混合纖維簾線及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種混合纖維簾線及其制造方法，更具體地，涉及一種包括尼龍長絲 和芳族聚酰胺長絲的混合纖維簾線及其制造方法，該簾線具有更均勻的物理性能和更好的 強度以及抗疲勞性，且比傳統(tǒng)混合纖維簾線制作更容易，因此能夠用于制造卓越高效能的 輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002] 纖維簾線，尤其用粘合劑處理的纖維簾線，廣泛地作為加強材料用于橡膠產(chǎn)品 (諸如輪胎、輸送帶、V形帶、軟管等）。纖維簾線可以由尼龍纖維、聚酯纖維和人造絲纖維 等組成。其中用于改善最終橡膠產(chǎn)品性能的重要方法是改善在其中作為增強材料的纖維簾 線的物理性能。
[0003] 隨著汽車性能和路況的改善，駕駛速度變得更高。因此，進行了大量關(guān)于用作輪胎 橡膠的增強材料的輪胎簾線的研宄，以便即使在高速駕駛期間仍保持輪胎的穩(wěn)定性和耐久 性。
[0004] 輪胎簾線基于它們的功能可以分為多個部分，即，用于支撐整個輪胎的胎體部、用 于支撐負載和用于防止當(dāng)高速駕駛時可能引起的任何變形的帶束部，以及用于防止帶束部 任何變形的冠帶層部。隨著由于高速公路條件改善而駕駛速度變得更高，發(fā)生輪胎簾線的 帶束部變形，從而引起路面行車質(zhì)量下降。因此，用于防止帶束部變形的冠帶層部變得更加 重要。
[0005] 現(xiàn)在主要用作冠帶層的材料是尼龍和芳族聚酰胺。尼龍用于大多數(shù)種類的輪胎， 因為相比于其他材料它更便宜且在疲勞前后都具有更高的粘合性。并且，尼龍具有高收縮 應(yīng)力，在高速駕駛期間冠帶需要高收縮應(yīng)力從而有利地支撐帶束簾線。然而，尼龍作為冠帶 層材料在以下方面具有缺陷：由于其低模數(shù)和室溫與高溫之間的高易變性，可能會磨平。
[0006] 芳族聚酰胺是除了尼龍的用于冠帶層的材料之一，幾乎不會產(chǎn)生磨平的問題 (即，長期停車后的輪胎變形），因為盡管具有比尼龍更低的收縮應(yīng)力，但是它具有良好的 蠕變特性和非常高的模數(shù)，并表現(xiàn)出室溫與高溫之間僅僅微小的模數(shù)差異。當(dāng)已用于輪胎 的質(zhì)量對其非常重要的高級輪胎時，由于非常昂貴，此種芳族聚酰胺材料不能作為實用物 質(zhì)用于一般輪胎。另外，由于芳族聚酰胺的高模數(shù)使得輪胎形成和固化過程中難以擴張輪 胎，因此難以將芳族聚酰胺材料用于一般輪胎。其缺點還在于斷裂伸長率太低以至于不能 確保足夠的抗疲勞性，即長期耐久性。
[0007] 為了彌補上述缺陷，已經(jīng)開發(fā)了一種包括尼龍和芳族聚酰胺的混合結(jié)構(gòu)。然而，在 多數(shù)混合結(jié)構(gòu)中，尼龍和芳族聚酰胺初捻紗的初捻數(shù)目與合股線的復(fù)捻數(shù)目彼此不同，這 是因為尼龍與芳族聚酰胺的物理性能具有很大差異。盡管此種結(jié)構(gòu)能夠解決輪胎制造過程 期間的擴張相關(guān)問題和疲勞耐久性問題，但是由于需要用不同的環(huán)捻機或特殊捻機分別制 造不同捻數(shù)目的初捻紗線和合股線，因此具有如低產(chǎn)率、由于其不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的物理性 能高易變性、高缺陷率等等的限制。
[0008] 更具體地說，由于傳統(tǒng)混合纖維簾線包括分別具有不同捻數(shù)目的尼龍和芳族聚酰 胺的初捻紗線，并進一步以不同捻數(shù)目進行復(fù)捻，因此初捻和復(fù)捻的捻數(shù)目不能夠統(tǒng)治地 影響整個混合纖維簾線的物理性能。
[0009] 根據(jù)傳統(tǒng)方法，如圖1示意性地所示，當(dāng)一起復(fù)捻尼龍初捻紗線11和芳族聚酰胺 初捻紗線12形成合股線10時，尼龍初捻紗線11被芳族聚酰胺初捻紗線12覆蓋。因此，當(dāng) 將合股線10浸入粘合溶液之后干燥和熱處理時，合股線10與導(dǎo)引器、輥之間產(chǎn)生顯著的摩 擦力，由此清掃覆蓋尼龍初捻紗線11的芳族聚酰胺初捻紗線12形成一個打環(huán)，和/或尼龍 初捻紗線11收縮引起形狀不均勻。
[0010] 打環(huán)和形狀不均勻使混合纖維簾線的性能不均勻，并引起不良品的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 技術(shù)問題
[0012] 因此，本發(fā)明旨在提供一種能夠防止現(xiàn)有技術(shù)的這些限制和缺點的混合纖維簾線 以及制造該混合纖維簾線的方法。
[0013] 本發(fā)明的一個方面是提供一種包括尼龍長絲和芳族聚酰胺長絲的混合纖維簾線， 其能夠比傳統(tǒng)混合纖維簾線更易于制造，并具有更均勻的物理性能和更好的強度和抗疲勞 性，從而能夠用于制造超高性能輪胎。
[0014] 本發(fā)明的另一個方面是提供一種易于制造包括尼龍長絲和芳族聚酰胺長絲的混 合纖維簾線的方法，其比傳統(tǒng)混合纖維簾線具有更均勻的物理性能和更好的強度和抗疲勞 性，從而能夠用于制造超高性能輪胎。
