塑料矿工安全帽生产工艺技术

塑料矿工安全帽生产工艺技术

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综述与探讨

塑料矿工安全帽生产工艺技术

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,前言的一个品种,具有抗静电性,高刚性,高抗

安全帽能有效地防止和减轻劳动者在生

产作业中遭受飞来物体,坠落物体及自坠落

时对人体头部的伤害,广泛地应用于建筑,冶

金,煤矿,采掘,电力,林业,石化,交通

等领域塑料矿工安全帽是塑料安全帽乃至

安全帽中的一个特殊品种,用途专一,要求

较高.

根据国标{GB2811～281289安全帽及

其试验方法》的规定,塑料矿安帽除了耐冲击吸收性能和耐穿刺性能两项最基本的技术性能要求外,针对井下存在瓦斯及巷道作业的特点,还提出了侧向刚性,抗静电性及阻

燃性等三项特殊技术性能要求,从而使矿安帽成为安全帽中技术,质量要求最多,最高

灯

冲击性的塑料矿安帽,与传统的胶质矿安帽相比,原料来源广泛,充足,生产工艺简化,

生产周期短,易于实现自动化生产,且制品

轮廓清晰饱满.表观质感好,颜色多样,价

格低廉,是现今矿安帽生产发展的方向为

促进塑料矿安帽产品的升级换代,对产品的生产,工艺技术作一论述.

二,塑料矿安帽产品,原料,生产工艺

简介

塑料矿安帽是由具有相当强度和刚度的

帽壳,帽内衬,下颓带,围箍带等组成,其

中帽壳和帽内衬配合形成有效的缓冲减力防护结构(见图1).

(--)塑料矿安帽帽壳的用材比较广泛,

固1栓绳连接矿安帽产品图

壳

衬

箍

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综述与探讨

有高密度聚乙烯(HDPE),丙烯腈一丁二烯苯乙烯共聚物(ABS),高抗冲玻纤增强聚

丙烯(HIFR—PP),填充增韧改性聚雨烯,聚碳酸酯(Pc)等多种热塑性塑料.各种塑料

材料的性能,特点各有所不同

1.HDPE:其最显着的优点为综合性能

优良,价廉,广泛地用做各类普通安全帽壳材料.但作矿安帽壳材料时,由于HDPE本身的性能局限,侧向刚性一般都不能达到国标要求.

2.ABS:综合性能优良,是一种使用广

泛的工程塑料,该材料能达到矿安帽技术质量要求,因价格较高,国内用其制作安全帽的厂家为数不多.

3.PC具有透明性,自熄性,材料坚硬,

刚韧相济,耐高温,是制做各类安全帽壳的

理想材料之一,但价格更高,目前国内尚无厂家采用.

4.改性聚丙烯:聚丙烯具有较好的刚性

及成型加工性能,且价廉,但最大的缺陷是低温下易发脆,故制做安全帽的聚丙烯均需进行改性处理这类政性材料已成功应用的有:PP/SBS/HDPE/GF,PP/EPDM/HDPE

滑石粉两种共混改性聚丙烯.它们具有较好的价格性能比,详见后述

(二)帽内衬大体上有塑料衬,棉织化纤

衬,塑棉(化纤)混合衬三粪.塑料衬及

除帽壳以外的一些塑料部件(如;顶衬,围

箍带,插接片等)一般是由高,低密度聚乙

烯混合经注塑成型制成的.其它类型的内衬基本上是由棉织带,化纤带(如丙纶带),棉质绳,化纤绳(如维尼龙绳)或棉一化纤混

织物经缝纫,栓结制成.

(三)帽壳一帽衬的连接壳一衬的连接

方式一般有插接,栓接,铆接自挂连接等

四种方式(分别见图1,图2).

1.插接:将帽衬上的塑料插片直接装入

帽壳上的固有插座内形成紧密配合连接,从

而构成缓冲减力防护结构的方式.

2.栓接:用棉质绳或化纤绳将帽壳和帽

衬连接为一体的方式.传统胶质矿安帽因橡胶棉纱不易成型结构精细的插座结构,故多采用这一连接方式.当然,塑料矿安帽也可采用这一方式.

3.铆接:用塑铆钉或铝铆钉将帽壳和帽

衬连接为一体的方式一般塑铆钉与塑插片配用,壳,衬可以自由拆卸分离;而铝铆钉

连接一般是不可拆卸的.

4.自挂连接:这是一种综合铆接与插接

的连接方式,由帽壳上固有的挂柱与插片连接从而使壳一衬连为一体.挂柱与帽壳一起经模塑一次成型制成

(四)帽壳生产工艺:有注塑模塑法,热

挤冷压模塑法两种.

1.注塑模塑法:塑料从注塑机的料斗经

a.插接

b.

铆接

综述与探讨

静电不易消散,极易导致静电危害.随着静

电电压和电量的聚集增大,在煤矿井下有瓦斯等易燃易爆气l奉存在的场所.静电极易引起电晕放电或火花放电.这就可能导致着火或爆炸事故.塑料的体积电阻率和表面电阻率作为衡量其带电难易程度的尺码,电阻率值越大,越不易消散电荷而生电.如PE,PP

等塑料其表面电阻率均犬于lon,而通常

认为.表面电阻率小于lon的材料,才具有

优良的抗静电性能,故GB2811-89规定表面电阻率不得大于1×109n,这就需要降低塑

料的电阻率(或称降低其绝缘性)来解决静

电危害问题

解决塑料的防静电问题通常采用抗静电剂,其使用刘型有表面涂覆型和内加型两种. 外涂型使用简便,见效快.随时可进行,但

易耗失.耐久性,可靠性较差,只有短期的

技能.内加型是在配料时将抗静电剂加入到26

塑料原料中去,经熔融模型成型后均匀地分散于整个制品内,利用它与塑料的有限相容

性,使其析出迁移至帽壳表面形成一个亲水的单分子导电膜,通过导电水膜来降低制品表面电阻率,增加导电性,加快电荷泄漏.从而起到长时间的抗静电作用.采用内加剂型的制品耐摩擦,耐洗涤,效能持久,为多数

厂家所采用.”东方”牌矿安帽使用国产内加型抗静电剂,使其表面电阻率稳定在1o～10n

四.塑料矿安帽的高刚性(抗侧向变形

性能),高抗冲击性问题

(一)解决矿安帽侧向刚性问题主要是通

过采用高剐性的塑料材料,这类材料如前所述,有ABS,HIFR—PP,填充增韧改性PP, PC等;另一方法是在帽沿上设计增加剐性的结构,如图3所示,不过这种方法作用有限.

ab

边

计在帽沿上的加强筋

C

圈3增加剐性的帽沿结构示意圈