CN102212917B - 重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构及其生产工艺。浸胶织物结构为：上层、底层为平纹结构的面地经纱（1）及与面地经纱交织的纬纱（2），中间层为直经结构的直经经纱（3），捆扎经纱（4）连接纬纱（2），上层、中间层、底层及捆扎经纱形成立体三维结构。本发明的生产工艺包括：织物的上机织造工艺：采用双经轴送经织布；浸胶配方和调配工艺：浸胶液为间苯二酚和甲醛的缩聚反应生成的RF树脂的水溶液和VP胶乳（L）的混合物，其总固含量为18—22%，pH值为9-11,RF与L比为1：5-1：7。本发明的三维结构聚酯浸胶帆布特别适用于重型橡胶输送带的生产，具有抗撕裂、抗刺穿、抗冲击的特点。

Description

重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种重型橡胶输送带用的骨架材料及其生产工艺，属于产业织物的技术领域。

背景技术

聚酯产业用纺织品采用聚酯工业丝作为主要原料，聚酯工业丝以其高强度、高模量、耐高温等优异性能已成为产业用纺织品的主要原材料，机械橡胶制品—橡胶输送带、传动带、橡胶胶管所必须的骨架材料，目前已经基本聚酯化，聚酯浸胶帆布在重型橡胶输送带显示了其强大的优势。 

近年来，随着环保要求提高，自动化程度和输送量的提高，以及输送距离的进一步延伸，橡胶输送带对骨架材料—浸胶帆布的性能指标提出了更高的要求：主要是目前浸胶帆布的单层强度满足不了输送带进一步重型化的要求，此外，抗冲击、抗刺穿、抗撕裂以及抗蠕变伸长等方面也存在严重的性能不足。因此，针对目前聚酯浸胶帆布以平纹单层为主的现状，提出了将直经直纬、纬二重等组织结构复合在一起，采用特别的浸胶工艺，进一步提高浸胶帆布的强度，改善其综合性能。

按照橡胶输送带的要求，采用织物增强的重型输送带，其强度等级一般在1000-1600N/mm。采用的帆布层数应该在4层左右。如果进一步提高输送带强度，就必须采用更多的层数，但带来了输送带的柔软性、通过滚筒的能力变差。目前则普遍采用钢丝绳输送带替代织物增强输送带。

但钢丝绳输送带在损坏后，回收处理困难，带体自重重，输送过程中的能耗也随之提高。同时不耐室外严酷的坏境，特别是雨水会侵蚀钢丝绳。

因此，进一步提高浸胶帆布的强度，实现输送带的减层，是进一步推动织物增强橡胶输送带的发展。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构及其生产工艺，以克服现有技术存在的输送带柔软性差、通过滚筒的能力差等不足。

本发明的重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构，采用以下技术方案：上层、底层为平纹结构的面地经纱及与面地经纱交织的纬纱，中间层为直经结构的直经经纱，捆扎经纱连接纬纱，上层、中间层、底层及捆扎经纱形成立体三维结构。

捆扎经纱采用细度为1260D到2520D的锦纶66工业丝，加捻捻度为80-120捻/米；直经经纱采用细度为10000D-40000D的聚酯工业丝，加捻捻度为25-60捻/米；

纬纱原料为锦纶66工业丝，细度为7560D - 15120D，加捻捻度为25-60捻/米。

捆扎经纱：    又称结接经纱，纱线强度大于9 g/D,用于将面经纱和上层纬纱交织的织物，和底经纱和下层纬纱交织在一起的织物相互捆扎在一起。

直经经纱: 是输送带运行过程中，传递动力的关键骨架层，其所处位置在浸胶帆布的中间层。它具有高模量低伸长的特性，可以防止输送带蠕变伸长，为输送带提供必要的物理性能。

面地经纱：原料采用细度为1000D的预活化聚酯工业丝。面地经纱与纬纱交织，形成致密的上下表层，其可以提供输送带受到外力冲击力作用时的强度，起到缓冲作用，保护输送带。同时该层采用浸胶RFL的表面处理的聚酯工业丝，提高浸胶帆布与橡胶的粘合力。致密的表层，可以良好地防止输送带运行过程中尖锐材料的刺入，防止损坏输送带。

