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锦纶帘子布浸胶工艺开发及优化研究摘要：二十世纪五十年代锦纶66帘子布在美国几乎完全用作轮胎骨架。
二十世纪七十年代锦纶6帘子布首次被使用。
锦纶纤维具有强度高、抗冲击、耐化学品性能优异等优点。
然而它较为容易变形，容易给轮胎造成平点现象[1]。
与聚醋相比，它的耐热性还有非常大的上升空间。
尽管就现状来看，锦纶帘子布的生产工艺已经相当成熟，但各个领域的科学家们从未停止过对其性能进行改进。
本研究旨在通过对锦纶66的历史及发展现状进行研究分析，研究锦纶浸胶工艺流程及过程中存在的问题，为其提出相应的优化措施。
关键词：锦纶；帘子布；浸胶工艺；开发及优化0引言绿色生产是工业转型发展与节能减排的基础。
然而，绿色生产需要绿色新材料的大力支持。
作为轮胎、输送带等橡胶工业的骨架材料，加强对锦纶66的研究，越来越受重视[2]。
随着全球解决方案的改进与核心产品的开发，锦纶66实施核心已取得进展。
围绕其工艺与质量改进、新产品开发、建议性能、降耗增效、安全环保等方面进行了大量的研究[3]。
就目前而言，对改进后的核心配方的研究较少。
1棉纶66历史及发展现状锦纶66帘线是斜交轮胎的骨架材料。
由于轮胎结构的调整，目前锦纶66帘线的产量大大降低。
已于2007年生产锦纶66帘子布3.73万吨降到如今的约1万吨[4]。
为了满足子午线轮胎的性能要求，近年来，国内外锦纶生产厂家开发了不同规格的锦纶66帘子布作为子午线轮胎。
国内一家锦纶生产企业研制出改性锦纶帘线，用于国内轮胎生产企业生产的轻型载重子午线轮胎胎体，收到了良好的反馈[5]。
2锦纶浸胶工艺流程及过程中存在的问题2.1锦纶浸胶工艺流程锦纶浸胶工艺流程为：原材料进货（包括原丝、白线、化学品等）进货完成后，对进货进行检测，值得注意的是，如果进货的货品为原丝、白线，那么需要捻线，捻线过后，需要对其进行捻度检测，并放进捻线车间，再而是捻线周转或者织布；我们再回头看原材料是化学品的下一步操作，当化学品完成进货检测后，下一步是化学品仓库，然后是赔浆间，等完成浆料周转后，无论原材料是原丝或者是化学品，下一步操作都是浸胶，其次是抽样测试、打包、成品仓库、最后是出货。
图解浸胶(一百三十三)
浸胶温度对N6纤维性能的影响
N6帘子布浸胶过程中浸胶温度是对帘子布成品性能影响的关键因素之一，尤其是拉伸区和定型区的温度，这些区域的温度较高，有些甚至接近锦纶6的熔点，其变化的程度对最终的性能影响较大。
锦纶6的熔点220℃，玻璃化温度65℃，软化点150～200℃。
预干燥区的作用主要是干燥帘子布表面水分；干燥区主要是干燥帘子布内层水分；为了防止帘子布表面干燥，过早形成“胶膜”将帘子布水分包裹，在帘子线内部而蒸发不出来，以至热拉伸和定型时破膜，造成胶皮脱落，影响帘子布质量和粘脏罗拉且又要保证经过干燥后进人拉伸区前水分小于3%(否则会发生强损)。
因此预干燥区温度比干燥区低一些，且两区温度不可太高，根据实践和文献报道，一般预干燥区设定为130℃左右，干燥区设定为140～160℃。
只有选择接近锦纶6熔融软化点的温度，才能使帘子线的分子活化，拉伸区使分子重新排列整齐，趋于定向，提高帘子线的强力为目的，温度以195～200℃为佳，定型区的张力比拉伸区要小一些，使热伸张后的帘子布有一定的回缩，即把热伸张力过程中弹性变形部分回复，塑性变形部分固定下来，以消除内应力，一般控制在200～205℃为宜。
