织物总紧度Ez(%)=Ej+Ew-(EjxEw)/100
式中:
Pj—织物的经纱密度(根/10cm);
Pw—织物的纬纱密度(根/cm);
dtex—经(纬)纱线的细度:
以上是在纱线呈圆柱体的情况下求得的,没有考虑到由于经纬纱线在织物中相互挤压而产生变形,因此所得的结果只是近似值。
在计算紧度时,通常经纬纱的紧度小于或等于100%,若大于100%,则说明织物中的纱线有重叠。
由于帆布,更多地采用平纹结构•依然用织物紧度作为主要参数来评价织物结构。
右图为分析不同结构的浸胶帆布后,得到的织物总紧度和经向强度的关系。
可以发现,浸胶帆布的强度和织物的总紧度基本成正相关。
苴中蓝色的数值为EE帆布,而粉红色为EP帆布,从图中可见,EE帆布的经向强度,由于纬纱的模量不同,相同的织物紧度,但EE帆布的强度比EP帆布低3%左右。
因此,利用织物组织结构的变化,减少经纬纱的交织点,从而可以降低织物的紧度,图中织物紧度超过了100%时,强度反而提升,就是由于织物结构变化所致。
2.织物经向卷曲度对输送带性能的影响
提高经向卷曲度可以有效提髙输送带的耐曲绕性能和耐疲劳性能、因此,输送带必须根据布层层数、最小带轮宜径等确泄合理的经向卷曲度。
右上图为高经向卷曲度帆布生产的输送带弯曲后的状况,右下图为低经向卷曲度帆布生产的输送带弯曲后的状况。
显然右下图生产的输送带的使用寿命会大幅度缩短。
输送带的层数和帆布的卷曲度密切相关,如果层数减少,则经向卷曲度也可降低,从而减少输送带的张紧量。
输送带弯曲褶皱的成因分析:
目前多层输送带在实际应用中,常常由于输送带表而起皱造成输送带非工作而橡胶早期剥落,布
层间起鼓脱层,严重时由于计架材料受到压缩力的作用而损坏,造成输送带横向撕裂,在我国,输送带弯曲起皱,长期困惑输送带厂家。
我们首先来分析输送带起皱的原因:
当输送带经过滚筒表面时,多层输送带中处于里层的竹架材料受压缩,外层的件架材料受拉伸,如果外层的竹架材料无法拉伸,长度无法变长,内层骨架材料必须压缩,我们也知逍计架材料几乎是无法压缩使英变短,势必内层的骨架材料起皱。
起皱的程度将与滚筒的直径成反比,与卄架材料的层数和骨架材料的层间距离成正比。
右图是输送带经过滚筒表面时的示意图,那么我们可以计算如下:
输送带如果在滚筒上一周,则外层长度:
2n(R+A),内层长度:
2nR内外层长度差异率:
(2n(R+A)-2nR)/2nR=A/R
假设:
滚筒直径:
<P=400mmR=200mm,如果骨架材料层间厚度为1.2mm,输送带采用5层骨架材料,输送带计架材料的内外层长度差异=5/200=2.5%,这就意味输送带外层骨架材料必须比内层多伸长2.5%,否则,内层必然压缩起皱:
b.如何防止输送带起皱
根据公式△/!
