CN113400684A - 用于乘用子午线轮胎的浸胶帘子布的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子纤维生产技术领域，具体涉及一种用于乘用子午线轮胎的浸胶帘子布的制备方法。本发明是通过固相聚合，将聚酯湿切片为原料，加温后使聚酯的低分子端羟基和羧基被充分活化，形成高黏度PET切片；再进行熔融过程的纺丝工序，生产出高强度的原丝；再通过加捻工序，对高强度的原丝在直捻机上进行加捻；再将加捻好的复捻线在喷气织机上进行织布；最后以封闭异氰酸酯和环氧树脂为主的浸胶液进行浸胶工序。本发明的优点是本发明生产的产品强力高，定伸好及干热收缩率小，用来替代常规的1100dtex/2产品，达到降低成本及轮胎更加轻量化的效果。

Description

用于乘用子午线轮胎的浸胶帘子布的制备方法
技术领域
本发明属于高分子纤维生产技术领域，具体涉及一种用于乘用子午线轮胎的930dtex/2浸胶帘子布的制备方法。
背景技术
轮胎结构的革命及其产品性能的提高离不开骨架材料的更新，随着轮胎行业对高性能帘布的需求迫切，越来越多的轮胎企业开始关注重量轻、滚动阻力小、耐热性好的骨架材料产品。目前半钢子午胎胎体采用的是聚酯或尼龙材料。对于普通性能轮胎而言，尼龙在尺寸稳定性及性价比上存在不足。另外，对于轮胎企业，降低原材料的使用成本是非常关键的。因此，开发细旦高强型浸胶帘子布受到市场的关注。可用于替代普通型帘布产品，由于它既具有与常规帘布相近的强力水平，又可以达到较佳的尺寸稳定性能，正好能够满足对橡胶骨架材料的轻量化、低滚阻的要求，将成为替代普通PET等的理想材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于乘用子午线轮胎的930dtex/2浸胶帘子布的制备方法，产品强力达到≥140N，尺寸稳定性达到：5.8±0.5％，产品具有较高的强力和较佳的尺寸稳定性。
本发明是通过下述技术方案得以实现的：
用于乘用子午线轮胎的浸胶帘子布的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)固相聚合：
以聚酯湿切片为原料，加温后使聚酯的低分子端羟基和羧基被充分活化，使低分子链间逐步发生链增长反应，生产的切片粘度达到1.19dl/g以上的高黏度PET切片；
(2)纺丝工序：
熔融过程：高黏度PET切片在N2保护下，在280℃～300℃范围内对原料进行加热熔融，再进入纺丝箱体内，纺丝箱体的温度控制在280℃～300℃；生产出高强度的原丝；
(3)加捻工序
将生产出高强度的原丝在直捻机上进行加捻，锭速8500～9000转/分钟，外张10～20％，量程1～10时的内张2.5～4.5，超喂比-2.0～-1.5％；
(4)织造工序
将加捻好的复捻线在喷气织机上以550～750转/分钟的速度进行织布；
(5)浸胶工序
一浴浸胶的条件为：浸胶液以封闭异氰酸酯和环氧树脂为主，固含量3.8％，干燥温度155～165℃，张力1000～1500daN；牵伸温度235～245℃，张力2000～3500daN；速度75～85米/分钟。
二浴浸胶处理的条件为：二浴浸胶液以RFL(间苯二酚-甲醛-胶乳)为主体，固含量24.1％，干燥温度155～165℃，张力1000～1500daN；定型温度235～245℃，张力900～1100daN；速度75～85米/分钟；
最终可得用于乘用子午线轮胎的细旦高强型930dtex/2浸胶帘子布。
作为优选，上述用于乘用子午线轮胎的浸胶帘子布的制备方法在固相聚合过程中，采用温度＞210℃，风量＞6800m3/h的工艺条件，对聚酯的低分子端羟基和羧基被充分活化。
