國標應用MK-V型熱收縮儀對纖維材料熱收縮性的試驗研究

1、12 第一屆全國橡膠工業(yè)用織物和骨架材料技術研討會論文集應用MKv型熱收縮儀對纖維材料 熱收縮性的試驗研究劉燕生1。潘革1，段文亮2，朱瑞英2，(1北京首創(chuàng)輪胎北京l096；2中國神馬集團有限責任公司。河南平頂山467000)摘要：介紹了英國T鋁th公司生產的MKv型熱收蜻儀的根本特性以廈在輪胎纖維材料的入廠檢驗、纖維材料的覆腔工藝確定及纖維材料熱性能研究等方面的應用。指出MKv型熱收縮儀是一種多用途的儀器，操作簡單、宴用性強可廣琵用于對多種不同種類紗線的熱性能測定。關鍵調：熱收縮儀；纖維；熱性能MKv型熱收縮儀是由英國Testite公司 結果除了可以由屏幕顯示還可由設備自帶的內 生產的，被廣

2、泛應用于對多種不同種類紗線的 部小型打印機打出準確的結果圖形和數(shù)據(jù)。該 熱性能測定。例如：單股金屬絲、尼龍、聚酯和儀器測試精度高、試驗誤差小，有效地減少了人 棉線等纖維。本文介紹了MKv型熱收縮儀 為的誤差。 的根本性能以及應用情況以供有關廠商和有北京首創(chuàng)輪胎使用用此儀器多 關技術人員參考。 年主要是對子午線輪胎的改性尼龍66簾線進行入廠檢驗，測其熱收縮率和熱收縮力，同時對1熱收縮儀的根本特性輪胎用尼龍6簾線和聚酯簾線等也做了有關的 Testite公司生產的MKv型熱收縮儀最測試和研究。初是用來檢測輪胎簾線在不同溫度下的收縮情 況。它安裝有專門設計的加熱元件。為兩隔熱2輪胎纖維材料的人廠檢驗

3、板之間整個空氣層的加熱溫度均勻一致提供了在2000年由中國神馬集團有限責任公司 保障。隨著科技的開展，該儀器也進行了改良， 負責起草的“尼龍66浸膠簾子布標準征求意 增加了一些控制單元，并可與計算機連接，為較 見稿中，規(guī)定了尼龍66浸膠簾子布熱收縮率有 大的記錄儀提供輸出。該儀器操作簡單，實用 兩種檢測方法【1。一種是采用MKv型熱收縮 性強?，F(xiàn)在已被廣泛應用于對多種不同種類紗 儀進行檢測。實驗條件為：檢測溫度160； 線的熱性能測定，即測定給定溫度下的熱收縮 檢測時間2min；預加張力 (05005) 率初值(指在試驗溫度下簾線產生的收縮率 cNtex；測量尼龍66浸膠簾子布熱收縮率 值)、

4、殘值(指在離開試驗溫度回到室溫下簾線 初值為簾子布熱收縮率。另一種檢測方法是烘 產生的永久的收縮率值)和熱收縮力值(指在試 箱法，實驗條件為：檢測溫度 150；檢測 驗溫度下使簾線長度保持不變而需要的力)。 時間30min；預加張力(05005)MKv型熱收縮儀采用接觸方式輸入測試 cNtex_1；測量尼龍66浸膠簾子布熱收縮率 要求的時間、測量值范圍和打印要求等條件。 殘值為簾子布熱收縮率。比擬兩種方法可以看 試驗溫度范圍 20250；偏差 O25 出，采用烘箱法費時費力，而儀器法那么減小了人；收縮率的測試范圍 一5+325；計 為因素對試驗數(shù)據(jù)的影響。 時器的設定范圍0999 min；收縮

