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输送带是如何制造成得?
浏览: 发布日期:2020-01-14

输送带

输送带:是胶带运输机等的主导部件,用途极为广阔,大者从矿石开采的现场运输,小到精密机器内的轻量物品传递,可以说到处都能见到输送带的身影。
作为搬运手段之一,输送带之所以能够大量地使用在产业各个领域,主要是因为它比其他同类的运输手段简单,而且又十分经济,可以大大降低运输成本和维护保养费用。
㈡发展历程
①输送带作为粉状物料(包括粒状、块状)的连续运输手段,以及固体物件的单件运输手段,在世界产业界中具有悠久的历史。
②早在 1795 年:美国即正式提出了输送带或运输带的概念,并于 1858 年申请了专利。1933年:英国最早对其进行了标准化。20 世纪40 年代:由于合成纤维、合成橡胶和树脂的迅速发展,并应用于输送带行业,使得输送带产品的面貌发生了划时代的变化,充分显示了输送带的功能性和经济活力。60年代:可说是世界输送带发展最快的时期,美欧及日本等工业发达国家,矿山开采的现代化,钢铁、煤炭和化学工业的迅速发展,使得输送带的需求急剧增长,从而形成了输送带行业。
③世界输送带的发展,大体上经历了四个时期。
a.第一个时期:输送带初创发展时期。从19世纪后半叶-20世纪中叶,主体材料为天然橡胶和棉帆布。生产工艺采用多次贴合成型和平板分段硫化方式,在使用上,以多驱动方式衬以滑轮作为提高运输能力和长距运输的手段。
b.第二个时期:1970s前后,输送带大发展时期,其特点是主体材料由天然橡胶和棉帆布大量改用合成橡胶、化纤帆布及钢丝绳。
工艺上改用多层一次成型和平板式连续硫化的方式,在使用方面开始实现大运量、远距离运输,做到了功能化。
c.第三个时期:输送带技术改革时期。其特征是输送带的长寿命化和效率化,使用材料由合成橡胶扩大到热塑性塑料,输送带开始实现轻量化。
同时多功能输送带,如耐热、耐油、耐燃、耐酸碱、耐磨、抗冲击、抗滑动输送带得到了进一步发展。
d.第四个时期:1990s开始,输送带进入了以整体成型、不用硫化、采用热塑性弹性体、芳纶、无纺布等使结构和工艺简化、强调环保的新时期。
 
㈢现代输送带要求的10项功能
 
①搬送物料所需的传导强力。
②在应力下的低伸长和小的拉紧性能。
③保护搬运物料而用的高性能盖胶。
④直行(防止蛇行)要求的尺寸稳定性。
⑤可以简易接头的性能。
⑥对冲击的扯裂抵抗力。
⑦耐负荷运输的构造和宽度。
⑧具有防止胶带剥离的牢固粘合力。
⑨纵向的柔软性和横向的成槽性。
⑩防静电火花及避免由此引起火灾的安全性和阻燃性。
 
 
㈣输送带的结构
 
 
①通常指的输送带,其结构一般包括抗拉层、覆盖胶层和边胶组成,但由于抗拉层的种类的不同,它们的结构有所差异。
②帆布芯输送带,其抗拉材料由多层胶帆布组成;钢丝绳芯输送带,抗拉材料是由多根纵向排列的钢丝绳组成。输送带在工作过程的全部负荷都由抗拉层承担,要求其有一定的强度和刚度。
③覆盖胶、边胶:是带芯的保护层,在工作时能保护带芯不受物料的直接冲击、磨损、腐蚀,防止带芯早期损坏,延长输送的使用寿命。
④覆盖胶:一般分上覆盖胶、下覆盖胶,上覆盖胶主要与输送的物料接触,也称工作面,下覆盖胶则与传动辊筒接触,为了防止输送带磨边,一般在输送带的两侧加贴边胶。
⑤较大规格的输送带:在带芯层与覆盖胶之间加贴缓冲层,增大覆盖胶与抗拉层之间的附着力,增大胶带的耐冲击性。
 
