CN101982672B - 一种牵引传动皮带的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种牵引传动皮带的制备方法，首先将浸渍树脂胶液的碳纤维束在牵引力的作用下通过拉挤模具成型、固化后得到直径为0.5毫米～5毫米的碳纤维复合材料细杆；然后，将若干根碳纤维复合材料细杆沿皮带基体的长度方向平行排列，将其引入制带机与组成皮带基体的弹性体材料复合，形成牵引传动皮带；最后，根据牵引传动皮带的用途进行后处理。与现有技术相比，本发明的制备方法成本低、可连续生产，能够满足工业的实际需求，制备得到的牵引传动皮带充分发挥了碳纤维重量轻、韧性好、耐腐蚀、耐疲劳、力学性能优良等特点，自重小、运行效率高，从而降低了能耗，节省了运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及牵引传动皮带技术领域，尤其涉及一种牵引传动皮带的制备方法。
背景技术
目前，牵引传动皮带一般采用加捻钢丝绳，即钢缆作为主承力部件，例如用于电梯上下运动的牵引传动部件。但是这种牵引传动钢缆普遍存在的问题是：当楼层较高时，需要的钢缆长度增加；当承载质量较大时，需要较粗的钢缆或者增加钢缆的根数来达到安全传输，所以，最终会大幅增加传动系统的自重，从而相应增加能源消耗而不利于环保。另外钢丝绳的弯曲半径较大，造成电梯升降系统的曳引轮直径也相应较大，系统的重量也会进一步的增加。钢缆金属材料的疲劳和腐蚀问题也是相对突出的缺点。
因此，采用新材料制造的自重小而运行效率高的牵引传动带将更能满足工业的实际需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种牵引传动皮带的制备方法，该制备方法成本低、可连续生产，能够满足工业的实际需求，制备得到的牵引传动皮带具有小自重和高运行效率等优点，从而能够降低能耗，节省运行成本。
利用本发明的制备方法制备得到的牵引传动皮带是由弹性体材料组成的皮带基体和承力部件组成，其中承力部件由碳纤维材料构成，该承力部件复合在皮带基体中并且沿着皮带基体的长度方向延伸。
作为第一种优选方案，所述的牵引传动皮带是由若干根碳纤维复合材料细杆与皮带基体复合得到，所述的碳纤维复合材料细杆是由浸渍树脂胶液的碳纤维束在牵引力的作用下通过拉挤模具成型、固化后制备得到；所述的树脂胶液为聚氨酯胶液、丁腈橡胶胶液或硅橡胶胶液；所述的碳纤维复合材料细杆的横截面直径为0.5毫米～5毫米。
上述碳纤维复合材料细杆优选由4根～40根碳纤维丝束组成；碳纤维丝束的规格优选为1k～48k；碳纤维丝束的拉伸模量不小于100GPa；
作为第二种优选方案，所述的牵引传动皮带是由至少一层的碳纤维预浸带经层合得到，所述的碳纤维预浸带是将碳纤维平行纱浸渍在弹性体材料的胶液中得到；所述的碳纤维预浸带的厚度为0.05毫米～0.5毫米。
上述两种优选方案中，组成皮带基体的弹性体材料优选是聚氨酯弹性体、丁腈橡胶或硅橡胶中的任意一种或几种的混合体，也可以是满足皮带生产工艺的其他弹性体材料。
第一种优选方案的牵引传动皮带的制备方法具体包括如下步骤：
步骤1：将浸渍树脂胶液的碳纤维束在牵引力的作用下通过拉挤模具成型、固化后得到直径为0.5毫米～5毫米的碳纤维复合材料细杆，所述的树脂胶液为聚氨酯胶液、丁腈橡胶胶液或硅橡胶胶液；
步骤2：将若干根步骤1得到的碳纤维复合材料细杆沿皮带基体的长度方向平行排列，然后将其引入制带机与组成皮带基体的弹性体材料复合，形成牵引传动皮带；
步骤3：根据牵引传动皮带的不同用途，进行表面印制花纹等后处理。
上述牵引传动皮带的横截面优选为长方形。
第二种优选方案的牵引传动皮带的制备方法包括如下步骤：
步骤1：采用碳纤维预浸机，将碳纤维平行纱浸渍在弹性体材料的胶液中，得到厚度为0.05毫米～0.5毫米的碳纤维预浸带；
步骤2：将至少一层由步骤1得到的碳纤维预浸带层合起来，引入层合制带机制备厚度为0.05毫米以上的牵引传动皮带；
步骤3：根据牵引传动皮带的设计要求，切割牵引传动皮带至一定宽度；