5、力的設定 在國標修訂過程中為確定兩種試驗方法 范圍025 N或0100 N。熱收縮率的測定 數(shù)據(jù)之間的相關性組織了專題研究，選擇一段劉燕生等應用MKV型熱收縮儀對纖維材料熱收縮性的試驗研究時間內連續(xù)生產的簾線進行試驗和分析。自 時有特殊要求而不采用標準的預加張力。因此1998年8月8日至10月15日，檢測了研究了預椰張力的大小對尼龍66簾線熱收縮930dtex2，1400dtex2，1400dte)【3，1870dte】【率初值的影響。采用儀器法(實驗條件為1602和2100dtex2等規(guī)格品種的簾線，每個品種 2 min)在不同預加張力下對尼龍66簾線 均測試了31批總數(shù)據(jù)達11 690個。

6、根本消除 熱收縮率初值測試的結果見圖2。從圖2可看 了偶然因素的影響并對這些數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分出，儀器法測試的簾線的熱收縮率初值與預加 析，得到了一系列有實際指導意義的數(shù)據(jù)。輪 張力有著密切的關系，在試驗范圍內，隨著預加 胎廠家最常用的3種不同尼龍66簾線采用儀張力的增大簾線的熱收縮率初值呈線性下降。 器法和烘箱法測試的統(tǒng)計結果見圖1。從圖l因此，只要生產廠家和使用廠家協(xié)調一致采用 可以看出，這兩種不同的方法對簾線的測試結 同樣的測試條件，就會取得一致的測試結果。 果極為相近，簾線的使用廠家在入廠檢驗中不會固采用不同的方法而出現(xiàn)問題。掌爵 姍#?希靜 螺 擎?張力g圖2不同預加張力對尼龍“簾線

7、熱收縮率初值的影響簾線規(guī)格11400dt強2；2一1870d【e“2圉1不同測試方法對尼龍“簾線熱收縮率的影響 由于在儀器法測試的過程中按照標準采用1一烘葙法；2一儀器法 1602 min的試驗條件，因此研究試驗時間 在對不同簾線采用儀器法和烘箱法測試的對尼龍簾線熱收縮率初值和殘值的影響。時間 過程中按照標準采用預加張力為05005對1870dtex2規(guī)格尼龍6和尼龍66簾子布的cNtex。由于有些輪胎廠家使用儀器法測試 熱收縮率的影響見圖3。時間min圖3不同時間對1870dte2尼龍簾子布熱收縮牢的影響1一尼龍66；2一尼龍614 第一屆全國橡膠工業(yè)用織物和骨架材料技術研討會論文集從圖3可

8、以看出，對于1870dtex2規(guī)格尼 的熱收縮力，單根尼龍簾線的熱收縮力乘以整 龍6或尼龍66簾子布，試驗開始時收縮率急劇 幅簾線的根數(shù)，即為總的收縮力。設定的壓延 變化當?shù)竭_1 min后根本平衡，也就是說采用 張力要大于總的收縮力。2 min的試驗時間完全可以表征尼龍簾線的熱 不同溫度條件對1870dte】(2尼龍6和尼 收縮率初值；尼龍簾線離開試驗溫度回到室溫 龍66簾線熱收縮力的影響見圖4。從圖4可 時。產生的永久變形在02 min內即可到達平 以看出同規(guī)格簾線尼龍6比尼龍66的熱收縮 衡狀態(tài)。所以選擇05 min的試驗條件完全可 力大。在試驗溫度范圍內隨著溫度的上升尼 以表征尼龍簾線的

9、熱收縮率殘值的特性。對輪 龍簾線的熱收縮力幾乎呈線性上升。 胎用的其它常用規(guī)格尼龍6和尼龍66簾線的測試，所得結果與圖3是一致的。 從圖3還可以看出，尼龍6和尼龍66的熱收縮率初值和殘值是不同的。尼龍66比尼龍6的熱收縮率初值小約40，熱收縮率殘值小 約50，這說明尼龍66比尼龍6簾線的熱尺 寸穩(wěn)定性好。在美國材料測試協(xié)會的AsTM D 4974標 準中也規(guī)定了使用此類熱收縮儀對纖維材料進行熱收縮測定的方法。 掘度囝4不同溫度對1870dte“2尼龍簾子布3尼龍簾線壓延覆膠工藝確實定 熱收縮力的影響尼龍簾線是熱敏感型的材料。在不同的溫1一尼龍66；2一尼龍6 度下，熱收縮率和熱收縮力是不同的。

