環保型芳綸線繩芯阻燃輸送帶及其生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種礦井用阻燃輸送帶，具體是涉及一種環保型芳綸線繩芯阻燃輸送 帶及其生產工藝，特別是一種以芳綸線繩作為抗拉層，所采用的阻燃橡膠具有低煙低毒等 特性的環保型芳綸線繩芯阻燃輸送帶。
【背景技術】
[0002] 煤礦井下等應用場所由于特定的應用環境和條件，要求使用的輸送帶具有很高的 阻燃抗靜電和物理機械性能要求。目前煤礦井下使用的輸送帶品種主要有PVC/PVG織物整 芯阻燃輸送帶、織物疊層阻燃輸送帶和鋼絲繩芯阻燃輸送帶。每種膠帶品種受材料限制，都 存在固有的缺陷。織物芯輸送帶強度超過2000N/mm后芯體厚度過大，成槽性差無法使用。鋼 絲繩芯阻燃輸送帶自重大，運行能耗高，易撕裂，鋼絲繩易銹蝕，對驅動輥筒的直徑要求較 大。現有的膠帶品種燃燒后有毒煙氣產生量大，無法滿足現代要求高阻燃、低發煙量和有毒 含量小、高強度、耗能少、使用壽命長等綜合性能好的需求。
[0003] 對位芳綸纖維最大斷裂強度大于28克/旦，是鋼材的5倍，一般有機化學纖維的2倍 以上，使用芳綸為骨架可以滿足高帶強的要求;其密度低，與普通化纖差別不大，可以降低 骨架消耗降低輸送帶重量;本體阻燃，可減少橡膠中阻燃劑用量，提高橡膠的強度和耐磨抗 沖擊性能;耐熱性和尺寸穩定性好，在200°C的條件下可以正常使用，使用伸長率<0.5%， 可以滿足長運距的要求;耐水和酸堿等化學品腐蝕，避免了潮濕環境和酸性阻燃劑對金屬 材料銹蝕造成的強度下降；芳綸經浸膠處理后和橡膠的粘合強度高，長期運行也不會產生 骨架同橡膠脫離現象。使用芳綸為骨架的輸送帶成槽性、抗折疊和耐疲勞性、抗物料沖擊性 都好于鋼絲繩帶，更主要的是滾筒直徑小，輸送機投資少，同型號強度要求芳綸膠帶較鋼絲 繩膠帶重量降低30~40%，運行動能消耗降低15%以上。芳綸纖維由于突出的綜合性能，是 制造阻燃輸送帶最理想的骨架材料。
[0004] 但是，輸送帶用芳綸骨架層通常采用直徑直煒結構織造，由于芳綸纖維的耐壓縮 性能較差，只能單層使用，最高強度不大于3150N/mm。強度越高，經線排列緊密、厚度越后， 浸膠浸透效果越差，經線和煒線接觸點存在浸膠盲區。只能采用指狀硫化接頭，接頭長度較 長，接頭效率最高只能達到本體強度85%。受芳綸線繩捻制、織造、浸膠設備的限制，直徑直 煒芳綸帆布的單卷長度不能太長，材料浪費大，造成產品成本增加，價格過高，嚴重影響了 芳綸骨架材料的推廣使用。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的在于提供一種環保型芳綸線繩芯 阻燃輸送帶及其生產工藝，是以芳綸線繩作為抗拉層，所采用的阻燃橡膠具有低煙低毒等 特性，同時輸送帶還具有高強、節能、環保等綜合性能優勢。
[0006] 為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種環保型芳綸線繩芯阻燃輸 送帶，由芳綸浸膠線繩骨架層、防撕裂緩沖層、上下覆蓋膠層以及邊膠層構成，芳綸浸膠線 繩骨架層的上下側各設置一個防撕裂緩沖層，芳綸浸膠線繩骨架層與防撕裂緩沖層之間、 防撕裂緩沖層與上下覆蓋膠層和邊膠層之間通過阻燃粘合膠粘合并經過硫化后形成一整 體;芳綸浸膠線繩骨架層為對位芳綸長絲捻制的股線復捻成線繩，經過浸膠，并按照一定的 間距和張緊度排列組成。
