CN86107259A - 一种再生纤维素纤维制成的帘布层的充气轮胎 - Google Patents

Abstract

一种充气轮胎，至少有一部分是由一种再生纤维素纤维制成。纤维至少是由一种长丝形成，它有一纤维基剂或至少一种纤维衍生物，含有纤维酯类，至少这些酯类的一部分是甲酸类。

Description

本发明是关于充气轮胎，更确恰地说，充气轮胎的帘布层是由纤维素纤维制成。

国际专利申请PCT/CH85/00065（相应于1985年12月9日美国专利申请号822，419，全部的公布在此结合供参考，）叙述了一种用下列方法来获取一种再生纤维素纤维。

制备一种各向异性溶液，至少需有一种纤维素衍生物的基剂，该衍生物基剂中含有纤维酯基，至少部分这些酯基是甲酸基，在溶液里纤维素衍生物的浓度或全部纤维素衍生物的浓度，至少相当于10.2%，按重量计，并且在纤维素衍生物或许多衍生物中，纤维素的聚合度DP要大于150和小于1500;例如，这种溶液的制备是用甲酸和正磷酸直接溶于纤维素中。

为了获得一种纤维，这种溶液，例如，用所谓“用空气室”（干喷湿）技术所转变，该技术叙于，例如，美国专利第3，414，645;

这种纤维的纤维素是用这种方法来再生的，即由甲酸基纤维素的取代度DS是零或低于2%。

这种纤维的特征是具有一种高韧性T和起始模量Mi。

申请人已发现使用这种再生纤维素纤维来制造一种轮胎帘布层能令人意外地使轮胎的滚动阻力降低。

因此，本发明是关于一种充气轮胎，至少含有一个帘布层，所述轮 胎特征在于上述轮胎帘布层至少有一部分，是由一种再生纤维素纤维形成，该纤维至少是由一种长纤维形成，且该种长纤维有一种纤维的基剂或至少有一种纤维素衍生物，该衍生物含有纤维素酯基，至少部分这些酯基是甲酸基，该纤维具有下例特性：

（a）由甲酸基纤维素的取代度DS是零或低于2%，纤维素的聚合度DP是大于150和小于1500;

（b）纤维素的聚合度DP，韧性T和纤维的起始模量Mi可证实由下列关系，T和Mi可用CN/tex表明如下：

关于聚合度＜200：T＞20和Mi＞1800;

关于200≤聚合度＜300：T＞30和Mi＞2000;

关于300≤聚合度＜400：T＞40和Mi＞2400;

关于400≤聚合度＜1500：T＞60和Mi＞2600;

（c）每种长丝都有一种结构形态，即它，至少部分地，形成相互包埋的层面，且这些纱层都环绕着长丝的轴和在每一层中光学定向和结晶定向，沿着长丝的轴，其假周期地各不相同。

本发明籍助于下例非限定性例子和一个示意原理图所包括的一些例子是极易于理解的。该附图是一个径向切面，它是由一个帘布层经过充气轮胎的径向切面。该种轮胎的帘布层也许不太符合本发明。

附图显示一个充气轮胎1。该轮胎1有一个胎冠2，二个胎壁3和二个胎唇4，轮胎安装在轮辋5上。胎冠2是由一个加固件6于以加固，该加固件有二个叠加层7，8，上述的每层都有加固螺纹线9。每一个胎唇4都被一个轮辋圈10加固。轮胎1有一个帘布层11，从一个胎唇4一直延伸至另一个，在已知的方法中，每一个胎唇4绕着轮辋圈10，上述帘布层是一种径向的帘布层。第7层是装在第8层的下面，即在上述第8层和帘布层11之间。

通过例子的方法，充气轮胎1具有下例特性：

规格：135×13;关于各种相应的几何测量，这种轮胎被装在轮辋5上，并充气至1.9巴（压力单位）的通常使用压力。

加固件6：7，8的每一压都是由钢绳9形成;每根钢绳9是由4根0.23mm直径的钢丝组成，这些钢丝一并拧成一股10mm的节距并以3.5cm的节距缠绕，在每一层中，钢绳9形成一个约20°的角，且有一个平伏面由原理图的标线xx′标出，在已知方法中，7，8层相交，即层间的一些角是相对着的;7，8层的宽度，沿层的径切面测出，是相应约为95和85mm，在7，8层中，钢绳9的层节距是1mm。

