CN110546084A - 传送带用纤维增强层以及传送带 - Google Patents

Abstract

本发明提供在朝带束宽度方向剥离橡胶与纤维增强层时，能提高橡胶与纤维增强层的粘着性的纤维增强层以及传送带。将具有经纱4在带束长尺寸方向延伸，纬纱5在带束宽度方向延伸的编织结构的纤维增强层3作为芯体2而埋设于传送带1，以纤维增强层3的俯视视角，将经纱4的露出面积A1与纬纱5的露出面积A2之比A1/A2设为3.0以上且5.0以下，在进行环状加工时，在各个带束长尺寸方向端部1a，朝带束宽度方向剥离覆盖橡胶6而在纤维增强层3的表面适度地残留橡胶成分R，通过将硫化粘接剂7等夹存在残留的橡胶成分R之间来进行硫化，从而将带束长尺寸方向端部1a彼此接合。

Description

传送带用纤维增强层以及传送带

技术领域

本发明涉及传送带用纤维增强层以及传送带，更详细而言，涉及在朝传送带的宽度方向剥离橡胶与纤维增强层时，能提高橡胶与纤维增强层的粘着性的传送带用纤维增强层以及传送带。

背景技术

在使带状的传送带成为环状时，进行所谓的环状加工(endless processing)。在环状加工中，在所接合的各个带束长尺寸方向端部去除覆盖橡胶。在将纤维增强层用作芯体的传送带中，在进行环状加工时，在各纤维增强层的表面残留有些许橡胶成分(粘接覆盖橡胶和纤维增强层的粘接橡胶等)，通过将硫化粘接剂等夹存在该残留下来的橡胶成分彼此之间来进行硫化，将带束长尺寸方向端部彼此接合(例如，参照专利文献1)。

在去除层叠地接合于纤维增强层的覆盖橡胶时，在覆盖橡胶中加入缝隙，并以该缝隙为开端来从纤维增强层剥离覆盖橡胶。在环状工序中朝传送带的长尺寸方向(以下，称为带束长尺寸方向)剥离覆盖橡胶的情况下不发生问题，但在朝传送带的宽度方向(以下，称为带束宽度方向)剥离的情况下，在传送带被过度硫化的规格等中，在剥离了覆盖橡胶的纤维增强层的表面残留的橡胶成分的量有时会过少，或完全没有残留。当橡胶成分的残留量过少时，无法牢固地将带束长尺寸方向端部彼此接合，若没有残留橡胶成分，则无法将带束长尺寸方向端部彼此接合。

本申请的发明人通过追究在朝带束宽度方向剥离覆盖橡胶的情况下，在纤维增强层的表面没有残留橡胶成分的原因，研究各种消除该原因的方法，完成了本申请发明。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-37280号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供在朝带束宽度方向剥离橡胶与纤维增强层时，能提高橡胶与纤维增强层的粘着性的传送带用纤维增强层以及传送带。

技术方案

为了实现上述目的，本发明的传送带用纤维增强层是具有经纱在带束长尺寸方向延伸，纬纱在带束宽度方向延伸的编织结构的传送带用纤维增强层，其特征在于，以所述纤维增强层的俯视视角，所述经纱的露出面积A1与所述纬纱的露出面积A2之比A1/A2设为3.0以上且5.0以下。

本发明的传送带的特征在于，上述的传送带用纤维增强层作为芯体的至少最上层以及最下层而被埋设。

有益效果

根据本发明，以纤维增强层的俯视视角，所述经纱的露出面积A1与所述纬纱的露出面积A2之比A1/A2比以往低，设为3.0以上且5.0以下。通过将该比A1/A2设得比以往低，在朝带束宽度方向剥离橡胶与纤维增强层时，很难发生构成经纱的长丝变成被橡胶拉伸而打开的状态。伴随于此，经纱的长丝部分的破坏得以抑制，附着于纤维增强层的表面的粘接剂层很难与经纱分离。因此，与以往相比，能提高橡胶与纤维增强层的粘着性。