㈤抗拉层骨架材料
 
⑴骨架材料:为输送带提供主要的拉伸性能,并在传递动力、输送物料、抵抗冲击、保持输送带运行轨迹中起重要作用。因此骨架材料的性能:是决定输送带使用性能、工作寿命和加工方法的关键因素。
⑵纤维材料的结构、性能
①用于输送带骨架材料的纤维通常包括棉、维纶、锦纶、涤纶、芳纶、玻璃纤维等。
棉:作为最古老的抗拉层材料,其特点是强度较低,耐化学腐蚀性、耐热性、耐冲击性较差,并有较大的吸潮性。但棉帆布的负荷下伸长较小,与橡胶的粘合较好,现在已不大量应用,逐渐被涤纶、锦纶取代,或与其混纺使用。
②目前经常使用的锦纶、涤纶经浸胶处理后,与橡胶同样有较好的粘合性能,锦纶的强度较高,但模量较低、使用伸长较大、易变形。涤纶的强度与锦纶相近,并模量较高,尺寸稳定性较好,故轻型输送带和平型输送带大都采用涤纶交织,以保持经向尺寸的稳定,纬向便于成槽和有弹性。
⑶金属抗拉材料
输送带所用的钢丝绳:采用高级碳钢制造,基本单元为钢丝,钢丝直径为012~110mm,钢丝捻合成股,多股螺旋排列绞合成绳。绳的结构多为7股式,绳径为210~1410mm,抗拉强度为1800~2600MPa,表面镀锌防锈。
 
 
㈥输送带配方设计特点
 
①输送带的广泛应用使其对性能与成本的要求更趋于多样化和苛刻化,输送带所用聚合物品种甚多,可分为橡胶类和树脂类。
②强度在中量级以上的织物芯带与钢丝绳芯带所用聚合物品种多用橡胶,其中又以天然橡胶NR,丁苯橡胶SBR,异戊橡胶IR和顺丁橡胶BR居多。
③NR有较高的抗切割性能,SBR耐磨损,其它如氯丁橡胶CR,丁腈橡胶NBR,乙丙橡胶EPR,则用于有特殊性能要求的输送带。
④硅橡胶和氟橡胶也有使用,但仅限于某些特殊性能带的表面层。
⑤PVC树脂常用于整体编织芯输送带及轻型输送带,PU树脂则多用于食品工业和表面光滑且耐磨性强的轻型带。
 
普通输送带配方设计
 
组成输送带的胶料:一般可分为上下覆盖胶、缓冲胶、檫布胶、边胶。
⑴覆盖胶
①覆盖胶的主要功能:保护带芯,承受输送物料带来的磨损、冲击、切割、腐蚀以及大气环境的作用,满足诸如耐热、耐寒、耐油、耐酸碱、阻燃和导静电等不同的特性要求。
②从工艺角度来说:覆盖胶的基本物理性能对输送带的使用寿命影响很大,覆盖胶胶料需有较好的抗焦烧性、压延、挤出和涂覆等加工性能以及自粘和互粘性、硫化或塑化后表面要光滑明亮。
覆盖胶设计特点:
①生胶选择:
1.一般选择天然橡胶就可满足要,因为天然橡胶具有最佳综合性能,亦可选则丁苯橡放、顺丁橡胶等。
2.一般以天然橡胶为主,掺用部分丁苯橡胶、顺丁橡胶,一方面可降低成本,另一方面还可改善工艺性能。
3.为保证其强度要求、较高的弹性和附着力,一般含胶率在 50-55%。
 
②硫化体系:
1.若全用天然橡胶,则最好选用硫黄作硫化剂,硫黄用量为2.5份。
2.若全用丁苯橡胶,硫黄用量为2.0份,若全用顺丁橡胶,硫黄用量为1.2份。
3.若天然橡胶与丁苯橡胶按 50/50 并用,则硫黄用量为2.1份左右。若天然橡胶与顺丁橡胶按 50/50并用,则硫黄用量为1.6份左右。
4.随着合成橡胶用量的增加,并用胶中的硫黄用量适当减少,而促进剂用量适当增加。
5.促进剂一般选用噻唑类,促M和促DM并用为宜, 因为这可保证有较快的硫化速度和较长的焦烧时间。
6.硫化活性剂一般选用氧化锌和硬脂酸,用量分别为 5份和2-3份。
 