下表为不同的浸胶温度下，1260/2的N6帘子布的各项成品性能的变化情况。
高模低缩（HMLS）涤纶浸胶帘子布的研制与应用美国Allied Signal公司在80年代开发了高模低缩（HMLS）涤纶浸胶帘子布，其优良的综合性能使其有逐渐取代粘胶纤维帘线之势。
该产品突出的特点为模量高、热收缩低、尺寸稳定性好、滞后损失率小，特别适用于子午线轮胎。
近年来，汽车行业也正发生着一系列巨大的变化，更安全、更经济、更有利于环保的子午线轮胎被广泛使用，随着我国汽车行业的发展及公路状况的改善，对汽车轮胎的要求也越来越高，轮胎子午化率必将越来越高。
国内有许多轮胎生产厂家，如上海轮胎公司、山东成山轮胎公司、四川轮胎厂等轮胎制造企业相继引进技术和装备，生产半钢子午线轮胎，国内高模低缩涤纶浸胶帘子布年用量约18000吨，进口总量为年用量的40%左右。
为了适应国内外轮胎行业的飞速发展，满足国内子午胎生产需求，神马集团充分利用自己的技术优势和管理经验，于1999年9月开始批量生产子午胎用高模低缩涤纶浸胶帘子布，经上海轮胎公司、中国化纤产品检测中心测试，其质量指标和使用性能均达到国外同类高模低缩涤纶帘子布的水平。
一、试验原料：高模低缩涤纶工业丝、进口弹纬；生产设备：捻线机和多尼尔LEV2/E4喷气织机，以及日本产浸胶机等；测试仪器：AGS-D型强力机、MK-V型热收缩测定仪、S-100型强力试验机、电热式平板硫化机、炼胶机、分析天平、烘箱等。
二、研制与结果1.高模低缩涤纶工业丝的性能高模低缩涤纶纤维采用一步法工艺生产，其特点是在纺丝过程中，通过高速牵伸、卷取，纤维分子结晶并高度取向，制得尺寸稳定性优良的纤维。
其性能与它的微观结构有内在的联系，涤纶纤维结晶度与晶粒尺寸见表1。
表1 涤纶纤维结晶度与晶粒尺寸试样晶粒尺寸/mm 结晶率/% D(010) D(100) D(110)普通 7.290 5.046 4.799 46.8 高模低缩 7.615 5.267 5.034 51.9根据需要，神马集团进口高模低缩涤纶工业丝为原料，为生产高质量高模低缩涤纶浸胶帘子布打下良好基础。
聚酯浸胶帘子布载胶量及性能的影响因素分析孙彦洁【摘要】分析探讨了聚酯浸胶帘子布二浴浸胶方式中,外因(时间、温度和张力)相同情况下,帘子线直径、纺丝油剂、帘子布品种规格对聚酯帘子布载胶量指标的影响,以及内因(品种、浸胶剂)相同情况下,浸胶物理因素对聚酯浸胶帘子布性能的影响.【期刊名称】《国际纺织导报》【年(卷),期】2012(040)012【总页数】3页(P54-56)【关键词】聚酯;帘子布;浸胶;载胶量【作者】孙彦洁【作者单位】大连合成纤维研究设计院股份有限公司中国【正文语种】中文帘子布是用高强股线作经、中、低线密度单纱作纬织制的轮胎用骨架织物。
因其经线排列紧密，纬纱排列稀疏，状似帘子，故得此名。
帘子布作为轮胎外胎的骨架材料，其自身质量不超过外胎总质量的16%，是轮胎生产必不可少的原材料。
当前轮胎帘子布主要有锦纶帘子布、涤纶浸胶帘子布、黏胶帘子布和钢丝帘子布等系列。
根据国家橡胶轮胎标准，轮胎子午化率必须达标，这就促进了市场对聚酯浸胶帘子布的需求。
本文分析探讨的是外因(时间、温度和张力)相同的情况下，采用二浴浸胶方式，帘子线直径、纺丝脂剂、帘子布品种规格对聚酯帘子布载胶量指标的影响，以及内因(品种、浸胶剂)相同的情况下，浸胶时间、温度、张力对聚酯浸胶帘子布性能的影响。
