CN105931773B - 一种橡胶骨架的制造方法与制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种橡胶骨架的制造方法与制造设备，属于橡胶制造技术领域，解决了现有技术中橡胶骨架耐屈挠性差且承载力小、橡胶骨架制造方法复杂、橡胶骨架制造设备结构复杂且成本高的技术问题。本发明橡胶骨架为整体、实芯、单丝状的聚酯或尼龙，且其表面包覆有浸渍层；橡胶骨架制造方法包括浸渍和加热固化；橡胶骨架制造设备包括浸渍装置和固化装置。橡胶骨架耐屈挠且承载力大，浸渍层能够与橡胶进行稳固的粘合，大大的增加了橡胶的使用寿命；橡胶骨架制造方法简单易行；橡胶骨架制造设备结构简单且成本低。

Description

一种橡胶骨架的制造方法与制造设备

技术领域

本发明涉及橡胶骨架制造技术领域，尤其涉及一种橡胶骨架的制造方法与制造设备。

背景技术

橡胶的弹性大、弹性模量较低，在外力作用下极易产生变形。因此，很多橡胶制品内部都融入了一部分材料来增加其强度和抗形变的能力，我们将这种填充在橡胶内部起支撑作用的材料称之为橡胶骨架。

当前，在橡胶骨架制备工艺中，纤维结构的聚酯或尼龙材料为常用，其通常呈现纤维状，其制备工艺多采用多条生产线分别完成的方法，如抽丝工序、收卷-合并工序、收卷-初捻工序、收卷-复捻工序、收卷-一次浸胶、二次浸胶等，各工序之间分开进行，这种多条生产线分别完成的制备方法使整个工艺冗长而复杂，耗能量和用工量都非常大。与此同时，纤维结构的橡胶骨架的特点决定了它必然呈现多纤维的状态，即若干条纤维状的聚酯或尼龙材料通过捻合成为一个整体经过浸渍、加热最终成为一条绳状的橡胶骨架，但归根结底其是若干条纤维的捻合而非一体，造成纤维不等长，当融有该种橡胶骨架的橡胶制品在外力作用下发生变形时，其内部的纤维之间发生剪切、生热，导致部分纤维的逐渐断裂，使骨架材料由此变得松散、变长，支撑力下降，最终影响橡胶制品的使用寿命。由此可见，当前的橡胶骨架制备不仅生产工艺冗长复杂，且生产出的橡胶骨架质量较差，已不能满足当下生产生活快速发展的需要。

因此，亟需一种耐屈挠且承载力大的橡胶骨架，一种工艺简单且制造成本低廉的橡胶骨架制造方法以及一种结构简单且投资成本低的橡胶骨架制造设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种耐屈挠且承载力大的橡胶骨架。

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种工艺简单且制造成本低廉的橡胶骨架制造方法。

本发明所要解决的技术问题，还在于提供一种结构简单且投资成本低的橡胶骨架制造设备。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供了一种橡胶骨架，其为整体、实芯、单丝状的聚酯或尼龙，且其表面包覆有浸渍层。

进一步地，所述浸渍层为浸渍溶液经过烘干、固相、熟化、定型后形成的包覆物。

本发明提供了一种橡胶骨架制造方法，其包括步骤：浸渍，将整体、实芯、单丝状的聚酯或尼龙浸入浸渍溶液中；固化，将浸渍完成的聚酯或尼龙经过固化装置加热实现浸渍溶液与聚酯或尼龙的固化结合。

进一步地，所述固化步骤包括烘干、固相、熟化、定型四个过程。

进一步地，所述浸渍溶液为异氰酸酯粘合剂、酚醛树脂合成胶乳、合成胶乳和水的组合物。

进一步地，在浸渍步骤之前，对聚酯或尼龙原料进行热熔挤出并注条，以形成单丝状聚酯或尼龙。

进一步地，在注条步骤之后，对聚酯或尼龙进行拉伸。

进一步地，在固化步骤之后，再对聚酯或尼龙进行拉伸。

本发明还提供了一种橡胶骨架制造设备，其包括依加工顺序依次布置的浸渍装置和固化装置，所述固化装置内部设有加热模组。

进一步地，橡胶骨架制造设备还包括设于所述浸渍装置之前的挤出机、拉伸机，以及设于所述固化装置之后的拉伸机、收卷机。

本发明的有益效果是：

本发明橡胶骨架为整体、实芯、单丝结构，该种结构从根本上克服了现有技术纤维结构易出现的剪切、发热、断裂和松散等缺陷，以及由此导致的橡胶骨架耐屈挠性差、承载力下降，橡胶制品在使用中跑长和寿命短等技术问题。整体、实芯、单丝结构的橡胶骨架耐屈挠、强力大、不跑长，浸渍层能够与橡胶进行稳固的粘合，比纤维结构橡胶骨架的粘合力至少提高1倍以上，大大的增加了橡胶制品的使用寿命。

