CN111607865B - 一种轮胎防刺割层用芳纶织物的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轮胎防刺割层用芳纶织物的生产方法，该生产方法包括加捻、浸胶和经编，与一般机织物芳纶帆布生产过程不同，先把芳纶纱线进行浸胶处理，然后进行经编织造，制得织物结构稳定不易变形，实现多轴向耐切割防护，提高了耐切割性能，制得的芳纶织物形成四边形或六边形的空隙结构，可容橡胶原料充分穿透，复合性能好，耐切割系数可达到4‑5级，芳纶织物与橡胶的粘合力，粘合剥离力达到240‑252N/2.5cm，具有优异的综合性能。

Description

一种轮胎防刺割层用芳纶织物的生产方法
技术领域
本发明属于轮胎防护技术领域，具体涉及一种轮胎防刺割层用芳纶织物的生产方法。
背景技术
对位芳纶最突出的性能是其高强度、高模量和出色的耐热性，同时，它还具有适当的韧性可供纺织加工。标准PPTA芳纶的重量比拉伸强度是钢丝的6倍，玻纤的3倍，高强尼龙工业丝的2倍；其拉伸模量是钢丝的3倍，玻纤的2倍，高强尼龙工业丝的10倍；在200℃下经历100hr，仍能保持原强度的75％，在160℃下经历500hr，仍能保持原强度的95％。据此，对位芳纶大多被用作轻质、耐热的纺织结构材料或复合结构增强材料。
CN 200410035689.8公开一种混捻芳纶浸胶帘子布的生产方法，其选用高性能纤维—芳纶丝和耐温性能好、强度较高的涤纶工业长丝或锦纶66工业长丝作为经向材料，采用棉纱为纬向材料，生产的浸胶混捻芳纶帘子布，表面摩擦系数大、粘合性能突出，该芳纶帘子布虽可作为轮胎增强材料使用，但只有单向的增强作用，不能实现多轴向耐切割防护。
目前通过对位芳纶纤维进行织布、浸胶处理，制成轮胎用芳纶机织布，使芳纶机织布具有一定的耐切割功能，但由于织物孔隙较小，橡胶原料不能穿透该空隙，与橡胶粘合力差；芳纶机织布其面密度较大，应力集中，是适合用作子午胎骨架材料，不适合用作轮胎防刺割层。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本发明提供一种轮胎防刺割层用芳纶织物的生产方法，以实现以下发明目的：
1、 芳纶织物结构稳定，不受浸胶处理时产生的拉伸变形影响；
2、 具有多轴向耐切割防护，提高耐切割性能；
3、提高与橡胶粘合力
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种轮胎防刺割层用芳纶织物的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括加捻、浸胶和经编，所述芳纶织物形成四边形或六边形的空隙结构；
所述加捻，其特征在于，对位芳纶长丝的线密度为550dtex-3400 dtex，纱线的加捻机械捻度为5-10捻/10cm；所述纱线的加捻机械捻度为5-10捻/10cm，捻向为Z向（右捻）或S向（左捻）；
所述浸胶，其特征在于，将加捻后的芳纶纱线进行双浴法浸胶处理，所述浸胶处理，前干燥区温度为130-165℃，张力100-1000KN；拉伸区温度230-248℃，张力200-1500KN；后干燥区温度130-165℃，张力100-1000KN；回复区温度230-245℃，张力200-1300KN；
所述浸胶，其特征在于，浸胶速度5-30米/分钟；
所述浸胶，其特征在于，浸胶液包括预浸液和二浸液；
所述预浸液，按重量百分比计，原材料组成包括：软化水94.6-97%、10%碳酸钠溶液0.1-0.4%、5%湿润剂OT溶液0.4-1.0%、EX-313环氧树脂2.5-4.0%；
优选的，软化水96%、10%碳酸钠溶液 0.2%、5%湿润剂OT溶液0.8%、EX-313环氧树脂3%；
所述预浸液的制备方法，是将水、碳酸钠（10%溶液）、湿润剂OT（5％溶液）加入混合罐中，搅拌30-40min，后缓慢将环氧树脂加到上述混合溶液中，搅拌30-40min得到预浸液；
