、山东单县化工有限公司的CZ和DPG。
所述偶联剂为有机硅烷。例如景德镇宏柏化学科技有限公司的有机硅烷。
所述活性剂为纳米ZnO。例如山东兴亚新材料有限公司的纳米ZnO。
一种低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带的制备方法,包括以下步骤:
A.上盖胶层的制备;
B.芯胶层的制备;
C.下盖胶层的制备:首先将天然橡胶和顺丁橡胶在开炼机塑化后在密炼机混炼,加入活性剂和防老剂混炼60秒,再加入普通炭黑、白炭黑和软化剂混炼120秒,再加入硫化剂、促进剂和偶联剂混炼75秒,温度达到135℃时排料;混炼后的胶料在开炼机进行三遍开炼工艺,同时要控制开炼过程中的胶料开炼均匀;
D.带体胶压延出片;
E.成型;
F.硫化;
G.脱模;
H.修整;
I.检验。
制备方法中的步骤A、B、D-I以及步骤C中最后的开炼工艺均与现有的技术一致,在此不再赘述。
实施例2:一种低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带,包括上盖胶层、下盖胶层、芯胶层和钢丝绳芯,采用钢丝绳芯作为输送带骨架材料,下盖胶层由以下重量份的成分组成:
天然橡胶70份,顺丁橡胶50份,补强剂60份,活性剂3份,防老剂6份,软化剂6份,硫化剂1.5份,促进剂2份,偶联剂5份。
所述补强剂为白炭黑和普通炭黑,其中,按重量比白炭黑∶普通炭黑=1∶4。白炭黑N550和普通炭黑为青岛赢创化学有限公司生产。
所述防老剂为RD、4020和4010NA,所述三者按重量比为1∶1∶2。例如:衡水泰宁商贸有限公司的RD、江苏圣奥科技化工有限公司的4020和4010NA。
所述软化剂为芳烃油。例如山东馨力石化有限公司生产的芳烃油。
所述硫化剂为硫磺。例如临沂罗庄区湖滨化工厂的硫磺。
所述促进剂为促进剂NS、促进剂CZ、促进剂DPG,所述三者按重量比为2∶2∶1。例如山东阳谷华泰化工有限公司的NS、山东单县化工有限公司的CZ和DPG。
所述偶联剂为有机硅烷。例如景德镇宏柏化学科技有限公司的有机硅烷。
所述活性剂为纳米ZnO。例如山东兴亚新材料有限公司的纳米ZnO。
一种低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带的制备方法,包括以下步骤:
A.上盖胶层的制备;
B.芯胶层的制备;
C.下盖胶层的制备:首先将天然橡胶和顺丁橡胶在开炼机塑化后在密炼机混炼,加入活性剂和防老剂混炼70秒,再加入普通炭黑、白炭黑和软化剂混炼130秒,再加入硫化剂、促进剂和偶联剂混炼80秒,温度达到140℃时排料;混炼后的胶料在开炼机进行三遍开炼工艺,同时要控制开炼过程中的胶料开炼均匀;
D.带体胶压延出片;
E.成型;
F.硫化;
G.脱模;
H.修整;
I.检验。
制备方法中的步骤A、B、D-I以及步骤C中最后的开炼工艺均与现有的技术一致,在此不再赘述。
实施例3:一种低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带,包括上盖胶层、下盖胶层、芯胶层和钢丝绳芯,采用钢丝绳芯作为输送带骨架材料,下盖胶层由以下重量份的成分组成:
天然橡胶65份,顺丁橡胶35份,补强剂55份,活性剂2.8份,防老剂5.6份,软化剂5.3份,硫化剂1.5份,促进剂1.9份,偶联剂4.5份。
所述补强剂为白炭黑和普通炭黑,其中,按重量比白炭黑∶普通炭黑=1∶3.5。白炭黑N550和普通炭黑为青岛赢创化学有限公司生产。
所述防老剂为RD、4020和4010NA,所述三者按重量比为1∶1∶2。例如:衡水泰宁商贸有限公司的RD、江苏圣奥科技化工有限公司的4020和4010NA。
所述软化剂为芳烃油。例如山东馨力石化有限公司生产的芳烃油。
所述硫化剂为硫磺。例如临沂罗庄区湖滨化工厂的硫磺。
