國(guó)標(biāo)應(yīng)用MK-V型熱收縮儀對(duì)纖維材料熱收縮性的試驗(yàn)研究

1、12 第一屆全國(guó)橡膠工業(yè)用織物和骨架材料技術(shù)研討會(huì)論文集應(yīng)用MKv型熱收縮儀對(duì)纖維材料 熱收縮性的試驗(yàn)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(guó)神馬集團(tuán)有限責(zé)任公司。河南平頂山467000)摘要：介紹了英國(guó)T鋁th公司生產(chǎn)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(yàn)、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(yīng)用。指出MKv型熱收縮儀是一種多用途的儀器，操作簡(jiǎn)單、宴用性強(qiáng)可廣琵用于對(duì)多種不同種類(lèi)紗線的熱性能測(cè)定。關(guān)鍵調(diào)：熱收縮儀；纖維；熱性能MKv型熱收縮儀是由英國(guó)Testite公司 結(jié)果除了可以由屏幕顯示還可由設(shè)備自帶的內(nèi) 生產(chǎn)的，被廣

2、泛應(yīng)用于對(duì)多種不同種類(lèi)紗線的 部小型打印機(jī)打出準(zhǔn)確的結(jié)果圖形和數(shù)據(jù)。該 熱性能測(cè)定。例如：?jiǎn)喂山饘俳z、尼龍、聚酯和儀器測(cè)試精度高、試驗(yàn)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(yīng)用情況以供有關(guān)廠商和有北京首創(chuàng)輪胎使用用此儀器多 關(guān)技術(shù)人員參考。 年主要是對(duì)子午線輪胎的改性尼龍66簾線進(jìn)行入廠檢驗(yàn)，測(cè)其熱收縮率和熱收縮力，同時(shí)對(duì)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(guān)的 Testite公司生產(chǎn)的MKv型熱收縮儀最測(cè)試和研究。初是用來(lái)檢測(cè)輪胎簾線在不同溫度下的收縮情 況。它安裝有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的加熱元件。為兩隔熱2輪胎纖維材料的人廠檢驗(yàn)

3、板之間整個(gè)空氣層的加熱溫度均勻一致提供了在2000年由中國(guó)神馬集團(tuán)有限責(zé)任公司 保障。隨著科技的開(kāi)展，該儀器也進(jìn)行了改良， 負(fù)責(zé)起草的“尼龍66浸膠簾子布標(biāo)準(zhǔn)征求意 增加了一些控制單元，并可與計(jì)算機(jī)連接，為較 見(jiàn)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(jiǎn)單，實(shí)用 兩種檢測(cè)方法【1。一種是采用MKv型熱收縮 性強(qiáng)。現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于對(duì)多種不同種類(lèi)紗 儀進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)條件為：檢測(cè)溫度160； 線的熱性能測(cè)定，即測(cè)定給定溫度下的熱收縮 檢測(cè)時(shí)間2min；預(yù)加張力 (05005) 率初值(指在試驗(yàn)溫度下簾線產(chǎn)生的收縮率 cNtex；測(cè)量尼龍66浸膠簾子布熱收縮率 值)、

4、殘值(指在離開(kāi)試驗(yàn)溫度回到室溫下簾線 初值為簾子布熱收縮率。另一種檢測(cè)方法是烘 產(chǎn)生的永久的收縮率值)和熱收縮力值(指在試 箱法，實(shí)驗(yàn)條件為：檢測(cè)溫度 150；檢測(cè) 驗(yàn)溫度下使簾線長(zhǎng)度保持不變而需要的力)。 時(shí)間30min；預(yù)加張力(05005)MKv型熱收縮儀采用接觸方式輸入測(cè)試 cNtex_1；測(cè)量尼龍66浸膠簾子布熱收縮率 要求的時(shí)間、測(cè)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(yàn)溫度范圍 20250；偏差 O25 出，采用烘箱法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而儀器法那么減小了人；收縮率的測(cè)試范圍 一5+325；計(jì) 為因素對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響。 時(shí)器的設(shè)定范圍0999 min；收縮

