高耐磨抗冲击芳纶芯输送带及其生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种输送带，具体是涉及一种高耐磨抗冲击芳纶芯输送带及其生产工 艺，特别是一种以直经直炜芳纶帆布作为抗拉层的高耐磨抗冲击芳纶芯输送带。
【背景技术】
[0002] 输送机输送是最经济的一种输送方式，因此在各行各业取得了广泛的应用。输送 机配套输送带的基本要求是使用高效、维护方便、安全可靠、节能环保。由于应用环境不同， 输送带的带芯材质和覆盖胶的性能要求不同。传统的输送带骨架材料是以聚酯为受力线的 EP、EE帆布和以尼龙6、尼龙66为受力线的NN尼龙帆布分层输送带，占总用量50%以上，重型 胶带主要以钢丝绳输送带为主。对于一些大运量、高冲击、输送物料坚硬、运输距离长且有 转弯爬坡等多变运输环境，二种类型的胶带都存在着严重的不足。分层胶带带体轻、抗冲击 性能好，但长期使用易分层，蠕变伸长大，尺寸稳定性差，受材料强度影响，带强超过2000N/ mm芯体太厚造成成槽性差而无法使用，使用寿命短。钢丝绳胶带强度大、稳定性好，但钢丝 绳输送带的带体重，能量消耗大，受物料长期冲击钢丝绳易变形断裂影响强度，炜向无骨架 易撕带，长期使用钢丝绳易锈蚀断带，接头时间长，对驱动滚筒直径要求较大。
[0003] 芳纶纤维具有最好的综合性能，最突出的特点是高强度、高模量、密度小；其表面 强度可达20.0 CN/dtex以上，是钢材的5~7倍，一般有机化学纤维的2倍以上;密度与普通花 纤并无多大差别，单层芳纶为骨架强度可达到4000N/mm，可以满足高、中、低不同强度要求。 耐热性能好，130°C的环境条件下，强度的损失率可以忽略不计，在250°C的条件下可以正常 使用，500°C以上才开始分解。韧度是增强玻璃纤维的3倍，本体阻燃，耐水和酸碱等化学品 腐蚀。以芳纶为骨架蠕的芳纶芯输送带伸长小、尺寸稳定性好、芯体厚度薄，能够应用于大 运量、长距离、大倾角及弯曲运行等复杂的运输场所。芳纶骨架同橡胶的粘合力高、抗疲劳 性好、运行动能消耗少、结构简单、接头容易，使用寿命长，是制造高性能输送带理想的骨架 材料。芳纶线绳在传动带、高性能轮胎、高压胶管等行业已获得了广泛应用。输送带输送物 料量大，要求骨架材料的强度高。由于芳纶纤维的耐压缩疲劳性能较差，不能采用多层叠加 提高强度。输送线路较长，有一定的调节余量但要求尺寸稳定性好。因此利用价格昂贵的芳 纶为骨架，关键是通过结构设计、配方设计、加工工艺设计，提高胶带各项物理机械性能和 整体匹配性，充分利用芳纶材料的优良性能，克服不利因素，最大限度地提高芳纶输送带的 使用寿命。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种高耐磨抗冲击芳纶 芯输送带及其生产工艺，通过合理选择骨架材料、设计优化芯体结构，粘合胶层和覆盖胶层 配方设计、加工工艺设计提高胶带各项物理机械性能和整体匹配性，满足高冲击强耐磨输 送环境对芳纶输送带的性能要求。
[0005] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种高耐磨抗冲击芳纶芯输送 带，由芳纶帆布骨架层、抗冲击防撕裂缓冲层、上下覆盖胶层以及边胶层构成，芳纶帆布骨 架层的上下侧分别设置有抗冲击防撕裂缓冲层;芳纶帆布骨架层与抗冲击防撕裂缓冲层之 间、相邻抗冲击防撕裂缓冲层之间、抗冲击防撕裂缓冲层与上下覆盖胶层和边胶层之间通 过粘合胶粘合并经过硫化后形成一整体;芳纶帆布为直经直炜结构，其经向受力线为直的 芳纶、尼龙66复合线绳，芳纶股线、尼龙66股线捻制后一定比例合捻成复合线绳。
