第三部分 子午线轮胎用骨架材料
子午线轮胎结构设计与制造技术
子午线轮胎结构设计与制造技术
子午线轮胎是一种高性能轮胎，由于其特殊的结构设计和制造技术而得到广泛应用。
其主要特点是采用平行于中心线的钢丝束作为骨架材料，能够提供优秀的耐磨性和抗拉强度，使轮胎能承受高强度、高速度和长时间运行的要求。
子午线轮胎的结构设计和制造技术包括以下几个方面：
1.骨架结构设计：子午线轮胎采用钢丝束作为骨架材料，一般包含两到三层。
骨架材料的种类、材质和层数均影响了轮胎的性能。
通过优化骨架结构设计，可以提高轮胎的抗拉强度和耐磨性。
2.胎面花纹设计：胎面花纹是轮胎与路面之间的唯一接触面。
子午线轮胎的花纹设计对于轮胎的性能有着重要的影响。
通过优化花纹设计，可以提高轮胎的防滑性和抓地力。
3.胎侧加强结构设计：轮胎的胎侧加强结构对于轮胎的耐磨性和抗撞击性具有重要意义。
子午线轮胎一般采用加强胎侧结构，以提高轮胎耐用性和安全性。
4.制造工艺技术：子午线轮胎的制造工艺技术包括轮胎胎体的成型、钢丝束的辊压、轮胎胎面花纹切割、轮胎成型和贴合等工序。
制造工艺技术的精度和质量直接影响轮胎的性能。
综上所述，子午线轮胎的结构设计和制造技术是决定轮胎性能和品质的重要因素。
如今，随着科技的不断发展和制造工艺的不断升级，子午线轮胎的性能和质量有了大幅提升。
全钢子午线轮胎基本组成与结构
全钢子午线轮胎基本组成与结构1. 胎体（Tire Carcass）：胎体是轮胎的主体部分，它由多层尼龙、钢丝帘线和胶料组成。
尼龙帘线具有高强度和耐磨性，钢丝帘线则提供了更高的刚性和稳定性。
这些帘线交错编织在一起，形成多层结构，提供了轮胎的强度和支撑力。
胶料用于粘接并保护帘线和其他组件。
2. 胎面（Tread）：胎面是轮胎与地面接触的部分，由橡胶复合材料制成。
它具有花纹和凹槽，以提供更好的抓地力和排水性能。
胎面的设计取决于轮胎的用途，如高速公路行驶、城市驾驶或越野行驶。
3. 基层帘线（Belt Ply）：基层帘线位于胎面和胎体之间，由复合材料制成。
它们交叉覆盖在一起，提供额外的支撑力和稳定性。
基层帘线帮助减少胎面的变形，并改善轮胎的操控和操纵性能。
4. 内层胎帘线（Inner Liner）：内层胎帘线是轮胎内部与空气接触的部分，通常由合成橡胶制成。
它的作用是保持轮胎内部的稳定和密封性，防止空气泄漏。
5. 经编布（Bead）：经编布位于轮胎两侧，由高强度钢丝帘线和橡胶制成。
轮胎安装时，经编布会与轮毂相接，提供支撑和传递车辆上的力。
经编布的设计和形状因车辆的尺寸和类型而异。
6. 侧壁（Sidewall）：侧壁是轮胎胎体的侧面，用于保护胎体和提供辅助支撑力。
侧壁通常包含轮胎的尺寸、型号和其他相关信息。
以上是全钢子午线轮胎的基本组成和结构。
全钢子午线轮胎以其高强度、耐磨性和稳定性而被广泛应用于现代汽车。
每个组件的设计和材料选择都对轮胎的性能和性能有重要影响，因此制造商通常会进行精心设计和测试，以确保轮胎能够适应不同的路况和需求。
子午线轮胎结构设计
子午线轮胎结构设计
首先，材料的选择对子午线轮胎的性能至关重要。
一般来说，子午线
轮胎使用的材料包括胎体材料、骨架材料和胎面材料。
胎体材料通常采用
多层尼龙布或钢丝网带，以提供足够的抗拉强度和刚度。
骨架材料一般选
用钢丝，用于增强轮胎的结构强度和刚度。
胎面材料通常选择橡胶，以提