本发明橡胶骨架制造方法将现有技术的多条、复杂工艺改变为简单的工艺，解决了现有技术中橡胶骨架制造工艺复杂、成本高的技术问题，达到了简化生产工艺、降低生产成本的技术效果。

本发明橡胶骨架制造设备采用浸渍装置以及固化装置即可实现橡胶骨架的加工制造，解决了现有技术橡胶骨架制造设备结构复杂、成本高的技术问题，达到了结构简单、投资成本低的技术效果。

附图说明

图1是本发明橡胶骨架的结构示意图；

图2是本发明橡胶骨架的剖面图；

图3是本发明橡胶骨架制造设备的结构示意图；

图4是本发明橡胶骨架制造设备的固化装置的结构示意图。

图中：1-挤出机；2-拉伸机；3-浸渍装置；4-固化装置；5-拉伸机；6-收卷机；7-橡胶骨架；8-浸渍层；41-进料炉孔；42-出料炉孔；43-排气孔；44-烘干区；45-固相区；46-熟化区；47-定型区；48-红外线辐射器；49-进风口。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

如图1、图2所示，本发明橡胶骨架7为整体、实芯、单丝状。且其表面包覆有浸渍层8，浸渍层8为浸渍溶液经过烘干、固相、熟化、定型后形成的包覆物。优选地，浸渍溶液为异氰酸酯粘合剂、酚醛树脂合成胶乳、合成胶乳和水的组合物。需要特别说明的是，本发明橡胶骨架的整体是相对于现有技术的纤维结构而言，现有技术的纤维结构都是一条条细丝捻合而成，依旧为分散的个体，并不具有整体性，而本发明的橡胶骨架呈实芯、单丝状，其具备单一的整体性。

如图3所示，本发明橡胶骨架制造方法包括如下步骤：

(a)挤出：将聚酯或尼龙原料置于挤出机内并加热至250℃～310℃，使聚酯或尼龙原料熔融，再通过挤出机挤出单丝状聚酯或尼龙；

(b)注条：将(a)所得单丝状聚酯或尼龙置于水箱冷却，温度为50℃～70℃；

(c)一拉伸：将(b)所得单丝状聚酯或尼龙置于拉伸机拉伸，拉伸1～2倍；

(d)加温：将(c)中所得置于热水箱加热，温度为75℃～97℃；

(e)二拉伸：将(d)中所得置于拉伸机进行拉伸，拉伸4～6倍；

(f)加温：将(e)中所得加热，温度为180℃～220℃；

(g)三拉伸：将(f)中所得置于拉伸机进行拉伸，拉伸0.5～1.5倍；

(h)浸渍：将(g)中所得置于浸渍装置内进行浸渍，温度为常温，浸渍装置内盛有浸渍溶液，浸渍溶液为异氰酸酯粘合剂、酚醛树脂合成胶乳、合成胶乳和水的组合物；

(i)烘干、固相、熟化、定型：将(h)中所得输入固相炉依次通过烘干区、固相区、熟化区和定型区四个区域；

(j)四拉伸：将(i)中得到的聚酯或尼龙置于拉伸机进行拉伸，拉伸0～1倍；

(k)收卷：将(j)中得到的聚酯或尼龙输入收卷机收卷，即得整体实芯单丝橡胶骨架材料。

优选地，烘干区、固相区、熟化区、定型区的温度范围分别为：170℃～190℃、200℃～240℃、190℃～220℃、190℃～210℃。

步骤(c)至步骤(g)是对单丝状聚酯或尼龙进行了三次拉伸，以得到直径、长度以及强度都满足要求的实芯单丝聚酯或尼龙。然而在不同的实施例中，拉伸并不是必须的，若需要对其进行拉伸，那么拉伸的次数以及每次拉伸的倍数也都是需要根据不同的橡胶骨架需求灵活设定。同样地，对于步骤(g)也是一个可选步骤，或者是一个可以灵活设定的的步骤。

