[发明专利]混合纤维帘线及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合纤维帘线及其制造方法，更具体地，涉及一种包括尼龙长丝和芳族聚酰胺长丝的混合纤维帘线及其制造方法，该帘线具有更均匀的物理性能和更好的强度以及抗疲劳性，且比传统混合纤维帘线制作更容易，因此能够用于制造卓越高效能的轮胎。

背景技术

纤维帘线，尤其用粘合剂处理的纤维帘线，广泛地作为加强材料用于橡胶产品(诸如轮胎、输送带、V形带、软管等)。纤维帘线可以由尼龙纤维、聚酯纤维和人造丝纤维等组成。其中用于改善最终橡胶产品性能的重要方法是改善在其中作为增强材料的纤维帘线的物理性能。

随着汽车性能和路况的改善，驾驶速度变得更高。因此，进行了大量关于用作轮胎橡胶的增强材料的轮胎帘线的研究，以便即使在高速驾驶期间仍保持轮胎的稳定性和耐久性。

轮胎帘线基于它们的功能可以分为多个部分，即，用于支撑整个轮胎的胎体部、用于支撑负载和用于防止当高速驾驶时可能引起的任何变形的带束部，以及用于防止带束部任何变形的冠带层部。随着由于高速公路条件改善而驾驶速度变得更高，发生轮胎帘线的带束部变形，从而引起路面行车质量下降。因此，用于防止带束部变形的冠带层部变得更加重要。

现在主要用作冠带层的材料是尼龙和芳族聚酰胺。尼龙用于大多数种类的轮胎，因为相比于其他材料它更便宜且在疲劳前后都具有更高的粘合性。并且，尼龙具有高收缩应力，在高速驾驶期间冠带需要高收缩应力从而有利地支撑带束帘线。然而，尼龙作为冠带层材料在以下方面具有缺陷：由于其低模数和室温与高温之间的高易变性，可能会磨平。

芳族聚酰胺是除了尼龙的用于冠带层的材料之一，几乎不会产生磨平的问题(即，长期停车后的轮胎变形)，因为尽管具有比尼龙更低的收缩应力，但是它具有良好的蠕变特性和非常高的模数，并表现出室温与高温之间仅仅微小的模数差异。当已用于轮胎的质量对其非常重要的高级轮胎时，由于非常昂贵，此种芳族聚酰胺材料不能作为实用物质用于一般轮胎。另外，由于芳族聚酰胺的高模数使得轮胎形成和固化过程中难以扩张轮胎，因此难以将芳族聚酰胺材料用于一般轮胎。其缺点还在于断裂伸长率太低以至于不能确保足够的抗疲劳性，即长期耐久性。

为了弥补上述缺陷，已经开发了一种包括尼龙和芳族聚酰胺的混合结构。然而，在多数混合结构中，尼龙和芳族聚酰胺初捻纱的初捻数目与合股线的复捻数目彼此不同，这是因为尼龙与芳族聚酰胺的物理性能具有很大差异。尽管此种结构能够解决轮胎制造过程期间的扩张相关问题和疲劳耐久性问题，但是由于需要用不同的环捻机或特殊捻机分别制造不同捻数目的初捻纱线和合股线，因此具有如低产率、由于其不稳定结构导致的物理性能高易变性、高缺陷率等等的限制。

更具体地说，由于传统混合纤维帘线包括分别具有不同捻数目的尼龙和芳族聚酰胺的初捻纱线，并进一步以不同捻数目进行复捻，因此初捻和复捻的捻数目不能够统治地影响整个混合纤维帘线的物理性能。

根据传统方法，如图1示意性地所示，当一起复捻尼龙初捻纱线11和芳族聚酰胺初捻纱线12形成合股线10时，尼龙初捻纱线11被芳族聚酰胺初捻纱线12覆盖。因此，当将合股线10浸入粘合溶液之后干燥和热处理时，合股线10与导引器、辊之间产生显著的摩擦力，由此清扫覆盖尼龙初捻纱线11的芳族聚酰胺初捻纱线12形成一个打环，和/或尼龙初捻纱线11收缩引起形状不均匀。

打环和形状不均匀使混合纤维帘线的性能不均匀，并引起不良品的产生。

发明内容

技术问题

因此，本发明旨在提供一种能够防止现有技术的这些限制和缺点的混合纤维帘线以及制造该混合纤维帘线的方法。

本发明的一个方面是提供一种包括尼龙长丝和芳族聚酰胺长丝的混合纤维帘线，其能够比传统混合纤维帘线更易于制造，并具有更均匀的物理性能和更好的强度和抗疲劳性，从而能够用于制造超高性能轮胎。

本发明的另一个方面是提供一种易于制造包括尼龙长丝和芳族聚酰胺长丝的混合纤维帘线的方法，其比传统混合纤维帘线具有更均匀的物理性能和更好的强度和抗疲劳性，从而能够用于制造超高性能轮胎。

本发明的其它方面和特点将会部分地在下面的描述中提出，部分地将会根据下面的检查或从发明的实践中学习而变得对于本领域普通技术人员是显而易见的。通过在书面说明书和权利要求书中特别指明的结构可以实现和获得本发明的目的和其他优点。

技术方案