輪胎簾子線技術(shù)綜述

陳啟+李陳梅

摘 要：為了促進(jìn)輪胎簾子線的技術(shù)研究，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于輪胎簾子線的研究現(xiàn)狀，對(duì)輪胎簾子線進(jìn)行系統(tǒng)的分析，如何提高輪胎簾子線的強(qiáng)力、耐磨性、熱穩(wěn)定性等方面的性質(zhì)是業(yè)界一直努力的課題。本文針對(duì)輪胎簾子線領(lǐng)域，從國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)趨勢(shì)、專利產(chǎn)出國(guó)、主要專利來源國(guó)申請(qǐng)人類型等方面進(jìn)行了分析，分析了該領(lǐng)域的全球?qū)＠艣r，并主要從主要技術(shù)分支及其申請(qǐng)量分布、各技術(shù)分支演進(jìn)等方面分析了該領(lǐng)域技術(shù)分支及其演進(jìn)。通過分析該領(lǐng)域的相關(guān)專利，揭示當(dāng)前輪胎簾子線理論和應(yīng)用的發(fā)展?fàn)顩r以及未來的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：輪胎；簾子線；穩(wěn)定性；延伸；強(qiáng)力

1、引言

紡織領(lǐng)域是一很廣泛的領(lǐng)域，包含了紡紗，織造，染整以及服裝后整理等，其中紡制紗線是開發(fā)一切紡織品的基礎(chǔ)，是后續(xù)工序中的重中之重。隨著時(shí)代的發(fā)展，隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們生活水平也在不斷的提高，放眼當(dāng)今社會(huì)，幾乎人人與汽車、與輪胎脫不了干系。在利用汽車代步的過程中，隨著在高速上爆胎事件頻繁的發(fā)生，人們也漸漸開始意識(shí)到不光駕駛技術(shù)的好壞對(duì)行車安全起著重大的影響，汽車輪胎質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)乎著汽車運(yùn)行安全性能的高低。作為運(yùn)用于汽車輪胎中的一種紡織品——簾子線，其是提高輪胎品質(zhì)的一種非常重要的紡織材料。

輪胎的組成較為復(fù)雜，在氣密層與胎冠帶束層中間具有一層紡織纖維層，即由輪胎簾子線構(gòu)成的胎體簾布層。由于單純橡膠無法同時(shí)具備非常好的耐磨性、延展性、強(qiáng)力等方面的性能，如同混凝土中需要加入鋼筋一樣，橡膠中也需要加入簾子線這樣的增強(qiáng)材料，即骨架材料。當(dāng)輪胎在地面上運(yùn)行相當(dāng)一段時(shí)間后，由于路面綜合作用，輪胎在運(yùn)行過程中收到不同方位不同大小的力的作用，輪胎簾子線也不斷受到不同方向上不同大小的力的沖擊，這些沖擊會(huì)導(dǎo)致輪胎中簾子線部分?jǐn)嗔?，從而降低輪胎?qiáng)力、耐用性；同時(shí)，輪胎運(yùn)行過程中會(huì)由于而摩擦產(chǎn)生大量的熱量，持續(xù)產(chǎn)生的高熱會(huì)導(dǎo)致簾子線的老化，造成簾子線強(qiáng)力降低，從而造成簾子線的斷裂，加大了意外事故發(fā)生的概率。

因此，如何提高輪胎簾子線的使用性能，增強(qiáng)其強(qiáng)力，延長(zhǎng)其使用壽命，這對(duì)減少簾子線斷裂，增強(qiáng)輪胎性能，提高輪胎強(qiáng)力、耐用性等方面都有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。

2、專利申請(qǐng)技術(shù)分析

通過目前公開的涉及輪胎簾子線的相關(guān)國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)進(jìn)行分析和梳理，并根據(jù)實(shí)現(xiàn)輪胎簾子線更好強(qiáng)力、耐熱性等技術(shù)效果所采取的技術(shù)手段的作用原理進(jìn)行歸類匯總，得出該領(lǐng)域主要技術(shù)分支及申請(qǐng)量比重如圖2-1所示。從原理上來講，所有的技術(shù)手段都分為原料種類改進(jìn)型、原料效果處理型以及生產(chǎn)工藝這三種類型，所有的更為細(xì)致的改進(jìn)都可劃分為這三種改進(jìn)方式的進(jìn)一步的細(xì)分。

