RU188407U1 - Полиэфирная кордная ткань - Google Patents

Abstract

РЕФЕРАТПолезная модель относится к текстильной промышленности и может быть использована для изготовления технической ткани, применяемой в производстве текстильных армирующих материалов, в частности каркаса радиальных шин легковых автомобилей.Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик, в частности, в повышении усталостной выносливости ткани (усталостной прочности) при многократных деформациях растяжения.полиэфирная кордная ткань образована переплетением основных и уточных нитей, при этом в качестве основной нити использована полиэфирная нить с кристалличностью 20-40% и удельной разрывной нагрузкой не менее 78 сН/текс, а в качестве уточной нити двухкомпонентная хлопкополиамидная нить.

Description

ПОЛИЭФИРНАЯ КОРДНАЯ ТКАНЬ

Полезная модель относится к текстильной промышленности и может быть использована для изготовления технической ткани, применяемой в производстве текстильных армирующих материалов, в частности каркаса радиальных шин легковых автомобилей.

Известен текстильный корд, который выполнен из полиэфирного текстильного материала структуры 110, 144, 167, 220 текс с удельной прочностью нити 67-72 сН/текс, диаметром нити суровья 0,48-0,65 мм с разрывной прочностью нити 155-300 Н/нить, частотой нити не менее 90 и не более 180 штук на длине 100 мм (патент RU 118584 U1, опубликовано 27.07.2012г.).

Известное техническое решение текстильного корда основано только на поверхностной плотности и основным его недостатком является неудовлетворительные эксплуатационные характеристики корда – большая линейная усадка и низкая жесткость, связанные с отсутствием пропитки кордной ткани.

Известна полиэфирная кордная ткань для каркаса радиальных шин, выполненная из полиэфирных нитей основы и полиамидной нити утка, причем в качестве нити основы применяют нить с равнозначными или неравнозначными предварительной и окончательной крутками 250/250-510/470 кр/м в зависимости от линейной плотности исходных нитей в одно, или два, или три сложения, при этом плотность ткани по основе составляет 75-160 нитей на 10 см, а в качестве нити утка применяют нить с плотностью 20-40 текс, разрывным удлинением до пропитки и термообработки 200-300% и частотой нитей 6-15 нитей на 10 см (патент RU 2208669 С2, опубликовано 20.07.2003г.).

К недостаткам известной полиэфирной кордной ткани можно отнести неудовлетворительные эксплуатационные характеристики, обусловленные невысокой плотностью по основе 75-160 нитей/10 см, расположением нитей основы по ширине ткани и переуплотнением нитей последующей обработкой до закрепления структуры в растянутом состоянии при "ширении ткани". Кроме того, расстояние между основными нитями 0,1-0,5 их диаметра приводит к дефекту «отслоение нитей каркаса» при вулканизации.

Известен корд, содержащий полиэфирные нити с кристалличностью меньше 16% до их вытягивания, при этом корд имеет удельную разрывную прочность ≥570 мН/текс, безусадочность >110 и показатель качества >50 (патент RU 2146311 С1, опубликовано 10.03.2000г.).

Недостатками известного корда являются низкая разрывная нагрузка (около 600 мН/текс) и низкая усадка, и, как следствие, высокое удлинение при разрыве, т.е. снижен модуль упругости.

Наиболее близким техническим решением является полиэфирная кордная ткань для каркаса радиальных шин, содержащая полиэфирные нити основы с равнозначными крутками и уточные нити, при этом крутки нитей основы выбраны в пределах 330/330 - 490/490, с частотой нитей 90 - 140 нитей на 10 см, а уточные нити образованы из двухкомпонентной хлопкополиамидной нити с линейной плотностью 20 - 35 текс и разрывным удлинением в пределах 150 - 280% (патент RU 1304 U1, опубликовано 16.12.1995г.).

Недостатком ближайшего аналога является невысокие эксплуатационные характеристики ткани, в частности высокая разнашиваемость шин, связанная с отсутствием термообработки ткани, в свою очередь приводящее к повышению удлинения не только уточной нити, но и всех нитей основы.

Известно, что качество кордной ткани определяет эксплуатационные свойства автомобильной шины, - в первую очередь, ее долговечность. При движении автомобиля шина и кордная ткань в ней находятся под негативным воздействием высоких температур, испытывая многократные деформации и ударные нагрузки, что требует разработки мер, направленных на повышение выносливости к многократным деформациям и циклическим нагрузкам и улучшение показателя силовой неоднородности шин.

