專利名稱：一種高強度輸送帶及其所使用的滌綸纖維絲織物芯的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高強度輸送帶及其所使用的滌綸纖維絲織物芯領域，特別涉及一種聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維工業絲輸送帶織物芯和使用這種織物芯的輸送帶技術領域。
背景技術：
原化工部輸送帶質量檢驗中心網址發布的有關信息①ISO/FDIS14890(具有橡膠或塑料覆蓋層的普通用途織物芯輸送帶)國際標準中輸送帶層間粘結強度(平均值和最低峰值)1999年版比1987年版進行了大幅度的提高。根據近9年的輸送帶質量抽查結果表明按1999版的國際標準，國內企業產品合格率不高。②國內企業產品跟發達國家大公司產品比，全厚度拉斷強度也小得多。而這兩個質量差距的根本原因就在輸送帶織物芯上。根據《紡織材料學》(姚穆等編.紡織工業出版社出版)、《纖維工學》(日本.纖維機械學會志)、《高分子物理》(潘鑒元等編.廣東科技出版社出版)等有關資料報道聚酯滌綸纖維拉斷強度≥5N/tex，這是其材料優點特性，但斷裂強度與收縮率高低取決于紡絲工藝的控制。查閱化學工業出版社出版的《膠粘劑應用手冊》可知與滌綸完全濕潤液體的表面張力為43達因/厘米，一般只有37.48達因/厘米；滌綸表面含活性基團較少。
發明內容
本發明的目的之一是為了提供一種用于塑料輸送帶的高強度、低收縮、高活性能、有橫向穩定絲的滌綸纖維絲織物芯。
本發明的另一個目的是提供一種用上述滌綸纖維絲織物芯制造的輸送帶。
本發明還有一個目的是提供上述滌綸纖維絲織物芯的制備方法。
本發明所述的滌綸纖維絲織物芯的制備方法包括以下步驟a、將納米級金屬離子稀土跟聚酯樹脂共混捏合，真空干燥后擠出熔融紡絲；b、對上步紡絲成形的纖維進行集束、拉伸、上油和蒸汽箱熱處理等后加工，其中拉伸倍數為3～4.5；上油的油浴溫度為160～200℃，并選用有三官能團的甲基苯基硅樹脂油；蒸汽箱熱處理的溫度為98～102℃；C、對步驟b得到的纖維絲進行上捻、傳經、打緯織造制成輸送帶織物芯，經絲選用纖維線密度Tex10.84～43.5、直徑0.1～0.2mm的長纖復絲，緯絲選用0.3～0.4mm直徑的單絲。
本發明所述的滌綸纖維絲織物芯的制備方法，其中步驟a運用離子聚合物改性原理，在聚酯聚合物中引入鈉、鋅、鉀等金屬離子可產生較大正、負電荷量的離子鍵。本發明選用中科院包頭稀土研究所研制推廣的納米級金屬離子稀土，按1～2phr(聚酯樹脂切片為100phr)的比例跟聚酯樹脂切片粒料共混捏合。根據后步拉伸倍數和需用長纖直徑的特殊性，對噴絲板的孔徑、孔數、長徑比進行了特殊設計，保證穩定狀態下熔融紡絲時每個噴絲孔的極限擠出量。本發明選用的噴絲板的孔徑為0.7～0.8mm，孔數為12～36，長徑比為2～4。
本發明在步驟b根據高聚物的取向機理將集束后的大股絲束經牽伸機進行高倍拉伸，使大分子沿纖維軸向伸直而有序地排列，制得強度高、伸長小的纖維長絲。本發明中頭道拉伸倍數為2～2.5；頭道拉伸后進行油浴加熱上油，選用對絲束具有偶聯作用的油，如有三官能團的甲基苯基硅樹脂油，進一步提高滌綸聚酯纖維表面的活化性能，控制油浴溫度在200～220℃。牽伸油浴加熱上油后再二道拉伸，拉伸倍數為1.5～2，二道拉伸使絲束在較高溫度下再次拉伸，獲得了整鏈取向。