③补强填充体系:
1.补强剂以碳黑为主,常用的有高耐磨碳黑、半补强碳黑、通用碳黑,用量为40-50份。
2.为了降低成本,在不影响产品性能的前提,可加入部分碳酸钙、活性陶土以及其它无机填料。
④软化体系:
1.硫化覆盖胶扯断伸长率在500%左右,硬度在60-70度(邵尔 A),塑炼胶的可塑度控制在 0.25-0.30(威氏),软化剂的合理使用是为了提高胶料的弹性、增加工艺粘和性。
2.对于NR效果最好的是松焦油,对于SBR效果较好的是石油树脂等,而对于顺丁胶等软化效果较好的是芳烃油等,一般软化剂用量在7-10份。
 
⑤防老体系:覆盖胶的使用条件决定其对耐老化性能有一定要求,化学防老剂一般使用胺类防老剂,用量在 1-2份,作为物理防老剂的石蜡一般在1份左右。
 
★★普通输送带覆盖胶配方应用举例★★
配方如下:
原材料 基本配方
/质量份 原材料 基本配方
/质量份
天然/顺丁橡胶 50/50 石蜡 2
氧化锌 5 促进剂M 1
硬脂酸 2 促进剂CZ 1
防老剂D 2.5 硫黄 1.5
中超耐磨炉黑(N220) 50
软化重油 5 合计 170
 
硫化胶物性(150℃×20min);硬度(邵氏A型)60度;
拉伸强度20MPa;拉断伸长率750%;磨耗量82mm3
说明:
1.生胶选用天然橡胶与顺丁橡胶按 50/50 并用可以获得较高的拉伸强度和良好的磨耗指标。
2. 填充补强体系用中超耐磨炉黑(N200),相对于用超耐磨炭黑(N110)和高耐磨炭黑(N330)所获得胶料的可以兼顾拉伸强度、磨耗量和其它性能,用N220所获得的胶料强度较高,硬度适中,耐磨性较好。
 
⑵缓冲胶
 
①缓冲胶:位于覆盖胶与带芯之间,在输送带装料和运输过程中起缓冲作用,要求较高的弹性和附着力。
 
缓冲胶配方设计要点
 
⒈生胶:NR或并用部分顺丁橡胶BR,含胶率控制在50%左右,使其既柔软又具有弹性。
⒉硫化体系:一般采用硫黄硫化体系,硫黄用量低,一般控制在2.0份以下,目的在于保证体系的弹性和耐曲挠性等。
⒊促进剂:一般采用促M、DM并用,活性剂一般采用氧化锌5份,硬脂酸1份,其过多可能影响附着力。
⒋软化体系:缓冲胶可塑度控制在 0.37-0.40(威氏),应该选择增黏性软化剂,以增加胶与骨架的粘和性。一般选用松焦油、石油树脂等,石蜡和硬脂酸不要采用或尽量少采用,用量控制在20份以下。
⒌防老体系:缓冲胶胶种位于覆盖胶与带芯之间,并考虑其在动态下使用,主要是热疲劳老化, 一般使用胺类防老剂等,用量在 1-2 份。
 
 
 
⑶擦布胶
 
①通过压延的方式在骨架帆布的两面附着一层胶片,使其与骨架结合成一个整体,并保证在反复弯曲、疲劳下不脱层。
②对擦布胶的要求:第一应与骨架材料有很好的粘和性能,同时还要求耐屈挠、疲劳老化,生热尽量低些。
 
擦布胶配方设计要点
 
1.生胶:一般选用天然橡胶,或并用一定量的丁苯橡胶(20-30 份),含胶率控制在 50-53%,以保证足够的附着力及耐屈挠性。
2.硫化体系:通常采用硫黄硫化体系,考虑到疲劳热老化,硫黄用量不能过多,应比通常用量偏低。促进剂采用促M、促DM并用,活性剂一般选择氧化锌5份,硬脂酸2-3份。
3.补强体系:一般采用半补强、通用炭黑,用量在10-30份,为降低成本还可加入少量的碳酸钙和半补强粉。
4.软化体系:
1.选用增粘性软化剂,如松焦油、沥青等,以利于胶料在胶布中的渗透,提高胶与骨架的粘和。
2.丁苯胶用量增大时应增大松焦油的用量,可进一步提高与骨架材料的粘和性和工艺粘和性,另一方面可对丁苯胶有补强作用。
3.为进一步提高胶料与骨架材料的附着力还应使用间甲白体系:即黏合剂 A(六羟甲基三聚氰胺五甲基醚,甲醛释放体)2.5 份,黏合剂RS(间苯二酚与硬脂酸 2:1共熔物)3.7份,白炭黑 10-15 份。
4.在硫化过程中甲醛与间苯二酚发生酯化反应,提高胶料与织物骨架的粘和强度。
5.防老体系:使用一般胺类防老剂,用量1-2份。
 
⑷边胶
边胶配方一般与覆盖胶配方相同!
 
