CN109826031B - 一种层状交互捻钢丝帘线 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种一种层状交互捻钢丝帘线，其包括（M+N+Z）结构，第一层具有M根数的相同直径的单丝，第二层具有N根数的相同直径的单丝以及第三层具有Z根数的相同直径的单丝，M为1或3，N为6‑9，Z为11‑15，第三层单丝的捻制方向与第二层单丝的捻制方向相反，且第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层单丝的抗拉强度高2%‑15%。本发明的层状交互捻钢丝帘线，制备完成后进行破断拉伸试验时，每层的单丝一齐断裂的比例不低于90%，显著提升高钢丝帘线的使用强度，可以在轮胎、传送带、高压胶管等橡胶制品中推广应用，大幅提高橡胶制品的受力强度。

Description

一种层状交互捻钢丝帘线

技术领域

本发明涉及钢丝帘线橡胶制品技术领域，具体涉及可应用于轮胎、传送带、高压胶管等的一种层状交互捻钢丝帘线。

背景技术

交互捻钢丝帘线具有结构稳定、不易松散的特点，常用于轮胎、传送带、高压胶管等橡胶制品中，用来提高橡胶制品的强度，延长使用寿命。在层状交互捻钢丝帘线结构中，其中一种包括(M+N+Z)结构的层状交互捻钢丝帘线经常被作为橡胶制品增强材料应用。通常这种钢丝帘线的各层(M/N/Z)分别采用相同直径的单丝，它的捻距根据单丝直径进行设计，通常M层与N层捻距小于Z层捻距，这样使得在拉伸时，每层的单丝承受相近的拉伸应力，从而使得各层单丝受力均匀。

然而，对这种包括(M+N+Z)层状结构的钢丝帘线进行破断拉伸试验时，常常发现每层的单丝并不是一齐断裂，而是内部的(M+N)的单丝先行断裂，Z的单丝不完全断裂，而且检测发现每层的单丝一齐断裂的比例不足10％。单丝不一齐断裂说明在使用过程中，钢丝帘线的每层的单丝不能充分的被利用，影响了钢丝帘线的实际使用强度。

发明内容

针对现有的包括(M+N+Z)层状结构的钢丝帘线存在的问题，本发明的目的在于提供一种改进的层状交互捻钢丝帘线，来克服现有技术中的不足，提高钢丝帘线的实际使用强度。

为达到本发明的目的，本发明公开了一种层状交互捻钢丝帘线，所述钢丝帘线包括(M+N+Z)结构，第一层具有M根数的相同直径的单丝，第二层具有N根数的相同直径的单丝以及第三层具有Z根数的相同直径的单丝，M为1或3，N为6-9，Z为11-15，第三层单丝的捻制方向与第二层单丝的捻制方向相反，且第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层单丝的抗拉强度高2％-15％。

优选的，所述的层状交互捻钢丝帘线在捻制时，是将抗拉强度较高的单丝采用双捻机捻制为M+N半成品，将抗拉强度稍低的单丝布置在Z层，通过双捻机捻制为(M+N+Z)结构的层状钢丝帘线成品。

再优选的，所述钢丝帘线的最外层还具有外绕丝。

再优选的，所述的层状交互捻钢丝帘线是将制备的(M+N+Z)结构的层状钢丝帘线在外绕机上与外绕丝共同捻制成为(M+N+Z+1)结构的成品钢丝帘线。

再优选的，所述第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层的单丝的抗拉强度高5％-10％。

再优选的，所述第一层、第二层、第三层单丝的直径为0.175mm～0.25mm。

再优选的，所述第一层、第二层、第三层单丝为同一直径的单丝。

再优选的，所述第一层、第二层、第三层单丝设计为不同直径的单丝。

发明人经研究发现，(M+N+Z)层状交互捻钢丝帘线在制造时，通常先制造内层的(M+N)半成品，然后把(M+N)半成品与外层Z层单丝共同捻制而制造为(M+N+Z)结构的钢丝帘线，在这个过程中，(M+N)半成品将经过更多一次的捻制变形；另外，由于M层与N层的捻距小于Z层，导致M层与N层的单丝在双捻机上进行更多的扭转弯曲变形；这些都会导致M层与N层的单丝造成更多的捻制损失，因此，把M层与N层的单丝的抗拉强度设计的比Z层单丝的抗拉强度高，有利于在(M+N+Z)结构的层状钢丝帘线承受拉伸力时，每层的单丝应力均匀。

