浸膠滌綸簾子布附膠量的改進措施探討

郭 怡，李小林

(河南工程學院機械工程學院，河南鄭州451191)

浸膠滌綸簾子布具有斷裂強度高、斷裂伸長小、尺寸穩定性好、耐濕熱和耐磨性好等優良性能［1］，廣泛應用于要求尺寸穩定好的子午線輪胎、飛機胎、乘用胎和輕卡輪胎上。但滌綸與橡膠結合力差［2］，要求浸膠滌綸簾子布的附膠量要達到一定的質量標準。通過對空氣壓力參數進行調整，增強膠液滲透力;在第一浸膠槽增加膠液噴淋管，延長在第一浸膠槽浸膠時間;增加導向羅拉，加大簾子布傾斜度等措施，可以提高滌綸簾子布附膠量，使滌綸簾子布附膠量達到標準要求。

1 滌綸簾子布浸膠工藝流程

浸膠是滌綸簾子線的重要后加工過程。由于滌綸與橡膠結合力差，普通滌綸簾子線采用與錦綸相同的膠乳浸膠時達不到浸膠的目的，故采用雙浴浸膠，見圖1。即先經第一階段含有環氧樹脂的封閉異氰酸酯的膠乳對滌綸簾子線進行預處理;第二階段再用傳統的與錦綸完全一樣的丁苯膠乳等混合乳液浸膠，以達到良好的浸膠目的。

圖1 滌綸簾子布浸膠工藝流程示意Fig.1 Technological process of dipped polyester tire cord fabric

滌綸白坯簾子布在間苯二酚/甲醛/乳膠(RFL)液浸膠后，經過干燥、拉伸、定型、冷卻4個工序，簾子布性狀得到穩定。干燥的目的是蒸發浸膠布大部分水分，浸膠液進行縮合反應;拉伸是在高溫下促進膠液酚醛樹脂化，提高與橡膠的粘接力;熱定型是在外力作用下，分子排列趨于定向，纖維趨于緊密，它可以消除拉伸中產生的內應力，穩定簾子布品質;冷卻是在高溫下使簾子布急冷到常溫，使布有一定的收縮。以上熱處理過程可以提高簾子布動態下的耐疲勞性，避免簾子布在干燥過程中因熱塑而收縮［2］。

白坯布通過RFL浸膠液，在外界條件(張力、溫度、時間)作用下，間苯二酚和甲醛進行縮合反應，首先生成具有一定相對分子質量的線型分子(浸膠液調配開始)，隨著條件改變，縮合反應進行，反應物由低分子過渡為高分子，從線型分子逐漸轉化為網狀，最后成為三維體狀交聯的高分子。這種物質能在簾子線表面形成一層很牢固的皮膜，與橡膠有很好的附著力。通過二次浸膠，簾子布附膠量提高，簾子布與膠乳的滲透性增強，間苯二酚和甲醛進行充分的縮合反應，在浸膠的簾子布表面形成一層很牢固的皮膜，最終使滌綸簾子布與橡膠有很好的附著力［1］。

2 滌綸簾子布附膠量的影響因素及改進措施

通常，根據簾子布的品種、規格，浸膠滌綸簾子布的生產速度一般設定為50～80 m/s，附膠量控制在(3.5±1.0)%(《輪胎用聚酯浸膠簾子布》GB/T 19390—2003中標準值為3.5%)。但是，目前生產的浸膠滌綸簾子布的附膠量為2.1%，沒有達到產品質量標準。

簾子布的附膠量取決于浸膠、擠壓、滲透等工藝過程。影響簾子布附膠量的主要因素有浸膠液濃度、擠壓輥裝置、簾子布在膠液中停留時間，其次是真空吸膠器、簾子布的品種規格及捻度等。

2.1 浸膠液濃度

通常，浸膠液濃度高，相對的附膠量也高，但濃度達到某一值時，附膠量反而降低，這是因為膠液濃度過高，影響膠液對簾布的滲透所致。生產中，浸膠液質量分數一般控制在17%，真空吸膠的吸液率為30%。