帘布层11：这一层是由纤维组合12形成，它即可以符合本发明或不符合本发明。籍助本例子，在一切状况中，每一种纤维组合12是一股线，由二种长丝构成，这二股长丝是预先个别绞合的，然后仍按以前同样的绞合把节距绞合起来，但方向是向反的。必须注意到，二个向反的绞合毋需有相同的节距。

再则，在这些情况中，在层11处，绕合股线12的数目是每cm11.9，上述距离是在平伏面xx′中测得，股线12，每股都有一个径向的方向。

股线12的二种规格，按其在这方面的种类，被用于制得双重轮胎1，一种是符合本发明，标出12A的纤维股线轮胎;一种是不符合本发明，标出12B的人造丝纤维轮胎。

股线12A，12B和构成这些股线纤维的特性可详见下表1：

表1

特性：12A    12B

1.长丝

纤度（纱）    0.18    0.19

韧性（CN/纱）    102    43.7

起始系数（CN/纱）    3720    1110

2.未绕合的多纤维丝

长细数    1000    1000

纤度（纱）    180    190

韧性（CN/秒）    94    41.7

起始系数（CN/秒）    2690    766

3.绕合前的多纤维丝（t/m）    360S    360S

股线的绕合（t/m）    360Z    360Z

表1的注释：

股线12A和股线12B所阐明的各种特性都由上述国际申请PCT/CH/85/00065和U.S.申请号822，419中所述的方法测得。

关于多纤维丝和股线，绕合是按每米转数（t/m）来表明的，绕合值字母S或Z，在纺织工业上是常用的，其含义即绕合是按该字母方向绕合的。Z字母的绕合，显然，与S字母的绕合方向恰好相反。

用于制成股线12A的多纤维长丝是按下例方法制成的，即国际专利申请号PCT/CH85/00065和美国申请号822，419。

用于制成股线12A的多纤维长丝是按下例方法制备的，即上述国际专利申请号PCT/CH85/00065和美国申请号822，419。

由下例基本材料制成的一种混合物：

材料（Ⅰ）：纤维材料含有99.8%，按纤维素重量计（96%按a-纤维素重量计和2.8%半纤维素重量计）;

材料（Ⅱ）：按照表3的甲酸，即上述国际申请PCT/CH85/00065和美国申请822，419的产品1。

材料（Ⅲ）：按照表3的正磷酸，即上述国际申请PCT/CH85/00065和美国申请822，419的产品2。

按此制备的一个混合物有下列比率

R_Ⅰ＝16.00;R_Ⅱ＝18.79;R_Ⅲ＝64.45;R_er（或R_wr）＝R_e（或R_w）＝0.76，R_Ⅰ，R_Ⅱ，R_Ⅲ，R_er（或R_wr），R_e（或R_w）的意思都已在国际申请PCT/CH85/00065（或美国申请号822，419）中给出。

在真空操作，在90分钟的结束时，在一个恒温控制的混合器，且附有一个锚式搅动器里，得到一种具有下例组合的溶液：纤维素衍生物（纤维素甲酸盐）：19.05%按重量计;有机酸（甲酸）：13.79%按重量计;非有机酸（正磷酸）：64.45%，按重量计;水：2.71%，按重量计。溶液是各向异性的。

溶液是直接从溶解反应器引入纺丝泵。

从纺丝泵中，溶液被挤向一个有200锐孔的模子，每个锐孔的直径为0.005cm。模子是位于离纺丝浴0.8cm处，该纺丝浴在-15℃含有丙酮。纤维在每分钟54米的推进装置上有一个速度，该速度与一个3.6的自旋纺丝延伸系数相勿合。所获得的卷线在水中洗涤，于是获得一种纤维细纱，由200根长条丝形成。

用这种方法所得到的5种细纱，于是被安装在进入一个再生处的进口，在该处，一种新的多纤维用一种水溶液连继再生15秒，该水溶液中含有按重量计1%的氢氧化钠。于是，再生的多纤维就进入一个中性的洗涤室，在该室中，它被水洗涤25分钟。最后，多纤维素用10秒钟时间经过加热至150℃的卷筒，以便在把它卷起时烘干。这样就获得一种由1000根长丝所构成的一种再生多纤维素，纤维是由这种长纤维素构成的。