本发明的包括(M+N+Z)结构的层状交互捻钢丝帘线，制备完成后进行破断拉伸试验时，每层的单丝一齐断裂的比例不低于90％，显著提升高钢丝帘线的使用强度，可以在轮胎、传送带、高压胶管等橡胶制品中推广应用，大幅提高橡胶制品的受力强度。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明作进一步描述。需注意的是，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

根据本发明的目的，本发明的一种层状交互捻钢丝帘线，所述钢丝帘线包括(M+N+Z)结构，第一层具有M根数的相同直径的单丝，第二层具有N根数的相同直径的单丝以及第三层具有Z根数的相同直径的单丝，M为1或3，N为6-9，Z为11-15，第三层单丝的捻制方向与第二层单丝的捻制方向相反，所述钢丝帘线的最外层具有外绕丝或不具有外绕丝，第一层与第二层的单丝的抗拉强度比第三层的单丝的抗拉强度高2％-15％。

在一优选的实施方案中，所述第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层的单丝的抗拉强度高5％-10％。

在另一优选的实施方案中，所述第一层、第二层、第三层单丝的直径为0.175mm～0.25mm。

第一层、第二层、第三层可以为同一直径的单丝，或者不同层设计为不同直径的单丝。

单丝的抗拉强度提高，可通过增加制造单丝的拉拔压缩率，或者提高进线钢丝的强度，或者轻微改变单丝直径等常用的方式来实现，本申请对此不作详细介绍和限制。

在钢丝帘线制备时，对提高抗拉强度的单丝采用双捻机捻制为M+N半成品，将抗拉强度稍低的单丝布置在Z层，通过双捻机捻制为(M+N+Z)结构的层状钢丝帘线成品。

当钢丝帘线的最外层具有外绕丝时，可以将制备的(M+N+Z)结构的层状钢丝帘线在外绕机上与外绕丝共同捻制成为(M+N+Z+1)结构的成品钢丝帘线。

实施例1：

一种结构为3+9+15×0.175钢丝帘线，其中第一层与第二层的单丝的抗拉强度为3243MPa，第三层的单丝的抗拉强度为2993MPa，第一层与第二层的单丝的抗拉强度比第三层的单丝的抗拉强度高8.33％。

将本实施例的钢丝帘线与各层单丝的抗拉强度均为2993MPa的相同结构的3+9+15×0.175结构的比较例1的钢丝帘线进行比较试验，试验结果见表1。

从表1可以看出，本实施例1的钢丝帘线在进行破断拉伸试验时，单丝一齐断裂的比例远远高于比较例1，可以显著改善钢丝帘线的受力情况，大幅提高钢丝帘线的强度，从而提高使用此钢丝帘线的橡胶制品的强度。

本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。

Claims (5)

1.一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述钢丝帘线包括（M+N+Z）结构，第一层具有M根数的相同直径的单丝，第二层具有N根数的相同直径的单丝以及第三层具有Z根数的相同直径的单丝，M为1或3，N为6-9，Z为11-15，且第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层单丝的抗拉强度高5%-10%；所述的层状交互捻钢丝帘线通过以下工艺捻制而成：

先将抗拉强度较高的第一层M根相同直径的单丝和第二层N根相同直径的单丝采用双捻机捻制为M+N半成品钢丝帘线；

将上一步骤捻制的M+N半成品钢丝帘线与抗拉强度稍低的第三层Z根相同直径的单丝通过双捻机捻制为（M+N+Z）结构的层状钢丝帘线成品，捻制时，第三层单丝的捻制方向与第二层单丝的捻制方向相反。

2.如权利要求1所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述钢丝帘线的最外层还具有外绕丝，是将制备的（M+N+Z）结构的层状钢丝帘线成品在外绕机上与外绕丝共同捻制成为（M+N+Z+1）结构的成品钢丝帘线。

3.如权利要求2所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述第一层、第二层、第三层单丝的直径为0.175mm～0.25mm。

4.如权利要求2所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述第一层、第二层、第三层单丝为同一直径的单丝。

5.如权利要求2所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述第一层、第二层、第三层单丝设计为不同直径的单丝。