轻型芳纶骨架在煤矿用织物芯阻燃输送带中的应用研究

设计了与轻型芳纶帆布相匹配的煤矿用芳纶织物芯阻燃输送带用贴胶,贴胶配方为:60份丁苯胶,40份天然胶,50份炭黑,40份再生胶,4份HL-10,4份DF-1075,3.5份硫磺,1.5份NOBS,30份氯化石蜡,8份三氧化二锑,20份聚磷酸铵,20份硼酸锌。贴胶配方的黏合性能满足MT/T914-2019的要求。

轻型芳纶骨架输送带接头工艺的影响因素分析

对比了搭接与齿形接头方式的接头性能,确定了齿形接头的输送带接头方式:齿宽40 mm、齿长2 000 mm时接头强度最大;采用NN150作为增强层时对接头效率的效果最好;确定了贴胶配方含胶率65%时接头效率最高,芳纶带的接头效率及使用效果满足实际使用要求。

单层芯DPP芳纶输送带指形接头的研究

对DPP芳纶输送带指形接头进行试验研究,考察指长、指宽、接头芯胶粘合强度、加强织物层、硫化工艺和操作过程对DPP芳纶输送带静态接头强度的影响。结果表明:指形接头强度与指形自身的强度有关,指形自身强度取决于其指长与指宽;提高接头芯胶的粘合强度可提高接头强度;覆盖胶和芯胶强度越高、老化性能越好,接头越不容易开裂。

芳纶橡胶输送带的接头强度研究

采用指型插接方案,研究指型长径比、贴胶厚度和织物增强层结构等因素对芳纶橡胶输送带接头强度的影响。结果表明:接头强度随长径比的增大而提高;接头强度随贴胶厚度的增大而提高,在1 mm时达到最大值,此后随贴胶厚度的增大而下降;织物增强层沿经向放置的输送带接头强度可提高87%。

F-12芳纶织物输送带的制备及其性能

为提高F-12芳纶织物与橡胶之间的粘结性能,采用环氧树脂和偶联剂A187对F-12芳纶织物进行改性。通过成膜分析确定出环氧树脂的最佳用量;通过改性后F-12芳纶织物的浸水高度以及浸渍间苯二酚-甲醛树脂乳液后的拉伸强度和断裂强度测试,确定出偶联剂A187的最佳用量。在此基础上,对改性后的F-12芳纶织物进行硫化成型,测试织物与橡胶的剥离强度确定出最佳改性工艺。结果表明:环氧树脂用量为25%(o.w.f),偶联剂A187用量为1.2%(o.w.f)时,制备的F-12芳纶织物轻薄输送带的综合性能最佳;改性后浸水高度值最低的F-12芳纶织物制备的轻薄输送带的剥离强力达到最高,为12.1 N/mm,其剥离强度高于行业标准;制备的单层铺层输送带的扯断强力为6495.25 N,断裂伸长率为13%,双层铺层输送带的扯断强力为14493.25 N,断裂伸长率为14%。

对位芳纶在耐热输送带骨架中的应用性能研究

利用新型芳纶纤维设计一种新型耐热输送带骨架帆布。对帆布进行浸渍处理来测试其与覆盖胶的高温粘合性能。采用差热分析和热重分析探究芳纶纤维的耐热性能,并研究了芳纶纤维的耐腐蚀性能。结果表明:随着试验温度的提高,输送带的粘合能力下降;芳纶纤维具有较强耐腐蚀性和耐热性,作为耐热输送带带芯有较大优势。

芳纶浆粕预分散母胶应用于输送带的改性研究

对比研究了芳纶浆粕(AP)短纤维预分散母胶(APM)、预处理玄武岩短切纤维(CBF)和纤维素短切纤维(CCF)对耐烧蚀输送带覆盖胶胶料性能的影响,考察了短纤维APM、短纤维CBF和短纤维CCF品种和用量对覆盖胶耐烧蚀性能的影响。使用热失重分析仪(TGA)、导热系数测试仪和扫描电镜(SEM)等研究了短纤维填充输送带覆盖胶的耐烧蚀机理。结果表明,加入短纤维都能有效提高橡胶耐烧蚀性能;短纤维用量相同时,APM改善橡胶耐烧蚀性能的效果最好,加入含有4份AP短纤维的APM可使橡胶耐烧蚀厚度降低51%。通过并用膨胀型阻燃剂(IFR)和APM协同改性耐烧蚀性能,制备出符合HG4732-2014要求的耐烧蚀输送带覆盖胶胶料。