需要特别说明的是，本实施例中的制造方法的整体步骤依次包括：挤出、注条、一拉伸、加温、二拉伸、加温、三拉伸、浸渍固化、四拉伸、冷却、收卷，也就是说上述整个过程在一条完整的生产线上全部完成。若出现特殊的工艺要求，如需要将上述工艺过程分成两段生产线完成，也是可以将其拆分的，具体如下：第一段生产过程包括挤出、注条、一拉伸、加温、二拉伸、加温、三拉伸、收卷；第二段生产过程包括放卷、浸渍固化、拉伸、冷却、收卷。

如图3所示，本发明橡胶骨架制造设备包括依加工顺序依次布置的挤出机1、拉伸机2、浸渍装置3、固化装置4、拉伸机5以及收卷机6。

如图4所示，固化装置4一端设有进料炉孔41，另一端设有出料炉孔42，固化装置4内部从进料炉孔41至出料炉孔42的方向依次设置有相连通的烘干区44、固相区45、熟化区46和定型区47，固化装置4上方设有贯通固化装置4内外的排气孔43，固化装置4下方设有贯通固化装置4内外的进风口49，烘干区44、固相区45、熟化区46和定型区47的上表面和/或下表面都设有红外线辐射器48，红外辐射器48的数量和安放位置可以根据具体的需求灵活设定，并不局限于本实施例。

以上是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种橡胶骨架的制造方法，其特征在于，包括步骤：

(1)挤出：将聚酯或尼龙原料置于挤出机内并加热至250℃～310℃，使聚酯或尼龙原料熔融，再通过挤出机挤出整体、实芯、单丝状的聚酯或尼龙；

(2)注条：将所述步骤(1)制得的所述挤出完成得到的整体、实芯、单丝状的聚酯或尼龙置于水箱冷却，温度为50℃～70℃；

(3)拉伸：将所述步骤(2)制得的所述注条完成后的整体、实芯、单丝状的聚酯或尼龙置于拉伸机进行一次或多次拉伸；

(4)浸渍：将所述步骤(3)制得的所述拉伸完成后的整体、实芯、单丝状的聚酯或尼龙置于浸渍装置内进行浸渍，温度为常温，所述浸渍装置内盛有浸渍溶液；

(5)烘干、固相、熟化、定型：将所述步骤(4)制得的所述浸渍完成后的整体、实芯、单丝状的聚酯或尼龙输入固相炉依次通过烘干区、固相区、熟化区和定型区四个区域；所述烘干区、所述固相区、所述熟化区、所述定型区的温度范围分别为：170℃～190℃、200℃～240℃、190℃～220℃、190℃～210℃；

(6)拉伸：将所述步骤(5)制得的所述定型完成后的整体、实芯、单丝状的聚酯或尼龙置于拉伸机进行拉伸，拉伸0～1倍；

(7)收卷：将所述步骤(6)制得的所述拉伸完成后的整体、实芯、单丝状的聚酯或尼龙输入收卷机收卷，即得整体实芯单丝橡胶骨架材料。

2.如权利要求1所述的橡胶骨架的制造方法，其特征在于：所述浸渍溶液为异氰酸酯粘合剂、酚醛树脂合成胶乳、合成胶乳和水的组合物。

3.如权利要求1所述的橡胶骨架的制造方法，其特征在于：所述步骤(3)中的进行三次拉伸的步骤如下：

(3.1)一拉伸：将所述步骤(2)注条所得的单丝状聚酯或尼龙置于拉伸机拉伸，拉伸1～2倍；

(3.2)加温：将所述步骤(3.1)拉伸中所得置于热水箱加热，温度为75℃～97℃；

(3.3)二拉伸：将所述步骤(3.2)加温所得置于拉伸机进行拉伸，拉伸4～6倍；

(3.4)加温：将所述步骤(3.3)拉伸所得加热，温度为180℃～220℃；

(3.5)三拉伸：将所述步骤(3.4)加温所得置于拉伸机进行拉伸，拉伸0.5～1.5倍。

4.一种橡胶骨架的制造设备，其特征在于：包括依加工顺序依次布置的浸渍装置之前的挤出机、拉伸机、所述浸渍装置和固化装置、以及设于所述固化装置之后的拉伸机、收卷机，所述固化装置的一端设有进料炉孔，另一端设有出料炉孔；所述固化装置内部从所述进料炉孔至所述出料炉孔的方向依次设置有相连通的烘干区、固相区、熟化区和定型区；所述固化装置上方设有贯通所述固化装置内外的排气孔；所述固化装置下方设有贯通所述固化装置内外的进风口；所述烘干区、所述固相区、所述熟化区和所述定型区的上表面和/或下表面都设有红外线辐射器；所述橡胶骨架为整体、实芯、单丝状的聚酯或尼龙，且其表面包覆有浸渍层。