CN112064385A - 一种具有紧密型结构的钢帘线及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有紧密型结构的钢帘线，包括一根直径为D1的芯丝，芯丝周围扭捻有与芯丝相同捻向和相同捻距的多根层丝，层丝包括中间层丝和外层丝，中间层丝由五根直径为D2的中间层单丝组成，外层丝由九根直径为D3的外层单丝组成，其中，芯丝、中间层单丝和外层单丝的直径满足以下关系：D1<D2<D3，本发明还公开了该钢帘线的制备方法，包括以下步骤：(1)盘条经表面处理后粗拉，再经正火处理去除加工硬化，然后进入中拉，得干拉钢丝；(2)干拉钢丝经铅浴等温淬火并电镀黄铜，得镀黄铜钢丝；(3)将镀黄铜钢丝进行湿拉，经合股、成绳、检验，得具有紧密型结构的钢帘线。

Description

一种具有紧密型结构的钢帘线及其制备方法
技术领域
本发明涉及轮胎技术领域，尤其涉及一种具有紧密型结构的钢帘线及其制备方法。
背景技术
钢帘线是橡胶轮胎制品中应用最广阔的骨架材料，目前，现有的钢帘线是由不同直径的多根钢丝以相同的捻向和相同的捻距进行缠绕制备，由于钢帘线的横截面大，所以能容纳很多单丝，单丝与单丝之间、层与层之间排列的过于紧密，这导致了钢帘线加入橡胶中在硫化时的渗胶性能差，渗胶率较低，空气含量大，影响了轮胎成品的质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：
现有的钢帘线，单丝之间排列过于紧密，这导致了钢帘线加入橡胶中在硫化时的渗胶性能差，渗胶率较低，空气含量大，影响了轮胎成品的质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种具有紧密型结构的钢帘线，包括一根直径为D1的芯丝，所述芯丝周围扭捻有与所述芯丝相同捻向和相同捻距的多根层丝，所述层丝包括中间层丝和外层丝，所述中间层丝由五根直径为D2的中间层单丝组成，所述外层丝由九根直径为D3的外层单丝组成，其中，D1的范围为0.14-0.17mm，D2的范围为0.173-0.248mm，D3的范围为0.194-0.28mm。
进一步地，所述芯丝的直径D1、中间层单丝的直径D2以及外层单丝的直径D3满足以下关系：D1<D2<D3。
进一步地，所述芯丝的直径D1为0.16mm，所述中间层单丝的直径D2为0.205mm，所述外层单丝的直径D3为0.235mm。
进一步地，所述芯丝的直径D1为0.14mm，所述中间层单丝的直径D2为0.173mm，所述外层单丝的直径D3为0.194mm。
进一步地，所述芯丝的直径D1为0.17mm，所述中间层单丝的直径D2为0.248mm，所述外层单丝的直径D3为0.28mm。
进一步地，所述钢帘线的制备方法包括以下步骤：
(1)将直径5.5mm的盘条经过表面处理后进行粗拉，拉至直径2.2-3.2mm后经过热处理去除加工硬化，然后进行中拉，得直径1.0-1.8mm的干拉钢丝；
(2)将干拉钢丝依次进行铅浴等温淬火处理，再电镀黄铜，得镀黄铜钢丝；
(3)将镀黄铜钢丝通过湿拉拉拔，形成直径分别为D1、D2和D3的三种湿拉钢丝；
(4)选取一根直径为D1的湿拉钢丝作为芯丝，选取五根直径为D2的湿拉钢丝作为中间层单丝，将一根芯丝与五根中间层单通过合股双捻机捻制成中心股，选取九根直径为D3的湿拉钢丝作为外层单丝，将中心股与九根外层单丝通过双捻机捻制成1+5+9结构的钢丝绳，检验，得具有紧密型结构的钢帘线。
本发明的有益效果是：
