经 济交流 合成纤 维 l甲尹J年7 月 高模低收缩涤纶浸胶帘子布的开发研究 许 其军张金德黄凯季 永中程辉马国城 (无锡 市太极实业股份有限公司帘帆布厂 2 1 4 02 4 摘 要 本研究开发出具有国外 9 0年代先进水平的高模低收缩涤 纶工业丝 L 研究了捻 度对帘线断裂强力 、 断裂伸长 、 定负荷伸长的影响 , 并探讨了浸胶工 艺对高模低收缩 涤纶浸胶帘子布性能 的影响 _ 关键词 : 涤纶浸胶 帘子布高模低收缩 1 前言 高模低收缩 涤纶浸胶 帘 子布 , 具 有高模 量 、 高疲 劳强度及 尺 、j ‘ 稳定 性 、低热收缩 , 尤 其适合丁做J ’ -午线轮胎 高模低收缩涤纶浸 胶帘子布在轮胎中应 用 具有很大优势 , 在美 国已基本形成 一j ’以 高模低收缩涤纶浸胶帘子 布为广午线轿 车胎骨架材料的局 面 , 用 量逐 年增加 在西欧 , 由于环保力 一 面的原 因 , 粘胶 帘子布的生 产量 卜降 , 代之 l佰起 的 是 新 一代 的高模低收缩涤纶浸胶帘 子布 口前国内只能生产普通型涤纶 工 业丝 , 其浸胶帘子布的性能尚不能满足轿车胎高温 硫化 无后 充气生产 丁 _ 艺的要求 。
我 国的轿 车 工 业 被列为国家的 支柱产业 , 加之高速公路 、 高等级公路的匕速 发 展 , 必将对 子午线轮胎 有 较高的要 求 我国近 儿年子午线轮 胎发展 很快 , 涤纶帘子布的年用 量大约在 8似)吨 左 右 一 , 梅年进 1 1 高模低收缩涤纶 浸胶帘子布急 量在 以x x 〕吨 左石 」 然而高模低收缩 _ r .业 钟 及其浸胶帘子布的研制与生产在闰内尚是空 自 , 这不但离川J ! , J 、发展 水 平相距 共远 , 而日 _ ’: 国内轮胎卜业的发 展需求极不相适J叔 在这种形 势卜 , 加快 高模 低 收 缩 涤 纶 l _ 业丝 及役胶帘广布的研制开发少}投人l川卜 生 J乞成 为当务之急 对此我公 司依 靠自已的技 一 4 6 一 术 力量和北 京橡胶研究 设计院 共 同进行 J ’ ) t = 发 2 试验 2 . 1 原料 1几海石 化总厂 产大有 光涤纶切片及1几海 胶带公司生 产的 !15 号胶料 2 . 2 生产设备 固相 缩 聚 及 纺丝设备分别是 从 美国 BEPEx 公司和德国巴马格 公司引进的 ; 捻线 机是从德国阿尔玛公司引 进 的直捻机 , 型号 为Cc 一 230 ; 织布机是从瑞士苏尔寿 公 司 引 进 的片梭织机 , 型号为P 7 lo o ;浸 胶 设备是从 德国 ZE I正公司引进 的二浴浸胶机 。
2 . 3 测试仪器 T e srer ite MKV 干热收缩仪 ;In st,n科6 4 强 伸仪(用于测 试丝 ); H 一 抽 出测 试模具 , l以) ((:)K型 双辊 开炼机 ; 平板硫化仪 ;lnstl (川料11 塑强 力机(用于测 试帘线 ) 3 结果与讨论 3 . 1 高模低收缩涤纶 工业丝的生产 通 过 固相缩聚 , 控制固 相缩聚 后L ) J片粘 z夏在一川 士 () . ()2dr/‘ , 匀J)} 水份‘3()一 ,I,:,, , 端 梭 基‘巧 ,n‘,l / T 通过调节纺钟生 产工艺 , 生 产 犷1 1(X)和 16 7()dte 、 高模低收缩涤纶 I 、 1卜 第2 8卷第4期合成纤维经验交流 丝 , 其物理指标 如表 l 表 2 列 出了A l he d - S i,a l 公司工业化生产 的高模低收缩工业丝 的主要实测质量指标 从表1和表2可以看 出试生产的高模低收缩涤纶工业丝的主要质 量指标已经达到国外公司 o o年代的水平 裹1no o 、 1幻0 d奴, 高模低收缩涤纶工业丝的物理指标 定负荷伸长的影响 将高模低收缩涤纶工业丝通过捻线 , 测 试帘线性能(表 4 ) 。
