PVC阻燃帶物理機械性能指標分析與塑化程度判定

張曉東

(陽泉煤業(集團)有限責任公司奧倫膠帶分公司，山西 陽泉 045000)

PVC阻燃帶物理機械性能指標分析與塑化程度判定

張曉東

(陽泉煤業(集團)有限責任公司奧倫膠帶分公司，山西 陽泉 045000)

介紹了PVC阻燃輸送帶物理性能內控指標。通過各項指標分析，確定了判定塑化程度的指標，保證了整芯輸送帶產品質量。

PVC阻燃輸送帶；標準；內控指標

引 言

我國是煤炭生產與使用大國，PVC阻燃輸送帶是煤礦井下運輸行業比較實用的產品，礦用PVC阻燃輸送帶的用量占世界第一。礦用PVC阻燃輸送帶對安全性能要求嚴格,各生產廠家安全指標均能滿足標準要求，安全性能不影響PVC織物整芯阻燃輸送帶的使用壽命[1]。但PVC整芯帶物理機械性能的好壞直接影響該產品的使用壽命。本文從PVC阻燃輸送帶物理機械性能著手，分析我公司生產的整芯帶物理性能內控指標與標準規定指標的關系，從而提高阻燃整芯輸送帶的使用壽命。

1 標準規定物理機械性能指標

我公司以1400S阻燃帶的全厚度拉伸強度及伸長率、接頭強度、撕裂力、帶芯內部黏合強度等物理性能指標及其帶芯指標為例，分別對MT914-2008標準及MT317-2002要求指標與我公司內控要求指標作了對比，數據如表1[2-3]。

2 各項物理機械性能指標分析

2.1 縱向拉伸強度及伸長率

縱向拉伸強度及伸長率是在拉伸試驗時試樣斷裂所受最大拉伸力及伸長量，是PVC阻燃輸送帶考核的重要指標。我公司從事PVC整芯帶生產至今，沒有發生過一起PVC整芯帶縱向拉斷現象，而且帶式輸送機選擇使用整芯輸送帶安全系數要求10～12，只要PVC整芯帶浸漬充分且基本塑化，就能有效保證膠帶正常強度性能。我公司對于縱向拉伸強度及伸長率的控制要求比標準最低要求提高10%以上即可。縱向拉伸強度和受力線密度和強度有關，和塑化張力有關，與塑化程度沒有關系，塑化張力過大會導致縱向伸長率降低，低于標準要求，帶體彈性變差，耐沖擊性能降低，導致使用壽命降低。

表1 各項指標對比表

2.2 橫向拉伸強度及伸長率

橫向拉伸強度及伸長率也是PVC阻燃輸送帶考核的重要指標[4]。我公司對于橫向拉伸強度及伸長率的控制要求比標準最低要求提高10%以上即可。PVC整芯帶橫向出現的質量問題是：輸送機托輥間隙處帶體出現折痕，覆蓋膠脫落，漏出棉紗和經線，水浸入帶芯內部，直至緯線斷裂。表現形式為橫向被拉斷，實際是由于整芯帶運行過程中在托輥間隙處反復曲撓形變，導致覆蓋膠開裂直至脫落，甚至膠帶被擠入托輥間隙。主要原因是由于浸膠不透造成。橫向拉伸強度及伸長率與原絲的性能有關，橫向拉伸強度越大，膠帶承載能力越大，抗撕裂力越大，但增大橫向拉伸強度不能完全解決托輥間隙處槽型角開裂的使用缺陷。

2.3 接頭強度

目前，井下安裝使用整芯阻燃帶全部采用機械方式連接時，安裝使用方便，接頭效率高，但接頭強度僅能達到帶體強度的55%～70%。整芯帶在使用過程中出現接頭處開裂的現象，接頭部位被損壞。同樣，接頭強度與帶芯結構、浸漬、塑化有關。如果帶芯結構偏低、浸漬、塑化不充分，接頭強度會大大降低。接頭強度是整芯帶的重要技術指標，但接頭強度不能完全反映帶體塑化程度，接頭強度超過標準規定數值的膠帶，仍然有早期槽型角開裂損壞的現象。

