CN107365419A - 一种使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法，属于轮胎制造的技术领域。本发明包括以下步骤：1)取增强纤维，编织成增强纤维帘线；2)浸入处理剂，处理剂包括以下重量份的组分：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯1‑3份、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯5‑10份、乙烯基三乙氧基硅烷5‑10份、乙酸酯类溶剂80‑120份；3)烘干，拉伸，整经；4)浸胶、压延和裁剪，得浸胶帘子布。本发明以增强纤维为原料编织成帘线，帘线先经过处理剂处理，然后，烘干、拉伸、整经、浸胶、压延和裁剪而得到浸胶帘子布，该制造方法简单，条件温和，操作方便，所得浸胶帘子布重量小，强度高，发热系数低，安全系数高，经济实用。

Description

一种使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法
技术领域
本发明属于轮胎制造的技术领域，特别是指一种使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法。
背景技术
帘子布是采用强力股线作经并采用中、细支单纱作纬而织制的轮胎用骨架织物。由于帘子布用作轮胎等橡胶制品的骨架，为了增加轮胎的强度，增加轮胎的载荷，帘子布也必须具备承受巨大压力、冲击负荷和强烈震动的能力。现有技术中的帘子布一般是钢丝帘子布，其制造方法是使用钢丝帘线织造而成的，使用钢丝帘线织造的帘子布存在重量大、强度低和结合强度低等问题，具体表现为：(1)重量大，钢丝帘线制造的帘子布整体密度大，重量高，不利于轮胎减重；(2)强度低，钢丝帘线制造的帘子布强度相对较低，轮胎变形大，安全系数低；(3)结合强度低，钢丝帘线与橡胶基材间结合力相对较低，容易发生相对滑动，发热系数大；因此，这种钢丝帘子布无法满足人们的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法，解决了现有技术中钢丝帘子布存在重量大、强度低和结合强度低而影响其使用效果的问题。
本发明主要是通过以下技术方案加以实现的：包括以下步骤：1)取增强纤维，按照芯层较粗缠绕较细的原则，将芯层增强纤维和缠绕增强纤维编织成增强纤维帘线；2)将步骤1)所得增强纤维帘线浸入处理剂中进行处理，处理剂包括以下重量份的组分：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯1-3份、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯5-10份、乙烯基三乙氧基硅烷5-10份、乙酸酯类溶剂80-120份；3)将步骤2)中浸润后的增强纤维帘布烘干，拉伸，整经；4)将步骤3)中整经后的增强纤维帘布浸胶、压延和裁剪，得浸胶帘子布。
本发明利用增强纤维为原料，将增强纤维分为芯层增强纤维和缠绕增强纤维，按照芯层较粗缠绕较细的原则，编织成增强纤维帘线；增强纤维帘线在处理剂中进行浸润处理，经过烘干、拉伸和整经之后，再进行浸胶、延压和裁剪，从而得到浸胶帘子布；这种使用增强纤维的浸胶帘子布制造方法工艺简单，条件温和，操作方便，增加了增强纤维帘线的强度，同时，也提高了浸胶帘子布与橡胶基体之间的结合力，所得浸胶帘子布重量小，强度高，发热系数低，安全系数高，提高了轮胎的强度和耐磨性能，经济实用。
作为一种优选的实施方案，所述增强纤维帘线在处理剂中的运行速度为5-10m/min，所述增强纤维帘线在处理剂中的浸润时间为1-10s。通常情况下，编织出的增强纤维帘线经过盛满处理剂的溶液槽进行浸润，控制增强纤维帘线在处理剂中的运行速度，保存增强纤维紧密排列，增强纤维帘线在处理剂中浸润时间为1-10s，使增强纤维帘线得到充分浸润，处理剂渗透到整个增强纤维帘线的内部，以增强所得浸胶帘子布与轮胎橡胶基体的结合力，提高轮胎的强度和耐磨性能。
作为一种优选的实施方案，所述步骤3)中烘干温度为80-90℃。控制浸润过处理剂的增强纤维帘线的烘干温度，使处理剂的组分充分渗透至增强纤维帘线的内部，进一步增强了增强纤维帘线制造的浸胶帘子布的强度，防止轮胎变形，提高轮胎的安全系数。
作为一种优选的实施方案，所述步骤3)中烘干是在烘箱里进行的，烘箱的长度为20-30m。使用加长烘箱对浸润有处理剂的增强纤维帘线进行烘干，操作方便，温度控制均匀，烘干效果好，烘干后的增强纤维帘线被收成线辊。
作为一种优选的实施方案，所述步骤3)中在70-200N的张力下对增强纤维帘线进行拉伸。增强纤维在此张力条件下被拉伸，起到了预应力的作用，有利于提高轮胎的强度。