芳纶输送带和永磁电机新技术的研究及应用

平煤股份十矿(简称十矿)己组三水平是矿井未来开采的主采区,考虑到矿井长远发展需要,针对各类带式输送机的优缺点及实际使用情况,十矿安装的己组集中出煤巷带式输送机采用了芳纶输送带、永磁电机新技术。与传统钢丝输送带相比,芳纶输送带在保持带体强度不下降的情况下,质量减少20%~30%,由于采用了有机纤维,带芯也不再受电磁干扰,同时还提高了耐磨性。永磁电机具有高效节能,起动转矩大,动态响应快,过载能力强等特点,取消了减速机、机械软起装置等中间环节,实现了真正意义上的免维护。己组集中出煤巷带式输送机投入运行以来,设备运行稳定,输送效率高,能够满足十矿己组三水平采区发展需要。

芳纶输送带贴胶的研制

研究了芳纶帆布作为输送带骨架材料与橡胶的黏合,通过试验,确定了芳纶作为输送带骨架材料的贴胶配方。间、甲、白体系能够赋予芳纶帆布的层间有较高的黏合强度;混炼工艺——黏合剂的加入时间和温度,对贴胶与芳纶帆布的黏合效果有很大影响。

阻燃芳纶芯输送带贴胶的研制

研究氯丁橡胶(CR)/天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)和CR/NR/顺丁橡胶(BR)不同并用比例、炭黑N220用量和不同树脂类粘合体系对胶料物理性能及橡胶与DPP芳纶帆布粘合性能的影响。结果表明:阻燃芳纶芯输送带贴胶的优化配方为:CR/NR/BR 20/60/20,炭黑N220 30,白炭黑15,阻燃剂56,粘合剂RA-65/RK 3.85/6,防老剂2,硫化剂/促进剂/活性剂12.2,其他2。该配方胶料物理性能、阻燃性能和粘合性能均能达到相应标准要求。

芳纶纤维浸胶帆布的开发与生产

测试活化芳纶工业丝的基本物理性能并对其进行捻线、织布、浸胶等工艺处理制成EPP1250-1350芳纶纤维浸胶帆布,进行成品性能检测。结果表明:活化芳纶工业丝有较高的强力和模量、良好的热稳定性;EPP1250-1350芳纶纤维浸胶帆布的外观与物理性能均良好;芳纶纤维浸胶帆布作为输送带浸胶骨架材料的优势包括成槽性好、使用寿命长、接头耐久性能好、轻量化、阻燃性能优异等。

阻燃芳纶输送带盖胶配方研制

芳纶为骨架材料的输送带在矿井下使用时必须具有阻燃性,介绍了阻燃芳纶输送带盖胶的研制,覆盖胶的优化配方(份数)为:CR 90,BR9000 10,N234碳黑25,N550炭黑15,活性氧化镁5,纳米氧化锌3,促进剂2,硫磺0.5,抗热氧剂1,防老剂A 1,IFR阻燃剂10,70#氯化石蜡15,三氧化二锑8,硼酸锌15,芳烃油3,硬脂酸1。采用该覆盖胶配方生产的阻燃芳纶输送带达到了MT668-2008标准要求。

基于“永磁直驱+芳纶胶带”节能高效高可靠性胶带运输系统

针对煤矿井下胶带输送机驱动系统效率低且维护成本高,钢结构部件易锈蚀,胶带自重大、在运输系统中占用负荷大等不足情况,进行了驱动系统、钢结构防腐工艺、新型胶带材料技术研究应用。采用永磁同步电动机通过联轴器直接驱动胶带输送机机,钢结构部件采用热浸锌防腐工艺进行防腐、防锈处理,研制了芳纶胶带取代传统PVG、钢丝绳芯胶带。结果证明:永磁直驱实现了驱动零维护,免除了驱动设备维修维护投入,浸锌钢结构部件有效延长使用寿命,芳纶胶带采用DPP结构,具有拉伸强度大、伸长率低、带体薄、抗撕裂、运行稳定等特点,可有效降低带体自重,降低运输能耗,提高运行效率,延长胶带使用寿命。通过这些措施,提高了设备传动效率,延长了钢结构部件使用寿命,降低胶带运输能耗,提高运行效率,取得了良好的节能、降耗效益。