聚酯鋼化棕絲新結構橡膠骨架材料

陳 云，張學申，范思余，畢 鐸

（1.威海天乘滑輪特種帶芯有限公司，山東 威海 264209；2.丹陽市貝爾特橡塑制品有限公司，江蘇 丹陽 212353）

橡膠制品廣泛應用于工業、農業以及人們日常生活的各個領域。絕大多數橡膠制品都是由橡膠和骨架組成。骨架材料對橡膠制品壽命起著決定性的作用。特別是傳動帶，95%的受力由骨架材料所承受，因此骨架材料對傳動帶的質量和壽命起著十分關鍵的作用。在骨架材料的發展歷史中，很長一段時間里，重點都在骨架所用的材料上，從棉纖維到人造纖維再到化學纖維，雖然橡膠制品的質量和壽命都有所提高，但是還沒有從根本上解決傳動帶跑長、壽命短的難題。這是由于纖維繩的捻制結構造成的。只有在結構上找出路，才有可能從根本上克服纖維骨架材料的致命弱點。

本文介紹整體實心無捻結構的橡膠骨架材料——聚酯鋼化棕絲的性能特點。

1 聚酯鋼化棕絲的優異性能

聚酯鋼化棕絲與聚酯線繩的物理性能對比見表1。由表1可見，聚酯鋼化棕絲的直徑、單位質量和伸長率較小，與天然橡膠的粘合強度明顯高于聚酯線繩。

表1 聚酯鋼化棕絲與聚酯線繩的物理性能對比

聚酯鋼化棕絲最大的特點在于其整體實心無捻結構，能夠充分體現出聚酯材料耐疲勞、伸長小的物理特性。這種骨架材料作為傳動帶的抗拉體，在帶體運轉過程中受力均勻、不松散、不跑長、耐屈撓、粘合強度高，與橡膠粘合為一體，對橡膠起到了強有力的保護作用，它可大大提高傳動帶的使用壽命。

以聚酯鋼化棕絲為骨架材料制成的普通傳動帶依據GB/T 1171—2006《一般用普通V帶》標準檢測，運轉450 h后帶體完好，可以繼續運行。

聚酯鋼化棕絲自問世以來，先后在山東青島橡膠六廠有限公司三角帶分廠、江蘇丹陽市貝爾特橡塑制品有限公司、浙江天臺縣東方橡膠廠、河南尉氏三力橡膠廠、河北達肯膠帶制品有限公司、福建省閩侯展發橡塑制品有限公司、廣東佛山市順德區福象橡膠制品廠和臺灣三五橡膠股份有限公司等20多家橡膠企業應用，實踐證明，使用這種新材料制作橡膠制品無需進行大的工藝調整及設備改造。

以聚酯鋼化棕絲為骨架材料制成的油田聯組帶，在遼河油田、大慶油田、勝利油田掛機試驗，平均運行12個月以上，使用壽命比原來的聯組帶提高5倍以上，有的甚至達到10或20倍。

用聚酯鋼化棕絲制成D型V帶、C型V帶、8V傳動帶分別在紡織行業、農機行業、建筑材料行業等使用，使用壽命平均提高5倍以上。

2 經濟效益和社會效益

2.1 利潤水平

（1）傳動帶領域。目前，我國傳動帶質量水平較低，每A米售價僅為4.5元左右，純利潤只有5%。而國外同類產品每A米售價為31元左右，是國內產品的7倍多。用聚酯鋼化棕絲作為骨架材料可大幅提升國產傳動帶的質量水平，進而提高傳動帶的利潤水平。

（2）輸送帶領域。我國輸送帶年產4億m2，總產值約1 800億元，國外每年生產12億m2，總產值約5 400億元。國內產品價格僅為國外產品價格的55%。經實驗室測算，在實現同等功能的前提下，使用聚酯鋼化棕絲可減小輸送帶質量50%，即減少橡膠原材料消耗50%。

2.2 節能水平

2.2.1 傳動帶

（1）由于傳動帶的壽命提高5倍以上，因此，每年可節約橡膠80%，并節省80%的制作傳動帶所需的其他材料。

（2）骨架結構合理，強力不損失，傳遞同樣力矩傳動帶的橫截面可以減小，能節約用膠量30%。

（3）從根本上避免了傳動帶跑長、打滑現象，用戶每年可節約用電5%以上。

2.2.2 輸送帶

（1）由于骨架材料不跑長，強力不損失，因此可使輸送帶單層化，向超薄型發展。

（2）目前，輸送帶的帶體普遍過厚、質量大。因此，傳動功率的60%消耗在帶體的自身質量上。用聚酯鋼化棕絲作輸送帶的骨架材料，可減小帶體質量50%以上，節電30%以上。

2.3 減排效果

使用新結構的橡膠骨架材料，在生產過程中的有害氣體排放可減少50%～80%。

由于使用聚酯鋼化棕絲提高了傳動帶的使用壽命，因此可減少傳動帶的使用量，從而大大減少廢舊V帶對環境的污染和破壞。

3 結語

聚酯鋼化棕絲是整體實心無捻結構，能夠充分發揮聚酯材料的耐疲勞、伸長小的特性，將其作為傳動帶骨架材料，可使帶體運轉過程中受力均勻、不松散、不跑長、耐屈撓，提高使用壽命。同時可節省膠料，達到節能減排、減少環境污染的效果。