供良好的抓地力、防滑性能以及耐磨性能。
其次，子午线轮胎的层次结构设计对轮胎的性能也起着重要作用。
子
午线轮胎的层次结构一般包括内胎、胎带、裁边带和面胶层。
内胎是轮胎
内充气的部分，主要起到支撑轮胎结构的作用。
胎带则是在内胎周围的一
层带状材料，用于增强轮胎的结构强度。
裁边带是一种带状材料，用于连
接轮胎的胎面和侧面，增强轮胎的结构稳定性。
面胶层是轮胎胎面上的一
层橡胶材料，负责提供良好的抓地力和舒适性。
最后，子午线轮胎的胎面设计对轮胎的性能和外观也有很大的影响。
胎面设计主要包括花纹图案和花纹深度两个方面。
花纹图案是指轮胎胎面
上的纹理和凹凸，用于增加轮胎的抓地力和排水性能。
不同的花纹图案可
以适应不同的路面状况和气候条件。
花纹深度是指轮胎胎面上花纹的深度，一般越深的花纹能够提供更好的抓地力和排水性能，但同时也会影响轮胎
的舒适性和经济性。
总之，子午线轮胎的结构设计涉及材料的选择、层次结构和胎面的设计。
通过合理的设计，可以提供更好的操控性、舒适性和耐用性。
在实际
应用中，还需要根据具体的车辆类型和使用条件进行综合考虑，以满足车
辆的性能要求和使用需求。
全钢子午胎基本知识
全钢子午线轮胎生产技术基本知识培训教材第一章轮胎的基本知识第一节轮胎的作用及分类轮胎是汽车的主要部件之一，是汽车的腿。
轮胎的定义: 轮胎是装配在轮辋或轮轴上，为车辆与道路之间的连接体，供车辆或飞机运行及滑落的圆环型弹性体。
轮胎对于汽车来说，好比是人的双脚，是汽车的行走机构，轮胎是汽车的主要部件之一。
轮胎安装在汽车的作用：1、承受汽车和它所载重量，此称为承载能力。
2、向地面传递汽车驶动、牵引、加速、转向和刹车的作用力，如：驱动力、牵引力、制动力和转向力等功能。
此称为适应汽车动力性能要求，使汽车运行的能力。
3、能使汽车在各种气候、路面和速度条件下驾驶自如、操纵稳定和高速安全的功能，此称为安全性。
4、缓冲震动，减少噪音，乘座舒适的功能，此称为舒适性。
二.轮胎质量性能的基本要求充气轮胎的发明对汽车工业的发展起了推动作用。
与此同时，随着汽车行驶速度的提高和公路路面的改善，尤其是高速公路的发展，对轮胎质量性能提出了更高的要求，以下是基本要求：1.较高的负荷能力和良好的缓冲性能；2.较强的牵引力和很好的刹车能力；3.良好的转弯能力及方向稳定性能力；4.良好耐磨性能及耐久性能；5.高安全性及低滚动阻力。
三、轮胎的分类有多种，现只介绍按轮胎的用途和按结构两种分类。
(一)、按轮胎的用途分类：1、机动车：（1）载重汽车轮胎（2）轿车轮胎（3）农业轮胎（4）工程机械轮胎（5）工业车辆轮胎（6）摩托车轮胎2、非机动车：（1）搬运车辆轮胎（2）力车轮胎3、特殊用途：（1）航空轮胎（2）炮车车辆轮胎（3）坦克车辆轮胎(二)、按轮胎的结构分类：1、斜交结构2、斜交带束层结构3、子午线结构(全钢子午胎,半钢子午胎全纤维子午胎)第二节轮胎的构成轮胎装配在金属轮辋上，一套有内胎的轮胎(有内胎)通常由3件组成:A、外胎B、内胎C、垫带。
无内胎的轮胎只有外胎一、外胎1、胎面：即行驶面，有一定的断面形状，有花纹。
作用：（1）保护轮胎冠部的胎体帘布层、缓冲层免受损伤。
汽车子午线轮胎的结构
汽车子午线轮胎的结构汽车子午线轮胎是现代汽车上常见的一种轮胎类型，它采用了子午线结构，具有许多优点。
本文将介绍汽车子午线轮胎的结构及其特点。