[0015] 本發(fā)明的其它方面和特點將會部分地在下面的描述中提出，部分地將會根據(jù)下面 的檢查或從發(fā)明的實踐中學(xué)習(xí)而變得對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是顯而易見的。通過在書面 說明書和權(quán)利要求書中特別指明的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點。
[0016] 技術(shù)方案
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種混合纖維簾線，包括：具有第一捻度的尼龍初捻紗 線：以及具有第二捻度的芳族聚酰胺初捻紗線，其中，所述第一捻度與所述第二捻度相同， 以及將所述尼龍初捻紗線和芳族聚酰胺初捻紗線一起復(fù)捻以具有彼此相同的結(jié)構(gòu)。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造混合纖維簾線的方法，該方法包括：第一 步，以第一捻度初捻尼龍長絲以產(chǎn)生尼龍初捻紗線；第二步，以第二捻度初捻芳族聚酰胺長 絲以產(chǎn)生芳族聚酰胺初捻紗線；以及第三步，一起復(fù)捻所述尼龍初捻紗線和芳族聚酰胺初 捻紗線以產(chǎn)生如下形式的合股線：所述尼龍初捻紗線和所述芳族聚酰胺初捻紗線彼此具有 相同結(jié)構(gòu)，其中，所述第一捻度與所述第二捻度相同。
[0019] 應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的上述一般描述和下面詳細描述是典型的和解釋性的，目的在 于提供對如權(quán)利要求的本發(fā)明的進一步解釋。
[0020] 有益效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明，能夠簡化制造混合纖維簾線的過程方法，由于尼龍初捻紗線的捻度 與芳族聚酰胺初捻紗線的捻度相同，能夠使用多種裝置。
[0022] 另外，通過控制加捻過程中分別施加到尼龍初捻紗線和芳族聚酰胺初捻紗線的張 力以使它們具有相同捻度的相同結(jié)構(gòu)，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)比其中芳族聚酰胺初捻紗線覆蓋尼 龍初捻紗線的更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。所以，能夠降低混合纖維簾線的性能可變性和缺陷率，并且能 夠提供對于用于高速駕駛的輪胎的冠帶層有用的改進強度和抗疲勞性的混合纖維簾線。
[0023] 下面將與相關(guān)技術(shù)特征一起更詳細地描述本發(fā)明的其他優(yōu)點。
【附圖說明】
[0024] 包含的附圖用于提供對本發(fā)明的進一步理解，被并入并組成本申請的一部分，示 出了本發(fā)明的實施例，和說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在圖中：
[0025] 圖1示意性地示出了構(gòu)成傳統(tǒng)混合纖維簾線的合股線；以及
[0026] 圖2示意性地示出了構(gòu)成本發(fā)明的混合纖維簾線的合股線。
【具體實施方式】
[0027] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以進行多 種變型、增加和替換。因此，本發(fā)明包括落入如權(quán)利要求所述的和其等同物的本發(fā)明的范圍 的所有替換和變型。
[0028] 通過在逆時針方向（即Z-方向）捻絲可以進行初捻，通過在順時針方向（即S-方 向）一起加捻初捻合股線可以進行復(fù)捻。
[0029] 在這里使用的術(shù)語"合股線"指通過一起復(fù)捻兩個或更多初捻紗線制成的紗線，也 可以稱為原始線。
[0030] 在這里使用的術(shù)語"纖維簾線"指包含粘合劑的合股線，以便能夠直接應(yīng)用于橡膠 產(chǎn)品，也可以稱為"浸漬簾子線"。"纖維簾線"也包括包含粘合劑的織物，其可以通過將織 物與合股線編織然后將織物浸入粘合劑溶液中來制成。
[0031] 在這里使用的術(shù)語"捻度"指每lm的扭轉(zhuǎn)數(shù)，捻度的測量值是TPM (每米扭轉(zhuǎn)）。
[0032] 本發(fā)明的混合纖維簾線包括尼龍長絲和芳族聚酰胺長絲。尼龍初捻紗線與芳族聚 酰胺初捻紗線的重量比為20:80到80:20。
[0033] 本發(fā)明的混合纖維簾線包括2-合股線和涂布在其上的粘合劑，其中，2-合股線通 過以相同捻度分別初捻尼龍長絲和芳族聚酰胺長絲以生產(chǎn)尼龍和芳族聚酰胺初捻紗線，然 后一起復(fù)捻尼龍和芳族聚酰胺初捻紗線。
[0034] 本發(fā)明的混合纖維簾線具有8. 0到15. Og/d的斷裂強度，7 %到15 %的斷裂延伸 率，以及1. 5%到2. 5%的干熱收縮率，斷裂強度與斷裂延伸率根據(jù)ASTM D885測量。
[0035] 根據(jù)