纤维骨架材料技术讲座第4讲管带类橡胶制品用纤维骨架材料的结构与性能_续二.docx

纤维骨架材料技术讲座管带类橡胶制品用纤维骨架材料的结构与性能 (续二)第 4 讲高称意( 北京橡胶工业研究设计院 ,北京 100039)中图分类号 : TQ330138 + 9文献标识码 : E文章编号 :10002890 X( 2001) 0520310207(接上期)2 动力传动胶带用纤维骨架材料的性能211 平型动力传动胶带用纤维骨架材料平型动力传动胶带的骨架材料为帆布 。 无炭黑胶料的平型动力传动胶带可采用棉帆布 ,以使带体美观 ,操作方便 。维尼纶帆布或 维2棉混纺纱帆布既有一定的尺寸稳定性 ,又易 于与橡胶粘合 ,是平型传动胶带较为理想的骨架材料 。大功率动力传动带以棉帆布为骨架材 料时需采用重型帆布或通过增大帆布层数获得 足够的强度 ,但由于带体厚且质量较大 ,使传动 带的屈挠性变差 ,传动能耗增大 ,因此最好采用 聚酯帆布 。212 V 带用纤维骨架材料21211 包布式 V 带国外发达国家 V 带骨架材料已基本实现 了线绳化 ,我国 V 带工业也把线绳化作为发展 方向 ,但目前还有相当数量的帘布结构包布式V 带 。(1) 包布式 V 带用帘布目前 ,国内包布式 V 带采用聚酯帘布或维 尼纶帘布 。聚酯帘布在浸渍热处理工艺中应适 当加大拉伸负荷 ,使其断裂伸长率控制在 12 %以下 ,以保证 V 带有足够的尺寸稳定性 。由于 V 带生产厂的压延设备大都为三辊压延机 ,因 此帘布幅宽比轮胎用帘布小 ,一般为 133 cm 或9115 cm 。不同型号 V 带用聚酯帘布或线绳的 规格见表 24 。表 24 不同型号 V 带应选用的聚酯帘布或线绳规格断裂强力/ N线绳规格帘布规格帘布密度/ 根( 5 cm) - 1 V 带型号M ( Z) AB CD9801 7602 9404 9009 8001100/ 3 31100/ 2 51100/ 6 31100/ 9 31100/ 12 31100/ 24550 E 14 700 1100/ 18 3 1100/ 2 4550 日本帝人公司包布式 V 带用聚酯浸渍帘布的 组 织 规 格 和 物 理 性 能 为 : 原 丝 牌 号T903M 普 通 型 ; 帘 线 规 格1100/ 2 ; 细 度3816 捻 ( 10 cm) - 1 ; 复0155 mm ; 初捻捻度捻捻度3715 捻( 10 cm) - 1 ; 捻缩418 % ; 线13712 N ; 44 N密度2 160 dtex ; 断 裂 强 力定负荷伸长率315 % ; 断裂伸长率1310 % ;150 50 min , 01044 cN dtex - 1 下干热收缩 率3 % ;粘合强度13133 kNm - 1 。我国开平联信工业纤维有限公司包布式 V带用聚酯浸渍帘布的规格和物理性能见表 25 。(2) 包布式 V 带用线绳包布式 V 带用线绳 ( 软线绳) 多采用聚酯 线绳 ,国 外 也 有 一 定 量 的 芳 纶 线 绳 、人 造 丝 线绳 、维尼纶线绳和尼龙线绳 。尼龙线绳一般采用尼龙 66 长丝制造 ,主要 规格 有 930/ 1 2 , 1400/ 2 3 , 1400/ 3 3 ,1870/ 3 3 ,1870/ 4 3 和 1870/ 5 3 等 。 芳纶软线绳主要用于农业机械 V 带 、油田钻机 V 带 或 其 它 大 功 率 、低 伸 长 率 传 动 胶 带 ,第 5 期 高称意 1 纤维骨架材料技术讲座 第 4 讲 管带类橡胶制品用纤维骨架材料的结构与性能 (续二) 311表 25 开平联信工业纤维有限公司包布式 V 带用聚酯浸渍帘布的规格和物理性能司以及我国聚酯硬线绳和芳纶硬线绳的规格和物理性能分别见表 3338 。项目1100/ 21100/ 3断裂强力/ N定负荷伸长率/ %粘合强度/ ( kNm - 1) 强力变异因数/ % 断裂伸长率/ % 断裂伸长率变异因数/ % 细度/ mm 干热收缩率/ %140215 1 ( 44 N)131041013 2206315 1 ( 66 N)141541013 2表 26 德国米勒公司人造丝浸渍线绳的物理性能 1840/2 41840/3 31840/4 32440/2 4项目捻度/ ( 捻m - 1)初捻复捻 细度/ mm每 100 m 质量/ g断裂强力/ N定负荷伸长率/ %200 N300 N400 N 断裂伸长率/ % 粘合强度/ ( kNm - 1) 覆胶量/ %300100113615510800210100114816910880180801178230101 150165801150200101 0005100153 01034105100163 0103410注 : 1 ) 干 热 收 缩 试 验 条 件 为 : 177 2 min , ( 0105 0101) cNdtex - 1 ;2) 括号内数据为定负荷 。