Study of chemical dispersion and content formulations applied on textile technology

Abstract

Um pneu é uma estrutura complexa que requer uma forte adesão entre a borracha e a corda de reforço para garantir bom desempenho e segurança. O objetivo desta tese de mestrado é aumentar a quantidade de dip retido na corda (DPU) de uma solução de impregnação, que não contém resorcinol e formaldeído, na corda de nylon, a fim de melhorar a adesão. Embora os testes de adesão realizados tenham sido satisfatórios, observou-se que, após a aplicação nos pneus, a adesão se deteriora. A causa desse fenómeno ainda é desconhecida, mas aumentar a quantidade de dip retido na corda tem mostrado melhorias na adesão do pneu. Portanto, o objetivo é melhorar o DPU para obter melhor adesão no pneu. Além disso, durante a impregnação da corda, ocorre formação de espuma, assim foram feitos testes de espuma com diferentes fornecedores de reagentes e um antiespuma. Também são realizados estudos de envelhecimento dos ensaios para garantir a durabilidade do sistema. Os resultados deste estudo revelam que o tempo de duração da corda ao passar pela solução de impregnação e o tempo de exposição mais longo nos fornos têm um impacto significativo no DPU. A adesão ideal logo após a impregnação é alcançada com uma temperatura de cura de 235 ℃, sendo a temperatura de cura o fator que mais influencia este parâmetro. O uso de temperaturas mais baixas ou mais altas resulta em diminuição da adesão. Ao longo de um período de três meses, a durabilidade da adesão é melhorada com um menor tempo de duração da corda ao passar pela solução de impregnação e um DPU mais alto, enquanto tempos mais longos e um DPU mais baixo levam a uma diminuição na adesão. A temperatura de secagem também afeta a durabilidade da adesão, com temperaturas mais altas ou mais baixas resultando numa diminuição da adesão após três meses. Uma estiragem maior na primeira roldana afeta negativamente a durabilidade da adesão, enquanto um menor alongamento resulta em boa durabilidade. O uso de tempos de exposição mais longos nos fornos, combinado com um DPU mais baixo, resulta numa durabilidade relativamente estável da adesão. Neste estudo, também foram avaliados diferentes fornecedores de isocianato e látex, bem como o uso de um antiespuma para avaliar a formação de espuma. As respostas ótimas foram observadas com o Látex 2 e o Isocianato 1 nos ensaios sem antiespuma e o Látex 2 e o Isocianato 2, utilizando antiespuma. É importante destacar que o Isocianato 1 apresentou bom desempenho sem a utilização de antiespuma, mas teve efeitos adversos quando combinado com ele, indicando uma possível interação. O Látex 2 demonstrou consistentemente o melhor desempenho em ambas as análises.

A modern car tire is a complex structure that requires strong adhesion between the rubber and reinforcing cord for optimal performance and safety. This master's thesis focuses on enhancing the dip pick-up (DPU) of a resorcinol and formaldehyde free dip solution on nylon cord to improve adhesion in car tire production. Although satisfactory adhesion tests have been conducted between rubber and cord, the adhesion deteriorates when applied to tires. The cause of this phenomenon is unknown, but increasing the dip levels on the cord has shown improvements in tire building. Therefore, the objective is to enhance the DPU to achieve improved adhesion in the final tire product. Furthermore, during the dipping process, foam formation occurs, so foam tests were conducted using different suppliers of reagents and an anti-foaming agent agent. Aging studies are also conducted on the tests to ensure the durability of the system. The study findings reveal that the duration of cord going through the dip and longer exposure time in ovens significantly impact DPU. Optimal coverage immediately after dipping is achieved at a curing temperature of 235℃, with the curing temperature being the most influential parameter in this regard. Over a three-month period, adhesion durability is improved with shorter time of cord going through the dip with higher DPU, while longer times and lower DPU lead to decreased coverage. Drying temperature also affects coverage durability, with higher or lower temperatures resulting in decreased coverage after three months. Higher stretching in the first pulley negatively affects adhesion durability, while lower stretching shows better durability. Longer exposure times in the ovens, combined with lower DPU, lead to relatively stable adhesion durability. The study also evaluated different suppliers of isocyanate and latex, as well as the use of an antifoam, to assess foam formation. Optimal responses were observed with Latex 2 and Isocyanate 1 without antifoam, and Latex 2 and Isocyanate 2 with antifoam. Notably, Isocyanate 1 performed well without antifoam but showed adverse effects when combined with antifoam, indicating a possible interaction. Latex 2 consistently demonstrated the best performance in both analyses.