[0006]尼龙66股线和芳纶股线对浸胶粘合液有很好的相容性，复合线绳更利于浸胶液对 芳纶长丝内部的浸渍、渗透。尼龙66股线不承担输送张力，主要作用是减小芳纶线绳股线间 相互压缩、摩损，克服芳纶纤维抗压缩疲劳性差的缺陷。复合线绳的弹性性能更好，可以提 高抗物料冲击性能。由于芳纶复合线绳处于平直状态，芳纶的强度得到了充分利用。复合线 绳同纯芳纶线绳相比具有更好的抗疲劳性，适宜的伸长率，受控的热收缩率和尺寸稳定性， 更高的性价比。直径直炜复合芳纶帆布的炜向线使用尼龙66股线，在经向线绳的二面，通过 细的尼龙66经向连接线上下穿梭把径、炜线连接成一个整体。炜向线在二面保护经向芳纶 复合线绳。由于受力的骨架只有一层，芯体非常轻且柔韧性特别地好，易弯曲折叠，抗疲劳 性贯穿输送带的整个寿命周期。带体能够很好地抵抗各种化学反应影响，不会被水等侵蚀 或腐烂，可最大限度地提高输送带的使用寿命。
[0007]抗冲击防撕裂缓冲层是横向设置的直纹或斜纹尼龙66帘子布，目的是为了进一步 提高胶带的抗冲击性能，同时可起到防撕裂效果。上覆盖胶层为工作面，同物料直接接触， 根据冲击力的大小，可设置1~3层抗冲击防撕裂缓冲层，下覆盖胶层则设置为1层。
[0008] 粘合橡胶保障芳纶骨架和抗冲击防撕裂缓冲层、抗冲击防撕裂缓冲层同覆盖胶间 具有足够的粘合力，保证产品应用的整个寿命周期内不脱层。同时要求屈挠内应力低、耐反 复弯曲疲劳。按重量份数计，由如下原料制成:30~50份天然二段橡胶，70~50份丁苯1500， 1~2份防老剂4010Na，1~2份防老剂RD，3~8份氧化锌，1~3份硬脂酸，25~35份N330炭黑， 10~15份白炭黑，5~10份萜烯树脂，5~15份环保型芳烃油，2~5份粘合剂PM-18，0.5~1.2 份促进剂NOBS，1.5~2.5份硫黄。
[0009] 覆盖胶要求耐磨、抗冲击、耐切割，可以很好地保护昂贵的芳纶帆布骨架层。上覆 盖胶、下覆盖胶、边胶采用同种配方，按重量份数计，由如下原料制成：50~65天然一段橡 胶，50~35份顺丁橡胶，3~5份芳纶短切纤预分散料，1~2份防老剂4010Na，1~2份防老剂 RD，0.5~2份微晶石蜡，3~7份氧化锌，1~3份硬脂酸，40~70份N234炭黑，0.5~2份分散 剂，5~10份石蜡油，0.5~1.5份促进剂CZ，0.2~0.8份促进剂DM，1.2~2份硫磺。
[0010] 本发明的高耐磨抗冲击芳纶芯输送带的生产工艺，步骤如下：
[0011] -、炼胶
[0012] (1 )、粘合胶混炼:按重量加入塑炼可塑度达0.6~0.8的天然橡胶和丁苯橡胶，混 炼60秒，加入氧化锌、硬脂酸、防老剂401 ONa、防老剂RD、萜烯树脂、粘合剂PM-18混炼30秒， 加入炭黑、白炭黑、环保芳烃油，混炼至135°C排胶;停放8小时后再次投入密炼机，混炼至60 。(：，加入促进剂NOBS、硫磺，低速混炼至95°C排胶，压片停放24小时后领用；
[0013] (2)、覆盖胶混炼：天然、顺丁橡胶、芳纶短纤预分散料，混炼60秒，加入氧化锌、 N234炭黑，混炼至160°C排胶；停放8小时后投入密炼机混炼75秒，加入硬脂酸、防老剂 4010Na、防老剂RD、分散剂、微晶石蜡、石蜡油，混炼至140°C排胶;停放8小时后再次投入密 炼机混炼至60 °C，加入促进剂CZ、促进剂DM、硫磺，低速混炼至95 °C排胶压片，停放24小时后 领用；
