科创中国

行业领域

新材料技术

需求背景

   轮胎是指在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。它通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面间的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎通常由外胎、内胎、垫带三部分组成。按胎体结构分类可分为斜交轮胎、子午线轮胎、带束斜交轮胎三大类。轮胎是汽车上最重要的组成部件之一，它的作用主要有：支持车辆的全部重量，承受汽车的负荷；传送牵引和制动的扭力，保证车轮与路面的附着力；减轻和吸收汽车在行驶时的震动和冲击力，防止汽车零部件受到剧烈震动和早期损坏，适应车辆的高速性能并降低行驶时的噪音，保证行驶的安全性、操纵稳定性、舒适性和节能经济性。目前制造轮胎最基本最重要的材料就是生胶、帘线和钢丝，而帘线又是制作轮胎的关键材料。

  早期用棉纤维制成，后来也有用钢丝制作，但目前大多由化纤强力短纤纱或长丝合股并线制成。用其制成的织物称为轮胎帘子布，用作橡胶轮胎的骨架增强材料。径向为高强度的化纤股线，排列密实；纬向为中、细支棉纱，排列稀疏，状如帘子，故名。帘子线应具有强度高，初始模量大，耐热性、耐疲劳性和尺寸稳定性好，与橡胶有良好的粘合力等性能。用于生产帘子线的化纤主要有强力粘胶丝、锦纶丝和涤纶丝等。锦纶高强长丝是用高强力帘子线作经纱，用细支弹性包缠纱作纬，织制的轮胎用骨架织物。经线排列紧密，纬纱排列稀疏，状似帘子。帘子布具有强力高，模量高，收缩低，抗蠕变性和尺寸稳定性优异的特点，目前在汽车行业得到广泛应用。

  但是航空航天用飞机上轮胎使用的要求更高，以波音777为例子，一架国际航班的波音777飞机大概有300多吨重量，其两翼的主起落架两侧各有6个轮胎，也就是说，共有12个轮胎承担了300多吨重量，平均估算下来大概每个轮胎分别要承担25吨重量。并且这还不算完，轮胎抗住的何止是飞机本身的重量，还有飞机起飞的加速度，以及其降落的冲击力和减速。而且为了减轻飞机的重量，轮胎也尽量通过减轻比重，增加更高的强度来实现，目前超高强度的轮胎帘子线基本上都是国外厂家再垄断。

需解决的主要技术难题

   打破国外企业垄断，研发出国产的特种航空轮胎帘子线产品。利用现有国产突破尼龙66技术的优势，联合国内优秀的聚合生产公司做出适合的原材料锦纶66树脂切片，协同国内高校和科研院所通过技术计算和分析，共同设计出一套纺丝的工艺流程参数。

期望实现的主要技术目标

   在原有840-2520D帘子线***的基础上，突破目前的高强***，达到***的超高强帘子线工业丝

需求解析

解析单位：“科创中国”濮阳国防产业科技服务团（中国兵工学会） 解析时间：2022-11-06

孙瑜

南京理工大学

教授

综合评价

企业需求明确，要求清晰明了。企业技术需求属于行业难题，目前超高强度的轮胎帘子线基本上都是国外垄断，突破目前的高强10.5g/d，达到11.0g/d的超高强帘子线工业丝能解决，但是有难度，南航聚焦国家重大战略部署，积极推进政产学研合作，促进科技成果转化，构建了“国际创新港+校地研究院+联合实验室+技术转移机构”成果转化模式，具有多年的产学研经验，可联系两方对技术点进行会议沟通。此技术突破后可以打断国外垄断，对于国产飞机发展具有重大的意义。

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解析单位：“科创中国”绿色纺织产业科技服务团（中国纺织工程学会） 解析时间：2022-10-17

白江

中国纺织工程学会

项目专员

综合评价

中维化纤股份有限公司提出：锦纶66经过聚合、纺丝、抢线、织布和浸胶几个步骤成为帘子布，锦纶原丝经过高度牵伸后锦纶纤维强度得到了很大提高，但是在捻线、织布过程中经过机械摩擦，在浸胶过程中经过高温处理后锦纶帘子线强力必然会下降。为了弥补这些强力损失，在浸胶热处理中加上较大的张力，使的锦纶帘子线在高温状态下受到拉伸，纤维大分子进步获得取向，纤维结晶度、纤维强度得到提高。针对此问题联系专家后，需要实地考察，或通过专家网络对接，再进行详细解决。

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解析单位：“科创中国”高技术纤维与现代纺织产业科技服务团（中国纺织工程学会） 解析时间：2022-10-13

石飞豪

中国纺织工程学会

项目专员

综合评价

打破国外技术壁垒，开发出高强度的锦纶66帘子线，并投入到产业化中是一个值得挑战的行业技术难题。

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处理进度