CZ297623B6

CZ297623B6 - Útková príze a zpusob výroby útkové príze z tepelne chráneného polyamidu 6.6 na kordové tkaniny propneumatiky

Info

Publication number: CZ297623B6
Application number: CZ0392199A
Authority: CZ
Inventors: Lang@Bruno; Schaffner@Paul
Original assignee: Rhodia Filtec Ag
Priority date: 1997-05-06
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 2007-02-14
Also published as: CZ392199A3; JP3459266B2; TW393533B; EA199901003A1; WO1998050612A1; ATE215137T1; JP2001507411A; BR9809597A; EP0980447A1; TR199902697T2; EA001120B1; AR012654A1; CN1091178C; CN1255171A; ID22691A; DE59803519D1; ES2175700T3; EP0980447B1; US6156426A

Abstract

Útková príze z tepelne izolacního multifilního vlákna z polyamidu 6.6 na kordové tkaniny pro pneumatiky, o celkové jemnosti 100 az 400 dtex, pricemz jako surová príze soucasne vykazuje: hodnotu SLASEpri 80% prodlouzení ve výsi 6 cN/tex az 12 cN/tex, maximální prodlouzení taznou silou 150 % az 300 %, pevnost > 14 cN/tex, mez reverzibility 5 cN/texaz 10 cN/tex, tepelnou smrstovací sílu pri 160 .degree.C, 0,15 cN/tex az 0,8 cN/tex, volné smrstenípri 160 .degree.C > 1 %, a zpusob výroby útkové príze z tepelne chráneného izolacního multifilního vlákna z polyamidu 6.6 na kordové tkaniny pro pneumatiky, pri nemz se vlákna polyamidu 6.6 LOY dlouzí na 10 az 200 % a následne se prostrednictvím stlaceného plynu zauzlí na alespon 10 uzlu na metr.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká útkové příze z tepelně chráněného multifílního vlákna z polyamidu 6.6 na kordové tkaniny pro pneumatiky o celkové jemnosti 100 až 400 dtex, a rovněž způsobu výroby útkové příze.

Dosavadní stav techniky

Útková příze na kordové tkaniny pro pneumatiky a způsobu její výroby z polyesteru POY (Partially Oriented Yam, částečně orientované nitě) jsou známy ze spisu WO-A-96/2391. Příze vyrobené z polyesterových vláken POY mají velice nepatrnou tepelnou zatížitelnost. Zlepšení nenastavené ani při nižších spřádacích rychlostech. Na relaxačním ohřívači se vlákno stává křehkým již při 220 °C a ztrácí většinu své pevnosti a reziduální tažnosti při přetržení.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvoření útkové příze z vláken PA 6.6 na kordové tkaniny pro pneumatiky, která má vysokou tepelnou stabilitu, definovanou bez reverzibility, vynikající pevnost a odolnost proto posuvu vláken, a rovněž vysoké maximální prodloužení tažnou silou.

Dalším úkolem vynálezu je vytvořit způsob výroby útkové příze na kordové tkaniny pro pneumatiky, která po impregnování vykazuje maximální prodloužení tažnou silou, které zajišťuje rozpínání kordových vláken při výrobě pneumatik, bez přetržení útkových vláken.

Tento úkol je vyřešen podle vynálezu tak, že surová příze současně vykazuje:

- hodnotu specifického LASE (Load At Stated Extensions, zařízení při stanovených prodlouženích), tj. hodnota SLASE (Specific Load At States Extensions, specifické zatížení při stanovených prodlouženích), při 80% prodloužení ve výši 6 cN/tex až 12 cN/tec,

- maximální prodloužení tažnou silou 150 % až 300 %,

- pevnost > 14 cN/tex,

- mez reverzibility 5 cN/tex až 10 cN/tex,

- tepelnou smršťovací sílu při 160 °C, 0,15 cN/tex až 0,8 cN/tex,

- volné smrštění při 160 °C > 1 %.

Taková příze má výhodu v tom, že umožňuje vynikající kluzné vlastnosti ve tkanině, při výrobě pneumatiky, ale homogenní rozdělení osnovních vláken. Kromě toho se s touto přízí podařilo vytvořit jednosložkovou osnovní přízi, která při tkáni nezpůsobuje žádné obtížné a nebezpečné vyvíjení prachu, jak je obvyklé při použití přírodních vláken. Tato příze má dodatečně vydržet vysoké tepelné namáhání při impregnování, neměla by vykazovat šířkové sražení a při výrobě pneumatiky má umožňovat velice homogenní rozpínání osnovních kordových vláken, a tak má být univerzálně použita na kordové tkaniny pro pneumatiky, vyrobené na bázi nylonu, polyesteru a aramidu.