从表4可以看出 , 随着 捻度的增加 , 帘线的断裂强力下降 , 断裂伸长 和定负荷伸长上升 表4捻度对帘找断裂强力 、断裂伸长、定负荷伸 长的影晌 公公称线密度(d t ex ) ) ) 11( X ) ) )16 70 0 0 喷喷丝板孔数(只) ) ) 24 9 9 9 4 98 8 8 断断裂强度 ( cNzdte x ) ) ) 7 . 砧砧 7 . 5 8 8 8 断断裂强度变异系数(%) ) ) 3 . 4 9 9 9 3 . 18 8 8 断断裂伸长率(%) ) ) 12 . 51 1 112 . 2 2 2 2 断断裂伸长变异 系数(%) ) ) 3 . 5 2 2 25 . 41 1 1 定定负荷伸长率(%) ) ) 5 . 6 8 8 85 . 4 6 6 6 干干热收缩 率(%)(17 7℃ , l而n , , 4 . 3 3 3 4 . 1 1 1 0 0 0 . 0 5 eN/d t e x) ) ) ) ) ) ) 帘帘线规格格 110山』t已刀2 2 216 7Od t ex / 2 2 2 捻捻度(T lm ) ) ) 3 15 5 53砧 砧4 2 l l l 肠9 9 9 35 6 6 6372 2 2416 6 6 断断裂强力(N ) ) ) 16 9 9 91砧 砧 161 . 9 9 9 !5 6 . 8 8 82 53 . 叫叫2 5 0 . 叫叫 24 ( ) . 4 4 4 断断裂伸长率(%) ) ) 巧 . 63 3 316 . 42 2 217 . 2 2 217 . 35 5 516 . 0 5 5 5 16 . 33 3 317 . 19 9 9 赶赶负荷伸长率(% %%3 . 8 8 84 . 2 8 8 8 4 . 弘弘 5 . 4 7 7 7 4 . 6 8 8 8 4 . 8 1 1 15 . 7 0 0 0 注 : 111 1dtex和1 6 7 0 dt e 、 丝的定负荷分别为 4 4 . 4和 砧 . SN . 下同 。
衰2 月11睡51,目公司的高模低收缩涤纶工业丝的指标 产产品牌号号 IX4 D D DI X3 0 0 0 线线密度(dt e x) ) ) 1670 0 011( X ) ) )1670 0 0 断断裂强度( N / d te x ) ) ) 6 . 0 0 06 . 7 7 76 . 4 4 4 断断裂伸长率(%) ) ) 12 . 1 1 110 . 8 8 81 15 5 5 定定负荷伸长率(%) ) ) 6 . 4 4 46 . 3 3 36 . 7 7 7 干干热收缩 率(%)(17 7℃ , l而n , , 3 . 8 8 85 . 4 4 45 . 2 2 2 0 0 0 . 0 5 eNl dt e x ) ) ) ) ) ) ) ) ) 工工业化生产时间 间 1卯2年 年 1卯1年 年 注 : l lo od t e汀2 和16 7侧t e灯2 帘线定负荷分别为4 4 . 4N 和6 6 . 8N 下同 3 . 4 漫胶工 艺对商模低收缩涤纶浸胶帘子 布性能的影响 高模低收缩涤纶工业丝通过捻线织布后 进行浸胶加工 , 白坯布性 能见表 5 浸胶的 目的在于 调节延伸 , 提高尺寸稳定性及与橡 胶的粘合性能 。
裹5 离摸低收幼涤纶白坯帘布性能 3 . 2 喷丝板孔数对高模低收缩涤纶工 业 丝 性能的影响 表 3 为在相同的纺丝工艺条件下喷丝板 孔数对 16 7 0 d te x 高模低收缩涤纶工业丝性能 的影响 从表 3可以看出 , 喷丝板孔数增多 后 , 丝的伸长 、 定伸 、 干热收缩都下降 , 丝的整 体性能提高了 这是因为喷丝板孔数增多 后 , 单丝纤度更细 , 丝更容易被拉伸和定形 裹3 喷丝板孔傲对 16 7 ( Mte x工业丝性能的影晌 帘帘布规格格 1 1( X ]12 一 E I I I11( X )12 一EI I I 16 70 12 一 EI I I 一一一 42 55 5 5 一45 0 5 5 5 一37 05 5 5 捻捻度 (T / m ) ) ) 4 31 1 1 4 55 5 5 肠5 5 5 断断裂强力(N) ) ) 163 . 