在朝带束长尺寸方向剥离橡胶的情况下，比A1/A2设为3.0以上，因此，构成纬纱的长丝也没有变成被橡胶拉伸而过度打开的状态。因此，无论剥离橡胶的方向如何，都能在纤维增强层的表面适度地残留橡胶成分。因此，可以通过将硫化粘接剂等夹存在各个带束长尺寸方向端部的残留的橡胶成分之间来进行硫化，牢固地将带束长尺寸方向端部彼此接合。

附图说明

图1是举例示出埋设有本发明的传送带用纤维增强层的传送带的横剖面图。

图2是以俯视视角举例示出图1的传送带的说明图。

图3是举例示出将图1的传送带张紧设置在带轮间的状态的说明图。

图4是图3的X-X剖面图。

图5是将图1的纤维增强层放大并以俯视视角举例示出的说明图。

图6是以横截面视角举例示出剥离图1的覆盖橡胶的工序的说明图。

图7是在从侧方剖视观察时举例示出将在表面残留有橡胶成分的纤维增强层彼此接合的工序的说明图。

图8是在从侧方剖视观察时举例示出将图7的纤维增强层彼此接合的状态的说明图。

图9是将剥离覆盖橡胶的工序中的纤维增强层的状态放大并以俯视视角示意性地举例示出的说明图。

图10是将纤维增强层的其他实施方式放大并以俯视视角示意性地举例示出的说明图。

具体实施方式

以下，基于附图中示出的实施方式来对本发明的传送带用纤维增强层以及传送带进行说明。

在图1、图2中举例示出的本发明的传送带1中，本发明的传送带用纤维增强层3(以下，称为纤维增强层3)作为芯体2而被埋设。芯体2是承受在张紧设置的传送带1中产生的张力的构件。在纤维增强层3的表面附着有粘接橡胶，在芯体2的上下分别配置有覆盖橡胶6。芯体2与覆盖橡胶6通过硫化粘接来一体化。芯体2在带束长尺寸方向连续，宽度方向尺寸比带束宽度稍小。由此，传送带1的宽度方向两端成为不存在芯体2的耳胶。需要说明的是，图中的箭头L表示带束长尺寸方向(传送带1的长尺寸方向)，箭头W表示带束宽度方向(传送带1的宽度方向)。

长尺寸方向端部彼此接合而成为环状的传送带1如图3、图4中举例示出的那样张紧设置在带轮8a、8b之间来使用。然后，在承载输送物10来进行运输的输送侧，带束宽度方向两端部通过旋转轴相对于水平以规定角度a倾斜的支承辊9来支承下表面，带束宽度方向中央部通过旋转轴为水平的支承辊9来支承下表面。由此，带束宽度方向两端部相对于带束宽度方向中央部向上侧弯曲，而传送带1以呈槽状的方式来使用。在绕带轮8a、8b弯曲时，在配置于环状的传送带1的最外周的纤维增强层3产生最大的拉伸应力，在配置于最内周的纤维增强层3产生最大的压缩应力。

在该实施方式中，芯体2为层叠有四层本发明的纤维增强层3的构造。芯体2并不限于四层构造，也可以是单层构造或其他的多层构造。

如图5中举例示出的那样，该纤维增强层3为经纱4在带束长尺寸方向延伸，纬纱5在带束宽度方向延伸，经纱4以及纬纱5相互每隔一条上下交错的平织结构。纤维增强层3以经纱4的延伸方向为带束长尺寸方向被埋设。

经纱4使用捻合多条长丝而形成的复丝纱。纬纱5使用复丝纱或捻合一条长丝而形成的单丝纱。经纱4和纬纱5可以是相同的材质，也可以是不同的材质。经纱4使用例如聚酯纤维，纬纱5使用例如聚酰胺纤维。作为聚酰胺纤维，可以举例示出尼龙6、以及尼龙66等。