Pro prodloužení o 80 %, zejména 90 až 150 %, se jako účelné osvědčilo zatížení ve výši 6 cN/tex až 12 cN/tex, zejména 6 až 10 cN/tex. Tažné síly, vyšší než 12 cN/tex mají nevýhodu nehomogenního rozdělování osnovních vláken při roztahování radiálních pneumatik na strojích na výrobu pneumatik. Tažné síly, nižší než 6 cN/tex, vedou jak při velkoplošných, tak při bodových zatí

- 1 t ženich, například při uskladňování balíků tkaniny, k nevratným prodloužením útkových vláken, a tím k nedostatečné stabilitě, co se týká rovnoběžnosti osnovních vláken. Z toho vyplývají špatné, až nepoužitelné karkasy (kostry) pneumatik.

Maximální prodloužení tažnou silou < 300 %, zejména 180 až 280 % se osvědčilo jako účelné. Maximální prodloužení tažnou silou vyšší než 300 % vede při výrobě kordových tkanin pro pneumatiky při obvyklých zatíženích k příliš vysokému prodloužení, přičemž maximální prodloužení tažnou silou nižší než 300 % vede naproti tomu k nedostatečné rezervě v prodloužení, jejímž důsledkem je nedostatečné vytváření útku, nebo dokonce přetržení útkové příze ve tkaniio ně. V obou případech jsou výsledné karkasy (kostry) pneumatik nehomogenní, a tím jsou také nehomogenní vyrobené pneumatiky.

Je účelné, aby osnovní příze vykazovala pevnost alespoň 14 cN/tex, aby špičkové namáhání, dosažené při různých výrobních operacích, nemohlo vést k přetržení útkové příze.

Mez reverzibility 5 až 10 cN/tex je obzvláště výhodná. Mez reverzibility nižší než 5 cN/tex vede k tomu, že se nemůže zaručit rozměrová stálost při zanášení útku do stavu, a rovněž stálost šíře tkaniny až do zpracování v pneumatice. U meze reverzibility vyšší než 10 cN/tex nestačí výsledná síla při vulkanizaci k rovnoměrnému rozpínání jednotlivých kordových vláken.

Tepelná smršťovací síla 0,15 cN/tex až 0,8 cN/tex má výhodu vtom, že šířka tkaniny se při impregnování tkaniny prakticky nesrazí, a tím je také zde zaručeno homogenní rozdělení kordových osnovních vláken, obzvláště u tkanin s vloženými okraji útkové příze. Výsledkem tepelné smršťovací síly vyšší než 0,8 cN/tex je zkrácení vláken, čímž není zajištěna požadovaná homoge25 nita, přestože při impregnování působí na útková vlákna síly pomocí válců k udržování šířky. To vede, obzvláště na okrajích tkaniny, k nežádoucím zhušťováním osnovních vláken. U tepelných smršťovacích sil nižších než 0,15 cN/tex může právě při tepelném namáhání (impregnování) tkaniny karkasy (kostry) nastat prodloužení vláken, čímž už nebude zaručena rovnoběžnost osnovních vláken.

Podle vynálezu se bezpodmínečně vyžaduje, aby surová příze vykazovala současně všechny znaky v požadovaných mezích. Je účelné, aby útková příze po zpracování horkým vzduchem po dobu 5 minut pří 235 °C, bez zatížení vláken tažnou silou, vykazovala současně následující znaky:

- maximální prodloužení tažnou silou větší než 80 %,

- hodnotu SLASE při 80% prodloužení, ve výše 6 cN/tex až 14 cN/tex,

- mez reverzibility 5 až 10 cN/tex,

- žádné nekontrolovatelné délkové prodloužení tepelným zpracováním.