一、胎体结构汽车子午线轮胎的胎体结构由多层帆布和钢丝帘构成。
其中，帆布层是由尼龙、聚酯纤维等材料制成，它可以增加轮胎的强度和耐磨性。
钢丝帘被编织成环状，以增强轮胎的刚性和稳定性。
这种结构使得轮胎能够承受车辆的重量，并具有良好的抗扭转能力。
二、胎面花纹汽车子午线轮胎的胎面花纹是由一系列凸起的线条和图案组成的。
这些花纹的设计不仅起到了美观的作用，还对轮胎的性能有着重要的影响。
胎面花纹的主要功能是提供良好的抓地力和排水性能。
凸起的线条可以增加轮胎与地面的摩擦力，提高车辆的操控性能。
同时，花纹中的槽道可以有效排除胎面下的水，减少轮胎打滑的风险。
三、侧壁结构汽车子午线轮胎的侧壁也是其重要的组成部分。
侧壁上通常印有轮胎的基本信息，如尺寸、载荷指数和速度级别等。
侧壁的材料通常是橡胶，它具有良好的弹性和耐磨性。
侧壁的设计可以提高轮胎的稳定性和舒适性，以及对路面的吸震能力。
同时，侧壁还起到保护轮胎内部结构的作用，避免因外界物体的碰撞而导致损坏。
四、气室结构汽车子午线轮胎内部有一个气室，用来装入充气的空气。
气室的结构通常由胎内衬胶和胎带组成。
胎内衬胶是一种特殊的橡胶材料，具有良好的密封性能，可以防止气体泄漏。
胎带则是一种纤维材料，用来增强气室的强度和稳定性。
气室的设计合理与否直接关系到轮胎的使用寿命和安全性，因此必须严格控制充气压力，避免过高或过低。
五、其他构造除了以上几个主要部分外，汽车子午线轮胎还包括许多其他构造。
例如，内衬胶可以起到防止气体渗透的作用；胎侧垫可以增加轮胎的刚性；胎底胶可以提高轮胎与轮毂的粘合力。
这些构造的设计和制造都需要严格遵循相关的标准和工艺要求，以确保轮胎的质量和性能。
总结起来，汽车子午线轮胎的结构包括胎体结构、胎面花纹、侧壁结构、气室结构和其他构造。
子午线轮胎的结构及生产工艺培训
子午线轮胎的结构及生产工艺培训引言子午线轮胎是车辆行驶时与地面接触的重要部件，其结构及生产工艺对于车辆性能和安全具有重要影响。
本文将介绍子午线轮胎的基本结构和生产工艺，帮助读者了解轮胎的制造过程和重要组成部分。
一、子午线轮胎的基本结构子午线轮胎是由多个部分组成，每个部分都起着关键作用，下面将详细介绍子午线轮胎的基本结构。
1. 胎体胎体是轮胎的主要部分，由多层橡胶帘布组成，起支撑和固定轮胎的作用。
胎体的材料和结构直接影响着轮胎的强度和耐久性。
2. 芯线帘芯线帘是轮胎的骨架部分，由金属丝或合成纤维编织而成，增强了轮胎的抗拉性能和稳定性，承受了车辆行驶时的载荷。
3. 胎侧胎侧是轮胎的侧面部分，连接胎体和胎侧的胶层，起着保护和支撑轮胎的作用，也是轮胎外观的重要组成部分。
4. 花纹轮胎胎面上覆盖着花纹，用来增加轮胎与地面的摩擦力，提升车辆的操控性能和抓地力，同时还可以排水，防止悬浮积水造成打滑。
二、子午线轮胎的生产工艺子午线轮胎的生产过程复杂，需要经历多个工序和技术环节，下面将介绍子午线轮胎的生产工艺过程。
1. 橡胶混炼橡胶是轮胎的主要原料，需要先与其他添加剂进行混炼，形成橡胶胶团。
混炼过程中要控制好时间、温度和搅拌速度，确保橡胶混合均匀。
2. 芯线帘制造芯线帘是轮胎的骨架，需要经过编织、涂胶、硫化等工序制成，确保其坚固性和强度，适应轮胎的运行环境。
3. 轮胎成型在成型机上，橡胶混合料被注入模具中，经过高温和高压的硫化处理，使轮胎的各部分结合在一起，形成轮胎的基本形状。
