CN103511555B - 用于动力传递皮带的覆盖织物和带齿皮带 - Google Patents

用于动力传递皮带的覆盖织物和带齿皮带 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于动力传递皮带的覆盖织物和带齿皮带，该覆盖织物覆盖与皮带轮接触或接合并由此传递动力的动力传递皮带的工作表面的至少一部分，其中覆盖织物包含纱，该纱至少包含氟基纤维，且氟基纤维由至少一根切膜纱形成，并且覆盖织物经受粘着处理。

Description

用于动力传递皮带的覆盖织物和带齿皮带
技术领域
本发明涉及一种用于动力传递皮带的覆盖织物以及一种使用覆盖织物的带齿皮带，所述覆盖织物覆盖动力传递皮带。
背景技术
缠绕到皮带轮上的环形动力传递皮带包括例如通过与皮带轮的接触表面处的摩擦力传递动力的V型皮带(比如，包裹式皮带、裂边皮带、裂边带齿皮带)、V-肋皮带、平皮带等和通过与皮带轮的齿接合来传递动力的带齿皮带。在这些动力传递皮带中的许多动力传递输皮带中，为了将来自主动皮带轮的动力传递到从动皮带轮且为了增强橡胶制成的皮带本体，在周向方向上延伸的张力构件被嵌入皮带中且同时皮带的与皮带轮接触或接合的工作表面由诸如帆布的覆盖织物覆盖。在一些情形中，包括工作表面的皮带本体的整周由覆盖织物覆盖。在带齿皮带中，与皮带轮的齿接合的齿部以预定的间隔设置在皮带本体的周向方向上，并且张力构件在皮带本体的后侧上嵌入位于周向方向的后部分中。
带齿皮带通常用于皮带传动机构中以用于驱动汽车发动机凸轮轴、喷射泵、油泵、水泵等。与近来发动机动力输出的增加有关，皮带上的载荷增加且同时皮带的使用环境由于例如在发动机舱的小型化中涉及的环境温度的增加而变得苛刻。此外，在大型两轮车辆中，最近也开始从链传动或轴传动向使用带齿皮带的皮带传动的转变。因此，用于车辆的带齿皮带需要在耐用性方面更大的提高。而且，也需要在通用工业机器中使用带齿皮带来延长诸如注射成型机器的高载荷应用中的更换周期以及提高耐用性。
带齿皮带的破坏模式大致分成由因为张力构件的弯曲疲劳或橡胶的不足耐热性发生的裂纹引起的皮带断裂和可归于覆盖齿部的覆盖织物(齿织物)的磨损的齿裂。作为应对由于张力构件的弯曲疲劳引起的皮带断裂的措施，已经提出正确地设定张力构件在皮带宽度方向上的占有率以及设定由张力构件的捻数和尺寸(细度)限定的捻系数(参见，例如，专利文献1)。作为应对由于橡胶的不足耐热性引起的皮带断裂的措施，已经提出使用包含不饱和羟酸金属盐的氢化丙烯腈-丁二烯橡胶作为基质橡胶并向其添加耐热短纤维等(参见，例如，专利文献2)。作为应对可归于齿织物的磨损的齿裂的措施，已经提出使用具有低摩擦系数的氟基纤维作为齿织物的纬纱(参见，例如，专利文献3)。对于齿织物的经纱和纬纱，通常使用由覆盖多个丝获得的多丝纱。
覆盖橡胶制成的皮带本体的至少一部分的覆盖织物通常经历诸如利用异氰酸盐等进行的树脂处理的粘着处理、间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)处理和橡胶粘结处理，以便提高橡胶的粘附能力。通过进行这样的粘着处理，粘着处理溶液被浸渍到并附着到形成覆盖织物的纱的表面或构成纱的丝之间的空间，并且附着的粘合剂组分在干燥之后被固定。
专利文献1：JP-A-2009-257344
专利文献2：JP-A-2008-291205
专利文献3：JP-A-2005-240862
发明内容
专利文献3中描述的使用氟基纤维作为齿织物的纬纱的带齿皮带可在工作表面上产生低的摩擦系数并且可防止可归于齿织物的磨损的齿裂，但是氟基织物具有与粘着处理溶液较差的混合能力且还具有较差的润湿性。因此，发现即使粘合剂组分看起来固定到齿织物，但是当使皮带运行时，粘合剂组分从与皮带轮齿接合的齿织物的表面飞散。分散的粘合剂组分已经存在于多丝纱表面或在氟基纤维的丝之间，且随着运行的皮带上的载荷变高，分散的粘合剂组分的量增加。
当粘着处理溶液的粘合剂组分以这种方式飞散以在皮带运行期间散发灰尘时，这产生不仅使环境污染而且也使分散的粘合剂组分可能附着到皮带传动装置或周围装备的问题并引起故障。而且，设置在生产线中的皮带传动装置可能引起分散的粘合剂组分附着到或侵入产品的问题。