10、提高尼幾種常用規(guī)格的改性尼龍66簾線熱收縮 龍簾線壓延張力有利于減薄覆膠簾線，節(jié)省原力隨溫度變化的曲線見圖5。從圖5可以看材料，提高簾線定伸應力和尺寸穩(wěn)定性以及改 出，隨著簾線旦數(shù)的增加，其熱收縮力曲線呈線善輪胎性能，國內許多人都對此進行過研性上升。尼龍簾線是熱敏感型材料，通過試驗 究【2“。在確定尼龍簾線壓延覆膠工藝時，要可知溫度與熱收縮力之間是相關的。“工藝 保證簾線在壓延過程中不產生收縮(或略有伸 100條中規(guī)定了各種常用簾線在(1105) 條件下的壓延張力【4J，由于各個廠家的設備不長)，否那么簾線的強伸曲線將會改變定伸應力下降。因此在整個壓延過程中對簾線的張力的 控制是非常重要的，張

11、力是尼龍簾線壓延工藝 中很重要的參數(shù)之一。為了到達上述目的，應 使壓延張力大于簾線的熱收縮力。尼龍簾線壓延張力確實定一般有兩種方 法它們是相互補充的。一種是根據(jù)壓延前后 簾線的長度變化確定其張力，即通過試驗測量 覆膠前簾線的長度并與覆膠后簾線的長度相比 較假設簾線收縮那么說明壓延張力缺乏。以200 m每軸的覆膠簾線為例一般覆膠后簾線應拉長l m左右，即拉伸率為0308，這種圈5不同溫度對各種改性尼龍66簾子布條件下的壓延張力設定是比擬適宜的。另一種 熱收縮力的影響方法是測量壓延溫度條件下單根尼龍簾線產生 1700dte2；2940dtex2；31400dtex2；4_dtcx3劉燕生等應用MK

12、v型熱收縮儀對纖維材料熱收縮性的試驗研究15同假設采用低于此溫度條件壓延同規(guī)格簾線應 選擇低于“工藝100條規(guī)定的張力條件；假設采 用高于此溫度條件壓延同規(guī)格簾線應選擇高于 “工藝100條規(guī)定的張力條件。4纖維材料熱性能研究 采用熱收縮儀對幾種不同的纖維材料的熱性能進行了研究。不同溫度條件下對1870dtex2尼龍6和尼龍66簾線熱收縮率初 值的影響見圖6。從圖6可以看出。在試驗溫度范圍內尼龍簾線的熱收縮率隨著溫度的提高宙7 120不同時間對1870de“2尼龍簾線 而相應地提高。無論是在壓延溫度、硫化溫度 熱收縮力的影響 下。還是在使用溫度下，尼龍66的熱收縮率初1一尼龍66；2一尼龍6值比

13、尼龍6小。即尼龍66的尺寸穩(wěn)定性比尼龍對普通型和高模低縮型聚酯簾線的熱性能6好。也進行了研究，測試了在不同溫度條件下簾線的熱收縮率初值、殘值和熱收縮力的變化，同時研究了不同受熱時間對聚酯簾線熱性能的影 響，得到了一系列有指導意義的數(shù)據(jù)。母哥船s結語掣綜上所述MKv型熱收縮儀是一種多用途的儀器，操作簡單、實用性強，廣泛應用于對 多種不同種類紗線的熱性能測定。它適合于輪 胎纖維材料的生產和使用廠家進行出廠及入廠圖6不同溫度對1870dtex2尼龍簾線 檢驗、確定輪胎纖維材料的覆膠工藝和纖維材熱收縮率初值的影響 料熱性能研究等方面的應用。l一尼龍66；2一尼龍6在120溫度下，不同試驗時間對熱收縮參考文獻： 力的影響見圖7。從圖7可以看出，尼龍簾線1“尼龍66漫膠簾子布標準征求意見稿20年 對試驗時