其主要规 格 有 1680/ 1 3 , 1680/ 2 3 , 1680/ 25 ,1680/ 6 3 ,3360/ 2 3 ,3360/ 2 4 ,3360/ 25 ,3360/ 4 3 等 。为改善芳纶线绳的耐疲劳 性能 ,白坯线绳可采用 3 次加捻的方法 。德国米勒 、F + W 公司和日本帝人公司包 布 V 带用线绳的性能见表 2629 。我国于 1986 年开始生产聚酯软线绳 ,现已 有近 30 家企业 、30 多条生产线 ,产量可满足国 内需求 ,产品规格也已系列化 。我国聚酯和芳 纶软线绳的规格和物理性能见表 3032 。21212 切割式 V 带切割式 V 带用线绳 ( 硬线绳) 要求有整体 性 ,即沿轴方向切开线绳纤维不飞散 ,因此需要 对线绳做硬化处理 。另外 ,要求硬线绳的尺寸 稳定性比软线绳更好 ,即断裂伸长率及干热收 缩率更低 。切割式 V 带普遍采用聚酯硬线绳 ,而芳纶 硬线绳主要用于有特殊要求 、价值较高的胶带 。 聚酯硬线绳可用普通聚酯长丝制造 ,若采用尺 寸稳定型聚酯长丝 ,无疑会使线绳的综合性能 更佳 。聚酯硬线绳的规格不如软线绳那样多 ,特别是没有大规格线绳 ,这与切割式 V 带规格 一般都较小有关 。我国每年进口少量芳纶硬线 绳 ,主要用于同步带 。德国对聚酯 、芳纶硬线绳的硬化性有严格 划分 ,把硬线绳分为半硬化 、标准硬化 、硬化 、特硬化 4 个档次 ,有的线绳制造商还用不同的颜 色加以区分 。德国 F + W 公司 、米勒公司 、日 本 帝 人 公1122102149182331011111810152631001811110102831501811211891526410注 : 原丝为 EN KA 公司 R T700 普通强力人造丝 , 初捻捻向为 S ,复捻捻向为 Z。表 27 德国米勒公司和 F + W 公司尼龙 66 浸渍线绳的规格和物理性能米勒公司 F + W 公司项目 1870/ 5 3 930/ 1 2 930/ 1 2a 930/ 1 2b捻度/ ( 捻m - 1)初捻复捻每 100 m 质 量/ g细度/ mm断裂强力/ N断裂伸长率/%100S80 Z290 Z290S400 Z400S400 Z400 S32421272 1202325016 1452325016 1452325016 145191424 . 024 . 02715定负荷伸长率/ %15 N30 N45 N60 N2186189121019312712916111651491111161315615111214 . 3500 N1 000 N1 500 N干热收缩率/%粘合强度/( kNm - 1)31221421721350 12 12 12注 :1) F + W 公司的 3 种线绳适用于弹性多楔带 ; 2 ) 米勒公司线绳的干热收缩条件为 150 3 min ,介质为油 ; 3) S 和Z 表示捻向 。312橡 胶 工 业2001 年第 48 卷表 28 日本帝人公司聚酯浸渍软线绳的规格和物理性能商品代码项目 PS223 PS233 PS225 PS243 PS235 PS263 PS254 PS293 捻度/ 捻( 10 cm) - 1 初捻复捻 断裂强力/ N平均 最低定负荷伸长 率/ %1910 1101010 1101510 110910 0191910 110815 0191315 110810 0181510 110710 0171010 110615 0171210 110610 016910 019515 01644619397196631559010686106101587911782101 03119918131 311121 167121 372101 221111 863101 65812410 015( 176 N)310 015( 196 N)218 015( 196 N)410 015( 294 N)315 015( 294 N)312 015( 392 N)311 015( 392 N)314 015( 490 N)断裂伸长率/ %细度/ mm1019019211161111121211171218113213101149121411561315117113161198粘合强度/ ( kNm - 1)18142141702017816166211561712523113181522514820138271832212529140231523418927193平均最低注 :1) 原丝为帝人公司 S503 R 低缩 、粘合活化聚酯长丝 ,线密度为 1 100 dtex ; 2) 初捻捻向为 S , 复捻捻向为 Z ; 3) 150 30min 下干热收缩率为 310 % 017 % ;4) 括号内数据为定负荷 。