在这些情况下，本发明的目的是通过降低动力传递皮带的工作表面上的覆盖织物的摩擦系数来提高耐磨性并同时，防止粘着处理溶液的粘合剂组分在皮带运行期间飞散。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于动力传递皮带的覆盖织物，该覆盖织物覆盖与皮带轮接触或接合并从而传递动力的动力传递皮带的工作表面的至少一部分，
其中覆盖织物包含纱，该纱包含至少氟基纤维，且氟基纤维由至少一根切膜纱形成，并且
覆盖织物经受粘着处理。
也就是说，因为形成将被粘着处理的覆盖织物的纱包含具有低摩擦系数的氟基纤维，动力传递皮带的工作表面上的覆盖织物的摩擦系数被降低以提高覆盖织物的耐磨性。同时，因为氟基纤维由至少一根切膜纱形成，所以防止了在粘着处理时附着的粘着处理溶液的粘合剂组分保留在具有光滑表面的切膜纱的表面上并且防止了粘合剂组分在皮带运行期间飞散。
可通过将诸如膜的片材切割成例如近似地1至5mm宽度的条并通过热拉伸等将条形成为纱来获得切膜纱。因为生产过程与一般的合成纤维相比可被缩短，所以生产成本低。切膜纱的横截面形状不像单丝纱那样是圆形的而是扁平的。此外，与多丝纱的情形不同，切膜纱不包含多个丝且具有光滑的且平坦的表面，没有茸毛。因此，粘着处理溶液不浸渍到切膜纱的内部，且与氟基纤维与粘着处理溶液的低润湿性组合，粘着处理溶液的粘合剂组分很难保留在切膜纱的表面上。而且，不会发生在皮带运行期间(在多丝纱的情形中看到的)丝的分裂或断裂，使得可在很长时间内保持工作表面上低的摩擦系数且皮带的耐用性可得到更大的提高。
氟基纤维不是特别受限，且其示例包括聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟烷氧基共聚物(PFA)和四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)。
覆盖织物的形式也不是特别受限，且其示例包括织造织物、针织织物和非织造织物。在这些织物中，在带齿皮带中，织造织物和针织织物是优选的且织造织物是最优选的。
粘着处理优选地包含至少间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)处理。RFL溶液是含水处理溶液且因为其具有较差的混合能力，特别是进入氟基纤维内的混合能力并具有低的润湿性，所以RFL溶液可能在氟基纤维的表面上被排斥。因此，通过进行RFL处理，可使得粘合剂组分较少地保留在氟基纤维的表面上。因为RFL溶液可有效地作为纤维上的粘合剂而不是氟基纤维上的粘合剂，例如聚酰胺纤维和聚酯纤维，所以能够增加覆盖织物和橡胶制成的皮带本体之间的粘合性。
而且，本发明提供一种带齿皮带，包括：
皮带本体，该皮带本体包括以预定间隔沿皮带的周向方向布置的多个齿部和在其中嵌入张力构件的背部；以及
齿织物，该齿织物覆盖多个齿部的表面，
其中齿织物为织造织物，该织造织物包含在皮带的周向方向布置的纬纱和在皮带的宽度方向布置的经纱并经受粘着处理，并且
纬纱包含至少氟基纤维，且氟基纤维由至少一根切膜纱形成。
也就是说，因为齿织物为通过对布置在皮带的周向方向的纬纱和布置在皮带的宽度方向的经纱进行织造制成并经受粘着处理的织造织物，并且因为纬纱包含具有低摩擦系数的氟基纤维，所以能够降低在带齿皮带的齿部中的齿纤维的摩擦系数以提高耐磨性。同时，因为氟基纤维由至少一根切膜纱形成，所以防止了粘着处理溶液的粘合剂组分保留在切膜纱的表面上且防止了粘着处理溶液的粘合剂组分在皮带运行期间飞散。
织造织物为通过将经纱和纬纱交织以在给定的规则下竖直和水平延伸而织造并以平坦形式完成的织物。织造织物的纹理不是特别受限，且其示例包括斜纹织造(斜纹)、棉缎织造和平纹织造。通常，在织造织物的纵向方向上织造的纱称为经纱，且在宽度方向上织造的纱称为纬纱。然而，在本发明中，纬纱布置在皮带的周向方向(纵向方向)上，经纱布置在皮带的宽度方向上，且纬纱包含由至少一根切膜纱形成的氟基纤维。
可通过与至少一种另一种纤维组合来构成包含由至少一根切膜纱形成的氟基纤维的纬纱。关于组合，由至少一根切膜纱形成的氟基纤维可与另一纤维成对混合，或者这些纤维可以平行地布置。在使用聚氨酯弹性纱或诸如毛织品精饰拉伸纱的弹性纱作为另一纤维的情形中，也可能可行的是，弹性纱和氟基纤维在拉伸下平行地布置以形成芯纱且芯纱的周边由另一纤维覆盖以获得覆盖纱。
