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浸膠工藝中影響浸膠簾子布產(chǎn)量因素的探究目錄摘要 I目錄 I第一章緒論 11.1研究背景 11.2簾子布概念 21.3浸膠工藝 31.3.1浸膠工藝流程 31.4浸膠工藝的發(fā)展現(xiàn)狀 4第二章浸膠工藝對(duì)浸膠簾子布產(chǎn)量的影響 52.1浸膠工藝流程的各參數(shù)對(duì)浸膠簾子布的影響 52.2浸膠工藝流程的附膠量對(duì)浸膠簾子布的影響 52.3總結(jié) 6第三章簾子布材料對(duì)簾子布產(chǎn)量的影響 73.1錦綸浸膠簾子布浸膠工藝 73.1.1浸膠工藝分析 73.1.2對(duì)錦淪66簾子布浸膠熱處理加工工藝的分析 113.1.3.生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題 123.1.4.小結(jié) 133.2滌綸浸膠簾子布浸膠工藝 133.2.1.滌綸簾子布浸膠目的與機(jī)理 133.2.2小結(jié) 153.3總結(jié) 15總結(jié)論 16參考文獻(xiàn) 17第一章緒論1.1研究背景隨著全球輪胎工業(yè)的迅速發(fā)展,許多國(guó)家的輪胎子午線率都在迅速增加,無(wú)內(nèi)胎子午線輪胎的滾動(dòng)阻力、降噪、耐磨性和操縱穩(wěn)定性得到了提高。為新型子午線輪胎發(fā)展指明了方向。子午線輪胎質(zhì)量的關(guān)鍵是其中的高性能骨架材料。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)聚酯簾線不再能夠滿足優(yōu)質(zhì)輪胎的性能要求,并且由于資源,環(huán)境和價(jià)格等外部因素限制,人造絲簾線的數(shù)量正在不斷縮減。與標(biāo)準(zhǔn)聚酯簾線相比,尺寸穩(wěn)定的聚酯簾線具有高彈性模量和低收縮率的特征,這可以改善子午線輪胎的耐疲勞性并減少輪胎的操作難度。發(fā)熱的降低有助于延長(zhǎng)輪胎的使用壽命和提高其高速性能,并且該輪胎具有較高的節(jié)油率、出色的行駛穩(wěn)定性和舒適的乘坐感??梢栽谄?chē)子午線輪胎的硫化過(guò)程中使用高溫硫化,從而消除了硫化后的氣化,減少資本投資并提高生產(chǎn)效率[1]。中國(guó)是世界上最大的聚酯長(zhǎng)絲生產(chǎn)國(guó),年產(chǎn)量為10000噸。但是,中國(guó)的聚酯長(zhǎng)絲主要用于服裝。通過(guò)調(diào)整紡織工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),將工業(yè)滌綸工業(yè)絲的開(kāi)發(fā)納入研發(fā)高模量低收縮滌綸工業(yè)絲及浸膠簾布工藝技術(shù)中。研究顯示,中國(guó)滌綸工業(yè)絲的市場(chǎng)需求主要集中在輪胎簾線輸送帶、篷布、行李箱和遮陽(yáng)布、高壓軟管和安全帶上。因此,一段時(shí)間以來(lái),中國(guó)仍然有高質(zhì)量的滌綸工業(yè)絲,發(fā)展空間較為廣闊。未來(lái),隨著高速公路等級(jí)的不斷提高和高速公路的快速建設(shè),聚酯工業(yè)絲的行業(yè)前景將越來(lái)越廣闊。一段時(shí)間以來(lái),中國(guó)橡膠工業(yè)的骨架材料發(fā)展迅速。其中,從1980年代末到1990年代初,聚酯工業(yè)絲已進(jìn)入10余條標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)絲生產(chǎn)線,產(chǎn)能超過(guò)10,000噸,為行業(yè)提供了足夠的原料保障。用于子午線輪胎的聚酯簾線的工業(yè)生產(chǎn)線已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。1995年,我國(guó)的一些輪胎工廠嘗試了小規(guī)模使用進(jìn)口浸膠聚酯線。[2]山東安固帆布廠開(kāi)始從國(guó)外進(jìn)口聚酯工業(yè)絲,用于簾線加工和浸膠。廣東開(kāi)平聚酯廠還與美國(guó)霍尼韋爾合資,從其進(jìn)口相關(guān)工業(yè)絲生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)始自主生產(chǎn)聚酯工業(yè)線和簾子布。1.2簾子布概念簾布是由粗線和稀疏的稀疏緯紗制成的織物。簾線是通過(guò)將多根細(xì)絲絞合而成的,細(xì)絲的每一股絞合的捻向與簾線的捻合方向相反。簾線捻線器分為三類(lèi):環(huán)形捻線器,直捻機(jī)和倍捻機(jī)[1][3]。輪胎骨架的主要原材料,浸膠簾子布再其制造過(guò)程中,為了確保生產(chǎn)連貫,用編織的經(jīng)緯線頭編織的白色坯簾布需要縫制織物的頭和尾連接。