4. 胎侧制造胎侧是通过将胶层和胎体连接起来，形成轮胎的侧面结构，需要考虑胶层的粘接性和耐磨性，确保胎侧的完整性和稳固性。
5. 花纹加工最后一道工序是对轮胎的胎面进行花纹加工，设计合理的花纹结构和深度，以满足轮胎在不同路况下的使用需求。
结论子午线轮胎的结构和生产工艺是一个复杂而精良的系统工程，不同部分的设计和制造都直接影响着轮胎的性能和寿命。
子午线轮胎用钢丝骨架材料新技术研讨会暨江苏兴达2010年商务洽谈会隆重召开
林、 国家工 业 和信息 化 部骆 铁军 处 长 、 国石 油 和 中 化学 工业 协会 名 誉会 长谭 竹洲 、 国有 资 产 监督 管 理委 员会刘 玉 岐 司长等 致词 。围绕 “ 科技 进 步 、 结 构调 整 、 品创 新 、 产 节能 减排 ” 的主题 ， 相关 国家部 门领 导 、 业协 会 和企业 领 导讲 话并 作专 题 报告 ， 行 相关企 业代 表 交流 了钢 丝帘 线 和胎 圈钢 丝新 产 品 和新技 术 的研 发 、 用 经验 。 应 ２０ ０ ９年 以来 我 国 汽 车 工 业 受 政 策 因素 拉 动
件 企 业 形 成 战 略 联 盟 ， 支 持 零 部 件 企 业 ， 给 零 多 多
２０ ０ ９年 １ 月 ２ ￣ ２ １ ０ ２日， 由江 苏 兴 达 钢帘 线 股 份有 限公 司 主办 、 国橡 胶 工 业 协 会 和 北 京 橡 中 胶 工业 研究设 计 院协 办 的子 午线 轮胎 用钢 丝 骨架 材 料新 技 术 研讨 会 暨江 苏 兴 达 ２ １ ０ ０年商 务 洽 谈 会在 江 苏省 兴 化 市 隆 重 召 开 。来 自商 务 部 、 国家 工业 和 信息化 部 、 国有 资 产监督 管 理委 员会 、 苏 江
１２ ６ ５ ２ ． ８万 辆 和 １ ２ ３ ０ 万 辆 ，同 比 增 长 ２． ４
暖、 同舟 共济 的成 果 ， 通过 加快 产 品技术 升级 和产
表 现 出 了较 好 的 发 展 势 头 ， 业 结 构 调 整 取 得加 国 内销 售 ； 增 避免 其它 国 家 对我 国 轮 胎 采 取 特 保 措 施 。 （ ） 快 技 术 创 ４加 新， 调整 产 品结构 。加快 开发 高技 术含 量 、 高附 加 值 产 品 ； 大全钢 载 重子 午线 轮胎 、 程机 械轮 胎 扩 工 的生产 和 出 口；加 强 内 部 管 理 。（ ） 极 “ 出 ５积 走 去 ” 开 展 国际合 作 。开展 境 外加 工 贸 易 ； 快 并 ， 加
11.00R20 18PR全钢载重子午线轮胎骨架材料的选用
８
抖
卜
摘 要 ： １ ． ０ ０１ Ｐ 对 １ ０ Ｒ２ ８ Ｒ全 钢 载 重 子 午 线 轮 胎 骨 架 材 料 进 行 优 选 。确 定 胎 体 采 用 ０ ２ ＋ ６ １ ×０ ２ ５ ． ５ ＋ ２ ． ２ ＨＴ 钢 丝 帘线 ， 和 ２ １ 带 束 层 采 用 ３ ． Ｏ ×０ ３ ＨＴ钢 丝 帘 线 ， 带 束 层 采 用 ５ ． ０ 钢 丝帘 线 ， 丝 圈 结 构 为 ７８ ×０ ２ ＋６ ． ５ ３ ×０ ３ ＨＩ 钢 －
＋
高 品质 轮胎 应 具 有 优 越 的 安 全性 能 、 耐久 性
