Крученая нить для технических изделий Советский патент 1992 года по МПК D02G3/48 

Изобретение относится к техническим текстильным материалам и может быть использовано для армирования пневматических шин, технических ремней, лент, шлангов, а также при изготовлении шнуров, тросов, канатов и других изделий.

Известна комбинированная кордная нить, состоящая из нескольких избирательно скрученных стренг различной химической природы, срощенных и скрученных вместе в противоположных направлениях.

Повышенная прочность такой комбинированной кордной нити достигается сближением разрывного удлинения ее составляющих путем сохранения на них в готовом корде различного количеству кручений.

Разница по крутке между составляющими стренгами в корде получается за счет придания в первом кручении каждой из них заведомо разного количества кручений. Так. большую крутку получает составляющая с малым удлинением и высоким -модулем, а меньшую - нить с большим удлинением.

При изготовлении корда путем совместного скручивания стренг в противоположном направлении они раскручиваются на величину этой второй крутки, причем разница по крутке между составляющими, заданная при первом кручении, сохраняется.

В этом случае в готовом корде составляющая с малым удлинением имеет высокую остаточную крутку, а другая составляющая с большим удлинением раскручивается полностью или сохраняет незначительную крутVI

N5 СО

ю Ј„

ку. Наличие на составляющей нити с малым удлинением высокой остаточной крутки увеличивает значение ее разрывного удлинения, что в определенной степени приближает ее значение по этому показателю к другой составляющей,

Однако здесь следует отметить, что нить с малым удлинением и высоким модулем, как правило, имеет повышенные жесткость, хрупкость и плохо работает на срез, а поэтому повышение разрывного удлинения за счет увеличения величины остаточной крутки в таких нитях приводит к потере прочности, в результате чего корд снижает рвои прочностные характеристики. Кроме того, разница по крутке на составляющих комбинированных кордных нитях отрицательно влияет на многоцикловые характеристики и в целом ухудшаются усталостные показатели корда.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является крученая нить, содержащая по меньшей мере одну стренгу из высокомодульных химических нитей - арамидных, расположенную по винтовой линии относительно продольной оси крученой нити, и имеющие меньшую длину стренги из высокоэластичных химических нитей - неориентированных полиамидных нитей или полиолефиновых нитей с удлинением не менее 20%, при этом неориентированные нити .не влияют на увеличение прочностных и усталостных показателей корда.

Целью изобретения является повышение прочности и эксплуатационных характеристик кручёной нити.

Комбинированная крученая нить состоит из стержневых и нагонных поступающих в зону кручения с опережением стренг. Стержневые составляющие представляют собой высокоэластичные нити, имеющие большие значения разрывного удлинения, высокие усталостные показатели и желательно хорошую адгезию к резине (полиамид, вискоза, полиэфир и т.п.).

Нагонные составляющие, как правило, Ьысокомодульные нити или несколько нитей с малым удлинением и высокой прочностью (арамидные, углеродные, стеклянные и т.п. нити).

Стержневая и нагонная составляющие стренги могут быть как предварительно подкрученные, так и без крутки.

Если составляющие комбинированной нити крученые, то направление общей крутки противоположно направлению крутки на составляющих (иногда направления крутки могут совпадать), и предпочтительнее, чтобы величина крутки стренг соответствовала величине общей крутки комбинированной ни ти и выбиралась с учетом достижения максимальных физико-механических и эксплуатационных показателей.

Долевое содержание составляющих в

комбинированной нити определяется областью применения и условиями работы этих нитей, предпочтительно, чтобы стержневая нить составляла не менее 25%. Величина

разнодлинности составляющих, образовавшаяся в результате подачи одной составляющей в зону второго кручения с опережением, зависит от разницы в разрывном удлинении стержневой и нагонной стренг. Чем больше

разница по разрывному удлинению между этими составляющими, тем больше разница в длине нагонной и стержневой стренг, тем с большим опережением нагонная стренга подается в зону совместного кручения, т.е.

приближенно это условие выражается сле- дующим образом:

5

t-Lpc - LQ LpH LO

100 %

юо% , 0)

ULo

- Ин IP V

где LpC - длина образца стержневой составляющей к моменту разрыва при предварительном испытании на разрывной машине; LPH - длина образца нагонной составля- 0 ющей к моменту разрыва при испытании на разрывной машине;

LO-начальная (зажимная) длина образцов при испытании на разрывной машине; 1Н -длина нагонной составляющей нити,

измеренная после раскручивания на круткомере комбинированной нити;

1С - длина стержневой составляющей нити, измеренная после раскручивания комбинированной нити.

0 |0- начальная (зажимная) длина комбинированной нити в круткомере до раскручивания.

Выражение (1) можно упростить и записать:

5 Ес-Јн Ун-Ус (2),

где Јс-Јн - относительное разрывное удлинение соответственно стержневой и нагонной стренг;

Ун, Ус -усадка при кручении соответст- 0 венно нагонной и стержневой стренг.

Разница в усадке нагонной и стержневой стренг, выраженная в процентах, определяет разнодлинность нагонной и стержневой составляющих, т.е. нагон Н Ун 5 -Ус.

П р и м е р 1. Комбинированную нить получают на тростильно-крутильной машине путем скручивания двух высокоэластичных и одной высокомодульной нитей,

поступающих, в зону совместного кручения с разной линейной скоростью.