為保持高倍拉伸后的絲束的高強度和低收縮性能，再用蒸汽箱進行熱處理1～3分鐘，使鏈段解取向，消除內部應力，精確控制蒸汽箱溫度在98～102℃。
蒸汽箱熱處理后進行三道拉伸，拉伸倍數為1～1.2。
為了保證和提高織物芯帶基橫向平整度，本發明在步驟c的紡紗階段進行了科學的經緯組織設計，嚴格篩選經絲和緯絲，并根據需要適當調高多臂機的梭口高度。
運用以上方法制備的滌綸纖維絲織物即本發明所述的用于塑料輸送帶的滌綸纖維絲織物芯。
用上述方法制得的滌綸纖維絲織物芯制造的輸送帶即本發明所述的高強度、低收縮的輸送帶。
本發明的有益效果本發明用金屬離子稀土改性的聚酯切片、再加上用甲基苯基硅樹脂油上油使纖維的化學離子鍵力和表面活化性能提高，導致了織物芯與塑料層粘結強度的提高。高倍拉伸工藝和恰當溫度、時間的熱處理生產工藝充分發揮了聚酯纖維高分子取向機理的優點，這樣的力學特性的纖維織物芯是輸送帶較合適的布基芯。織物芯緯紗用橫向穩定絲，提高和保證了輸送帶橫向平整度。
具體實施例方式
將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚酯樹脂切片粒料與中科院包頭稀土研究所研制推廣的納米級鈉鋅金屬離子稀土，按1～2phr(聚酯樹脂切片為100phr)的比例共混捏合，然后真空干燥，選用孔徑為0.7～0.8mm，孔數為12～36，長徑比為2～4的噴絲板擠出噴絲，再卷繞落桶成形。將得到的單絲集束成大股絲束進行頭道拉伸，拉伸倍數為2～2.5，然后選用有三官能團的甲基苯基硅樹脂進行油浴加熱上油，進一步提高滌綸聚酯纖維表面的活化性能。上油時，提高油浴溫度到160～200℃。牽伸油浴加熱上油后再進行二道拉伸，拉伸倍數為1.5～2，二道拉伸使絲束在較高溫度下再次拉伸，獲得了整鏈取向。為保持高倍拉伸后的絲束的高強度和低收縮性能，再用蒸汽箱進行熱處理1～3分鐘，使鏈段解取向，消除內部應力，精確控制蒸汽箱溫度在98～102℃。蒸汽箱熱處理后進行三道拉伸，拉伸倍數為1～1.2。拉伸好的絲束緊張定型后繞盤即可用于制備經紗和緯紗。由于每盤纖維在起盤和收盤時牽伸倍數不穩定、上油不均勻，造成纖維強度、收縮率和活化性能不穩定，所以對繞盤好的纖維復絲復搖上捻，去掉每盤最外圈的5％長度和最里圈的5％長度后穿經、提經，用作經紗；對繞盤好的纖維繞錠，去掉每盤最外圈的5％長度和最里圈的5％長度后打緯，用作緯紗。為了保證和提高織物芯帶基橫向平整度，在紡紗階段嚴格篩選經絲和緯絲，經絲選用纖維線密度Tex10.84～43.5、直徑0.1～0.2mm的長纖復絲，緯絲選用0.3～0.4mm直徑的單絲，并根據需要適當調高多臂機的梭口高度，最后紡織得到的布料即本發明所述的織物芯。
實施例1～4制備方法同上，不同的是實施例1用0.5phr鈉鋅金屬離子稀土改性聚酯、上硅油的纖維，實施例2用1phr鈉鋅金屬離子稀土改性聚酯、上硅油的纖維，實施例3用1.5phr鈉鋅金屬離子稀土改性聚酯、上硅油的纖維，實施例4用2phr鈉鋅金屬離子稀土改性聚酯、上硅油的纖維。
用上海永利帶業制造公司生產的PVC-TPE粘結貼合料(專利申請號為200510024772.X)做涂覆貼合料，在制備的織物芯上涂覆布面打底料和面層料，然后修光或壓花紋制成輸送帶。