另一纤维的示例包括：诸如棉、麻和蚕丝的天然纤维；诸如人造纤维的再生纤维；诸如脂肪聚酰胺纤维的有机纤维(比如，6-尼龙、66-尼龙、46-尼龙)；聚酯纤维(比如聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)；聚乙烯纤维；聚丙烯酸纤维；聚乙烯醇纤维；聚-p-聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)纤维和芳香族聚酰胺纤维(p-芳香族聚酰酩、m-芳香族聚酰酩)；以及诸如碳纤维和玻璃纤维的无机纤维。
而且，作为另一纤维，能够在不超过橡胶的硫化温度的温度下软化或熔化的低熔点纤维可布置在氟基纤维的周边中。在该情形中，可允许低熔点纤维在橡胶的硫化期间作为氟基纤维与橡胶的粘结剂，由此对于橡胶的粘附性能差的氟基纤维和橡胶之间的粘附性可得到改善且在皮带运行期间氟基纤维的断裂可被更大地抑制。
橡胶的硫化条件，比如，硫化温度和硫化时间，不是特别受限且通过考虑包含在皮带本体的橡胶组合物中的化学物质的种类，比如硫化剂和硫化加速剂或硫化方式来确定硫化条件。通常，通过参考使用门尼粘度计或其它硫化行为测量装置测量的硫化曲线来确定这些条件。因而确定的一般硫化条件可以是100℃至200℃的硫化温度和约1分钟至5小时的硫化时间。如果需要，可进行二次硫化。
关于低熔点纤维，选择能够在上述硫化温度下软化或熔化的纤维。例如，可以使用聚酰胺纤维、聚酯纤维和烯烃纤维中的一种，或者可以组合地使用其中的两者或更多种。
聚酰胺纤维包括由共聚合聚酰胺形成的纤维，该共聚合聚酰胺由W-氨基羟酸组分或二羟酸组分与二胺的组合物构成。这种类型的纤维包括，例如，具有135℃熔点的FLOR-M(商标名，由UNITIKALtd.生产)。
聚酯纤维优选地为这样一种芯-护套复合材料纤维，在该芯-护套复合材料纤维中，芯组分的熔点高于硫化温度且护套组分的熔点低于硫化温度。作为具有比硫化温度高的熔点的芯组分的聚酯纤维的示例包括聚对一酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯及其共聚物。作为具有比硫化温度低的熔点的护套组分的共聚合聚酯可通过二元酸与二醇的缩聚反应来获得。用于缩聚反应的二元酸的示例包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸和癸二酸，且二醇的示例包括二甘醇、丁二醇、己二醇、聚乙二醇和新戊二醇。可以通过组合物及其共聚比来调节熔点。这种类型的纤维包括，例如，CORNETER(商标名，由UNITIKALtd.生产)，其中芯组分的熔点为256℃且护套组分的熔点为160℃。顺便提一句，也可通过省略芯组分来仅单独使用具有比硫化温度低的熔点的护套组分。
烯烃纤维的示例包括聚丙烯纤维和聚乙烯纤维(大密度聚乙烯纤维、中等密度聚乙烯纤维、低密度聚乙烯纤维、线性低密度聚乙烯纤维、超高分子聚乙烯纤维)。这种类型的纤维包括，例如，具有140℃的熔点的DYNEEMA(商标名，由TOYOBOCo.,Ltd生产)。
低熔点纤维不限于上述的材料或构造且可使用任何纤维，只要纤维能够在皮带本体的硫化温度下软化或熔化。而且，低熔点纤维的表面可经受等离子体处理等，目的是增加对粘着处理剂的亲和力。
经纱不是特别受限且可单独地或组合地使用与纬纱的示例相同的纤维。在它们当中，对橡胶具有良好粘附性能的纤维是优选的，且脂肪族聚酰胺纤维是更优选的。
用于经纱和纬纱的纤维的形式不是特别受限，除将切膜纱的氟基纤维用于纬纱之外，且可单独地或组合地使用丝纱(单丝、多丝)、短纤纱(spunyarn)、切膜纱等。顺便提一句，除切膜纱之外，用于纬纱的氟基纤维可部分地包含丝纱等。
如上所述，为了增加皮带本体的橡胶与作为覆盖织物的齿织物的粘附性而进行粘着处理。作为该粘着处理，可以提到一种在通过将环氧树脂或异氰酸盐溶解在有机溶剂(比如，甲苯、二甲苯、甲基乙基酮)中获得的基于树脂的处理溶液中浸渍处理齿织物的方法、一种在诸如RFL溶液的含水处理溶液中浸渍处理齿织物的方法以及一种在上述有机溶剂中溶解橡胶组合物来获得橡胶泥并在橡胶泥中浸渍处理齿织物从而允许橡胶组合物浸润并附着到齿织物的方法。这三种方法可单独地或组合地进行，且处理的顺序和处理的次数尤其不受限制。而且，为了更多地增加粘着处理齿织物与橡胶的粘附能力，可以应用使齿织物和橡胶组合物在砑光辊之间穿过以将橡胶组合物压印在齿织物上的摩擦处理，或者在对于齿部的粘附表面侧处将橡胶组合物层压在齿织物上的涂覆处理。
