一、輸送帶生產(chǎn)工藝

1、織物芯輸送帶生產(chǎn)工藝流程圖：




2、PVC輸送帶生產(chǎn)工藝流程圖:



3、鋼絲繩芯輸送帶生產(chǎn)工藝流程圖：



二、輸送帶配方設(shè)計(jì)

1、PVC輸送帶配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)

    PVC整芯輸送帶主要生產(chǎn)原料是聚氯乙烯(PVC)樹脂和各種加工助劑，而PVC覆蓋膠是輸送帶的面層材料，它完全包覆著帶芯，起著保護(hù)帶芯延長輸送帶使用壽命的作用，其主要技術(shù)指標(biāo)為阻燃性和抗靜電性。以往通常采用加入大量阻燃劑和抗靜電劑的方法來保證這兩項(xiàng)性能指標(biāo)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求而忽略了各組分之間協(xié)同作用的有效發(fā)揮，造成原材料浪費(fèi)，生產(chǎn)成本居高不下。為此對(duì)PVC覆蓋膠配方進(jìn)行重新研究和試驗(yàn)十分必要。
（1）阻燃體系的選擇
    PVC覆蓋膠所用的主體材料是聚氯乙烯(PVC)高分子材料，其氯含量達(dá)到57%，氧指數(shù)達(dá)到45%，是一種離火自熄的難燃材料，但由于生產(chǎn)PVC覆蓋膠過程中加入了大量的增塑劑以提高其加工性能使得PVC中氯含量大幅降低，氧指數(shù)隨之降低，以至失去自身的阻燃性能而成為易燃材料，故提高PVC覆蓋膠的氯含量是保證PVC輸送帶阻燃的重要前提。
    在原PVC覆蓋膠配方中，我們采用加入三氧化二銻(Sb2O3)、復(fù)合阻燃劑和三氯乙基磷酸酯(TCEP)的方法來達(dá)到阻燃目的。通過分析，發(fā)現(xiàn)原PVC覆蓋膠配方中存在阻燃劑重復(fù)使用現(xiàn)象，各種阻燃劑之間的協(xié)同效應(yīng)沒有充分發(fā)揮出來，導(dǎo)致原材料浪費(fèi)，生產(chǎn)成本居高不下。因此，對(duì)原配方采用的阻燃體系
進(jìn)行了理論分析和優(yōu)化選擇，決定使用鹵系阻燃劑52%氯化石蠟來替代原配方中的TCEP阻燃劑，與Sb2O3阻燃劑配合使用構(gòu)成鹵-銻協(xié)同阻燃體系。
其阻燃機(jī)理為:
    ①利用鹵-氧化銻的吸熱分解，降低PVC聚合物的燃燒溫度和分解速度;
    ②鹵化銻蒸汽覆蓋在PVC聚合物表面形成隔熱、隔氧的“毯子”效應(yīng);
    ③促進(jìn)成炭反應(yīng)，減緩PVC聚合物分解生成可燃?xì)怏w的速度，生成的炭層阻止可燃?xì)怏w逸出和進(jìn)入燃燒區(qū);
    ④捕獲燃燒區(qū)氣相中維持燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的活性自由基，改變氣相中的反應(yīng)模式，減少反應(yīng)熱量來使火焰猝滅，達(dá)到良好的阻燃效果。
（2）抗靜電劑的選擇
    由于PVC是良好的絕緣體，表面電阻大、導(dǎo)電性能差，用PVC材料制成的阻燃輸送帶在使用過程中會(huì)因摩擦造成帶體上正、負(fù)電荷失去平衡而產(chǎn)生靜電荷,在煤礦這一富含瓦斯的場(chǎng)所產(chǎn)生放電火花引起火災(zāi)或瓦斯爆炸。因此我們選擇了合適的抗靜電劑和導(dǎo)電材料來降低PVC阻燃覆蓋膠的表面電阻，確保輸送帶的表面電阻不大于3×108Ω。針對(duì)原PVC覆蓋膠配方中的季銨鹽陽離子型抗靜電劑CN-3本身耐熱性差,容易受熱分解,從而降低PVC熱穩(wěn)定性的缺點(diǎn),我們采用減少其用量，加入導(dǎo)電材料特導(dǎo)電炭黑的方法