表 29 德国 F + W 公司芳纶浸渍软线绳的规格和物理性能 3 300 或 3 360 dt ex 1 680 dt ex 2 520 dt ex 项目 1 2 3 1 2 4 1 2 5 1 3 2 3 2 5 3 5 1 3 3 1 3 4 捻度/ ( 捻m - 1)初捻复捻 1 复捻 2 断裂强力/ N定负荷伸长率/ %60 S100S100 Z 3 300117( 1 000 N) 3060 S100S85 Z4 400115( 1 000 N) 3360S100S75 Z5 000114( 1 000 N) 35200 S170 Z800111( 200 N) 25190 Z90S1 600116( 400 N) 28150 Z150S2 400212( 800 N) 30130 Z100S3 800118( 1 000 N) 3565 S90 S85 Z4 000115( 1 000 N) 3065S90S75 Z4 700114( 1 000 N) 35断裂伸长率/ %细度/ mm每 100 m 质量/ g粘合强度/ ( kNm - 1)注 :1) S 和 Z 分别表示捻向 ;2) 括号内数据为定负荷 。表 30 青岛新飞橡胶厂芳纶浸渍软线绳的技术指标 1 680 dt ex 1 100 dt ex 项目 1 3 1 5 2 3 3 3 2 5 3 5 1 2 1 3 2 3 断裂强力/ N断裂伸长率/ %定负荷伸长率/ % 800 410 25 1 320 415 26 1 600 510 28 2 300 510 30 2 400 610 30 3 800 610 35 350 410 20 530 412 22 1 050 415 25每 100 m 质量/ g细度/ mm粘合强度/ ( kNm - 1)注 :1) 括号内数据表示定负荷 ;2) 细度公差为 0110 mm 。第 5 期 高称意 1 纤维骨架材料技术讲座第 4 讲 管带类橡胶制品用纤维骨架材料的结构与性能 (续二) 313表 31我国聚酯软线绳的规格和物理性能线绳规格项目 2 3 3 3 2 5 4 3 3 5 6 3 9 3 12 3 断裂强力/ N优等品 合格品断裂伸长率/ %优等品 合格品4404006405957406158507881 0709251 2801 1761 9001 6712 5001113 1151019 2101117 1151116 1151110 2101212 2101110 1151218 1151110 2101310 1151110 2101218 1151210 2101316 1151310 210定负荷伸长率/ %优等品410 017( 200 N)410 015 ( 178 N)1100 0110218 015( 200 N)310 015 ( 196 N)1115 0110210 018( 200 N)218 015 ( 196 N)1125 0110218 110( 300 N)410 015 ( 294 N)1135 0110211 110( 300 N)315 015 ( 294 N)1150 0110313 018( 500 N)312 015 ( 392 N)1165 0110212 018( 500 N)314 015 ( 490 N)2110 0110116 015( 500 N)2140 0110合格品细度/ mm每 100 m 质 量/ g74 3110 4121 4145 5178 5216 10327 15433 15干热收缩率/ %优等品 合格品315 015310 017313 015310 017313 015310 017219 015310 017312 115310 017313 015310 017219 015310 017213 015310 017粘合强度/ ( kNm - 1)优等品合格品191014182110161824101714251018172510201526102214251028113610注 :1) 聚酯束丝的线密度为 1 100 dtex ;2) 括号内数据为定负荷 ;3) 干热收缩试验条件为 150 3 min 。