ПОЛИЭФИРНАЯ КОРДНАЯ ТКАНЬ (27 ПДУ)

Полезная модель относится к текстильной промышленности и может быть использована для изготовления технической ткани, применяемой в производстве текстильных армирующих материалов, в частности каркаса радиальных шин легковых автомобилей, грузовых и шин сельскохозяйственного назначения.
Известно, что стабильность физико-механических показателей качества кордной ткани определяет эксплуатационные свойства автомобильной шины. При движении автомобиля на колесо действует боковое усилие, деформация шины заставит колесо двигаться по измененному пути, хотя колесо будет все еще направлено в прежнем положении. Угол между тем путем, по которому в действительности следует колесо, и плоскостью колеса называется углом бокового увода колеса или остаточным центробежным усилием.
Угол бокового увода колеса вызывается деформацией боковой стенки шины и пропорционален действующему на шину боковому усилию. Величина бокового увода зависит от степени несимметричности деформации шины в ее боковой части, где армирующим материалом является кордная ткань.
Остаточное центробежное усилие зависит от степени разброса физико-механических показателей ткани (разрывная нагрузка, удлинения промежуточные и при разрыве).
Известна 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 16.12.1995 г.).
Недостатком кордной ткани для каркаса радиальных шин является невысокие эксплуатационные характеристики ткани, в частности высокая разнашиваемость шин, связанная с отсутствием термообработки ткани, в свою очередь приводящее к повышению удлинения не только уточной нити, но и всех нитей основы.
Известна также кордная ткань для каркаса радиальных шин, содержащая особый вид концевой кромки, которая сформирована с целью сокращения извитости, перекоса, образования разряжения между нитями основы и закладывания в складку путем пропитки и образования концевой кромки при ткачестве и выравнивании ширины (Заявка Японии JPH0284516 А, дата публикации 26.03.1990 г.).
Недостатком данной кордной ткани является решение, направленное на дальнейшую переработку ткани (пропитку), при этом наличие концевой кромки не обеспечивает равномерность натяжения по всей длине ткани и наличие разрежений на полотне, причиной которых является неравномерное удлинение нитей.
Известен гибридный корд и каркас шины на его основе, в соответствии с которым с целью уменьшения деформации шины во время вождения нити корда представляют собой ядро из полиамида различных марок (6, 66, 610, 11, 12) и оболочки из высокомодульных полимеров, таких как арамид и полиэфир, и смеси из них. Толщина используемой нити 500-2250 денье, прочность при растяжении 16 г/денье и более, число кручений 100-250 круч/м и 200-500 круч/м (заявка Японии JP 2017133144А, дата публикации 03.08.2017 г.)
К недостатку известного гибридного корда можно отнести то, что в нем не учитываются различные свойства полимеров и, соответственно, различное удлинение нитей из указанных полимеров, при этом коэффициент вариации по удлинению в ткани составляет больше 7%, что приводит к высокому остаточному центробежному усилию.
Известен бикомпонентный корд в шине (ядро из полиэфирных нитей, оболочка из полиамида), в котором для снижения угла увода колеса при вождении автомобиля и, как следствие, улучшения эксплуатационных характеристик шины в целом используется взаимосвязь эксплуатационных характеристик шины от угла наклона нитей каркаса (заявка Японии JPH0214036A, дата публикации 18.01.1990 г.).
Недостаток приведенного технического решения заключается в использовании нити из различных полимеров с различными промежуточными удлинениями и с высокой степенью разброса физико-механических показателей ткани (разрывная нагрузка, удлинения промежуточные и при разрыве), что в результате может негативно сказаться на эксплуатационных характеристиках шины.
Наиболее близким техническим решением является кордная ткань для каркаса пневматических легковых шин радиальной конструкции с однослойным или двухслойным каркасом из обрезиненного текстильного корда, который выполнен из полиэфирного текстильного материала структуры 110, 144, 167, 220 текс с удельной прочностью нити 67-77 сН/текс, диаметром нити суровья 0,48-0,65 мм с разрывной прочностью нити 155-300 Н/нить, частотой нити не менее 90 и не более 180 штук на длине 100 мм, приведет к снижению массовой доли каркаса в общей массе шины при снижении максимальной температуры в рабочей зоне катящейся шины, что позволяет повысить максимальную скорость шины за счет снижения массовой доли каркаса в общей массе шины, что позволяет снизить величины амплитуд деформации в деталях шины, что в свою очередь снижает рабочую температуру в данной зоне (патент RU 2496655 С1, дата публикации 27.10.2013 г.)
Недостатком ближайшего аналога является отсутствие учета влияния разброса физико-механических показателей, от которого зависит остаточное центробежное усилие, приводящее к деформации боковой стенки шины.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявляемой полезной моделью, является создание ткани кордной полиэфирной для пневматических шин, которая обладает низким коэффициентом вариации по удлинению, разрывной нагрузке, одинаковым натяжением по всей ширине кордного полотна, в результате при термической обработке ткани при пропитке, обрезинивании и вулканизации ткань не закладывает «в складку» с последующим разрежением, и обеспечивается равномерное ширение.
Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик, в частности, в повышении равномерности распределения нитей в кордном полотне, отсутствии разрежений, и, как следствие, исключение бокового увода автомобильного колеса по причине несимметричной деформации шины.
Технический результат достигается тем, что кордная ткань, содержащая в качестве основной нити полиэфирную нить, согласно полезной модели «коэффициент вариации по удлинению при разрыве» не более 4%, «коэффициент вариации по разрывной нагрузке» не более 3%, натяжение нитей 100±10 сН по ширине полотна ткани, причем ткань пропитана резорцин-формальдегидной латексно-аммиачной смесью на основе винилпиридинового латекса.
При этом согласно полезной модели полиэфирная нить может быть с линейной плотностью не менее 450 текс в структуре 220 текс × 1 × 2.
При этом согласно полезной модели кордная ткань может быть выполнена пропитанной в две стадии, причем на первой стадии ткань пропитана смесью эпоксидной смолы и диизоцианата, а на второй пропитана резорцин-формальдегидной латексно-аммиачной смесью на основе винилпиридинового латекса.
Заявляемая полиэфирная кордная ткань может быть изготовлена следующим образом.
В качестве нитей технических полиэфирных для образования ткани может быть использована нить типа HMLS-комплексная, высокопрочная, высокомодульная, неадгезионноактивная 220 текс.
Нить комплексная полиэфирная проходит операцию кручения. Из готовых крученых нитей на ткацком станке формируется, например, полотняным переплетением ткань, в основе которой нити крученые полиэфирные, а в утке может быть нить двухкомпонентная хлопкополиамидная.
После этого полиэфирная кордная ткань может пропитываться на первой стадии смесью эпоксидной смолы и диизоцианата, а на второй стадии - 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 20% до 22%.
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 27 ПДУ и характеризуется высокой стабильностью показателя удлинения при разрыве и всех видов промежуточного удлинения, а также равномерностью распределения нитей по полотну и отсутствием разрежений.
При эксплуатации снижается уровень несимметричной деформации шины, увеличивая устойчивость пневматической шины во время езды, комфортабельность езды.
2
В одном из частных случаев осуществления полезной модели полиэфирную кордную ткань изготавливают полотняным переплетением с поверхностной плотностью 480 г/м из комплексных полиэфирных нитей с показателем «коэффициент вариации по удлинению при разрыве» - 3,6%, «коэффициент вариации по разрывной нагрузке» - 2,8%, натяжение нитей 108 сН по ширине полотна ткани. Линейная плотность основной нити 454 текс в структуре 220 текс × 1 × 2.