每次使用前搅拌15min，搅拌后胶液使用有效期为24小时；
所述二浸液，按重量百分比计，原材料组成包括：软化水31-33%、28%氨水溶液1.20-1.45%、75%预缩合树脂2.0-2.5%、40%丁吡胶乳51.25-52.0%、37%甲醛溶液2.10-2.40%、软化水10.41-10.65%；
优选的，软化水31.75%、28%氨水溶液1.24%、75%预缩合树脂2.3%、40%丁吡胶乳51.29%、37%甲醛溶液2.25%、软化水10.48%；
所述二浸液的制备方法，包括如下步骤：
（1）先称出软化水加到反应罐中，在称出的水中加上氨水溶液，启动搅拌器，搅拌2-3min，边搅拌边慢慢加入预缩合树脂，搅拌30-40min；
（2）称取定量40%丁吡胶乳，存放在混合罐中；
（3）称取定量软化水加入到另一塑料或不锈钢容器中，并将定量甲醛加到该容器中；
（4）当预缩合树脂在氨水溶液中溶解以后，将阶段Ⅰ的溶液加到阶段Ⅱ溶液的混合罐中，混合均匀后，再向其中加入阶段Ⅲ溶液，搅拌30min，将混合物熟化12小时后，制得二浸液即可使用；
所述经编，其特征在于，所述织物间隙孔结构的孔径为0.1cm-3cm；所述芳纶织物的面密度为每平方米200-1000克；
与现有技术相比，本发明通过先把芳纶加捻线进行浸胶处理，再用针织机织成三明治织物，制得织物结构稳定不易变形，实现多轴向耐切割防护，具有较好的耐切割性能，尤其是在经纱方向，同时相邻的纱线相互套接形成一个面，因而具有多轴向耐切割性能，配合特制表面胶层，形成这样的孔隙结构孔隙结构可容橡胶原料充分穿透，复合性能更好。
采用上述技术方案，本发明的有益效果为：
1、采用本发明芳纶织物与一般机织物芳纶帆布不同，先把芳纶纱线进行浸胶处理，然后进行经编织造，织物结构稳定不易变形；
2、采用本发明芳纶织物的生产方法，芳纶织物具有多轴向耐切割防护，可提高其耐切割性能，耐切割系数达到4-5级，满足轮胎防刺割层的使用要求；
3、采用本发明芳纶织物的生产方法，可提高芳纶织物与橡胶的粘合力，粘合剥离力达到240-252N/2.5cm。
说明书附图
图1织物结构图
具体实施方式：
下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。
实施例1一种轮胎防刺割层用芳纶织物的生产方法
所述芳纶织物为轮胎防刺割层用芳纶帆布1000型；
1、加捻
将对位芳纶长丝加捻成纱线；
所述对位芳纶长丝的线密度为1100 dtex，颜色为棕色；
所述纱线的加捻机械捻度为10捻/10cm，捻向为Z向（右捻）；
2、浸胶
将加捻后的芳纶纱用线绳浸胶机进行双浴法浸胶处理；
所述浸胶处理，浸胶速度30米/分钟；
所述浸胶处理，采用的浸胶温度及拉伸张力参数见下表1，
表1双浴浸胶处理工艺
Figure DEST_PATH_IMAGE001
所述双浴法浸胶，浸胶液包括预浸液和二浸液，按重量百分比计，其原材料组成，包括以下组分：
所述预浸液，包括：软化水96%、10%碳酸钠溶液 0.2%、5%湿润剂OT溶液0.8%、EX-313环氧树脂3%；
所述预浸液的制备方法，包括以下步骤：
将水、碳酸钠（10%溶液）、湿润剂OT（5％溶液）加入混合罐中，搅拌30min，后缓慢将环氧树脂加到上述混合溶液中，搅拌30min，得到预浸液；
使用前搅拌15min，搅拌后胶液使用有效期为24小时；
所述二浸液，包括：
阶段Ⅰ：软化水31.75%、28%氨水溶液1.24%、75%预缩合树脂2.3%；
阶段Ⅱ：40%丁吡胶乳51.29%；
阶段Ⅲ：37%甲醛溶液2.25%、软化水10.48%
所述二浸液的制备方法，包括以下步骤：
1)、先称出软化水加到反应罐中，在称出的水中加上氨水溶液，启动搅拌器，搅拌2min，边搅拌边慢慢加入预缩合树脂，搅拌30min；
2)、称取定量40%丁吡胶乳，存放在混合罐中；
3)、称取定量软化水加入到另一塑料或不锈钢容器中，并将定量甲醛加到该容器中；