作为一种优选的实施方案，所述步骤3)中整经之后增强纤维帘线的分布密度为200-500条/m。增强纤维帘线经过过丝板和整经辊被整经，使其结构更加稳定，组织更加致密，有利于进一步提高轮胎的强度和耐磨性能。
作为一种优选的实施方案，所述步骤4)中增强纤维帘线的浸胶量为1-3Kg/m2，浸胶温度为50-80℃。控制浸胶温度，从而更好的控制浸胶帘子布的强度和弹性。
作为一种优选的实施方案，所述步骤4)中增强纤维帘线在延压时的压力为0.8-1.0MPa。在这个压力下，增强纤维帘线得到延压，有利于后续浸胶，提高浸胶效果，进一步提高浸胶帘子布的性能。
作为一种优选的实施方案，所述步骤1)中，芯层增强纤维为1-48K丝束，缠绕增强纤维为1-3K丝束。本发明采用数支增强纤维无捻纱集束外缠绕增强纤维无捻纱编织而成，这种规格的增强纤维在这种编织原则下编织而成的增强纤维帘线具有更好的性能。
作为一种优选的实施方案，所述步骤1)中，增强纤维为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维中的任意一种。本发明采用上述但不限于上述增强纤维，使浸胶帘子布里面用增强纤维替代了钢丝，大大减轻了轮胎的重量，提高了轮胎的强度，增强了轮胎的安全性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用增强纤维为原料，将增强纤维分为芯层增强纤维和缠绕增强纤维，按照芯层较粗缠绕较细的原则，编织成增强纤维帘线；增强纤维帘线在处理剂中进行浸润处理，经过烘干、拉伸和整经之后，再进行浸胶、延压和裁剪，从而得到浸胶帘子布；这种使用增强纤维的浸胶帘子布制造方法工艺简单，条件温和，操作方便，增加了增强纤维帘线的强度，同时，也提高了浸胶帘子布与橡胶基体之间的结合力，所得浸胶帘子布重量小，其密度仅为1.3-1.8g/cm3，强度高，可达200-500MPa，发热系数低，安全系数高，提高了轮胎的强度和耐磨性能，经济实用。
具体实施方式
下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法：包括以下步骤：1)取增强纤维，按照芯层较粗缠绕较细的原则，将芯层增强纤维和缠绕增强纤维编织成增强纤维帘线；2)将步骤1)所得增强纤维帘线浸入处理剂中进行处理，处理剂包括以下重量份的组分：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯1-3份、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯5-10份、乙烯基三乙氧基硅烷5-10份、乙酸酯类溶剂80-120份；3)将步骤2)中浸润后的增强纤维帘布烘干，拉伸，整经；4)将步骤3)中整经后的增强纤维帘布浸胶、压延和裁剪，得浸胶帘子布。
优选地，所述增强纤维帘线在处理剂中的运行速度为5-10m/min，所述增强纤维帘线在处理剂中的浸润时间为1-10s。
具体地，所述步骤3)中烘干温度为80-90℃。
进一步地，所述步骤3)中烘干是在烘箱里进行的，烘箱的长度为20-30m。
更优选地，所述步骤3)中在70-200N的张力下对增强纤维帘线进行拉伸。
更具体地，所述步骤3)中整经之后增强纤维帘线的分布密度为200-500条/m。
更进一步地，所述步骤4)中增强纤维帘线的浸胶量为1-3Kg/m2，浸胶温度为50-80℃。
再优选地，所述步骤4)中增强纤维帘线在延压时的压力为0.8-1.0MPa。
再具体地，所述步骤1)中，芯层增强纤维为1-48K丝束，缠绕增强纤维为1-3K丝束。
再进一步地，所述步骤1)中，增强纤维为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维中的任意一种。
实施例一
本发明的一种使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法：包括以下步骤：
(1)选择合适规格的增强纤维无捻纱，按照芯层较粗缠绕较细的原则，选择增强纤维无捻纱，芯层增强纤维的规格为48K每束，缠绕增强纤维的规格为3K每束，使用编织机编织出增强纤维帘线；
(2)把编制出的增强纤维帘线，经过盛满处理剂的溶液槽中，按照5m/min的速度牵拉，并保持增强纤维紧密排列，使增强纤维帘线在处理剂的液面下保持10s，处理剂的组成为：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯3份、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯5份、乙烯基三乙氧基硅烷10份、乙酸乙酯溶剂80份；
(3)将浸润过处理剂的增强纤维，经过长度为20m，温度为80℃的烘箱，烘干增强纤维帘线，并收成线辊，把线辊放入放线架上备用，在70N的张力下进行拉伸，然后，分别经过过丝板和整经辊，使其分布密度达到200条/米；