当齿织物具有通过对经纱和至少两种纬纱进行织造形成的多重织造结构(其中经纱包含脂肪族聚酰胺纤维，且在至少两种纬纱中，位于齿织物的最外表面侧(皮带轮侧)上的纬纱包含上述氟基纤维)时，能够减少齿织物的表面上的摩擦系数，从而提高齿织物的耐磨性，且同时，可防止在皮带的齿部和皮带轮的齿之间的接合或脱离接合处产生噪音。而且，当除氟基纤维之外的纤维用于位于粘附到齿部的齿织物的背表面侧上的纬纱，且具有高粘附能力的脂肪族聚酰胺纤维用于经纱时，齿织物和皮带的齿部之间的粘附能力可得到更大地提高。
粘着处理优选地至少包含间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)处理。因为RFL溶液具有较差的混合能力，特别是进入氟基纤维内的混合能力并具有低的润湿性，所以RFL溶液可能在氟基纤维的表面上被排斥。因此，通过进行RFL处理，可使得粘合剂组分较少地保留在氟基纤维的表面上。因为RFL溶液可有效地作为纤维上的粘合剂而不是氟基纤维上的粘合剂，例如聚酰胺纤维和聚酯纤维，所以齿织物和皮带的齿部之间的粘合性可得到增加。
在根据本发明的用于动力传递皮带的覆盖织物中，形成将被粘着处理的覆盖织物的纱包含具有低摩擦系数的氟基纤维且该氟基纤维由至少一根切膜纱形成。因此，能够减小动力传递皮带的工作表面上的覆盖织物的摩擦系数以增加耐磨性且皮带的耐用性可得到提高。同时，可防止粘着处理溶液的粘合剂组分在皮带运行期间飞散。
而且，在根据本发明的带齿皮带中，齿织物为通过对在皮带的周向方向布置的纬纱和在皮带的宽度方向上布置的经纱进行织造并使其经受粘着处理生产的织造织物，纬纱包含具有低摩擦系数的氟基纤维，且氟基纤维由至少一根切膜纱形成。因此，能够减小在带齿皮带的齿部中的齿织物的摩擦系数以提高耐磨性且皮带的耐用性可得到提高。同时，可防止粘着处理溶液的粘合剂组分在皮带运行期间飞散。因此，根据本发明的带齿皮带可防止由于附着至其的粘合剂组分引起的皮带传动装置或外围装备的环境污染或故障，且在设置在生产线中的皮带传动装置中，带齿皮带可防止粘合剂组分附着或侵入到产品或附着或侵入到产品内。
附图说明
图1-(A-1)至(A-3)是解释根据本发明的用于动力传递皮带的覆盖织物的示意性纵截面图，且图1-(B-1)至(B-3)是解释用于动力传递皮带的传统覆盖织物的示意性纵截面图。
图2是示出了本发明的带齿皮带的实施例的剖切透视图。
图3是示出了图2的带齿皮带的变型实施例的剖切透视图。
图4-(A)和(B)是在粘着处理之后实例(图4-(A))和比较例(图4-(B))的齿织物的表面(皮带轮侧)的照片。
图5是解释皮带运行试验的概念图。
图6-(A-1)、(A-2)、(B-1)和(B-2)是已经在图5的皮带运行试验中飞散并落在纸板上的实例(图6-(A-1)和(A-2))和比较例(图6-(B-1)和(B-2))的粘合剂组分的灰尘物质的照片。
附图标记说明
1动力传递皮带、带齿皮带
2皮带本体
2a齿部
2b背部
3张力构件
4粘着层
11、51覆盖织物、齿织物
12、52经纱
13、53纬纱
30双轴运行试验机
31主动皮带轮
32从动皮带轮
33纸板
X皮带的周向方向
S粘合剂组分
D灰尘物质
具体实施方式
通过参照附图在下面描述本发明的实施例。图1-(A-1)至(A-3)示出了根据本发明的一个实施例的用于动力传递皮带的覆盖织物11，且图1-(B-1)至(B-3)示出了用于动力传递皮带的传统覆盖织物51。覆盖织物11和51两者都为通过对经纱12或52和纬纱13或53进行织造生产的织造织物，如顶部图(图1-(A-1)和图1-(B-1))中示出的，并且该织造织物经受利用RFL溶液进行的粘着处理，如在中间图(图1-(A-2)和图1-(B-2))中示出的。并且随后，该织造织物被附着到橡胶制成的皮带本体2以便覆盖动力传递皮带1的工作表面，如底部图(图1-(A-3)和图1-(B-3))中示出的。