表 32 吴江富达工业线绳有限公司芳纶软线绳的技术指标 840 dt ex 1 680 dt ex 项目 1 1 1 2 1 3 2 2 2 3 4 3 0125 01051253108180145 010525031017160160 010750031235130180 010875031252191100 01101 00031270161120 01101 500315105181170 01153 00031814112细度/ mm断裂强力/ N断裂伸长率/ %每 100 m 质量/ g表 33德国 F + W 公司聚酯硬线绳的规格和物理性能 HML S745 或 779 型普通聚酯长丝项目 2 3 3 3 3 5 2 3 3 3 3 5 捻度/ ( 捻m - 1)初捻复捻每 100 m 质量/ g细度/ mm断裂强力/ N定负荷伸长率/ 430112( 100 N) 35310100100112112 650117( 200 N) 4531012060182212 1 000213( 400 N) 5021515012574110 450113( 100 N) 353101001001101125 670210( 200 N) 4531012060196118 1 050315( 400 N) 50310断裂伸长率/ %粘合强度/ ( kNm - 1)干热收缩率/ %注 :1) HML S745 或 779 为荷兰 Aco rdis2A KZO 公司聚酯长丝 ;2) 聚酯长丝的线密度均为 1 100 dtex ;3) 初捻捻向为 S ,复捻捻向为 Z ;4) 干热收缩试验条件为 150 3 min ,0118 cNdtex - 1 ;5) 括号内数据为定负荷 。314橡 胶 工 业2001 年第 48 卷表 34 德国米勒公司聚酯浸渍硬线绳的规格和物理性能Trevira 770 Trevira 775Trevira 715Diolen 164S项目 1 3 3 3 3 4 2 6 2 3 2 5 3 5 6 5 捻度/ ( 捻m - 1)初捻复捻每 100 m 质量/ g细度/ mm 断裂强力/ N 定负荷伸长率/ %45 N100 N160 N180 N200 N300 N400 N500 N600 N 断裂伸长率/ % 热油收缩率/ % 粘合强度/ ( kNm - 1) 覆胶量/ %290S130 Z41150178225100 S100 Z112101125680100S80 Z147101142870200S60 Z150151143850165 Z100 S82101105460157 Z79 S128151130740130 Z70S1921011681 080102 Z43S3711021302 20011331718152171741521031351381031530418113212714311405101162173199102154061021521991021028810117218714219328101111188103123581001811881331148810注 :1) Trevira 715 ,770 和 775 为德国 KOSA2Hoechst 公司聚酯长丝 ;2) 聚酯长丝线密度为 1 100 dtex ;3) S 和 Z 为捻向 ; 4) 热油收缩试验条件为 150 3 min 。表 35日本帝人公司聚酯浸渍硬线绳的规格和物理性能项目AS223AS233AS225AS243AS263线绳规格捻度/ 捻( 10 cm) - 1 初捻复捻 断裂强力/ N 定负荷伸长率/ %2 33 32 54 36 31910 1101010 11039819313( 176 N)8130193414225111510 110910 01960516213( 196 N)9111116319274141910 110815 01965516219( 196 N)9181126415284121315 110810 01882312317( 294 N)9181130414315161010 110615 0171 22011410( 392 N)912116241334310断裂伸长率/ %细度/ mm干热收缩率/ %粘合强度/ ( kNm - 1)注 :1) 原丝为日本帝人公司 S503 低缩 、粘合活化聚酯长丝 ,线密度为 1 100 dtex ; 2) 初捻捻向为 S ; 复捻捻向为 Z ; 3) 干热收缩试验条件为 150 30 min 。4) 括号内数据为定负荷 。