申请/专利权人：江苏兴达钢帘线股份有限公司

申请日：2018-12-28

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN109826031B

主分类号：D07B1/06

分类号：D07B1/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2019.06.25#实质审查的生效;2019.05.31#公开

摘要：本发明提出一种一种层状交互捻钢丝帘线，其包括（M+N+Z）结构，第一层具有M根数的相同直径的单丝，第二层具有N根数的相同直径的单丝以及第三层具有Z根数的相同直径的单丝，M为1或3，N为6‑9，Z为11‑15，第三层单丝的捻制方向与第二层单丝的捻制方向相反，且第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层单丝的抗拉强度高2%‑15%。本发明的层状交互捻钢丝帘线，制备完成后进行破断拉伸试验时，每层的单丝一齐断裂的比例不低于90%，显著提升高钢丝帘线的使用强度，可以在轮胎、传送带、高压胶管等橡胶制品中推广应用，大幅提高橡胶制品的受力强度。

主权项：1.一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述钢丝帘线包括（M+N+Z）结构，第一层具有M根数的相同直径的单丝，第二层具有N根数的相同直径的单丝以及第三层具有Z根数的相同直径的单丝，M为1或3，N为6-9，Z为11-15，且第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层单丝的抗拉强度高5%-10%；所述的层状交互捻钢丝帘线通过以下工艺捻制而成：先将抗拉强度较高的第一层M根相同直径的单丝和第二层N根相同直径的单丝采用双捻机捻制为M+N半成品钢丝帘线；将上一步骤捻制的M+N半成品钢丝帘线与抗拉强度稍低的第三层Z根相同直径的单丝通过双捻机捻制为（M+N+Z）结构的层状钢丝帘线成品，捻制时，第三层单丝的捻制方向与第二层单丝的捻制方向相反。