Заявленная полезная модель направлена на преодоление недостатков известных кордных тканей за счет улучшения структуры кордной ткани путем совместного использования полиэфирных нитей с удельной разрывной нагрузкой не менее 78 сН/текс и с кристалличностью 20-40% и двухкомпонентных хлопкополиамидных нитей.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявляемой полезной моделью, является создание ткани кордной полиэфирной для радиальных шин легковых автомобилей, которая одновременно обладает высокой прочностью, достаточной жесткостью, модульностью, способностью сохранять деформационные свойства (упругость и растяжение) в процессе эксплуатации в условиях перепада температур и нагрузок в системе «автомобиль – дорога».

Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик, в частности, в повышении усталостной выносливости ткани (усталостной прочности) при многократных деформациях растяжения.

Технический результат достигается тем, что полиэфирная кордная ткань, образованная переплетением основных и уточных нитей, при этом в качестве основной нити использована полиэфирная нить, а в качестве уточной нити двухкомпонентная хлопкополиамидная нить, согласно полезной модели в качестве основной нити используют нить с кристалличностью 20-40% и удельной разрывной нагрузкой не менее 78 сН/текс.

При этом согласно полезной модели основная нить может быть выполна из, по меньшей мере, двух стренг с линейной плотностью не менее 235 текс в структуре 110 текс×1×2.

При этом согласно полезной модели может быть использована основная нить с показателем модульности не менее 500 сН/текс.

При этом согласно полезной модели основная нить может содержать, по меньшей мере, 190 филаментов.

При этом согласно полезной модели основные нити могут быть выполнены с окончательной круткой 350-390 кр/м.

При этом согласно полезной модели основные нити могут быть выполнены с окончательной круткой направления S.

При этом согласно полезной модели в качестве уточной нити может быть использована хлопкополиамидная нить с ядром ПА 6,6.

При этом согласно полезной модели может быть использована уточная нить с линейной плотностью 20-30 текс.

При этом согласно полезной модели может быть использована уточная нить с удлинением после пропитки не менее 200 %.

При этом согласно полезной модели ткань может быть выполнена пропитанной в две стадии, причем на первой стадии ткань пропитана смесью эпоксидной смолы и диизоцианата с добавлением молекулярного ПАВ, а на второй пропитана резорцин-формальдегидной латексно-аммиачной смесью на основе винилпиридинового латекса.

Заявляемая полиэфирная кордная ткань может быть изготовлена следующим образом.

В качестве нитей технических полиэфирных для образования ткани может быть использована нить типа НТ – высокопрочная, высокомодульная, неадгезионноактивная. Технологический процесс производства нитей технических полиэфирных высокомодульных осуществляется непрерывно и включает следующие стадии: сначала осуществляют прием и хранение гранулята полиэтилентерефталата (далее - ПЭТФ), который затем подвергается кристаллизации и твердофазной дополиконденсации, после чего происходит плавление и экструзия ПЭТФ. На завершающей стадии выполняются операции формования, вытягивания и намотки технических высокомодульных полиэфирных нитей. На этих технологических операциях происходит формирование необходимой кристалличности нити путем регулирования температуры и скорости галет.

ПЭТФ является полярным соединением, поэтому у него наблюдаются сильные межмолекулярные связи. Кроме того, молекула имеет линейную структуру без создания сетчатой структуры. Оба этих свойства являются предпосылками для образования участков и волокон с частичной кристаллизацией. Кристалличность нити, т.е. нормируемые значения аморфной и кристаллической составляющих нити, выбирается в интервале 20-40%. Это связано с тем, что кристалличность нити менее 20 % ухудшает деформационные свойства ткани, увеличивая релаксацию, кристалличность нити более 40 % не обеспечивает упругость нити и необходимые прочностные и адгезионные характеристики нити.

Затем комплексная полиэфирная нить проходит операцию кручения. Из готовых крученых нитей на ткацком станке формируется полотняным переплетением ткань, в основе которой нити крученые полиэфирные, а в утке нить двухкомпонентная хлопкополиамидная. После этого полиэфирная кордная ткань пропитывается в две стадии. Ткань, выработанная по основе из нити полиэфирной неадгезионноактивной предактивируется (пропитывается на первой стадии) смесью эпоксидной смолы и дииззоцианата с добавлением молекулярного ПАВ. На первой стадии нити покрываются эпоксидной пленкой, что обеспечивает необходимое для прочности связи с резиной нанесение пропиточного состава, не утяжеляющее тканое полотно высоким привесом.