通过织造，比如斜纹织造、棉缎织造或平纹织造来生产覆盖织物11和51中的每一个织造织物，且有时通过使用两种或更多种纬纱13和53而将织造织物制成为具有多重织造结构。然而，为了简化以下说明，此处示意性地示出了具有单一织造结构的平纹织造织物的横截面。在每一个图中，左/右方向(箭头X的方向)为皮带的周向方向。每个经纱12或52布置成在皮带宽度方向上延伸，且每一个纬纱13或53布置成在皮带的周向方向上延伸。
根据本发明的覆盖织物11和传统覆盖织物51的不同在于传统覆盖织物51的纬纱53由氟基纤维的多丝纱形成，而根据本发明的覆盖织物11的纬纱13由氟基纤维的切膜纱形成。其余构造可以是相同的，且经纱12和52两者都由尼龙纤维制成。
如在中间图(图1-(A-2)和图1-(B-2))中示出的，在利用RFL溶液进行粘着处理之后，RFL溶液的粘合剂组分S附着到并保留在由氟基纤维的多丝纱形成的纬纱53的表面上，而RFL溶液的粘合剂组分S不保留在由氟基纤维的切膜纱形成的纬纱13的表面上。尽管没有示出，但是在由多丝纱形成的纬纱53中，粘合剂组分S也保留在丝之间的空间中。如上面描述的，氟基纤维具有特别差的与RFL溶液的混合能力，且RFL溶液可能在纤维的表面上被排斥。然而，因为由多丝纱形成的纬纱53具有在其表面上观察到的绒毛，所以粘合剂组分S附着并保留在该表面和丝之间而不被牢固地固定。另一方面，由切膜纱形成的纬纱13不具有多个丝且因此具有光滑的且平坦的表面，不具有绒毛，粘合剂组分S不附着且不保留。顺便提一句，粘合剂组分S牢固地固定到每个经纱12或52的表面，经纱12或52由与RFL溶液可很好地混合的脂肪族聚酰胺纤维形成。
如底部图(图1-(A-3)和图1-(B-3))中示出的，在粘附到皮带本体2之后，在使用由多丝纱形成的纬纱53的传统覆盖织物51中，当皮带的工作表面在皮带运行期间与皮带轮(未示出)接触或接合时，附着到纬纱53的工作表面侧的粘合剂组分S作为灰尘物质D飞散。另一方面，在使用由切膜纱形成的纬纱13的根据本发明的覆盖织物11中，因为粘合剂组分S不保留在纬纱13的表面上，所以这样的灰尘物质D不会飞散。
尽管未示出，但是当通过使用用于纬纱13的两种或更多种纤维由具有多重织造结构的织造织物形成根据本发明的覆盖织物11时，优选的是，位于工作表面的最外表面侧(皮带轮侧)上的纬纱由氟基纤维的切膜纱形成，且位于内表面侧上的纬纱由诸如脂肪族聚酰胺纤维的另一纤维制成。而且，在该情形中，因为粘合剂组分S不保留在由位于工作表面的最外表面侧上的切膜纱形成并与皮带轮接触或接合的纬纱的表面上，所以灰尘物质D不会飞散。此外，因为粘合剂组分S固定在由位于内表面侧上的另一纤维形成的纬纱上，所以覆盖织物11可以更牢固地附着到皮带本体2。
图2示出了作为动力传递皮带的带齿皮带1的实施例。在带齿皮带1中，与皮带轮的齿接合的齿部2a以预定间隔设置在橡胶制成的皮带本体2的周向方向上，张力构件3嵌入在位于周向方向上皮带的背面侧上的背部2b中，且用作工作表面的整个齿部2a由齿织物11覆盖，该齿织物11为包含上述纬纱13的覆盖织物，上述纬纱13由氟基纤维的切膜纱形成。齿织物11的经纱12布置在皮带的宽度方向上，且纬纱13布置在皮带的周向方向上。
用于皮带本体2的橡胶组分包括可硫化的或可交联的橡胶，例如，天然橡胶、二烯橡胶(比如，异戊二烯橡胶、聚丁橡胶、氯丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶)、乙烯-α-烯烃弹性体、氯磺化聚乙烯橡胶、烷化氯磺化聚乙烯橡胶、表氯醇橡胶、丙烯酸橡胶、硅酮橡胶、聚氨基甲酸乙酯橡胶和氟化橡胶。可以单独使用这些组分中的一种，或者可以组合使用其两者或更多种。在这些中，氢化丙烯腈-丁二烯橡胶(特别是其中分散有羟酸金属盐的氢化丙烯腈-丁二烯橡胶)、氯磺化聚乙烯橡胶、烷化氯磺化聚乙烯橡胶和氯丁二烯橡胶由于其优异的耐热老化性而是优选的。
作为构成张力构件3的纤维，就高模量而言，可以使用作为主构成单元的具有诸如对苯二甲酸乙二酯的C2-4烯烃基芳基化物、乙烯-2,6-石脑油的聚酯纤维的合成纤维(比如，聚亚烷基芳基化物纤维、聚对苯二甲酸乙二酯纤维和苊纤维)和芳香族聚酰胺纤维以及诸如玻璃纤维和碳纤维的无机纤维。在这些中，玻璃纤维、碳纤维和芳香族聚酰胺希望是优选的，且碳纤维是最优选的。这种纤维可以是多丝纱。