(4)将上述整经后的增强纤维帘线，经过压延机和预先准备好的浸渍胶，浸渍胶的温度为50℃，浸胶量为1Kg/m2，压延机的压力为0.8MPa，形成复合成增强纤维浸帘线胶帘子布；
(5)按照设计长度，把该帘子布裁断，即得到浸胶帘子布。
实施例二
本发明的一种使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法：包括以下步骤：
(1)选择合适规格的增强纤维无捻纱，按照芯层较粗缠绕较细的原则，选择增强纤维无捻纱，芯层增强纤维的规格为1K每束，缠绕增强纤维的规格为1K每束，使用编织机编织出增强纤维帘线；
(2)把编制出的增强纤维帘线，经过盛满处理剂的溶液槽中，按照10m/min的速度牵拉，并保持增强纤维紧密排列，使增强纤维帘线在处理剂的液面下保持1s，处理剂的组成为：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯1份、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯10份、乙烯基三乙氧基硅烷5份、乙酸甲酯溶剂120份；
(3)将浸润过处理剂的增强纤维，经过长度为30m，温度为90℃的烘箱，烘干增强纤维帘线，并收成线辊，把线辊放入放线架上备用，在200N的张力下进行拉伸，然后，分别经过过丝板和整经辊，使其分布密度达到500条/米；
(4)将上述整经后的增强纤维帘线，经过压延机和预先准备好的浸渍胶，浸渍胶的温度为80℃，调节生胶涂布设备的间隙控制生胶的浸胶量为3Kg/m2，压延机的压力为1.0MPa，形成复合成增强纤维浸帘线胶帘子布；
(5)按照设计长度，把该帘子布裁断，即得到浸胶帘子布。
实施例三
本发明的一种使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法：包括以下步骤：
(1)选择合适规格的增强纤维无捻纱，按照芯层较粗缠绕较细的原则，选择增强纤维无捻纱，芯层增强纤维的规格为35K每束，缠绕增强纤维的规格为2K每束，使用编织机编织出增强纤维帘线；
(2)把编制出的增强纤维帘线，经过盛满处理剂的溶液槽中，按照8m/min的速度牵拉，并保持增强纤维紧密排列，使增强纤维帘线在处理剂的液面下保持6s，处理剂的组成为：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯2份、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯8份、乙烯基三乙氧基硅烷7份、乙酸丙酯溶剂100份；
(3)将浸润过处理剂的增强纤维，经过长度为25m，温度为85℃的烘箱，烘干增强纤维帘线，并收成线辊，把线辊放入放线架上备用，在100N的张力下进行拉伸，然后，分别经过过丝板和整经辊，使其分布密度达到300条/米；
(4)将上述整经后的增强纤维帘线，经过压延机和预先准备好的浸渍胶，浸渍胶的温度为60℃，调节生胶涂布设备的间隙控制生胶的浸胶量为2Kg/m2，压延机的压力为0.9MPa，形成复合成增强纤维浸帘线胶帘子布；
(5)按照设计长度，把该帘子布裁断，即得到浸胶帘子布。
实施例四
本发明的一种使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法：包括以下步骤：
(1)选择合适规格的增强纤维无捻纱，按照芯层较粗缠绕较细的原则，选择增强纤维无捻纱，芯层增强纤维的规格为15K每束，缠绕增强纤维的规格为1K每束，使用编织机编织出增强纤维帘线；
(2)把编制出的增强纤维帘线，经过盛满处理剂的溶液槽中，按照6m/min的速度牵拉，并保持增强纤维紧密排列，使增强纤维帘线在处理剂的液面下保持8s，处理剂的组成为：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯1份、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯6份、乙烯基三乙氧基硅烷8份、乙酸丁酯溶剂90份；
(3)将浸润过处理剂的增强纤维，经过长度为22m，温度为86℃的烘箱，烘干增强纤维帘线，并收成线辊，把线辊放入放线架上备用，在150N的张力下进行拉伸，然后，分别经过过丝板和整经辊，使其分布密度达到400条/米；
(4)将上述整经后的增强纤维帘线，经过压延机和预先准备好的浸渍胶，浸渍胶的温度为70℃，浸胶量为1Kg/m2，压延机的压力为0.8MPa，形成复合成增强纤维浸帘线胶帘子布；
(5)按照设计长度，把该帘子布裁断，即得到浸胶帘子布。
