張曉東

(陽泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司奧倫膠帶分公司，山西 陽泉 045000)

PVC阻燃帶物理機(jī)械性能指標(biāo)分析與塑化程度判定

張曉東

(陽泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司奧倫膠帶分公司，山西 陽泉 045000)

介紹了PVC阻燃輸送帶物理性能內(nèi)控指標(biāo)。通過各項(xiàng)指標(biāo)分析，確定了判定塑化程度的指標(biāo)，保證了整芯輸送帶產(chǎn)品質(zhì)量。

PVC阻燃輸送帶；標(biāo)準(zhǔn)；內(nèi)控指標(biāo)

引 言

我國是煤炭生產(chǎn)與使用大國，PVC阻燃輸送帶是煤礦井下運(yùn)輸行業(yè)比較實(shí)用的產(chǎn)品，礦用PVC阻燃輸送帶的用量占世界第一。礦用PVC阻燃輸送帶對安全性能要求嚴(yán)格,各生產(chǎn)廠家安全指標(biāo)均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，安全性能不影響PVC織物整芯阻燃輸送帶的使用壽命[1]。但PVC整芯帶物理機(jī)械性能的好壞直接影響該產(chǎn)品的使用壽命。本文從PVC阻燃輸送帶物理機(jī)械性能著手，分析我公司生產(chǎn)的整芯帶物理性能內(nèi)控指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定指標(biāo)的關(guān)系，從而提高阻燃整芯輸送帶的使用壽命。

1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定物理機(jī)械性能指標(biāo)

我公司以1400S阻燃帶的全厚度拉伸強(qiáng)度及伸長率、接頭強(qiáng)度、撕裂力、帶芯內(nèi)部黏合強(qiáng)度等物理性能指標(biāo)及其帶芯指標(biāo)為例，分別對MT914-2008標(biāo)準(zhǔn)及MT317-2002要求指標(biāo)與我公司內(nèi)控要求指標(biāo)作了對比，數(shù)據(jù)如表1[2-3]。

2 各項(xiàng)物理機(jī)械性能指標(biāo)分析

2.1 縱向拉伸強(qiáng)度及伸長率

縱向拉伸強(qiáng)度及伸長率是在拉伸試驗(yàn)時試樣斷裂所受最大拉伸力及伸長量，是PVC阻燃輸送帶考核的重要指標(biāo)。我公司從事PVC整芯帶生產(chǎn)至今，沒有發(fā)生過一起PVC整芯帶縱向拉斷現(xiàn)象，而且?guī)捷斔蜋C(jī)選擇使用整芯輸送帶安全系數(shù)要求10～12，只要PVC整芯帶浸漬充分且基本塑化，就能有效保證膠帶正常強(qiáng)度性能。我公司對于縱向拉伸強(qiáng)度及伸長率的控制要求比標(biāo)準(zhǔn)最低要求提高10%以上即可。縱向拉伸強(qiáng)度和受力線密度和強(qiáng)度有關(guān)，和塑化張力有關(guān)，與塑化程度沒有關(guān)系，塑化張力過大會導(dǎo)致縱向伸長率降低，低于標(biāo)準(zhǔn)要求，帶體彈性變差，耐沖擊性能降低，導(dǎo)致使用壽命降低。

表1 各項(xiàng)指標(biāo)對比表

2.2 橫向拉伸強(qiáng)度及伸長率

橫向拉伸強(qiáng)度及伸長率也是PVC阻燃輸送帶考核的重要指標(biāo)[4]。我公司對于橫向拉伸強(qiáng)度及伸長率的控制要求比標(biāo)準(zhǔn)最低要求提高10%以上即可。PVC整芯帶橫向出現(xiàn)的質(zhì)量問題是：輸送機(jī)托輥間隙處帶體出現(xiàn)折痕，覆蓋膠脫落，漏出棉紗和經(jīng)線，水浸入帶芯內(nèi)部，直至緯線斷裂。表現(xiàn)形式為橫向被拉斷，實(shí)際是由于整芯帶運(yùn)行過程中在托輥間隙處反復(fù)曲撓形變，導(dǎo)致覆蓋膠開裂直至脫落，甚至膠帶被擠入托輥間隙。主要原因是由于浸膠不透造成。橫向拉伸強(qiáng)度及伸長率與原絲的性能有關(guān)，橫向拉伸強(qiáng)度越大，膠帶承載能力越大，抗撕裂力越大，但增大橫向拉伸強(qiáng)度不能完全解決托輥間隙處槽型角開裂的使用缺陷。

2.3 接頭強(qiáng)度

目前，井下安裝使用整芯阻燃帶全部采用機(jī)械方式連接時，安裝使用方便，接頭效率高，但接頭強(qiáng)度僅能達(dá)到帶體強(qiáng)度的55%～70%。整芯帶在使用過程中出現(xiàn)接頭處開裂的現(xiàn)象，接頭部位被損壞。同樣，接頭強(qiáng)度與帶芯結(jié)構(gòu)、浸漬、塑化有關(guān)。如果帶芯結(jié)構(gòu)偏低、浸漬、塑化不充分，接頭強(qiáng)度會大大降低。接頭強(qiáng)度是整芯帶的重要技術(shù)指標(biāo)，但接頭強(qiáng)度不能完全反映帶體塑化程度，接頭強(qiáng)度超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)值的膠帶，仍然有早期槽型角開裂損壞的現(xiàn)象。