Maximální prodloužení tažnou silou větší než 80 %, zejména větší než 110 % jsou účelná. 40 Maximální prodloužení tažnou silou větší než 110% se obzvláště prokázalo jako vhodné u impregnované útkové příze tkaniny, protože se zabrání náhodným přetržením jednotlivých útkových vláken při rozpínání karkasy (kostry) vlivem pracovního postupu, zejména při roztahování polotovarů pneumatik na bubnu pro výrobu pneumatik. Ojedinělá přetržení útkových vláken vedou k nerovnoměrným rozestupům kordových vláken v karkase (kostře), a tím k nedosta45 tečným vlastnostem radiálního vystředění pneumatiky při otáčení.

Útková příze vykazuje také po impregnování hodnotu SLASE 80% nižší než 14 cN/tex, zejména nižší než 12 cN/tex. Hodnota SLASE 80% nižší než 12 cN/tex zvyšuje při výrobě pneumatik riziko nerovnoměrného rozdělení osnovních vláken při roztahování karkasy (kostry) na konečný 50 objem pneumatiky. Impregnovaná příze se známým způsobem na krátkou dobu ponoří do RFL (resorcinol-formaldehydový latex) a potom se tepelně stabilizuje při teplotě do 245 °C, zejména při teplotě 210 až 235 °C, po dobu 45 až 200 sec.

-2CZ 297623 B6

Také po zpracováním teplým vzduchem je mez reverzibility nižší než 10 cN/tex, zejména nižší než 8 cN/tex. To má výhodu v tom, že při vulkanizování postačí vznikající rozpínací síly k takovému přetvoření útkových vláken, že je zaručeno rovnoměrné rozdělení vláken karkasy (kostry).

Jako výchozí materiál pro surovou přízi slouží při provádění způsobu podle vynálezu polyamid 6.6 LOY (Low Oriented Yam, slabě orientované nitě). Namísto čistého polyamidu 6.6 se může také použít nějaký kopolyamid alespoň s 85 % hmotn. Jako kopolyamid přichází například v úvahu PA 6, PA 6.10 a aramid. Uvedený PA 6.6 LOY se zpravidla dlouží při rychlosti dloužení nižší než 1800 m/min. Výchozí příze se tepelně izoluje přísadou mědi alespoň 30 ppm Cu, zejména 60 až 80 ppm Cu.

Jako obzvláště vhodný se osvědčil při jednostupňové výrobě, vycházející z LOY, způsob, při němž se vlákna polyamidu 6.6 LOY, tepelně izolovaného alespoň 30 ppm Cu, dlouží na 10 až 200%, zejména 40 až 150%, a obzvláště na 40 až 125%, a následně se prostřednictvím stlačeného plynu zauzlí na alespoň 10 uzlů na metr, zejména alespoň 15 uzlů na metr. Tento způsob má výhodu v tom, že jeho výsledkem je kompaktní svazek elementárních vláken s poměrně hrubým povrchem, odolným proti posuvu vláken. Dloužení příze LOY se může provádět za studená nebo za tepla, s dloužícím kolíkem nebo bez dloužícího kolíku.

Pří změněném způsobu se vlákna polyamidu LOY dlouží v první pracovní operaci na 10 až 200 % a potom se ve druhé pracovní operaci prostřednictvím stlačeného plynu zauzlí, současně nebo postupně, ale alespoň 10 uzlů na metr a dále relaxují při teplotě 150 až 235 °C, zejména 200 až 225 °C, mezi 0 až 30 %. To má výhodu v tom, že výsledkem jsou nízké hodnoty sražení a nízké referenční síly (LASE).

V další variantě způsobu se útková příze dodatečně fixuje, resp. dodatečně dlouží při teplotě 150 až 235 °C, zejména 180 až 225 °C o 0 až 30 %. To má výhodu v tom, že se dosáhne dalšího snížení hodnoty srážení, a tím se mohou přizpůsobit srážecí vlastnosti příslušným pracovním podmínkám při výrobě pneumatik.

Útková příze se používá jako surová příze a je vhodná zejména na kordové tkaniny pro pneumatiky.

Způsoby měření:

Měření se provádí obecně po 24 hodinách uskladnění cívek v normalizovaném klimatizovaném prostředí o teplotě 20 ± 2 °C a relativní vlhkosti 65 ± 2 %.

Jemnost:

Stanovení kvality příze a nití podle způsobu navíjení (DIN 53, 830, Díl 1).

Zkouška tahem:

Jednoduchá zkouška tahem příze a nití v klimatizovaném stavu (DIN 53 834, Díl 1)

- upínací délka 100 mm,

- zkušební rychlost 1000 mm/min.