<,我们可以采取以下方式:
1.那么作为输送带制造者,注意控制总层数。
绝对不可通过减薄贴胶厚度,降低层距,即降低△值,会造成层间的缓冲能力降低,更容易出现脱层现象。
2.作为输送带使用者,增加最小滚筒直径R。
3.作为卄架材料生产者,就必须使卄架材料有尽可能低的经向抗拉模量,也就是提高卷曲度,使丹架材料容易伸长变形。
显然,卷曲度越大,经纱弯曲量越大,就像一根直钢丝弯曲成弹簧一样,就变得很容易弯曲,也就具有一左的可压缩性能,同时也容易伸长,因此其实质就是降低了件架材料的初始模量。
经向卷曲度愈大,织物在受力情况下伸长的可能性愈大,意味其经向的抗拉模量降低。
因此多层输送带所采用的计架材料应有较大的经向卷曲度,可以消除输送带弯曲褶皱的现象。
一般说来:
织物中纱线的强度损失将随经向卷曲度的提髙而变大,模疑越髙,损失越大。
所以芳纶必须采用直经直纬结构,采用单层结构,就是为了防止卷曲度提高,带来强度损失
c.经向卷曲度的选择
织物的经向卷曲度主要是由输送带的最小滚筒直径所确定的:
输送带最小滚筒直径包括输送机上张紧轮和转向滚筒,可以按下表进行选择相应的卷曲度。
层间
mm
滚筒直径(mm)
50
100
150
200
300
400
450
500
550
600
650
700
800
2
5.5%
3.5%
3.0%
2.5%
2.0%
2.0%
2.0%
2.0%
2.0%
2.0%
2.0%
2.0%
2.0%
3
10.0%
5.5%
4.0%
3.5%
3.0%
2.0%
2.0%
2.5%
2.0%
2.0%
2.0%
2.0%
2.0%
4
13.5%
7.5%
5.50%
4.5%
3.5%
3.0%
3.0%
2.5%
2.5%
2.5%
2.5%
2.5%
2.5%
5
9.5%
7.0%
5.5%
4.0%
3.5%
3.5%
3.0%
3.0%
3.0%
2.5%
2.5%
2.5%
6
8.0%
6.5%
5.0%
4.0%
3.5%
3.5%
3.0%
3.0%
3.0%
3.0%
3.0%
7
7.5%
5.5%
4.5%
4.0%
4.0%
3.5%
3.5%
3.0%
3.0%
3.0%
8
6.0%
5.0%
4.5%
4.0%
4.0%
4.0%
3.5%
3.5%
3.5%
10
7.5%
6.0%
5.5%
5.0%
5.0%
4.5%
4.5%
4.0%
4.0%
12
9.0%
7.0%
6.5%
6.0%
5.5%
5.0%
5.0%
4.5%
4.5%
D.浸胶帆布的产品品种、规格的命名方式
由于输送带的用途.长度、层数、强度等等差异极大,因而浸胶帆布是不可能用某个单一品种应对不同的需要,和帘子布不同,浸胶帆布是一个差别化极大的产品。
有些厂家,对浸胶帆布的产品品种和规格的命名法则如下:
EP200AC/50-1200:
比如上述命名的含义是:
EP200型帆布,釆用活化丝(A)单浴浸胶工艺,是髙卷曲度(C)帆布,经向卷曲度为5.0%,幅宽为1200mm。
详细的说明见后续章节的说明。
/・浸胶帆布的品种代码:
锦纶浸胶帆布
代号NN表示经纬纱均采用锦纶6的纤维
涤锦浸胶帆布
代号EP表示经纱采用聚酯纤维,纬向采用锦纶66或锦纶6纤维。
聚酯浸胶帆布
代号EE表示经纬纱均采用聚酯纤维。
横向刚性帆布:
代号EM表示经纱采用聚酯纤维,纬纱采用聚酯单丝。
代号NM表示经纱采用锦纶6纤维,而纬纱釆用聚酯单丝。
直经直纬帆布代号E(p)P,英中E表示经纱为聚酯纤维,p表示捆扎纬纱用的经纱为锦纶纤
维,P表示纬纱为锦纶纤维。
2・产品规格:
按输送带成品所需的经向强度等级立义,根据国家标准,采用R10常用优先数系:
分别为63、80、100、125、160、200、250、315、400、500.630、800、1000.1250、1600、2000、2500等。
但国内依然习惯使用非优先系列中的150、300、350等。
幅宽:
分别按输送带的名义幅宽标称,或按用户的订单要求幅宽标称。
3・性能与用途代码:
性能与用途代码是区分帆布的性能与用途所规定的代码,也用于区分帆布所适用的输送带种类以及浸胶工艺。
比如可以用不同字母进行区分:
H:
耐热(HEAT-RESISTANT),
C:
高卷曲度(HIGHCRIMP)
T:
抗撕裂(TEARRESISTANT),
I:
抗冲击(IMPACT-RESISTANT)
0:
耐油(OILRESISTANT)
R:
阻燃(RETARDENT)
L:
轻型结构
G:
髙密度帆布,用于橡胶平带,特別是光而館布的平带用帆布
A:
活化丝单浴浸胶
GD:
管状输送带用浸胶帆布
示例1:
EP2OOH-12OO:
表示产品为EP帆布,用于H耐热(HEAT-RESISTANCE),标称幅宽为1200mm.
