专利名称：有机纤维帘线的改性方法
技术领域：
本发明涉及有机纤维帘线的改性方法(以下也简称为“改性方法”)，详细来说，本 发明涉及与干燥工序的改良有关的有机纤维帘线的改性方法，所述干燥工序用于对浸渍过 的有机纤维帘线进行干燥。
背景技术：
一直以来，将有机纤维帘线在间苯二酚·福尔马林·橡胶胶乳(RFL)液等粘接剂 液中浸渍之后，使用热风作为载热体实施干燥和热处理来进行改性，赋予有机纤维帘线作 为轮胎用的所期望的物性和与橡胶的粘接性。另外，还提出了在上述干燥工序中应用微波来以短时间高效率地对粘接剂浸渍帘 线进行干燥的技术(专利文献1)、在上述干燥工序中应用远红外线的技术(专利文献2)。专利文献1 日本特开2006-307365号公报(权利要求书等)专利文献2 日本特开2007-186825号公报(权利要求书等)
发明内容
发明要解决的问题如以往那样，在上述有机纤维帘线的改性工序中仅使用热风作为载热体时，由于 使用热导率低的空气，因此需要提高干燥效率。另外，为了提高生产率而使干燥炉中的有机 纤维帘线的输送方向的长度增加时，会导致改性装置大型化，因此产生空间和成本增加的 问题。另一方面，干燥工序中仅使用微波时，干燥处理时间(微波的照射时间)在10秒 钟以下，时间极短，因此可高效率地进行处理。然而从另一方面来看，照射时间的些许变化 会导致有机纤维帘线的含水率大为变化，有可能难以稳定地进行高品质的改性，另外，帘线 自身也有可能被高能量的微波异常加热而熔融。另外，使用远红外线时，可容易地使干燥工序后的有机纤维帘线的含水率为最佳 值，可稳定且高品质地对有机纤维帘线进行改性。然而该情况下，虽然可实现高于使用热风 时的处理能力，但并不充分，需要实现一种通过更大幅度的高效率化可谋求处理速度的高 速化的技术。在此，本发明的目的在于，解决上述问题，提供可稳定且高品质地对有机纤维帘线 进行改性、且可实现比以往更高效率化的有机纤维帘线的改性方法。用于解决问题的方案本发明人等为了解决上述问题而进行了深入的研究，结果发现，通过在浸渍处理 后的干燥工序中对有机纤维帘线连续进行微波照射和远红外线照射可解决上述问题，从而 完成了本发明。S卩，本发明的有机纤维帘线的改性方法包括如下工序在粘接剂中浸渍由有机纤 维捻成的轮胎补强用有机纤维帘线的浸渍工序；对浸渍过的该有机纤维帘线进行干燥的干燥工序；和对干燥过的该有机纤维帘线进行改性的热处理工序；其特征在于，前述干燥工序中，对浸渍过的前述有机纤维帘线连续照射微波和远 红外线。在本发明中，前述微波的照射时间优选为1. 5 3. 5秒钟，前述远红外线的照射时 间优选为6 15秒钟。另外，在本发明中，前述微波的照射输出功率优选为1. 5 7. 5kW/m，前述远红外 线的照射输出功率优选为16 48kW/m。在本发明中，前述有机纤维帘线的水分率优选为0. 1 4. 0 %，优选对1 250根 作为前述有机纤维帘线的没有纬线的单根帘线同时进行改性。发明的效果根据本发明，通过上述构成可实现可稳定且高品质地对有机纤维帘线进行改性并 且可谋求比以往更高效率化的有机纤维帘线的改性方法。
具体实施例方式下面，详细说明本发明的具体实施方式
。本发明是由有机纤维捻成的轮胎补强用有机纤维帘线的改性方法，该方法包括如 下工序在粘接剂中浸渍有机纤维帘线的浸渍工序；对浸渍过的有机纤维帘线进行干燥的 干燥工序；和对干燥过的有机纤维帘线进行改性的热处理工序。在本发明中，在上述干燥工序中，对浸渍过的有机纤维帘线连续进行微波照射和 远红外线照射。对有机纤维帘线进行微波照射后，连续进行远红外线照射，从而可稳定且高 品质地进行改性，并且可实现高于以往的高效率化。在此，作为微波的照射条件，只要可从浸渍过的有机纤维帘线中将水分蒸发至某 一程度，则没有特别的限定，可根据期望来设定。例如，可基于每单位时间干燥处理的水分 量来适当选定微波输出功率。另外，在干燥时，为了提高干燥效率，优选组合使用热风或暖 风的发生装置将水蒸气排出到装置外部，以使干燥炉内不会由于伴随蒸发产生的水蒸气而 成过饱和状态。作为所述微波的照射条件，结合可获得本发明所期望的效果的适当的照射时间进 行照射，例如，微波的照射时间优选为1. 5 3. 5秒钟，另外，微波的照射输出功率优选为 1. 5 7. 5kW/m。微波的照射量过多时，帘线的温度急剧上升，有可能导致由帘线的熔融引 起的帘线断裂，另一方面，微波的照射量过少时，有可能无法获得所期望的效果，是不优选 的。另外，对于远红外线的照射条件，只要可使水分从微波照射后的有机纤维帘线中 充分蒸发就没有特别的限定，可根据期望进行设定。