本发明所采用的纬纱分为上下两层，纬纱有很好的伸直度，纬纱的卷曲度在3%以内。

本发明的重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构生产工艺，采用以下技术方案：它包括以下内容：

（一）: 织物的上机织造工艺：采用双经轴送经织布，将表层、底层的面地经纱及包含的纬纱、中间层的直经经纱，通过捆扎经纱、采用纬二重织法，使三层结构复合固定在一起；

（二）：浸胶配方和调配工艺：浸胶液为间苯二酚和甲醛的缩聚反应生成的RF树脂的水溶液和VP胶乳L的混合物，其总固含量为18—22%，PH值为9-11,RF与L比为1：5 - 1：7；调配温度控制在25℃，熟化温度控制在10-20℃；

（三）: 浸胶工艺：浸胶流程为导开、浸渍一浴、干燥、热处理、浸渍二浴、干燥、热处理、卷取、包装。

浸胶工艺中，浸胶机采用带有5个干燥热处理烘箱的浸胶机，并且带有远红外预干燥；

帆布上机后导开，导开张力为100公斤，经过储布架，储布张力为160公斤；

帆布经浸胶站浸胶，浸胶挤压辊压力为1000公斤；

浸胶后采用真空吸胶吸除残余浆液，真空度为20mbar；

吸胶后，进入远红外预加热烘箱，烘箱温度设定为65℃；

浸胶速度：5-15 米/分；

导开：导开张力为100-200KG/米；

一浴浸渍：通过调整压辊挤压力，吸胶真空度，控制附胶量：0.6-0.7%；

一浴干燥温度：150-160℃，张力：1-2N/dtex；

一浴热处理温度：210-230℃，张力：1-2N/dtex；

二浴浸渍：通过调整压辊挤压力，吸胶真空度，附胶量：4-6%；

二浴预干燥温度：80-110℃；

二浴干燥温度： 140-160℃；

二浴热处理温度：210-230℃。

由于所述的3组经纱，其织缩率均不相同，因此采用送纱量各不相同的送经机构送纱。其中直经经纱和面地经纱分别采用筒子架喂纱，捆扎经纱采用经轴整经后送纱。织布机采用多尼尔刚性剑杆织机织造。