4.经向卷曲度或结构代码:
采用数值表示帆布的经向卷曲度:
经向卷曲度是输送带用帆布物理指标中仅次于强度的一个性能指标,直接影响输送带的使用寿命,因此标注该数值的目的,是便于用户生产不同层数、不同性能的输送带时,选择合适的帆布。
注意:
不同的经向卷曲度,可能帆布的F热收缩率也不同,有着较大的性能差异,因此产品不可混用。
采用字母标注时,则表示帆布的结构不同,比如CF表示为破斜纹结构、0X表示为牛津结构等等。
示例1:
EP400T/30-1200
表示强度等级:
400型,用于可撕裂输送带(T),标称幅宽为1200mm,经向卷曲度为3.0%帆布。
E.浸胶帆布的主要产品类别
1.按浸胶方式的分类
根据浸胶方式不同,该系列EE和EP浸胶帆布分为双浴浸胶和活化线单浴浸胶两大系列。
双浴浸胶:
第一浴采用美国杜邦公司的D417浸胶配方:
主要由己内酰胺封闭的异氛酸酯(MDI)、环氧树脂等组成,苴目的是使惰性的聚酯帆布表而,改性成聚氨酯(异包酸酯)的表而,从而大大提髙了纤维表面的活性。
第二浴采用传统的RFL浸胶体系,间苯二酚(R)、甲醛(F)在强碱(NaOH)的催化作用下,反应生成水溶性热固性酚醛,简称RF树脂,和胶乳(L)混聚后用于浸胶帆布。
传统的浸胶胶乳为丁毗(VP)胶乳。
如果有耐油要求,则采用丁腊胶乳(NBR),有阻燃要求,则采用氯丁胶乳(CR),所以可以根据需要,加入不同的胶乳:
耐热的氢化丁腊(HNBR)、氯磺化聚乙烯(CSM)«
该系列产品粘合力高,具有良好的成槽性能、抗冲击性能和抗蠕变伸长变形能力,适合于各种分层输送带。
是应用最为广泛的输送带用浸胶帆布。
产品命名方式:
标准产品不加注任何字母进行区分,比如EP200-1200,表示采用双浴浸胶的标准型EP200型帆布,幅宽1200mm.
单浴浸胶
活化丝单浴浸胶
在聚酯工业丝纺丝时就对纺丝表面进行了一种特殊的油剂处理,其主要成分为可以用酚醛树脂固化的环氧树脂。
因此可以采用传统的RFL浸胶体系,利用其中的RF酚醛树脂和环氧树脂固化反应,实现粘合的目的。
而浸胶所用的胶乳,则可根据橡胶种类,选用相适应的胶乳。
该浸胶体系的优点在于浸胶温度低,纤维的热损失小,强度保持率髙。
纬纱则可以采用锦纶66,也可以采用锦纶6。
该系列产品粘合力高,具有良好的成槽性能、抗冲击性能和抗蠕变伸长变形能力,适合于各种分层输送带。
是应用最为广泛的输送带用浸胶帆布。
产品命名:
加注性能代码A表示,
比如:
EP2OOA-12OO,表示用活化丝生产的标准型EP200型帆布,帆布幅宽为1200mn】。
RP单浴浸胶
白坯帆布不做任何预处理,任浸胶时直接浸渍称作RP浸胶液的胶液,在上述传统的RFL浸胶液中添加40%的RP浸胶液。
该浸胶体系的优点是采用单浴浸胶即可完成和聚酯的粘合,成本较低。
但由于其树脂的含量增加,可导致未来与橡胶粘合时的粘合力下降。
此外此种浸胶方式浸胶后,浸胶帆布特別容易吸水,也将影响粘合力,这种浸胶方式,并不十分适合南方潮湿环境。
2.按产品种类分类
-EP浸胶帆布系列:
在产品性能上,EP帆布主要分为下述4类产品:
高强EP系列:
髙强低克重髙性能EP帆布的特点在于其经向强度高,平方米干重低,但干热收缩大、以及经向卷曲度低,耐曲绕性能差。
适合输送机滚简直径大,或输送带层数较小的场合,而且由于帆布的热收缩率较大,因此硫化时,特别是宽幅硫化时,输送带容易出现"纵浪”等缺陷。
不建议用户在4层以上以及带轮直径特别是张紧带轮前后的转向滚轮较小、以及输送带有弯曲的凹凸弧形段的情况下,使用该系列帆布,我们建议使用下述的高性能EP-C系列浸胶帆布。
高性能EP-C系列
高性能EP帆布的特点在于其经纱卷曲度高、耐曲绕性能好。