作为优选，上述用于乘用子午线轮胎的浸胶帘子布的制备方法在纺丝工序中，经螺杆挤压机超低的熔融挤出后，再经熔体分配、计量泵、纺丝组件、冷却成型、上油、拉伸定型、松弛、上网格、卷绕工序，生产出高强度的原丝，达到930dtex规格；原丝指标可达到:强度≥7.8cN/dtex；断伸强力≥76N；干热收缩率3.2±0.5％。
作为优选，上述用于乘用子午线轮胎的浸胶帘子布的制备方法在纺丝工序中，在浸胶工序中，设定高温牵伸区温度235～245℃、牵伸张力＞2000daN的浸胶工艺，通过调节牵伸/回缩比2.0～2.5％的优选范围。设计紧张热牵伸的浸胶工艺以及合适的浸胶配方体系，充分提高帘线的强力保持率，使浸胶帘子布达到高强的要求。
有益效果是：由本发明制备的用于乘用子午线轮胎930dtex/2浸胶帘子布，强力高(≥140N)，定伸(3.5～4.0％)及干热收缩率(≤2.0％)小，用来替代常规的1100dtex/2产品，达到降低成本及轮胎更加轻量化的效果，为此，公司决定开发用的于乘用子午线轮胎的930dtex/2浸胶帘子布。
附图说明
图1为本发明制备方法生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施过程：
用于乘用子午线轮胎的浸胶帘子布的制备方法，通过下述步骤实现：
(1)固相聚合：
以聚酯湿切片为原料，加温后使聚酯的低分子端羟基和羧基被充分活化，使低分子链间逐步发生链增长反应，生产的切片粘度达到1.19dl/g以上的高黏度PET切片；
(2)纺丝工序：
熔融过程：高黏度PET切片在N2保护下，在280℃～300℃范围内对原料进行加热熔融，再进入纺丝箱体内，纺丝箱体的温度控制在280℃～300℃；生产出高强度的原丝；
(3)加捻工序
将生产出高强度的原丝在直捻机上进行加捻，锭速8500～9000转/分钟，外张10～20％，量程1～10时的内张2.5～4.5，超喂比-2.0～-1.5％；
(4)织造工序
将加捻好的复捻线在喷气织机上以550～750转/分钟的速度进行织布；
(5)浸胶工序
一浴浸胶的条件为：浸胶液以封闭异氰酸酯和环氧树脂为主，固含量3.8％，干燥温度155～165℃，张力1000～1500daN；牵伸温度235～245℃，张力2000～3500daN；速度75～85米/分钟。
二浴浸胶处理的条件为：二浴浸胶液以RFL为主体，固含量24.1％，干燥温度155～165℃，张力1000～1500daN；定型温度235～245℃，张力900～1100daN；速度75～85米/分钟；
最终可得用于乘用子午线轮胎的细旦高强型930dtex/2浸胶帘子布。
对于其中的不同步骤，申请人分别对其进行了对照实施。
实施例1—3：
(1)固相聚合
改良固相聚合工艺，采用温度＞210℃，风量＞6800m3/h的高温大风量的工艺条件，促进聚酯的低分子端羟基和羧基被活化，使低分子链间链增长反应正向进行，分子量进一步增大。详见下表所示：
固相聚合工艺及切片指标
Figure BDA0003068858080000041
通过对不同的温度、风速的调节进行试验，可以得出不同的效果，为后继步骤的实施作准备。在连续式固相增粘装置中经过预热及固相增粘，直至PET切片处理后的特性粘度为1.19～1.22dl/g。
实施例4—7
在制备的步骤2中：
(2)熔融过程
高黏切片原料在N2保护下，在280℃～300℃范围内对原料进行加热熔融，再进入纺丝箱体内，纺丝箱体的温度控制在280℃～300℃；再经熔体分配管、计量泵、纺丝组件、缓冷、充分的冷却成型、上油、多级拉伸、热定型卷绕等工序，生产出高强度的涤纶工业丝。详见下表所示：
熔融温度及原丝指标
Figure BDA0003068858080000042
Figure BDA0003068858080000051
在不同的熔融温度条件下，所得出的涤纶工业丝的强度也是不同的；为符合本申请的目的，本申请选取符合要求的温度控制范围，以制备原丝的指标。