5、力的設(shè)定 在國(guó)標(biāo)修訂過(guò)程中為確定兩種試驗(yàn)方法 范圍025 N或0100 N。熱收縮率的測(cè)定 數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性組織了專(zhuān)題研究，選擇一段劉燕生等應(yīng)用MKV型熱收縮儀對(duì)纖維材料熱收縮性的試驗(yàn)研究時(shí)間內(nèi)連續(xù)生產(chǎn)的簾線進(jìn)行試驗(yàn)和分析。自 時(shí)有特殊要求而不采用標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)加張力。因此1998年8月8日至10月15日，檢測(cè)了研究了預(yù)椰張力的大小對(duì)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(shí)驗(yàn)條件為1602和2100dtex2等規(guī)格品種的簾線，每個(gè)品種 2 min)在不同預(yù)加張力下對(duì)尼龍66簾線 均測(cè)試了31批總數(shù)據(jù)達(dá)11 690個(gè)。

6、根本消除 熱收縮率初值測(cè)試的結(jié)果見(jiàn)圖2。從圖2可看 了偶然因素的影響并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分出，儀器法測(cè)試的簾線的熱收縮率初值與預(yù)加 析，得到了一系列有實(shí)際指導(dǎo)意義的數(shù)據(jù)。輪 張力有著密切的關(guān)系，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，隨著預(yù)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(cè)試的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖1。從圖l因此，只要生產(chǎn)廠家和使用廠家協(xié)調(diào)一致采用 可以看出，這兩種不同的方法對(duì)簾線的測(cè)試結(jié) 同樣的測(cè)試條件，就會(huì)取得一致的測(cè)試結(jié)果。 果極為相近，簾線的使用廠家在入廠檢驗(yàn)中不會(huì)固采用不同的方法而出現(xiàn)問(wèn)題。掌爵 姍#?希靜 螺 擎?張力g圖2不同預(yù)加張力對(duì)尼龍“簾線

7、熱收縮率初值的影響簾線規(guī)格11400dt強(qiáng)2；2一1870d【e“2圉1不同測(cè)試方法對(duì)尼龍“簾線熱收縮率的影響 由于在儀器法測(cè)試的過(guò)程中按照標(biāo)準(zhǔn)采用1一烘葙法；2一儀器法 1602 min的試驗(yàn)條件，因此研究試驗(yàn)時(shí)間 在對(duì)不同簾線采用儀器法和烘箱法測(cè)試的對(duì)尼龍簾線熱收縮率初值和殘值的影響。時(shí)間 過(guò)程中按照標(biāo)準(zhǔn)采用預(yù)加張力為05005對(duì)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(cè)試 熱收縮率的影響見(jiàn)圖3。時(shí)間min圖3不同時(shí)間對(duì)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(guó)橡膠工業(yè)用織物和骨架材料技術(shù)研討會(huì)論文集從圖3可

