阻燃輸送帶粘合強(qiáng)度影響因素分析
阻燃輸送帶粘合強(qiáng)度影響因素分析
橡膠面整芯阻燃輸送帶系列產(chǎn)品中，其性能價(jià)格比高，適應(yīng)性廣，維修更換方便等諸多特點(diǎn)，被許多煤礦優(yōu)先選用為井下煤炭運(yùn)輸載體。美中不足的是，部分生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品在使用過程中容易出現(xiàn)包皮與帶芯分離的現(xiàn)象，俗稱“剝皮”或“剝皮”。作者在多年的生產(chǎn)實(shí)踐中，結(jié)合售后服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)橡膠面整芯阻燃輸送帶覆蓋層與芯層之間粘合強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行了研究。通過正交實(shí)驗(yàn)，研究了膠粘強(qiáng)度在生產(chǎn)過程中的影響因素，包括膠粘溫度、膠芯浸膠量、膠粘速度、膠芯含棉量、棉紗質(zhì)量、膠粘膠膠膠比、膠包層溫度場(chǎng)、膠包層與膠芯粘接時(shí)膠粘劑的粘接性能等，找出了影響膠包層粘接性能的主要因素，并對(duì)膠包層在使用過程中出現(xiàn)的一些問題作了初步分析。
覆蓋層與芯層之間粘結(jié)強(qiáng)度的物理意義。
在煤礦用織物整芯阻燃輸送帶(MT914—2008)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的定義是，在進(jìn)行覆蓋膠剝離試驗(yàn)時(shí)，每毫米寬度的整塊試樣承受的拉力。換句話說(shuō)，包覆層和芯層之間的粘合強(qiáng)度主要是通過測(cè)試每毫米厚度包覆層和芯層之間的剝離阻力來(lái)計(jì)算的。強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)在剝離過程中產(chǎn)生的拉力和阻力是一對(duì)平衡力，方向相反，大小相等。
第二部分，生產(chǎn)過程的影響因素。
通過對(duì)粘合強(qiáng)度的檢測(cè)可以看出，在包芯層剝離過程中，不僅有包芯層和芯層表面的塑化糊分離，而且包芯層和芯層內(nèi)部的塑化糊分離，甚至還有芯層表面的棉紗撕裂。在分析了橡膠面整芯阻燃輸送帶生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，提出了膠包層與芯層之間粘合強(qiáng)度的大小與膠包層塑化溫度、膠包層浸潤(rùn)量、塑化速度、膠包層含棉量、棉紗質(zhì)量、膠包層橡塑比、膠包層貼合溫度場(chǎng)等因素有關(guān)。這些因素中，塑化溫度、塑化速度決定了“浸漿帶芯”的塑化程度，帶芯含棉量、棉紗質(zhì)量、浸漿帶芯的浸漿時(shí)間和浸漿充分度.包覆層“橡塑比”和橡膠的種類決定了包覆層與包覆層表面PVC塑化糊的融合度。
一、浸糊帶芯的塑化度。
型芯的塑化度不僅對(duì)整芯阻燃膠帶的整體使用效果有很大影響，而且對(duì)型芯與型芯之間的粘接強(qiáng)度也有重要影響。唯有塑化充分，PVC塑化膠在芯層中才能與骨架(滌綸絲、尼龍絲和棉紗)結(jié)合在一起，從而使包覆層與芯層之間具有一定的粘合力。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)其它影響因素相同時(shí).塑化度越大，粘合強(qiáng)度越高。相反的，越小越好。要特別強(qiáng)調(diào)的是，浸糊帶芯的“過塑化”將使粘結(jié)強(qiáng)度顯著降低。
二、帶芯浸膏的充分程度。
前面已經(jīng)說(shuō)過，帶芯浸膏的量、含棉量、棉紗質(zhì)量決定了帶芯浸膏的充分度，它對(duì)制品阻燃性能的影響很大，但對(duì)粘接性的影響不大，只是帶芯層表面的浸膏量對(duì)粘接強(qiáng)度的影響很大。面糊量大時(shí)，包覆層只能與PVC塑化糊結(jié)合，棉芯層與棉紗的粘接作用無(wú)法發(fā)揮；面糊量小時(shí)，盡管包覆層能與棉紗結(jié)合，但與棉紗的粘接程度降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于包覆層的表面浸糊量太小或太大，導(dǎo)致包覆層與芯層之間的粘結(jié)強(qiáng)度下降。
三、包覆層和芯層PVC塑化糊的粘合度。
