0.23＋18×0.21CCST钢丝帘线的开发

王爱萍，张正裕，马卫铭，曹恒祥

（江苏兴达钢帘线股份有限公司，江苏 兴化 225721）

轮胎胎体钢丝帘线产品结构调整是提高轮胎整体性能的重要手段[1-4]，无内胎全钢载重子午线轮胎具有节能环保、轻量化、低滚动阻力等性能优势[5-7]。我公司的CCST系列钢丝帘线为密集型结构、小直径、高强度产品，适用于无内胎全钢载重子午线轮胎胎体，与传统钢丝帘线相比，可提高轮胎滚动阻力性能，在相同或更高承载条件下保持耐久性能，并可减小轮胎质量，降低制造成本。

本工作研究新开发的0.23＋18×0.21CCST钢丝帘线性能，并与0.17＋5×0.215＋10×0.235 CCST钢丝帘线进行对比。

1 钢丝帘线性能

1.1 基本性能

0.23 ＋18×0.21CCST钢丝帘线由19根超高强度单丝组成，以相同捻向和捻距一次编捻而成，形成截面为正六边形的钢丝帘线[见图1（a）]，第1层单丝无编捻、第2和第3层单丝的捻向均为Z向且围绕一根芯线单丝编捻而成，第1层单丝的直径大于第2层单丝，第2层单丝的直径与第3层单丝相同。

图1 两种钢丝帘线的结构示意

0.17 ＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线由16根超高强度单丝组成，以相同捻向和捻距一次编捻而成，形成截面为正五边形的钢丝帘线[见图1（b）]，第1层单丝无编捻、第2和第3层单丝的捻向均为Z向且第2和第3层单丝围绕一根芯线单丝编捻而成，第1层单丝直径小于第2层单丝，第2层单丝直径小于第3层单丝。

两种钢丝帘线的直径及层与层之间单丝捻向相同，帘线的捻距及各层之间的单丝直径配比不同。两种钢丝帘线的主要性能指标见表1，粘合性能对比见表2。

表1 两种钢丝帘线的主要性能指标对比

表2 两种钢丝帘线的粘合性能对比

从表1和2可以看出，与0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST 钢丝帘线相比，0.23 ＋18×0.21CCST钢丝帘线的直径和捻向相同，线密度略高，在同等压延密度情况下钢丝帘布强度相同、H抽出力较高，对轮胎整体性能有优势。

1.2 弯曲刚度和耐疲劳性能

两种钢丝帘线的弹性模量、弯曲刚度和冲击功对比见表3。

由表3可见，与0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线相比，0.23＋18×0.21CCST钢丝帘线的弯曲刚度较小，弹性模量和冲击功较高，对胎体帘布强度更有利，轮胎性能更优。

表3 两种钢丝帘线的弹性模量、弯曲刚度和冲击功对比

两种钢丝帘线的三辊疲劳性能对比见表4和图2，固定疲劳后破断力对比见表5。

表4 两种钢丝帘线的三辊疲劳试验循环次数

表5 两种钢丝帘线的固定疲劳后破断力对比 N

由表4和5及图2可见，与0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线相比，0.23＋18×0.21 CCST钢丝帘线的耐疲劳性能较好、固定疲劳后帘线的破断力较高，因此其用于轮胎胎体在相同或更高承载条件下，有利于提高轮胎的耐屈挠性能，延长使用寿命。

图2 两种钢丝帘线三辊疲劳曲线

2 成本分析

两种钢丝帘线使用成本分析见表6。

表6 两种钢丝帘线的使用成本对比

由表6可见，以0.23＋18×0.21CCST钢丝帘线替代0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线用于无内胎全钢载重子午线轮胎胎体，帘布厚度和用胶量相同，钢丝帘线用量略有增大。

3 结论

（1）0.23＋18×0.21CCST钢丝帘线层与层之间的单丝捻向、捻距相同，结构形状稳定、捻制紧密，各层单丝直径配比合理，帘线粘合性能优于0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线，替换时轮胎生产工艺无需改变。

（2）与0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线相比，0.23＋18×0.21CCST钢丝帘线的线密度和H抽出力较大、弯曲刚度较小、弹性模量和冲击功较高、耐疲劳性能更好。以其替代0.17＋5×0.215＋10×0.235CCST钢丝帘线应用于无内胎全钢载重子午线轮胎胎体，可在相同或更高承载条件下提高耐久性能，提升品牌效益和国际市场竞争力。