8、以看出，對(duì)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(yàn)開(kāi)始時(shí)收縮率急劇 幅簾線的根數(shù)，即為總的收縮力。設(shè)定的壓延 變化當(dāng)?shù)竭_(dá)1 min后根本平衡，也就是說(shuō)采用 張力要大于總的收縮力。2 min的試驗(yàn)時(shí)間完全可以表征尼龍簾線的熱 不同溫度條件對(duì)1870dte】(2尼龍6和尼 收縮率初值；尼龍簾線離開(kāi)試驗(yàn)溫度回到室溫 龍66簾線熱收縮力的影響見(jiàn)圖4。從圖4可 時(shí)。產(chǎn)生的永久變形在02 min內(nèi)即可到達(dá)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(yàn)條件完全可 力大。在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)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(duì)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(cè)試，所得結(jié)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(shuō)明尼龍66比尼龍6簾線的熱尺 寸穩(wěn)定性好。在美國(guó)材料測(cè)試協(xié)會(huì)的AsTM D 4974標(biāo) 準(zhǔn)中也規(guī)定了使用此類(lèi)熱收縮儀對(duì)纖維材料進(jìn)行熱收縮測(cè)定的方法。 掘度囝4不同溫度對(duì)1870dte“2尼龍簾子布3尼龍簾線壓延覆膠工藝確實(shí)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(jiàn)圖5。從圖5可以看材料，提高簾線定伸應(yīng)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(guó)內(nèi)許多人都對(duì)此進(jìn)行過(guò)研性上升。尼龍簾線是熱敏感型材料，通過(guò)試驗(yàn) 究【2“。在確定尼龍簾線壓延覆膠工藝時(shí)，要可知溫度與熱收縮力之間是相關(guān)的?！肮に?保證簾線在壓延過(guò)程中不產(chǎn)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(gè)廠家的設(shè)備不長(zhǎng))，否那么簾線的強(qiáng)伸曲線將會(huì)改變定伸應(yīng)力下降。因此在整個(gè)壓延過(guò)程中對(duì)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(dá)上述目的，應(yīng) 使壓延張力大于簾線的熱收縮力。尼龍簾線壓延張力確實(shí)定一般有兩種方 法它們是相互補(bǔ)充的。一種是根據(jù)壓延前后 簾線的長(zhǎng)度變化確定其張力，即通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量 覆膠前簾線的長(zhǎng)度并與覆膠后簾線的長(zhǎng)度相比 較假設(shè)簾線收縮那么說(shuō)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(yīng)拉長(zhǎng)l m左右，即拉伸率為0308，這種圈5不同溫度對(duì)各種改性尼龍66簾子布條件下的壓延張力設(shè)定是比擬適宜的。另一種 熱收縮力的影響方法是測(cè)量壓延溫度條件下單根尼龍簾線產(chǎn)生 1700dte2；2940dtex2；31400dtex2；4_dtcx3劉燕生等應(yīng)用MK

12、v型熱收縮儀對(duì)纖維材料熱收縮性的試驗(yàn)研究15同假設(shè)采用低于此溫度條件壓延同規(guī)格簾線應(yīng) 選擇低于“工藝100條規(guī)定的張力條件；假設(shè)采 用高于此溫度條件壓延同規(guī)格簾線應(yīng)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(duì)幾種不同的纖維材料的熱性能進(jìn)行了研究。不同溫度條件下對(duì)1870dtex2尼龍6和尼龍66簾線熱收縮率初 值的影響見(jiàn)圖6。從圖6可以看出。在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)尼龍簾線的熱收縮率隨著溫度的提高宙7 120不同時(shí)間對(duì)1870de“2尼龍簾線 而相應(yīng)地提高。無(wú)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(duì)普通型和高模低縮型聚酯簾線的熱性能6好。也進(jìn)行了研究，測(cè)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(shí)研究了不同受熱時(shí)間對(duì)聚酯簾線熱性能的影 響，得到了一系列有指導(dǎo)意義的數(shù)據(jù)。母哥船s結(jié)語(yǔ)掣綜上所述MKv型熱收縮儀是一種多用途的儀器，操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于對(duì) 多種不同種類(lèi)紗線的熱性能測(cè)定。它適合于輪 胎纖維材料的生產(chǎn)和使用廠家進(jìn)行出廠及入廠圖6不同溫度對(duì)1870dtex2尼龍簾線 檢驗(yàn)、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(yīng)用。l一尼龍66；2一尼龍6在120溫度下，不同試驗(yàn)時(shí)間對(duì)熱收縮參考文獻(xiàn)： 力的影響見(jiàn)圖7。從圖7可以看出，尼龍簾線1“尼龍66漫膠簾子布標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿20年 對(duì)試驗(yàn)時(shí)