膠管鋼絲增強(qiáng)層的制備方法

那洪東 編譯

（炭黑工業(yè)研究設(shè)計(jì)院, 四川 自貢 643000）

膠管鋼絲增強(qiáng)層的制備方法

那洪東 編譯

（炭黑工業(yè)研究設(shè)計(jì)院, 四川 自貢 643000）

介紹一種可以制止膠管增強(qiáng)層鋼絲加工性降低的方法。

增強(qiáng)層；延遲效果；停放工藝

0 前 言

在高壓膠管中，一般多在膠管的內(nèi)部設(shè)有鋼絲編織層（增強(qiáng)層），為了提高該增強(qiáng)層鋼絲的強(qiáng)度，應(yīng)如圖1所示那樣，將鋼絲母線(xiàn)（6）插進(jìn)拉伸模具（8）中進(jìn)行拉伸加工。

拉伸鋼絲時(shí)，由于鋼絲母線(xiàn)的直徑急劇減小，所以經(jīng)過(guò)拉伸加工后鋼絲（7）中將會(huì)逐漸產(chǎn)生硬化。因此，將此鋼絲在常溫下放置會(huì)加快其硬化的進(jìn)程，強(qiáng)度（剛性）會(huì)隨著時(shí)間的推移而增大。如果待鋼絲的強(qiáng)度（剛性）增大后，再編織增強(qiáng)層，則將鋼絲包卷在內(nèi)橡膠層的外周上時(shí)，由于鋼絲產(chǎn)生了較大的復(fù)原力，所以包卷作業(yè)十分困難。即使能夠包卷，也會(huì)產(chǎn)生和膠管橡膠層粘合不良（加工性）的問(wèn)題。如果鋼絲的加工性降低，則膠管的生產(chǎn)效率也會(huì)降低，同時(shí)，還會(huì)對(duì)膠管的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。

1 膠管的結(jié)構(gòu)

如圖1所示，膠管（1）的結(jié)構(gòu)是，在其內(nèi)橡膠層（2）的外面，依次貼合增強(qiáng)層（3a），中間橡膠層（4），增強(qiáng)層（3b），外橡膠層（5）。增強(qiáng)層（3a，3b）是按照一定的編織角度由單根鋼絲（7）編織而成。鋼絲的外徑應(yīng)在0.2～0.8 mm左右。

圖1 膠管結(jié)構(gòu)示意圖

增強(qiáng)層的層數(shù)不僅限于2層，也有單層或者3層以上的情況。另外，有時(shí)也將鋼絲包卷成螺旋狀，形成增強(qiáng)層。

2 膠管的制造工序

膠管的制造工序如圖2所示，包括將構(gòu)成增強(qiáng)層的鋼絲進(jìn)行拉伸加工的工序，將經(jīng)拉伸加工的鋼絲和其它膠管構(gòu)成部件成型為膠管的工序，以及對(duì)膠管半成品進(jìn)行硫化的工序。

2.1 鋼絲母線(xiàn)的拉伸加工

圖2 膠管制造工序

2.2 冷卻停放

在拉伸加工時(shí)，鋼絲母線(xiàn)的直徑急劇減小，在鋼絲中，由于向著碳原子的位置轉(zhuǎn)移并固定，隨著時(shí)間的推移發(fā)生了硬化，鋼絲的強(qiáng)度（剛性）亦隨之增大。因此，在加工過(guò)程中，設(shè)有冷卻停放工序，即，在將鋼絲母線(xiàn)拉伸加工制成鋼絲至制成增強(qiáng)層之前的這段時(shí)間內(nèi)，將鋼絲置于-15～15 ℃的溫度下冷卻停放。由于該冷卻停放工序可延遲鋼絲的硬化進(jìn)程，因此，也延遲了鋼絲強(qiáng)度（剛性）增大。

在制造鋼絲的工序和成型膠管工序之間還包括了一道停放工序和二道停放工序。所謂一道停放工序，是指在進(jìn)行拉伸加工制造鋼絲的生產(chǎn)車(chē)間里停放制成的鋼絲的工序，以及從該生產(chǎn)車(chē)間把鋼絲輸送到膠管成型車(chē)間的運(yùn)輸工序等。

所謂的二道停放工序是指在膠管成型車(chē)間里停放鋼絲的工序。在某些情況下僅有一道停放工序而沒(méi)有二道停放工序。但有時(shí)也設(shè)置了三道、四道停放工序。但無(wú)論是哪種情況，在該工序中均設(shè)置了冷卻停放過(guò)程。

冷卻停放的溫度范圍應(yīng)為-15～15℃，最好是在-15～5 ℃的溫度范圍內(nèi)停放。如果停放溫度低于-15 ℃，硬化延遲效果不明顯；反之，停放溫度在20 ℃以上，硬化的延遲效果減弱。