其左负荷伸长以及耐蠕变性能大大好于NN帆布,输送带不易跑长,而其耐曲绕性能则大大好于EP帆布,特别适合输送带滚筒直径小,或输送带层数较多的场合,而且由于帆布的热收缩率较小,因此硫化时,帆布的热尺寸稳定性好,特别是宽幅硫化时,输送带不会岀现“纵浪”等缺陷,是与国际水平接轨的EP帆布。
浸胶方式既可以采用双浴浸胶,也可以采用单浴浸胶。
产品命划为:
EP200AC-1200,表示采用活化线单浴浸胶的标准型EP200高性能帆布,幅宽为1200mmc
低克重EP・L系列
该系列是一种非常规的浸胶帆布,卷曲度非常低,因而提高了帆布的强度。
适合采用该系列帆布生产2-3层的输送带,而且底胶厚度不低于2mm。
克重低,意味经纱的实际用纱量较低,理论上而言其实际强度肯泄普通帆布低。
在输送带成型过程中的任何张力差异,均可能造成最终成品输送带的全厚度拉伸强度的降低。
奇密度EP・G系列
该系列浸胶帆布,是一种织物经纬纱密度很髙的产品,适用于生产薄型的输送带,特别是没有下覆盖胶的平带。
产品具有卷曲度高,耐曲绕性能好,特別是硫化时不易渗胶的优点。
同时也适用于生产层数较多或输送机滚筒直径较小的输送带。
由于卷曲度髙,织物密度高,织物的强度将有所下降,克重因而也将提高。
-EE系列浸胶帆布
EE系列浸胶帆布,由于纬纱的强度髙,模量髙,伸长小等特性,会影响输送带的成槽性。
在产品分类上,我们同样有与EP帆布相同的分类,由于EE帆布的耐曲绕性能大大低于同类的EP帆布,会造成输送带的品质严重下降,所以不宜使用低卷曲度的EE帆布生产多层输送带。
。
此外由于纬纱模量和刚度的影响,如果增加了经纱卷曲度,那么同样结构的EE帆布,其经向强度会比EP帆布低5%-10%,随着帆布等级的提高,EE帆布的强度会有明显的下降。
因而,髙等级EE浸胶帆布,要保证强度与EP帆布相一致,克重会提高10-20%。
此时的EE帆布,将变得不再经济合理。
高性能EE-C系列
高性能EE-C帆布的特点与髙性能EP-C帆布相仿,也是一种低收缩、高卷曲度的浸胶帆布,综合性能好于普通的EP帆布,但由于纬纱采用了高伸长、低模量的聚酯长丝,因此成槽性略逊于高性能的EP帆布。
当用户生产宽幅输送带,和成槽度要求不髙的场合,采用髙性能EE帆布,可以大幅度降低骨架材料的成本。
原则上EE-C高性能帆布采用活化纟幺单浴浸胶。
注意:
我们不建议用户在大成槽角度的输送带和窄幅输送带上使用EE系列帆布。
EE200H-1200,表示采用活化丝双浴浸胶的EE200耐高温帆布,幅宽为1200mm»
EE200AC-1200,表示采用活化丝单浴浸胶的EE200髙性能帆布,幅宽为1200mm.
-NN系列帆布
NN帆布具有耐疲劳性能好的特点,因此在输送距离短、滚筒直径小的场合,应用更为普遍。
-特重型浸胶帆布系列
传动带的骨架材料发展过程是从采用多层结构的帘子布,发展到单层的线绳结构,并且已经实现聚酯化。
而输送带的发展趋势也如传动带一样,减层和聚酯化。
为此我们针对性地开发了多种结构的重型帆布:
直经直纬E(P)P系列:
E(p)P直经直纬浸胶EP帆布:
由于输送带的经纬向纱线均为伸直状态,而且经向的强度理论上可以达到25OON/mm以上,但一般在1500N/mm,因此,特别适合于长距离的输送,以及抗冲击要求
髙的场合。
P(P)P直经直纬浸胶锦纶帆布:
经纬纱的伸直状态,特别是纬纱出于伸直状态,从而大幅度提髙了输送带的抗冲击性能,是采矿场用输送带优先采用的一种抗冲击浸胶帆布。
注意:
E(p)P帆布,由于经纱没有卷曲度,所以通过小滚筒能力差,因此输送带的层数绝对不能超过2层,同时要注意输送带用户的最小滚简直径。
双层结构系列:
纬二重结构:
在设计上,与整芯带的设计思路相类似,就是将两层帆布合并成一层,从而大幅度提高输送带的强度。
但帆布的柔软性以及成槽性大大好于直经直纬帆布。
而且纬纱的强度提髙,纬密的增加,采用机械扣接的结头强度也得到大幅度提高,因此产品更适合于生产煤矿井下用的叠层阻燃输送带。