ПОЛИЭФИРНАЯ КОРДНАЯ ТКАНЬ

Полезная модель относится к текстильной промышленности и может быть использована для изготовления технической ткани, применяемой в производстве текстильных армирующих материалов, в частности каркаса радиальных крупногабаритных шин.
Известна кордная ткань для шин, выполненная по основе из капроновых крученых кордных нитей с разрывной нагрузкой по нижнему пределу 184 Н, выполненных из двух стренг с линейной плотностью в интервале (213-227) текс×1×2 с крутками в пределах 300-340 кручений/м при первом кручении и 280-320 кручений/м при втором кручении с направлением крутки ZZS, а по утку ткань выполнена из хлопчатобумажной пряжи или из двухкомпонентной нити с высоким удлинением, при этом ткань изготовлена с пропиткой полимерной композицией на основе смеси резорцин-формальдегидного и аммиачно-латексного компонентов (патент RU 134174 U1, опубликовано 10.11.2013г.).
Недостатками известной кордной ткани для шин являются низкий модуль (удлинение при нагрузке 39 Н (4-8) %) и высокое удлинение при разрыве (23,5-28,5)%, обуславливающие сильную разнашиваемость шин.
Известна полиэфирная кордная ткань для каркаса радиальных шин, выполненная из полиэфирных нитей основы и полиамидной нити утка, причем в качестве нити основы применяют нить с равнозначными или неравнозначными предварительной и окончательной крутками 250/250-510/470 кр/м в зависимости от линейной плотности исходных нитей в одно, или два, или три сложения, при этом плотность ткани по основе составляет 75-160 нитей на 10 см, а в качестве нити утка применяют нить с плотностью 20-40 текс, разрывным удлинением до пропитки и термообработки 200-300% и частотой нитей 6-15 нитей на 10 см (патент RU 2208669  С2, опубликовано 20.07.2003г.).
К недостаткам известной полиэфирной кордной ткани можно отнести неудовлетворительные эксплуатационные характеристики, обусловленные невысокой плотностью по основе 75-160 нитей/10 см,  расположением нитей основы по ширине ткани и переуплотнением нитей последующей обработкой до закрепления структуры в растянутом состоянии при "ширении ткани". Кроме того, расстояние между основными нитями 0,1-0,5 их диаметра приводит к дефекту «отслоение нитей каркаса» при вулканизации.
Известен корд, содержащий полиэфирные нити с кристалличностью меньше 16% до их вытягивания, при этом корд имеет удельную разрывную прочность ≥570 мН/текс, безусадочность >110 и показатель качества >50 (патент RU 2146311 С1, опубликовано 10.03.2000г.).
Недостатками известного корда являются низкая разрывная нагрузка (около 600 мН/текс) и низкая усадка, и, как следствие, высокое удлинение при разрыве, т.е. снижен модуль упругости.
Наиболее близким техническим решением является полиэфирная кордная ткань для каркаса радиальных шин, содержащая полиэфирные нити основы с равнозначными крутками и уточные нити, при этом крутки нитей основы выбраны в пределах 330/330-490/490, с частотой нитей 90-140 нитей на 10 см, а уточные нити образованы из двухкомпонентной хлопкополиамидной нити с линейной плотностью 20-35 текс и разрывным удлинением в пределах 150-280% (патент RU 1304  U1, опубликовано 16.12.1995г.).
Недостатком ближайшего аналога является невысокие эксплуатационные характеристики ткани, в частности высокая разнашиваемость шин, связанная с отсутствием термообработки ткани, в свою очередь приводящим к повышению удлинения не только уточной нити, но и всех нитей основы.
Известно, что качество кордной ткани определяет эксплуатационные свойства автомобильной шины, - в первую очередь, ее долговечность. При движении грузового автомобиля шина и корная ткань в ней находятся под негативным воздействием длительных нагрузок, что требует разработки мер, направленных на снижение усадки, повышение модульности, обеспечение устойчивости к интенсифицированным режимам вулканизации и к разнашиваемости (сохранение габаритов (ширины профиля) шины).
Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявляемой полезной моделью, является создание ткани кордной пропитанной и термообработанной, которая одновременно обладает достаточной жесткостью и высокой модульностью, обеспечивает наименьшее изменение радиальной силы при качении, высокое сопротивление крупногабаритных шин действию ударных нагрузок и комфортабельность езды.
Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик, в частности, в увеличении срока эксплуатации грузовых шин.
Технический результат достигается тем, что полиэфирная кордная ткань, образованная переплетением основных и уточных нитей, при этом в качестве основной нити использована полиэфирная нить, а в качестве уточной нити двухкомпонентная хлопкополиамидная нить, согласно полезной модели ткань выполнена пропитанной в две стадии, причем на первой стадии ткань пропитана смесью эпоксидной смолы и диизоцианата с добавлением молекулярного ПАВ, а на второй пропитана резорцин-формальдегидной латексно-аммиачной смесью на основе винилпиридинового латекса, а после пропитки ткань имеет модуль упругости не более 2% при нагрузке 39-45 Н, удлинение при разрыве не более 18% и жесткость 50-70 сН.
При этом согласно полезной модели основные нити могут быть выполнены с линейной плотностью исходной полиэфирной нити 220 текс в два сложения с окончательной круткой 190-270 кр/м.
При этом согласно полезной модели основные нити могут быть выполнены с линейной плотностью исходной нити 110 текс в четыре сложения с окончательной круткой 190-270 кр/м.
При этом согласно полезной модели может быть использована основная нить с показателем модульности не менее 500 сН/текс.
При этом согласно полезной модели основные нити могут быть выполнены с окончательной круткой направления S.
При этом согласно полезной модели в качестве уточной нити может быть использована хлопкополиамидная нить с ядром ПА 6,6.
При этом согласно полезной модели может быть использована основная нить с величиной хордового модуля не менее 1,75 сН/текс при 0,03-0,06 Н.
При этом согласно полезной модели может быть использована основная нить с величиной модуля Юнга не менее 4 50 сН/текс при 1-2% удлинении.
При этом согласно полезной модели может быть использована уточная нить с линейной плотностью 20-4 0 текс.
Заявляемая полиэфирная кордная ткань может быть изготовлена следующим образом.
В качестве нитей технических полиэфирных для образования ткани может быть использована нить типа НТ - высокопрочная, высокомодульная, неадгезионноактивная. Технологический процесс производства нитей технических полиэфирных высокомодульных осуществляется непрерывно и включает следующие стадии: сначала осуществляют прием и хранение гранулята полиэтилентерефталата (далее - ПЭТФ), который затем подвергается кристаллизации и твердофазной дополиконденсации, после чего происходит плавление и экструзия ПЭТФ. На завершающей стадии выполняются операции формования, вытягивания и намотки технических высокомодульных полиэфирных нитей. На этих технологических операциях происходит формирование необходимой кристалличности нити путем регулирования температуры и скорости галет.
Затем комплексная полиэфирная нить проходит операцию кручения. Из готовых крученых нитей на ткацком станке формируется полотняным переплетением ткань, в основе которой нити крученые полиэфирные, а в утке нить двухкомпонентная хлопкополиамидная. После этого полиэфирная кордная ткань пропитывается в две стадии. Ткань, выработанная по основе из нити полиэфирной неадгезионноактивной предактивируется (пропитывается на первой стадии) смесью эпоксидной смолы и дииззоцианата с добавлением молекулярного ПАВ. На первой стадии нити покрываются эпоксидной пленкой, что обеспечивает необходимое для прочности связи с резиной нанесение пропиточного состава, не утяжеляющего тканое полотно высоким привесом.