通過對(duì)各技術(shù)分支所申請(qǐng)的申請(qǐng)量進(jìn)行橫向比較，結(jié)合圖2-1可以看出，在三種類型的改進(jìn)中，原料改進(jìn)方面的申請(qǐng)量占總申請(qǐng)量的39%，處理手段方面的申請(qǐng)量占總申請(qǐng)量的49%，生產(chǎn)工藝方面的申請(qǐng)量占總申請(qǐng)量的12%。由此可見，該領(lǐng)域的研究主要集中在對(duì)原料方面的改進(jìn)以及處理原料所采取的方式、手段這兩方面。

3、輪胎簾子線技術(shù)分支演進(jìn)

如圖3-1所示為輪胎簾子線的發(fā)展歷程。其中，各二級(jí)分支選取了最具有代表性的分支技術(shù)，處理工藝方面分為紗線處理以及生產(chǎn)工藝這兩方面的改進(jìn)；對(duì)于材料改進(jìn)方面則分為了原料自身性質(zhì)的改進(jìn)以及對(duì)原料進(jìn)行其他方面處理而獲得的改進(jìn)。所列專利申請(qǐng)為該分支中首次出現(xiàn)或者是比較具備代表性的技術(shù)，圖中所示各專利申請(qǐng)分別標(biāo)出了公開號(hào)/申請(qǐng)?zhí)栆约捌浼夹g(shù)要點(diǎn)。

4、輪胎簾子線的改進(jìn)方向

（1）生產(chǎn)工藝上的改變是通過在紗線生產(chǎn)工藝中針對(duì)性的改變相應(yīng)的生產(chǎn)工藝參數(shù)或者引入新的生產(chǎn)工藝，從而用同樣的原料生產(chǎn)出具備不同特性的紗線來，使其符合生產(chǎn)需要。生產(chǎn)工藝方面的改進(jìn)主要集中在以下幾點(diǎn)：第一，通過加快輥?zhàn)舆\(yùn)行速度，從而實(shí)現(xiàn)更高的拉伸，以獲得更高的結(jié)晶度，使得纖維具備更高的強(qiáng)力；第二，通過在纖維生產(chǎn)過程中加入熱輥，對(duì)纖維進(jìn)行熱處理，再配合其他拉伸輥的處理以生產(chǎn)出具有更高強(qiáng)力的長(zhǎng)絲；第三，在生產(chǎn)工藝過程中通過加入其他設(shè)備，例如異形噴嘴，從而獲得非圓形截面的長(zhǎng)絲，達(dá)到某一性能上相應(yīng)的改進(jìn)；第四，通過對(duì)纖維進(jìn)行多階段的處理，以提升纖維綜合性能。

（2）材料改進(jìn)型輪胎簾子線主要從材料自身的替換和對(duì)材料加強(qiáng)方式進(jìn)行的改進(jìn)。因而，材料改進(jìn)型輪胎簾子線涉及應(yīng)用不同的材料制作或者涉及通過包芯、加捻等方式對(duì)纖維材料進(jìn)行處理，或者選擇不同截面的纖維制作成輪胎簾子線。應(yīng)用不同材料制作簾子線主要是利用材料本身自有的屬性，不同的原料其強(qiáng)度、耐磨性、熱穩(wěn)定性等方面的性能都有所差距，同時(shí)還可對(duì)纖維進(jìn)行改性，使其更適應(yīng)于輪胎簾子線的制作；在了解各種材料自身性能的基礎(chǔ)上，可通過組合各種材料的纖維，使它們之間的特性實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)；另外，纖維材料性能不能滿足輪胎簾子線生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，能夠促使研究人員從其他角度去開發(fā)更為合適的材料。

隨著我國(guó)汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，輪胎簾子線產(chǎn)品開發(fā)力度將不斷增大，安全性高，強(qiáng)力、穩(wěn)定性好的輪胎簾子線將成為市場(chǎng)的新熱點(diǎn)，輪胎的性能將得到進(jìn)一步的提升。