從理論上講,浸膠簾子布的頭和尾的寬度應(yīng)與浸沒(méi)熱處理后的白綠色簾布的寬度相同,但實(shí)際上它由于浸膠干燥區(qū)、牽伸區(qū)等影響。這些區(qū)域中的高張力和高溫的影響會(huì)導(dǎo)致機(jī)頭布的橫向嚴(yán)重變形和收縮,因此,機(jī)頭布的寬度和機(jī)頭布的尾部寬度小于機(jī)頭布的寬度。浸膠線布的主要寬度也因此會(huì)更小,最終導(dǎo)致在靠近木軸處簾線的兩面都無(wú)法卷起并且制布成型不良,嚴(yán)重時(shí)甚至產(chǎn)生裂紋。線的捻度通常很高,最高為400捻/米。簾線用作經(jīng)紗,與松散的緯紗(40-80線/米)匹配,并用劍桿、噴氣機(jī)或梭織機(jī)上織成簾布。緯紗的主要功能是在簾子布加工過(guò)程中保持經(jīng)紗一定間距。例如,在橡膠和壓延過(guò)程中,較細(xì)的緯線能使經(jīng)紗位置固定,但它們不會(huì)影響簾布和輪胎性能。應(yīng)先將簾布膠合至大約1毫米的厚度,然后再熱定形以改善其物理性能。當(dāng)經(jīng)線固定到橡膠上時(shí),緯線會(huì)失去作用。在隨后的制造過(guò)程中,簾線的位置根據(jù)輪胎形狀而變化。實(shí)際上,緯紗的存在會(huì)影響輪胎力的分布和簾布的均勻性,要避免這種情況,可以通過(guò)切斷緯線或使用較大的緯線。包芯紗可用于緯度較大的緯紗,芯為尼龍或聚酯纖維的未拉伸紗,伸長(zhǎng)率可達(dá)200%,其外層為棉纖維。高度可延伸的線芯可以在輪胎成型期間固定經(jīng)線。外層纖維的均勻放置和足夠的剛度使簾布能夠經(jīng)受熱處理和壓延。簾布的結(jié)構(gòu)由規(guī)則的平紋簾線組成,這些簾線以一定的經(jīng)紗密度排列,因此每條簾線都是由橡膠間隔開(kāi)來(lái)的,以避免在使用過(guò)程中產(chǎn)生摩擦。簾布的緯紗密度非常低,因?yàn)樗鼉H起固定并支撐經(jīng)紗作用[4]。1.3浸膠工藝浸膠是白坯簾布通過(guò)浸膠槽的通道,通過(guò)浸膠粘合劑中以改善材料與粘合劑之間的結(jié)合。浸膠的人造絲,合成纖維和玻璃纖維簾線的表面是光滑的,并且在浸膠之后,粘合劑和纖維之間的粘合性大大提高。常用的粘合劑是天然膠乳和間苯二酚甲醛樹(shù)脂的水乳液。浸膠設(shè)備包括浸膠槽、干燥區(qū)、高溫牽伸區(qū)和卷繞設(shè)備,它們還可以與壓延機(jī)連接以形成用于浸膠、粘合和擦拭簾布的生產(chǎn)線。對(duì)于1--玻璃纖維簾線,在進(jìn)行浸膠酚醛粘合劑乳液之前,必須先將含有有機(jī)表面偶聯(lián)劑的水乳液浸泡一次,可以提高橡膠和玻璃纖維的著附力,浸膠有酚乳膠的棉簾布還可以顯著提高耐用性[3]??傮w而言,浸膠是將制備的樹(shù)脂溶液與增強(qiáng)材料(如玻璃纖維布)浸膠在一起,然后干燥制成浸膠簾布。浸膠的目的是確保簾線材料的強(qiáng)度,確保加工后的輪胎的尺寸穩(wěn)定性,并改善簾線材料與橡膠之間的粘合性能。所以,浸膠工藝的質(zhì)量對(duì)浸膠簾布的質(zhì)量和生產(chǎn)效率具有很大的影響。1.3.1浸膠工藝流程浸膠的工藝步驟通常如下1.制膠粘劑1.1TD870膠粘劑的制備TD870膠粘劑的比例、TD870膠粘劑的比例與酒精為1:1:1,首先將固定量的酒精傾倒至不銹鋼桶中,然后稱(chēng)量指定質(zhì)量的膠粉,與酒精充分?jǐn)嚢?,使膠粉充分溶于酒精。1.2RM-2膠粘劑的制備RM-2膠粘劑與無(wú)水乙醇的比例為4:1,首先,將RM-2膠粘劑倒入不銹鋼桶中,然后傾入無(wú)水乙醇,攪拌使膠粘劑完全溶解。1.3715膠715C、715A和無(wú)水乙醇的具體比例為1:40:160,首先將715C倒入無(wú)水乙醇中并充分?jǐn)嚢?,然后添?15A并充分?jǐn)嚢琛?.4Chemlok607膠粘劑607與酒精比例為3:1,將607緩慢傾入酒精中并充分?jǐn)嚢?.浸法2.1。將要涂膠的骨架倒入指定的鐵籃里。骨架的總?cè)萘啃∮阼F籃的2/3。將帶有骨架的鐵籃浸入粘合劑溶液。抓住鐵籃的把手,并不斷上下?lián)u晃,左右旋轉(zhuǎn),以使骨架完全均勻地浸入,浸入時(shí)長(zhǎng)不少于1分鐘。取出鐵籃并將其懸掛,以完全排掉骨架上的粘合劑。2.2。將瀝干的骨骼放入滾筒中旋轉(zhuǎn)干燥。旋轉(zhuǎn)時(shí)間為7分鐘。并注意及時(shí)清潔浸膠桶周?chē)恼澈蟿┮后w和骨架,蓋緊蓋子以防止粘合劑溶液揮發(fā)。剩余的粘合劑應(yīng)分開(kāi)放置,無(wú)沉淀下次可繼續(xù)使用。3注意事項(xiàng)1.在涂覆粘合劑之前,請(qǐng)戴好防毒面具和手套,并將其浸入車(chē)間的指定位置。2.注意粘合劑的比例并及時(shí)添加新的溶劑。3.確保在制備過(guò)程中完全溶解粘合劑,如果發(fā)現(xiàn)任何明顯的沉淀物,應(yīng)及時(shí)過(guò)濾掉。4.具有良好粘合力但不合格或超過(guò)保質(zhì)期的骨架應(yīng)及時(shí)重新加工并重新涂膠。其步驟與上述相同。