2.4 撕裂力

通過對表1撕裂力數(shù)據(jù)對比得出，我公司產(chǎn)品撕裂力幾乎提高了100%，是由于緯向絲線在撕裂過程中是被拉斷，而不是被抽出。通過我廠撕裂力數(shù)據(jù)匯總得出，同級別整芯帶撕裂力值波動范圍小，撕裂力指標(biāo)判定塑化程度意義不大，要求控制指標(biāo)符合表1規(guī)定即可。

2.5 帶芯內(nèi)部黏合

對于帶芯內(nèi)部黏合的性能，內(nèi)部控制指標(biāo)要求大于標(biāo)準(zhǔn)最低要求的100%以上。通過對內(nèi)部黏合數(shù)據(jù)匯總分析，帶芯內(nèi)部黏合強(qiáng)度越大，整芯帶使用壽命越長，不容易發(fā)生縱向開膛現(xiàn)象，反之，越短，整芯帶使用2個月～3個月就發(fā)生開膛現(xiàn)象，造成膠帶早期損壞。帶芯內(nèi)部黏合強(qiáng)度值越高，塑化越充分。我公司判定塑化程度的標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)就是通過帶芯內(nèi)部黏合強(qiáng)度來判定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定內(nèi)部黏合強(qiáng)度很容易達(dá)到，數(shù)值的高低能夠反映膠帶塑化程度，對于3層結(jié)構(gòu)帶芯內(nèi)黏合控制在10 N/mm左右，4層結(jié)構(gòu)帶芯控制在15 N/mm以上，帶體可以判定為充分塑化。

2.6 覆蓋層與帶芯層黏合

PVC整芯阻燃帶帶芯層與覆蓋層基本剝不開。塑化溫度過高，生產(chǎn)速度過慢，易造成帶坯過度塑化，覆蓋層就出現(xiàn)與帶芯層黏合強(qiáng)度低，使用過程中可能出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。因此，內(nèi)控指標(biāo)要求剝不開。覆蓋層與帶芯層黏合與PVC糊樹脂的形態(tài)和增塑劑相容性也有關(guān)系，不同廠家PVC糊樹脂質(zhì)量參差不齊，需要摻混配比才能達(dá)到“剝不開”的效果。個別增塑劑需要限制用量避免脫層現(xiàn)象。

3 結(jié)論

PVC整芯阻燃輸送帶在滿足安全指標(biāo)前提下，產(chǎn)品物理機(jī)械性能與PVC整芯輸送帶浸漬、塑化及帶芯骨架材料選擇關(guān)系密切。如何判斷浸漬、塑化程度，選用哪項(xiàng)指標(biāo)為判定依據(jù)，通過對各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)的分析，確定以帶芯內(nèi)部黏合強(qiáng)度指標(biāo)為判定整芯帶塑化是否充分的依據(jù)。以表1數(shù)據(jù)為例，1400S PVC阻燃帶如果內(nèi)部黏合強(qiáng)度低于12 N/mm，說明塑化程度不夠，容易造成整芯輸送帶早期開膛現(xiàn)象；黏合強(qiáng)度高于16 N/mm，容易造成過度塑化，會出現(xiàn)覆蓋層脫層現(xiàn)象。選用其他指標(biāo)也能判定塑化程度，但效果比內(nèi)部黏合差。通過對內(nèi)部黏合數(shù)據(jù)匯總分析，調(diào)整優(yōu)化PVC整芯輸送帶生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)參數(shù)(溫度、速度、張力)，從而保證PVC整芯阻燃輸送帶使用壽命。

以帶芯內(nèi)部黏合強(qiáng)度指標(biāo)為判定整芯帶塑化是否充分可行性高。對我公司2014年至今的PVC質(zhì)量反饋匯總分析得出，采用以帶芯內(nèi)黏合強(qiáng)度來判定塑化程度后，基本消除了發(fā)生PVC帶開膛及覆蓋層分層現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量得到大幅提高。

[1] 司業(yè)光.聚氯乙烯糊樹脂及其加工應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993.

[2] 顧亞明.MT914-2008煤礦用織物整芯阻燃帶[S].北京：國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，2008：1-4.

[3] 呂繼明.橡膠面整芯阻燃輸送帶覆蓋層與芯層間粘合強(qiáng)度的影響因素分析[J].中國橡膠,2012(7)：47-48.

[4] 方群，楊振威.橡膠或塑料輸送帶骨架結(jié)構(gòu)專利技術(shù)分析與研究[J].科技展望,2016(31)：301.

Analysis of physical and mechanical properties of PVC flame retardant zone and determination of degree of plasticization

ZHANG Xiaodong

(ARRON Tape Branch Company of Yangquan Coal Industry (Group) Co., Ltd., Yangquan Shanxi 045000, China)

This paper introduces the internal control index of physical properties of PVC flame-retardant conveyor belt. Through the analysis of indicators, the indicators for plasticity degree are determined to ensure product quality of whole core conveyor belt.

PVC flame retardant conveyor belt; standard; internal control index

2016-12-19

張曉東，男，1978年出生，2001年畢業(yè)于長春工程學(xué)院，工程師，從事輸送帶生產(chǎn)、技術(shù)管理工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.02.18

TQ325；TD528+.1

A

1004-7050(2017)02-0058-02

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