如果需要的话，皮带本体2的橡胶组合物可以含有添加剂。添加剂的示例包括硫化剂或交联剂、共交联剂、硫化助剂、硫化加速剂、硫化延迟剂、金属氧化物(比如，氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化铁、氧化铜、氧化钛和氧化铝)、增强材料(比如，碳黑和氧化硅，比如含水氧化硅)、短纤维、填充物(比如，粘土、碳化钙、滑石和云母)、软化剂(比如，诸如石蜡油和环烷油的油)、处理剂或处理助剂(比如，硬脂酸、硬脂酸金属盐、蜡、石蜡和脂肪酸酰胺)、抗氧化剂(比如，抗氧化剂、热老化抑制剂、弯曲断裂抑制剂和臭氧劣化抑制剂)、着色剂、增粘剂、增塑剂、偶联剂(比如，硅烷偶联剂)、稳定剂(比如，紫外线吸收剂和热稳定剂)、阻燃剂、抗静电剂。这些添加剂可以单独或组合地使用。
作为在橡胶组合物中混合的短纤维，可以使用诸如聚烯烃纤维(比如，聚乙烯纤维和聚丙烯纤维)、聚酰胺纤维(比如，6-尼龙纤维、66-尼龙纤维、46-尼龙纤维和芳族聚酰胺纤维)、聚亚烷基芳基化物纤维(比如，C2-4烯烃基C6-14芳基化物纤维，比如聚对苯二甲酸乙二酯纤维和聚萘二甲酸乙二醇酯纤维)、维尼龙纤维、聚乙烯醇纤维和聚对苯撑苯并二恶唑纤维的合成纤维；诸如棉、麻和羊毛的天然纤维；以及诸如碳纤维的无机纤维。在将这种短纤维混合在形成齿部2a的橡胶组合物中的情形中，还可能的是，短纤维在硫化期间连同橡胶组分一起在橡胶组合物中流动，并且在齿部2a表面附近沿齿部2a的轮廓取向并且随着其靠近张力构件3而几乎与张力构件3平行取向。
带齿皮带1可以通过以下已知方式来生产。首先，将用RFL溶液粘着处理的齿织物11绕圆柱形模具缠绕，圆柱形模具在其外周边处形成有与待生产的带齿皮带1的齿部2a对应的多个凹槽。将张力构件3在齿织物11的外周边上螺旋地旋转，且用于形成皮带本体2的齿部2a和背部2b的未硫化的橡胶片以绕包裹的方式固定在另一外周边上以生产组装的本体。此后，从组装的本体的外周侧在其上施用硫化夹套，并且由硫化夹套覆盖的模具被放在硫化器中且在预定条件下加热/加压，结果是，硫化橡胶通过张力构件3之间的间隙压配合到模具的凹槽内且同时，齿织物11被压紧到凹槽以由齿织物11覆盖齿部2a，由此可以获得在其背部1b中嵌入有张力构件3的套筒状硫化模具本体。该硫化模具本体被切割成预定产品宽度的环以生产各个带齿皮带1。
图3示出了带齿皮带1的变型实施例。在该变型实施例中，粘着层4设置在皮带本体2的背部2b和齿部2a之间，且在与齿部2a接触的部分中粘着层4朝背部2b侧隆起。可以使粘着层4朝齿部2a侧隆起。其余构造与上述实施例相同，且覆盖齿部2a的齿织物11的纬纱13由氟基纤维的切膜纱形成。而且，齿织物11的经纱12布置在皮带的宽度方向上，且纬纱13布置在皮带的周向方向上。
粘着层4由橡胶组合物制成。作为该橡胶组合物，例如，可以使用氢化丙烯腈-丁二烯橡胶(HNBR)。另外，如果需要的话，橡胶组合物可以包含硫化剂(例如有机过氧化物)、硫化助剂(例如马来酰亚胺)、硫化促进剂、增强材料(例如炭黑和硅石)、填充剂、软化剂、加工助剂、抗氧化剂等。
变型实施例的带齿皮带1可以通过以下方法来生产。该生产方法被称为预成型方法，且首先，通过使用在其外周边中形成有多个凹槽的圆柱形模具来预成型覆盖齿部2a的齿织物11和齿部2a。由该预成型步骤获得的预成型本体没有被完全硫化且处于半硫化状态。然后，将张力构件3在预成型本体的外周边上螺旋地旋转，且将用于形成皮带本体2的背部2b的未硫化的橡胶片缠绕在另一外周边周围。此后，整体在硫化器中加热并硫化以获得套筒状的硫化模制本体。该硫化模制本体被切割成预定产品宽度的环，类似于上述实施例。
与广泛地使用的上述已知方法不同，在通过预成型方法进行的生产方法中，不必在硫化期间将硫化橡胶穿过张力构件3之间的间隙来形成齿部2a。因此，张力构件3之间的距离(节距)可变窄。因此，在生产高模量带齿皮带1的情形中，预成型方法是优选的，因为在皮带的宽度方向上张力构件节距可以几乎被减小到张力构件的直径。顺便提一句，预成型方法不需要提供如图3所示的粘着层4且也可应用于具有图2所示构造的带齿皮带1。
实例