全钢 载重 子午 线 轮 胎 的技 术 参 数 为 ： 准 轮 辋 标 ８ ０ 充 气 外 直 径 （ ） １ ８ １ ６ ．６ ．， Ｄ ０ ５（ ０ ７ ９～ １１ ２ ３ ）ｍｍ， ０ ．１ 充气 断 面宽 （ ２ ３ ２ １ ２ ～ Ｂ ） ９ （８． ８ ３ ４ ７ ）ｍｉ， 准充 气压 力 ９ ０ｋ ａ 标 准负 荷 ０ ．２ ｌ标 ｌ ３ Ｐ ，
一
Ⅲ
＋
尤 其 重要 ， 只有 高性 能 、 低成 本 的钢丝 帘线 才能 满
足轮胎 企 业需 求 。
２ 产 品 剖 析
一 ∞
Ⅲ
＋
本 工作选 取 市场上 反 映较好 的 ３个轮 胎产 品
（ Ｂ和 Ｃ品牌 ） Ａ， 进行 剖析 ， 过 性能 对 比及 安 全 通 倍数 计算 ， 定 １ ． ０ ２ ８ Ｒ全 钢 载重 子 午线 确 １０ Ｒ ０１Ｐ
胎体 安 全倍数 （ ） Ｋ 计算公 式 为
，
式中 Ｓ —— 钢 丝帘 线破 断力 ， Ｎ；
— —
２ ×ｎ×Ｒ ×∑ ｉ Ｓ ｋ ｋ
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箍紧胎体的作用，使轮胎的外直径几乎不胀大。
(2)与橡胶的黏合性能好。 这对多层结构的带束层性能极为重要，特别是钢丝帘
线与橡胶的黏合水平，会直接影响到子午线轮胎的使
用性能和寿命。
(3)耐疲劳性能好。
子午胎的带束层承受较大的应力，而且是周期性
地承受拉伸、弯曲、剪切等变形，因此对帘线要
求有较好的耐疲劳性能。
(1)
PEN纤维
(2)尼龙46纤维 (3)聚酰胺单丝 (4)复合帘线 (5)碳纤维
(1)PEN纤维
DSP(或HMLS) (聚对苯二甲酸乙二醇酯，即
PET),高尺寸稳定性而成为当今最先进的轮胎
增强材料之一。
PEN聚酯纤维（聚萘二甲酸乙二醇酯）尺寸 稳定性比DSP(或HMLS)聚酯纤维要高2倍。 倍耐力开始用PEN纤维骨架材料生产了高级 赛车用轮胎。
纶或涤纶）的酯聚帘布，更好地满足了子午线
轮胎生产工艺上的需要。另一方面，国产人造
丝环境污染、资源以及价格等问题，逐步停止
了生产。到90年代国内自己开发的轿车和轻型
载重车子午线轮胎由人造丝帘线转向聚酯帘线。
此时生产的帘线为普通聚酯帘线，其收缩率较 大，硫化后必须进行后充气。
随着HMLS或尺寸稳定型聚酯(DSP)帘线的推广应用，我国在 高速低断面“55”和“50”系列轿车子午线轮胎和高速轻 型载重子午线轮胎的研制中均采用了新型聚酯帘线。
拉伸、压缩、弯曲等变形，因此耐疲劳性 能要好。
(4)尺寸稳定性好。 在常温和升温时的尺寸稳定性要好，加负
荷时的伸长率要小，蠕变要小。在轮胎加
工过程中不热收缩，在使用过程中不膨胀。
(5)对橡胶的黏合性能好。 黏合性能不仅是静态的抽出力和剥离力、
覆胶率要高，而且在动态下的黏合力也 要高。同时还要求在高温下和老化后的
现状： 人造丝：使用地区集中，用量相对稳定； 聚酯：子午胎生产量的增长和欧洲根据轮胎性能级
别部分使用而呈现低速稳定增长的势态；
尼龙:使用量则逐年下滑但速度很平缓。
从绝对数量看，尼龙仍然是全球轮胎业使用 量最大的纤维骨架材料。
按地区分布看，聚酯已在世界上每一个生产
子午线轮胎的地区被使用，重点是美国、日
1．胎体帘线的性能要求 子午线轮胎胎体帘线与胎面中心线呈90°角
排列，胎体由一条几乎不能伸张的环形带束 层箍紧，使轮胎在使用中外径几乎不变，但 胎侧变形比斜交轮胎大25%～30%，但胎侧刚 度低10 %～30%.