将实施例一至实施例四所得浸胶帘子布以及现有的钢丝帘子布分别进行性能测试，包括密度和强度，其中，按照GB533-1983规定的方法测定其密度，然后，再分别按照GB/T18946-2003规定的方法测定其强度，实验结果列入表1。由表1可以看出，本发明的使用增强纤维的浸胶帘子布的密度仅为1.3-1.8g/cm3，这使轮胎的重量得到了大大减轻，便于使用；同时，其强度达到了200-500MPa，大大提高浸胶帘子布的强度，增加了轮胎的耐磨性能，有效防止轮胎变形，提高了轮胎的安全系数；而现有的钢丝帘子布的密度为3.5g/cm3，其强度却只有150MPa；因此，本发明的方法制造的浸胶帘子布性能得到了极大提升，并且，其密度相比钢帘线帘子布有了极大的降低。
表1不同帘子布性能测试结果
样品 密度(g/cm3) 强度(MPa)
实施例一 1.3 300
实施例二 1.6 400
实施例三 1.8 500
实施例四 1.4 200
钢丝帘子布 3.5 150
因此，本发明的有益效果是：本发明利用增强纤维为原料，将增强纤维分为芯层增强纤维和缠绕增强纤维，按照芯层较粗缠绕较细的原则，编织成增强纤维帘线；增强纤维帘线在处理剂中进行浸润处理，经过烘干、拉伸和整经之后，再进行浸胶、延压和裁剪，从而得到浸胶帘子布；这种使用增强纤维的浸胶帘子布制造方法工艺简单，条件温和，操作方便，增加了增强纤维帘线的强度，同时，也提高了浸胶帘子布与橡胶基体之间的结合力，所得浸胶帘子布重量小，其密度仅为1.3-1.8g/cm3，强度高，可达200-500MPa，发热系数低，安全系数高，提高了轮胎的强度和耐磨性能，经济实用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)取增强纤维，按照芯层较粗缠绕较细的原则，将芯层增强纤维和缠绕增强纤维编织成增强纤维帘线；
2)将步骤1)所得增强纤维帘线浸入处理剂中进行处理，处理剂包括以下重量份的组分：异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯1-3份、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯5-10份、乙烯基三乙氧基硅烷5-10份、乙酸酯类溶剂80-120份；
3)将步骤2)中浸润后的增强纤维帘布烘干，拉伸，整经；
4)将步骤3)中整经后的增强纤维帘布浸胶、压延和裁剪，得浸胶帘子布。
2.根据权利要求1所述的使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法，其特征在于：
所述增强纤维帘线在处理剂中的运行速度为5-10m/min，所述增强纤维帘线在处理剂中的浸润时间为1-10s。
3.根据权利要求1所述的使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法，其特征在于：
所述步骤3)中烘干温度为80-90℃。
4.根据权利要求3所述的使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法，其特征在于：
所述步骤3)中烘干是在烘箱里进行的，烘箱的长度为20-30m。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法，其特征在于：
所述步骤3)中在70-200N的张力下对增强纤维帘线进行拉伸。
6.根据权利要求5所述的使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法，其特征在于：
所述步骤3)中整经之后增强纤维帘线的分布密度为200-500条/m。
7.根据权利要求1所述的使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法，其特征在于：
所述步骤4)中增强纤维帘线的浸胶量为1-3Kg/m2，浸胶温度为50-80℃。
8.根据权利要求7所述的使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法，其特征在于：
所述步骤4)中增强纤维帘线在延压时的压力为0.8-1.0MPa。
9.根据权利要求1所述的使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法，其特征在于：
所述步骤1)中，芯层增强纤维为1-48K丝束，缠绕增强纤维为1-3K丝束。
10.根据权利要求1所述的使用增强纤维帘线的浸胶帘子布的制造方法，其特征在于：
所述步骤1)中，增强纤维为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维中的任意一种。
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CN110863351A (zh) * 2019-10-10 2020-03-06 安徽华烨特种材料有限公司 一种超高分子量聚乙烯骨架材料的浸渍方法

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