[0014] 二、压延成型
[0015] (1)、粘合橡胶停放24小时后，经冷喂料挤出机滤胶、热炼，在四棍压延机把直径直 炜复合芳纶帆布、抗冲击防撕裂缓冲层二面压力贴胶;贴胶压力适当加大，提高胶料对骨架 的渗透程度；
[0016] (2)、贴胶后的直径直炜复合芳纶帆布、抗冲击防撕裂缓冲层复合;使用覆盖胶料 挤出边胶，复合好的带芯二面贴边胶，停放4~8小时贴合覆盖胶；
[0017] (3)、覆盖胶经冷喂料挤出机滤胶和充分热炼后，在压延机上调整到需要的覆盖胶 厚度，成型好的带芯在压延机上直接贴合上、下覆盖橡胶，停放8小时后硫化；
[0018] 三、硫化
[0019] 带胚不需拉伸上锅硫化，硫化条件是：硫化温度142~145 °C，硫化压力3.0~ 3.5MPa;带胚装锅后，先打满高压预热2~3分钟，落锅排气，再打满高压正常硫化，硫化时间 (min) =20+1 · 1 X 带厚(mm)。
[0020] 本发明的高耐磨抗冲击芳纶芯输送带及其生产工艺，其有益效果表现在：
[0021] (1)、使用芳纶、尼龙66复合线绳为经向受力线的直径直炜芳纶帆布为骨架，骨架 层上下设置直纹或斜纹尼龙66帘子布抗冲击防撕裂缓冲层，外加高耐磨抗冲击覆盖胶，骨 架层同缓冲层间、缓冲层同覆盖胶间通过粘合橡胶粘贴，硫化后粘合成一个整体，适宜于高 耐磨、抗冲击要求的应用需求。复合线绳的弹性性能更好，可以提高抗物料冲击性能。抗冲 击防撕裂缓冲层可以进一步提高胶带的抗冲击性能，同时可起到防撕裂效果。覆盖胶层耐 磨抗冲击，通过添加芳纶短切纤维增加覆盖胶的耐切割性能。整体耐磨抗冲击性能加强，同 时具有更好的抗疲劳性，适宜的伸长率，受控的热收缩率和尺寸稳定性，良好的成槽性能。
[0022] (2)、由于选用了特定的骨架材料，带体柔软度适当，抗冲击能力增强。增加抗冲击 防撕裂缓冲层，可满足不同冲击的应用环境抗冲击性能要求。粘合橡胶的粘合力大，对骨架 材料的渗透能力强，动态性能好，保证胶带的整个寿命周期的整体性。
[0023] (3)、覆盖胶料的耐磨抗冲击性能好，通过添加芳纶短纤预分散料，经过压延取向， 覆盖胶的耐切割性能提高，三段混炼配合剂分散均匀性好，胶料强度加大，耐磨性能和耐屈 烧性能提尚。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明的高耐磨抗冲击芳纶芯输送带的结构示意图。
[0025]图1中，1、边胶层，3、上覆盖胶层，4、下覆盖胶层，5、芳纶帆布骨架层，6、抗冲击防 撕裂缓冲层，7、粘合胶层。
【具体实施方式】
[0026]为进一步描述本发明的高耐磨抗冲击芳纶芯输送带及其生产工艺，下面结合附图 对其作进一步说明。
[0027] 实施例1
[0028]图1所示的一种高耐磨抗冲击芳纶芯输送带，由芳纶帆布骨架层5、抗冲击防撕裂 缓冲层6、上覆盖胶层3、下覆盖胶层4以及边胶层1构成，芳纶帆布骨架层5的上侧设置有两 层抗冲击防撕裂缓冲层6，芳纶帆布骨架层5的下侧设置有一层抗冲击防撕裂缓冲层6;芳纶 帆布骨架层5与抗冲击防撕裂缓冲层6之间、相邻抗冲击防撕裂缓冲层6之间、防撕裂缓冲层 6与上下覆盖胶层和边胶层之间通过粘合胶(成型后的输送带结构中即为粘合胶层7)粘合 并经过硫化后形成一整体。
[0029] 实施例2
[0030] 高耐磨抗冲击芳纶输送带规格1250N/mm-1000mm(6+3)，包括有直径直炜芳纶帆 布、抗冲击防撕裂缓冲层