一种尼龙帘线及其轮胎的制作方法

1.本发明属于轮胎生产领域，详细地讲是一种尼龙帘线及其轮胎。


背景技术：

2.众所周知，充气轮胎通常采用各种帘线作为承担内压应力和各种载荷力的部件。特别地，一般的航空轮胎都采用尼龙66帘线制造胎体或带束层。这些帘线互相平行，并通过橡胶复合在一起形成帘布层，每个帘布层叠合在一起形成轮胎的胎体或带束层，这些胎体和带束层就可以承担轮胎受到的各种力。现代航空器都极力追求轻量化，因此，对轮胎也提出了越来越高的轻量化要求。一方面通过对轮胎大小进行限制来控制重量，另一方面又要求较小规格的轮胎具备大的负荷能力，从而要求轮胎具备更高的强度。轮胎强度取决于帘布层的强度。提高轮胎强度最简单的方法是增加帘布层数量，但是，增加帘布层数量与轻量化要求相矛盾。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种尼龙帘线及其轮胎，优化构成帘布层的现有帘线，提高帘布层的强度。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种尼龙帘线，其特征是，至少包括两股尼龙66原丝，每股尼龙66原丝首先各自进行初捻形成股丝，每个股丝合股进行复捻形成尼龙帘线，所述的尼龙帘线强度直径比k≥480，且尼龙帘线直径d≥0.9mm。
5.本发明还可通过如下措施来实现：所述的每股尼龙66原丝的线密度之比在0.97～1.03之间，全部尼龙66原丝的线密度之和≥5600dtex。
6.所述的每股尼龙66原丝的初捻捻度在150捻/米～350捻/米之间。
7.所述的尼龙帘线复捻捻度在150捻/米～350捻/米之间。
8.一种使用前述尼龙帘线制备的胎体或带束层中的承力部件，使用所述承力部件制造的轮胎；所述的轮胎包括：胎面胶与两个胎侧胶连接在一起，两个胎侧胶延伸至两个胎圈，每个胎圈的内部有一个钢丝圈和一个三角胶，一组位于胎面胶径向内侧的带束层对称地分布于胎冠两侧，一组胎体层从带束层径向内侧向下延伸，并从钢丝圈的轴向内侧向外包过钢丝圈，然后向上包过三角胶；
9.胎体层由至少一个覆胶帘布层组成，所述的覆胶帘布层由橡胶和一组相互平行的帘线组成，帘线沿径向排列，向两侧延伸包过钢丝圈，并与周向中间平面成80
°
～90
°
夹角；
10.带束层由至少两层覆胶帘布层组成，所述的覆胶帘布层由橡胶和一组相互平行的帘线组成，帘线沿周向排列，并与周向中间平面成0
°
～20
°
夹角，两层覆胶帘布层之间的帘线相互交叉，对称分布于周向中间平面的两侧。
11.本发明的有益效果是，所述帘线组成的帘布比强度q≥370n/mm，可以满足轮胎更加苛刻的轻量化要求。
附图说明
12.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
13.图1为本发明的结构示意图。
14.图中1.轮胎，2.胎面胶，3.胎侧胶，4.钢丝圈，5.三角胶，6.带束层，7.胎体层，8.轮辋。
具体实施方式
15.本发明的尼龙帘线，包括至少两股尼龙66原丝，每股原丝的线密度之比在0.97～1.03之间，优选地，每股原丝的线密度之比为1，组成所述帘线的全部尼龙66原丝的线密度之和≥5600dtex，每股尼龙66原丝首先各自进行初捻形成股丝，每个股丝合股进行复捻形成尼龙帘线，所述的尼龙帘线强度直径比k≥480，且尼龙帘线直径d≥0.9mm。。
16.每股原丝首先进行初捻，捻向为z向，捻度n
z
在150捻/米～350捻/米之间，优选地，捻度n
z
在200捻/米～300捻/米之间，形成加捻股丝。
17.全部加捻股丝进行复捻，捻向为与初捻方向相反的s向，捻度n
s
在150捻/米～350捻/米之间，优选地，捻度n
z
在200捻/米～300捻/米之间，形成帘线。
18.初捻和复捻的捻度比例n
s
/n
z
在0.8～1.3之间，优选地，捻度比例n
s
/n
z
＝1。
19.所述帘线，其直径d≥0.9mm，其强度直径比≥480n/mm。
20.根据本发明的一个优选的实施方案，纤维帘线包括2股尼龙66原丝，每股原丝的线密度均为2800dtex。
21.对2股尼龙66原丝进行加捻，其中，初捻捻度n
z
为200捻/米，复捻捻度n
s
为200捻/米。
