CN101328690A - 一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造方法，所述单丝表面涂覆一层浸润剂，以达到每根纤维表面有一层保护膜并相互隔离的效果；再将单丝纤维经排线器进入拉丝机卷取后形成原丝纤维；对原丝纤维进行浸胶处理，进胶过程中，原丝纤维由纱架张力控制器控制张力，以8～10米/分钟的速度进入橡胶增强预浸胶槽，将橡胶增强预浸胶槽中的橡胶增强预浸胶包覆原丝纤维表面，再烘干，最后牵引后卷取。本方法使每根纤维表面有一层保护膜，并相互隔离，能发挥玻璃纤维拉伸强度高、弹性模量大、伸长率低的优良特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺，具体涉及一种拉伸强度、弹性模量及伸长率好的增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺。
背景技术
橡胶是一种高分子弹性材料，纯橡胶制品本身强度低，必须有纤维骨架材料才能起到其功能作用，这些纤维骨架材料在橡胶制品中的作用是①承受载荷②保持橡胶制品的尺寸稳定性。至今可用作橡胶制品纤维骨架材料其发展历程：棉纤维——人造棉——尼龙纤维——聚酯纤维——玻璃纤维、金属纤维和劳轮纤维。
玻璃纤维具有强度高、模量高、伸长率低、尺寸稳定性好、耐温性好、化学稳定性优良等性能特点。被广泛应用于橡胶制品，特别是增强橡胶齿型带玻璃纤维是最理想的骨架材料。
用橡胶和玻璃纤维制成的橡胶增强用线绳要求强度和初始模量高、耐热、耐疲劳、结构稳定、能和橡胶粘合。玻璃纤维虽然具有拉伸强度高、延伸率小、耐热和尺寸稳定等一系列符合橡胶骨架材料使用要求的优异特性，但因其表面光滑，横断面几乎是完整的圆形，故纤维间的抱合力小，且不易与基体结合，加之玻璃纤维板的耐磨和耐扭折性能很差，纤维在往复运动中会因磨擦产生断头、起毛、甚至发生与基体剥离现象，导致制品强度和寿命降低。因此，玻璃纤维直接用作橡胶增强的技术难度很大。
发明内容
本发明提供了一种拉伸强度、弹性模量及伸长率好的增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺。
为了解决以上技术问题，本发明的一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺，通过将原材料拉丝、单丝隔离、制成原丝纤维、再将原丝纤维浸胶、并股成绳，其创新点在于：所述单丝表面涂覆一层浸润剂，以达到每根纤维表面有一层保护膜并相互隔离的效果；再将单丝纤维经排线器进入拉丝机卷取后形成原丝纤维；对原丝纤维进行浸胶处理，进胶过程中，原丝纤维由纱架张力控制器控制张力，以8～10米/分钟的速度进入橡胶增强预浸胶槽，将橡胶增强预浸胶槽中的橡胶增强预浸胶包覆原丝纤维表面，再烘干，最后牵引后卷取。
所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
所述浸润剂的组份及配比为：聚乙烯乳液：48.7％～49.3％、聚乙烯醇：18.2％～18.6％、润滑油：3.5％～3.8％、偶联剂：9.4％～9.6％、水：20.5％～22.6％。
所述润滑油为表面活性剂润滑油。
所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
所述浸润剂的制备方法如下：
a.在室温下，容器内加水，调水的PH值在5～5.5之间，加入偶联剂慢速搅拌；
b.在室温下，用机械搅拌器快速搅拌，将聚乙烯醇搅拌直至溶解；
c.将容器加温至42～45℃，用机械搅拌器快速搅拌，将润滑油加入并继续搅拌直至溶解；
d.将以上配制的溶液加入到主配制罐内，用具有大叶轮的转子低速搅拌，将聚乙烯乳液直接加入到配制罐内，继续搅拌直到配好的浸润剂被转换到玻璃纤维成型面；
e.加入稀释好的偶联剂溶液；
f.稀释为50L的溶液。
所述橡胶增强预浸渍的配方及配比为：间苯二酚2.1％-2.5％、甲醛1.5％-1.9％、氢氧化钠0.03％-0.06％、橡胶乳液46％-48％、氨水2.5％-3％、水48％-50％。
所述橡胶增强预浸渍的制备工艺如下：
a.加适量的水于容器中，加入氢氧化钠并开始机械搅拌，然后加入间苯二酚继续搅拌直到溶解，加入甲醛后继续搅拌3～4min，允许老化两小时；
b.将以上配制的溶液加入到橡胶乳液中，慢速搅拌10分钟；