1.4浸膠工藝的發(fā)展現(xiàn)狀在簾布的制造過(guò)程中,很可能會(huì)發(fā)生橡膠膠斑,這會(huì)導(dǎo)致諸如浸膠簾布的質(zhì)量差,復(fù)卷量增加和停車(chē)清潔等問(wèn)題?,F(xiàn)有研究分析了浸液的溫度和濃度、浸沒(méi)生產(chǎn)線干燥區(qū)域的溫度、風(fēng)速以及對(duì)膠斑形成的影響,但證據(jù)不很充分。近年來(lái),隨著市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng),并且用戶在控制浸膠簾布上的膠斑方面變得越來(lái)越嚴(yán)格。在簾子布的生產(chǎn)中,可通過(guò)提高天然橡膠膠乳的含量以改善壓延的粘合性,但是天然橡膠膠乳的易凝結(jié)性能增加了粘合劑的斑點(diǎn)。減少浸入的簾線布捻度,以防止高速行駛時(shí)輪胎邊緣過(guò)度膨脹,降低了其對(duì)浸入溶液的粘附力并促進(jìn)了粘合點(diǎn)的形成。如何克服膠斑是提高浸膠簾布性能的瓶頸[4]。

第二章浸膠工藝對(duì)浸膠簾子布產(chǎn)量的影響2.1浸膠工藝流程的各參數(shù)對(duì)浸膠簾子布的影響兩浴浸膠是最常見(jiàn)的浸沒(méi)方法。在第一浴中,根據(jù)杜邦公司生產(chǎn)的D417浸膠溶液配方進(jìn)行預(yù)處理,兩浴使用通用輪胎生產(chǎn)的RFL浸膠溶液。布料浸入過(guò)程為:織物導(dǎo)架縫紉機(jī)-1#送料輥-1#布架浸膠機(jī)-1A干燥區(qū)-1B干燥區(qū)-1#張力架收帶區(qū)-2#張力架成型區(qū)-冷卻區(qū)-3#張力架-4#張力架-2#布料收納架-2#送料輪裝置(1)熱處理溫度牽伸區(qū)的作用是拉伸聚酯大分子并使其沿軸定向,而回縮區(qū)則是消除纖維才能完成。(2)浸膠速度浸入速度將影響簾布在干燥箱中的停留時(shí)間和加熱時(shí)間,從而改變熱處理效果。(3)浸膠張力浸膠張力對(duì)簾線物理特性影響極大。聚酯本身是具有低伸長(zhǎng)率的纖維,因此它不需要像尼龍一樣的高拉伸加工。通過(guò)科學(xué)配置張力架的數(shù)值,熱處理效果達(dá)到最佳效果,其總牽伸比為1.5%。實(shí)際上,除了上述三個(gè)參數(shù)外,還有許多工程因素,如膠濃度,浸膠時(shí)長(zhǎng)等,都會(huì)影響浸膠速度,進(jìn)而影響浸膠簾布的產(chǎn)量。綜上所述,一般來(lái)講,通過(guò)設(shè)置合理的溫度、速度、張力等工藝條件,可以有效地提高浸膠簾布的質(zhì)量及產(chǎn)量。2.2浸膠工藝流程的附膠量對(duì)浸膠簾子布的影響在確保最佳工藝設(shè)置的同時(shí),根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整浸膠工藝是增加浸膠簾布高質(zhì)量生產(chǎn)率的另一種方法。以附著的膠量為例,附著的膠量是確定浸膠簾布的物理指標(biāo)所涉及的指標(biāo)。合理控制膠的用量可以最大程度地提高浸膠簾布的高質(zhì)量率和經(jīng)濟(jì)效益。簾線的直徑越大,附著的膠量就越大。這與它們的表面積密切相關(guān)。即,簾線的直徑越大,表面積越大,與浸液的接觸面積越大。在浸膠工藝條件下(例如浸膠液),附著的膠水量也將更大。對(duì)于相同類(lèi)型的軟線,18.0%浸入浸液中[6]。不同的紡絲油劑也對(duì)附著的膠水量有一定的影響。簾線中使用的紡絲油劑是不同的:在相同條件下,膠水的附著量也不同,這主要與紡絲油劑的組成有關(guān),尤其是紡絲油劑中的表面活性劑[7]。隨著白坯簾線的回潮率的增加,在相同的浸液下回潮率大的簾線的膠水吸收受到限制,因此附著的膠水量相對(duì)較小。相反,附著在軟線上的膠水的回潮率較低。當(dāng)然,這并不排除異常情況的發(fā)生。隨著浸沒(méi)液體的總固體含量增加,附著的膠水量也增加。另外,通過(guò)實(shí)驗(yàn)深入和分析,我們可以確定:(1)有許多因素會(huì)影響粘在簾布上的膠量。其中,最重要的是浸膠液的總固體含量,一旦發(fā)生顯著變化將導(dǎo)致附著的膠量發(fā)生顯著變化。簾布的線徑、用于簾線的紡絲油、簾布的類(lèi)型和規(guī)格、浸膠機(jī)的工藝以及膠水量的測(cè)試方法都與膠量密不可分。(2)沒(méi)有孤立存在的東西,膠水的附著量也不例外。不同的生產(chǎn)條件,不同的生產(chǎn)階段和不同的測(cè)試條件對(duì)附著的膠水量有不同的原因。附著的膠水量是上述因素調(diào)整后的反映,一些異常數(shù)據(jù)的出現(xiàn)也是許多因素影響的綜合反映。(3)浸膠簾布的主要指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,合理調(diào)節(jié)膠粘力可以最大限度地提高浸膠簾布的高產(chǎn)量。2.3總結(jié)通過(guò)以上分析我們可以知道在浸膠工藝流程中溫度、浸膠速度、浸膠量等都會(huì)影響浸膠工藝的完整度和產(chǎn)品優(yōu)等品率,這也是直接影響浸膠簾子布的產(chǎn)量的重要因素。