В качестве молекулярного ПАВ могут быть использованы, например, активно действующие, не содержащие растворитель и силикон, жидкие продукты, основанные на технологии димерных поверхностно-активных веществ с показателями равновесного поверхностного натяжения при массовой доле 0,1% - 25 оС (мН/м) и динамического поверхностного натяжения при массовой доле 0,1%, 6 b/s - 25 оС (мН/м).
На второй стадии ткань пропитывается резорцин-формальдегидной латексно-аммиачной смесью на основе винилпиридинового латекса. Резорцин-формальдегидная латексно-аммиачная смесь на основе винилпиридинового латекса представляет собой водный раствор, содержащий смесь резорцина и формалина с добавлением водного раствора синтетического латекса и аммиака для поддержания щелочной среды и предотвращения коагуляции латекса, с концентрацией по сухому остатку от 14% до 24%.
Пропитка ткани резорцин-формальдегидной латексно-аммиачной смесью проводится с вытягиванием ткани под натяжением с последующей термической усадкой. Подбор степени вытягивания и усадки осуществляется под применяемый тип нити.
После пропитки ткань обрезинивается и после раскроя и специальных операций (наложения гермослоя) направляется на сборку шины с последующей вулканизацией. После вулканизации готовый продукт автомобильная пневматическая шина направляется потребителю.
Заявляемая полиэфирная кордная ткань производится заявителем под маркой 30 ЛРП и характеризуется увеличением срока эксплуатации за счет повышения прочностных характеристик вследствие совместного применения полиэфирных нитей и двухкомпонентных хлопкополиамидных нитей, пропитки ткани и получением после пропитки модуля упругости не более 2% при нагрузке 39-45 Н, удлинения при разрыве не более 18% и жесткости 50-70 сН.
При удлинении более 2% при нагрузке (39-45) Н и удлинении при разрыве выше 18% ухудшаются релаксационные свойства ткани в грузовой шине при повышенных нагрузках и увеличивается разнашиваемость шин.
При жесткости выше 70 сН ухудшается технологичность сборки шин, равномерность армирования в слоях, что негативно отражается на габаритах шины.
Ниже приведены частные случаи реализации заявленной полезной модели.
Пример 1.
2
Полиэфирная кордная ткань соткана полотняным переплетением с поверхностной плотностью 360 г/м из комплексных полиэфирных нитей с показателем модуля Юнга 593,3 сН/текс, с количеством филаментов 192 и высокорастяжимой хлопкоанидной нити ПА 6,6 с линейной плотностью 22 текст. При этом основная нить имеет удельную разрывную нагрузку 80 сН/текс, линейную плотность 235 текс, окончательную крутку в направлении S 200 кр/м. Линейной плотностью исходной нити основы 110 текс в четыре сложения, при этом плотность ткани по основе составляет 64 нитей на 10 см, а в качестве нити утка применяют нить с частотой нитей 6 нитей на 10 см.
Испытание образца полученной ткани показало, что модуль упругости 1,1% при нагрузке 39 Н, удлинение при разрыве 17,8%, жесткость 57 сН, показатель силовой неоднородности шин выдержан 100%.
Пример 2.
2
Полиэфирная кордная ткань соткана полотняным переплетением с поверхностной плотностью 386 г/м из комплексных полиэфирных нитей с показателем модуля Юнга 580 сН/текс, с количеством филаментов 288 и высокорастяжимой хлопкоанидной нити ПА 6,6 с линейной плотностью 22 текс с удлинением после пропитки 210%. При этом основная нить имеет удельную разрывную нагрузку 80 сН/текс, линейную плотность 232 текс, окончательную крутку в направлении S 250 кр/м и кристалличность 32%. Линейной плотностью исходной нити основы 220 текс в два сложения, при этом плотность ткани по основе составляет 75 нитей на 10 см, а в качестве нити утка применяют нить с частотой нитей 7 нитей на 10 см.
Испытание образца полученной ткани показало, что модуль упругости 1,3% при нагрузке 39 Н, удлинение при разрыве 17,4%, жесткость 60 сН, показатель силовой неоднородности шин выдержан 100%.