CN102424237B - 芳纶芯阻燃输送带 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芳纶芯阻燃输送带，利用以芳纶纤维制作抗拉骨架层，包括有芳纶骨架层、缓冲层、阻燃覆盖胶层，芳纶骨架层为直经直纬结构，两边各设置一个缓冲层，芳纶骨架层、缓冲层的两面均粘贴阻燃粘合胶，芳纶骨架层与缓冲层之间通过阻燃粘合胶粘合，缓冲层通过阻燃粘合胶粘贴阻燃覆盖胶层。本发明综合性能优异，带体强度高，重量轻，粘合力好，阻燃、防静电、耐腐蚀性好；使用寿命长，运行动能消耗低，传动辊筒直径小，设备成本低；长距离接头次数少，综合成本低，接头方便，接头耐久性好，可满足煤矿井下多品种运输的要求。
Description
所属技术领域
本发明属于一种煤矿井下用阻燃输送带，具体地说涉及一种以芳纶纤维为抗拉骨架层的芳纶芯阻燃输送带。
背景技术
输送带是一种复合型材料，一般用钢丝绳、尼龙聚酯等纤维为骨架，上、下覆盖阻燃橡胶组成。骨架层在应用过程中承担了全部张力。上、下覆盖胶同输送物料直接接触，阻隔物料对处于中间位置的骨架材料的冲击、切割、磨损。作为输送带用的骨架材料要求强度高、耐疲劳性能好、粘合稳定、接头方便、重量轻，而且煤矿井下由于特定的应用环境和条件，要求使用的输送带还要具有很高的阻燃抗静电要求。
目前煤矿井下使用的主运输输送带一般为钢丝绳芯输送带，采掘系统一般使用以聚氯乙烯糊浸渍的整芯阻燃输送带。钢丝绳芯输送带强度高、使用寿命长、接头强度高、成槽性能好，可以满足大倾角物料的输送。但钢丝绳胶带带体重，能量消耗大，易撕裂，钢丝绳表面镀层经反复运转后易剥离，胶带长期运转受物料冲击破损易造成钢丝绳锈蚀引发断带等安全及故，接头时间长，对驱动辊筒的直径要求较大。整芯阻燃输送带则以尼龙纤维、聚酯纤维和棉纤维编织成整体带芯，浸渍聚氯乙烯阻燃增塑糊后经塑化制成，其带体轻、接头方面，抗撕裂性能好，但带体僵硬、成槽性差，使用寿命短，输送倾角超过16°，物体打滑就难以使用。受骨架材料强度的限制，带强超过3150N/mm的整芯输送带就很难制作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足提供一种综合性能优异的阻燃带新品种即芳纶芯阻燃输送带，可满足煤矿井下多品种运输的要求。
本发明所述的技术方案如下，主要包括有芳纶骨架层、缓冲层、阻燃覆盖胶层。芳纶骨架层的两边各设置一个缓冲层，芳纶骨架层、缓冲层的两面均粘贴阻燃粘合胶，芳纶骨架层与缓冲层之间通过阻燃粘合胶粘合，缓冲层通过阻燃粘合胶粘贴阻燃覆盖胶层。
所述的芳纶骨架层为直经直纬结构，经线采用一层或二层或三层芳纶纤维捻制股线排列，纬线使用尼龙66纤维捻制成股线，与经线对应使用二层或三层或四层股线排布结构，经线和纬线笔直而不弯曲、交织，使用尼龙或低收缩聚酯纤维捻制成较细的股线做连接线，通过连接线相对上、下交替运动，弯曲与交叉把经线、纬线相互连接成一个不可分的整体；再利用二次浸胶工艺加工，即先浸入环氧树脂乳液或环氧物与封闭异氰酸酯混合乳液，并以异氰酸酯、聚乙烯亚胺、三羟甲基酚和叠氮类化合物溶液做底涂，再浸RFL溶液做表涂；可提高芳纶纤维与阻燃粘合胶的结合强度。
