CN101157413B

CN101157413B - 高强度精密石材输送带

Info

Publication number: CN101157413B
Application number: CN2007100479069A
Authority: CN
Inventors: 刘建华
Original assignee: SHANGHAI YONGLI BELTING CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI YONGLI BELTING CO Ltd
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2027-11-07
Also published as: CN101157413A

Abstract

本发明涉及输送带材料，尤其涉及陶瓷、石材等大型机械的高强度精密输送带及其制备。本发明公开了一种高强度精密石材输送带，包括面层、打底料、纤维织物芯和贴合料，其特征在于，所述高强度精密石材输送带的顶层为面层，面层下设有多层纤维织物芯，相邻的纤维织物芯之间设有贴合料，相邻的面层与纤维织物芯、以及纤维织物芯与贴合料之间均设有打底料。本发明还进一步提供了上述输送带的制备方法。本发明提供的输送带，拉伸强度、层间粘合强度、表面硬度、磨耗量等性能均获得了改善，产品柔中有刚，刚中有柔，可以满足“微晶玻璃抛光线”、“釉面砖抛光线”、“瓷质玻化砖抛光线”、“超洁亮生产线”对于输送带的要求。

Description

高强度精密石材输送带

技术领域

本发明涉及输送带材料，尤其涉及陶瓷、石材等大型机械的高强度精密输送带及其制备。

背景技术

建筑陶瓷产业是典型的高能耗、高资源消耗、高环境污染产业。微晶玻璃和大型超薄建筑陶瓷砖对于节约能源和资源，改善环境污染，提高行业经济效益，意义十分重大，是整个陶瓷领域的一大革命。为了生产此类产品，世界建材装备行业中技术领先的企业推出了“节能、低耗、高效、环保”新型的“微晶玻璃抛光线”、“釉面砖抛光线”、“瓷质玻化砖抛光线”、“超洁亮生产线”，其技术含量高、可靠性好，性能稳定，社会和经济效益显著，无疑是促进世界建陶行业发展的主流方向，对整个行业的创新发展起着龙头带动作用，具有深远的前瞻意义和重大的现实意义。而上述抛光线的主要部件—输送带的抗拉强度、延伸率、耐水解的粘结强度、产品的精度和运行的稳定性(产品运行后的应力反应)，直接影响到抛光线的使用效果和使用寿命。比如：超洁亮陶瓷抛光砖表面绿色纳米持久性保护膜厚只有0.1mm左右，虽然生产线磨头有柔性调节功能，但要求作为磨削瓷砖的基准面—不断运动的输送带荷载面波动变化不得大于0.1mm。这就要求输送带本身厚薄误差不得大于0.1mm，而且输送带材料具备刚中带柔性，柔中有刚性。普通PVC输送带胶层是聚氯乙烯树脂在增塑剂中的游离状态，根本不具备柔中有刚、刚中有柔的特性；普通的织物芯拉伸强度又达不到新型抛光线液压张力要求。

目前，国际领先水平的输送带的性能都未达到此类抛光线的要求。在抛光线生产时，输送带弯曲摆动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度精密石材输送带，可被应用于陶瓷、石材等大型机械中，其拉伸强度、伸长率、粘结强度、尺寸精度和运行后的应力反应均能符合“微晶玻璃抛光线”、“釉面砖抛光线”、“瓷质玻化砖抛光线”、“超洁亮生产线”的要求。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明一方面公开了一种高强度精密石材输送带，包括面层、打底料、纤维织物芯和贴合料，其中，所述高强度精密石材输送带的顶层为面层，面层下设有多层纤维织物芯，相邻的纤维织物芯层之间设有贴合料，相邻的面层与纤维织物芯、以及纤维织物芯与贴合料之间均设有打底料。较佳的，上述高强度精密石材输送带包括3-4层纤维织物芯层。

改进的，上述纤维织物芯表面100nm以内浅层经等离子弱辐射源辐射处理。该处理方法可清洁和刻蚀清除有机污迹和弱界面层，在织物芯表面形成薄交联层，使表面致密结实，阻止低相对分子质量的成分扩散到界面，提高聚合物表面的粘结强度。

较佳的，上述纤维织物芯为涤纶纤维织物芯，其纤维由下述方法制得：用纳米级金属离子稀土对聚酯树脂共混改性，真空干燥后挤出熔融纺丝，而后集束、拉伸、上油和蒸汽箱热处理后获得。该纤维的具体制备工艺在专利(申请号：200510025049.3，发明名称：一种高强度输送带及其所使用的涤纶纤维丝织物芯)中获得了公开。

