Армирующие материалы в производстве РТИ

Текстильные армирующие материалы в производстве различ­ных видов резиновых технических изделий используют в виде от­дельных нитей или пряжи, шнуров, тканей разнообразных типов.

Нити и пряжу применяют в основном в производстве рукавов. Они должны иметь равномерную прочность, деформируемость и толщину по всей длине, хорошо выдерживать многократные изгибы. Чем больше крутка нити, тем она плотнее и прочнее. Толстые двухкруточные нити, применяемые для армирования при­водных ремней, называют кордшнурами. В ряде случаев корд- шнуры собирают в полотна шнуровой ткани шириной от 70 до 120 см, в которых тонкие нити утка выполняют вспомогательную функцию, фиксируя положение кордшнуров друг относительно друга. Хлоп­чатобумажные пряжи, нити и шнуры постепенно заменяются со­ответствующими материалами из вискозных, полиамидных или полиэфирных волокон, что способствует повышению долговечности изделий.

Требования к тканям обусловлены необходимыми свойствами изделий, в которых они используются. Хлопчатобумажные ткани характеризуются достаточно высокими прочностью и гибкостью, имеют хорошую прочность связи с резиной (без дополнительной обработки), но недостаточно стойки к действию атмосферных факторов и гниению. Льняные ткани значительно прочнее хлопча­тобумажных и лучше выдерживают увлажнение, но они плохо промазываются резиновыми смесями, что затрудняет достижение необходимой прочности связи между слоями. Ткани из синте­тических волокон отличаются высокими прочностью, гибкостью, стойкостью к нефтепродуктам, гниению и старению, однако проч­ность связи с резиной у них, как правило, ниже. Поэтому представ­ляют интерес смешанные ткани, в которых сочетаются достоинства синтетических и хлопчатобумажных нитей и волокон. Это могут быть ткани, в которых прочные нити основы выполнены из синте­тических волокон (полиамидных или полиэфирных), а уток — хлопчатобумажный (или наоборот — в уточных тканях). Такие комбинированные ткани имеют достаточную прочность связи с ре­зиной без специальной обработки за счет хлопчатобумажных нитей. В ряде случаев используют комплексные нити, содержащие волокна обоих типов.

Ткани, применяемые в производстве рукавов, должны обладать одинаковой прочностью и растяжимостью по основе и утку и по­этому, как правило, имеют полотняное переплетение.

Для армирования транспортерных лент и плоских приводных ремней применяют ткани с большей прочностью и растяжимостью по основе, чем по утку, что связано с особенностями их механиче­ского нагружения при эксплуатации. При стационарных режимах работы этих РТИ удлинение ткани не превышает 4—5 %, однако при пиковых нагрузках (например, в момент пуска) удлинения могут достигать 15—18 %, и существенная растяжимость ткани делает ленты и ремни достаточно эластичными, что предотвращает их преждевременное разрушение.

В клиновых ремнях ткани используют как армирующий мате­риал для силового слоя (в этом случае они должны иметь боль­шую прочность по основе и сравнительно низкую растяжимость), а также для обертывания ремней. Оберточные ткани (ОТ) после обрезинивания должны быть равнопрочными по обоим направле­ниям, обладать высокой эластичностью (чтобы при обертывании сердечника не образовывать складки) и стойкостью к истиранию.

Прочность тканей полотняного переплетения ограничена возможным числом нитей на единице размера ткани. Повышение плотности нитей нежелательно, так как уменьшает возможности затекания резиновой смеси в структуру полотна, что приводит к снижению прочности связи в армированном изделии. Кроме того, эти ткани характеризуются наличием большого числа переплете­ний и значительной извитостью нитей. Высокая извитость нитей способствует повышению деформируемости ткани, но снижает степень реализации прочностных свойств волокна.

В ряде случаев оказывается целесообразным применение тка­ней более сложных переплетений: многоосновных (более одной основы при одном утке, рис. 3) и многослойных (несколько систем основных и уточных нитей, рис. 4). Прямолинейность нитей глав­ной основы в двухосновной ткани обеспечивает максимальное использование их прочности, а удлинение ткани при рабочей нагрузке соответствует растяжимости самих нитей. Рельефная поверхность ткани обеспечивает высокую прочность связи ткани с резиной. Отечественные двухосновные ткани типа МК изготовля­ют из капроновых комплексных нитей. В многослойных тканях каждый слой нитей основы имеет свое назначение. Чаще всего во внутренней основе и утке используют полиамидные и полиэфир­ные нити, а хлопчатобумажные выводят на поверхность ткани. По сравнению с однослойными многослойные ткани характери­зуются в 2—3 раза более высоким сопротивлением раздиру, гибкостью, прочностью связи с резиной, невозможностью рас­слоения.

В ряде изделий текстильные армирующие материалы исполь­зуют в виде трикотажных, круглотканых, нитепрошивных и дру­гих полотен. Ассортимент металлоарматуры в производстве РТИ весьма разнообразен. При изготовлении рукавов с металлооплеткой (или навивкой) используют стальную проволоку диаметром 0,3 мм с сопротивлением разрыву 2,2—2,4 ГПа (желательно латуниро­ванную). Для спиралей всасывающих рукавов применяют прово­локу из более мягкой стали (сопротивление разрыву 0,7—1,3 ГПа) диаметром от 1,6 до 6,0 мм (для открытых спиралей проволока должна быть оцинкованной). В ряде случаев стальная проволока может использоваться в виде плетенок (рис. 5) типов АПЛ-1 (4, 6, 8 или 10 проволок переплетены поперечной тонкой проволо­кой диаметром 0,5 мм) или АПЛ-2 (13, 17 или 21 проволока спле­тены в ленту), сеток из стальной или латунной проволоки, тросов различных по структуре и толщине и т. д. Фасонная арматура в большинстве случаев изготовляется из стали.

Вопросы для закрепления знаний

1. Перечислите армирующие материалы?

2. Виды волокон?

3. Требования к тканям?

4. Ассортимент металлоарматуры?