用以上實施例制備的織物芯跟對比例的織物芯(原料用未改性的聚酯切片、上油用普通的滌綸長絲旦油的長纖復絲的織物芯)涂覆同樣的PVC-TPE粘結貼合料(上海永利帶業制造公司生產，申請號為200510024772.X)，24小時后進行粘結強度測試，塑料涂覆層與織物芯的粘結強度的數據見表一。
表一
由表一可知，織物芯與塑料層粘結強度得到了很大提高，實施例2提高了16％；實施例3提高了33％，這樣的力學特性的纖維織物芯是輸送帶較合適的布基芯。
對本發明實施例3集束后的大絲束在牽伸機上用1～4.49拉伸比進行了生產試驗，然后對不同拉伸比的纖維進行了物理力學性能測試，數據見表二。
表二
用同樣經緯密度(36/30)的織物一種未用橫向穩定絲、另一種用了橫向絲，涂覆同樣的塑料層，再在同一輸送機上張緊，前者向下凹4mm，后者基本平整。可見織物芯緯紗用橫向穩定絲提高和保證了輸送帶橫向平整度。
權利要求
1.一種輸送帶用滌綸纖維絲織物芯的制備方法，該方法包括以下步驟a、將納米級金屬離子稀土跟聚酯樹脂共混捏合，真空干燥后擠出熔融紡絲；b、對上步紡絲成形的纖維進行集束、拉伸、上油和蒸汽箱熱處理后加工，其中拉伸倍數為3～4.5；上油的油浴溫度為160～200℃，并選用有三官能團的甲基苯基硅樹脂油；蒸汽箱熱處理的溫度為98～102℃；C、對步驟b得到的纖維絲進行上捻、傳經、打緯織造制成輸送帶織物芯，經絲選用纖維線密度Tex10.84～43.5、直徑0.1～0.2mm的長纖復絲，緯絲選用0.3～0.4mm直徑的單絲。
2.如權利要求1所述的輸送帶用滌綸纖維絲織物芯的制備方法，其特征在于納米級金屬離子稀土跟聚酯樹脂按1～2phr的比例共混。
3.如權利要求1所述的輸送帶用滌綸纖維絲織物芯的制備方法，其特征在于熔融紡絲的噴絲板孔徑為0.7～0.8mm，孔數為12～36，長徑比為2～4。
4.如權利要求1所述的輸送帶用滌綸纖維絲織物芯的制備方法，其特征在于步驟b所說的后加工依次是集束、頭道拉伸、牽伸油浴加熱上油、二道拉伸、蒸汽箱熱處理、三道拉伸，再緊張定型。
5.如權利要求4所述的輸送帶用滌綸纖維絲織物芯的制備方法，其特征在于頭道拉伸倍數為2～2.5，二道拉伸倍數為1.5～2，三道拉伸倍數為1～1.2。
6.如權利要求4所述的輸送帶用滌綸纖維絲織物芯的制備方法，其特征在于蒸汽箱熱處理時間為1～3分鐘。
7.權利要求1～6所述的任一輸送帶用滌綸纖維絲織物芯的制備方法所制備的輸送帶用滌綸纖維絲織物芯。
8.一種輸送帶，包括織物芯，其特征在于所用的織物芯為權利要求7所述的織物芯。
全文摘要
本發明涉及PET纖維工業絲輸送帶織物芯和輸送帶技術領域。本發明所述的滌綸纖維絲織物芯的制備方法包括以下步驟a.將納米級金屬離子稀土跟聚酯樹脂共混捏合、真空干燥后擠出熔融紡絲；b.對上步紡絲成形的纖維進行后加工，其中拉伸倍數為3～4.5；上油的油浴溫度為160～200℃，并選用有三官能團的甲基苯基硅樹脂油；蒸汽箱熱處理的溫度為98～102℃。C.對步驟b得到的纖維絲進行上捻、穿經、打緯織造制成輸送帶織物芯，經絲選用纖維線密度Tex10.84～43.5，直徑0.1～0.2mm的長纖復絲，緯絲選用0.3～0.4mm直徑的單絲。用該方法制備的滌綸纖維絲織物芯塑料輸送帶強度高、低收縮。
文檔編號D01D5/08GK1673431SQ200510025049
公開日2005年9月28日 申請日期2005年4月13日 優先權日2005年4月13日
發明者史佩浩, 王亦敏, 陶盛祥, 劉建華 申請人:上海永利帶業制造有限公司