4)、当预缩合树脂在氨水溶液中溶解以后，将阶段Ⅰ的溶液加到阶段Ⅱ溶液的混合罐中，混合均匀后，再向其中加入阶段Ⅲ溶液，搅拌30min，将混合物熟化12小时后，制得二浸液即可使用；
3、经编
把浸胶后的浸胶芳纶纱，在针织机中经编成三明治织物，利用经纱纵行结圈连成织物，它所形成的线圈沿经纱方向排列，由相邻的纱线相互套接而成；
所述三明治织物，织物所述间隙孔结构的孔径为0.5cm；
所述芳纶织物编织后孔隙结构为六边形；
所述芳纶织物的面密度为每平方米480克。
采用是实施例1的技术方案制备的芳纶织物，结构稳定，耐切割系数达到4级，可满足轮胎轮胎防刺割层的使用要求，芳纶织物与橡胶的粘合力强，粘合剥离力达到240N/2.5cm。
实施例2一种轮胎防刺割层用芳纶织物的生产方法
所述芳纶帆布为轮胎防刺割层用芳纶织物1500型；
1、加捻
将对位芳纶长丝加捻成纱线；
所述对位芳纶长丝的线密度为1670 dtex，颜色为棕色；
所述纱线的加捻机械捻度为10捻/10cm，捻向为Z向（右捻）；
2、浸胶
将加捻后的芳纶纱用线绳浸胶机进行双浴法浸胶处理；
所述浸胶处理，浸胶速度25米/分钟；
所述浸胶处理，采用的浸胶温度及张力参数见下表2，
表2 双浴浸胶处理工艺
Figure DEST_PATH_IMAGE002
所述双浴法浸胶，浸胶液包括预浸液和二浸液，按重量百分比计，其原材料组成，包括以下组分：
所述预浸液，包括：软化水96%、10%碳酸钠溶液 0.2%、5%湿润剂OT溶液0.8%、EX-313环氧树脂3%；
所述预浸液的制备方法，包括以下步骤：
将水、碳酸钠（10%溶液）、湿润剂OT（5％溶液）加入混合罐中，搅拌30min，后缓慢将环氧树脂加到上述混合溶液中，搅拌30min，得到预浸液；
使用前搅拌15min，搅拌后胶液使用有效期为24小时；
所述二浸液，包括：
阶段Ⅰ：软化水31.75%、28%氨水溶液1.24%、75%预缩合树脂2.3%；
阶段Ⅱ：40%丁吡胶乳51.29%；
阶段Ⅲ：37%甲醛溶液2.25%、软化水10.48%；
所述二浸液的制备方法，包括以下步骤：
1)、先称出软化水加到反应罐中，在称出的水中加上氨水溶液，启动搅拌器，搅拌3min，边搅拌边慢慢加入预缩合树脂，搅拌40min；
2)、称取定量40%丁吡胶乳，存放在混合罐中；
3)、称取定量软化水加入到另一塑料或不锈钢容器中，并将定量甲醛加到该容器中；
4)、当预缩合树脂在氨水溶液中溶解以后，将阶段Ⅰ的溶液加到阶段Ⅱ溶液的混合罐中，混合均匀后，再向其中加入阶段Ⅲ溶液，搅拌30min，将混合物熟化12小时后，制得二浸液即可使用；
3、经编
把浸胶后的浸胶芳纶纱，在针织机中经编成三明治织物，利用经纱纵行结圈连成织物，它所形成的线圈沿经纱方向排列，由相邻的纱线相互套接而成；
所述三明治织物，织物所述间隙孔结构的孔径为0.6cm；
所述芳纶织物编织后孔隙结构为六边形；
所述芳纶织物的面密度为每平方米650克。
采用是实施例2的技术方案制备的芳纶织物，结构稳定，耐切割系数达到5级，可满足轮胎轮胎防刺割层的使用要求，芳纶织物与橡胶的粘合力强，粘合剥离力达到252N/2.5cm。
实施例3一种轮胎防刺割层用芳纶织物的生产方法
所述芳纶帆布为轮胎防刺割层用芳纶织物1500型；
1、加捻
将对位芳纶长丝加捻成纱线；
所述对位芳纶长丝的线密度为3400 dtex，颜色为棕色；
所述纱线的加捻机械捻度为8捻/10cm，捻向为Z向（右捻）；；
2、浸胶
将加捻后的芳纶纱用线绳浸胶机进行双浴法浸胶处理；
所述浸胶处理，浸胶速度30米/分钟；
所述浸胶处理，采用的浸胶温度及张力参数见下表3，
表3 双浴浸胶处理工艺
Figure DEST_PATH_IMAGE003
所述双浴法浸胶，浸胶液包括预浸液和二浸液，按重量百分比计，其原材料组成，包括以下组分：
所述预浸液，包括：软化水94.6%、10%碳酸钠溶液 0.4%、5%湿润剂OT溶液1.0%、EX-313环氧树脂4.0%；