浸胶液的配方及调配工艺为：

第一浴配方：

原料                              重量份

己内酰胺封闭异氰酸酯： 40%固含量  60.0

环氧树脂：                        10.0

软水                              930.0

第一浴浸胶液的调配：反应罐中先放入一定量的软水后，将按配比所需的异氰酸酯以及环氧树脂投入反应罐，搅拌。搅拌速度约为60转/分，连续搅拌1小时左右，即可投用。

第二浴配方：

RF 树脂                           重量份

软水                              418.4

氢氧化钠5%                      10.3

间苯二酚固体                     18.8

甲醛37%                              26.9

总树脂溶液                        474.4

反应时间: 6 hrs 

反应温度: 24??C

RFL乳胶

软水                               98.7

VP胶乳40%                         426.9

RFL乳胶液                         525.6

RFL-浸胶液                         1000.0

浸胶液的调配：反应罐中先放入一定量的软水，水温控制在20℃ +/- 1℃；

.用一定量的氢氧化钠溶解在一定量软水，配制成浓度约为5%的水溶液，投放到反应罐内，并进行搅拌混合5分钟，搅拌速度为60转/分；

.将一定量的间苯二酚固体溶解在软水中，配制成浓度10%-20%溶液；

.将间苯二酚溶液投放到反应罐内。并进行搅拌5分钟以上，搅拌速度为60转/分；

.将一定量的甲醛和软水混合，配制成浓度为5-20%；

.将甲醛水溶液缓慢加入反应罐内，反应罐此时必须进行持续搅拌，搅拌速度60转/分；

.反应罐为夹套水保温的，用温度低于20℃的冷却水，冷却反应罐，控制反应温度为25℃ +/- 2℃；

.反应时间为6小时。

在调配罐中，按配方规定，放入软水和VP胶乳，再将反应罐中反应结束的RF树脂移送到调配罐内，在移送到反应罐时，应持续搅拌，移送RF树脂溶液在30分钟内完成。

RF树脂的移送采用喷淋方式。

调配罐采用水冷却夹套保温，保持调配罐内的胶液温度为15-20℃之间。

调配罐中，从RF树脂移送开始，经过20小时熟化后才能送浸胶机使用。

本发明所得到的三维结构浸胶帆布的性能指标如下：

项目	单位	性能指标
			经向强度	N/mm	800-1600
纬向强度	N/mm	200-400
			经向断裂伸长	%	12-18
纬向断裂伸长	%	15-25
			10%定符合伸长率	%	< 1.5
干热收缩率	%	< 2
			机械扣接强度	%	60%

本发明成功解决了强度高于2000N/mm以上的高强度多层织物增强输送带的生产技术问题，特别是提高了输送带机械物理性能。织物芯多层输送带的生产工艺将可以得到进一步简化，生产高强度输送带时，层数可以从传统的4-6层，甚至更高的12层，降低到2-4层，生产效率将更高。

本发明的浸胶帆布，除了强度提高外，织物表面的紧密度也得到提高，如果输送带输送的尖锐的物料：矿石等，这些尖锐的物料就不能刺入织物，因而在运行中，可以自动脱落，从而避免输送带被刺穿割裂。因此，本发明的三维结构聚酯浸胶帆布在XYZ三维轴向均可以承受外力，特别适用于重型橡胶输送带的生产，具有抗撕裂、抗刺穿、抗冲击的特点，

本发明的浸胶帆布，由于纬纱有很好的伸直度，因此可以提高输送带的抗冲击能力，大幅度提高输送带使用寿命。

目前，多层输送带普遍采用硫化接头，而采用本发明的浸胶帆布，既可以采用硫化接头，也可以采用机械扣接，适用范围更广。

附图说明

图1为本发明的重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构示意图；

图2为本发明的重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物的组织结构图表； 

图3为本发明的重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物的纹板图表； 

具体实施方式

本发明的实施例：本发明的重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构为：上层、底层为平纹结构的面地经纱1及与面地经纱1所交织的纬纱2，中间层为直经结构的直经经纱3，捆扎经纱4连接纬纱2，上层、中间层、底层及捆扎经纱形成立体三维结构。其中直经经纱3为两层。如附图1所示。

本发明中所述的三维结构的织物组织是：直经直纬、纬二重和平纹结构的复合。上层（表层）为平纹结构，底层也为平纹结构，中间层为直经结构，通过捆扎经纱，采用纬二重织法，将三层结构固定在一起，从而形成在XYZ三维轴向均可以承受外力的三维结构。

织物原材料如下：

捆扎经纱：   采用细度为1260D的锦纶66工业丝，在并线机上合股成1260D X 2的双股，再在倍捻机上进行倍捻加捻，加捻捻度为80捻/米。经纱密度：    96根/10厘米。

直经经纱:    采用细度为1000D的预活化高强聚酯工业丝在并线机上合股为1000DX12股的多股纱，再在倍捻机上倍捻捻线，加捻捻度为40捻/米。经纱密度：48根数/10厘米。

面地经纱：   采用细度为1000D的预活化聚酯工业丝，在并线机上合股为1000DX6股，再在倍捻机上倍捻捻线，加捻捻度为40捻/米。经纱密度为96根/10厘米。