В качестве молекулярного ПАВ могут быть использованы, например, активно действующие, не содержащие растворитель и силикон, жидкие продукты, основанные на технологии димерных поверхностно-активных веществ с показателями равновесного поверхностного натяжения при массовой доле 0,1% - 25 оС (мН/м) и динамического поверхностного натяжения при массовой доле 0,1%, 6 b/s- 25 оС (мН/м).

На второй стадии ткань пропитывается резорцин-формальдегидной латексно-аммиачной смесью на основе винилпиридинового латекса. Резорцин-формальдегидная латексно-аммиачная смесь на основе винилпиридинового латекса представляет собой водный раствор, содержащий смесь резорцина и формалина с добавлением водного раствора синтетического латекса и аммиака для поддержания щелочной среды и предотвращения коагуляции латекса, с концентрацией по сухому остатку от 14 % до 24 %.

Пропитка ткани резорцин-формальдегидной латексно-аммиачной смесью проводится с вытягиванием ткани под натяжением с последующей термической усадкой. Подбор степени вытягивания и усадки осуществляется под применяемый тип нити.

После пропитки ткань обрезинивается и после раскроя и специальных операций (наложения гермослоя) направляется на сборку шины с последующей вулканизацией. После вулканизации готовый продукт автомобильная пневматическая шина направляется потребителю.

Заявляемая полиэфирная кордная ткань производится заявителем под маркой 16 ПДУ и характеризуется высокими показателями усталостной выносливости (не менее 500 тыс. циклов), а также способностью сохранять физико-механические свойства при высоких температурах, возникающих во время качения шины.

При эксплуатации в условиях постоянных и циклических нагружений отсутствует необратимое удлинение армирующего материала (разнашивание), снижающее долговечность шин. Вследствие выдерживания кристалличности и удельной разрывной нагрузки нити в заданных пределах, сохраняется стабильность механических свойств полимера, т.е. прочность и жесткость полиэфирной ткани, повышая усталостную выносливость корда и, соответственно, конечного продукта – автомобильной пневматической шины.

В одном из частных случаев осуществления полезной модели полиэфирную кордная ткань изготавливают полотняным переплетением с поверхностной плотностью 325 г/м2 из комплексных полиэфирных нитей с показателем модульности 570 сН/текс с количеством филаментов 192 и высокорастяжимой хлопкоанидной нити ПА 6,6 с линейной плотностью 22 текс с удлинением после пропитки 220%. При этом основная нить выполнена из двух стренг и имеет удельную разрывную нагрузку 80 сН/текс, линейную плотность 235 текс, окончательную крутку в направлении S 360 кр/м и кристалличность 27%. Линейной плотностью исходной нити основы 110 текс в два сложения, при этом плотность ткани по основе составляет 125 нитей на 10 см, а в качестве нити утка применяют нить с частотой нитей 6 нитей на 10 см.

Испытание образца полученной ткани показало, что жесткость 41 сН, показатель силовой неоднородности шин более 85 %.

Claims (10)

1.      Кордная ткань, образованная переплетением основных и уточных нитей, при этом в качестве основной нити использована полиэфирная нить, а в качестве уточной нити двухкомпонентная хлопкополиамидная нить, отличающаяся тем, что в качестве основной нити используют нить с кристалличностью 20-40% и удельной разрывной нагрузкой не менее 78 сН/текс.

2.      Кордная ткань по п. 1, отличающаяся тем, что основная нить содержит, по меньшей мере, 190 филаментов.

3.      Кордная ткань по п. 1, отличающаяся тем, что используют основную нить с показателем модульности не менее 500 сН/текс.  

4. Кордная ткань по п. 1, отличающаяся тем, что основная нить выполна из, по меньшей мере, двух стренг с линейной плотностью не менее 235 текс в структуре 110 текс×1×2.

5.      Полиэфирная кордная ткань по п. 1, отличающаяся тем, что основная нить выполнена с окончательной круткой 350-390 кр/м.

6.      Кордная ткань по п. 1, отличающаяся тем, что основная нить выполнена с окончательной круткой направления S.

7.      Кордная ткань по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве уточной нити используют хлопкополиамидную нить с ядром ПА 6,6.

8.      Кордная ткань по п. 1, отличающаяся тем, что используют уточную нить с линейной плотностью 20-30 текс.

9.      Кордная ткань по п. 1, отличающаяся тем, что используют уточную нить с удлинением после пропитки не менее 200 %.

10.   Кордная ткань по п. 1, отличающаяся тем, что ткань выполнена пропитанной в две стадии, причем на первой стадии ткань пропитана смесью эпоксидной смолы и диизоцианата с добавлением молекулярного ПАВ, а на второй пропитана резорцин-формальдегидной латексно-аммиачной смесью на основе винилпиридинового латекса.