為了在鋼絲強(qiáng)度（剛度）提高不太大的條件下，牢固地制成增強(qiáng)層，應(yīng)當(dāng)如下作業(yè)，即，從制成鋼絲之后到使用該鋼絲制作 成增強(qiáng)層之前，有一段等待時(shí)間。從這一等待時(shí)間減去冷卻停放的時(shí)間，所得之差應(yīng)是72 h以下，最好是48 h以下。

冷卻停放可以在可控溫的倉(cāng)庫(kù)（恒溫室）等密閉空間內(nèi)完成。例如，在從制造鋼絲的生產(chǎn)車(chē)間到輸送至膠管成型車(chē)間之前，于運(yùn)送車(chē)輛中進(jìn)行冷卻停放。該運(yùn)送車(chē)輛的貨車(chē)廂應(yīng)為可控溫的密閉空間。

2.3 膠管的成型

12月4日，國(guó)家發(fā)改委等38個(gè)部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán) （專(zhuān)利） 領(lǐng)域嚴(yán)重失信主體開(kāi)展聯(lián)合懲戒的合作備忘錄》?！秱渫洝?指出，聯(lián)合懲戒對(duì)象為知識(shí)產(chǎn)權(quán)（專(zhuān)利）領(lǐng)域嚴(yán)重失信行為的主體實(shí)施者?？绮块T(mén)聯(lián)合懲戒措施則包括：限制政府性資金支持，對(duì)政府性資金申請(qǐng)從嚴(yán)審核，或降低支持力度；限制補(bǔ)貼性資金和社會(huì)保障資金支持；依法限制其作為供應(yīng)商參與政府采購(gòu)活動(dòng)等33條。

膠管半成品的工藝過(guò)程，如圖4所示那樣，在鐵芯（軸）（11）的外面依次貼合內(nèi)橡膠層，增強(qiáng)層（3a）， 中間橡膠層，增強(qiáng)層（3b）以及外橡膠層，各橡膠層均為未硫化橡膠層。

在制備增強(qiáng)層（3a）時(shí)，如圖4所示，編織機(jī)9覆蓋在鐵芯的外面。在編織機(jī)中，配備有纏繞鋼絲的多個(gè)線(xiàn)軸（10）。編織機(jī)的托架以鐵芯的軸心為中心，圍繞鐵芯旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，沿著軸向（長(zhǎng)度方向）使鐵芯移動(dòng)，在內(nèi)橡膠層的外表面，按照規(guī)定的角度編織鋼絲。在制備增強(qiáng)層（3b）時(shí)也采用同樣的方法，將鋼絲按照規(guī)定的角度編織在中間橡膠層（4）的外表面上，增強(qiáng)層為螺旋狀結(jié)構(gòu)。

圖3 鋼絲拉伸加工示意圖

在將鋼絲纏繞在內(nèi)橡膠層的外表面和中間橡膠層的外表面上時(shí)，鋼絲的復(fù)原力還處于比較小的狀態(tài)，容易纏繞作業(yè)。這對(duì)于提高膠管的生產(chǎn)效率是有利的。另外，纏繞的鋼絲的密實(shí)性也得以提高。

2.4 膠管半成品的硫化

在硫化膠管半成品的工序中，可采用硫化裝置（硫化罐）進(jìn)行硫化，由此制成半成品橡膠膠管。由于在以上幾道工序中提高了纏繞鋼絲和內(nèi)橡膠層以及中間橡膠層的密實(shí)性，所以制成的膠管的質(zhì)量也會(huì)得到提高。

圖4 經(jīng)過(guò)拉伸處理的鋼絲形成增強(qiáng)層的工序

3 實(shí) 例[1]

鋼絲的直徑均為0.40 mm，鋼絲的規(guī)格以及拉伸處理后的停放溫度條件如表1所示。制作了16組不同的試驗(yàn)樣品，（實(shí)例1～12、對(duì)照例1～4），并對(duì)各個(gè)鋼絲試樣評(píng)價(jià)了其加工性以及拉斷負(fù)荷，評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示。

表1中的線(xiàn)材72A、82A，分別是碳元素含量為0.72%、0.82%的鋼材。所謂的加工度是指由下式算出的數(shù)值，鋼絲經(jīng)淬火處理后的直徑為D0，拉伸處理后鋼絲的直徑為D1。

加工度的數(shù)值越大，表示在拉伸加工處理中鋼絲母線(xiàn)越容易被拉伸。

3.1 加工性

于經(jīng)過(guò)拉伸加工制成鋼絲試樣（0 h）和制成后（144 h）這2個(gè)時(shí)間段內(nèi)，在鋼絲試樣的下端掛上1 kgf(1 kgf=9.806 N)的重錘，在外徑為14 mm的膠管上緊密地纏繞上鋼絲試樣。然后，將膠管反轉(zhuǎn)，將鋼絲試樣從膠管上脫下后，取下重錘時(shí)鋼絲試樣成了環(huán)狀，測(cè)定該環(huán)狀的直徑。直徑數(shù)值越小，表示加工性越好。