[0007] 芳綸線繩骨架層承擔物料輸送過程中的全部拉力。由于對位芳綸長絲的單位強度 高，采用線繩結構比直徑直煒制造方法減少了織造過程，強度保持率高，同強度的芳綸線繩 比鋼絲繩直徑要小，或者說相同直徑的芳綸線繩可達到更高強度級別，通過線繩直徑和間 距的匹配調節可達到更高強度，滿足不同強度要求。骨架層厚度小，重量輕，減小了重型膠 帶對輸送設備的要求，減小了克服膠帶自重運行的能量消耗。芳綸長絲的單絲長度可以達 到上萬米，理論上線繩的長度也能達到相同長度，每根線繩無需接頭，能夠很好地滿足輸送 帶對骨架長度和強度的要求。線繩捻制后單根浸膠，避免了帆布結構排列緊密造成的浸膠 通透差和浸膠盲區，浸透性和均勻性比帆布結構好，同橡膠的動態和靜態粘合強度得到提 高，粘合膠在硫化過程中受熱流動能夠均勻地滲透、包覆在線繩的四周，避免了帆布結構的 脫層和鋼絲繩膠帶鍍層脫落對膠帶使用壽命的影響。
[0008] 在芳綸線繩骨架層的上下設置防撕裂緩沖層，可以更好地保護芳綸骨架，從而盡 可能長地延長芳綸阻燃帶的使用壽命。防撕裂緩沖層材料根據應用環境條件可選用芳綸簾 子布或網眼布、尼龍聚酯簾布或網眼布、鋼絲繩防撕裂網。防撕裂緩沖層需經浸膠或鍍層處 理，保障和阻燃粘合膠的粘合性能。
[0009] 阻燃粘合膠按重量份數計，由如下原料制成:50~80份天然橡膠、50~20份順丁橡 膠、3~10份氧化鋅、0.5~5份氧化鎂、0.5~3份硬脂酸、1~3份防老劑RD、1~3份防老劑 BLE、10~25份N330炭黑、20~75份白炭黑、5~15份APP、10~20份硼酸鋅、5~15份鋁酸鋅、 20~50份超細氫氧化鋁、3~8份粘合劑PM-18、0~3份促進劑DM、0.1~1份促進劑TMTD、0.5 ~2份硫黃。
[0010]阻燃粘合膠層具有很高的粘合力和流動性能，保證芳綸線繩骨架層、防撕裂緩沖 層、覆蓋膠層相互連接成一個牢固的整體，具有良好的動態和靜態的結合性能和環保阻燃 性能。選用綜合性能好的天然和順丁橡膠并用保障強伸性能和流動性能，選用粘合劑PM-18 同白炭黑、少量細粒徑炭黑并用保障粘合性能，由于芳綸本體阻燃，且粘合膠所占比例小， 環保阻燃劑、銷煙劑添加比例可以適當減少，相應提高了膠料的物理機械性能。
[0011] 上下覆蓋膠層和邊膠層按重量份數計，由如下原料制成：80~100份Ρ0Ε、0~20份 天然橡膠、3~10份氧化鋅、1~5份活性氧化鎂、0.5~3份硬脂酸、3~8份防老劑MC、0~2份 防老劑RD、0.5~1份微晶石蠟、10~25份N234炭黑、15~50份硅烷偶聯改性脫硫鋼渣、10~ 25份白炭黑、5~20份ΑΡΡ、0~5份季戊四醇、10~30份硼酸鋅、5~15份鋁酸鋅、20~50份超 細氫氧化鋁、1~5份膨脹性石墨、5~15份磷酸酯、0.5~5份二硫化鉬、0.5~2.5份促進劑 DM、0 · 5~1份促進劑TMTD、3~7份DCP、2~3份TAIC、0 · 2~1份硫磺。