c.将氨水加入再搅拌10分钟；
d.使用前在室温下将配制好的预浸渍液老化10～12小时。
所述烘干温度为120℃～130℃，烘干时间为2～3min。
以上工艺的优点在于：通过浸润剂配方，使每根纤维表面有一层保护膜，并相互隔离，能发挥玻璃纤维拉伸强度高、弹性模量大、伸长率低的优良特性；本发明创新点是通过浸润剂和RFL胶对玻璃比例有面进行改性处理，以提高玻纤帘子线与基体的结合力。在制造玻璃纤维帘子线时，采用二浴浸胶法，保证浸渍剂浸入并包覆每根纤维，克服玻璃纤维帘子线疲劳强度差、难粘合和不耐磨、不耐折的缺点，使玻璃纤维线绳与胶料之间能够有足够高的抽出强度，防止因单根纤维之间互相摩擦而造成强和和使用寿命的降低。
具体实施方式
实施例1：制备EC-0.8Z/S规格的玻璃纤维线绳
A、拉丝工艺
采用1600孔坩埚拉丝炉，在1200℃～1300℃温度下，拉出1600根9μm无碱玻璃纤维，经涂油器对每根9μm单丝纤维表面涂覆一层RFI预浸渍纱浸润剂，以达到每根纤维表面有一层保护膜，并相互隔离的效果；其中所述渍浸润剂配制及其制得工艺如下：
将聚乙烯乳液：48.7％～49.3％、聚乙烯醇：18.2％～18.6％、润滑油：3.5％～3.8％、偶联剂：9.4％～9.6％、水：20.5％～22.6％按配制方法制成RFI预浸渍浸润剂。
配制方法：
a.在室温下，容器内加水，调水的PH值在5～5.5之间，加入偶联剂慢速搅拌；
b.在室温下，用机械搅拌器快速搅拌，将聚乙烯醇搅拌直至溶解；
c.将容器加温至42～45℃，用机械搅拌器快速搅拌，将润滑油加入并继续搅拌直至溶解；
d.将以上配制的溶液加入到主配制罐内，用具有大叶轮的转子低速搅拌，将聚乙烯乳液直接加入到配制罐内，继续搅拌直到配好的浸润剂被转换到玻璃纤维成型面；
e.加入稀释好的偶联剂溶液；
f.稀释为50L的溶液。
将配好的RFI预浸渍浸润剂均匀涂覆在单丝的表面后，再将1600根单丝纤维经排丝器进入拉丝机卷取后制成原丝纤维。
B.原丝纤维浸胶工艺
将几十根原丝纤维为一组，以纱架张力控制紧后，以8～10米/分钟的速度进入橡胶增强预浸胶槽，在橡胶增强预浸胶槽内预置橡胶增强预浸渍剂，该橡胶增强预浸渍剂由间苯二酚2.1％-2.5％、甲醛1.5％-1.9％、氢氧化钠0.03％-0.06％、橡胶乳液46％-48％、氨水2.5％-3％、水48％-50％，通过以下步骤制得：
a.加适量的水于容器中，加入氢氧化钠并开始机械搅拌，然后加入间苯二酚继续搅拌直到溶解，加入甲醛后继续搅拌3～4min，允许老化两小时；
b.将以上配制的溶液加入到橡胶郛液中，慢速搅拌10分钟；
c.将氨水加入再搅拌10分钟；
d.使用前在室温下将配制好的预浸渍液老化10～12小时。
原丝纤维进入橡胶增强预浸胶槽通过橡胶增强预浸渍剂进行浸胶处理。浸胶完毕后，进入烘箱，在120℃～130℃的烘箱内，烘干时间为2～3min进行烘干，然后经牵引后卷取。
C.并股成绳工艺
将经过上述处理的原丝纤维分若干股，经拼线设备，捻度控制在60～120捻/米之间，本实施例的捻度控制在70捻/米，捻向为S向和Z向两种。制成各种规根的玻璃纤维线绳。该玻璃纤维线绳制作完毕后可以形成成品，也可以再经过橡胶增强预浸渍剂再次浸胶，该次浸胶的所有步骤及条件均与上述的浸胶过程相同，经浸胶处理后，玻璃纤维线绳成成品，本实施例中并股成绳后经过二次浸胶处理。经以上过程处理后，其玻璃纤维线绳的性能如下：
| 原丝纤度 | 结构 | 粗度 | 强度 | 断裂伸长率 | 粘合力 | 每米重量 |
| 110tex | 1/6 | 0.8mm | 50Kg | 2.8％ | 25Kg/cm | 0.8Kg |
实施例2：制备EC-1.05Z/S规格的玻璃纤维线绳
其制备步骤与实施例1相同，当本例中玻璃纤维线绳粗度为1.05mm、结构为1/10时，玻璃纤维线绳的技术指标如下表：
| 原丝纤度 | 结构 | 粗度 | 强度 | 断裂伸长率 | 粘合力 | 每米重量 |
| 110tex | 1/10 | 1.05mm | 80Kg | 2.8％ | 34Kg/cm | 1.35Kg |
实施例3：制备EC-0.63Z/S规格的玻璃纤维线绳
其制备步骤与实施例1相同，当本例中玻璃纤维线绳粗度为0.63mm、结构为1/3时，玻璃纤维线绳的技术指标如下表：
| 原丝纤度 | 结构 | 粗度 | 强度 | 断裂伸长率 | 粘合力 | 每米重量 |