2.2 擠壓輥裝置擠壓力

白坯簾子布在浸膠后要進行擠壓，以使膠液滲透到簾子布中去，保證簾子布附膠量。浸膠擠壓裝置采用5輥4次擠壓方式，增加擠壓次數，可提高簾子布膠液的滲透力。

浸膠擠壓裝置主要由3個鍍鉻輥和2個橡膠輥組成。橡膠輥包膠厚25 mm，橡膠硬度(75± 1)°;中間輥為固定輥，只能轉動不能上下移動;另外4個輥在上部氣簧作用下，以中間軸承座為支點進行上下擠壓移動的。當連接布頭通過產生振動時，氣簧能起到緩沖作用。擠壓裝置的動力傳遞是通過鏈輪鏈條以1∶1的速比帶動上、中、下鍍鉻輥轉動，橡膠輥是依靠摩擦力轉動的。擠壓輥的擠壓力是隨著氣簧內的空氣壓力增加而線性增加，最大擠壓力設定為108.5 kN。

膠液濃度一定時，加大擠壓力可提高附加量。但擠壓力過大，易造成橡膠輥的破壞，使傳動鏈條跳動，甚至拉斷鏈條，同時也會造成簾子布壓扁變形，致使膠液滲透過深，簾子布變硬，浸膠不勻等問題，故擠壓力選擇一定要合適。生產中，擠壓力一般控制在89～97 kN。

2.3 浸膠時間

浸膠滌綸簾子布的生產過程中，在第一、第二浸膠槽的浸膠時間為2～3 s，最終附膠量在第一、第二浸膠槽的比例約為2∶1，增加簾子布在膠液中的停留時間，可增加簾子布附膠量。為了經濟效益，生產速度不可能降低，在第一、第二浸膠槽的浸膠時間不可能增加，故而通過技術改造的方法，變相增加浸膠時間，從而提高簾子布附膠量。

2.3.1 增加膠液噴淋管

簾子布在第一、第二浸膠槽的浸膠時間較短，為了提高簾子布附膠量，故在第一浸膠槽上方增加一膠液噴淋管(如圖2的A處)，變相地提高在第一浸膠槽浸膠時間，可提高簾子布附膠量約0.7%，效果較為明顯。

圖2 增加膠液噴淋管裝置示意Fig.2 Schematic of a unitwith an additional dip solution spray pipe

2.3.2 增加導向羅拉及加大傾斜度

為了提高在第一浸膠槽浸膠時間，通過增加一導向羅拉，加大簾子布傾斜度(如圖3的B處)，浸膠時間增加了0.5 s，提高簾子布附膠量約0.5%。經過改進后的滌綸簾子布附膠量達到3.3%，符合GB/T 19390—2003簾子布附膠量標準要求。

圖3 增加導向羅拉裝置示意Fig.3 Schematic of a unitwith an additional guide roller

3 結論

a.浸膠滌綸簾子布附膠量的主要影響因素為浸膠液濃度、擠壓輥擠壓力及浸膠時間。

b.控制浸膠液質量分數17%，吸液率30%;通過調整空氣壓力參數，選擇合適擠壓力，增強膠液滲透力，提高簾布附膠量;通過在第一浸膠槽上方增加一膠液噴淋管，變相地提高在第一浸膠槽浸膠時間，提高了簾子布附膠量0.7%;通過增加一導向羅拉，加大簾子布傾斜度，浸膠時間增加0.5 s，提高了簾子布附膠量0.5%。

c.經改進后的簾子布附膠量達到3.3%，達到附膠量的要求標準(3.5±1.0)%。

［1］ 胡強升.高分子化學及工藝學［M］.北京:化學工業出版社，1994:120－175.

［2］ 董紀震，孫桐，古大治，等.合成纖維生產工藝學［M］.2版.北京:紡織工業出版社，1993:119－275.

［3］ 高雨生，張瑞志，李穗探，等.化纖設備［M］.北京:紡織工業出版社，1991:102－187.