使PVC輸送帶具有良好的抗靜電性能。通過兩者的合理搭配使用既能利用抗靜電劑CN-3的親水基團(tuán)增加PVC輸送帶表面的吸濕性，形成一個(gè)單分子的導(dǎo)電膜來提高PVC輸送帶表面電導(dǎo)率，同時(shí)，又能利用特導(dǎo)電炭黑粒子在剪切力作用下，變成粘結(jié)粒子在覆蓋膠中彼此接觸形成大量導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，通過л電子在網(wǎng)狀鏈中的移動(dòng)以及電子躍遷而發(fā)生導(dǎo)電，來降低PVC輸送帶的體積電阻。
（3）填料的選擇
    在PVC輸送帶的生產(chǎn)成本中，原輔材料的成本占整個(gè)生產(chǎn)成本的70%以上，因此,原輔材料成本的高低直接關(guān)系到利潤的高低。加入無機(jī)填料，是降低材料成本的最佳途徑。為此，在保證覆蓋膠各項(xiàng)物理性能和安全性能的基礎(chǔ)上，加大輕質(zhì)碳酸鈣的用量。輕質(zhì)碳酸鈣是目前最常用的無機(jī)粉狀填料，為無毒、無味的白色粉末，高溫下不易發(fā)生分解。而且，輕質(zhì)碳酸鈣質(zhì)地較軟，對(duì)捏煉機(jī)和成型機(jī)械的磨損??；同時(shí)，其相對(duì)密度較小，在PVC覆蓋膠中除具有增量作用外，還能改善PVC覆蓋膠的加工性能，提高PVC阻燃輸送帶的抗沖擊強(qiáng)度；加之其價(jià)格低廉，來源廣泛。故在PVC覆蓋膠中使用輕質(zhì)碳酸鈣做填料，來降低PVC覆蓋膠的材料成本。
（4）穩(wěn)定體系的調(diào)整
    由于PVC分子結(jié)構(gòu)中含有雙鍵、支化點(diǎn)和引發(fā)劑殘基等，在加熱到100℃時(shí)伴隨有脫氯化氫(HCl)反應(yīng)而降解，在加工溫度(170℃或更高)下，降解反應(yīng)加快，最終導(dǎo)致PVC失去其化學(xué)和物理性能。

故通常在PVC的加工過程中加入性能優(yōu)良的熱穩(wěn)定劑，使之與PVC樹脂組成有協(xié)同作用的熱穩(wěn)定體系來改善PVC的耐熱性。原PVC覆蓋膠配方采用二鹽基亞磷酸鉛、硬脂酸鉛和硬脂酸鋇作熱穩(wěn)定劑，鑒于硬脂酸鉛用量大時(shí)易在制品表面形成噴霜和硬脂酸鋇易引起粘輥等缺點(diǎn)，因此需要對(duì)原有穩(wěn)定體系做適當(dāng)調(diào)整，選用耐熱性優(yōu)良、特別適于高溫加工的鉛鹽穩(wěn)定劑，二鹽基亞磷酸鉛和三鹽基亞硫酸鉛作為PVC覆蓋膠的熱穩(wěn)定劑。
（5）各組分的最佳用量
    實(shí)驗(yàn)證明，配方中各種組分所發(fā)揮的效能不是與其用量成正比例關(guān)系的，每種組分加入量都有一個(gè)極限值。針對(duì)鹵-銻阻燃體系、抗靜電體系和填料用量做的大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Sb2O3有延長燃燒余灰的作用，其用量不宜超過10份，而且X/Sb比為7:1時(shí)，阻燃效果最佳；同時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電材料特導(dǎo)電炭黑的加入量大于7份后，再添加更多量對(duì)PVC覆蓋膠的表面電阻影響不大，反而隨其用量的不斷增加，PVC覆蓋膠的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和伸長率均大幅度下降，硬度上升，而且在PVC膠片燃燒時(shí)產(chǎn)生紅燼，降低阻燃效果。另外，由于增塑劑和氯化石蠟均能吸附在輕質(zhì)碳酸鈣的表面，對(duì)碳酸鈣表面起浸潤作用，從而提高了輕質(zhì)碳酸鈣在PVC樹脂中的分散性。但由于輕質(zhì)碳酸鈣沒有經(jīng)過表面活性處理，其表面活性不強(qiáng)，故隨著碳酸鈣用量的增加，PVC覆蓋膠的拉伸強(qiáng)度、伸長率均大幅度降低，硬度增大。因此，在PVC覆蓋膠中加入輕質(zhì)碳酸鈣要適量。

    綜合以上對(duì)PVC覆蓋膠配方的分析研究，確定PVC整芯阻燃輸送帶覆蓋膠的最佳配方為:
          名稱           phr
          PVC            100
          增塑劑         60
          液體阻燃劑     15
          固體阻燃劑     4
          抗靜電劑       2
          導(dǎo)電填料       5
          穩(wěn)定劑         4
          潤滑劑         1.5
          填料           30
    改進(jìn)后的PVC覆蓋膠新配方完全能夠滿足車間實(shí)際生產(chǎn)需要，能夠生產(chǎn)出各項(xiàng)安全性能指標(biāo)均達(dá)到并超過國家標(biāo)準(zhǔn)的合格產(chǎn)品。

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