第三章簾子布材料對(duì)簾子布產(chǎn)量的影響對(duì)于相同材料的浸膠簾子布只需要保證浸膠工藝的各參數(shù)流程在最優(yōu)的條件下即可保證浸膠簾子布的產(chǎn)量最大化,然而在實(shí)際生產(chǎn)中浸膠簾子布的材料不同其對(duì)應(yīng)的浸膠工藝流程也會(huì)對(duì)浸膠簾子布的產(chǎn)量有很大影響。下面我們將介紹幾種不同材料的浸膠簾子布的生產(chǎn)工藝,并探討影響其產(chǎn)量的因素。3.1錦綸浸膠簾子布浸膠工藝尼龍浸膠簾線熱塑性變形和大的熱收縮率的特性會(huì)影響橡膠產(chǎn)品在生產(chǎn)和使用中的尺寸穩(wěn)定性。因此,在浸膠過(guò)程中必須將尼龍簾線控制在一定的溫度和張力下。在一定條件下進(jìn)行一定的熱處理以減小恒定載荷伸長(zhǎng)率及熱收縮率,然后用于制造橡膠產(chǎn)品,這可以增加橡膠的尺寸穩(wěn)定性并延長(zhǎng)其使用壽命[8]。拉伸浸膠過(guò)的尼龍簾布后分子排列規(guī)格整齊,材料強(qiáng)度極大提升,并使整個(gè)簾布具有更高的均勻性。簾布受力更均勻,材料更耐用。尼龍浸膠簾布的熱處理工藝包括三個(gè)步驟:熱拉伸,熱定型和冷卻。尼龍浸膠簾線織物的熱處理,熱拉伸過(guò)程至關(guān)重要,其溫度應(yīng)接近尼龍簾線的熔點(diǎn),該狀態(tài)尼龍纖維的分子極為活躍,并且在拉伸過(guò)程中很容易重新歸于整齊且易于定向以獲得良好的熱拉伸。熱定型過(guò)程也可以視為歸一化過(guò)程。它有著與熱拉伸過(guò)程類(lèi)似的溫度,但其張力低于熱拉伸過(guò)程,因此熱拉伸后的簾線具有一定程度的收縮,并且可塑性地固定變形部分,并恢復(fù)彈性變形部分,從而釋放內(nèi)應(yīng)力。冷卻過(guò)程及熱定型過(guò)程應(yīng)在同一張力段內(nèi),以使簾布冷卻至室溫過(guò)程中維持一定的張力,并避免在無(wú)張力狀態(tài)下冷卻收縮[9]。以下是錦綸簾線浸膠工藝條件的簡(jiǎn)要分析。3.1.1浸膠工藝分析A對(duì)浸膠液的分析(1)酌醛膠乳粘結(jié)體系的粘合機(jī)理乙酸膠乳粘合劑體系稱(chēng)為浸膠液或RFL液,其組成主要為:對(duì)苯二酚和甲酸在氫氧化鈉溶液中的預(yù)反應(yīng)溶液發(fā)生酸縮合的預(yù)制液,膠液(苯乙烯-丁二烯,天然VP乳膠-乙烯基分批乳膠混合溶液)和氨水。1.RF的反應(yīng)苯二酚的間位有兩個(gè)羥基,對(duì)甲酸非?;顫姟T贜aO催化下,間苯二酚反應(yīng)形成線性間甲基樹(shù)脂。反應(yīng)后,隨著以下條件的變化,間甲基樹(shù)脂的分子量和分子量分布、鍵的類(lèi)型以及反應(yīng)進(jìn)行程度將發(fā)生變化:①R/F摩爾比,②反應(yīng)時(shí)間,③反應(yīng)濃度,④反應(yīng)溫度,⑤催化劑種類(lèi)和數(shù)量。以上五個(gè)條件對(duì)RFL液體的可用性和附著力有相對(duì)較大的作用。尤其在過(guò)度縮聚的過(guò)程中,RF樹(shù)脂溶液的粘度增大,最后變成凝膠,失去其可用性。隨著RF樹(shù)脂中羥甲基的減少,其粘附力將降低,從而控制了RF縮聚反應(yīng)的程度。通過(guò)許多測(cè)試和分析,發(fā)現(xiàn)可以使用以下粘合系統(tǒng)原料劑量和工藝條件來(lái)達(dá)到所需的效果,即:R/NaOH(摩爾比)=1/0.073,R/F(摩爾比)=1/2,反應(yīng)溫度26℃,RF溶液濃度6.6%,反應(yīng)時(shí)間7小時(shí)。2.RFL之間的反應(yīng)RFL液體是天然橡膠膠乳,丁苯橡膠,VP膠乳和RF樹(shù)脂液體的混合物。許多科學(xué)家都研究了RF樹(shù)脂和乳膠之間是否發(fā)生反應(yīng)。Piccini和Wilson等認(rèn)為,化合物之間的自旋鏈的比例是極性的,不僅與酚有良好的相容性,而且對(duì)乙酸樹(shù)脂與膠乳之間的鍵具有良好的增強(qiáng)作用。Tatenc分析了RFL的動(dòng)力學(xué):VP膠乳的強(qiáng)偶極可與RF樹(shù)脂的氧鍵發(fā)生作用,并通過(guò)分子之間的物理纏結(jié)形成強(qiáng)大的RFL凝聚體系。3.FL、纖維和橡膠的組合RFL粘合劑充當(dāng)橡膠和纖維之間的橋梁,也就是說(shuō),RF樹(shù)脂和尼龍纖維具有很好的粘合性,而乳膠組分和橡膠也具有很好的粘合性。它們的組合原理如下所述。①RFL與尼龍纖維的結(jié)合RF中的羥甲基與尼龍纖維分子中的活性氧脫水縮聚,即,在RFL與纖維之間的反應(yīng)中,RF中的羥甲基與聚酰胺的酰胺基之間發(fā)生脫水反應(yīng)。這就是RFL與尼龍纖維之間的化學(xué)鍵理論。另外還有氫鍵理論、分子纏繞理論、偶極影響理論等。②RFL與橡膠的結(jié)合有許多理論可以解釋RF和橡膠之間的組合。