实施例8—11
在制备过程中的浸胶也是重要的一环节。设计温度235～245℃、牵伸张力＞2000daN的紧张热牵伸的浸胶工艺，通过调节牵伸区、定型区张力的牵伸/回缩比，处于合适的的范围内，使浸胶帘子布达到高强力特性的要求。详见下表所示：
浸胶工艺及帘子布指标
Figure BDA0003068858080000052
通过不同的操作条件，所得出的帘子布的强力性能是不相同的。
实施例12-13
通过本申请所开发的细旦高强型930dtex/2帘子布与普通型1100dtex/2聚酯帘子布样品比较，具体对比效果见下表所示：
帘子布物性比较
Figure BDA0003068858080000053
通过两种不同的帘子布的性能可以看出，各性能指标存在明显的差异。
实施例14
如附图1所示的制备流程，选择实施例13中的高黏度PET切片原料，再经过各罗拉的拉伸定型和回缩，选择拉伸卷绕工艺条件，使涤纶工业丝具有高强的性能。最后，通过调节牵伸区、定型区张力的牵伸/回缩比，设计紧张热牵伸的浸胶工艺，不断优化浸胶工艺，使浸胶帘子布达到高强的要求，具体930dtex/2浸胶帘子布的指标参考下表：
用于乘用子午线轮胎的930dtex/2浸胶帘子布的主要特性
Figure BDA0003068858080000061
该帘子布所具有性能完全可以用于乘用子午线轮胎，具有良好的性能。

Claims (4)

1.用于乘用子午线轮胎的浸胶帘子布的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)固相聚合：
以聚酯湿切片为原料，加温后使聚酯的低分子端羟基和羧基被充分活化，使低分子链间逐步发生链增长反应，生产的切片粘度达到1.19dl/g以上的高黏度PET切片；
(2)纺丝工序：
熔融过程：高黏度PET切片在N2保护下，在280℃～300℃范围内对原料进行加热熔融，再进入纺丝箱体内，纺丝箱体的温度控制在280℃～300℃；生产出高强度的原丝；
(3)加捻工序
将生产出高强度的原丝在直捻机上进行加捻，锭速8500～9000转/分钟，外张10～20％，量程1～10时的内张2.5～4.5，超喂比-2.0～-1.5％；
(4)织造工序
将加捻好的复捻线在喷气织机上以550～750转/分钟的速度进行织布；
(5)浸胶工序
一浴浸胶的条件为：浸胶液以封闭异氰酸酯和环氧树脂为主，固含量3.8％，干燥温度155～165℃，张力1000～1500daN；牵伸温度235～245℃，张力2000～3500daN；速度75～85米/分钟。
二浴浸胶处理的条件为：二浴浸胶液以RFL为主体，固含量24.1％，干燥温度155～165℃，张力1000～1500daN；定型温度235～245℃，张力900～1100daN；速度75～85米/分钟；
最终可得用于乘用子午线轮胎的细旦高强型930dtex/2浸胶帘子布。
2.根据权利要求1所述的用于乘用子午线轮胎的浸胶帘子布的制备方法，其特征在于，在固相聚合过程中，采用温度＞210℃，风量＞6800m3/h的工艺条件，对聚酯的低分子端羟基和羧基被充分活化。
3.根据权利要求1所述的用于乘用子午线轮胎的浸胶帘子布的制备方法，其特征在于，在纺丝工序中，经螺杆挤压机超低的熔融挤出后，再经熔体分配、计量泵、纺丝组件、冷却成型、上油、拉伸定型、松弛、上网格、卷绕工序，生产出高强度的原丝。
4.根据权利要求1所述的用于乘用子午线轮胎的浸胶帘子布的制备方法，其特征在于，在浸胶工序中，设定高温牵伸区温度235～245℃、牵伸张力＞2000daN的浸胶工艺，通过调节牵伸/回缩比2.0～2.5％的优选范围。
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