子午线轮胎在行驶中胎体帘线会受到比斜交
轮胎更大的拉伸压缩和弯曲等极为复杂的作 用力。
本和欧洲，尼龙在发展中国家仍然有很大的
使用量，主要集中在非洲和远东。
从技术角度来看，目前可用作轮胎骨架材料
的高性能合成纤维有芳纶和PEN纤维，但两者 使用量有限。到2000年，芳纶的年消耗量只 有150余吨；PEN纤维更少，只有意大利倍耐
力公司开始用这种纤维的帘布生产摩托车和
赛车用高性能轮胎。障碍是价格因素。
2.带束层帘线的性能要求 带束层是子午线轮胎的主要受力部件，带束
层的刚性对轮胎使用性能有很大的影响，而
帘线性能又直接影响带束层的刚性。子午线
轮胎的带束层帘线几乎呈周向排列，其长度 基本上保持不变。
帘线性能的重点要求如下。 (1)高强力、高模量、伸长变形要很小。 因带束层帘线承受拉伸、弯曲等主要应力，同时起着
使聚酯迅速在原配轮胎中取代了人造丝。由于聚酯
减少了平点问题，因此普通聚酯在替换轮胎中代替
了尼龙。
美国轮胎子午化落后于欧洲，20世纪80年代美国
Honey-Well公司（原Allied Signal公司）开发出尺
寸稳定型聚酯(DSP)，另外1980年Hoechst Celanese
公司推出了高模量低收缩聚酯(HMLS)。解决了长 期困扰子午线轮胎制造生产单层胎体帘布接头处引 起胎侧凹陷问题。HMLS(或DSP)聚酯具有提高轮 胎均匀性和省去硫化后充气工艺提高轮胎产量等优 点，已逐步取代了普通聚酯。
保产生巨大影响。
(2)尼龙46纤维
荷兰DSM公司开发成功专用于半钢子午线
轮胎冠带层的骨架材料—尼龙46纤件，国际上60%的乘用
子午线轮胎配置了冠带层。但因其对保持轮胎外形尺寸
稳定、提高速度级别、改善乘用和驾驶舒适性都有明显 的作用.)
尼龙46综合了下列各项性能: 尺寸稳定性好、高温模量高、热收缩力大（
有关骨架材料的发展，将分为纤维帘线
和钢丝帘线两部分来作介绍。
一、纤维帘线的发展历程
1．国外纤维骨架材料的发展
2．国内纤维骨架材料的发展
3．新型纤维材料的开发研究
二、钢丝帘线的发展历程 1．国外钢丝帘线生产与应用情况 2．国内钢丝帘线生产与应用情况 3．钢丝帘线的发展趋势与新品种开发
2.国内纤维骨架材料的发展
1982年上海正泰从前西德密茨勒公司引进了轿
车子午胎的成套装备与技术。轮胎的骨架材料
是人造丝帘线，帘线全部依靠进口。
20世纪80年代末90年代初又引进了费尔斯通、
倍耐力的生产技术，产品结构为普通的子午胎。 这两家公司的轿车和轻型载重车子午线轮胎骨 架材料均用尼龙帘线（改性尼龙66，硫化后无 需后充气）。
(4)耐锈蚀和化学腐蚀性能好。 子午线轮胎的带束层材料，无论是轿车胎还是载
重胎多数采用钢丝帘线，而钢丝帘线的腐蚀危险
性会直接影响到轮胎的使用寿命。因此，必须提
高耐锈蚀和化学腐蚀性。
第二节
骨架材料的发展概况
轮胎向子午化、无内胎化、扁平化方向
发展，要求轮胎帘线数量、规格、品种
和应用技术不断更新发展。
早期轮胎骨架多数采用人造丝帘线。这是因 为人造丝具有良好的尺寸稳定性，硫化后无 需后充气。另外，它不像尼龙有平点现象。
20世纪90年代初国内帘布厂试制出浸胶聚酯
帘布，如平顶山神马集团用进口聚酯长丝生
产出聚酯帘布，另外，无锡太极公司采用国