無(wú)論是塑料面芯阻燃輸送帶，還是橡膠面芯阻燃輸送帶，其骨架均由浸漬PVC糊料的整體帶芯塑化而成，區(qū)別在于兩者的包皮材料是塑料膠料和橡塑膠料混合而成。塑膠材料以PVC粉末樹脂為主成分，并加入增塑劑、阻燃劑及其他配合劑，與芯層表面的PVC塑化糊在分子結(jié)構(gòu)上屬同一物質(zhì)，粘合效果自然良好。橡膠共混料是在一定工藝條件下，與塑料、阻燃劑、增塑劑、硫化劑等各種配合劑共混而成的一種橡膠制品，其溶度參數(shù)與PVC的相似程度直接決定了其包芯層與PVC塑化糊的融合程度。如果選擇的是與PVC溶解度參數(shù)相似(即相容性較好)的橡膠(例如NBR)，加上良好的共混效果，則制得的橡塑共混膠料與芯層的共混程度接近。通過生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)采用相容性較好的橡膠時(shí)，包芯層與芯層之間的粘合強(qiáng)度基本達(dá)到塑膠面整芯阻燃輸送帶的水平，而當(dāng)采用相容性較差的橡膠時(shí)，粘合強(qiáng)度明顯降低。熱塑彈性體是介于塑料和橡膠之間的一種復(fù)合材料，與橡膠和塑料都具有良好的粘合性能，如橡膠面整芯阻燃輸送帶的包覆材料選擇了橡塑共混的熱塑性彈性體，其包覆強(qiáng)度與芯層之間較高。我國(guó)一家企業(yè)是第一個(gè)采用該技術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)品的。包芯與包芯之間的粘結(jié)強(qiáng)度超過10N/ram，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。這項(xiàng)新技術(shù)值得在國(guó)內(nèi)同行推廣應(yīng)用。
四、包覆層與芯層結(jié)合時(shí)的溫度場(chǎng)。
該包覆層與塑化帶芯粘合時(shí)的溫度場(chǎng)，是指包覆層與塑化帶芯擠壓貼合時(shí)的環(huán)境溫度。由于塑化帶芯表面的PVC熔融擠壓粘結(jié)在覆蓋層上，冷卻后粘結(jié)效果最佳.因此，有必要提供接近于此的溫度場(chǎng)。在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的橡膠面整芯阻燃輸送帶生產(chǎn)工藝中，擠出式貼膠比傳統(tǒng)硫化式貼膠具有明顯的優(yōu)勢(shì)。這主要是由于硫化貼膠工藝所提供的溫度場(chǎng)不能達(dá)到PVC在塑化帶芯表面熔化的狀態(tài)。如果硬要提高硫化機(jī)的平板溫度，與平板直接接觸的橡塑共混膠包層極易發(fā)生老化、降解現(xiàn)象。嚴(yán)重者還會(huì)導(dǎo)致提前焦燒，這樣反而會(huì)降低包芯與包芯之間的粘結(jié)性能。
使用過程中的影響因素分析。
輸送帶在使用過程中，輸送距離過短，選擇和調(diào)整不當(dāng)，遇到硬物撞擊和滾筒直徑過小等問題，都會(huì)對(duì)輸送帶覆蓋層和芯層之間的動(dòng)態(tài)粘結(jié)強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響。輸送距離過短：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)輸送帶通過滾筒的次數(shù)增加，帶體發(fā)生曲撓的頻率也隨之增加，使輸送帶覆蓋層和芯層的粘接性能逐漸下降。清掃設(shè)備選配調(diào)整不當(dāng)：輸送帶與清掃設(shè)備之間容易嵌入矸石等尖端材料，矸石與輸送帶在移動(dòng)過程中產(chǎn)生摩擦，容易產(chǎn)生輸送帶覆蓋層局部破損、脫層。硬碰撞：如果裝載點(diǎn)落差太大，矸石、鋼釬等硬碰撞從高處撞擊到輸送帶表面，將嚴(yán)重降低覆蓋層與芯層之間的粘結(jié)強(qiáng)度，造成碰撞處出現(xiàn)脫層。有時(shí)在表面上很難觀察到，經(jīng)過一定時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)和曲撓作用后，出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。轉(zhuǎn)鼓直徑過小：若輸送帶轉(zhuǎn)鼓直徑過小，會(huì)加劇輸送帶帶體內(nèi)的曲撓作用，破壞輸送帶覆蓋層與芯層之間的粘結(jié)分子結(jié)構(gòu)，加速剝離，從而提前產(chǎn)生輸送帶覆蓋層脫層，縮短輸送帶的使用壽命。