1 外因相同情况下的载胶量的分析当今聚酯浸胶帘子布的浸胶方式最常用的有两种:一种是典型的二浴浸胶方式，在第一浴中按美国杜邦公司生产的D417浸胶液配方进行前处理，二浴采用通用轮胎公司生产的RFL浸胶液进行浸胶;另一种则是在RFL浸胶液中放入氯酚系列的黏活促进剂进行一浴处理［1］。
帘子布性能重要指标之一是帘子布载胶量，国家对此也有相关的标准，一旦载胶量不合格，就意味着帘子布的整体物理性能不达标，生产的该批次聚酯浸胶帘子布就得降等级或归为残废品。
一旦聚酯浸胶帘子布降等级，其市场价格就要降低，如果是残废品还只能处理掉，从而导致企业生产成本增加、经济效益下降。
图解浸胶(一百二十九)
影响浸胶帘子布刚度的因素之附胶量
浸胶帘子布的刚度大小对轮胎生产过程中帘子布压延后的裁断时的翘角及成型时的反包等问题有直接影响，因此，通常在保证粘合力的情况下，尽量降低浸胶帘子布的刚度。
控制附胶量是手段之一，附胶量可以通过调节浸胶张力和真空度等方法进行控制。
下表1为调节浸胶张力后，附胶量大小对不同浸胶N6帘子布刚度的影响情况。
表1附胶量对N6浸胶帘子布刚度影响情况
刚度CN/根
附胶量（%）
1680D/2951260D/2110 61917
31514
下表2为N66浸胶帘子布附胶量与刚度的关系情况
由上表数据可知：一般情况下，附胶量越大，刚度越大。
图解浸胶(135)影响浸胶帘子布刚度的因素浸胶帘子布的刚度大小对轮胎生产过程中帘子布压延后的裁断时的翘角及成型时的反包等问题有直接影响，因此，通常在保证粘合力的情况下，应尽量降低浸胶帘子布的刚度。
影响浸胶帘子布刚度的主要因素有：一、材料种类：纤维材料的种类是刚度的主要影响因素，一般来说，材料的弹性模量越高，其刚度就越高。
下表为不同材料的弹性模量值。
由上表数据可以看出，同样纤度的纤维，其刚度的大小次序为芳纶>涤纶>黏胶>锦纶66、锦纶6。
二、纤维纤度：同种纤维材料的纤度是刚度的影响因素。
下表为不同纤度的N66的刚度值。
由上表数据可以看出，纤度越大，其刚度越大。
三、纤维捻度：同种纤维材料，不同的捻度，其刚度也不同。
下表为不同捻度的N66的刚度值。
由上表数据可以看出，捻度越大，其刚度越大。
一方面，捻度大了，材料自身的刚度就大了，另一方面，捻度大了，浸胶时胶液的渗透会变小，附胶量会小，对于一般的胶液，附胶量越大，刚度越大，综合以上两个因素，捻度大小对浸胶纤维刚度的影响是不确定的，对于N66，捻度的较大变化对刚度的影响不是很大。
其主要取决于材料品种和胶液性能。
四、浸胶时的真空度：通过调节浸胶时的真空度可以控制浸胶液的渗透情况及附胶量大小，从而间接地影响了浸胶成品的刚度。
下表为不同真空度浸胶时对N6浸胶帘子布的刚度变化情况表真空度对刚度影响情况真空度（mmHg）刚度CN/根1680D/2951260D/2110280/3401412280/2501513.5由上表数据可知，降低真空度后，浸胶帘子布的刚度也相应增加了。
影响浸胶帘子布附胶量的因素
闫永强;周伟芳
【期刊名称】《合成纤维》
【年(卷),期】2009()8
【摘要】针对影响锦纶66浸胶帘子布附胶量的因素进行试验、分析,找到了提高锦纶66浸胶帘子布附胶量的稳定性的方法,提高了产品质量。
【总页数】2页(P34-35)
【关键词】锦纶66浸胶帘子布;附胶量;因素
【作者】闫永强;周伟芳