例如,化學(xué)鍵理論討論:RF反應(yīng)的中間產(chǎn)物與亞甲基喹啉中橡膠化合物的異戊二烯基團(tuán)的活性氧反應(yīng)。從而形成連接;擴(kuò)散理論和硫化理論認(rèn)為,RFL和橡膠中的膠乳成分彼此擴(kuò)散,甚至粘結(jié)在一起,并且在橡膠硫化過(guò)程中共硫化并粘結(jié)在一起。綜上所述,RFL,纖維和橡膠的結(jié)合主要有以下幾個(gè)方面:①當(dāng)乙酸樹(shù)脂和橡膠膠乳由于溶解,擴(kuò)散和滲透而形成分子纏結(jié),而水在B中VP乳膠在湖中超過(guò)-N。氧鍵與RF的子午線基形成,但當(dāng)RFL溶液中的水蒸發(fā)和高溫時(shí),會(huì)形成更強(qiáng)的鍵;②將尼龍纖維在高溫下浸入RFL液體,經(jīng)過(guò)干燥并拉伸,RF樹(shù)脂會(huì)進(jìn)入尼龍纖維。通過(guò)表面擴(kuò)散并滲透,使得分子彼此連接,并且在RF樹(shù)脂和酰胺基之間形成氧鍵。VP乳膠和尼龍纖維將產(chǎn)生偶極效應(yīng),從而增強(qiáng)兩者之間的附著力。③由于功能內(nèi)部的擴(kuò)散,使尼龍繩上的橡膠和RFL硫化粘結(jié)在一起,可以與尼龍繩化學(xué)反應(yīng)結(jié)合,使尼龍繩和橡膠緊密結(jié)合。(2)影響浸膠液粘附性的因素A.R/F的物質(zhì)的質(zhì)量比率RF樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)受到間苯二酚與甲醛的比率影響,當(dāng)后者比例發(fā)生變化,前者結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生變化,從而引起粘附力的變化。如果R/F比高于1/2,由于F的含量過(guò)低,形成聚合物分子的難度大,粘附力降低;反之,當(dāng)R/F比低于于1/2時(shí),粘合力則增加;不過(guò),當(dāng)R/F比例小于1/3之后,粘合力又有所下降。而且,粘合力受到配制溫度的影響,當(dāng)溫度增加,粘合力更為理想。如上所述,R/F的最適比例為1/2,在這一比例,纖維的粘度、斷裂強(qiáng)度、耐磨能力和硬度都更為理想,更能滿足要求。B.影響RF樹(shù)脂縮合時(shí)間的因素分析RF依賴(lài)于催化劑NAOH的作用,進(jìn)行縮合,RF自身濃度、溫度和NaOH的用量均會(huì)影響這一過(guò)程的時(shí)間,攪拌也對(duì)縮合時(shí)間有一定影響。當(dāng)RF濃度處在6%至24%之間時(shí),隨著濃度的增加,縮合時(shí)間將會(huì)減少,縮合速度加快,反之,縮合時(shí)間將更長(zhǎng)。在26°C的條件下,當(dāng)濃度處在2-3%之間,縮合時(shí)間約為12小時(shí),然而,當(dāng)濃度處在20-30%范圍內(nèi)時(shí);縮合時(shí)間大大縮短,僅有0.5-1小時(shí);當(dāng)濃度控制在6.6%,縮合需要7小時(shí)。隨著濃度增加,縮合時(shí)間減少,但是反應(yīng)過(guò)程不均勻,因此反應(yīng)過(guò)程較難控制。如果確定一定濃度的RF,以及一定量的NOOH,縮合時(shí)間與溫度呈負(fù)相關(guān),溫度升高,縮合時(shí)間減少。在26°C溫度條件下,RF控制在6.6%濃度,實(shí)現(xiàn)最大粘合力的反應(yīng)時(shí)間為7小時(shí),然而在其他溫度,高或低,都不能產(chǎn)生預(yù)期效果。反應(yīng)過(guò)程中,加入的NAOH越多,粘合力會(huì)減小,反之,粘合力增大,但是反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。粘合力同時(shí)也受到簾線熱處理所設(shè)置的溫度因素的影響。如上所述,反應(yīng)較優(yōu)佳選擇是,R/NA0H=L/0073,溫度為26℃。膠乳和RF合率粘合力的影響因素也包括膠乳和RF樹(shù)脂的混合比例,根據(jù)Moult、Miuen和Dietrick的說(shuō)法,RF/L處在0/100至10/100范圍之間時(shí),粘合力顯著提升,粘合力在RF達(dá)到10/100至20/100范圍之間達(dá)到飽和狀態(tài)。RF/L較小時(shí),RFL與錦綸纖維的粘合力降低;RF/L比高的條件下,RFL與橡膠的粘合力降低,耐疲勞強(qiáng)度降低,因此,錦綸66的最適選擇,將RF/L比例控制為1/6。D.R/氨水比例的影響分析先配置RFL液,向其中添加一定含量的氨水,氨水對(duì)膠液的PH值起到調(diào)節(jié)作用,進(jìn)而損失一部分粘合力;通過(guò)NAOH的進(jìn)一步調(diào)節(jié)作用,可以恢復(fù)粘合力,使其處于穩(wěn)定狀態(tài),并且在存放過(guò)程中,粘合力也不會(huì)減小,作用原理是氨水具有延遲RFL液熟化過(guò)程的作用。