6 6 616 2 . 8 8 8 2 42 . 1 1 1 断断裂伸长(%) ) ) 16 . 6 2 2 2 l7 7 7 17 . 8 8 8 定定负荷伸长(%) ) ) 4 . 9 9 95 . 2 6 6 6 5 . 4 4 4 干干热收缩率(%) ) ) 3 . 3 3 33 . 1 1 13 . 8 8 8 ( ( (15 ( )℃ ,5而n, , , , , 0 0 0 . 0 5 eNldte x ) ) ) ) ) ) ) ) ) 喷喷丝板孔数(只) ) ) 38 4 4 449 8 8 8 线线密度(dt ex ) ) ) 17( y 7 . 95 5 517以 . 5 5 5 断断裂强度 ( eN/ dt e x ) ) ) 7 . 4 8 8 8 73 6 6 6 断断裂伸长率(%) ) ) 12 . 4 4 411 . 5 5 5 4 4 4 4 . 4N定 负荷伸长率(%) ) )3 . 4 3 3 3 3 . 35 5 5 肠肠 . SN定负荷伸长率(%) ) )5 . 38 8 85 . 2 2 2 2 l l l%伸 长初始模量(cN/ dte x) ) )10 0 . 5 5 5103 . 5 5 5 干干热收缩率(%)(17 7 ℃ , 1而n , , 5 . 2 2 25 . 0 0 0 0 0 0 . 0 5 eNldt e x ) ) ) ) ) ) ) 3 . 3 捻线捻度对帘线断裂强力 、 断裂伸长 、 浸胶工艺流程为 : 导开~ 贮布架~ l号 张力架~一浴浸胶槽~ 1号烘箱 、2 号烘箱~ 2号张力架~3 号烘箱~ 3 号张力架~二浴 浸胶槽~ 4 号烘箱 、 5 号烘箱一4号张力架~ 贮布架~ 卷取 。
位于 1号张力架和2号张力 架之间为第一牵伸区 , 位于 2 号张力架和 3 号张力架之间为第二牵伸区 , 位于 3 号张力 架和4号张力架之间为回缩区 浸胶液一浴 采用美国杜邦公司的D 一 4 17配方 , 二浴采用 常规的R 日 J 液配方 , 其配方参见文献[1] 在浸胶工艺中除浸胶液配方外 , 主要控 制 “3T ’ ’ , 即温度 、 时间和张力 在温度和时间 一定的情况下 , 本文主要研究浸胶张力也就 是牵伸比对帘布性能的影响 , 烘箱温度及车 一 47 一 经济交流 合成纤维 199 9 年7月 速如表6 表7列出了不同牵伸比对帘线性能的影 响 工艺方案 1 为牵伸较大 、回缩较大 ;工艺 方案 2 为牵伸小 、 回缩小 ;工艺方案3 和 工艺 方案4牵伸一样 , 但工艺方案4回缎比工艺 方案 3回缩大 从表 7可以看出 , 对 16701 2 一 E l 一 37 05的帘布 , 当保持牵伸比不变 , 增 加回缩比时 , 帘线的断裂伸长率 、 定负荷伸长 率均上升 , 而断裂 强力和 干热收缩率均下降 , 对 1 10 0/2 一 E I 一 4 505 的帘布牵伸增加时 , 可 以通过增加回缩来使帘线达到基本相同的性 能 。
但在实际生产中发现当牵伸过大 、 回缩 过大时 , 帘布容易在 4 号烘箱上的辊筒上卷 边 , 对正常生产不利 , 因此确定合理的牵伸和 回缩率非常重要 表6烘箱温度及车速 烘烘箱箱 1 号号 2号 号 3号 号 4 号号 5号 号 温温度〔℃) ) ) 巧0 0 0巧0 0 02 30 0 0】叩 叩 2 35 5 5 车车速(米/分) ) )团团 表7 不同牵伸及回缩工艺对帘线性能的影响 帘帘布规格格 】 1叮2 一E 1一4岌万 万 167 0 12 一 EI 一37仍 仍 各各区牵伸率(%) ) ) 工艺1 1 1工艺2 2 2工艺3 3 3工。