表 36青岛新飞橡胶厂芳纶硬线绳的规格和物理性能项目1 31 52 33 32 53 5断裂强力/ N断裂伸长率/ %定负荷伸长率/ %每 100 m 质量/ g细度/ mm粘合强度/ ( kNm - 1) 700 25 1 200 26 1 400 28 2 100 30 2 100 30 3 300 35注 :1) 原丝线密度为 1 680 dtex ;2) 括号内数据为定负荷 。第 5 期 高称意 1 纤维骨架材料技术讲座第 4 讲 管带类橡胶制品用纤维骨架材料的结构与性能 (续二) 315表 37我国聚酯硬线绳的规格和物理性能项目2 33 32 54 33 56 3断裂强力/ N优等品 合格品断裂伸长率/ %优等品 合格品定负荷伸长率/ %优等品4504026406106618301 0501 230910 115813 115815 115911 115918 115918 1151110 115912 115113 018( 100 N)313 015 ( 178 N)0195 01107410 410310 018( 250 N)213 015 ( 196 N)1115 011011010 410219 015 ( 196 N)1122 0110317 015 ( 294 N)1130 0110315 018( 400 N)19610 410410 015 ( 392 N)1162 0110合格品细度/ mm每 100 m 质量/ g干热收缩率/ % 优等品 合格品粘合强度/ ( kNm - 1)优等品合格品310 015414 015315 015319 015310 015415 015414 015413 01525102217301027163510281631163416注 :1) 原料束丝线密度为 1 100 dtex ;2) 干热收缩试验条件为 150 3 min ;3) 括号内数据为定负荷 。表 38 德国 F + W 公司芳纶硬线绳的规格和物理性能表 39 德国米勒公司 V 带包布的规格参数密度/ ( 根cm - 1)质量/( gm - 2)裁断角/ ()货号经向纬向线绳规格1 32 32 53 59528000094740000/ 7302951400009516000095150000953129869538298628700000/ 73022871000015132210111891014101510151313141314131519101118915151015101215131013101792302204602503723302792731415筒状织物151545141414捻度/ ( 捻m - 1)初捻复捻每 100 m 质量/ g 细度/ mm 断裂强力/ N断裂伸长率/ %定负荷伸长率/ %200S170 Z550185 700 4 1 400 5 2 100 6 3 300 6 25 28 30 35注 :括号内数据为定负荷 。21213V 带包布V 带包布的作用是保护带体 ,使之成为完 整的整体 。由于包布直接与带轮接触 ( 包布式V 带) ,因此耐磨性是对包布的重点要求 。国内 V 带 采 用 以 棉 纱 、维/ 棉 或 聚 酯 短 纤 维/ 棉混纺纱制成的轻型帆布为包布 ,通常不采用纯化纤帆布 ,织物结构为平纹 。国外 V 带包 布通常采用广角帆布 ( 即经纬线交角不是通常的 90) ,其耐磨性较普通帆布更好 。德国米勒 公司 V 带包布的规格参数见表 39 。316橡 胶工 业2001 年第 48 卷劳性 ,通常使线绳具有较高的捻度 (芳纶尤其如此) ,线绳存在较大的捻应力 ,使同步带易扭曲 变形 ,因此一般要对同步带线绳进行硬化处理 , 且使相邻线绳的捻向相反 ,以消除捻应力 。由于玻璃纤维表面缺少粘合活性基团 ,采用一般的 R FL 处理无法获得满意的粘合效果 , 因此 ,其浸渍处理较其它化学纤维线绳复杂 ,在 浸渍液中需另外添加硅烷偶联剂 、糊精等材料 ,而且浸渍时需采用束丝浸渍 、束丝捻绳 、线绳浸渍的工艺 ,以避免单丝间相互摩擦破坏 ,且可提 高线绳的耐疲劳性 。英国 N GF 公司玻璃纤维线绳的性能优异 ,我国有两家玻璃纤维线绳制造企业 ,其产品性 能与之相比尚有差距 。英国 N GF 公司 、德国米勒公司同步带用玻璃纤维浸渍线绳的规格和物理性能见表 40 。表 40英国 NGF 公司 、德国米勒公司同步带用玻璃纤维浸渍线绳的规格和物理性能N GF 公司1100/ 1 10米勒公司项目1100/ 11100/ 1 21100/ 1 61100/ 1 10 1100/ 1 131360/ 31360/ 3 2断裂强力/ N公称 最小196 N