所述促进剂为促进剂NS、促进剂CZ、促进剂DPG,所述三者按重量比为2∶2∶1。例如山东阳谷华泰化工有限公司的NS、山东单县化工有限公司的CZ和DPG。
所述偶联剂为有机硅烷。例如景德镇宏柏化学科技有限公司的有机硅烷。
所述活性剂为纳米ZnO。例如山东兴亚新材料有限公司的纳米ZnO。
一种低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带的制备方法,包括以下步骤:
A.上盖胶层的制备;
B.芯胶层的制备;
C.下盖胶层的制备:首先将天然橡胶和顺丁橡胶在开炼机塑化后在密炼机混炼,加入活性剂和防老剂混炼605秒,再加入普通炭黑、白炭黑和软化剂混炼125秒,再加入硫化剂、促进剂和偶联剂混炼77秒,温度达到138℃时排料;混炼后的胶料在开炼机进行三遍开炼工艺,同时要控制开炼过程中的胶料开炼均匀;
D.带体胶压延出片;
E.成型;
F.硫化;
G.脱模;
H.修整;
I.检验。
制备方法中的步骤A、B、D-I以及步骤C中最后的开炼工艺均与现有的技术一致,在此不再赘述。
按照实施例3的橡胶配方进行混炼胶、带体胶压延出片、成型、硫化、脱模、修整、检验等工艺步骤,生产的输送带下盖胶性能达到以下指标:
试验项目 | 单位 | 技术要求 | 试验结果 |
拉断强度 | Mpa | ≥20 | 22.7 |
拉断伸长率 | % | ≥400 | 452.5 |
邵泊尔磨耗量 | mm3 | ≤120 | 109 |
硬度 | SH0 | 63±5 | 61 |
阻力系数 | S | ≥200 | 217 |
Claims (6)
1.一种低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带,包括上盖胶层、下盖胶层、芯胶层和钢丝绳芯,其特征在于:采用钢丝绳芯作为输送带骨架材料,下盖胶层由以下重量份的成分组成:
天然橡胶50~70份,顺丁橡胶20~50份,补强剂48~60份,活性剂2~3份,防老剂4~6份,软化剂4~6份,硫化剂1~1.5份,促进剂1~2份,偶联剂2~5份;
所述补强剂为白炭黑和普通炭黑,其中,按重量比白炭黑∶普通炭黑=1∶2~4;
所述防老剂为RD、4020和4010NA,所述三者按重量比为1∶1∶2;
所述促进剂为促进剂NS、促进剂CZ、促进剂DPG,所述三者按重量比为2∶2∶1。
2.根据权利要求1所述的低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带,其特征在于:所述软化剂为芳烃油。
3.根据权利要求1所述的低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带,其特征在于:所述硫化剂为硫磺。
4.根据权利要求1所述的低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带,其特征在于:所述偶联剂为有机硅烷。
5.根据权利要求1所述的低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带,其特征在于:所述活性剂为纳米ZnO。
6.一种低滚动阻力节能钢丝绳芯输送带的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A.上盖胶的制备;
B.芯胶的制备;
C.下盖胶的制备:首先将天然橡胶和顺丁橡胶在开炼机塑化后在密炼机混炼,加入活性剂和防老剂混炼60~70秒,再加入普通炭黑、白炭黑和软化剂混炼120~130秒,再加入硫化剂、促进剂和偶联剂混炼75~80秒,温度达到135~140℃时排料;混炼后的胶料在开炼机进行三遍开炼工艺,同时要控制开炼过程中的胶料开炼均匀;
D.带体胶压延出片;
E.成型;
F.硫化;
G.脱模;
H.修整;
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