СПОСОБ ОБРАБОТКИ АРАМИДНОГО КОРДА Российский патент 2008 года по МПК D01F11/08 D06M15/39 D06M15/693 D06M101/36 

Изобретение относится к способам обработки арамидного корда, применяемого при изготовлении шин, резинокордных оболочек, шлангов и т.д., и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности.

Известен способ (Заявка Японии №1174675, опубл. 11.07.89 г.) пропитки арамидного корда пропиточными составами на основе эпоксидного компаунда, содержащего две или более эпоксигруппы в молекуле, латекса, резорцинформальдегидной смолы и бензольного соединения, в котором, кроме постоянных групп ОН, включены переменные элементы (Cl, Br, Н, SH). После пропитки корд нагревается и сушится.

Недостатком известного способа является сложность технологической схемы.

Наиболее близким к предлагаемому способу [И.Л.Шмурак, С.А.Матюхин, Л.И.Дашевский. Технология крепления шинного корда к резине. - М.: «Химия», 1993, с 86-88, 92 (прототип)] по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ обработки арамидного корда на первой стадии адгезивом на основе эпоксидной смолы и полиизоционатов, на второй стадии пропиточными составами концентрацией 15-20% с последующей термообработкой без натяжения при температуре от 200 до 245°С.

Недостатком данного способа обработки является повышение вязкости пропиточных 15-20% растворов, приготовленных на основе концентрированной резорцинформальдегидной смолы, что резко ограничивает срок их применения, использование в адгезиве первой стадии вредных полиизоционатов, низкая прочность пропитанных и термообработанных нитей, высокие энергозатраты, «сгорание» хлопчатобумажных уточных нитей при высокой температуре.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение технологической схемы обработки арамидного корда за счет отказа от использования полиизоционатов и эпоксидной смолы, улучшение физико-механических показателей пропитанного корда, использование при обработке корда устойчивых при хранении пропиточных составов на основе российских латексов, снижении энергозатрат, возможности обработки как арамидного, так и гибридного корда с любым утком на отечественном оборудовании.

Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что арамидный корд или гибридный арамидно-капроновый корд с преобладающим содержанием арамидных нитей пропитывают составом концентрацией 12-14%, содержащим латекс ДБА-1, СКД-1c, 5%-ный раствор смолы СФ-282 и 20-22%-ную дисперсию технического углерода, термообрабатывают при температуре 120-140°С под натяжением 400-800 кг/полотно до остаточной влажности 0,5-1,0%. Полученный таким образом корд вторично обрабатывают по предложенным режимам. Вторая стадия выполняется сразу же после первой стадии или может быть временной разрыв.

Более низкая температура и концентрация пропиточного состава приводит к снижению прочности связи корда с резиной, более высокое нецелесообразно при пропитке, так как не улучшает качество пропитанного и термообработанного корда. Более низкое натяжение не позволяет обеспечить натяжение корда, достаточное для его прохождения через агрегат пропитки-термообработки, более высокое вызывает уменьшение прочности арамидного корда. Продолжительность термической обработки должна быть достаточной для удаления влаги до 0,5-1,0%.

Латексно-резорцинформальдегидный пропиточный состав готовят из 5%-ного раствора новолачной резорцинформальдегидной смолы, например СФ-282 и латексов, например, винилпиридинового, ДБА-1-сополимера бутадиена, бутилакрилата и метакриламида, бутадиенового карбоксилсодержащего СКД-1c или из 5%-ного раствора резорцинформальдегидной смолы, приготовленной непосредственно из резорцина и формальдегида, и вышеперечисленных латексов по известным технологическим схемам. Дополнительно процесс приготовления пропиточного состава включает стадию добавки в пропиточный состав дисперсии технического углерода также по известной технологической схеме. В качестве дисперсии технического углерода применяют 20-22% водный раствор канального или печного технического углерода. Соотношение ингредиентов в пропиточном составе: 100 мас.ч. латекса; 10-25 мас.ч. резорцинформальдегидной смолы; 20-40 мас.ч. технического улерода.

Предлагаемый способ применим для обработки арамидных кордов всех марок и реализуется, например, на линии ЛПК-80-1800, следующим образом.