在RFL液中RF含量比例雖然小,但它能夠進(jìn)行連續(xù)反應(yīng),氨水起到保護(hù)RF反應(yīng)基的作用,促使簾線熱處理過(guò)程中,RFL與錦綸纖維的結(jié)合程度增大,并具有良好的粘合力。盡管在存放階段,簾子布的粘合力穩(wěn)定性能夠一直保持。簾子布后處理溫度是氨水添加量的直接決定因素。熱處理溫度約為225℃條件下,添加的R/氨比例通常為1/1.8(Mol)。E.膠乳比例的影響(VP/SBR/NR)膠乳品種是影響錦綸簾線與橡膠的粘合力的因素之一,VP是一種用于浸膠尼龍紗線的膠乳,其粘合力比其他膠乳都要高,其化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性優(yōu)異,但是,由于價(jià)格相對(duì)較高,生產(chǎn)成本費(fèi)用高,以及在儲(chǔ)存階段,粘合力會(huì)有損失等問(wèn)題。天然膠乳單獨(dú)使用時(shí),其化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性較低,粘合力不高,但處理后的錦綸簾線可以一直保持良好的粘合性,無(wú)論實(shí)在存儲(chǔ)階段還是后熱處理。當(dāng)SBR/VP比小于20/80,粘合力沒(méi)有明顯的降低,從而滿足了錦綸簾布粘合的需要,而SBR價(jià)格則較低,同時(shí)也節(jié)約了成本,并且使得簾線儲(chǔ)存和熱后的粘合力減小的量減低、天然膠乳加入量最小值為5%。因此,錦綸簾線應(yīng)使用80/15/5的VP/SBR/NR比,可以在粘合力和穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效率,效果都比較好【10】。3.1.2對(duì)錦淪66簾子布浸膠熱處理加工工藝的分析錦綸66相比于錦綸6,具有低熱收縮率、更加良好的熱穩(wěn)定性、由錦綸66簾子制成骨架材料為原料的輪胎,具有更優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性,車(chē)輛安全性更有保障。橡膠浸膠熱處理方法,使簾子線固化,保持甚至提高簾子線的強(qiáng)度,以及更好發(fā)揮其粘合力,改善塑性變形,并在一定程度上控制熱收縮。(1)膠粘劑量分析錦綸簾子布的附膠量也可影響粘合力,Dietzick發(fā)現(xiàn),RFL著量在5%以上時(shí),粘合力飽和,盡管短時(shí)間內(nèi),粘合度會(huì)有增加,但是非常不顯著。因?yàn)檎辰Y(jié)劑進(jìn)入內(nèi)部簾線,加厚的外部RFL層,將增加簾線的硬度,使得粘合力更小。附膠劑的量受到諸如浸沒(méi)液的RFL濃度和粘度高低、浸沒(méi)張力的大小、浸沒(méi)速度高低、浸膠棍擠壓壓力和吸嘴風(fēng)量大小影響。因此,我們可以調(diào)節(jié)和控制上述影響因子,進(jìn)而控制附膠量的含量于3.7至6.2范圍內(nèi),以獲得優(yōu)異的粘合力。在多次調(diào)整試驗(yàn)后,錦綸66的附膠量被控制到5±0.8%,以滿足粘合需要。(2)熱處理過(guò)程中的溫度分析干區(qū)溫度對(duì)于熱處理效果有著至關(guān)重要的作用。很高的爐內(nèi)的溫度,無(wú)法使連接到錦綸簾線的浸沒(méi)液表面,在干燥期間迅速形成膠液皮膜。內(nèi)部水分沒(méi)有被排出,氣泡容易出現(xiàn),當(dāng)表面通過(guò)羅拉棍時(shí),泡沫被擠出,破裂,由此產(chǎn)生了火泡等現(xiàn)象。濕潤(rùn)的膠液在羅拉上形成膠皮,使得布面不夠平整,經(jīng)線不能均勻分布,進(jìn)而由于簾子布的張力,膠皮使得整個(gè)簾子布的質(zhì)量降低。膠皮在爐子里,當(dāng)爐子長(zhǎng)時(shí)間加熱時(shí),干燥條件下,容易引起火災(zāi)。溫度不夠時(shí),簾線不夠干燥,膠液易于粘合到爐內(nèi),其結(jié)果與高溫條件下相同。干燥不充分的錦綸簾布,由干燥區(qū)直接進(jìn)入高溫拉伸區(qū),最終將有損于粘合力和強(qiáng)力。因此,在錦綸66簾子布,干燥區(qū)溫度控制在在130℃至150℃之間,為最優(yōu)選擇。需要通過(guò)綜合考慮由錦綸66纖維的特性和以及保持簾線的粘合力,決定拉伸區(qū)和成型區(qū)內(nèi)爐的溫度。簾子布拉伸溫度控制在225°C至235°C范圍之間,可以產(chǎn)生很好的定型效果,在爐中階段,也能維持錦綸簾線較好的粘合力。(3)各區(qū)張力分析浸膠后的錦綸簾線,在干燥過(guò)程中很容易由于其水含量較高,導(dǎo)致強(qiáng)力減小。為避免強(qiáng)度損失,必須加大張力,但是增大力度不夠時(shí),仍然無(wú)法減少損失。張力過(guò)高的情況下,在干燥區(qū)可能拉伸過(guò)度,使得牽伸區(qū)拉伸難度加大,進(jìn)而造成簾子線結(jié)構(gòu)變化。要達(dá)到錦綸簾線的質(zhì)量需求,最適宜的張力為124~16.2N/根。