在本发明中，一个特征为以纤维增强层3的俯视视角，经纱4的露出面积A1与纬纱5的露出面积A2之比A1/A2设为3.0以上且5.0以下。经纱4的露出面积A1是指，以俯视视角，除了被纬纱5覆盖而看不见的部分以外的面积。纬纱5的露出面积A2是指，以俯视视角，除了被经纱4覆盖而看不见的部分以外的面积。在图5中，由单点划线的斜线表示露出面积A1的区域，由虚线的斜线表示露出面积A2的区域。

在纤维增强层中，重要的是充分确保带束长尺寸方向的强度。因此，经纱通常比纬纱粗，以往，比A1/A2例如为5.3以上。另一方面，本发明的纤维增强层3的该比A1/A2比以往小。即，与以往的纤维增强层相比，本发明中的经纱4的露出面积A1变小。

在使传送带1为环状时，通过环状加工来将带状的传送带1的长尺寸方向端部1a彼此接合。在环状加工中，在覆盖橡胶6中加入缝隙，并以该缝隙为开端来从纤维增强层3剥离覆盖橡胶6。如图6中举例示出的那样朝带束宽度方向剥离覆盖橡胶6。

在芯体2由多个纤维增强层3构成的情况下，在各个长尺寸方向端部1a中，如图7中举例示出的那样，去除覆盖橡胶6，使纤维增强层3为阶梯状。朝带束宽度方向剥离层叠的纤维增强层3彼此中的一方的纤维增强层3。在该剥离操作中，纤维增强层3彼此之间的粘接橡胶与纤维增强层3朝带束宽度方向被剥离。在剥离操作后的纤维增强层3的表面残留有一些橡胶成分R(粘接橡胶等)。

接着，如图8中举例示出的那样，在各个带束长尺寸方向端部1a的残留的橡胶成分R的表面涂敷硫化粘接剂7。然后，通过以在橡胶成分R彼此之间夹存有硫化粘接剂7等的状态来进行硫化，来接合层叠的纤维增强层3的对置表面彼此。由此，带束长尺寸方向端部1a彼此接合，形成环状的传送带1。

在进行上述的剥离操作时，如图9中举例示出的那样，对经纱4作用剥离力f。因此，因该剥离力f，构成经纱4的长丝4a彼此之间变宽而长丝4a处于打开的状态。需要说明的是，纬纱5的延伸方向与经纱4的延伸方向大致正交。因此，即使该剥离力f作用于纬纱5，构成纬纱5的长丝5a也不会像构成经纱4的长丝4a那样处于打开的状态。

本申请的发明人发现，长丝4a处于打开的状态，由此，长丝4a部分容易破坏，附着于长丝4a的粘接剂层一体化地附着于剥离后的覆盖橡胶6侧，这是在纤维增强层3的表面难以残留橡胶成分R的一个原因。因此，基于该认知，在本发明的纤维增强层3中，上述的比A1/A2比以往小，设为5.0以下。

通过减小比A1/A2，剥离力f直接作用的经纱4的面积减少。因此，即使是作用相同的剥离力f，经纱4的长丝4a也很难处于打开的状态，在纤维增强层3的表面容易残留橡胶成分R。其结果是，即使在朝带束宽度方向剥离橡胶的情况下，也能牢固地将层叠的纤维增强层3彼此接合，甚至能牢固地将长尺寸方向端部1a彼此接合。

当比A1/A2小于3.0时，在朝带束长尺寸方向剥离橡胶时，在纬纱5为复丝纱的情况下，由于此时的剥离力，长丝5a容易处于打开的状态。其结果是，在纤维增强层3的表面难以残留橡胶成分R。因此，在本发明中，比A1/A2被设为3.0以下且5.0以下。

本发明是对以下问题有益的解决方法：在朝带束宽度方向剥离覆盖橡胶6等橡胶时产生的新的问题、即以往在进行环状加工时未注意到的问题。并且，在朝带束长尺寸方向剥离橡胶时，在朝相对于带束长尺寸方向倾斜的方向剥离时，都会在剥离操作后的纤维增强层3的表面残留有足够量的橡胶成分R，能牢固地将长尺寸方向端部1a彼此接合。