具有覆盖有齿织物11的齿部2a的带齿皮带作为实例被制备，其中最外表面侧上的纬纱13由图1-(A-1)至(A-3)中示意性地示出的氟基纤维的切膜纱形成。而且，具有覆盖有齿织物51的齿部2a的类似带齿皮带作为比较例被制备，其中最外表面侧上的纬纱53由图1-(B-1)至(B-3)中示意性地示出的氟基纤维的多丝纱形成。表1中示出了实例和比较例的齿织物11和51的构造和使用材料。尽管在图中未示出，但是实例和比较例的齿织物11和51两者都具有斜纹织造的双重织造结构，其使用两种纤维用于纬纱13和53中的每一种(关于织造织物，最外表面侧为1/3斜纹，且内表面侧为2/2斜纹)。采用覆盖纱作为最外表面侧(皮带轮侧)上的纬纱，通过使上述的切膜纱或多丝纱和聚氨酯弹性纱平行地布置以形成芯纱并在芯纱的外周布置低熔点纤维而获得所述覆盖纱。而且，在两种齿织物中，内表面侧(橡胶粘附侧)上的纬纱为布置有聚氨酯弹性纱的66-尼龙纤维。对于经纱12和52两者，使用66-尼龙纤维。
表1
*1由YMTCo.,Ltd生产的三层“YUMIFRON(440dtex)”
*2由TORAYFINECHEMICALSCo.,Ltd.生产的“TOYOFLON(1,330dtex)”
*3由UNITIKALtd.生产的“CORNETER”
*4由ASAHIKASEICHEMICALSCorp.生产的“LEONA66”
*5由FUJISPINNINGCo.,Ltd.生产的“SPANDEX”
实例和比较例的带齿皮带中的每一个与由上述已知方式生产的图2带齿皮带相同，且硫化条件为165℃的硫化温度和30分钟的硫化时间。关于每个带齿皮带的规格，齿类型为S14M，皮带齿的数目为100，皮带周向长度为1400mm，且皮带宽度为25mm。
实例和比较例的齿织物11和51中的每一个利用相同的RFL溶液进行粘着处理且随后通过具有相同橡胶组分的用于涂覆处理的橡胶粘附到皮带本体2。表2示出了用于粘着处理的RFL溶液的组合物，且表3示出了用于涂覆处理的橡胶的橡胶组合物。
表2
组合物材料 按质量计的部分
HNBR乳液(40wt%)*1 100
RF冷凝物(20wt%)*2 25
含水NaOH溶液(10wt%) 2
马来酰亚胺化合物的水分散体(50wt%) 20
水 110
总共 257
*1由ZEONCORPORATION生产的乳液
*2R/F摩尔比：1/1.5
表3
组合物材料 按质量计的部分
HNBR*1 50
HNBR*2 50
氧化锌 2
硬脂酸 1
氧化硅 50
碳黑 5
抗氧化剂 2
硫化助剂*3 2
有机过氧化物*4 2
聚酯增塑剂 10
总共 174
*1由ZEONCORPORATION生产的“ZETPOL2010L”
*2由ZEONCORPORATION生产的“ZSC2295N”
*3马来酰亚胺化合物
*4l,3-双(叔丁基过氧化异丙基)苯：40wt%和碳酸钙：60wt%
图4-(A)和(B)是在粘着处理之后实例和比较例的齿织物11和51的表面(皮带轮侧上的表面)利用显微镜取得的照片。从图4-(B)中可以发现，比较例的齿织物51的表面到处都是黑的，且大量附着有RFL溶液的黑粘合剂组分S。另一方面，如图4-(A)所示，实例的齿织物11具有许多白色部分，揭示粘合剂组分S很少附着到用于最外表面侧上的纬纱的氟基纤维的切膜纱且露出了白色的氟基纤维。顺便提一句，实例的齿织物11中的看起来黑的部分为附着到诸如经纱12的其它纤维的RFL溶液的粘合剂组分S。
执行使在实例和比较例中制备的带齿皮带中的每一个运行直到其耐用寿命终止的皮带运行试验，由此，每个带齿皮带的耐用性被评估且同时，观察在运行期间飞散的粘合剂组分S的灰尘物质D。
图5示出了用于皮带运行试验的双轴运行试验机30。在该双轴运行试验机30中，带齿皮带1被缠绕到主动皮带轮31和从动皮带轮32上，主动皮带轮31和从动皮带轮32各自在外周表面上形成有齿，且同时主动皮带轮31被旋转地驱动，从动皮带轮32在带齿皮带1上赋予载荷。在皮带运行试验中，用于捕捉飞散的灰尘物质D的纸板33在从动皮带轮32下方铺开，且用于固定捕捉的灰尘物质D的双面粘性胶带(未示出)被附着到纸板33的上表面。试验条件如下。
皮带轮齿数：28(主动皮带轮和从动皮带轮两者)
皮带安装张力：800N
主动皮带轮的转数：1800rpm
从动皮带轮的载荷：150Nm
表1中一起示出了在皮带运行试验中实例和比较例的带齿皮带中的每一个的耐用寿命。比较例的耐用寿命为70小时，而实例的耐用寿命为153小时，实例的耐用寿命为比较例的耐用寿命的两倍。限制耐用寿命的皮带破坏模式为来自两种皮带中的齿的底部的齿裂。从这些结果确定，作为根据本发明的用于动力传递皮带的覆盖织物的齿织物可以明显地提高带齿皮带的耐用性。