纬纱：       锦纶66工业丝：纬纱细度为1260D X 5 加捻捻度为40捻/米。纬密为104根/10厘米。

织物的组织结构如图2所示意。图2中，其中符号为A,是指直经经纱3；符号为X，指捆扎经纱4；符号O,指面地经纱1。

织造工艺如下：

捻线工艺，均采用大卷装倍捻机加捻。加捻卷绕张力控制在每 1 +/-0.3 g/D。 

采用多尼尔刚性剑杆织机织造。双经纱喂入系统，直经经纱、面地经纱采用筒子架机外送经，而捆扎纱采用上经轴送经。

捆扎纱整经采用分条整经机，整经张力设定为1 +/-0.3g/D，整经机的锥度为1：6.3，倒轴张力设定为2 +/-0.3g/D。

织造的综平时间为320度，钢筘为24齿/10厘米，筘片厚度为6MM，其中，捆扎纱穿在第1-4页综框，面地经纱穿在第5-8页综框，直经经纱穿在第9-10页综框。

每筘穿入数分别为4根捆扎纱，4根面地经纱和2根直经经纱。

坯布纬密设定为100根/10厘米。

机外卷布，卷布张力设定为80公斤。

纹板图如图3所示意

穿综图如图4所示意 

浸胶液配方如下：

第一浴配方：

原料                                    重量份

己内酰胺封闭异氰酸酯：    40%固含量       60.0

环氧树脂：                                10.0

软水                                     930.0

第一浴浸胶液的调配：反应罐中先放入一定量的软水后，将按配比所需的异氰酸酯以及环氧树脂投入反应罐，搅拌。搅拌速度约为60转/分，连续搅拌1小时左右，即可投用。

第二浴配方：

RF 树脂                                 重量份

软水                                     418.4

氢氧化钠5%                                10.3

间苯二酚固体                              18.8

甲醛37%                                   26.9

总树脂溶液                               474.4

反应时间: 6 hrs 

反应温度: 24??C

RFL乳胶

软水                                      98.7

VP胶乳40%                               426.9

RFL乳胶液                                525.6

RFL-浸胶液                              1000.0

浸胶液的调配：反应罐中先放入一定量的软水，水温控制在20℃ +/- 1℃；

.用一定量的氢氧化钠溶解在一定量软水，配制成浓度约为5%的水溶液，投放到反应罐内，并进行搅拌混合5分钟，搅拌速度为60转/分；

.将一定量的间苯二酚固体溶解在软水中，配制成浓度10%-20%溶液；

.将间苯二酚溶液投放到反应罐内。并进行搅拌5分钟以上，搅拌速度为60转/分；

.将一定量的甲醛和软水混合，配制成浓度为5-20%；

.将甲醛水溶液缓慢加入反应罐内，反应罐此时必须进行持续搅拌，搅拌速度60转/分；

.反应罐为夹套水保温的，用温度低于20℃的冷却水，冷却反应罐，控制反应温度为25℃ +/- 2℃；

.反应时间为6小时。

在调配罐中，按配方规定，放入软水和VP胶乳，再将反应罐中反应结束的RF树脂移送到调配罐内，在移送到反应罐时，必须持续搅拌，移送RF树脂溶液必须在30分钟内完成。RF树脂的移送方式类似于喷淋，加速RF树脂和胶乳溶液的混合速度和均匀度。调配罐采用水冷却夹套保温，保持调配罐内的胶液温度为15-20℃之间。调配罐中，从RF树脂移送开始，经过20小时熟化后送浸胶机使用。

浸胶工艺如下：

浸胶机采用带有5个干燥热处理烘箱的浸胶机，并且带有远红外预干燥；

帆布上机后导开，导开张力为100公斤，经过储布架，储布张力为160公斤；

帆布经浸胶站浸胶，浸胶挤压辊压力为1000公斤；

浸胶后采用真空吸胶吸除残余浆液，真空度为20mbar；

吸胶后，进入远红外预加热烘箱，烘箱温度设定为65℃；

浸胶速度：5 米/分；

导开：导开张力为100KG/米；

一浴浸渍：通过调整压辊挤压力，吸胶真空度，控制附胶量： 0.7%；

一浴干燥温度：150-160℃，张力：1N/dtex(经纱)；

一浴热处理温度：210℃，张力：1N/dtex；

二浴浸渍：通过调整压辊挤压力，吸胶真空度，附胶量：4-6%；

二浴预干燥温度：90℃，

二浴干燥温度： 150℃，

二浴热处理温度：210℃。 

Claims (7)

1.一种重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构的生产工艺，其特征在于：它包括以下内容：

（一）: 织物的上机织造工艺：采用双经轴送经织布，将表层、底层的面地经纱（1）及包含的纬纱（2）、中间层的直经经纱（3），通过捆扎经纱（4）、采用纬二重织法，使三层结构复合固定在一起；

（二）：浸胶配方和调配工艺：浸胶液为间苯二酚和甲醛的缩聚反应生成的RF树脂的水溶液和VP胶乳L的混合物，其总固含量为18—22%，PH值为9-11,RF与L比为1：5 - 1：7；调配温度控制在25℃，熟化温度控制在10-20℃；

