聚酯钢化棕丝新结构橡胶骨架材料

陈 云，张学申，范思余，毕 铎

（1.威海天乘滑轮特种带芯有限公司，山东 威海 264209；2.丹阳市贝尔特橡塑制品有限公司，江苏 丹阳 212353）

橡胶制品广泛应用于工业、农业以及人们日常生活的各个领域。绝大多数橡胶制品都是由橡胶和骨架组成。骨架材料对橡胶制品寿命起着决定性的作用。特别是传动带，95%的受力由骨架材料所承受，因此骨架材料对传动带的质量和寿命起着十分关键的作用。在骨架材料的发展历史中，很长一段时间里，重点都在骨架所用的材料上，从棉纤维到人造纤维再到化学纤维，虽然橡胶制品的质量和寿命都有所提高，但是还没有从根本上解决传动带跑长、寿命短的难题。这是由于纤维绳的捻制结构造成的。只有在结构上找出路，才有可能从根本上克服纤维骨架材料的致命弱点。

本文介绍整体实心无捻结构的橡胶骨架材料——聚酯钢化棕丝的性能特点。

1 聚酯钢化棕丝的优异性能

聚酯钢化棕丝与聚酯线绳的物理性能对比见表1。由表1可见，聚酯钢化棕丝的直径、单位质量和伸长率较小，与天然橡胶的粘合强度明显高于聚酯线绳。

表1 聚酯钢化棕丝与聚酯线绳的物理性能对比

聚酯钢化棕丝最大的特点在于其整体实心无捻结构，能够充分体现出聚酯材料耐疲劳、伸长小的物理特性。这种骨架材料作为传动带的抗拉体，在带体运转过程中受力均匀、不松散、不跑长、耐屈挠、粘合强度高，与橡胶粘合为一体，对橡胶起到了强有力的保护作用，它可大大提高传动带的使用寿命。

以聚酯钢化棕丝为骨架材料制成的普通传动带依据GB/T 1171—2006《一般用普通V带》标准检测，运转450 h后带体完好，可以继续运行。

聚酯钢化棕丝自问世以来，先后在山东青岛橡胶六厂有限公司三角带分厂、江苏丹阳市贝尔特橡塑制品有限公司、浙江天台县东方橡胶厂、河南尉氏三力橡胶厂、河北达肯胶带制品有限公司、福建省闽侯展发橡塑制品有限公司、广东佛山市顺德区福象橡胶制品厂和台湾三五橡胶股份有限公司等20多家橡胶企业应用，实践证明，使用这种新材料制作橡胶制品无需进行大的工艺调整及设备改造。

以聚酯钢化棕丝为骨架材料制成的油田联组带，在辽河油田、大庆油田、胜利油田挂机试验，平均运行12个月以上，使用寿命比原来的联组带提高5倍以上，有的甚至达到10或20倍。

用聚酯钢化棕丝制成D型V带、C型V带、8V传动带分别在纺织行业、农机行业、建筑材料行业等使用，使用寿命平均提高5倍以上。

2 经济效益和社会效益

2.1 利润水平

（1）传动带领域。目前，我国传动带质量水平较低，每A米售价仅为4.5元左右，纯利润只有5%。而国外同类产品每A米售价为31元左右，是国内产品的7倍多。用聚酯钢化棕丝作为骨架材料可大幅提升国产传动带的质量水平，进而提高传动带的利润水平。

（2）输送带领域。我国输送带年产4亿m2，总产值约1 800亿元，国外每年生产12亿m2，总产值约5 400亿元。国内产品价格仅为国外产品价格的55%。经实验室测算，在实现同等功能的前提下，使用聚酯钢化棕丝可减小输送带质量50%，即减少橡胶原材料消耗50%。

2.2 节能水平

2.2.1 传动带

（1）由于传动带的寿命提高5倍以上，因此，每年可节约橡胶80%，并节省80%的制作传动带所需的其他材料。

（2）骨架结构合理，强力不损失，传递同样力矩传动带的横截面可以减小，能节约用胶量30%。

（3）从根本上避免了传动带跑长、打滑现象，用户每年可节约用电5%以上。

2.2.2 输送带

（1）由于骨架材料不跑长，强力不损失，因此可使输送带单层化，向超薄型发展。

（2）目前，输送带的带体普遍过厚、质量大。因此，传动功率的60%消耗在带体的自身质量上。用聚酯钢化棕丝作输送带的骨架材料，可减小带体质量50%以上，节电30%以上。

2.3 减排效果

使用新结构的橡胶骨架材料，在生产过程中的有害气体排放可减少50%～80%。

由于使用聚酯钢化棕丝提高了传动带的使用寿命，因此可减少传动带的使用量，从而大大减少废旧V带对环境的污染和破坏。

3 结语

聚酯钢化棕丝是整体实心无捻结构，能够充分发挥聚酯材料的耐疲劳、伸长小的特性，将其作为传动带骨架材料，可使带体运转过程中受力均匀、不松散、不跑长、耐屈挠，提高使用寿命。同时可节省胶料，达到节能减排、减少环境污染的效果。