所述的缓冲层为尼龙聚酯网眼布或尼龙、聚酯浸胶帆布；其进一步保护骨架层，延长骨架层的使用寿命。
芳纶纤维具有突出的综合性能，强度高、密度小；其表征强度可达20.0CN/dtex以上，是钢材的5倍，一般有机化学纤维的2倍以上，其密度与普通化纤并无多大差别；耐热性能好，130℃的环境条件下，强度的损失率可以忽略不计，在200℃的条件下可以正常使用，500℃以上才开始分解；耐酸碱等化学品腐蚀。本体阻燃、尺寸稳定性好、抗疲劳性好，是制造阻燃输送带的理想骨架材料。
通过单层或多层织造直经直纬结构的芳纶骨架，单层芳纶帆布就可以制造出很高强度的输送带。在芳纶帆布的上下设置缓冲层可以更好地保护芳纶骨架，从而尽可能长地延长芳纶阻燃带的使用寿命。芳纶阻燃粘合胶胶层不仅需要一定的阻燃性能，最主要的是保证芳纶骨架层、缓冲层、覆盖胶层的动态和静态的结合性能。覆盖胶料选择强伸性能好且具有阻燃性能的氯丁橡胶，通过调整原材料配合比例，采用中超耐磨N220炭黑、高耐磨N330炭黑并用等多种措施提高胶料的阻燃强伸性能、耐磨性能、导静电性能，从而制造出综合性能优益的芳纶芯阻燃输送带。
所述的阻燃覆盖胶层，按重量计其比例是：
橡胶100份，交联剂4-10份，促进剂0.5-2份，补强剂35-60份，阻燃剂40-70份。
所述的阻燃粘合胶，按重量计其比例是：
橡胶50-100份，活性剂3-25份，促进剂2-5份，补强剂30-60份，阻燃剂45-80份，粘合剂2-5份，防老剂2-3份。
所述的阻燃覆盖胶层配方中：阻燃剂是十溴联苯醚、氯化石蜡、三氧化二锑、胶体红磷、MB202、硼酸锌或其结合。
所述的阻燃覆盖胶层配方中：补强剂是中超耐磨N220炭黑、高耐磨N330炭黑或其组合。
所述的阻燃粘合胶配方中：阻燃剂是十溴联苯醚、氯化石蜡、三氧化二锑、胶体红磷、MB202、聚磷酸铵、氢氧化铝、硼酸锌或其组合；
所述的阻燃粘合胶配方中：补强剂是白炭黑、中超耐磨N220炭黑、高耐磨N330炭黑或其组合；
所述的阻燃粘合胶配方中：粘合剂是粘合剂A、粘合剂RS、粘合剂HMMA、粘合剂RF或其组合。
制造方法：
织造后的白坯布即芳纶骨架层经浸胶后采用压力贴胶，保证粘贴的阻燃粘合胶渗入到布层内。缓冲层的尼龙聚酯网眼布或尼龙聚酯浸胶帆布经同样粘贴阻燃粘合胶后同芳纶骨架层首先复合在一起。使用阻燃粘合胶的作用就是把芳纶阻燃输送带的各部分硫化后粘结成一个整体。
复合好的芳纶骨架层、缓冲层经压延机上下热贴一定厚度的阻燃覆盖胶层。阻燃覆盖胶料在热贴时应保持低速以保证胶片厚度均匀一致。成型后的带胚严格控制正硫化条件，保证胶料的正常硫化。
为保证各组分散均匀，阻燃粘合胶采用密炼机二段混炼。
使用上述方法制造的芳纶芯阻燃输送带具有以下优点和有益效果：
1、带体强度高，比较同样强度的钢丝绳芯输送带、整芯阻燃输送带，芳纶芯阻燃输送带带体薄，重量轻；粘合力好，阻燃、防静电、耐腐蚀性好；输送带运行过程中尺寸稳定性好，延伸率低，耐弯曲、抗撕裂，综合性能优异。
2、使用寿命长，运行动能消耗低，传动辊筒直径小，设备成本低；长距离接头次数少，综合成本低。
3、接头方便，接头耐久性好。