本发明制备的具有紧密型结构的钢帘线，包括一根直径D1的芯线，五根直径D2的中间层单线有间隙地排列于芯线的周围，九根直径D3的外层单线有间隙地排列于中间层线的周围，由于D1<D2<D3，因此钢帘线的每个单丝之间均存在间隙，使得橡胶在硫化时能通过单丝之间的隙充分渗透包埋至每根钢帘线单丝的周围，橡胶渗入性能大幅提高，有效地提高了钢帘线与橡胶之间的粘合力，从而有效改善了钢帘线在轮胎中的结构稳定性和锚固性。并且，由于这种结构使得橡胶能充分渗透至钢帘线的每个单丝的孔隙中，因此，每根单丝的周围均紧密地包覆有橡胶，橡胶包覆形成的致密结构能够有效避免水气的侵入，提高了帘线的耐腐蚀能力，增强了钢帘线粘合保持性，从而有效延长了轮胎的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的具有紧密型结构的钢帘线横截面的产品示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种具有紧密型结构的钢帘线，包括一根直径D1的芯丝，芯丝的周围扭捻有与芯丝相同捻向和相同捻距的多根层丝，层丝包括中间层丝和外层丝，中间层丝由五根直径为D2的中间层单丝组成，外层丝由九根直径为D3的外层单丝组成，其中，所述芯丝的直径D1的范围为0.14-0.17mm，所述中间层单丝的直径D2的范围为0.173-0.248mm，所述外层单丝的直径D3的范围为0.194-0.28mm，D1<D2<D3。
所述具有紧密型结构的钢帘线包括以下制备步骤：
(1)将直径5.5mm的盘条经过表面处理后进行粗拉，拉至直径2.2-3.2mm后经过热处理去除加工硬化，然后进行中拉，得直径1.0-1.8mm的干拉钢丝；(2)将干拉钢丝依次进行铅浴等温淬火处理，再电镀黄铜，得镀黄铜钢丝；(3)将镀黄铜钢丝通过湿拉拉拔，形成直径分别为D1、D2和D3的三种湿拉钢丝；(4)选取一根直径为D1的湿拉钢丝作为芯丝，选取五根直径为D2的湿拉钢丝作为中间层单丝，将一根芯丝与五根中间层单通过合股双捻机捻制成中心股，选取九根直径为D3的湿拉钢丝作为外层单丝，将中心股与九根外层单丝通过双捻机捻制成1+5+9结构的钢丝绳，检验，得具有紧密型结构的钢帘线。
实施例1
本实施例的具有紧密型结构的钢帘线，包括一根直径0.14mm的芯丝，芯丝的周围扭捻有与芯丝相同捻向和相同捻距的多根层丝，层丝包括中间层丝和外层丝，中间层丝由五根直径为0.173mm的中间层单丝组成，外层丝由九根直径为0.194mm的外层单丝组成。
本实施例的钢帘线的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径5.5mm的盘条经过表面处理后进行粗拉，拉至直径2.2mm后经过正火处理去除加工硬化，然后进行中拉，得直径1.0mm的干拉钢丝；(2)将干拉钢丝依次进行铅浴等温淬火处理，再电镀黄铜，得镀黄铜钢丝；(3)将镀黄铜钢丝通过湿拉拉拔，形成直径分别为0.14mm、0.173mm和0.194mm的三种湿拉钢丝；(4)选取一根直径为0.14mm的湿拉钢丝作为芯丝，选取五根直径为0.173mm的湿拉钢丝作为中间层单丝，将一根芯丝与五根中间层单通过合股双捻机捻制成中心股，选取九根直径为0.194mm的湿拉钢丝作为外层单丝，将中心股与九根外层单丝通过双捻机捻制成1+5+9结构的钢丝绳，检验，得具有紧密型结构的钢帘线。
实施例2
本实施例的具有紧密型结构的钢帘线，包括一根直径0.17mm的芯丝，芯丝的周围扭捻有与芯丝相同捻向和相同捻距的多根层丝，层丝包括中间层丝和外层丝，中间层丝由五根直径为0.248mm的中间层单丝组成，外层丝由九根直径为0.28mm的外层单丝组成。