所述预浸液的制备方法，包括以下步骤：
将水、碳酸钠（10%溶液）、湿润剂OT（5％溶液）加入混合罐中，搅拌30min，后缓慢将环氧树脂加到上述混合溶液中，搅拌30min，得到预浸液；
使用前搅拌15min，搅拌后胶液使用有效期为24小时；
所述二浸液，包括：
阶段Ⅰ：软化水31%、28%氨水溶液1.45%、75%预缩合树脂2.5%；
阶段Ⅱ：40%丁吡胶乳52.0%；
阶段Ⅲ：37%甲醛溶液2.40%、软化水10.65%
所述二浸液的制备方法，包括以下步骤：
1)、先称出软化水加到反应罐中，在称出的水中加上氨水溶液，启动搅拌器，搅拌3min，边搅拌边慢慢加入预缩合树脂，搅拌40min；
2)、称取定量40%丁吡胶乳，存放在混合罐中；
3)、称取定量软化水加入到另一塑料或不锈钢容器中，并将定量甲醛加到该容器中；
4)、当预缩合树脂在氨水溶液中溶解以后，将阶段Ⅰ的溶液加到阶段Ⅱ溶液的混合罐中，混合均匀后，再向其中加入阶段Ⅲ溶液，搅拌30min，将混合物熟化12小时后，制得二浸液即可使用；
3、经编
把浸胶后的浸胶芳纶纱，在针织机中经编成三明治织物，利用经纱纵行结圈连成织物，它所形成的线圈沿经纱方向排列，由相邻的纱线相互套接而成；
所述三明治织物，织物所述间隙孔结构的孔径为1.6cm；
所述芳纶织物编织后孔隙结构为六边形；
所述芳纶织物的面密度为每平方米950克。
采用是实施例3的技术方案制备的芳纶织物，结构稳定，耐切割系数达到5级，可满足轮胎轮胎防刺割层的使用要求，芳纶织物与橡胶的粘合力强，粘合剥离力达到246N/2.5cm。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种轮胎防刺割层用芳纶织物的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括加捻、浸胶和经编，所述芳纶织物形成四边形或六边形的空隙结构；
所述加捻，对位芳纶长丝的线密度为550dtex-3400 dtex，纱线的加捻机械捻度为5-10捻/10cm；
所述浸胶，将加捻后的芳纶纱线进行双浴法浸胶处理，所述浸胶处理，前干燥区温度为130-165℃，张力100-1000KN；拉伸区温度230-248℃，张力200-1500KN；后干燥区温度130-165℃，张力100-1000KN；回复区温度230-245℃，张力200-1300KN；
浸胶速度5-30米/分钟；
浸胶液包括预浸液和二浸液；
所述预浸液，按重量百分比计，原材料组成包括：软化水94.6-97%、10%碳酸钠溶液0.1-0.4%、5%湿润剂OT溶液0.4-1.0%、EX-313环氧树脂2.5-4.0%；
所述二浸液，按重量百分比计，原材料组成包括：软化水31-33%、28%氨水溶液1.20-1.45%、75%预缩合树脂2.0-2.5%、40%丁吡胶乳51.25-52.0%、37%甲醛溶液2.10-2.40%、软化水10.41-10.65%；
所述二浸液的制备方法，包括如下步骤：
（1）先称出软化水加到反应罐中，在称出的水中加上氨水溶液，启动搅拌器，搅拌2-3min，边搅拌边慢慢加入预缩合树脂，搅拌30-40min；
（2）称取定量40%丁吡胶乳，存放在混合罐中；
（3）称取定量软化水加入到另一塑料或不锈钢容器中，并将定量甲醛加到该容器中；
（4）当预缩合树脂在氨水溶液中溶解以后，将步骤（1）的溶液加到步骤（2）溶液的混合罐中，混合均匀后，再向其中加入步骤（3）的溶液，搅拌30min，将混合物熟化12小时后，制得二浸液即可使用；
所述芳纶织物空隙结构的孔径为0.1cm-3cm；
所述芳纶织物的面密度为每平方米200-1000克，耐切割系数达到4-5级，芳纶织物与橡胶的粘合剥离力达到240-252N/2.5cm。
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