輪胎簾子線技術綜述

陳啟+李陳梅

摘 要：為了促進輪胎簾子線的技術研究，根據目前國內外關于輪胎簾子線的研究現狀，對輪胎簾子線進行系統的分析，如何提高輪胎簾子線的強力、耐磨性、熱穩定性等方面的性質是業界一直努力的課題。本文針對輪胎簾子線領域，從國內外申請趨勢、專利產出國、主要專利來源國申請人類型等方面進行了分析，分析了該領域的全球專利概況，并主要從主要技術分支及其申請量分布、各技術分支演進等方面分析了該領域技術分支及其演進。通過分析該領域的相關專利，揭示當前輪胎簾子線理論和應用的發展狀況以及未來的發展趨勢。

關鍵詞：輪胎；簾子線；穩定性；延伸；強力

1、引言

紡織領域是一很廣泛的領域，包含了紡紗，織造，染整以及服裝后整理等，其中紡制紗線是開發一切紡織品的基礎，是后續工序中的重中之重。隨著時代的發展，隨著社會的進步，人們生活水平也在不斷的提高，放眼當今社會，幾乎人人與汽車、與輪胎脫不了干系。在利用汽車代步的過程中，隨著在高速上爆胎事件頻繁的發生，人們也漸漸開始意識到不光駕駛技術的好壞對行車安全起著重大的影響，汽車輪胎質量的優劣直接關乎著汽車運行安全性能的高低。作為運用于汽車輪胎中的一種紡織品——簾子線，其是提高輪胎品質的一種非常重要的紡織材料。

輪胎的組成較為復雜，在氣密層與胎冠帶束層中間具有一層紡織纖維層，即由輪胎簾子線構成的胎體簾布層。由于單純橡膠無法同時具備非常好的耐磨性、延展性、強力等方面的性能，如同混凝土中需要加入鋼筋一樣，橡膠中也需要加入簾子線這樣的增強材料，即骨架材料。當輪胎在地面上運行相當一段時間后，由于路面綜合作用，輪胎在運行過程中收到不同方位不同大小的力的作用，輪胎簾子線也不斷受到不同方向上不同大小的力的沖擊，這些沖擊會導致輪胎中簾子線部分斷裂，從而降低輪胎強力、耐用性；同時，輪胎運行過程中會由于而摩擦產生大量的熱量，持續產生的高熱會導致簾子線的老化，造成簾子線強力降低，從而造成簾子線的斷裂，加大了意外事故發生的概率。

因此，如何提高輪胎簾子線的使用性能，增強其強力，延長其使用壽命，這對減少簾子線斷裂，增強輪胎性能，提高輪胎強力、耐用性等方面都有著重大的現實意義。

2、專利申請技術分析

通過目前公開的涉及輪胎簾子線的相關國內外專利申請進行分析和梳理，并根據實現輪胎簾子線更好強力、耐熱性等技術效果所采取的技術手段的作用原理進行歸類匯總，得出該領域主要技術分支及申請量比重如圖2-1所示。從原理上來講，所有的技術手段都分為原料種類改進型、原料效果處理型以及生產工藝這三種類型，所有的更為細致的改進都可劃分為這三種改進方式的進一步的細分。

通過對各技術分支所申請的申請量進行橫向比較，結合圖2-1可以看出，在三種類型的改進中，原料改進方面的申請量占總申請量的39%，處理手段方面的申請量占總申請量的49%，生產工藝方面的申請量占總申請量的12%。由此可見，該領域的研究主要集中在對原料方面的改進以及處理原料所采取的方式、手段這兩方面。

3、輪胎簾子線技術分支演進

如圖3-1所示為輪胎簾子線的發展歷程。其中，各二級分支選取了最具有代表性的分支技術，處理工藝方面分為紗線處理以及生產工藝這兩方面的改進；對于材料改進方面則分為了原料自身性質的改進以及對原料進行其他方面處理而獲得的改進。所列專利申請為該分支中首次出現或者是比較具備代表性的技術，圖中所示各專利申請分別標出了公開號/申請號以及其技術要點。

4、輪胎簾子線的改進方向

（1）生產工藝上的改變是通過在紗線生產工藝中針對性的改變相應的生產工藝參數或者引入新的生產工藝，從而用同樣的原料生產出具備不同特性的紗線來，使其符合生產需要。生產工藝方面的改進主要集中在以下幾點：第一，通過加快輥子運行速度，從而實現更高的拉伸，以獲得更高的結晶度，使得纖維具備更高的強力；第二，通過在纖維生產過程中加入熱輥，對纖維進行熱處理，再配合其他拉伸輥的處理以生產出具有更高強力的長絲；第三，在生產工藝過程中通過加入其他設備，例如異形噴嘴，從而獲得非圓形截面的長絲，達到某一性能上相應的改進；第四，通過對纖維進行多階段的處理，以提升纖維綜合性能。

（2）材料改進型輪胎簾子線主要從材料自身的替換和對材料加強方式進行的改進。因而，材料改進型輪胎簾子線涉及應用不同的材料制作或者涉及通過包芯、加捻等方式對纖維材料進行處理，或者選擇不同截面的纖維制作成輪胎簾子線。應用不同材料制作簾子線主要是利用材料本身自有的屬性，不同的原料其強度、耐磨性、熱穩定性等方面的性能都有所差距，同時還可對纖維進行改性，使其更適應于輪胎簾子線的制作；在了解各種材料自身性能的基礎上，可通過組合各種材料的纖維，使它們之間的特性實現互補；另外，纖維材料性能不能滿足輪胎簾子線生產的基礎上，能夠促使研究人員從其他角度去開發更為合適的材料。

隨著我國汽車行業的不斷發展，輪胎簾子線產品開發力度將不斷增大，安全性高，強力、穩定性好的輪胎簾子線將成為市場的新熱點，輪胎的性能將得到進一步的提升。