本实施例的钢帘线的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径5.5mm的盘条经过表面处理后进行粗拉，拉至直径3.2mm后经过正火处理去除加工硬化，然后进行中拉，得直径1.8mm的干拉钢丝；(2)将干拉钢丝依次进行铅浴等温淬火处理，再电镀黄铜，得镀黄铜钢丝；(3)将镀黄铜钢丝通过湿拉拉拔，形成直径分别为0.17mm、0.248mm和0.28mm的三种湿拉钢丝；(4)选取一根直径为0.17mm的湿拉钢丝作为芯丝，选取五根直径为0.248mm的湿拉钢丝作为中间层单丝，将一根芯丝与五根中间层单通过合股双捻机捻制成中心股，选取九根直径为0.28mm的湿拉钢丝作为外层单丝，将中心股与九根外层单丝通过双捻机捻制成1+5+9结构的钢丝绳，检验，得具有紧密型结构的钢帘线。
实施例3
本实施例的具有紧密型结构的钢帘线，包括一根直径0.16mm的芯丝，芯丝的周围扭捻有与芯丝相同捻向和相同捻距的多根层丝，层丝包括中间层丝和外层丝，中间层丝由五根直径为0.205mm的中间层单丝组成，外层丝由九根直径为0.235mm的外层单丝组成。
本实施例的钢帘线的制备方法，包括以下步骤：
(1)将直径5.5mm的盘条经过表面处理后进行粗拉，拉至直径2.7mm后经过正火处理去除加工硬化，然后进行中拉，得直径1.4mm的干拉钢丝；(2)将干拉钢丝依次进行铅浴等温淬火处理，再电镀黄铜，得镀黄铜钢丝；(3)将镀黄铜钢丝通过湿拉拉拔，形成直径分别为0.16mm、0.205mm和0.235mm的三种湿拉钢丝；(4)选取一根直径为0.16mm的湿拉钢丝作为芯丝，选取五根直径为0.205mm的湿拉钢丝作为中间层单丝，将一根芯丝与五根中间层单通过合股双捻机捻制成中心股，选取九根直径为0.235mm的湿拉钢丝作为外层单丝，将中心股与九根外层单丝通过双捻机捻制成1+5+9结构的钢丝绳，检验，得具有紧密型结构的钢帘线。
对比例
对比例的钢帘线，包括一根直径0.17mm的芯丝，芯丝的周围扭捻有与芯丝相同捻向和相同捻距的多根层丝，层丝包括中间层丝和外层丝，中间层丝由五根直径为0.22mm的中间层单丝组成，外层丝由十根直径为0.24mm的外层单丝组成。
对比例的钢帘线的制备方法，包括以下步骤：
(1)将盘条经过表面处理后进行粗拉，再经过正火处理去除加工硬化，然后进行中拉，形成干拉钢丝，(2)将干拉钢丝依次进行铅浴等温淬火处理，再电镀黄铜，得镀黄铜钢丝，(3)将镀黄铜钢丝通过湿拉拉拔，形成直径分别为0.17mm、0.22mm和0.24mm的三种湿拉钢丝，(4)选取一根直径为0.17mm的湿拉钢丝作为芯丝，选取五根直径为0.22mm的湿拉钢丝作为中间层单丝，选取十根直径为0.24mm的湿拉钢丝作为外层单丝，将不同直径的湿拉钢丝按1+5+10的结构进行加捻，经合股、成绳、检验后形成紧密型钢帘线。
实验例
将实施例1-3制备的钢帘线和对比例制备的钢帘线以钢帘线试验方法(GB/T33159-2016)的“粘合性能试验方法”为基准，测定覆胶率。
将实施例1-3制备的钢帘线和对比例制备的钢帘线分别在相同条件下埋设于未硫化橡胶(NR/SBR系)并硫化20分钟，在硫化后取出钢帘线作为试验样品，测定钢帘线发透气性。透气性以澳大利亚标准(AS-1333)的“空气透过性试验方法”为基准，从试验样品的长度方向的一端部对各试验样品压入100kPa的空气压，测定在压入空气压之后的60秒内透过到另一端部侧的空气压，空气压越小，表示耐空气透过性越好，橡胶浸透性越优异。
将实施例1-3制备的钢帘线和对比例制备的钢帘线通过实验进行测试和对比,测试数据如表1：
表1：实施例1-3的钢帘线与对比例的钢帘线各项数据比对表
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
