PVC阻燃带物理机械性能指标分析与塑化程度判定

张晓东

(阳泉煤业(集团)有限责任公司奥伦胶带分公司，山西 阳泉 045000)

PVC阻燃带物理机械性能指标分析与塑化程度判定

张晓东

(阳泉煤业(集团)有限责任公司奥伦胶带分公司，山西 阳泉 045000)

介绍了PVC阻燃输送带物理性能内控指标。通过各项指标分析，确定了判定塑化程度的指标，保证了整芯输送带产品质量。

PVC阻燃输送带；标准；内控指标

引 言

我国是煤炭生产与使用大国，PVC阻燃输送带是煤矿井下运输行业比较实用的产品，矿用PVC阻燃输送带的用量占世界第一。矿用PVC阻燃输送带对安全性能要求严格,各生产厂家安全指标均能满足标准要求，安全性能不影响PVC织物整芯阻燃输送带的使用寿命[1]。但PVC整芯带物理机械性能的好坏直接影响该产品的使用寿命。本文从PVC阻燃输送带物理机械性能着手，分析我公司生产的整芯带物理性能内控指标与标准规定指标的关系，从而提高阻燃整芯输送带的使用寿命。

1 标准规定物理机械性能指标

我公司以1400S阻燃带的全厚度拉伸强度及伸长率、接头强度、撕裂力、带芯内部黏合强度等物理性能指标及其带芯指标为例，分别对MT914-2008标准及MT317-2002要求指标与我公司内控要求指标作了对比，数据如表1[2-3]。

2 各项物理机械性能指标分析

2.1 纵向拉伸强度及伸长率

纵向拉伸强度及伸长率是在拉伸试验时试样断裂所受最大拉伸力及伸长量，是PVC阻燃输送带考核的重要指标。我公司从事PVC整芯带生产至今，没有发生过一起PVC整芯带纵向拉断现象，而且带式输送机选择使用整芯输送带安全系数要求10～12，只要PVC整芯带浸渍充分且基本塑化，就能有效保证胶带正常强度性能。我公司对于纵向拉伸强度及伸长率的控制要求比标准最低要求提高10%以上即可。纵向拉伸强度和受力线密度和强度有关，和塑化张力有关，与塑化程度没有关系，塑化张力过大会导致纵向伸长率降低，低于标准要求，带体弹性变差，耐冲击性能降低，导致使用寿命降低。

表1 各项指标对比表

2.2 横向拉伸强度及伸长率

横向拉伸强度及伸长率也是PVC阻燃输送带考核的重要指标[4]。我公司对于横向拉伸强度及伸长率的控制要求比标准最低要求提高10%以上即可。PVC整芯带横向出现的质量问题是：输送机托辊间隙处带体出现折痕，覆盖胶脱落，漏出棉纱和经线，水浸入带芯内部，直至纬线断裂。表现形式为横向被拉断，实际是由于整芯带运行过程中在托辊间隙处反复曲挠形变，导致覆盖胶开裂直至脱落，甚至胶带被挤入托辊间隙。主要原因是由于浸胶不透造成。横向拉伸强度及伸长率与原丝的性能有关，横向拉伸强度越大，胶带承载能力越大，抗撕裂力越大，但增大横向拉伸强度不能完全解决托辊间隙处槽型角开裂的使用缺陷。

2.3 接头强度

目前，井下安装使用整芯阻燃带全部采用机械方式连接时，安装使用方便，接头效率高，但接头强度仅能达到带体强度的55%～70%。整芯带在使用过程中出现接头处开裂的现象，接头部位被损坏。同样，接头强度与带芯结构、浸渍、塑化有关。如果带芯结构偏低、浸渍、塑化不充分，接头强度会大大降低。接头强度是整芯带的重要技术指标，但接头强度不能完全反映带体塑化程度，接头强度超过标准规定数值的胶带，仍然有早期槽型角开裂损坏的现象。