为了减小比A1/A2，具体而言，存在如下选项：使经纱4变细(使经纱4的细度F1变小)；使经纱4的配置密度变小；使纬纱5***(使纬纱5的细度F2变大)；使纬纱5的配置密度变大等。在使经纱4过细的情况或使经纱4的配置密度过小的情况下，产生难以确保纤维增强层3的带束长尺寸方向的强度的问题。另一方面，在使纬纱5过粗的情况或使经纱4的配置密度过小的情况下，经纱4的卷曲率(上下弯曲的程度)增大。伴随于此，在张紧设置的传送带1中，产生随时间变化的伸长率变大，而传送带1容易曲折行进等问题。因此，根据传送带1的使用条件等，将经纱4的细度F1以及配置密度、纬纱5的细度F2以及配置密度设定在适当的范围内。

因此，经纱4的细度F1与纬纱5的细度F2之比F1/F2优选设为1.5以上且2.5以下。当比F1/F2小于1.5时，经纱4的卷曲率容易变得过大，当比F1/F2超过2.5时，经纱4的露出面积A1容易变得过大。

纬纱5的由下述(1)式计算出的捻系数T1优选设为20以上且50以下。

捻系数T1＝(T/10)×(D)^1/2……(1)

该(1)式的T为纬纱5的每10cm的捻数，D为纬纱5的细度dtex。

在捻系数T1小于20时，减小经纱4的露出面积A1是有利的，而减小纬纱5的露出面积A2是不利的，对确保纬纱5的足够的耐疲劳性也是不利的。在捻系数T1超过50时，减小经纱4的露出面积A1是不利的。

经纱4以及纬纱5的捻合方向可以是S方向(顺时针捻合)，也可以是Z方向(逆时针捻合)，优选如图10中举例示出的那样，在带束宽度方向将捻合方向相反的经纱4按每一条或者每两条等多条交替地排列。通过在带束宽度方向交替地织入S方向捻合的经纱4和Z方向捻合的经纱4，在沿带束宽度方向剥离覆盖橡胶6时，即使纤维增强层3的一半的经纱4的长丝4a很容易处于打开的状态，另外一半的经纱4的长丝4a也会处于捻紧的状态。因此，即使是从带束宽度方向的一侧剥离覆盖橡胶6的情况、或从带束宽度方向的另一侧剥离的情况，都很容易在纤维增强层3的表面适度地残留橡胶成分R。因此，通过采用在带束宽度方向交替地织入S方向捻合的经纱4和Z方向捻合的经纱4的规格，能消除针对橡胶与纤维增强层3的粘着性的方向性。

与聚酯纤维相比，聚酰胺纤维与橡胶的粘接性良好。由此，通过在经纱4中采用聚酯纤维，在纬纱5中采用聚酰胺纤维，有利于进一步提高在朝带束宽度方向剥离橡胶时的橡胶与纤维增强层3的粘着性。

在芯体2为层叠有多个纤维增强层的构造的情况下，可以使所有纤维增强层为本发明的纤维增强层3，但为了控制成本，也可以仅使一部分纤维增强层为本发明的纤维增强层3，剩余的纤维增强层为廉价且通用纤维增强层。在该情况下，在制造传送带1时最易受硫化所引起的热影响的最外层配置本发明的纤维增强层3。

即，在形成为环状前的带状传送带1中，设成如下规格：构成芯体2的纤维增强层中，至少使最上层以及最下层采用本发明的纤维增强层3。当然，也可以设成如下规格：仅使最上层以及最下层采用本发明的纤维增强层3。通过设成这种规格，能使纤维增强层3的使用量最小化，同时能高效地获得上述的纤维增强层3带来的效果。

实施例

作为纤维增强层的样品制造出表1中所示的7种规格(以往例、比较例、实施例1至5)。此外，使用各个纤维增强层的样品制造出传送带的样品。表1中的PET是指聚酯，N66是指尼龙66。此外，表1中的A1是指经纱的露出面积，A2是指纬纱的露出面积，F1是指经纱的细度，F2是指纬纱的细度。各个传送带的样品中，只有作为芯体的纤维增强层的规格不同，而其他的规格相同。在各个传送带的样品中埋设有两层纤维增强层。

