国标应用MK-V型热收缩仪对纤维材料热收缩性的试验研究

1、12 第一届全国橡胶工业用织物和骨架材料技术研讨会论文集应用MKv型热收缩仪对纤维材料 热收缩性的试验研究刘燕生1。潘革1，段文亮2，朱瑞英2，(1北京首创轮胎北京l096；2中国神马集团有限责任公司。河南平顶山467000)摘要：介绍了英国T铝th公司生产的MKv型热收蜻仪的根本特性以厦在轮胎纤维材料的入厂检验、纤维材料的覆腔工艺确定及纤维材料热性能研究等方面的应用。指出MKv型热收缩仪是一种多用途的仪器，操作简单、宴用性强可广琵用于对多种不同种类纱线的热性能测定。关键调：热收缩仪；纤维；热性能MKv型热收缩仪是由英国Testite公司 结果除了可以由屏幕显示还可由设备自带的内 生产的，被广

2、泛应用于对多种不同种类纱线的 部小型打印机打出准确的结果图形和数据。该 热性能测定。例如：单股金属丝、尼龙、聚酯和仪器测试精度高、试验误差小，有效地减少了人 棉线等纤维。本文介绍了MKv型热收缩仪 为的误差。 的根本性能以及应用情况以供有关厂商和有北京首创轮胎使用用此仪器多 关技术人员参考。 年主要是对子午线轮胎的改性尼龙66帘线进行入厂检验，测其热收缩率和热收缩力，同时对1热收缩仪的根本特性轮胎用尼龙6帘线和聚酯帘线等也做了有关的 Testite公司生产的MKv型热收缩仪最测试和研究。初是用来检测轮胎帘线在不同温度下的收缩情 况。它安装有专门设计的加热元件。为两隔热2轮胎纤维材料的人厂检验

3、板之间整个空气层的加热温度均匀一致提供了在2000年由中国神马集团有限责任公司 保障。随着科技的开展，该仪器也进行了改良， 负责起草的“尼龙66浸胶帘子布标准征求意 增加了一些控制单元，并可与计算机连接，为较 见稿中，规定了尼龙66浸胶帘子布热收缩率有 大的记录仪提供输出。该仪器操作简单，实用 两种检测方法【1。一种是采用MKv型热收缩 性强。现在已被广泛应用于对多种不同种类纱 仪进行检测。实验条件为：检测温度160； 线的热性能测定，即测定给定温度下的热收缩 检测时间2min；预加张力 (05005) 率初值(指在试验温度下帘线产生的收缩率 cNtex；测量尼龙66浸胶帘子布热收缩率 值)、

4、残值(指在离开试验温度回到室温下帘线 初值为帘子布热收缩率。另一种检测方法是烘 产生的永久的收缩率值)和热收缩力值(指在试 箱法，实验条件为：检测温度 150；检测 验温度下使帘线长度保持不变而需要的力)。 时间30min；预加张力(05005)MKv型热收缩仪采用接触方式输入测试 cNtex_1；测量尼龙66浸胶帘子布热收缩率 要求的时间、测量值范围和打印要求等条件。 残值为帘子布热收缩率。比拟两种方法可以看 试验温度范围 20250；偏差 O25 出，采用烘箱法费时费力，而仪器法那么减小了人；收缩率的测试范围 一5+325；计 为因素对试验数据的影响。 时器的设定范围0999 min；收缩

5、力的设定 在国标修订过程中为确定两种试验方法 范围025 N或0100 N。热收缩率的测定 数据之间的相关性组织了专题研究，选择一段刘燕生等应用MKV型热收缩仪对纤维材料热收缩性的试验研究时间内连续生产的帘线进行试验和分析。自 时有特殊要求而不采用标准的预加张力。因此1998年8月8日至10月15日，检测了研究了预椰张力的大小对尼龙66帘线热收缩930dtex2，1400dtex2，1400dte)【3，1870dte】【率初值的影响。采用仪器法(实验条件为1602和2100dtex2等规格品种的帘线，每个品种 2 min)在不同预加张力下对尼龙66帘线 均测试了31批总数据达11 690个。

6、根本消除 热收缩率初值测试的结果见图2。从图2可看 了偶然因素的影响并对这些数据进行了统计分出，仪器法测试的帘线的热收缩率初值与预加 析，得到了一系列有实际指导意义的数据。轮 张力有着密切的关系，在试验范围内，随着预加 胎厂家最常用的3种不同尼龙66帘线采用仪张力的增大帘线的热收缩率初值呈线性下降。 器法和烘箱法测试的统计结果见图1。从图l因此，只要生产厂家和使用厂家协调一致采用 可以看出，这两种不同的方法对帘线的测试结 同样的测试条件，就会取得一致的测试结果。 果极为相近，帘线的使用厂家在入厂检验中不会固采用不同的方法而出现问题。掌爵 姗#?希静 螺 擎?张力g图2不同预加张力对尼龙“帘线

7、热收缩率初值的影响帘线规格11400dt强2；2一1870d【e“2圉1不同测试方法对尼龙“帘线热收缩率的影响 由于在仪器法测试的过程中按照标准采用1一烘葙法；2一仪器法 1602 min的试验条件，因此研究试验时间 在对不同帘线采用仪器法和烘箱法测试的对尼龙帘线热收缩率初值和残值的影响。时间 过程中按照标准采用预加张力为05005对1870dtex2规格尼龙6和尼龙66帘子布的cNtex。由于有些轮胎厂家使用仪器法测试 热收缩率的影响见图3。时间min图3不同时间对1870dte2尼龙帘子布热收缩牢的影响1一尼龙66；2一尼龙614 第一届全国橡胶工业用织物和骨架材料技术研讨会论文集从图3可