更佳的，上述纤维织物芯的织物结构为：径纬密度：80×18；径向：聚酯复丝纤维线密度1500D；纬向：聚酯复丝纤维线密度2000D；织物组织为立体结构。

另一方面的改进，上述打底料，其材料组成及各组分的重量份数为：聚氯乙烯树脂100、VP胶粘剂10～12、合成橡胶4～20、增塑剂55～100和稳定剂3～6；

该配方与专利(申请号：200510024772.3，发明名称：一种输送带打底贴合材料及其制备方法和用途)相比，增加了VP胶粘剂的重量份数。

上述VP胶粘剂可以是美国Akcros公司生产的VP胶粘剂，主要成分为脂环族三元异氰酸酯与邻苯二甲酸二丁酯的混合剂。

上述合成橡胶为低粘度液态氯丁胶，如国产牌号LDJY-ND-1、LDJY-ND-2或美国牌号FBFO；高粘度液态氯丁胶，如国产牌号LDJU-GN-1、LDJY-GN-2或美国牌号KNR；无规羧基液态丁腈胶等。

上述增塑剂可以是液体橡胶增塑剂、聚酯增塑剂、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸丁苄酯或环氧大豆油等。

上述稳定剂可以是不含丝毫润滑剂的液体有机钙锌复合物、液体有机钡锌复合物或液体有机钡镉锌复合物。

再一方面的改进，上述贴合料和面层，其材料组成及各组分的重量份数为：聚氯乙烯糊树脂55～70，参混树脂30～45，液体丁腈橡胶3～12，XNBR橡胶增塑剂6～20，DOP、DNP和BBP增塑剂之和52～55，纳米级粘土8～10，纳米级活性陶土8～10。

上述聚氯乙烯糊树脂优选较高分子量的聚氯乙烯糊树脂。

该配方采用较高分子量聚氯乙烯糊树脂和参混树脂及纳米级活性粘土和陶土改性，提高产品面层和贴合料刚性和紧密性，同时采用液体丁腈橡胶和XNBR橡胶增塑剂使产品面层和贴合料有一定的柔性。

本发明第二方面，公开了上述高强度精密石材输送带的制备方法，包括下列步骤：

1.采用等离子弱辐射源照射纤维织物芯表层；

2.按照顶层为面层，面层下设有多层纤维织物芯，相邻的纤维织物芯之间设有贴合料，相邻的面层与纤维织物芯、纤维织物芯与贴合料之间均设有打底料的结构进行粘合；

3.对输送带进行后处理：输送带贴合好后，先裁剪好宽度，进烘箱回火，消除以前工序过程中高张力产生的不均匀内应力，然后再压花纹；

4.输送带现场环形驳接采用高精度模具热压成形。

较佳的，上述步骤1为，在真空系统中，对纤维织物芯表面采用等离子弱辐射源照射，照射时间优选5～10分钟。

本发明提供的输送带，拉伸强度、层间粘合强度、表面硬度、磨耗量等性能均获得了改善，产品柔中有刚，刚中有柔，可以满足“微晶玻璃抛光线”、“釉面砖抛光线”、“瓷质玻化砖抛光线”、“超洁亮生产线”对于输送带的要求。

附图说明

图1：纤维织物芯等离子辐照处理示意图

1：上电极2：下电极3：织物芯4：等离子体5：真空室壁6：真空泵抽气走向7：电源

图2：本发明输送带结构示意图

1：面层2：纤维织物芯3：打底料4：贴合料

图3：纤维织物芯织物组织

立体结构示意图

具体实施方式

以下结合具体实施例进一步说明本发明。应理解，实施例并非用于限制本发明的范围。

实施例1 等离子处理对纤维织物芯性能的影响

参照专利(申请号：200510025049.3)中实施例3公开的方法制备纤维织物芯，其中，纤维织物芯的织物结构为：径纬密度：80×18；径向：聚酯复丝纤维线密度1500D；纬向：聚酯复丝密度纤维线2000D；织物组织为立体结构。

参照专利(申请号：200510024772.3)中实施例1的方法制备打底料(胶层)。

将获得的纤维织物芯置于真空系统中，采用等离子装置对其辐照(参见图1)，等离子装置上下两电极间加300V、1MHz的高频电压，真空室工作真空度60Pa，辐照时间及获得的性能指标如表1：

表1

等离子处理时间(min)	织物芯表面处理后平均粗糙度(nm)	织物芯与胶层粘结强度(N/mm)	产品拉断强度(N/mm)
				0	2.328	1.8	680
1	2.568	2	680
				5	3.598	2.5	680
10	4.567	3.2	675
				15	5.152	3.3	670

本具体实施例的数据表明：a.织物芯表面处理后平均粗糙度在等离子处理5～10min变化较明显，15min后变化不明显；b.织物芯与胶层粘结强度在等离子处理5～10min增加较大，15min后增加已不明显；c.产品拉断强度在等离子处理5min不变化，处理10min略有下降，15min后明显下降。

实施例2 VP胶粘剂含量对打底料的影响

采用表2的配方制备打底料，进而检测其与按实施例1的方法制得的织物芯间的粘结强度：

表2

上述实验数据表明：胶层与织物芯粘结强度随配方中脂环族三元异氰酸酯粘结剂组份的增加而增加，但脂环族三元异氰酸酯粘结剂组份增加到12phr后，胶层与织物芯粘结强度增加已不再明显。