3.2 拉斷負(fù)荷

在拉伸加工制成鋼絲試樣之際（0 h）和制成后24 h、72 h、144 h的4個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，測(cè)定其拉斷負(fù)荷。表1中的變化率是指在制成鋼絲試樣之際（0 h）和制成后144 h的2個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的拉斷負(fù)荷的變化情況。

表1 鋼絲規(guī)格及拉伸處理后的停放溫度條件

從表1中的數(shù)據(jù)可知，試樣（經(jīng)拉伸處理過(guò)的鋼絲）的停放溫度為25 ℃時(shí)，硬化不能再延遲，加工性降低；而停放溫度為15 ℃、0 ℃、-15 ℃時(shí)，硬化可以延遲，可以制止加工 性降低。

[1] 加山和義. ゴムホースの製造方法:日本, 2011196402[P].2010-03-17.

[責(zé)任編輯：鄒瑾芬]

"CHINAPLAS2014國(guó)際橡塑展"引爆上海匯聚世界頂尖科技開(kāi)拓業(yè)界新視野

作為亞洲第一、全球第二大的第二十八屆中國(guó)國(guó)際塑料橡膠工業(yè)展覽會(huì)(下稱(chēng)CHINAPLAS 2014 國(guó)際橡塑展)，于4月23日在上海新國(guó)際博覽中心盛大開(kāi)幕。來(lái)自世界各地的3 000多家參展商參與此盛會(huì)，展示世界前沿的橡塑技術(shù)，為制造業(yè)打造一個(gè)國(guó)際性的商貿(mào)及技術(shù)交流平臺(tái)，給企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力帶來(lái)新的契機(jī)。

今年的展覽總面積近230 000平方米，再一次刷新歷屆紀(jì)錄?，F(xiàn)場(chǎng)展出的3 200多臺(tái)橡塑機(jī)械設(shè)備中，大部分既具有節(jié)能減排的環(huán)保功能，又擁有高效、自動(dòng)化等特點(diǎn)；而琳瑯滿(mǎn)目的化工原材料足以滿(mǎn)足不同行業(yè)的市場(chǎng)需求。大會(huì)把展品劃分為11大主題專(zhuān)區(qū)，包括：注塑機(jī)械專(zhuān)區(qū)、薄膜技術(shù)專(zhuān)區(qū)、擠出機(jī)械專(zhuān)區(qū)、化工及原材料專(zhuān)區(qū)、輔助設(shè)備及測(cè)試儀器專(zhuān)區(qū)、模具及加工設(shè)備專(zhuān)區(qū)、橡膠機(jī)械及設(shè)備專(zhuān)區(qū)、中國(guó)出口機(jī)械及原材料館、生物塑料專(zhuān)區(qū)、塑料包裝及吹塑機(jī)械專(zhuān)區(qū)，以及半制成品專(zhuān)區(qū)。為方便觀眾于龐大的展會(huì)中搜索產(chǎn)品，大會(huì)在一些專(zhuān)區(qū)內(nèi)對(duì)同類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行再細(xì)分。

此外，展會(huì)獲得14個(gè)國(guó)家及地區(qū)組織展團(tuán)支持，包括奧地利、加拿大、中國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、香港、意大利、日本、韓國(guó)、瑞士、臺(tái)灣、土耳其、英國(guó)及美國(guó)，其中瑞士及韓國(guó)展團(tuán)為首次于上海亮相，令展會(huì)的國(guó)際化程度進(jìn)一步提高。

（毛 毛）

大陸公司翻胎技術(shù)進(jìn)入加拿大

加拿大蒙特利爾地區(qū)的輪胎翻新公司成為加拿大第一家取得大陸輪胎公司翻胎技術(shù)許可證的企業(yè)，目前已開(kāi)始在魁北克省里士滿(mǎn)（Richmond）工廠采用大陸公司ContiTread品牌預(yù)硫化胎面膠片翻新載重輪胎，并為加拿大東部大陸公司授權(quán)的卡車(chē)輪胎經(jīng)銷(xiāo)商提供這種預(yù)硫化胎面膠片。該公司目前可為大陸公司生產(chǎn)的長(zhǎng)途載重胎、短途載重胎以及建筑工程輪胎提供相應(yīng)胎面花紋的ContiTreads胎面膠。這些胎面膠料中已有3款低滾動(dòng)阻力膠片通過(guò)了美國(guó)環(huán)保署（EPA）的SmartWay驗(yàn)證。

（揚(yáng)子江）

TQ 336.2

B

1671-8232(2014)05-0044-04

2013-11-26