步骤4：根据牵引传动皮带的不同用途，进行表面印制花纹等后处理。
上述步骤2中优选将1层～40层由步骤1得到的碳纤维预浸带层合起来，引入层合制带机制备厚度为0.05毫米以上的牵引传动皮带。
上述两种制备方法中，所述的弹性体材料优选为聚氨酯弹性体、丁腈橡胶和硅橡胶中的任意一种或几种的混合体。
与现有技术相比，本发明提供的牵引传动皮带的制备方法成本低、可连续生产，因此更能够满足工业的实际需求，制备得到的牵引传动皮带采用碳纤维材料替代现有的钢缆金属材料作为承力部件材料，充分发挥了碳纤维具有的重量轻以及力学性能优异等特点，使牵引传动皮带实现小自重、高运行效率，从而降低能耗、节省运行成本。作为优选，本发明提供了碳纤维复合材料细杆作为承力部件的牵引传动皮带，具有承力部件纤维体积含量高、柔韧性好以及重量轻的优点，其抗拉强度是普通钢材的2倍～5倍以上，重量却仅为普通钢材的1/5；其次，承力部件具有优异的抗蠕变性能、耐腐蚀性和抗震性。作为另一种优选，本发明提供了由至少一层的碳纤维预浸带经层合得到的牵引传动皮带，该牵引传动皮带同样具有承力部件力学性能高、重量轻以及韧性好等优点。
附图说明
图1是实施例1中碳纤维复合材料细杆作为承力部件的牵引传动带横截面结构图；
图2是实施例2中由碳纤维预浸带经层合得到的牵引传动皮带的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
附图标记为：碳纤维复合材料细杆1、皮带基体2、碳纤维预浸带3。
图1所示的实施例1：本实施例中，牵引传动皮带由皮带基体2和承力部件组成，皮带基体2由聚氨酯弹性体构成，承力部件是直径为2毫米的碳纤维复合材料细杆1，碳纤维复合材料细杆1复合在皮带基体2中并且沿着皮带基体2的长度方向延伸。
上述牵引传动皮带具体的制备步骤如下：
步骤1：将浸渍聚氨酯弹性体胶液的碳纤维束在牵引力的作用下通过拉挤模具成型、固化后得到直径为0.5毫米～5毫米的碳纤维复合材料细杆1；
步骤2：由聚氨酯弹性体构成皮带基体2，将12根步骤1得到的碳纤维复合材料细杆1按3毫米周期沿皮带基体2的长度方向平行排列，即相邻两根碳纤维复合材料细杆1的间隙为1毫米，经制带机与聚氨酯弹性体复合得到承力部件为碳纤维复合材料细杆1的牵引传动皮带。如图1所示，与该牵引传动皮带长度方向相垂直的横截面形状为4毫米×38毫米的长方形；
步骤3：根据牵引传动皮带的不同用途，进行表面印制花纹等后处理。
图2所示的实施例2：本实施例中，牵引传动皮带由皮带基体2和承力部件组成，皮带基体2由丁腈橡胶构成，在工艺处理中，皮带基体2和承力部件形成了碳纤维预浸带，该碳纤维预浸带是将碳纤维平行纱浸渍在丁腈橡胶的胶液中得到，将5层的碳纤维预浸带经层合得到本实施例的牵引传动皮带。
上述牵引传动皮带具体的制备步骤如下：
步骤1：采用碳纤维预浸机将碳纤维平行纱浸渍丁腈橡胶生胶液制备厚度为0.2毫米碳纤维预浸带；
步骤2：将5层由步骤1制备的预浸带层合起来引入层合制带机制备厚度为1毫米的牵引传动皮带；
步骤3：将步骤2得到的牵引传动皮带根据设计要求切割至设计宽度，得到承力部件为碳纤维预浸带的牵引传动皮带；
步骤4：根据牵引传动皮带的不同用途，进行表面印制花纹等后处理。
Claims (2)
1.一种牵引传动皮带的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
步骤1：采用碳纤维预浸机，将碳纤维平行纱浸渍在弹性体材料的胶液中，得到厚度为0.05毫米～0.5毫米的碳纤维预浸带；
步骤2：将至少一层由步骤1得到的碳纤维预浸带层合起来，引入层合制带机制备厚度为0.05毫米以上的牵引传动皮带；
步骤3：根据牵引传动皮带的设计要求，切割牵引传动皮带至一定宽度；
步骤4：根据牵引传动皮带的用途，进行后处理。
2.根据权利要求1所述的一种牵引传动皮带的制备方法，其特征是：所述的弹性体材料是聚氨酯弹性体、丁腈橡胶和硅橡胶中的任意一种或几种的混合体。
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