例如，可基于每单位时间干燥处理的水 分量来适当选定远红外线输出功率。另外，在干燥时，为了将热处理炉内加温至规定温度、 且使温度分布均勻化来提高热效率，优选组合使用风扇来使空气循环。进而，适宜对热处理 炉内进行强制热风循环，通过炉内温度控制远红外线输出功率。作为所述远红外线的照射条件，结合可获得本发明所期望的效果的适当的照射时 间进行照射，例如，远红外线的照射时间优选为6 15秒钟，另外，远红外线的照射输出功 率优选为16 48kW/m。远红外线的照射量过多时，有可能无法均勻地形成帘线表面的粘接层，由于急剧干燥导致浸渍渣滓大量产生，另一方面，远红外线的照射量过少时，有可能无 法获得所期望的效果，是不优选的。作为微波与远红外线的照射条件的组合，具体来说，例如可以是以4. 5kW/m输出 功率进行1. 5 3. 5秒钟的微波照射之后，以48kW/m输出功率进行6 15秒钟的远红外 线照射。干燥工序中的微波照射不充分时，会发生由干燥不足导致的装置内污染、粘接力降 低，远红外线照射不充分时，水分率会变高，都是不优选的。通过平衡良好地使用微波和远 红外线的照射，可获得本发明所期望的效果。在本发明的改性方法中，对于已浸渍的有机纤维帘线的干燥工序，只要满足上述 条件即可，由此可获得所期望的效果，对于除干燥工序以外的各工序，可按照常法适当实 施。例如，在浸渍工序中，优选对通过浸渍而附着到有机纤维帘线上的粘接剂进行抽 吸，将粘接剂的附着量调整为一定量。具体来说，在浸渍设备中设置真空装置，对浸渍后的 有机纤维帘线表面进行抽吸，将过量附着的粘接剂除去，从而进行附着量的控制。这样，通 过在浸渍工序中使有机纤维帘线上总是附着有一定量的粘接剂，可防止其后的干燥工序中 的局部的干燥不良、由热干燥引起的帘线的熔融所导致的帘线断裂、热处理工序中产生处 理不均勻等。特别是在单根帘线的浸渍处理时，由于存在附着量过多的倾向，因此进行使用 真空装置的控制是更为有效的。另外，在本发明中，优选在干燥工序后对干燥后的有机纤维帘线的水分量进行测 定，且使微波输出功率和远红外线输出功率自动变化来控制水分量，由此，可更为有效地 防止干燥不良的产生。这时的水分量的测定可通过在干燥所用的装置的出口上配置市售 的非接触方式的水分率测定装置(例如AdvancedTechnology Corporation的Process moisture meter ST-2200A)来进行。本发明中的改性优选使有机纤维帘线的水分率不低于0. 1%，即，在将有机纤维帘 线的水分率保持为0.1 %以上的状态下进行。若有机纤维帘线变为绝干状态，则帘线自身有 可能吸收微波，使帘线温度上升，导致由帘线的熔融引起的帘线断裂。另外，本发明中的改性优选使有机纤维帘线的水分率不多于4. 0%，S卩，在将有机 纤维帘线的水分率保持为4. 0%以下的状态下进行。水分率多于4. 0%时，以未充分干燥的 状态进入热处理工序，有可能导致热处理炉装置内的污染，另外，帘线表面的粘接的改性有 可能不充分，是不优选的。对于本发明的改性方法，作为有机纤维帘线，与帘状的织物相比，对没有纬线的单 根帘线进行改性时更为有效，根据本发明，例如，可对1 250根左右的单根帘线同时进行 改性。此外，在本发明中，作为称为处理对象的有机纤维帘线，并没有特别的限定，可适 用各种物质。作为该纤维材料，例如，尼龙、芳纶(aramid)等聚酰胺、聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯、人造丝、聚酮、维尼纶等可用于轮胎补强用的 捻帘线全部可适用。实施例下面，用实施例来进一步详细说明本发明。在改性处理设备中，以下，分别应用下述表1和2中所示的处理条件进行有机纤
5维帘线的改性处理，所述改性处理设备具备用于在粘接剂中浸渍有机纤维帘线的浸渍槽； 用于对浸渍过的有机纤维帘线进行干燥的干燥炉A、B ；和用于对干燥过的有机纤维帘线 进行改性的热处理炉A、B。作为有机纤维帘线，材质聚对苯二甲酸乙二醇酯，原线纤度 1670dtex，捻根数2根，终捻数X初捻数39回/IOcmX 39回/IOcm ；为了获得明确的结 果，在实施该试验前，预先使用环氧化合物对有机纤维帘线进行改性处理。另外，使用通常 在轮胎补强用帘线中使用的RFL液作为粘接剂。在干燥炉A中进行基于微波照射的干燥，对有机纤维帘线施加的温度和张力为 1600C X0. 227g/dtex。使用 SHIBAURAMECHATRONICS CORPORATION 制造的 TMG-490C (水冷 式、波长2450MHz、输出功率1. 5 7. 5kff/m)作为微波发生装置。另外，在干燥炉B中进行 基于远红外线照射的干燥，对有机纤维帘线施加的温度和张力为160°C X0. 227g/dtex0使 用输出功率为16 48kW/m的远红外加热器。另外，在热处理炉A、B中，对有机纤维帘线施加的温度和张力为240°C X0. 227g/