22.所述帘线直径d＝0.95mm，其强度直径比k＝495n/mm。
23.由优选方案所述帘线组成的帘布的比强度q＝376n/mm。
24.一种对比帘线，包括3股尼龙66原丝，每股尼龙66原丝的线密度均为1400dtex，全部尼龙66原丝的线密度之和为4200dtex，线密度比例为1：1：1。所述帘线的初捻捻度n
z
为320捻/米，所述帘线的复捻捻度n
s
为320捻/米。所述帘线直径为0.78mm，其强度直径比k＝402n/mm，由所述对比帘线组成的帘布的比强度q＝290n/mm。
25.由优选实施方案所述帘线组成的帘布的比强度比由对比帘线组成的帘布的比强度高约30％。理论上，与对比帘线相比，由优选实施方案所述帘线制作的轮胎强度大约可以提高30％。因此，对于采用对比帘线制作的轮胎，如果其强度需要提高，而又不想增加轮胎重量，那么，采用本发明所述的优化帘线就可以满足要求。
26.对比帘线和根据本发明的帘线的结构和性能详见表1。需要注意的是，由于结构的变化，根据本发明的帘线的耐疲劳性能比传统帘线下降10％以上，断裂伸长率也略有下降。
27.表1帘线的结构和性能
[0028][0029][0030]
以下内容阐述了根据本发明的一个轮胎应用的实施方案。
[0031]
根据本发明所述的尼龙帘线用于制造轮胎，具体地，用于制造轮胎的胎体或带束层。
[0032]
图1为所述轮胎在径向断面的示意图。
[0033]
如图所示，轮胎1包括：胎面胶2与两个胎侧胶3连接在一起，两个胎侧胶3延伸至两个胎圈，每个胎圈的内部有一个钢丝圈4和一个三角胶5，一组位于胎面胶2径向内侧的带束层6对称地分布于胎冠两侧，一组胎体层7从带束层径向内侧向下延伸，并从钢丝圈4的轴向内侧向外包过钢丝圈4，然后向上包过三角胶5，轮胎1装配在轮辋8上。
[0034]
胎体层7由至少一个覆胶帘布层组成。所述覆胶帘布层由橡胶和一组相互平行的帘线组成，帘线沿径向排列，向两侧延伸包过钢丝圈4，并与周向中间平面成80
°
～90
°
夹角。胎体层7主要承担轴向内压应力、各种使用负荷应力，且主要由其中的帘线承担。
[0035]
带束层6由至少两层覆胶帘布层组成。所述覆胶帘布层由橡胶和一组相互平行的帘线组成，帘线沿周向排列，并与周向中间平面成0
°
～20
°
夹角，两层覆胶帘布层之间的帘线相互交叉，对称分布于周向中间平面的两侧。带束层6主要承担轴向内压应力、各种使用负荷应力，且主要由其中的帘线承担。
[0036]
本发明的轮胎1具有如下主要特征：胎体层7、带束层6中的帘线为具有本发明特征的尼龙帘线。
[0037]
下列定义适用于本发明：
[0038]
尼龙：聚酰胺。
[0039]
初捻：原丝加捻形成股线。
[0040]
复捻：股线加捻形成帘线。
[0041]
捻度：单位长度加捻纤维的捻回数。
[0042]
原丝：纤维原料溶液经过喷丝后得到的一束纤维。
[0043]
股线：一束原丝经过加捻后得到的一股线。
[0044]
帘线：两股及两股以上的股线加捻后形成的合股线绳。
[0045]
线密度：原丝或帘线单位长度的质量。
[0046]
断裂强力：按gb/t32108试验测得的帘线拉断力。
[0047]
断裂伸长率：按gb/t32108试验测得的帘线伸长量与帘线原始长度的百分比值。
[0048]
帘布层的强度可用帘布比强度(q)表征，q等于帘线密度(i)与帘线强度(q)的乘积。令帘线直径为d，帘线间距为e，则帘线密度为i＝1/(d+e)。则帘布比强度q＝q/(d+e)。由于帘线间距e在工艺上或性能上存在某个极限值，以下的讨论假设e为允许的最小帘线间距。
[0049]
令强度直径比k＝q/d，则q＝kd，则q＝kd/(d+e)
[0050]
两种帘线构成的帘布比强度分别为q1＝k1d1/(d1+e)和q2＝k2d2/(d2+e)，则
[0051]
q1/q2＝k1(d1d2+d
1 e)/k2(d1d2+d2e)
[0052]
提高帘布比强度q，可以在帘线直径d和帘线间距e不变的前提下，可以通过提高帘线强度直径比k来实现。
[0053]
提高帘布比强度q，可以在帘线间距e和强度直径比k＝q/d不变的前提下，通过提高帘线直径d来实现。
[0054]
提高帘布比强度q的最好方式是同时提高强度直径比k和帘线直径d。