2.4 撕裂力

通过对表1撕裂力数据对比得出，我公司产品撕裂力几乎提高了100%，是由于纬向丝线在撕裂过程中是被拉断，而不是被抽出。通过我厂撕裂力数据汇总得出，同级别整芯带撕裂力值波动范围小，撕裂力指标判定塑化程度意义不大，要求控制指标符合表1规定即可。

2.5 带芯内部黏合

对于带芯内部黏合的性能，内部控制指标要求大于标准最低要求的100%以上。通过对内部黏合数据汇总分析，带芯内部黏合强度越大，整芯带使用寿命越长，不容易发生纵向开膛现象，反之，越短，整芯带使用2个月～3个月就发生开膛现象，造成胶带早期损坏。带芯内部黏合强度值越高，塑化越充分。我公司判定塑化程度的标准主要依据就是通过带芯内部黏合强度来判定。标准规定内部黏合强度很容易达到，数值的高低能够反映胶带塑化程度，对于3层结构带芯内黏合控制在10 N/mm左右，4层结构带芯控制在15 N/mm以上，带体可以判定为充分塑化。

2.6 覆盖层与带芯层黏合

PVC整芯阻燃带带芯层与覆盖层基本剥不开。塑化温度过高，生产速度过慢，易造成带坯过度塑化，覆盖层就出现与带芯层黏合强度低，使用过程中可能出现脱层现象。因此，内控指标要求剥不开。覆盖层与带芯层黏合与PVC糊树脂的形态和增塑剂相容性也有关系，不同厂家PVC糊树脂质量参差不齐，需要掺混配比才能达到“剥不开”的效果。个别增塑剂需要限制用量避免脱层现象。

3 结论

PVC整芯阻燃输送带在满足安全指标前提下，产品物理机械性能与PVC整芯输送带浸渍、塑化及带芯骨架材料选择关系密切。如何判断浸渍、塑化程度，选用哪项指标为判定依据，通过对各项指标数据的分析，确定以带芯内部黏合强度指标为判定整芯带塑化是否充分的依据。以表1数据为例，1400S PVC阻燃带如果内部黏合强度低于12 N/mm，说明塑化程度不够，容易造成整芯输送带早期开膛现象；黏合强度高于16 N/mm，容易造成过度塑化，会出现覆盖层脱层现象。选用其他指标也能判定塑化程度，但效果比内部黏合差。通过对内部黏合数据汇总分析，调整优化PVC整芯输送带生产过程中的各项参数(温度、速度、张力)，从而保证PVC整芯阻燃输送带使用寿命。

以带芯内部黏合强度指标为判定整芯带塑化是否充分可行性高。对我公司2014年至今的PVC质量反馈汇总分析得出，采用以带芯内黏合强度来判定塑化程度后，基本消除了发生PVC带开膛及覆盖层分层现象，产品质量得到大幅提高。

[1] 司业光.聚氯乙烯糊树脂及其加工应用[M].北京：化学工业出版社，1993.

[2] 顾亚明.MT914-2008煤矿用织物整芯阻燃带[S].北京：国家安全生产监督管理局，2008：1-4.

[3] 吕继明.橡胶面整芯阻燃输送带覆盖层与芯层间粘合强度的影响因素分析[J].中国橡胶,2012(7)：47-48.

[4] 方群，杨振威.橡胶或塑料输送带骨架结构专利技术分析与研究[J].科技展望,2016(31)：301.

Analysis of physical and mechanical properties of PVC flame retardant zone and determination of degree of plasticization

ZHANG Xiaodong

(ARRON Tape Branch Company of Yangquan Coal Industry (Group) Co., Ltd., Yangquan Shanxi 045000, China)

This paper introduces the internal control index of physical properties of PVC flame-retardant conveyor belt. Through the analysis of indicators, the indicators for plasticity degree are determined to ensure product quality of whole core conveyor belt.

PVC flame retardant conveyor belt; standard; internal control index

2016-12-19

张晓东，男，1978年出生，2001年毕业于长春工程学院，工程师，从事输送带生产、技术管理工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.02.18

TQ325；TD528+.1

A

1004-7050(2017)02-0058-02

专题讨论