实施例3贴合料、面层的制备及其性能参数

按表3配方制备贴合料和面层料并进行相关性能参数检测，制备方法如下：将液体合成橡胶和增塑剂混合溶涨20～24小时后加入稳定剂搅拌均匀，然后加入聚氯乙烯树脂搅拌均匀，抽真空脱泡；在深1mm、大小200mm×200mm的模腔中倒满已配好处理好的贴合料或面层料、刮平；再将倒好料的模具放入远红外加热烘箱，按生产常规工艺温度参数和加热时间参数执行加温；待所配料完全熔融好再取出模具冷却，取出贴合料或面层料小样，按国家标准规定的测试方法制样测试。

表3

原料与项目	配方1(phr)		配方2(phr)		配方3(phr)
							贴合料	面层料	贴合料	面层料	贴合料	面层料
	PVC糊树脂	65	70	60	65	55							60
参混树脂							35	30	40	35	45	40
	液体丁腈橡胶	3	3	8	8	12							12

XNBR橡胶增塑剂	6	6	15	15	20	20
							DOP等增塑剂	52	52	53	53	55	55
纳米级粘土	8	8	9	9	10	10
							纳米级活性陶土	8	8	9	9	10	10
稳定剂	4	3	4	3	4	3
							胶层硬度ShoreA	70	70	68	68	69	69
胶层拉伸强度Mpa	9	10	11	12	14.5	15
							胶层伸长率％	350	360	370	380	390	400

实验数据表明：配方中纳米级粘土、纳米级活性陶土和液体丁腈橡胶同步增加时，胶层拉伸强度和伸长率同步增加，硬度变化不大。但XNBR橡胶增塑剂也要同步增加。

实施例4不同组成的输送带制备及性能比较

按下述方法制备输送带：

1.按照图2的结构贴合输送带各层，输送带包括4层纤维织物芯；

2.输送带贴合好后，先裁剪好宽度，进烘箱回火，消除以前工序过程中高张力产生的不均匀内应力，然后再压花纹；

纤维织物芯等离子处理方法同实施例1，处理时间为5～10分钟。

输送带各层的材料、组分、配比及相应的性能检测结果如表4所列：

表4

实验结果表明：

a.织物芯新织造结构比原织造结构拉伸强度提高70N/mm。

b.织物芯表面经用等离子弱辐射源处理后产品层间粘合强度明显提高1.6N/mm，产品拉伸强度未明显下降。(下降2N/mm)

c.产品打底料配方提高了脂环族三元异氰酸酯组份后，产品层间粘合强度明显提高3.8N/mm。

d.产品采用新的面层料和贴合料后，产品柔中有刚，刚中有柔，表面硬度明显提高7°A，磨耗量下降3cm³·(1.61Km)^-1。

Claims

1.一种高强度精密石材输送带，包括面层、打底料、纤维织物芯和贴合料，其特征在于，所述高强度精密石材输送带的顶层为面层，面层下设有多层纤维织物芯，相邻的纤维织物芯层之间设有贴合料，相邻的面层与纤维织物芯、以及纤维织物芯与贴合料之间均设有打底料，所述纤维织物芯表面100nm以内浅层经等离子弱辐射源照射处理，即将获得的纤维织物芯置于真空系统中，采用等离子装置对其辐照，等离子装置上下两电极间加300V、1MHz的高频电压，真空室工作真空度60Pa，照射时间为5～10分钟。

2.如权利要求1所述高强度精密石材输送带，其特征在于，所述纤维织物芯为涤纶纤维织物芯，其纤维由下述方法制得：用纳米级钠锌金属离子稀土对聚酯树脂共混改性，真空干燥后挤出熔融纺丝，而后集束、拉伸、上油和蒸汽箱热处理后获得。

3.如权利要求1所述高强度精密石材输送带，其特征在于，所述纤维织物芯有3或4层。

4.如权利要求1所述高强度精密石材输送带，其特征在于，所述纤维织物芯的织物组织为

立体结构。

5.如权利要求1所述高强度精密石材输送带，其特征在于，所述打底料，其材料组成及各组分的重量份数为：聚氯乙烯树脂100、VP胶粘剂10～12、合成橡胶4～20、增塑剂55～100和稳定剂3～6。

6.如权利要求1所述高强度精密石材输送带，其特征在于，所述贴合料和面层，其材料组成及各组分的重量份数为：聚氯乙烯糊树脂55～70，参混树脂30～45，液体丁腈橡胶3～12，XNBR橡胶增塑剂6～20，DOP、DNP和BBP增塑剂之和52～55，纳米级粘土8～10，纳米级活性陶土8～10。

7.如权利要求1-6中任一权利要求所述高强度精密石材输送带的制备方法，包括下列步骤：

a、在真空系统中，对纤维织物芯表面采用等离子弱辐射源照射，照射时间为5～10分钟；

b、按照顶层为面层，面层下设有多层纤维织物芯，相邻的纤维织物芯之间设有贴合料，相邻的面层与纤维织物芯、纤维织物芯与贴合料之间均设有打底料的结构进行粘合；

c、对输送带进行后处理：输送带贴合好后，先裁剪好宽度，进烘箱回火，消除以前工序过程中高张力产生的不均匀内应力，然后再压花纹；

d、输送带现场环形驳接采用高精度模具热压成形。