Youngův modul:

Sklon kvazilineámího stoupání počáteční oblasti křivky zátěž-deformace.

Mez reverzibility:

Má stejný význam jako mez pružnosti —> zatížení, při němž nastává přechod od vratného k nevratnému rozsahu prodloužení.

SLASE

Výsledná pevnost v cN/tex při definovaných poměrných prodlouženích (2 %, 5 %, 10 % a 80 %).

-3CZ 297623 B6

Volné tepelné smrštění: (zbytkové nebo trvalé)

Trvalá změna délky v % po 15 minutách po zpracování horkým vzduchem po dobu 15 minut při 160 °C, bez zatížení vláken tažnou silou, a následném 15 minutovém ochlazování a kondicionování v normalizovaném klimatizovaném prostředí.

Skutečné smrštění:

Změna délky v % během působení teploty po 15 minutách zpracování při 160 °C a síle předpětí 0,1 cN/tex.

ío Skutečná smršťovací síla:

Výsledná změna síly v cN/tex vlivem tepelného působení horkého vzduchu při 160 °C během 15 minut, u zkušebního vzorku, který je oboustranně pevně upnut silou 0,1 cN/tex. Měření probíhá vždy během tepelného působení.

Příklady provedení vynálezu

Vynález bude blíže popsán pomocí příkladů.

Příklad 1

Polyamid 6.6 s obsahem Cu 60 ppm byl známým způsobem spředen do příze LOY, dtex 519, se 34 elementárními vlákny, s vlastnostmi uvedenými v následující tabulce. Tento výchozí materiál byl následovně dloužen za studená, při rychlosti tažení 450 m/min (odvádění galeta v oblasti 25 dloužení) o 125 % dloužícím kolíkem a byl navíjen s jemností 224 dtex. Podrobné vlastnosti příze jsou zjistitelné ze zmíněné tabulky 1.

Příklad 2

Polyamid 6.6 s obsahem Cu 30 ppm byl známým způsobem spředen do příze LOY, dtex 550, se 17 elementárními vlákny, s vlastnostmi uvedenými v následující tabulce. Tento výchozí materiál byl následovně dloužen, při rychlosti tažení 60 m/min (odváděči galeta v oblasti dloužení) o 100 %, při 160 °C, bez dloužícího kolíku, a byl navíjen s jemností 290 dtex. Podrobné vlastnosti 35 příze jsou zjistitelné ze zmíněné tabulky 1.

Příklad 3

Polyamid 6.6 s obsahem Cu 60 ppm byl známým způsobem spředen do příze LOY, dtex 252, se 34 elementárními vlákny, s vlastnostmi uvedenými v následující tabulce. Tento výchozí materiál byl následovně dloužen za studená, při rychlosti tažení 120 m/min (odváděči galeta v oblasti dloužení) o 40 % dloužícím kolíkem a byl navíjen s jemností 190 dtex. Podrobné vlastnosti příze jsou zjistitelné ze zmíněné tabulky 1.

Příklad 4

Polyamid 6.6 s obsahem CU 60 ppm byl známým způsobem spředen do příze LOY, dtex 252, se 50 3 4 elementárními vlákny s vlastnostmi uvedenými v následující tabulce (analogicky k příkladu

3). Tento výchozí materiál byl dloužen za studená, při rychlosti tažení 143 m/min (odváděči galeta v oblasti dloužení) o 50 % dloužícím kolíkem. V další průběžné pracovní operaci se provádělo 25% relaxování, pomocí kontaktního ohřívače o délce 25 cm, při teplotě 220 °C. Výsledná jemnost vláken po tomto zpracování činila 215 dtex. Podrobné vlastnosti příze jsou zjistitelné ze 55 zmíněné tabulky 2.

-4CZ 297623 B6

Příklad 5

Polyamid 6.6 s obsahem Cu 60 ppm byl známým způsobem spředem do příze LOY, dtex 273, se 34 elementárními vlákny, s vlastnostmi uvedenými v následující tabulce. Tento výchozí materiál byl následně dloužen za studená, při rychlosti tažení 390 m/min (odváděči galeta v oblasti dloužení) o 11 %, bez dloužícího kolíku a byl navíjen s jemností 243 dtex. Podrobné vlastnosti příze jsou zjistitelné ze zmíněné tabulky 2.

