[发明专利]一种耐磨高强缆绳及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用非单一材料生产的耐磨高强缆绳及其制备方法。

背景技术

缆绳使用的性能要求具有强度高、重量轻、小直径、低延伸、耐磨损、耐气候、耐化学腐蚀、抗老化、低吸水、操作轻便、经久耐用、安全性高等基本特性，但目前在缆绳制造过程中，一方面选用的纤维材料，如棉、麻、丙纶、涤纶、锦纶、超高分子量聚乙烯、钢丝等，都有各自的不足，棉麻强度不高，丙纶不耐老化，涤纶偏重沉于水，锦纶伸长过大，超高分子量聚乙烯的耐磨性又不如涤纶，钢丝柔性不佳。另一方面大多选用单一纤维材料制成，或强度低，或不耐磨，或偏重，性能常不能满足实际需求，需要加以改进与完善。计划通过优选纤维材料、创新编织工艺和使用新型耐磨涂层，研制一种更适于实用的耐磨高强特种缆绳，用于工业、国防、海洋石油、远洋渔业、海上拖带、船舶系泊、起重运输、建筑施工、矿山开采、体育运动等在高磨损恶劣环境下使用且对缆绳强度及耐磨性能要求较高的诸多应用领域。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用非单一材料生产的耐磨高强缆绳及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耐磨高强缆绳，所述缆绳绳体是由超高分子量聚乙烯和高强聚酯按数量比3:1制成的8股结构芯体；芯体外是聚芳酯纤维编织的高韧耐磨套管，在套管外表面涂覆一层由PTFE为基体特制的耐磨涂层。

本发明一种耐磨高强缆绳的制作方法，其制作方法如下：

步骤一、8股芯体制作

a、制粗纱，选取特毅纶超高分子量聚乙烯纤维和高强聚酯纤维各3根，分别捻合成粗纱；

b、制绳纱，将3根合成的特毅纶粗纱和1根合成的高强聚酯粗纱,其数量比3:1混合捻成绳纱；

c、浸树脂，将合成的绳纱浸渍LAG050树脂，并挤出多余的树脂；

d、制绳股，将3根浸过树脂的绳纱捻合成绳股；

e、编绳，将8根合成的绳股经8股制绳机编织成8股芯体；

f、预拉处理，采用特制拉力机对芯体进行预拉处理，拉力为缆绳设计的实际使用拉力的2～3倍，预拉时间50～60秒，预拉处理的目的，是使缆绳结构紧固，捻合的纤维不易松散，消除早期蠕变，提高缆绳的抗拉强度和耐磨性能；

g、干燥处理，预拉处理后将芯体放到绳架上晾干或送入烘房烘干，待缆绳干燥后卷装成形候用；

步骤二、高韧耐磨套管制作

a、拼线，选用聚芳酯纤维3根，捻合成粗纱；

b、加捻，将3根合成的粗纱，通过加捻机捻合成绳纱；

c、制股，将3根合成的绳纱，在制股机上制成符合双层编绳机锭子大小的筒子绳股；

d、编制，将32根绳股围绕芯体经双层编绳机一次性编织成高韧耐磨套管；

步骤三、在高韧耐磨套管外表面浸渍涂覆一层由PTFE为基体特制的耐磨涂层。

采用本发明后，其有益效果为：

绳体设置从内向外依次选用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和高强聚酯按数量比3:1制成8股结构芯体；同时选取高分子耐磨材料聚芳酯(Vectran)纤维在芯体外经双层编绳机一次性编织成高韧耐磨套管，形成皮芯复合双层结构缆绳；再在高韧耐磨套管外表面浸渍、涂覆一层由耐磨材料PTFE为基体特制的耐磨涂层，这种复配组合式结构体系缆绳，既克服了超高分子量聚乙烯耐磨损、抗蠕变性相对较差和聚酯材料偏重、强度不够高等固有性能的弱点，又兼具了超高分子量聚乙烯高强轻质与高强聚酯高耐磨性能的优点，最大程度优化其抗磨损性，提高缆绳的综合性能。另外，在绳体设置高韧耐磨套管，并使用新型耐磨涂层，以对在高磨损恶劣环境下使用的缆绳实施保护，并获得超常耐磨性能，相比普通超高分子量聚乙烯和聚酯缆绳，破断强力更高，耐磨性能更好，使用寿命更长。

通过使用耐磨涂层，减少缆绳内部纤维间的摩擦，剩余强度得到提高，进而大大提高缆绳内部纤维的耐磨性，延长缆绳的实际使用寿命。经试用和测试证明，这种复配组合式结构体系缆绳，其耐磨性较同类普通缆绳提高20％以上，其强度比同类普通缆绳增强12％左右；在等强条件下耐磨高强特种缆绳具有明显的价格比，一般较同类缆绳成本低10％左右。

本发明一种耐磨高强缆绳，其主要特性：

1、具有高强轻质、小直径、耐磨损、耐气候、耐腐蚀、抗老化、低延伸、不吸水、漂浮于水、操作轻便、使用寿命长等基本特性，在各种应用方面都有很强的适应性；

2、与其它纤维材料缆绳相比，具有经济、高效、适用的特征，其价格在等强条件下有明显的价格比，一般降低成本10％左右；