全文数据：一种层状交互捻钢丝帘线技术领域本发明涉及钢丝帘线橡胶制品技术领域，具体涉及可应用于轮胎、传送带、高压胶管等的一种层状交互捻钢丝帘线。背景技术交互捻钢丝帘线具有结构稳定、不易松散的特点，常用于轮胎、传送带、高压胶管等橡胶制品中，用来提高橡胶制品的强度，延长使用寿命。在层状交互捻钢丝帘线结构中，其中一种包括M+N+Z结构的层状交互捻钢丝帘线经常被作为橡胶制品增强材料应用。通常这种钢丝帘线的各层MNZ分别采用相同直径的单丝，它的捻距根据单丝直径进行设计，通常M层与N层捻距小于Z层捻距，这样使得在拉伸时，每层的单丝承受相近的拉伸应力，从而使得各层单丝受力均匀。然而，对这种包括M+N+Z层状结构的钢丝帘线进行破断拉伸试验时，常常发现每层的单丝并不是一齐断裂，而是内部的M+N的单丝先行断裂，Z的单丝不完全断裂，而且检测发现每层的单丝一齐断裂的比例不足10％。单丝不一齐断裂说明在使用过程中，钢丝帘线的每层的单丝不能充分的被利用，影响了钢丝帘线的实际使用强度。发明内容针对现有的包括M+N+Z层状结构的钢丝帘线存在的问题，本发明的目的在于提供一种改进的层状交互捻钢丝帘线，来克服现有技术中的不足，提高钢丝帘线的实际使用强度。为达到本发明的目的，本发明公开了一种层状交互捻钢丝帘线，所述钢丝帘线包括M+N+Z结构，第一层具有M根数的相同直径的单丝，第二层具有N根数的相同直径的单丝以及第三层具有Z根数的相同直径的单丝，M为1或3，N为6-9，Z为11-15，第三层单丝的捻制方向与第二层单丝的捻制方向相反，且第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层单丝的抗拉强度高2％-15％。优选的，所述的层状交互捻钢丝帘线在捻制时，是将抗拉强度较高的单丝采用双捻机捻制为M+N半成品，将抗拉强度稍低的单丝布置在Z层，通过双捻机捻制为M+N+Z结构的层状钢丝帘线成品。再优选的，所述钢丝帘线的最外层还具有外绕丝。再优选的，所述的层状交互捻钢丝帘线是将制备的M+N+Z结构的层状钢丝帘线在外绕机上与外绕丝共同捻制成为M+N+Z+1结构的成品钢丝帘线。再优选的，所述第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层的单丝的抗拉强度高5％-10％。再优选的，所述第一层、第二层、第三层单丝的直径为0.175mm～0.25mm。再优选的，所述第一层、第二层、第三层单丝为同一直径的单丝。再优选的，所述第一层、第二层、第三层单丝设计为不同直径的单丝。发明人经研究发现，M+N+Z层状交互捻钢丝帘线在制造时，通常先制造内层的M+N半成品，然后把M+N半成品与外层Z层单丝共同捻制而制造为M+N+Z结构的钢丝帘线，在这个过程中，M+N半成品将经过更多一次的捻制变形；另外，由于M层与N层的捻距小于Z层，导致M层与N层的单丝在双捻机上进行更多的扭转弯曲变形；这些都会导致M层与N层的单丝造成更多的捻制损失，因此，把M层与N层的单丝的抗拉强度设计的比Z层单丝的抗拉强度高，有利于在M+N+Z结构的层状钢丝帘线承受拉伸力时，每层的单丝应力均匀。本发明的包括M+N+Z结构的层状交互捻钢丝帘线，制备完成后进行破断拉伸试验时，每层的单丝一齐断裂的比例不低于90％，显著提升高钢丝帘线的使用强度，可以在轮胎、传送带、高压胶管等橡胶制品中推广应用，大幅提高橡胶制品的受力强度。附图说明通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。其中：无。具体实施方式下面以具体实施例对本发明作进一步描述。需注意的是，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。根据本发明的目的，本发明的一种层状交互捻钢丝帘线，所述钢丝帘线包括M+N+Z结构，第一层具有M根数的相同直径的单丝，第二层具有N根数的相同直径的单丝以及第三层具有Z根数的相同直径的单丝，M为1或3，N为6-9，Z为11-15，第三层单丝的捻制方向与第二层单丝的捻制方向相反，所述钢丝帘线的最外层具有外绕丝或不具有外绕丝，第一层与第二层的单丝的抗拉强度比第三层的单丝的抗拉强度高2％-15％。在一优选的实施方案中，所述第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层的单丝的抗拉强度高5％-10％。在另一优选的实施方案中，所述第一层、第二层、第三层单丝的直径为0.175mm～0.25mm。第一层、第二层、第三层可以为同一直径的单丝，或者不同层设计为不同直径的单丝。单丝的抗拉强度提高，可通过增加制造单丝的拉拔压缩率，或者提高进线钢丝的强度，或者轻微改变单丝直径等常用的方式来实现，本申请对此不作详细介绍和限制。在钢丝帘线制备时，对提高抗拉强度的单丝采用双捻机捻制为M+N半成品，将抗拉强度稍低的单丝布置在Z层，通过双捻机捻制为M+N+Z结构的层状钢丝帘线成品。当钢丝帘线的最外层具有外绕丝时，可以将制备的M+N+Z结构的层状钢丝帘线在外绕机上与外绕丝共同捻制成为M+N+Z+1结构的成品钢丝帘线。实施例1：一种结构为3+9+15×0.175钢丝帘线，其中第一层与第二层的单丝的抗拉强度为3243MPa，第三层的单丝的抗拉强度为2993MPa，第一层与第二层的单丝的抗拉强度比第三层的单丝的抗拉强度高8.33％。将本实施例的钢丝帘线与各层单丝的抗拉强度均为2993MPa的相同结构的3+9+15×0.175结构的比较例1的钢丝帘线进行比较试验，试验结果见表1。从表1可以看出，本实施例1的钢丝帘线在进行破断拉伸试验时，单丝一齐断裂的比例远远高于比较例1，可以显著改善钢丝帘线的受力情况，大幅提高钢丝帘线的强度，从而提高使用此钢丝帘线的橡胶制品的强度。本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。

权利要求：1.一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述钢丝帘线包括（M+N+Z）结构，第一层具有M根数的相同直径的单丝，第二层具有N根数的相同直径的单丝以及第三层具有Z根数的相同直径的单丝，M为1或3，N为6-9，Z为11-15，第三层单丝的捻制方向与第二层单丝的捻制方向相反，且第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层单丝的抗拉强度高2%-15%。2.如权利要求1所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述的层状交互捻钢丝帘线在捻制时，是将抗拉强度较高的单丝采用双捻机捻制为M+N半成品，将抗拉强度稍低的单丝布置在Z层，通过双捻机捻制为（M+N+Z）结构的层状钢丝帘线成品。3.如权利要求1或2所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述钢丝帘线的最外层还具有外绕丝。4.如权利要求3所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述的层状交互捻钢丝帘线是将制备的（M+N+Z）结构的层状钢丝帘线在外绕机上与外绕丝共同捻制成为（M+N+Z+1）结构的成品钢丝帘线。5.如权利要求1所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层的单丝的抗拉强度高5%-10%。6.如权利要求1或5所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述第一层、第二层、第三层单丝的直径为0.175mm～0.25mm。7.如权利要求1或5所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述第一层、第二层、第三层单丝为同一直径的单丝。8.如权利要求1或5所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述第一层、第二层、第三层单丝设计为不同直径的单丝。9.如权利要求3所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述第一层与第二层单丝的抗拉强度比第三层的单丝的抗拉强度高5%-10%。10.如权利要求3所述的一种层状交互捻钢丝帘线，其特征在于，所述第一层、第二层、第三层单丝的直径为0.175mm～0.25mm；且所述第一层、第二层、第三层单丝的直径可以相同或不同。

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