Příklad 6

Polyamid 6.6 s obsahem Cu 60 ppm byl známým způsobem spředem do příze LOY, dtex 252, se 34 elementárními vlákny, s vlastnostmi uvedenými v následující tabulce (analogicky k příkladu 3). Následně byl tento výchozí materiál (LOY) v první operaci dloužen za studená, při rychlosti tažení 135 m/min (odváděči galeta v oblasti dloužení) o 50% dloužícím kolíkem. Ve druhé průběžné pracovní operaci se provádělo 25% relaxování, pomocí konvekčního ohřívače o délce 65 cm, při teplotě 220 °C. Ve třetí průběžné pracovní operaci byl tento materiál dodatečně fixován na kontaktním ohřívači o délce 25 cm, při teplotě 210 °C, bez dodatečného tažení. Výsledná jemnost vláken po těchto zpracováních činidla 214 dtex. Podrobné vlastnosti příze jsou zjistitelné ze zmíněné tabulky 2.

Příklad 7 (relaxační řada)

Polyamid 6.6 s obsahem Cu 60 ppm byl známým způsobem spředem do příze LOY, dtex 519, se 34 elementárními vlákny, s vlastnostmi uvedenými v následující tabulce (analogicky k příkladu 1). Následně byl tento výchozí materiál (LOY) v první operaci dloužen za studená, při rychlosti tažení 80 m/min (odváděči galeta v oblasti dloužení) o 100 % dloužícím kolíkem. Ve druhé průběžné pracovní operaci se provádělo ve třech variantách 5%, 15% a 25% relaxování, pomocí konvekčního ohřívače o délce 65 cm, při teplotě 225 °C. Výsledná jemnost vláken po těchto zpracováních činidla 283 až 349 dtex. Podrobné vlastnosti příze jsou zjistitelné ze zmíněné tabulky 3.

Příklad 8 (doplnění příkladu 7)

Varianta 25% relaxování, popsaná v příkladu 6, byla ve třetí průběžné pracovní operaci doplněna dodatečným fixováním v kontaktním ohřívači o délce 25 cm, při teplotě 210 °C, bez dodatečného tažení. Výsledná jemnost vláken po tomto zpracování činidla 343 dtex. Podrobné vlastnosti příze jsou zjistitelné z tabulky 3.

-5CZ 297623 B6

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Útková příze z tepelně chráněného multifilního vlákna z polyamidu 6.6 na kordové tkaniny pro pneumatiky, o celkové jemnosti 100 až 400 dtex, vyznačující se tím, že surová příze současně vykazuje:

- hodnotu SLASE při 80% prodloužení ve výši 6 cN/tex až 12 cN/tex,

- maximální prodloužení tažnou silou 150 % až 300 %,

- pevnost > 14 cN/tex,

- mez reverzibility 5 cN/tex až 10 cN/tex,

-tepelnou smršťovací sílu při 160 °C ve výši 0,15 cN/tex až 0,8 cN/tex,

- volné smrštění při 160 °C > 1 %.
2. Útková příze podle nároku 1, vyznačující se tím, že útková příze po zpracování horkým vzduchem po dobu 5 minut při 235 °C, bez zatížení vláken tažnou silou, současně vykazuje:

- maximální prodloužení tažnou silou větší než 80 %,

- hodnotu SLASE při 80% prodloužení, ve výši 6 cN/tex až 14 cN/tex,

- mez reverzibility nižší než 10 cN/tex,

- žádné délkové prodloužení tepelným zpracováním.
3. Způsob výroby útkové příze z tepelně chráněného multifilního vlákna z polyamidu 6.6 na kordové tkaniny pro pneumatiky, o celkové jemnosti 100 až 400 dtex, vyznačující se tím, že se vlákna polyamidu LOY, dlouží na 10 až 200%, a následně se prostřednictvím stlačeného plynu zauzlí na alespoň 10 uzlů na metr.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že se vlákna polyamidu LOY dlouží v první pracovní operaci na 10 až 200 %, a následně se ve druhé pracovní operaci prostřednictvím stlačeného plynu zauzlí na alespoň 10 uzlů na metr a relaxují se na 0 až 30 % při teplotě 150 až 235 °C.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že se vlákna polyamidu LOY následně fixují, dodatečně dlouží, na 0 až 10 % při teplotě 180 až 230 °C.

3 výkresy