【作者单位】神马实业股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ342.12
【相关文献】
1.聚酯浸胶帘子布载胶量及性能的影响因素分析 [J], 孙彦洁
2.浸胶涤纶帘子布附胶量的改进措施探讨 [J], 郭怡;李小林
3.胶液温度对浸胶帘子布附胶量及黏着强度的影响关系 [J], 赵君红
4.影响聚酯浸胶帘子布附胶量的因素分析 [J], 高君
5.浅谈锦纶66浸胶帘子布附胶量 [J], 胡晓梅
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胶温对浸胶帘子布附胶量的关系影响[资料] 胶液温度对浸胶帘子布附胶量及黏着强度的影响关系
很多因素对浸胶帘子布附胶量有着千丝万缕的联系，他们是判定浸胶帘子布是
否合格的原因之一，所以说在很大的层面上。
浸胶帘子布是否合格就是依靠它们是否合格。
其中包含有胶液温度对浸胶帘子布的附胶量以及黏着度的关系。
尼龙-6白坯帘子布浸胶时所使用的原料胶液(又称为间甲胶) 是由间苯二酚-甲
醛的初期聚物(酚醛树脂) 与胶乳( 丁吡胶乳与丁苯胶乳的混合液)混合而成。
胶液性能的好坏在很大程度上影响着帘子布产品的质量及浸胶生产的顺利进行。
胶液的布氏黏度则是反映胶液性能好坏的一项重要指标, 它是指面积为1cm的两层液体以
1 cm/ s 的速度相互移动而应克服的阻力的牛顿数, 它直接影响胶液与帘子布及帘子布与橡胶的黏着性能, 即浸胶帘子布的黏着强度及附胶量数据反映的性能
[ 1] 。
从1996年9月生产浸胶帘子布以来,公司帘子布产品部曾出现过25 次,
共计140 匹浸胶帘子布因黏着强度达不到要求而降等的质量事故, 而且至今一直
存在着的规格为1 870 dtex / 2 浸胶帘子布附胶量达不到标准的现状。
从测试胶
液布氏黏度的过程中发现, 胶液的布氏黏度不稳定, 受温度的影响较大。
针对此种情况, 本文对胶液布氏黏度与温度、附胶量、黏着强度之间的关系进行了对比试验, 确定了生产各品种浸胶帘子布的胶液最佳布氏黏度值及控制适宜的布氏黏度的温度范围, 指导工艺生产, 提高了产品质量。
1 试验部分
1.1探讨胶液布氏黏度与温度的关系
1.1.1仪器和试样
美国LVF 型布氏黏度计, 电加热装置, 冷凝装置, 温度计( 0~ 100 e ) 。
2000 年9 月浸胶装置配制的胶液, 为了保证试验的准确性, 采用的试验样品为同一条件下配制的A、B、C、D 罐胶液。
1.1.2试验方法
将样品分别于电加热装置逐步升温和冷凝装置上逐步冷却, 按ISO 1652 测试方法测试不同温度下的布氏黏度。
1.2探讨胶液布氏黏度与附胶量、黏着强度的关系
1.2.1仪器和试样
SXK- 160A 炼胶机, 美国PHI 硫化压延机, 烘箱[ ( 105?2)?] , 砂芯漏斗( G2) , 抽滤装置, 电子天平( 精确至01001) , 强力机( INSTRON4465) , 甲酸( 分析纯) 。
1999 年8 月~ 2000 年8 月在同一浸胶工艺参数控制下, 同一罐不同布氏黏度值的胶液所浸不同品种的浸胶帘子布。
1.2.2 试验方法
依据GB 9102 ) 88 方法测试11211 中样品的附胶量及黏着强度。
2 试验结果及讨论