（三）: 浸胶工艺：浸胶流程为导开、一浴浸渍、干燥、热处理、二浴浸渍、干燥、热处理、卷取、包装；

所述重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构为：上层、底层为平纹结构的面地经纱及与面地经纱交织的纬纱，中间层为直经结构的直经经纱，捆扎经纱连接纬纱，上层、中间层、底层及捆扎经纱形成立体三维结构。

2.根据权利要求1所述的重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构的生产工艺，其特征在于：

浸胶工艺中，浸胶机采用带有5个干燥热处理烘箱的浸胶机，并且带有远红外预干燥；

帆布上机后导开，导开张力为100公斤，经过储布架，储布张力为160公斤；

帆布经浸胶站浸胶，浸胶挤压辊压力为1000公斤；

浸胶后采用真空吸胶吸除残余浆液，真空度为20mbar；

吸胶后，进入远红外预加热烘箱，烘箱温度设定为65℃；

浸胶速度：5-15 米/分；

一浴浸渍：通过调整压辊挤压力，吸胶真空度，控制附胶量：0.6-0.7%；

一浴干燥温度：150-160℃，张力：1-2N/dtex；

一浴热处理温度：210-230℃，张力：1-2N/dtex；

二浴浸渍：通过调整压辊挤压力，吸胶真空度，附胶量：4-6%；

二浴预干燥温度：80-110℃；

二浴干燥温度： 140-160℃；

二浴热处理温度：210-230℃。

3.根据权利要求1所述的重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构的生产工艺，其特征在于：浸胶液的配方及调配工艺为：

第一浴配方：

原料                            重量份

己内酰胺封闭异氰酸酯：    40%固含量    60.0

环氧树脂： 10.0   

软水   930.0  

第一浴浸胶液的调配：反应罐中先放入一定量的软水后，将按配比所需的异氰酸酯以及环氧树脂投入反应罐，搅拌；

搅拌速度约为60转/分，连续搅拌1小时左右，即可投用；

第二浴配方：

RF 树脂                            重量份

软水                            418.4

氢氧化钠5%                         10.3

间苯二酚固体                       18.8

甲醛37%                            26.9

总树脂溶液                        474.4

反应时间: 6 hrs 

反应温度: 24??C

RFL乳胶

软水                               98.7

VP胶乳40%                         426.9

RFL乳胶液                         525.6

RFL-浸胶液                         1000.0

浸胶液的调配：反应罐中先放入一定量的软水，水温控制在20℃ +/- 1℃；

.用一定量的氢氧化钠溶解在一定量软水，配制成浓度约为5%的水溶液，投放到反应罐内，并进行搅拌混合5分钟，搅拌速度为60转/分；

.将一定量的间苯二酚固体溶解在软水中，配制成浓度10%-20%溶液；

.将间苯二酚溶液投放到反应罐内；

并进行搅拌5分钟以上，搅拌速度为60转/分；

.将一定量的甲醛和软水混合，配制成浓度为5-20%；

.将甲醛水溶液缓慢加入反应罐内，反应罐此时必须进行持续搅拌，搅拌速度60转/分；

.反应罐为夹套水保温的，用温度低于20℃的冷却水，冷却反应罐，控制反应温度为25℃ +/- 2℃；

.反应时间为6小时。

4.根据权利要求3所述的重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构的生产工艺，其特征在于：在调配罐中，按配方规定，放入软水和VP胶乳，再将反应罐中反应结束的RF树脂移送到调配罐内，在移送到调配罐时，应持续搅拌，移送RF树脂溶液在30分钟内完成。

5.根据权利要求4所述的重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构的生产工艺，其特征在于：RF树脂的移送采用喷淋方式。

6.根据权利要求4所述的重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构的生产工艺，其特征在于：调配罐采用水冷却夹套保温，保持调配罐内的胶液温度为15-20℃之间。

7.根据权利要求4所述的重型输送带用的三维结构浸胶帆布织物结构的生产工艺，其特征在于：调配罐中，从RF树脂移送开始，经过20小时熟化后才能送浸胶机使用。

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