 
㈧特殊性能要求输送带
 
目前阻燃输送带应用在矿山等易燃易爆场所,根据对燃烧性能指标要求的不同,阻燃输送带的等级也有所不同。
 
⑴难燃输送带
①阻燃输送带要求其覆盖胶和芯层胶配方都有一定的阻燃要求,并且要保证带体满足一定的使用性能及物理机械性能。
②首先覆盖胶和芯层胶:配方的阻燃性能和导静电性能应该达到相应的性能指标,配方组成一般以氯丁橡胶为主。
③根据不同的阻燃性能要求也可以用 PVC 与丁腈橡胶,及要求不高时可使用天然胶与丁苯橡胶等,同时配合剂使用一定量的卤系阻燃剂、含水系阻燃剂、磷系阻燃剂等,并且加入导电炭黑。
 
⑵耐热、耐灼烧输送带
①根据耐热程度的不同,可分为不同的耐热级别,但均要求不产生老化、龟裂。
 
②在温度120℃环境下工作的输送带:
a.生胶:选择以丁本橡胶、氯丁橡胶为主,含胶率55%左右。
b.硫化体系:生胶以氯丁橡胶为主,硫化体系宜选择氧化镁4份,氧化锌5份,为加快硫化进度和提高定伸应力,可加入0.5-1.0份的噻唑类促进剂NA-22,但超过1份则易产生焦烧。
丁苯橡胶硫化体系宜采用低硫高促的硫化体系。
c.补强剂:常用的有高耐磨炭黑等,用量为 40-50 份。
d.软化体系:以选择沸点高、挥发性低的软化剂为主,常用的有沥青、机油等。
e.防老剂:应选择耐热耐老化性好、不易出油的耐老剂,如MB、10l 等,用量 2-3 份。
 
③在温度130℃环境下工作的输送带:
a.生胶:以丁基橡胶为主,含胶率为50%左右。
b.硫化体系:由于丁基橡胶不饱和度低,而交联困难,故一般可用树脂交联,但需要较长时间,效率低。若采用硫黄硫化,硫黄用量为1.0份,促进剂量要适当多些,如促进剂TT为2.0份,DM用量1.0份。
c.补强剂:丁基橡胶本身强度高,补强剂一般可选用高耐磨炭黑和半补强炭黑并用,用量40-50份。
d.软化剂:丁基橡胶粘度低,只需少许软化剂即可,一般加入饱和度高的石蜡系操作油。
e.防老剂:由于丁基橡胶饱和度高,耐热氧老化性好,一般不需加入防老剂,如有特殊要求,可加入少量防老剂MB或RD,用量1份左右。
 
④在160-180℃环境下工作的输送带:
a.生胶:一般选用三元乙丙橡胶,含胶率50 - 55%。
b.硫化体系:由于三元乙丙橡胶饱和度高,双键少,硫黄交联慢,宜采用DCP(过氧化二异丙苯)交联,用量为4-6份。
c.补强填充剂:一般加补强性好的硬质炭黑,用量40-50份。
d.软化剂:最好选用沸点高、挥发性低的软化剂,如砧烯树脂较好,用量5份左右。
e.防老剂:由于三元乙丙橡胶饱和度高,耐热耐老化性能好,只需加入少量防老剂,如MB l-2 份。
 
⑶食品输送带
食品输送带覆盖胶:要求无毒、无臭、无污染,一般使用浅色烟片。
硫化体系:一般用低硫或无硫硫化,不能使用促进剂M、DM,采用无污染的防老剂。
 
⑷耐寒输送带
有良好的耐寒性能,在-40℃时正常使用,生胶一般选择NR与BR并用,并加入适量的DOS等耐寒软化剂。
 
⑸耐酸碱输送带
一般要求在40℃以下,能耐一定浓度的稀酸稀碱。
a.生胶:一般选用氯丁橡胶,若要求较高则选用丁基橡胶,或丁苯橡胶与聚乙烯并用(可耐 98%的硫酸)。
b.填充补强体系:一般加入硬质炭黑和硫酸钡为宜,以提高其抗耐性。
c.软化剂:应防止抽出,用量应适当,一般在5-10 份。
 