4、可满足煤矿井下多品种运输的要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是两层经线的芳纶骨架层的结构示意图。
图中，1.上阻燃覆盖胶层，2.阻燃粘合胶，3.缓冲层，4.芳纶骨架层，5.下阻燃覆盖胶层；A、B.经线，C.纬线，1A、1B、2A、2B.连接线。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明由上阻燃覆盖胶层1、阻燃粘合胶2、缓冲层3、芳纶骨架层4、下阻燃覆盖胶层5组成。芳纶骨架层4的两边各设置一个缓冲层3，芳纶骨架层4、缓冲层3的两面均粘贴阻燃粘合胶2，芳纶骨架层4与缓冲层3之间通过阻燃粘合胶2粘合，缓冲层3通过阻燃粘合胶粘贴上阻燃覆盖胶层1、下阻燃覆盖胶层5。
图2是两层经线的芳纶骨架层的结构示意图。图中，第一排、第二排纬线C与经线A和连接线1A、2A构成一个一层经线的直经输送带；第二排、第三排纬线C与经线B和连接线1B、2B也构成一个一层经线的直经输送带；第二排纬线C在经线A的输送带和经线B的输送带中，把两者相互连接成一个不可分的整体，从而构成一个两层经线的直经输送带。
制作好的芳纶骨架层4采用二次浸胶工艺加工，即先浸入环氧树脂乳液或环氧物与封闭异氰酸酯混合乳液，并以异氰酸酯、聚乙烯亚胺、三羟甲基酚和叠氮类化合物溶液做底涂，再浸RFL溶液做表涂，可提高芳纶纤维与阻燃粘合胶的结合强度。
实施例2
所述的芳纶骨架层3使用直经直纬双层结构帆布，规格型号为DEP2800，缓冲层3使用普通尼龙66网眼布。
阻燃覆盖层胶料配方，按重量计其比例：氯丁橡胶100份；氧化锌4份，氧化镁5份；促进剂NA-22为0.5份；中超耐磨N220炭黑35份，高耐磨N330炭黑15份；十溴联苯醚10份，氯化石蜡-70为20份，三氧化二锑10份，胶体红磷8份，阻燃润滑剂MB202为15份。
阻燃贴合胶胶料配方，按重量计其比例：天然橡胶60份，丁苯橡胶25份，顺丁橡胶15；促进剂CZ 1.0份，促进剂DM 1.5份；氧化锌8份；防老剂4010NA1.5份，防老剂RD 1.5份；十溴联苯醚15份，氯化石蜡-70为18份，三氧化二锑15份，高耐磨N330炭黑30份，白炭黑15份，粘合剂HMMA 2.0份，粘合剂RF 3.0份。
所得产品
(一)经法定检测机构测试，主要技术指标如下：
(二)对于DEP2800规格，与钢丝绳芯输送带相比：
1、带体厚度和重量：钢丝绳直径7.5mm，带体总厚度约23.5mm。而芳纶骨架层厚3.2mm，具有相同覆盖胶厚度约为15.0mm。ST/S2800钢丝绳带每平方米重约54kg，而同级别芳纶芯阻燃输送带每平方米重约32kg，具有更轻的重量。
2、有益效果比较：对于一条带宽1000mm、长1000米的输送线，需用2000米胶带，芳纶芯阻燃输送带自重减少44吨，经计算，使用动能消耗减少60％，节能效果十分可观。同时芳纶带使用寿命更长，更便于接头和运输。
实施例3
芳纶骨架层3使用DEP-800直经直纬单层帆布，缓冲材料采用尼龙聚酯浸胶帆布。
阻燃覆盖层胶料配方，按重量计其比例：
氯丁橡胶90份，顺丁橡胶10份，纳米氧化锌2.5份，活性氧化镁3份，N220炭黑45份，，十溴联苯醚8份，氯化石蜡17份，三氧化二锑8份，硼酸锌15份，聚磷酸铵12份。
