二浸法处理聚脂涤纶线绳技术

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1、二浸法处理聚脂涤纶线绳技术余智梅中德合资吴江富达工业线绳有限公司215228江苏吴江摘要目前我国采用聚脂涤纶线绳作为橡胶制品的骨架材料的情况越来越多。然而活化聚脂在我国仍处在开发阶段，上规模的生产目前仍为非活化聚脂涤纶。非活化聚脂涤纶的浸胶处理在技术上仍具有一定的难度。建立在传统的RFL#处理基础之上的二浸法工艺的提出，为非活化聚脂涤纶作为骨架材料在橡胶行业的应用提供了技术保障。一、二浸法工艺提出的目的和意义用涤纶原丝加工而成的工业线绳，在作为橡胶制品的骨架材料之前，必须要经过一定的物理化学处理，以满足橡胶制品的使用目的。如为实现普通三角带

2、的使用功能：高传动功率，长的使用寿命，线绳的定伸长和热应力的物理特性必须作调整。因为涤纶线绳与橡胶之间无机械与物理粘附可言[1]，因此它们间的粘合依赖化学作用，即线绳表面经化学改性后与橡胶通过化学键的联结。普遍被采用的方法为RFL（Resocin-Formadehyd-Latex）浸胶法。RFL浸渍体系实际上可形象地理解为在线绳与橡胶之间架起一座“桥”。桥的二侧分别是线绳和橡胶。与锦纶、人造丝等不同的是，聚脂本身的分子链结构中不含有活泼基团，属于化学惰性物质，因此聚脂分子与RF反应困难。因此聚脂在进行RFL处理之前，必须要对它进行活化处理。

3、橡胶与线绳的化学粘合可理解为由橡胶层、RFL处理层及活化层构成的多层结构。图1涤纶线绳与橡胶间构成的多界面层因此非活化聚脂涤纶的活化处理是涤纶作为骨架材料应用的重要步骤，通常有二条途径：1.前期处理——对涤纶原丝进行活化处理。2.后期处理——涤纶线绳在加工时进行活化处理。在欧美国家，化纤工业的发展已有一定的历史，涤纶的活化处理在原丝生产过程中就能得以完成，即涤纶的前期活化处理。但是我国的涤纶的前期活化处理还处于开发阶段，但用涤纶作为橡胶制品骨架材料的需求却越来越大，品质的要求也愈来愈高，因此涤纶的活化处理到目前为止还有赖于线绳生产厂家在加工

4、时进行后期处理。5经过大量的技术研究和开发，借助于本公司的德方投资公司的技术力量和生产工业用线绳的经验，开发出了二浸法处理聚脂涤纶的新工艺。自从1993年投产以来，所生产的不同结构的聚脂线绳的质量有了显著提高，达到了国际同行业产品的质量标准。二、二浸法工艺路线及其化学反应初探非活化的聚脂白线首先由一浸液进行活化处理，使线绳表面的聚脂分子带上活性基团。经过一浸液这样处理的线绳活化并不很彻底，再通过调整二浸液的浆料配方和合适的反应条件，使活化反应继续，并通过浆料中的RF成分同时完成与聚脂分子间的化学键建立。涤纶线绳在加工时进行活化处理目前常用的

5、方法为二种，一种用苯酚类聚合物，另一种用异氰酸脂类。即线绳在用RFL处理之前，用上述的活化反应剂使涤纶白线表面极性化。这一极性化过程虽然取决于活化反应剂的选择，但对工业生产来说，更有意义去提的是如何在确定的反应剂的条件下更有效地达到理想的活化反应效果：反应均匀和彻底。图2涤纶线绳活化工艺示意图（涤纶线绳浸胶处理的一级反应）从图2可见：线绳在浸渍后进入烘箱进行热处理。线绳在浆槽内的停留时间、线绳的表面张力、浆料的粘滞特性是决定线绳对浆料的“吸”着量的重要因素。浆槽辊以及导向辊帮助浆料在线绳表面的均匀分布。因为涤纶的疏水性以及热伸缩性造成的线绳

6、张力，给浆料在线绳表面的“吸着”增加了困难。在一浸液内加入表面活性剂及增绸剂，有利于浆料在线绳上的附着。烘箱内的线绳实际上是化学反应完成过程。用苯酚类聚合物完成活化反应的温度为220℃～230℃，在烘箱内的停留时间为80s～120s。因为其化学反应很复杂，很有说服力的化学反应方程式未见报导过，但经过彻底活化的涤纶线绳可理解为给线绳表面的聚脂分子加上了强极性基团，通过这些强极性基团与后续的RF发生成键的作用。图3涤纶线绳第二级工艺示意图（涤纶线绳浸胶处理的二级反应）经过一浸液活化处理后的线绳，在二浸液浆槽中浸渍后进入第二次热处理。二浸液可以是

7、纯RFL，也有加入其他少量的粘合剂混用的，也有根据客户橡胶情况调整RFL中R、F、L间比例的，因此二浸液的使用无普遍性可言，这里隐含着大量的研究开发工作。5通常在第二次热处理时完成线绳的拉伸定型的，拉伸辊组是浸胶工艺中不可缺少的组成部件之一（见图3）。在烘箱内活化的涤纶线绳其表面与RFL发生反应。因为活化后的聚脂分子分子式不详，用人造丝与RFL反应方程式可帮助理解涤纶线绳、RFL浆料以及橡胶间的反应。化学反应1：RF树脂与人造丝的化学反应（推测）化学反应2：RF树脂与胶乳/橡胶的化学反应（推测）RF与化学纤维分子发生化学反应，由化学键相互连

8、接（见化学反应1），线绳与橡胶的粘合作用推测既有RF与橡胶的反应（见化学反应2）又有线绳与橡胶共同硫化时因硫化剂的渗透作用进入经RFL改性后的线绳表面层与其中的胶乳作用而实现的[