dtexo对按照各实施例和比较例的条件进行了改性的有机纤维帘线，如下测定总处理时 间、干燥工序中的线的断裂容易程度、水分率、断裂强度、2.02g/dtex(66N)下的拉伸(中间 伸长率)、热收缩率和粘接力。其结果一并示于下述表1和2中。〈总处理时间〉总处理时间是以比较例2作为100，将干燥工序和热处理工序所需要的处理时间 的总和用指数来表示的值，数值越小表示处理效率越高。<干燥工序中的线的断裂容易程度>干燥工序中的线的断裂容易程度如下评价以一次所处理的单根帘线的总数作为 100，将浸渍处理中产生的线断裂根数和浸渍处理后发现的即将断裂的线的根数的总和以 指数表示的值。数值越小，结果越良好。〈水分率〉水分率如下测定从经过了干燥工序的有机纤维帘线中取出约3g作为试样，使用 岛津制作所制造的电子湿度计将温度设定为300°C对该试样进行测定。〈断裂强度和中间伸长率〉断裂强度和中间伸长率分别根据JISL 1017，使用岛津制作所制造的自动绘图仪 进行测定。此外，改性前(浸渍处理前)的有机纤维帘线的断裂强度为238N，中间伸长率为 11. 8%。<热收缩率>对于热收缩率，将改性的有机纤维帘线以施加50g的拉伸载荷的状态在177°C的 烘箱内放置30分钟，测定此时的收缩量，用该收缩量除以原长度再乘以100的值来算出。此 外，改性前的有机纤维帘线的热收缩率为7. 0%。〈粘接力〉粘接力根据拉伸力进行评价，所述拉伸力为将改性的有机纤维帘线埋设在橡胶 中，使其在规定的温度、压力下进行硫化之后，将有机纤维帘线从橡胶中抽出所需要的拉伸 力。以比较例2的拉伸力的值作为100，结果用指数来表示。数值越大，结果越良好。[表 1]
权利要求
一种有机纤维帘线的改性方法，该方法包括如下工序在粘接剂中浸渍由有机纤维捻成的轮胎补强用有机纤维帘线的浸渍工序；对浸渍过的该有机纤维帘线进行干燥的干燥工序；和对干燥过的该有机纤维帘线进行改性的热处理工序；其特征在于，所述干燥工序中，对浸渍过的所述有机纤维帘线连续照射微波和远红外线。
2.根据权利要求1所述的有机纤维帘线的改性方法，所述微波的照射时间为1.5 3. 5秒钟。
3.根据权利要求1所述的有机纤维帘线的改性方法，所述远红外线的照射时间为6 15秒钟。
4.根据权利要求2所述的有机纤维帘线的改性方法，所述远红外线的照射时间为6 15秒钟。
5.根据权利要求2所述的有机纤维帘线的改性方法，所述微波的照射输出功率为 1. 5 7. 5kW/m。
6.根据权利要求4所述的有机纤维帘线的改性方法，所述微波的照射输出功率为 1. 5 7. 5kW/m。
7.根据权利要求3所述的有机纤维帘线的改性方法，所述远红外线的照射输出功率为 16 48kW/m。
8.根据权利要求6所述的有机纤维帘线的改性方法，所述远红外线的照射输出功率为 16 48kW/m。
9.根据权利要求1所述的有机纤维帘线的改性方法，所述有机纤维帘线的水分率为 0. 1 4. 0%。
10.根据权利要求8所述的有机纤维帘线的改性方法，所述有机纤维帘线的水分率为 0. 1 4. 0%。
11.根据权利要求1所述的有机纤维帘线的改性方法，对1 250根作为所述有机纤维 帘线的没有纬线的单根帘线同时进行改性。
12.根据权利要求10所述的有机纤维帘线的改性方法，对1 250根作为所述有机纤 维帘线的没有纬线的单根帘线同时进行改性。
全文摘要
本发明提供可稳定且高品质地对有机纤维帘线进行改性、且可实现比以往更高效率化的有机纤维帘线的改性方法。所述有机纤维帘线的改性方法包括如下工序在粘接剂中浸渍由有机纤维捻成的轮胎补强用有机纤维帘线的浸渍工序；对浸渍过的有机纤维帘线进行干燥的干燥工序；和对干燥过的有机纤维帘线进行改性的热处理工序。干燥工序中，对浸渍过的有机纤维帘线连续照射微波和远红外线。
文档编号D06M23/00GK101960067SQ20098010753
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月27日 优先权日2008年3月3日
发明者森博幸, 藤原正兴 申请人:株式会社普利司通