捻距/mm 14.9 15.3 15.2 15.3
捻向 Z Z Z Z
钢帘线直径/mm 1.025 1.075 1.038 1.089
破断力/N 2011 2024 2064 2271
线密度/(g/m) 4.536 4.772 4.689 5.213
疲劳试验/次 7228 7593 7401 6500
覆胶率/％ 90 90 90 80
透气性试验/kpa 0 0 0 8
由表1可知，实施例1-3中利用本发明制备的钢帘线与对比例制备的钢帘线相比，实施例1-3制备的钢帘线的每个单丝之间均存在间隙，使得橡胶在硫化时能通过单丝之间的隙充分渗透包埋至每根钢帘线单丝的周围，覆胶率达到90％，橡胶渗入性能大幅提高，有效地提高了钢帘线与橡胶之间的粘合力。并且，由于这种结构使得橡胶能充分渗透至钢帘线的每个单丝的孔隙中，因此，每根单丝的周围均紧密地包覆有橡胶，橡胶包覆形成的致密结构能够有效避免水气的侵入，提高了帘线的耐腐蚀能力，增强了钢帘线粘合保持性，从而有效延长了轮胎的使用寿命。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种具有紧密型结构的钢帘线，其特征在于，包括一根直径为D1的芯丝，所述芯丝周围扭捻有与所述芯丝相同捻向和相同捻距的多根层丝，所述层丝包括中间层丝和外层丝，所述中间层丝由五根直径为D2的中间层单丝组成，所述外层丝由九根直径为D3的外层单丝组成，其中，D1的范围为0.14-0.17mm，D2的范围为0.173-0.248mm，D3的范围为0.194-0.28mm。
2.根据权利要求1所述的一种具有紧密型结构的钢帘线，其特征在于，所述芯丝的直径D1、中间层单丝的直径D2以及外层单丝的直径D3满足以下关系：D1<D2<D3。
3.根据权利要求1所述的一种具有紧密型结构的钢帘线，其特征在于，所述芯丝的直径D1为0.16mm，所述中间层单丝的直径D2为0.205mm，所述外层单丝的直径D3为0.235mm。
4.根据权利要求1所述的一种具有紧密型结构的钢帘线，其特征在于，所述芯丝的直径D1为0.14mm，所述中间层单丝的直径D2为0.173mm，所述外层单丝的直径D3为0.194mm。
5.根据权利要求1所述的一种具有紧密型结构的钢帘线，其特征在于，所述芯丝的直径D1为0.17mm，所述中间层单丝的直径D2为0.248mm，所述外层单丝的直径D3为0.28mm。
6.根据权利要求1所述的一种具有紧密型结构的钢帘线，其特征在于，所述钢帘线的制备方法包括以下步骤：
(1)将直径5.5mm的盘条经过表面处理后进行粗拉，拉至直径2.2-3.2mm后经过热处理去除加工硬化，然后进行中拉，得直径1.0-1.8mm的干拉钢丝；
(2)将干拉钢丝依次进行铅浴等温淬火处理，再电镀黄铜，得镀黄铜钢丝；
(3)将镀黄铜钢丝通过湿拉拉拔，形成直径分别为D1、D2和D3的三种湿拉钢丝；
(4)选取一根直径为D1的湿拉钢丝作为芯丝，选取五根直径为D2的湿拉钢丝作为中间层单丝，将一根芯丝与五根中间层单通过合股双捻机捻制成中心股，选取九根直径为D3的湿拉钢丝作为外层单丝，将中心股与九根外层单丝通过双捻机捻制成1+5+9结构的钢丝绳，检验，得具有紧密型结构的钢帘线。
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CN113668027A (zh) * 2021-07-29 2021-11-19 江苏兴达钢帘线股份有限公司 制作黄铜镀层钢丝、胎圈钢丝、胶管钢丝及钢帘线的方法

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