高强度
皮带输送机输送带帆布主要是指断裂强度630kN．m-l以上的直经直纬结构、双层结构或不规则斜纹结构的厚型帆布。如果采用聚酯，其断裂强度可达到2 000 kN·M-1，其厚度仅5mm，单位质量为6 000 g' m-2 J如果采用芳纶，其最高断裂强度甚至可以达到3 000 kN·M-1．高强度帆布的特点是强度高、模量高，强度／质量比高．它主要应用于单层或双层输送带，采用锦纶作经向骨架材料时也最多可以生产3层的输送带。
1、高强度帆布与普通平纹帆布的区别
本文所要讨论的帆布织物结构与目前常见的普通EP和NN平纹帆布的结构存在巨大的差异，主要表现在它们的经纬纱弯曲程度是截然不同的。
平纹结构织物经纬线的交叉点最多，因此经纬纱均容易弯曲。但是，如果经纱的密度很高，之间的空隙很小，那么纬纱就无法弯曲，而经纱的弯曲度就必然增大，由此带来的缺点是：经纱的受力方向与经向存在夹角，导致经向强度下降，同时导致经纱用量增大，成本提高。
但是在多层输送带中，如果经纱没有足够的弯曲，外层帆布在输送带弯曲时就无法伸长，从而导致内层帆布受压起褶，使内外布层脱层、覆盖胶脱落。因此输送带用高质量普通平纹帆布是经纱粗，经向密度小、经纱存在4%～5%的弯曲、在受力后能产生一定经向伸长的帆布。
表1所示为德国OBLO公司生产的多个规格的EP帆布的基本性能。
由表l可见，生产同样强度的帆布，如果采用直经直纬结构，其质量可以比普通帆布小10%。表中虽未列出帆布的热收缩率，但从经向断裂伸长率可以分析出，直经直纬的热收缩率大大低于普通帆布。依笔者个人经验判断：直经直纬帆布的热收缩率在1%以下，它的热稳定性非常好，非常适用于普通耐高温输送带，而普通帆布的热收缩率一般在5%左右．热收缩率高意味硫化后的帆布用量大，即直经直纬帆布与普通帆布存在的5%的用量差，因此直经直纬织物强度利用率比普通帆布高10%～30%．
通过对普通帆布的分析可知，欲提高织物的强度必须提高经纱的伸直度，也就必须改变织物对组织结构．高强度输送带用帆布恰恰具备经纱伸直度高的特性，
2、高强度帆布的常见组织结构
目前高强度帆布常见的织物组织结构有直经直纬结构和经二重结构。
(1)直经直纬结构
直经直纬结构如图1所示。
由图1可见，直经直纬织物的结构中有两个系统的经纱和一个系统的纬纱。其中一个系统的经纱作为受力层，多采用非常粗的纱线并紧密地排列，此系统的经纱处于完全伸直的状态。纬纱分别分布在这层经纱的上下，并由称作捆扎系统的另一个系统的经纱交织束缚在一起。用于捆扎的经纱较细，一般为1870dtex/2的锦纶66工业丝，而受力层的经纱，细度一般达到1670dtex/12以上，其组织形式如图2所示。
纬纱根据强度需要，一般为1870dtex/4的锦纶66工业丝。为了使织物的结构更简单，有时会采用平纹组织，即将一股捆扎纱穿在一页综框内，另外的经纱穿在其它的综框内，其组织形式图3所示。
(2)经二重结构
在直经直纬结构的织物中，经纱处于两层纬纱的中间．从外表看到的主要是纬纱，而经二重结构织物表面上的则主要是经纱，纬纱在织物的中间。与直经直纬结构不同的是，经二重结构采用一个系统的经纱和一个系统的纬纱，所有经纱均是受力层，强度利用率更高。表层一般采用3/1的破斜纹组织，底层则采用1／3的破斜纹组织，组织形式如图4所示。由于经纱远比纬纱粗，因此经纱实际的弯曲程度比图中所示的要�。绻枰徊教岣咧锏那慷群途吹纳熘倍�，还可以采用7/1、1/7的变化缎纹。
在生产经二重结构的织物时，所有经纱的送经量均一致，更容易为骨架材料生产厂家所接受。虽然直经直纬织物生产中存在两个经纱系统送经量不一致的问题，但这也早已通过采用两套进经系统解决了。
3、高强度输送带帆布的性能特点
高强度帆布的主要特点在于经纬纱的弯曲程度明显低于普通平纹帆布，为此其只能用于生产单层或双层的输送带，否则就必须增大输送机的辊简直径，不然输送带很快就会分层破坏。
用高强度帆布制做的单层或双层的输送带具有以下明显的优点。
(1)强度利用率高
经纱的伸直方向与受力方向完全一致，经纱的强度利用率达到了最高，因而在生产同样等级的输送带时，骨架材料的用量可以减少，从而降低成本。
(2)生产工艺简单