这种再生纤维的特征在于聚合度相当于410和取代度低于0.5%，DP（聚合度）和DS（取代度）是按照国际专利申请PCT/CH85/00065和美国申请号822，419测得的。这种纤维的形态结构是和发明的纤维结构相同的，该发明已叙于上述国际专利申请PCT/CH85/00065和美国申请号822，419，因此，这种结构，即这种再生纤维的每种长丝，至少有部分是由彼此相结合的纱层构成，这些环绕长丝轴的纱层和在每一纱层中，光学定向和结晶定向，沿着长丝的轴，其假周期地各不相同。纤维和长丝所构成的机械特性已在上述表1表明：

双重轮胎1中的每一种滚动阻力可用下例方法测得：

轮胎1，装于轮辋5上，充气至通常使用压力，并置于正常载荷下，由一飞轮驱使其自由转动，这种测量的情况如下：

正常温度：（约20℃）;

滚动的速度：60公里/小时，热隐定作用后

飞轮圆周：8.50m;

轮胎充气气压：1.9（巴）

轮胎载荷：280十牛顿

轮胎1的滚动阻力X符合用飞轮与轮胎1接触面的滚动力。

滚动阻力X是按下例公式计算：

X＝F× (R+R_c)/(R)

F即轮辋5飞轮轴上测得的力，R为飞轮的半径，R_C为在飞轮上轮胎的挤压半径。

混动阻力指数I_r由公式标明，即：I＝X/Z，Z是轮胎上的载荷（280十牛顿）。

滚动阻力指数I_r已在下例表2例明，I_r是按（daN/t）每顿，拾牛顿来表示。

表2

用于轮胎的股线

12A    12B

滚动阻力指数I

（daN/t）    13.02    13.33

因此，令人意外地注意到，当用股线12A制成本发明的帘布层和一种尼龙帘布层相比较时，它会导至滚动阻力减小，这就使它降低所需的滚动能量，也降低了轮胎1的热量，故能延长使用寿命。

本发明的再生纤维的各种特性已叙于国际专利申请PCT/CH85/00065和美国申请号822，419，也可用于本申请的发明。

例如，纤维可具备下例特性：

声音的模数M_S是与M_S相关的，即＞CN/tex，

更详细地说，用于制造股线12A纤维的声音模数M_S是3610CN/tex。

定向指数I.O.同下例关系一致：

I.O.＞95.5%

更详细地详，用于生产股线12A的定向指数I.O.是97.4%

纤维是未经任何拉伸，更未成形。

纤维素所含的聚合度至少是相当于200和最高是相当于1200。

当然，本发明并不限于上述的实施方法，也就是，本发明的充气轮胎，例如，也可以具备多层帘布层。

Claims (6)

1、一种充气轮胎至少含有一帘布层，所述轮胎特征在于上述帘布层，至少有部分是由再生纤维素纤维形成，上述纤维至少是由一种长丝形成，该长丝有一纤维基剂或至少有一种纤维素衍生物，该衍生物含有纤维素酯基，至少这些酯基有一部分是甲酸基，所述纤维素有下列特性；

(a)由甲酸基制备的纤维素的取代度DS是零或小于2%和纤维素的聚合度DP是大于150和小于1500；

(b)纤维素的聚合度DP，韧性T和纤维的起始摸量可由下列关系来证实，T和Mi用CN/tex表示：

关于DP＜200∶T＞20和Mi＞1800；

关于200≤DP＜300∶T＞30和Mi＞2000；

关于300≤DP＜400∶T＞40和Mi＞2400；

关于400≤DP＜1500∶T＞60和Mi＞2600；

(c)每种长丝都有一种结构形态，即它，至少部分地形成相互包埋的层面，且这些纱层都环绕着长丝的轴和在每一层中，光学定向和结晶定向，沿着长丝的轴假周期地各不相同。

2、按权利要求1所述的方法，其中特征在于纤维的声音模数证实为这样关系Ms＞3000CN/tex。

3、按权利要求1所述的方法，其中特征在于纤维的定向指数I.O.证实为这样关系I.O.＞95.5%。

4、按权利要求1所述的方法，其中特征在于纤维未经过拉伸，更未经过定形。

5、按权利要求1所述的方法，其中特征在于在纤维中，聚合度至少等于200和最高为1200。

6、按权利要求1所述的方法，其中特征在于帘布层是一种径向的网层。