Для изготовления комбинированной нити берут одну стренгу из арамидной нити структуры 167 текс х 1 с круткой 260 кр/м направления кручения Z с относительным разрывным удлинением ei 4,0% и две стренги из анидных нитей структуры 93,5 текс х 2 с относительным разрывным удлинением Ј2 20,00 с круткой 260 кр/м, имею- щих направление крутки Z. Общее количество стренг, составляющих комбинированную нить, -три. Величина окончательной крутки комбинированной нити 260 кр/м направления S.

Арамидную стренгу подают в зону кручения со скоростью 16,2 ,м/мин, анидные стренги - со скоростью 15,0 м/мин.

Разница по длине между составляющими в комбинированной нити определяется по формуле

н.юо

16.2 -15.0 . ,

ТбТб ЮО-8

т.е. в готовой комбинированной крученой нити на 100 см длины анидных стренг приходится 108 см арамидной стренги, при этом разнодлинность составляет

Н К (ei - Ј2) 0,5 (20,0 - 4,0) 8%

Значение К 0,5 -принято, исходя из того, что максимальные значения комбинированная нить по прочностным показателям имеет в том случае, если разница в длине между составляющими стренгами на 50% меньше, чем разница в значениях их относительных разрывных удлинений,

П р и м е р 2. Комбинированную нить получают аналогично примеру 1 за исключе-

нием того, что изменяют значение коэффициента К, разнодлинность составляющих стренг и природу эластичной стренги.

Условия получениям свойства комбинированных нитей приведены в табл.1 и 2.

В приведенных примерах табл.1 в качестве эластичной стренги используют анидную нить, табл.2 - вискозную нить с относительным разрывным удлинением 10,0%.

П р и м е р 3. Комбинированную нить получают аналогично примеру 1 за исключением того, что берут две стренги из арамидной нити и одну стренгу из анидных нитей.

Условия получения и свойства приведены в табл.3.

Формула изобретения1

1.Крученая нить для технических изделий, содержащая по меньшей мере одну стренгу из высокомодульных химических нитей, расположенную по винтовой линии относительно продольной оси крученой нити, и имеющие меньшую длину стренги из высокоэластичных химических нитей другой природы с относительным разрывным удлинением, превышающим относительное разрывное удлинение стренги из высокомодульных химических нитей, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и эксплуатационных характеристик, стренги из высокоэластичных химических нитей расположены по винтовым линиям относительно продольной оси крученой нити, а их относительное разрывное удлинение составляет 10-20%, при этом разность длины стренг из высокоэластичных и высокомо- дульных химических нитей равна 20-90% разности их относительных разрывных удлинений.

2.Нить по п.1, от л и ч а ю ща я с я тем, что доля высокоэластичных химических нитей составляет не менее 20%.

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к техническим текстильным материалам, а именно к крученой нити для технически изделий, и позволяет повысить прочность и эксплуатационные характеристики. Крученая нить содержит расположенные по винтовым линиям относительно ее продольной оси стренги из высокоэластичных химических нитей и по меньшей мере одну стренгу большей длины из высокомодульных химических нитей другой природы. Относительное разрывное удлинение стренг из высокоэластичных химических нитей превышает относительное разрывное удлинение стренги из высокомодульных химических нитей и составляет 10-20%. Разность длин стренг из высокоэластичных и высокомодульных химических нитей равна 20-90% разности их относительных разрывных удлинений. Доля высокоэластичных химических нитей составляет не менее 20%. 1 з.п. ф-лы,3табл.. (Л С

Показатели

IZII iniZIZII iniII II° Iii:

0,1 0,2 0,3 0,1| 0,5 0,6 0,7 0,8 0,8 1,0 1,6 3,2 4,8 6,11 8,0 9,6 11,5 12,8 14,4 16,0

К О

к(ег-е,) о

Удельн.раз-.

рнвн,нагрузка,сН/текс 71 79 90 95 98 101 101 100 94 86 84

Количество

циклов растяж.сжзтие,

тыс.цикл. 1200 3800 8800 12600 13000 14480 12200 10500 8000 7890 5000

Показатели

I 12 13 Jl4 Jl5 t.6 J 17 18 19 20 1 21 22

К0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,70,8 0,9 1,0

К(ег-Г,)00,6 1,2 1,8 2,4 3,0 3,6 4,24,8 5.4 6,0

Удельн.рэзрывн.нагрузка,

сН/текс 69 72 73 75 76 74 74 70 63 54 51

Количество

циклов рас- .

тяж.-сжатие,

тыс.цикл. 1100 1650 2700 3950 4820 4740 3800 2600 1300 900 400

ТаблицаЗ

Показатели

23 24 Т25 J 26 | 27 28 29 I 30 1.31 1 32 j

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,6 3,2 4,8 6,4 8,0 -9,6 11,2 12,8 14,4 16,0

КО

к(ег-е,)о

Удельн.разрывн. нагрузка,

сН/текс 88 196 101 108 118 124 122 120 116 110 96

Количество

циклов растяж.-сжатие,.

тыс.цикл. 1800 2600 4000 6100 8000 10000 9800 7800 6200 5000 3700

Вариант

Таблица2

Вариант

Вариант

33