Перед началом обработки арамидное кордное полотно марки Русар-75 (ароматический парасополиамид с гетероциклами в цепи, имеющий в составе сополимера галоидированный сомономер (диамет X) или хлорированный парафенилендиамин (ТУ 8378-041-05138230-2006), структуры 58,8 тексх2х3, или гибридное арамидное полотно марки Русар-75К (ароматический парасополиамид с гетероциклами в цепи, имеющий в составе сополимера галоидированный сомономер (диамет X) или хлорированный парафенилендиамин плюс капрон (ТУ 8378-041-05138230-2006), структуры 58,8 тексх2х3+НК 93,5 текс, из рулона длиной 360-720 п.м стыкуют с предыдущим рулоном через прослойку из резиновой смеси с последующей ее вулканизацией на стыковочном прессе, далее рулон пропитывают в ванне пропиточным составом концентрации 12-14%, содержащим смесь латексов СКД-1 с-бутадиенового карбоксилсодержащего латекса (ГОСТ 11604-79), ДБА-1-сополимера бутадиена, бутилакрилата и метакриламида (ТУ 2294-347-05842324-38) в оптимальном соотношении 50:50 и 5% раствора смолы СФ-282-новолачной резорциноформальдегидной смолы (ТУ 6-07-402-90) или смесью латексов СДК-1c, ДБА-1, 5% раствора смолы СФ-282 и 22% дисперсии технического углерода К-354. Соотношение ингредиентов в пропиточном составе: 100 мас.ч. латексов; 16,5 мас.ч. резорцинформальдегидной смолы СФ-282; 28,3 мас.ч. технического углерода. Скорость прохождения кордного полотна на линии 30-40 м/мин обеспечивает содержание остаточной влаги в кордном полотне на выходе из сушильной камеры 0,5-1,0%. Затем кордное полотно подвергают термообработке в сушильной камере при температуре 120-140°С под натяжением 400-800 кг/полотно.

После сушильной камеры кордное полотно охлаждается, проходит закаточное устройство, подается на раскатку, и операция повторяется, как описано выше.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в двукратной обработке арамидного корда пропиточным составом, содержащим латекс ДБА-1, СКД-1c, 5-%-ный раствор смолы СФ-282 и 20-22%-ную дисперсию технического углерода, концентрация состава - 12-14%, с последующей термообработкой при 120-140°С под натяжением 400-800 кг/полотно до остаточной влажности 0,5-1,0%.

Сравнительный анализ конкретного выполнения предлагаемого и существующего способа пропитки и термообработки арамидного корда представлен в таблице.

Способ обработки арамидного корда и результаты его анализаСпособ обработки кордаФизико-механические показатели пропитанного и термообработанного кордаКонцентрация пропиточных составов, %Температура термообработки, °СНатяжение при термообработке, кгс/полотноРазрывная нагрузка, НУдлинение при 10 кгс, %Удлинение при 20 кгс, %Удлинение при разрыве, %Прочность связи корда с резиной, НДБА-1+СКД-1с+5% раствор смолы СФ-282Винилпиридино вый латекс PLIOCORD VP-106S+66% концентрированная смола СФ-282С дисперсией технического углеродабез дисперсиитехнического углеродаКонтрольнойПроизводственнойНеобработанный арамидный корд Русар-758350,61,25,2--Прототип15200-7251,21,65,175104Физ-мех показатели корда после однократной пропитки и сушки корда по предлагаемому способу12-13--120-140400-8008051,11,55,187116-13-14-120-140400-8008051,11,55,178107Физ-мех показатели корда после двукратной пропитка и сушки корда по предлагаемому способу12-13--120-140400-8007851,21,65,3100140-13-14-120-140400-8007851,21,65,391127Необработанный гибридный арамидный корд Русар-75К7960,81,25,5--Физ-мех показатели корда после однократной пропитки и сушки корда по предлагаемому способу12-13--120-140400-8007361,21,66,3103138-13-14-120-140400-8007361,21,66,393128Физ-мех показатели корда после двукратной пропитка и сушки корда по предлагаемому способу12-13--120-140400-8007261,31,76,4110145-13-14-120-140400-8007261,31,76,4102137

Как видно из данных, приведенных в таблице, предлагаемый способ улучшает прочностные показатели (разрывную нагрузку) и прочность связи с резиной для пропитанного и термообработанного корда.

Технический результат предлагаемого способа - возможность осуществления упрощенной схемы обработки арамидного корда любых марок на отечественном оборудовании, с отечественными латексами, снижение энергозатрат, улучшение физико-механических показателей арамидного корда и тем самым увеличение работоспособности шин и резинотехнических изделий.

Изобретение относится к технологии производства синтетического корда, в частности к пропитке и термообработке арамидного корда, и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности. Арамидный корд всех марок пропитывают латексно-резорцинформальдегидным или латексно-резорцинформальдегидно-сажевым составами на основе латексов ДБА-1, СКД-1c и 5% раствора смолы СФ-282, концентрацией 12-14%. Затем корд термообрабатывают до остаточной влажности 0,5-1,0% при 120-140°С с нагрузкой 400-800 кг/полотно. Полученный таким образом корд повторно пропитывают и термообрабатывают по тем же режимам. Изобретение позволяет проводить упрощенную обработку арамидного корда любых марок на отечественном оборудовании с отечественными латексами, снизить энергозатраты, улучшить физико-механические показатели арамидного корда и тем самым увеличить работоспособность шин и резинотехнических изделий. 1 табл.

1. Способ обработки арамидного корда, включающий пропитку корда латексно-резорцинформальдегидным составом и термообработку, отличающийся тем, что пропитку с последующей термообработкой осуществляют двукратно, при этом пропитку проводят 12-14%-ным составом, содержащим латекс ДБА-1, СКД-1c и 5%-ный раствор смолы СФ-282, а термообработку - при 120-140°С под натяжением 400-800 кг/полотно до остаточной влажности 0,5-1,0%.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что латексно-резорцинформальдегидный состав дополнительно содержит дисперсию технического углерода.