产聚酯长丝生产出浸胶聚酯帘布。
经过多次改进，后来试制出带有弹力纬线（绵
高），在高温下模量保持率也要高。
(2)生热低、耐热性能好。
由于轮胎在行驶过程中的橡胶和骨架材
料均会产生滞后损失而生成热量，因此 要求骨架材料的滞后损失小、生热低，
并有良好的耐热性及良好的耐湿热性。
而且在湿热、干热下不易降解。
(3)耐疲劳性能好。 轮胎行驶时，骨架材料往往受到周期性的
一、纤维帘线的发展历程
1．国外纤维骨架材料的发展
自帆布作为做充气轮胎的骨架材料起，纤维骨架材
料经历了棉纤维、人造丝、尼龙、维尼纶、玻璃纤
维、聚酯和芳纶的发展历程。
世界范围而言，当前轮胎行业在用的仍然是这些纤
维材料。1995～2000年期间，聚酯增加5万吨左右，
增长率为4.1%；尼龙增长9万吨左右，增长率为
之抗争。因此在欧洲高速和高性能原配轿车
子午线轮胎的胎体仍然采用人造丝帘线。
目前，HMLS聚酯纤维正在逐渐成为西欧选
用的骨架材料。这是因为最现代的HMLS聚 酯与人造丝相比，已获得了性能/成本比的优 势，而且有足够的生产能力来保证这种替换 产品。虽然某些高性能轿车子午线轮胎仍使 用人造丝，但是HMLS聚酯将在大多数轿车 和轻型载重车子午线轮胎中迅速取代它，而 且在几年内其用量已超过人造丝。
第三部分
子午线轮胎用骨架材料
子午线轮胎以其优异的性能在全世 界范围内得到了迅速发展。
发达国家 20世纪90年代实现了子 午化，又向无内胎化、扁平化、高 速化和环保化等方向发展。
轮胎子午化率的提高和子午线轮胎的性能、
结构不断改进与更新，则要求轮胎帘线的数 量、品种、规格不断增加和应用技术性能也 日趋提高。
西欧和日本历史上纤维的使用情况与美国有很大差异。
西欧由于子午线结构的轮胎使用比美国早得多，因此尼龙
从未取代人造丝。
图3-1 欧洲共同体国家轮胎用纤维的应用情况及历史 1所有纤维；2-人造丝；3-普通聚酯；4-HMLS聚酯
尽管因某些用途需要而使用了普通聚酯，但 是它决不会完全取代人造丝，因为其尺寸稳 定性明显不如人造丝，所以使用性能无法与
PEN是一种性能改进而质量较小的增强
材料，因而可减小轮胎质量，降低轮胎
滚动阻力，节省燃油率。
这种纤维加工成的帘布可用于子午线轮
胎任何部位的骨架材料。
如果能够替代钢丝，则其优点会更加突
出。将来，特别是采用复合胎圈，钢丝
圈被替代后会使轮胎粉碎及焚烧变得容
易。从而改善轮胎的可回收性，将对环
3.2%；而人造丝相对下降。
表3-2世界轮胎帘线消耗量
单位：kt
美国制造轮胎用纤维目前已基本上采用HMLS聚酯作
为轿车和轻型载重子午线轮胎的骨架材料。轿车轮
胎，甚至还有某些轻型载重轮胎中用单层子午线胎
体结构代替了两层子午线胎体结构。
由于尼龙存在平点问题，因此轿车原配胎仍采用人
造丝。进一步改进了织物处理和轮胎的耐冲击性能，
③低滞后损失、低生热性、高耐疲劳性，保
证胎体的耐久性和轮胎的高使用寿命。
表3-1
帘线性能与轮胎使用性能的关系
帘线性能 强度、韧性、耐疲劳性 滞后生热性 尺寸稳定性 滞后生热型 尺寸稳定性 尺寸稳定性 强度、尺寸稳定性、耐疲劳性
轮胎性能 耐机械损伤 耐久性 操纵性 滚动阻力 均匀性 外观质量 成本
胎体的主要作用是使轮胎保持原有设计的尺
寸形状，并赋予轮胎优良的舒适性和牵引性。