图6-(A-1)、(A-2)、(B-1)和(B-2)是在上述的皮带运行试验中由纸板33的上表面捕捉的灰尘物质D的照片。该照片在运行的初始阶段(在运行开始之后4小时，实例：图6-(A-1)，比较例：图6-(B-1))和对于实例和比较例中每一个的耐用寿命结束时(实例：图6-(A-2)，比较例：图6-(B-2))时取得。这些照片揭示在比较例的情形中，灰尘物质的数目及其尺寸是大的，而在实例的情形中，灰尘物质D很少观察到且其尺寸是小的。从这些照片观察结果确定，根据本发明的用于动力传递皮带的覆盖织物可有效地抑制在皮带运行期间粘合剂组分S的飞出。
在试验之后收集实例和比较例的灰尘物质D中的每一种，且通过红外光谱(IR)来分析灰尘物质D的组分。作为该分析的结果，除比较例的灰尘物质D中的粘合剂组分S之外检测到氟基纤维，而在实例的灰尘物质D中没有检测到氟基纤维。从这些结果，认为在利用切膜纱的实例的齿织物中，氟基纤维没有断裂并保留在匹配表面上，实例的耐用寿命长的原因被认为是因为氟基纤维没有断裂且匹配表面上可保持低的摩擦系数。
在上述实施例中，用于动力传递皮带的覆盖织物为织造织物并覆盖作为带齿皮带的工作表面的齿部，但是也可能的是，根据本发明的用于传递皮带的覆盖织物为针织织物、非织造织物等并用于覆盖诸如V皮带、V肋皮带和平皮带的其它动力传递皮带的工作表面。而且，在通过动力传递皮带的背部表面传递动力的情形中，包括带齿皮带的这些动力传递皮带的背部表面侧也可以由根据本发明的覆盖织物覆盖。
在上述实施例中，带齿皮带的整个齿部由作为根据本发明的动力传递皮带的覆盖织物的齿织物覆盖，但是齿部的一部分，例如，宽度方向中心部分或齿部的两个边缘，可以由齿织物覆盖。
尽管参考本发明的具体实施例详细描述了本发明，但是本领域技术人员将明白，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变和变型。
本申请基于2012年6月18日提交的日本专利申请JP2012-136724，且其整个内容通过引用并入本文。其中引用的所有参考文献整个地并入。
工业实用性
根据本发明的用于动力传递皮带的覆盖织物可提高皮带的耐用性且可抑制粘合剂组分在皮带运行期间从皮带飞散。因此，根据本发明的使用用于动力传递皮带的覆盖织物的带齿皮带可以在大载荷应用比如注射成型机器中延长更换周期，且当被使用设置于生产线中的皮带传动装置中时，可以抑制分散粘合剂组分附着或侵入产品内的问题。

Claims (7)

1.一种用于动力传递皮带的覆盖织物，所述覆盖织物覆盖与皮带轮接触或接合并由此传递动力的动力传递皮带的工作表面的至少一部分，
其中所述覆盖织物包含纱，所述纱至少包含氟基纤维，且所述氟基纤维由至少一根切膜纱形成，
所述覆盖织物经受粘着处理，并且
所述切膜纱具有光滑表面。
2.根据权利要求1所述的用于动力传递皮带的覆盖织物，其中所述粘着处理至少包含间苯二酚-甲醛-胶乳处理。
3.一种带齿皮带，包括：
皮带本体，所述皮带本体包括以预定间隔沿所述皮带的周向方向设置的多个齿部和嵌入有张力构件的背部；以及
齿织物，所述齿织物覆盖所述多个齿部的表面，
其中所述齿织物为织造织物，所述织造织物包括在所述皮带的所述周向方向上布置的纬纱和在所述皮带的宽度方向上布置的经纱，并且所述织造织物经受粘着处理，
所述纬纱至少包含氟基纤维，且所述氟基纤维由至少一根切膜纱形成，并且
所述切膜纱具有光滑表面。
4.根据权利要求3所述的带齿皮带，
其中至少包含氟基纤维的所述纬纱还包含弹性纱和另一种纤维，并且
其中所述氟基纤维和所述弹性纱在拉伸下被平行地布置以形成芯纱，且所述芯纱的周边由所述另一种纤维覆盖。
5.根据权利要求4所述的带齿皮带，
其中所述另一种纤维为低熔点纤维，所述低熔点纤维在100℃至200℃的硫化温度和1分钟至5小时的硫化时间的硫化条件下熔化。
6.根据权利要求3所述的带齿皮带，
其中所述齿织物具有由经纱和至少两种纬纱形成的多重织造结构，所述经纱包含脂肪族聚酰胺纤维，且在所述至少两种纬纱中，位于所述齿织物的最外表面侧的所述纬纱包含氟基纤维。
7.根据权利要求3所述的带齿皮带，其中所述粘着处理至少包含间苯二酚-甲醛-胶乳处理。
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