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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

1、PVC輸送帶配方的優(yōu)化設(shè)計

    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，起著保護帶芯延長輸送帶使用壽命的作用，其主要技術(shù)指標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性能指標滿足國家標準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，生產(chǎn)成本居高不下。為此對PVC覆蓋膠配方進行重新研究和試驗十分必要。
（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，其氯含量達到57%，氧指數(shù)達到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，生產(chǎn)成本居高不下。因此，對原配方采用的阻燃體系
進行了理論分析和優(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促進成炭反應(yīng)，減緩PVC聚合物分解生成可燃氣體的速度，生成的炭層阻止可燃氣體逸出和進入燃燒區(qū);
    ④捕獲燃燒區(qū)氣相中維持燃燒鏈式反應(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因摩擦造成帶體上正、負電荷失去平衡而產(chǎn)生靜電荷,在煤礦這一富含瓦斯的場所產(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,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的親水基團增加PVC輸送帶表面的吸濕性，形成一個單分子的導(dǎo)電膜來提高PVC輸送帶表面電導(dǎo)率，同時，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。加入無機填料，是降低材料成本的最佳途徑。為此，在保證覆蓋膠各項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，對捏煉機和成型機械的磨損??；同時，其相對密度較小，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度；加之其價格低廉，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、支化點和引發(fā)劑殘基等，在加熱到100℃時伴隨有脫氯化氫(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易在制品表面形成噴霜和硬脂酸鋇易引起粘輥等缺點，因此需要對原有穩(wěn)定體系做適當調(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
    實驗證明，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極限值。針對鹵-銻阻燃體系、抗靜電體系和填料用量做的大量實驗發(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，阻燃效果最佳；同時發(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覆蓋膠的拉伸強度、沖擊強度和伸長率均大幅度下降，硬度上升，而且在PVC膠片燃燒時產(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，故隨著碳酸鈣用量的增加，PVC覆蓋膠的拉伸強度、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
    改進后的PVC覆蓋膠新配方完全能夠滿足車間實際生產(chǎn)需要，能夠生產(chǎn)出各項安全性能指標均達到并超過國家標準的合格產(chǎn)品。