| 140tex | 1/3 | 0.63mm | 33Kg | 2.8％ | 25Kg/cm | 0.52Kg |
实施例4：制备EC-2.47Z/S规格的玻璃纤维线绳
其制备步骤与实施例1相同，当本例中玻璃纤维线绳粗度为2.47mm、结构为3/12时，玻璃纤维线绳的技术指标如下表：
| 原丝纤度 | 结构 | 粗度 | 强度 | 断裂伸长率 | 粘合力 | 每米重量 |
| 140tex | 3/12 | 2.47mm | 300Kg | 3.2％ | 50Kg/cm | 6.3Kg |
Claims (9)
1、一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺，通过将原材料拉丝、单丝隔离、制成原丝纤维、再将原丝纤维浸胶、并股成绳，其特征在于：所述单丝表面涂覆一层浸润剂，以达到每根纤维表面有一层保护膜并相互隔离的效果；再将单丝纤维经排线器进入拉丝机卷取后形成原丝纤维；对原丝纤维进行浸胶处理，进胶过程中，原丝纤维由纱架张力控制器控制张力，以8～10米/分钟的速度进入橡胶增强预浸胶槽，将橡胶增强预浸胶槽中的橡胶增强预浸胶包覆原丝纤维表面，再烘干，最后牵引后卷取。
2、根据权利要求1所述的一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺，其特征在于：所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
3、根据权利要求1所述的一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺，其特征在于：所述浸润剂的组份及配比为：聚乙烯乳液：48.7％～49.3％、聚乙烯醇：18.2％～18.6％、润滑油：3.5％～3.8％、偶联剂：9.4％～9.6％、水：20.5％～22.6％。
4、根据权利要求2所述的一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺，其特征在于：所述润滑油为表面活性剂润滑油。
5、根据权利要求2所述的一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺，其特征在于：所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
6、根据权利要求2所述的一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺，其特征在于：所述浸润剂的制备方法如下：
a.在室温下，容器内加水，调水的PH值在5～5.5之间，加入偶联剂慢速搅拌；
b.在室温下，用机械搅拌器快速搅拌，将聚乙烯醇搅拌直至溶解；
c.将容器加温至42～45℃，用机械搅拌器快速搅拌，将润滑油加入并继续搅拌直至溶解；
d.将以上配制的溶液加入到主配制罐内，用具有大叶轮的转子低速搅拌，将聚乙烯乳液直接加入到配制罐内，继续搅拌直到配好的浸润剂被转换到玻璃纤维成型面；
e.加入稀释好的偶联剂溶液；
f.稀释为50L的溶液。
7、根据权利要求1所述的一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺，其特征在于：所述橡胶增强预浸渍的配方及配比为：间苯二酚2.1％-2.5％、甲醛1.5％-1.9％、氢氧化钠0.03％-0.06％、橡胶乳液46％-48％、氨水2.5％-3％、水48％-50％。
8、根据权利要求1所述的一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺，其特征在于：所述橡胶增强预浸渍的制备工艺如下：
a.加适量的水于容器中，加入氢氧化钠并开始机械搅拌，然后加入间苯二酚继续搅拌直到溶解，加入甲醛后继续搅拌3～4min，允许老化两小时；
b.将以上配制的溶液加入到橡胶乳液中，慢速搅拌10分钟；
c.将氨水加入再搅拌10分钟；
d.使用前在室温下将配制好的预浸渍液老化10～12小时。
9、根据权利要求1所述的一种增强齿型带用玻璃纤维线绳的制造工艺，其特征在于：所述烘干温度为120℃～130℃，烘干时间为2～3min。
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