 
 
★★耐热输送带覆盖胶的配方设计举例★★
耐热输送带覆盖胶性能要求:
(1)可以在160℃条件下长期使用,可以在高于160℃的条件下短期使用。
(2)不但要在常温下有较好的耐磨性,而且要求在高温条件下不劣化。
(3)硫化前要有一定的自粘性和与缓冲胶的互粘性,硫化后有较高的粘合强度。
(4)硬度和拉伸性能达到要求。
配方如下
原材料 基本配方
/质量份 原材料 基本配方
/质量份
三元乙丙橡胶 100 氧化镁 10
氧化锌 10 促进剂M 2
硬脂酸 1 促进剂TMTD 2
防老剂D 2 促进剂ZDC 1.5
中超耐磨炉黑(N220) 50 硫黄 2.5
四线油 15
歧化松油 5 合计 201
硫化胶物性(153℃×50min);硬度(邵氏A型)69度;拉伸强度12.45MPa;
300%定伸应力5.49MPa;扯断永久变形20%;阿克隆磨耗1.062cm3。
 
配方说明
①生胶的选择:耐热输送带覆盖胶最常用的橡胶品种是SBR,IIR和EPR。目前,SBR是最常用的,但它只适合在12O℃以下使用;IIR的耐高温性能比SBR好,但工艺性能差,价格又太高,国内使用得很少;EPR耐热性能和价格都比较适中,适于生产耐热输送带。
EPR的耐热性良好,长期使用也不易龟裂,受热后硬度虽然也升高,但升高程度比SBR低得多,而且硬度升高后,其耐磨性能还有所改善。EPM 硫化太慢,因此生产中多采用EPDM。另外,我国国内已有EPDM 在大量生产,价格也比IIR便宜得多。
因此,生胶最好使用三元乙丙橡胶!
②硫化体系的选择:过氧化物硫化胶料的耐热性最好,但硫化速率较慢。为了提高硫化速度,可以加入少量硫黄和促进剂。即氧化锌10、硬脂酸1、硫黄2.5、氧化镁10、促进剂M  2、促进剂TMTD  2、促进剂ZDC  1.5
③填充补强体系的选择:胶料的强度较高,硬度适中,耐磨性较好,即填充可用中超耐磨炉黑N220,50份
④软化增塑体系的选择:加入软化剂可大大提高EPDM 的自粘性和拉断伸长率,但是用量过多会降低胶料的耐热性能。
⑤防护体系的选择:延缓橡胶的老化,延长制品的使用寿命。因此,防老剂用D  2份
 
此外,因为EPDM的特殊性,其工艺与其它橡胶有所不一样,特此说明工艺要点:
工艺说明
(1)胶料混炼:
加料顺序:EPDM→氧化锌,硬脂酸,氧化镁→防老剂D→中超耐磨炉黑→四线油, 歧化松油→硫黄→促进剂TMTD,促进剂M,促进剂ZDC
EPDM的工艺性能较差,开炼机混炼时易脱辊,混炼困难;缓冲胶中因加入了大量软化剂,采用开炼机混炼极易粘辊,操作相当困难。
(2)成型工艺
EPDM 自粘性差,利用缓冲胶的热粘性,在成型机的压力下趁热可以将覆盖胶顺利贴合,但出片后放置时间过长就难以贴合。因此,出片后1 h之内必须贴合完成。
(3)硫化工艺
时间:50min ;温度:153℃;
EPDM 硫化慢,硫化时间是普通输送带的2倍,硫化时间不足或温度偏低容易造成胶层起泡,因此在生产中要严格按照工艺规程执行才能保证产品质量。EPDM 自粘性差在成型工序中是个缺点,但是在硫化工序中却有一定的好处,因为胶料不粘平板,硫化时排气较容易,平板压合后经一二次挤压即可将窝在胶带表面的空气排尽。生熟口交接处的质量比普通输送带还要好,整条输送带的外观也不比普通输送带差。
输送带厂家可根据用户需求定制各种规格输送带
输送带厂家

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