[0012] 阻燃覆蓋膠料選擇強伸性能好、生煙量小的熱塑性彈性體為主體膠料，并用少量 天然橡膠改善同粘合膠的粘合性能，采用過氧化物硫化體系減少燃燒時二氧化硫生成量， 使用少量硫磺改善撕裂性能。通過調整原材料配合比例，采用細粒徑炭黑和白炭黑并用，選 用APP、季戊四醇、膨脹性石墨、硼酸鋅、氫氧化鋁為阻燃劑，磷酸酯為阻燃軟化劑改善操作 性能，并用鋁酸鋅、二硫化鉬為銷煙劑，特別是通過填充具有補強、銷煙、阻燃功能的偶聯改 性脫硫鋼渣等多種措施提高膠料的阻燃性能，降低燃燒時煙毒氣體的生成，通過各種體系 的匹配、協效，保障膠料的強伸性能、耐磨抗沖擊性能、阻燃抗靜電性能及同芯體各組成的 協調性，從而制造出綜合性能優益的阻燃覆蓋膠層。
[0013]本發明的環保型芳綸線繩芯阻燃輸送帶的生產工藝，步驟如下：
[0014] (1)、阻燃粘合膠、上下覆蓋膠層以及邊膠層采用二段混煉，停放8小時后使用；
[0015] (2)、防撕裂緩沖層經過四棍壓延機雙面貼合阻燃粘合膠，貼膠厚度每面附膠0.5 ~1.0mm;在防撕裂緩沖層上靠芳綸線繩的一面貼合一層阻燃粘合膠，厚度為芳綸線繩直徑 的一半，防撕裂緩沖層的另一面在壓延機上直接貼合所需規格寬度和厚度的覆蓋膠層；
[0016] (3)、生產前把芳綸浸膠線繩打開包裝，芳綸線繩左右捻向交替吊掛、牽引、分梳、 張緊后，把按照步驟(2)復合好的上、下復合膠片在成型小車導開，阻燃粘合膠層對準芳綸 線繩，上下膠片對齊后經冷壓、裁邊，裝鍋硫化。
[0017] 步驟(3)的硫化工藝是:硫化溫度145~150°C，硫化單位壓力2 · 5~3 · 5MPa，壓縮比 5~10%，硫化時間(min) = 15+1.2 X 帶厚(mm)。
[0018] 本發明的環保型芳綸線繩芯阻燃輸送帶及其生產工藝，其有益效果表現在：
[0019] (1)、環保型芳綸線繩芯阻燃輸送帶阻燃、抗靜電、煙密度小，滿足阻燃環境安全要 求，在火焰燃燒下低煙低毒，對環境友好。產品運行動能消耗少，設備投資低，綜合性能優 異。
[0020] (2)可制造高中低不同強度級別，滿足高、中、低多種帶強要求;延伸率低、尺寸穩 定性好，可長、中、短使用環境要求;成槽性好，抗撕裂、耐折彎性好，可滿足長、中、短運距， 管狀、大傾角、強沖擊等特殊使用條件要求。
[0021] (3)自重輕，運行能耗低，傳動輥筒直徑小，設備成本低。長距離接頭次數少，綜合 成本低。
[0022] (4)可采用搭接、插接、指狀接頭硫化方式，接頭強度保持率高，穩定性好，特殊情 況下還可采用冷粘或機械接頭方式滿足應急要求。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發明的環保型芳綸線繩芯阻燃輸送帶的結構示意圖。
[0024] 圖1中，1、邊膠層，3、上覆蓋膠層，4、下覆蓋膠層，5、芳綸浸膠線繩骨架層，6、防撕 裂緩沖層，7、阻燃粘合膠層。
【具體實施方式】
[0025] 為進一步描述本發明的環保型芳綸線繩芯阻燃輸送帶及其生產工藝，下面結合附 圖對其作進一步說明。
[0026] 實施例1
[0027] 圖1所示的一種環保型芳綸線繩芯阻燃輸送帶，是由芳綸浸膠線繩骨架層5、防撕 裂緩沖層6、上覆蓋膠層3、下覆蓋膠層4以及邊膠層1構成，芳綸浸膠線繩骨架層5的兩側各 設置一個防撕裂緩沖層6。芳綸浸膠線繩骨架層5與防撕裂緩沖層6之間、防撕裂