阻燃贴合胶胶料配方，按重量计其比例：
天然橡胶50份，丁苯橡胶50份；氧化锌5份；促进剂CZ 1.0份，促进剂DM1.7份；防老剂BLE 2份，防老剂4010NA 1份；十溴联苯醚10份，氯化石蜡15份，三氧化二锑7份，聚磷酸铵11份，氢氧化铝17份，硼酸锌10份；中超耐磨N220炭黑40份，粘合剂A 3份，粘合剂RS 1.5份。
所得产品
(一)经法定检测机构测试，主要技术指标如下：
(二)对于DEP800×1(3+1.5)规格，与800S同级别橡胶整芯阻燃输送带相比：
1、带体厚度和重量：芳纶带厚8.0mm，每平方米带重约10.5千克；800S同级别橡胶整芯阻燃输送带厚9.0mm，每平方米带重约12.0千克。带厚和重量接近。
2、使用效果比较：橡胶整芯阻燃输送带使用寿命约两年左右，芳纶带使用寿命为8-14年；800S整芯阻燃输送带一般采用机械接头，芳纶芯阻燃输送带可采用机械接头、冷粘接头、热硫化接头等多种方式。而且，芳纶芯阻燃输送带同整芯阻燃输送带比较带体柔软，成槽性好，更便于物料输送。
Claims (2)
1.一种芳纶芯阻燃输送带，包括有芳纶骨架层(4)、缓冲层(3)、阻燃覆盖胶层，所述的阻燃覆盖胶层包括上阻燃覆盖胶层(1)、下阻燃覆盖胶层(5)，芳纶骨架层(4)的两边各设置一个缓冲层(3)，芳纶骨架层(4)、缓冲层(3)的两面均粘贴阻燃粘合胶(2)，芳纶骨架层(4)与缓冲层(3)之间通过阻燃粘合胶(2)粘合，缓冲层(3)通过阻燃粘合胶(2)粘贴上阻燃覆盖胶层(1)、下阻燃覆盖胶层(5)；所述的芳纶骨架层(4)为直经直纬结构，采用一层或二层或三层芳纶纤维股线排列，纬线使用尼龙66纤维捻制成股线，与经线对应使用二层或三层或四层股线排布结构，经线和纬线笔直而不弯曲、交织，使用尼龙或低收缩聚酯纤维捻制成较细的股线做连接线，通过连接线相对上、下交替运动，弯曲与交叉把经线、纬线相互连接成一个不可分的整体，其特征在于所述的芳纶骨架层(4)利用二次浸胶工艺加工而成，所述的二次浸胶工艺加工是先浸入环氧树脂乳液或环氧物与封闭异氰酸酯混合乳液，并以异氰酸酯、聚乙烯亚胺、三羟甲基酚和叠氮类化合物溶液做底涂，再浸RFL溶液做表涂；所述的缓冲层(3)为尼龙聚酯网眼布或尼龙聚酯浸胶帆布。
2.根据权利要求1所述的芳纶芯阻燃输送带，其特征在于：
所述的阻燃覆盖胶层，按重量计其比例是：氯丁橡胶100份；氧化锌4份，氧化镁5份；促进剂NA-22为0.5份；中超耐磨N220炭黑35份，高耐磨N330炭黑15份；十溴联苯醚10份，氯化石蜡-70为20份，三氧化二锑10份，胶体红磷8份，阻燃润滑剂MB202为15份；
所述的阻燃粘合胶(2)，按重量计其比例是：天然橡胶60份，丁苯橡胶25份，顺丁橡胶15；促进剂CZ 1.0份，促进剂DM 1.5份；氧化锌8份；防老剂4010NA 1.5份，防老剂RD 1.5份；十溴联苯醚15份，氯化石蜡-70为18份，三氧化二锑15份，高耐磨N330炭黑30份，白炭黑15份，粘合剂HMMA 2.0份，粘合剂RF 3.0份。
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