影响浸胶帘子布的附胶量有浸胶张力、浸胶槽的固体含量、吸胶器真空度、吸胶嘴干净与否、扩幅器的扩幅力、间甲胶等因素; 影响黏着强度的因素有甲间胶的附着状态、预浸胶方式、浸胶时间、浸胶张力、浸胶后挤压、纤维的油剂以及浸胶后的热处理条件等, 采用同一浸胶工艺参数控制下, 同一罐不同布氏黏度值的胶液所浸的不同浸胶帘子布为样品, 甲胶液以外的影响因素作为不变因素, 找出胶液对样品的附胶量及黏着强度的影响关系。
2.1 胶液布氏黏度与温度的关系
2.1.1升温时布氏黏度的变化情况。
将胶液罐中配好的胶液逐步加热, 在不同的温度点进行布氏黏度测试, 其测定结果见表1。
在加热测试过程中发现, 当温度超过45e时胶液表层出现粉状皮膜, 到温度达到70 e 时整个表面都成粉状小块, 不能进行正常测试。
2.1.2 降温时布氏黏度的变化情况
将胶液逐步冷却, 在不同温度点进行布氏黏度测试, 测试结果见表2。
由测试结果可以得出图1。
由试验结果211 可以看出, 测试胶液的布氏黏度时, 胶液的温度应控制在40 e 以下。
随着温度的升高布氏黏度值呈下降的趋势, 这主要是因为胶液成分中的酚醛树脂与丁吡胶乳、丁苯胶乳混合液是通过物理性能联锁和氢键来作用的。
温度升高, 大分子运动能量增大, 减弱了大分子间的引力, 因此两层液体相互移动时克服的阻力减小, 因此布氏黏度减小。
2.2 胶液布氏黏度与浸胶帘子布附胶量、黏着强度的关系
测试1.2.1节中样品的附胶量及黏着强度, 结果见表3。
由表3 结果可得图2、3。
由表3 和图2、3 可以看出随着温度的降低,布氏黏度的增大, 附胶量值和黏着强度值都呈增大的趋势, 这是因为胶液的黏着原理是: 纤维与胶乳之间的黏合主要靠氢键结合, 胶乳与橡胶之间是胶乳中的-C=C-键与橡胶中的-C=C-键通过加硫进行共交联, 形成交联键, 布氏黏度增大,形成的氢键和交联键增多, 因此浸胶帘子
布的附胶量和黏着强度均增大。
但是如果布氏黏度过大, 则会使浸胶帘子布的附胶量过大, 浸胶帘子布变硬,耐疲劳性会恶化, 处理成本也高, 因此国标中规定附胶量的指标为410% ~ 610%。
布氏黏度值过小则黏着强度达不到要求, 浸胶帘子布与橡胶的黏合能力差, 不能满足其性能要求, 因此国标规定黏着
1400 dtex/2 大于13712N/cm、1870dtex/ 强度的优级品指标为930dtex/ 2 大于10718N/cm、
2 大于15618N/cm。
从表3数据可以看出,若要同时满足这两项指标, 工艺生产则应该针对生产不同品种的浸胶帘子布制定出适宜的布氏黏度的
温度范围。
3 结论
(1)胶液布氏黏度随着温度的升高而降低, 附胶量、黏着强度值随布氏黏度值的增大而增大。
(2)由试验结果可知, 不同规格帘子布浸胶用胶液的布氏黏度值的控制指标应为:930 dtex/2, 319~ 410mPa?s; 1400dtex/2,410~ 411 mPa?s;1870dtex/2,411~ 412 mPa?s因此, 若为同一条件下配制的胶液, 则浸930dtex/2帘子布时应控制胶液温度为20~ 28e, 浸
1400dtex/2帘子布时应控制胶乳温度为18~ 26e,浸1870dtex/2帘子布时应控制胶乳温度为16~19e。
在现行工艺中, 浸每个品种帘子布都使用的是同一个布氏黏度值的胶液, 因此经常造成1870dtex/2帘子布附胶量达不到要求, 或者
930dtex/2的浸胶帘子布附胶量超标。
本试验结果则可以有效指导工艺生产, 避免质量事故发生。