干燥區(qū)、牽伸區(qū)、定型區(qū)的張力比例約為1.1:2.2:3.3,由此,在拉伸區(qū)內(nèi)的錦綸簾線的拉伸率為3%至5%,確保錦綸簾線分子的取向,定型區(qū)回縮率達(dá)到0.6-1.2%,達(dá)到消除拉伸引起的內(nèi)部應(yīng)力的效果。因此,錦綸簾線的固定負(fù)荷伸長(zhǎng)需要控制在8.4±0.5%之間內(nèi),確保熱收縮比率控制在在3.2-5%之間,以滿足輪胎生產(chǎn)的要求。(4)各區(qū)停留時(shí)間分析在干燥區(qū),為了使錦綸簾布完全干燥,它們必須在上述爐的內(nèi)部溫度下,保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間,1分鐘以上的停留,最后使得簾布不到2.6%的水量。定型區(qū)和牽伸區(qū)停留時(shí)間大于30秒,便能夠?qū)崿F(xiàn)拉伸定型和粘合力條件,以便產(chǎn)出高質(zhì)量的骨架材料。但是當(dāng)停留時(shí)間大于上述時(shí)間的50%,錦綸簾線的質(zhì)量會(huì)降低,并且造成所有錦綸簾線性能指標(biāo)的變動(dòng),使得產(chǎn)出的骨架材料不符合制造高性能輪胎的要求【11】。3.1.3.生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題①防線過(guò)程中,錦綸原絲具有強(qiáng)力損失的問(wèn)題,②錦綸浸沒(méi)液的制備問(wèn)題;③錦綸浸膠工藝中的問(wèn)題,拉伸控制問(wèn)題,壓力和溫度的設(shè)置和控制問(wèn)題;控制浸膠工藝中附膠量的控制問(wèn)題;熱處理工藝中存在膠皮泡沫,溶解泡沫方法的問(wèn)題;溫度濕度的控制問(wèn)題。這些問(wèn)題都直接影響錦綸性能和質(zhì)量,需要仔細(xì)研究這些問(wèn)題,以避免在生產(chǎn)中出現(xiàn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題,控制工藝指數(shù)和條件,減少能源消耗,節(jié)約生產(chǎn)成本,增加經(jīng)濟(jì)效能,進(jìn)而提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。3.1.4.小結(jié)對(duì)上述工藝的分析表明,對(duì)錦綸浸膠簾子布進(jìn)行熱處理的方法,非常難以控制,又十分重要。熱處理過(guò)程中,化學(xué)變化、物理變化和高分子聚合物之間的反應(yīng)同時(shí)發(fā)生。主要目標(biāo)使得錦綸簾線和橡膠的粘合性增強(qiáng),并改善紗線的物理性能,從而使耐斷裂性、斷裂伸長(zhǎng)率、熱收縮率可以滿足生產(chǎn)廠家的要求。通過(guò)工藝流程參數(shù)的設(shè)置和工藝條件的調(diào)整,用錦綸材料調(diào)整適當(dāng)?shù)膮?shù)和加工條件,可促使加工工藝與材料之間的匹配性增強(qiáng),這也是使得浸膠簾子布產(chǎn)量提高的重點(diǎn)。3.2滌綸浸膠簾子布浸膠工藝當(dāng)前國(guó)產(chǎn)滌綸工業(yè)絲的生產(chǎn)還處于起步階段。與海外相關(guān)品種相比,仍有一定差距,主要為,品種規(guī)格種類(lèi)較少,收縮率偏高,纖維強(qiáng)度低等。因此,有關(guān)部門(mén)已經(jīng)建立了滌綸紗、線、布(輕質(zhì)帆布)等的質(zhì)量指標(biāo)。我們認(rèn)為,滌綸工業(yè)絲的強(qiáng)度和附著力比尼龍絲差。因此,掌握工藝中的若干關(guān)鍵技術(shù)是保證聚酯工業(yè)絲質(zhì)量的基本要求。滌綸簾線(布)生產(chǎn)工藝及關(guān)鍵技術(shù)如下:尼龍工業(yè)絲的質(zhì)量和性能要求高于民用絲,并且強(qiáng)度高,伸長(zhǎng)率低,收縮率低。因此,在增粘,紡絲和浸膠過(guò)程都是生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)[12]。3.2.1.滌綸簾子布浸膠目的與機(jī)理由于聚酯的分子結(jié)構(gòu)和特性,很難與橡膠結(jié)合。因此,當(dāng)將聚酯纖維織物用作橡膠工業(yè)產(chǎn)品的骨架時(shí),必須減小纖維的熱收縮率并提高其對(duì)橡膠的粘合性。浸膠聚酯簾線(布)的目的是調(diào)節(jié)伸長(zhǎng)率,提高尺寸穩(wěn)定性和對(duì)橡膠的粘合性[13]。與尼龍不同,聚酯簾線布具有特殊的浸膠機(jī)制。最基本的是選擇親聚酯和親橡膠的粘合劑。浸膠工藝中的主要參數(shù)是溫度、張力和時(shí)間。溫度:過(guò)熱會(huì)導(dǎo)致張力降低,通常為220至250°C。張力:聚酯的原始張力很小,尼龍所需的張力僅為0.85kg的一半。時(shí)間:時(shí)間取決于膠粘劑的類(lèi)型。