减层可以简化输送带的生产工艺。譬如生产1000N/4等级的输送带，如果采用EP200帆布，需压延4次，再贴合成型，同时织物幅宽不一致或成型不良会造成输送带幅宽差异，而采用高强度帆布仅需要压延一次，再贴合上下覆盖胶即可。
(3)输送带质量更稳定
多层结构中，各层差异将造成输送带耐疲劳性能下降，这往往也是骨架材料入库检验合格，而成品输送带的强度却不合格的主要原因．在骨架材料压延和成型时，很小的张力或温度差异就会造成骨架材料的层间差异，锦纶帆布还会由于吸湿率、松弛平衡时间等的不同造成差异。单层结构输送带完全消除了上述问题，可提高输送带的性能和品质。
(4)尺寸稳定性好
由于经纱始终处于伸直状态，不具有弹簧效应，因此其伸长率大幅度降低。直经直纬的EP帆布的定负荷伸长达到0. 5%以下，因此输送带具有良好的尺寸稳定性。单层结构输送带带体轻薄、质量小，特别适合作为长距离输送带。国外的EP帆布的定负荷伸长率大于国内的EP帆布，其主要原因就在于国外EP帆布的经向卷曲度在5%左右，而国内仅为2.5%。
(5)可降低对输送机的辊简直径和张紧长度的要求
高强度帆布输送带可以降低对输送机的辊简直径和张紧长度的要求，在使用中可以减少定期张紧等维护工作。
(6)抗冲击性能好
高强度帆布，特别是经二重组织的高强度帆布，其纬密可以比普通平纹帆布高，且纬纱更粗，同时由于纬纱也处在伸直状态，在外力作用下，纬纱可以立即受力伸张，将力迅速横向扩散，使外力得到缓冲，因此具有优异的抗冲击性能。
(7)可采用高模量材料
新型的高模量纤维材料，如芳纶、玻璃纤维，必须采用直经直纬结构并只能用于单层结构的输送带上．越是高模量的材料，在辊筒上越容易产生压缩，材料也就越容易疲劳破坏．否则由于经纱弯曲，造成强度损失大幅度提高，使用寿命大幅度下降。
(8)克服锦纶的某些缺陷
采用提高经纱伸直程度的织物结构可以改善锦纶帆布模量低、易伸长的缺点。这已在锦纶资源丰富的前苏联地区的国家中获得普遍的应用。
可见，高强度单层输送带具备许多多层输送带无法比拟的优点，在国外，此类输送带已经占到输送带总量的30%以上，在发达国家的应用则更为广泛。
4、高强度帆布的生产方法与设备选择
输送带帆布生产中应用最广的DORNIER刚性剑杆织机是生产高强度帆布的最佳机型。在生产重型织物时有两大问题，即纬纱细度10 000 dtex的引纬和厚重织物的打纬力。由于DORNIER刚性剑杆采用主动夹持和交接纬纱的方式，纬纱的细度可以达到30 000 dtex，同时它采用双共轭凸轮打纬，具有一般织机无法比拟的打纬力。目前国际上普遍采用DORNIER织机生产重型输送带，DORNIER也因此在这方面积累了丰富的经验。具体织机可选择PTV2/S6 190 cm单幅织造或PTV2/S 6 300 cm双幅织造。
(1)直经直纬织物
受力层经纱从筒子架上引取织造，这是因为经纱太粗，而经轴上可以卷绕的长度又有限，直径1000 mm的经轴可以卷绕的长度一般仅约600m。如果从经轴织造就会影响织机的效率和造成经纱的消耗增加。该系统的经纱采用织机上的一个电子送经系统。捆扎用经纱则采用上置经轴织造，如果没有整经机也可以从简子架上引纱，由另外一个电子送经系统控制。
(2)经二重织物
经二重织物一般可以直接从筒子架引纱，与普通帆布的生产无重要区别，只是织物的组织较为复杂，同时经纱密度较高，需要采用多臂开口机构和梳状走棱板。
配置电子多臂开口机构可以大幅度提高织机的灵活性，生产一些复杂组织，同时由于此类高强度帆布的产量特别高，采用DORNIER织机，日产量平均超过3t，如果采用2800的织机双幅织造，那么织机的日产量可以达到4t。如果该机器有空闲时间，还可用于生产如水坝布重型帆布和2/2破斜纹结构的抗冲击浸胶帆布以及各个等级的EP帆布和NN帆布。
织物经纬纱密度和细度可以根据输送带的强度要求计算得到。
5、结语
减层是当今橡胶制品结构发展的一个趋势．在输送带中，特别是随着高模量高强度材料的应用，减层也是势所必然。采用直经直纬或经二重织物作为高强度输送带骨架材料具有强度利用率高、工艺简单、产品质量好等优点。高强度输送带帆布将成为未来输送带帆布的一个重要品种。
DORNIER公司生产的织机所特有的引纬方式和打纬力使其成为制造高强度输送带帆布的适宜设备。
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