8、以看出，对于1870dtex2规格尼 的热收缩力，单根尼龙帘线的热收缩力乘以整 龙6或尼龙66帘子布，试验开始时收缩率急剧 幅帘线的根数，即为总的收缩力。设定的压延 变化当到达1 min后根本平衡，也就是说采用 张力要大于总的收缩力。2 min的试验时间完全可以表征尼龙帘线的热 不同温度条件对1870dte】(2尼龙6和尼 收缩率初值；尼龙帘线离开试验温度回到室温 龙66帘线热收缩力的影响见图4。从图4可 时。产生的永久变形在02 min内即可到达平 以看出同规格帘线尼龙6比尼龙66的热收缩 衡状态。所以选择05 min的试验条件完全可 力大。在试验温度范围内随着温度的上升尼 以表征尼龙帘线的

9、热收缩率残值的特性。对轮 龙帘线的热收缩力几乎呈线性上升。 胎用的其它常用规格尼龙6和尼龙66帘线的测试，所得结果与图3是一致的。 从图3还可以看出，尼龙6和尼龙66的热收缩率初值和残值是不同的。尼龙66比尼龙6的热收缩率初值小约40，热收缩率残值小 约50，这说明尼龙66比尼龙6帘线的热尺 寸稳定性好。在美国材料测试协会的AsTM D 4974标 准中也规定了使用此类热收缩仪对纤维材料进行热收缩测定的方法。 掘度囝4不同温度对1870dte“2尼龙帘子布3尼龙帘线压延覆胶工艺确实定 热收缩力的影响尼龙帘线是热敏感型的材料。在不同的温1一尼龙66；2一尼龙6 度下，热收缩率和热收缩力是不同的。

10、提高尼几种常用规格的改性尼龙66帘线热收缩 龙帘线压延张力有利于减薄覆胶帘线，节省原力随温度变化的曲线见图5。从图5可以看材料，提高帘线定伸应力和尺寸稳定性以及改 出，随着帘线旦数的增加，其热收缩力曲线呈线善轮胎性能，国内许多人都对此进行过研性上升。尼龙帘线是热敏感型材料，通过试验 究【2“。在确定尼龙帘线压延覆胶工艺时，要可知温度与热收缩力之间是相关的。“工艺 保证帘线在压延过程中不产生收缩(或略有伸 100条中规定了各种常用帘线在(1105) 条件下的压延张力【4J，由于各个厂家的设备不长)，否那么帘线的强伸曲线将会改变定伸应力下降。因此在整个压延过程中对帘线的张力的 控制是非常重要的，张

11、力是尼龙帘线压延工艺 中很重要的参数之一。为了到达上述目的，应 使压延张力大于帘线的热收缩力。尼龙帘线压延张力确实定一般有两种方 法它们是相互补充的。一种是根据压延前后 帘线的长度变化确定其张力，即通过试验测量 覆胶前帘线的长度并与覆胶后帘线的长度相比 较假设帘线收缩那么说明压延张力缺乏。以200 m每轴的覆胶帘线为例一般覆胶后帘线应拉长l m左右，即拉伸率为0308，这种圈5不同温度对各种改性尼龙66帘子布条件下的压延张力设定是比拟适宜的。另一种 热收缩力的影响方法是测量压延温度条件下单根尼龙帘线产生 1700dte2；2940dtex2；31400dtex2；4_dtcx3刘燕生等应用MK

12、v型热收缩仪对纤维材料热收缩性的试验研究15同假设采用低于此温度条件压延同规格帘线应 选择低于“工艺100条规定的张力条件；假设采 用高于此温度条件压延同规格帘线应选择高于 “工艺100条规定的张力条件。4纤维材料热性能研究 采用热收缩仪对几种不同的纤维材料的热性能进行了研究。不同温度条件下对1870dtex2尼龙6和尼龙66帘线热收缩率初 值的影响见图6。从图6可以看出。在试验温度范围内尼龙帘线的热收缩率随着温度的提高宙7 120不同时间对1870de“2尼龙帘线 而相应地提高。无论是在压延温度、硫化温度 热收缩力的影响 下。还是在使用温度下，尼龙66的热收缩率初1一尼龙66；2一尼龙6值比

13、尼龙6小。即尼龙66的尺寸稳定性比尼龙对普通型和高模低缩型聚酯帘线的热性能6好。也进行了研究，测试了在不同温度条件下帘线的热收缩率初值、残值和热收缩力的变化，同时研究了不同受热时间对聚酯帘线热性能的影 响，得到了一系列有指导意义的数据。母哥船s结语掣综上所述MKv型热收缩仪是一种多用途的仪器，操作简单、实用性强，广泛应用于对 多种不同种类纱线的热性能测定。它适合于轮 胎纤维材料的生产和使用厂家进行出厂及入厂图6不同温度对1870dtex2尼龙帘线 检验、确定轮胎纤维材料的覆胶工艺和纤维材热收缩率初值的影响 料热性能研究等方面的应用。l一尼龙66；2一尼龙6在120温度下，不同试验时间对热收缩参考文献： 力的影响见图7。从图7可以看出，尼龙帘线1“尼龙66漫胶帘子布标准征求意见稿20年 对试验时