对各个传送带的样品进行了下述的带束长度变化率、经纱的强度利用率的测定。此外，对各个纤维增强层的样品进行了下述的剥离试验(纤维增强层与橡胶的粘着性)。其结果如表1所示。

[表1]

[带束长度变化率]

在相同条件下，将各个传送带的样品张紧设置在带轮之间，并以相同条件进行行进试验，测定行进前和行进后的样品周长的变化率。变化率以将以往例设为基准100的指数来进行评价，指数的数值越小，意味着随时间变化的周长的增加得以抑制，并且越优异。

[经纱的强度利用率]

对于行进前的各个传送带的样品，掌握了由下述(2)式计算出的经纱的强度利用率F。

强度利用率F＝(纤维增强层的每单位宽度的经纱的延伸方向断裂强度/(一条经纱的拉伸断裂强度×纤维增强层的每单位宽度的经纱的条数))×100％……(2)

强度利用率F是表示能将在纤维增强层中经纱原本所具有的拉伸强度发挥到哪种程度的指标，F的数值越大，意味着经纱的强度得以没有浪费而高效地发挥，并且越优异。在表1中，以将以往例的强度利用率设为基准100的指数来进行评价，指数的数值越大，意味着越优异。

[剥离试验]

使用各个纤维增强层的样品，依据JIS K 6256-1：2013“与布的剥离强度”制造了试验片。试验片是将各个样品夹在粘接橡胶(NR重量比率为50％)与覆盖橡胶(NBR重量比率为20％、SBR重量比率为40％)之间来进行硫化而一体化而成的。然后，依据JIS K 6256-1：2013“与布的剥离强度”，使样品与粘接橡胶之间剥离，测定残留在样品与粘接橡胶的接合面的粘接橡胶的面积。剥离样品的方向采用带束长尺寸方向(经纱的延伸方向)和带束宽度方向(纬纱的延伸方向)这两种来进行。即，对于各个试验片，只有纤维增强层不同，而试验条件相同。残留的粘接橡胶的面积以将以往例设为基准100的指数来进行评价，指数的数值越大，意味着粘接橡胶的残留量越多，越优异。

由表1的结果可知，实施例1至5中，关于带束长度随时间的变化率、耐疲劳性以及经纱的强度利用率，具有与以往例同等的性能，在朝带束宽度方向剥离橡胶和纤维增强层时，在纤维增强层残留比以往格外多的橡胶。

符号说明

1 传送带

1a 长尺寸方向端部

2 芯体

3 纤维增强层

4 经纱

4a 长丝

5 纬纱

5a 长丝

6 覆盖橡胶

7 硫化粘接剂

8a、8b 带轮

9 支承辊

10 输送物

R 橡胶成分

Claims (6)

1.一种传送带用纤维增强层，具有经纱在带束长尺寸方向延伸，纬纱在带束宽度方向延伸的编织结构，所述传送带用纤维增强层的特征在于，

以所述纤维增强层的俯视视角，所述经纱的露出面积A1与所述纬纱的露出面积A2之比A1/A2设为3.0以上且5.0以下。

2.根据权利要求1所述的传送带用纤维增强层，其中，

所述经纱的细度F1与所述纬纱的细度F2之比F1/F2设为1.5以上且2.5以下。

3.根据权利要求1或2所述的传送带用纤维增强层，其特征在于，

所述纬纱的由下述(1)式计算出的捻系数T1设为20以上且50以下，捻系数T1＝(T/10)×(D)^1/2……(1)

在此，T为所述纬纱的每10cm的捻数，D为所述纬纱的细度，单位为dtex。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传送带用纤维增强层，其中，

在带束宽度方向交替地排列有S方向捻合的所述经纱和Z方向捻合的所述经纱。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的传送带用纤维增强层，其中，

所述经纱由聚酯纤维构成，所述纬纱由聚酰胺纤维构成。

6.一种传送带，其特征在于，

权利要求1至5中任一项所述的传送带用纤维增强层作为芯体的至少最上层以及最下层而被埋设。