轮胎帘子线技术综述

陈启+李陈梅

摘 要：为了促进轮胎帘子线的技术研究，根据目前国内外关于轮胎帘子线的研究现状，对轮胎帘子线进行系统的分析，如何提高轮胎帘子线的强力、耐磨性、热稳定性等方面的性质是业界一直努力的课题。本文针对轮胎帘子线领域，从国内外申请趋势、专利产出国、主要专利来源国申请人类型等方面进行了分析，分析了该领域的全球专利概况，并主要从主要技术分支及其申请量分布、各技术分支演进等方面分析了该领域技术分支及其演进。通过分析该领域的相关专利，揭示当前轮胎帘子线理论和应用的发展状况以及未来的发展趋势。

关键词：轮胎；帘子线；稳定性；延伸；强力

1、引言

纺织领域是一很广泛的领域，包含了纺纱，织造，染整以及服装后整理等，其中纺制纱线是开发一切纺织品的基础，是后续工序中的重中之重。随着时代的发展，随着社会的进步，人们生活水平也在不断的提高，放眼当今社会，几乎人人与汽车、与轮胎脱不了干系。在利用汽车代步的过程中，随着在高速上爆胎事件频繁的发生，人们也渐渐开始意识到不光驾驶技术的好坏对行车安全起着重大的影响，汽车轮胎质量的优劣直接关乎着汽车运行安全性能的高低。作为运用于汽车轮胎中的一种纺织品——帘子线，其是提高轮胎品质的一种非常重要的纺织材料。

轮胎的组成较为复杂，在气密层与胎冠带束层中间具有一层纺织纤维层，即由轮胎帘子线构成的胎体帘布层。由于单纯橡胶无法同时具备非常好的耐磨性、延展性、强力等方面的性能，如同混凝土中需要加入钢筋一样，橡胶中也需要加入帘子线这样的增强材料，即骨架材料。当轮胎在地面上运行相当一段时间后，由于路面综合作用，轮胎在运行过程中收到不同方位不同大小的力的作用，轮胎帘子线也不断受到不同方向上不同大小的力的冲击，这些冲击会导致轮胎中帘子线部分断裂，从而降低轮胎强力、耐用性；同时，轮胎运行过程中会由于而摩擦产生大量的热量，持续产生的高热会导致帘子线的老化，造成帘子线强力降低，从而造成帘子线的断裂，加大了意外事故发生的概率。

因此，如何提高轮胎帘子线的使用性能，增强其强力，延长其使用寿命，这对减少帘子线断裂，增强轮胎性能，提高轮胎强力、耐用性等方面都有着重大的现实意义。

2、专利申请技术分析

通过目前公开的涉及轮胎帘子线的相关国内外专利申请进行分析和梳理，并根据实现轮胎帘子线更好强力、耐热性等技术效果所采取的技术手段的作用原理进行归类汇总，得出该领域主要技术分支及申请量比重如图2-1所示。从原理上来讲，所有的技术手段都分为原料种类改进型、原料效果处理型以及生产工艺这三种类型，所有的更为细致的改进都可划分为这三种改进方式的进一步的细分。

通过对各技术分支所申请的申请量进行横向比较，结合图2-1可以看出，在三种类型的改进中，原料改进方面的申请量占总申请量的39%，处理手段方面的申请量占总申请量的49%，生产工艺方面的申请量占总申请量的12%。由此可见，该领域的研究主要集中在对原料方面的改进以及处理原料所采取的方式、手段这两方面。

3、轮胎帘子线技术分支演进

如图3-1所示为轮胎帘子线的发展历程。其中，各二级分支选取了最具有代表性的分支技术，处理工艺方面分为纱线处理以及生产工艺这两方面的改进；对于材料改进方面则分为了原料自身性质的改进以及对原料进行其他方面处理而获得的改进。所列专利申请为该分支中首次出现或者是比较具备代表性的技术，图中所示各专利申请分别标出了公开号/申请号以及其技术要点。

4、轮胎帘子线的改进方向

（1）生产工艺上的改变是通过在纱线生产工艺中针对性的改变相应的生产工艺参数或者引入新的生产工艺，從而用同样的原料生产出具备不同特性的纱线来，使其符合生产需要。生产工艺方面的改进主要集中在以下几点：第一，通过加快辊子运行速度，从而实现更高的拉伸，以获得更高的结晶度，使得纤维具备更高的强力；第二，通过在纤维生产过程中加入热辊，对纤维进行热处理，再配合其他拉伸辊的处理以生产出具有更高强力的长丝；第三，在生产工艺过程中通过加入其他设备，例如异形喷嘴，从而获得非圆形截面的长丝，达到某一性能上相应的改进；第四，通过对纤维进行多阶段的处理，以提升纤维综合性能。

（2）材料改进型轮胎帘子线主要从材料自身的替换和对材料加强方式进行的改进。因而，材料改进型轮胎帘子线涉及应用不同的材料制作或者涉及通过包芯、加捻等方式对纤维材料进行处理，或者选择不同截面的纤维制作成轮胎帘子线。应用不同材料制作帘子线主要是利用材料本身自有的属性，不同的原料其强度、耐磨性、热稳定性等方面的性能都有所差距，同时还可对纤维进行改性，使其更适应于轮胎帘子线的制作；在了解各种材料自身性能的基础上，可通过组合各种材料的纤维，使它们之间的特性实现互补；另外，纤维材料性能不能满足轮胎帘子线生产的基础上，能够促使研究人员从其他角度去开发更为合适的材料。

随着我国汽车行业的不断发展，轮胎帘子线产品开发力度将不断增大，安全性高，强力、稳定性好的轮胎帘子线将成为市场的新热点，轮胎的性能将得到进一步的提升。