浸膠設(shè)備的引入和選擇應(yīng)基于對(duì)投資、產(chǎn)品類(lèi)型和工藝的綜合考慮。我國(guó)聚酯簾線的生產(chǎn)基本上還是一片空白,浸膠技術(shù)正處于探索學(xué)習(xí)階段。因此,有必要根據(jù)工廠的實(shí)際生產(chǎn)條件、產(chǎn)品要求、技術(shù)難度和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性來(lái)選用合適的浸膠機(jī)。浸膠機(jī)可同時(shí)加工聚酯簾布和整個(gè)芯布,因此應(yīng)選擇拉伸強(qiáng)度高的浸膠機(jī)。另外,對(duì)于沒(méi)有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的浸膠廠,在引進(jìn)設(shè)備和硬件的同時(shí),還應(yīng)考慮專(zhuān)業(yè)軟件(僅占設(shè)備成本的10%)的支出,這有利于快速生產(chǎn)[14][15]。如果僅將一浴和兩浴浸膠聚酯纖維用RPI和一浴浸膠處理,則聚酯將無(wú)法有效地粘合到橡膠上。在實(shí)踐中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在正式浸膠之前對(duì)纖維預(yù)處理可以增加聚酯分子介質(zhì)的特性粘度、紡絲溫度、旋轉(zhuǎn)速度等與橡膠的親和力等。這是兩浴法。近年來(lái),單浴法經(jīng)歷了顯著變化,附著力大大改善,投資成本顯著降低。使用一浴法的制造商包括日本的Toray、Toyobo、Unijika、西德的Gemma和美國(guó)的通用輪胎橡膠公司[16][17]。該方法通過(guò)對(duì)普通紡絲油改性,以增加油中纖維和橡膠的結(jié)合能力。熱處理后,一次形成表面膜,然后將其浸入浴中。在將這種油施加到卷繞紗線上之后,拉伸和固化過(guò)程基本上保持不變,并且對(duì)整個(gè)紡絲過(guò)程沒(méi)有重大影響。以日本Unijika生產(chǎn)的1650dtex/192f高強(qiáng)度聚酯工業(yè)生產(chǎn)線為例。浸膠溶液對(duì)紡絲油劑沒(méi)有特殊要求,但是必須適當(dāng)控制浸膠溫度,否則會(huì)影響聚酯簾線的熱量、伸長(zhǎng)率和熱收縮率,直接影響成品的尺寸穩(wěn)定性。根據(jù)聯(lián)合化學(xué)公司的說(shuō)法,在熱處理過(guò)程中,纖維的表面溫度迅速升高至200-300°C(最佳為215-230°C),處理時(shí)間大致為100秒??偠灾辉》ê投》ǜ饔袃?yōu)缺點(diǎn)。一浴法節(jié)省了投資成本,工藝流程只需占用了較小的面積。不穩(wěn)定的兩浴法投資大、過(guò)程長(zhǎng)、能耗高,但其浸涂技術(shù)易于掌握且附著力相對(duì)穩(wěn)定[18]。全球發(fā)達(dá)工業(yè)化國(guó)家普遍經(jīng)采用了這兩種浸膠方法,并且仍在需求完善機(jī)制。我國(guó)滌綸簾線布的生產(chǎn)方興未艾,因此可以根據(jù)公司自身特點(diǎn)確定選擇的方法。等浴法相對(duì)安全,質(zhì)量得到保證。改進(jìn)的一浴法是一種新的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)于在技術(shù)上決心選擇一浴法的公司而言,這也是一個(gè)不錯(cuò)的策略。目前,我國(guó)聚酯工業(yè)絲的發(fā)展前景發(fā)展迅速?!笆晃濉逼陂g,年生產(chǎn)能力達(dá)到150萬(wàn)噸,其中長(zhǎng)絲紗約占40%,而工業(yè)絲紗僅約5%,發(fā)達(dá)國(guó)家這一數(shù)值已占15%以上。聚酯工業(yè)絲的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)規(guī)劃需要配套發(fā)展。就質(zhì)量而言,工業(yè)絲和簾布是必不可少的,其速度將比尼龍和浸膠工業(yè)絲快。線(布)應(yīng)根據(jù)不同要求提出相應(yīng)簾線(布)產(chǎn)品目前仍存在許多空缺,是工業(yè)紗線發(fā)展?jié)撛诰薮?。尤其是具有高粘合力、拉伸力和熱收縮率的聚合物未來(lái)應(yīng)用場(chǎng)景巨大。3.2.2小結(jié)通過(guò)對(duì)滌綸浸膠簾子布的生產(chǎn)背景和浸膠工藝流程分析我們可以看到相比于錦綸浸膠簾子布滌綸浸膠簾子布的浸膠工藝流程更加簡(jiǎn)單且成熟,然而我國(guó)的滌綸浸膠簾子布的起步速度較晚,浸膠工藝的很多方面還不夠成熟,這些都限制了浸膠簾子布的產(chǎn)量。3.3總結(jié)在本章節(jié)中我們列舉了錦綸浸膠簾子布和滌綸浸膠簾子布的浸膠工藝流程,通過(guò)對(duì)比我們可以知道,不同的簾

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