Page 91 - 《橡塑技术与装备》2026年4期

工艺与设备
PROCESS AND EQUIPMENTS

高断裂强度、低热收缩、低延伸率、低密度、比强度 子午线航空轮胎采用带束层成型方式之一是全部
高、耐高温等优异性能，但芳纶纤维具有明显缺陷就 采用铺贴技术完成，帘线结构是尼龙帘线或芳纶 / 尼
是抗压缩变形差，抗扭转性能差，不耐加捻。捻度越大， 龙复合帘线等，帘线覆胶后裁断成 12°~18° 小角度帘
强度损失越大，不适合直接用在航空轮胎如胎体变形 布，采用搭接、周向、分层铺贴在成型机二段带束鼓
特别大的部位。另外，由于芳纶存在表面化学惰性和 上，帘线方向与带束鼓周向夹角为 12°~18°，交叉、
形成氢键的能力极低的问题，芳纶和橡胶黏合性能需 中心对称铺贴，两层为一组，带束层采用一组以上，
要大大提高。目前，国内芳纶供货厂家通常采用二浴 或 3~4 组帘布铺贴完成，限于重量考虑，铺贴组数为
浸渍方法，结合橡胶配方性能的改善，芳纶用作带束 7 组及以下，两组间相邻帘布中的帘线方向同样采用
层的骨架材料成为子午线航空轮胎研制厂家的普遍技 交叉方式铺贴，各组宽度存在差级。出模冷却后的轮
术工艺。 胎安装至专用轮辋，充气至额定气压，其轮胎外缘径
芳纶 / 尼龙复合帘线，是一种耐疲劳性能优异并 向膨胀率、带束层胎冠点半径径向膨胀率等变化处于
可以改善渗胶性能的带束层帘线，采用较细的单丝直 第一等级，等级数值最高，范围在 4%~8% 的范围。
径，可以保证在覆胶量不变的前提下，使带束条挤出 子午线航空轮胎采用带束层缠绕方式之二，是以
厚度更薄，胶料用量更省，满足航空轮胎轻量化设计 采用 “Z” 形缠绕方式的为主带束层，帘线结构是尼龙
要求。复合帘线的经线由对位芳纶初捻丝与尼龙复捻 或芳纶 / 尼龙复合帘线或聚酮帘线，如芳纶 1500D2+
丝混捻而成，前者的线密度大于后者的线密度，差异 尼龙 66/1890D1 帘线。采用单根线覆胶并且数根并排，即
性线密度搭配，具有加捻效果，比单一材料更好的综 帘线采用挤出法获得的覆胶带束条，挤出宽度 8~14 mm，
合性能。芳纶 / 尼龙复合帘线表面摩擦系数大，与橡 缠绕角度 5°~25° 螺旋形不间断 “Z” 形多圈、多层不等
胶黏合性能良好，是子午线航空轮胎骨架材料的重要 宽地缠绕在成型机二段带束鼓上，形成环形筒状带束
选材。 层组合件。如图 7 所示为一根带束条沿着带束鼓周向
聚酮纤维在各方面表现优异，适合作为子午线航 “Z” 形缠绕的示意图。出模冷却后的轮胎安装至专用
空轮胎带束层骨架材料。聚酮纤维帘线目前在国内处 轮辋，充气至额定气压，其轮胎外缘径向膨胀率、带
于试制验证阶段，相关试验数据还不够完善，没有形 束层胎冠点半径径向膨胀率等变化处于第二等级，等
成批量化生产，但其优越的综合性能是替代芳纶用于 级数值居中，范围在 1%~5% 的范围。
带束层的理想骨架材料。 子午线航空轮胎采用带束层的缠绕方式之三，是
子午线航空轮胎制造工艺流程中，先有胶部件、 采用螺旋形（俗称平铺缠绕或零度缠绕）缠绕方式
骨架材料组合完成成型工艺过程、再到轮胎硫化工艺 为主带束层，帘线结构是芳纶或聚酮帘线，如芳纶
过程，带束层作为一个整体组合件结构，其膨胀分为 1500D/1×4 帘线。当螺旋带束层由多层组成时，带束
两个阶段 ：一是由成型胎坯装到模具内硫化过程中， 条从一个宽度边缘（但不限于边部，可以为边部到带
带束层由于受到硫化介质的压力向外膨胀，轮胎轴向 束鼓中心线之间的某一点开始缠绕），沿带束鼓的宽度
截面中的胎冠、胎肩部位在厚度方向存在径向向外挤 方向到达对称边缘时折回，开始下一层卷绕在其径向
压，此时处于轮胎轴向截面中的胎冠、胎肩部位中的 外层周向鼓面上，如此反复，形成多层堆叠。每层螺
带束层趋于向外膨胀，称之为 “ 硫化膨胀 ”，受硫化 旋缠绕层可以设计成不同宽度，最终形成多层带束层
模具限制，其膨胀率较小 ；二是，硫化外胎装配专用 结构的环形筒状组合件。出模冷却后的轮胎安装至专
轮辋充气、到达额定气压，整体带束层又一次膨胀， 用轮辋，充气至额定气压，其轮胎外缘径向膨胀率、
称之为 “ 充气膨胀 ”，其膨胀率相对大一些，其最后 带束层胎冠点半径径向膨胀率等变化处于第三等级，
膨胀后轮胎最大外表面直径不得大于该规格产品技术 等级数值最小，范围在 0%~1% 的范围。
要求说明书相关要求。硫化后的轮胎要安装至专用轮 优化子午线航空轮胎的带束层的层间结构，根据
辋充气进行外缘尺寸的测试，对于不同规格、不同带 带束层层间受力特性，带束层应力主要来源于内压和
束层结构的子午线航空轮胎，其外缘尺寸的膨胀主要 外部载荷，其中内压是主要因素，在分层受力分析中，
取决于带束层的膨胀率，其膨胀率的大小直接和缠绕 径向方向受力最大的是贴近于胎体帘布的带束层，径
材料、缠绕方式相关。 向方向向外逐层减少，选用尼龙帘线、芳纶 / 尼龙复

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