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胶面整芯阻燃输送带与芯层的粘结强度

作者:河北华月输送带  来源:   发布时间:2021-08-20 09:37:34

胶面整芯阻燃输送带与芯层的粘结强度

在橡胶面整芯的输送带系列产品中,由于其性价比高、适应性广、维修更换方便等诸多特点,许多煤矿优先选用作为井下煤炭运输的载体。不利之处在于,有些厂家的产品在使用过程中容易出现覆层和带芯分离的现象,俗称“脱层”或“脱皮”。笔者在多年生产实践和售后服务经验基础上,对胶面整芯、胶芯与胶带胶芯粘合强度的影响因素进行了探讨。影响粘接强度的因素,如塑化温度、芯浸出率、塑化速度、芯率、棉纱质量、覆胶中胶胶比例、覆胶带与带芯之间的温度场等因素进行正交试验,找出影响粘接效果的主要因素,并对可能出现覆盖层的原因进行初步分析。

一、包覆层与芯层结合强度的物理意义。

根据《煤矿织物整芯阻燃输送带》(MT914—2008)的标准,给出了每毫米厚度全层试样在剥皮时所受拉力的定义。换言之,包层与芯层的结合强度主要是测试每毫米包层与芯层之间的剥离阻力。剥皮过程中强力试验机产生的拉力与剥皮过程的阻力为平衡力,方向相反,大小相同。

二、生产过程的影响因素。

通过对粘结强度的检验可以看出,在剥离芯层和芯层表面时,既有包覆层与芯层表面的塑化糊分离,也有芯层表面棉纱与塑化糊分离的现象。对橡胶表面整芯及阻燃输送带的生产工艺进行了分析,指出胶带塑化温度、芯率、塑化速度、芯率、棉纱质量、覆层橡塑比、胶片贴合温度场等工艺条件有关。其中,“胶芯”的塑化温度、塑化速度决定着“胶芯”塑化度、棉纱质量、浸糊量、浸胶时间等因素,决定着“胶芯比”厚度和橡胶种类决定了“胶芯率”与芯层表面PVC塑化糊的融合程度。

胶带的芯塑性程度。

胶面整芯及阻燃输送带的整体使用效果,芯层的塑化度不仅会影响整个芯层的使用效果,还会对包层与芯层的结合强度起重要作用。只有在塑化充分的情况下,芯层中的PVC塑化糊才能与骨架(涤纶丝、尼龙丝和棉纱)结合,从而赋予包覆层与芯层的粘结强度。确认试验在其他影响因素相同的情况下,塑化度越高,结合强度越大。反之,越小。特别要注意的是,带芯“过塑”后,粘接强度会明显降低。

2.夹心的浸糊度。

前文已经叙述过,带芯浸糊量、棉浆含量、棉纱质量等因素决定了带芯浸糊的充分度。其对阻燃性能的影响较大,但对结合力的影响较小,而芯层表面的浸糊量对胶合强度有较大影响。当表面糊量较大时,覆层只能与PVC塑化糊结合,而芯层表面棉纱的粘合效果无法发挥:当表面糊化程度较低时,覆层与棉纱的结合程度下降。试验表明,芯层表面的浸糊量过小或过大都会导致覆层与芯层的结合强度下降。

3.涂层与PVC塑料浆料的芯层融合程度。

不管是塑料面整芯阻燃输送带还是橡胶面整芯阻燃输送带,其骨架均以整体带芯聚氯乙烯糊料塑化而成,其不同之处在于两者的覆盖层材料是塑料胶料和橡塑共混胶料。用PVC粉末为主要原料,加入塑化剂、阻燃剂等配合剂,与芯层表面PVC塑化糊同属一种物质,在分子结构上属于同一物质,粘合效果自然。在一定工艺条件下,将橡胶与塑料、阻燃剂、增塑剂、硫化剂等配合剂混合,在一定的工艺条件下共混,并与聚氯乙烯溶液的相似性直接决定了胶料的溶解度参数与聚氯乙烯的相似程度。当选用类似于PVC溶解度参数(例如NBR)的橡胶(如NBR)时,同时具有良好的共混性,得到的橡塑共混胶料与芯层的融合程度接近塑料胶料。实践和试验结果表明,采用相容性较好的橡胶时,胶层与芯层之间的粘结强度基本上达到塑料表面整芯、阻燃输送带的水平,相容性差的橡胶的粘结强度明显降低。热塑性弹性体是一种介于塑料和橡胶之间的复合材料,与橡胶和塑料具有良好的粘结性能,如橡胶表面型整芯及阻燃输送带覆盖层材料选用橡塑共混的热塑性弹性体,其与芯层结合强度较高。国内一家企业采用此项技术,首当其冲。实现了10N/ram以上覆盖层与芯层的粘结强度达到国际先进水平。这种新技术值得国内同行推广。

4.粘合在盖板与芯层之间的温度场。

膜片与塑化带芯粘结后的温度场,是指当覆层与塑化带芯挤压粘接时的环境温度场。因为塑化带芯表面熔化状态的PVC与覆膜挤压贴合,冷却后粘合效果最好,所以必须提供与其相近的温度场。在国内目前使用的橡胶面整芯阻燃输送带生产工艺中,挤出粘接工艺比传统的硫化粘接工艺有明显的优势。产生这种现象的主要原因是硫化贴胶工艺提供的温度场不能达到使塑化带芯表面PVC熔化状态。若强行提高硫化机的平板温度,与平板直接接触的橡塑共混胶料覆盖层极容易老化、退化。严重者还可能引起提前焦烧,从而使包覆层与芯层间的粘结性能下降。

三、使用过程中的影响因素。

输送带与输送带和芯层之间的动态结合强度受扫地机选择不当、物体撞击、滚筒直径过小等因素的影响。传送距离过短:在单位时间内传送带穿过滚筒的次数增加,导致传送带的曲挠频率增大,使得传送带覆盖层与芯层的粘合性能逐渐降低。清洗机的选配调整不当:输送带与清洗器之间易嵌入矸石等锐物,矸石与移动输送机之间摩擦,输送带覆盖层容易出现局部破损、脱层现象。硬击性:如装载点太大,矸石、钢钎等硬物从高处砸向输送带表面,将严重降低覆层与芯层的粘结强度,撞击处出现脱层。有时候从表面很难观察到,在经过一定的时间运行和曲挠后就会出现出脱层。过小:如果输送辊直径太小,将会加强皮带在使用过程中的曲挠作用,破坏输送带覆盖层与芯层之间的粘合分子结构,造成输送带分层提前形成,从而加速剥离。


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