2.4 撕裂力

通過對表1撕裂力數據對比得出，我公司產品撕裂力幾乎提高了100%，是由于緯向絲線在撕裂過程中是被拉斷，而不是被抽出。通過我廠撕裂力數據匯總得出，同級別整芯帶撕裂力值波動范圍小，撕裂力指標判定塑化程度意義不大，要求控制指標符合表1規定即可。

2.5 帶芯內部黏合

對于帶芯內部黏合的性能，內部控制指標要求大于標準最低要求的100%以上。通過對內部黏合數據匯總分析，帶芯內部黏合強度越大，整芯帶使用壽命越長，不容易發生縱向開膛現象，反之，越短，整芯帶使用2個月～3個月就發生開膛現象，造成膠帶早期損壞。帶芯內部黏合強度值越高，塑化越充分。我公司判定塑化程度的標準主要依據就是通過帶芯內部黏合強度來判定。標準規定內部黏合強度很容易達到，數值的高低能夠反映膠帶塑化程度，對于3層結構帶芯內黏合控制在10 N/mm左右，4層結構帶芯控制在15 N/mm以上，帶體可以判定為充分塑化。

2.6 覆蓋層與帶芯層黏合

PVC整芯阻燃帶帶芯層與覆蓋層基本剝不開。塑化溫度過高，生產速度過慢，易造成帶坯過度塑化，覆蓋層就出現與帶芯層黏合強度低，使用過程中可能出現脫層現象。因此，內控指標要求剝不開。覆蓋層與帶芯層黏合與PVC糊樹脂的形態和增塑劑相容性也有關系，不同廠家PVC糊樹脂質量參差不齊，需要摻混配比才能達到“剝不開”的效果。個別增塑劑需要限制用量避免脫層現象。

3 結論

PVC整芯阻燃輸送帶在滿足安全指標前提下，產品物理機械性能與PVC整芯輸送帶浸漬、塑化及帶芯骨架材料選擇關系密切。如何判斷浸漬、塑化程度，選用哪項指標為判定依據，通過對各項指標數據的分析，確定以帶芯內部黏合強度指標為判定整芯帶塑化是否充分的依據。以表1數據為例，1400S PVC阻燃帶如果內部黏合強度低于12 N/mm，說明塑化程度不夠，容易造成整芯輸送帶早期開膛現象；黏合強度高于16 N/mm，容易造成過度塑化，會出現覆蓋層脫層現象。選用其他指標也能判定塑化程度，但效果比內部黏合差。通過對內部黏合數據匯總分析，調整優化PVC整芯輸送帶生產過程中的各項參數(溫度、速度、張力)，從而保證PVC整芯阻燃輸送帶使用壽命。

以帶芯內部黏合強度指標為判定整芯帶塑化是否充分可行性高。對我公司2014年至今的PVC質量反饋匯總分析得出，采用以帶芯內黏合強度來判定塑化程度后，基本消除了發生PVC帶開膛及覆蓋層分層現象，產品質量得到大幅提高。

[1] 司業光.聚氯乙烯糊樹脂及其加工應用[M].北京：化學工業出版社，1993.

[2] 顧亞明.MT914-2008煤礦用織物整芯阻燃帶[S].北京：國家安全生產監督管理局，2008：1-4.

[3] 呂繼明.橡膠面整芯阻燃輸送帶覆蓋層與芯層間粘合強度的影響因素分析[J].中國橡膠,2012(7)：47-48.

[4] 方群，楊振威.橡膠或塑料輸送帶骨架結構專利技術分析與研究[J].科技展望,2016(31)：301.

Analysis of physical and mechanical properties of PVC flame retardant zone and determination of degree of plasticization

ZHANG Xiaodong

(ARRON Tape Branch Company of Yangquan Coal Industry (Group) Co., Ltd., Yangquan Shanxi 045000, China)

This paper introduces the internal control index of physical properties of PVC flame-retardant conveyor belt. Through the analysis of indicators, the indicators for plasticity degree are determined to ensure product quality of whole core conveyor belt.

PVC flame retardant conveyor belt; standard; internal control index

2016-12-19

張曉東，男，1978年出生，2001年畢業于長春工程學院，工程師，從事輸送帶生產、技術管理工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.02.18

TQ325；TD528+.1

A

1004-7050(2017)02-0058-02

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