捻繩的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及了一種捻繩，所述捻繩由多股紗股加捻制得，每股紗股由單紗加捻制得，每根單紗由超高分子量聚乙烯薄膜或條帶收束而成或收束加捻而成。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案將所述單紗替代傳統(tǒng)的超高分子量聚乙烯纖維制備捻繩，超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的強(qiáng)度利用率高，易于加工，無膠環(huán)保且成本低。
【專利說明】
捻繩

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高分子材料應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種捻繩。

【背景技術(shù)】
[0002]化纖繩索以其重量輕、強(qiáng)度高、耐磨損等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用廣泛，逐漸替代了原有天然纖維繩索的應(yīng)用范圍，化纖捻繩因其制作工藝和設(shè)備簡單，生產(chǎn)成本低應(yīng)用尤為廣泛。
[0003]超高分子量聚乙烯(UltraHigh Molecular Weight Polyethylene,簡稱UHMW-PE)是一種線型結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料，以這種材料為基礎(chǔ)制成高強(qiáng)纖維是其重要用途之一。超高分子量聚乙烯纖維的高強(qiáng)度、高模量，密度小，耐老化等突出優(yōu)點(diǎn)也已經(jīng)開始用于化纖繩索的制造。
[0004]現(xiàn)有的超高分子量聚乙烯化纖繩索都是以超高分子量聚乙烯凝膠長絲纖維為原料。由于超高分子量聚乙烯纖維為絲狀結(jié)構(gòu)(單絲線密度2.5旦左右)，因此在基于超高分子量聚乙烯的凝膠長絲纖維制備化纖繩索的過程中，需要對多根絲狀結(jié)構(gòu)的纖維進(jìn)行分別整理，工藝復(fù)雜，成本高，和其他材料制備的化纖繩索相比，市場價格過高，不利于大范圍應(yīng)用。此外，在基于超高分子量聚乙烯纖維制備化纖繩索的過程中，纖維表面受摩擦易產(chǎn)生毛刺，纖維易發(fā)生斷絲、扭曲、纏繞等現(xiàn)象，不利于多根纖維的整體均勻受力，導(dǎo)致制得的化纖繩索的整體強(qiáng)度往往低于多根超高分子量聚乙烯纖維的總強(qiáng)度，強(qiáng)度利用率很低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]在下文中給出了關(guān)于本實(shí)用新型的簡要概述，以便提供關(guān)于本實(shí)用新型的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本實(shí)用新型的窮舉性概述。它并不是意圖確定本實(shí)用新型的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本實(shí)用新型的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0006]本實(shí)用新型提供一種捻繩，所述捻繩由多股紗股加捻制得，每股紗股由單紗加捻制得，每根單紗由超高分子量聚乙烯薄膜或條帶收束而成或收束加捻而成。
[0007]較佳的，所述超高分子量聚乙烯是分子量在100萬以上的聚乙烯；所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶本身具有一定的寬度和厚度，是一種沒有結(jié)合點(diǎn)或裁切線的整體結(jié)構(gòu)。
[0008]較佳的，每根所述單紗由超高分子量聚乙烯薄膜或條帶沿其分子鏈伸直方向收束而成或收束加捻而成。
[0009]較佳的，所述紗股由多根單紗加捻制得，每根單紗由超高分子量聚乙烯薄膜或條帶沿其分子鏈伸直方向收束加捻而成；所述單紗的捻向與所述紗股的捻向相反，所述紗股的捻向與所述捻繩的捻向相反；和/或，所述單紗的捻度大于所述紗股的捻度，所述紗股的捻度大于所述捻繩的捻度。
[0010]較佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的相關(guān)參數(shù)滿足:線密度大于或等于5000旦；寬度大于或等于10mm ;厚度小于或等于0.2mm ;斷裂強(qiáng)度大于或等于10克/旦；拉伸模量大于或等于800克/旦；斷裂伸長率小于或等于6%。
[0011]進(jìn)一步，較佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的厚度為0.001-0.2mm，斷裂強(qiáng)度為10-50克/旦，拉伸模量為800-2600克/旦，斷裂伸長率為0.5-6%。
[0012]較佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的線密度為5000-30000旦，寬度為100-400mm,厚度為0.005-0.15mm,斷裂強(qiáng)度為12-48克/旦，拉伸模量為1000-2500克/
旦，斷裂伸長率為0.8-4%。
[0013]較佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的線密度為5500-20000旦，寬度為105-300mm,厚度為0.008-0.12mm,斷裂強(qiáng)度為15-45克/旦，拉伸模量為1200-2500克/旦，斷裂伸長率為1_3%。
[0014]較佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的線密度為6000-12000旦，寬度為110-220_，厚度為0.01-0.1_，斷裂強(qiáng)度為16-42克/旦，拉伸模量為1400-2400克/旦，斷裂伸長率為1.5-2.5%。
[0015]較佳的，所述超高分子量聚乙烯條帶的相關(guān)參數(shù)滿足:線密度大于或等于100旦、小于5000旦；寬度1-1OOmm ;厚度小于或等于0.2mm ;斷裂強(qiáng)度大于或等于10克/旦；拉伸模量大于或等于800克/旦；斷裂伸長率小于或等于6%。
[0016]進(jìn)一步，較佳的，所述超高分子量聚乙烯條帶厚度為0.001-0.2mm,斷裂強(qiáng)度為10-50克/旦，拉伸模量為800-2600克/旦，斷裂伸長率為0.5-6%。
[0017]較佳的，所述超高分子量聚乙烯條帶的線密度為150-4000旦，寬度為2_90mm，厚度為0.003-0.1mm,斷裂強(qiáng)度為12-48克/旦，拉伸模量為1000-2500克/旦，斷裂伸長率為
0.8-4%。
[0018]較佳的，所述超高分子量聚乙烯條帶的線密度為200-3500旦，寬度為3_80mm，厚度為0.005-0.06mm,斷裂強(qiáng)度為15-45克/旦，拉伸模量為1200-2400克/旦，斷裂伸長率為 1-3%。
[0019]較佳的，所述超高分子量聚乙烯條帶的線密度為300-3000旦，寬度為5_60mm，厚度為0.008-0.03mm,斷裂強(qiáng)度為16-42克/旦，拉伸模量為1400-2400克/旦，斷裂伸長率為 1.5-2.5%。
[0020]較佳的，所述由多股紗股加捻制得的捻繩的外表面形成有聚氨酯樹脂層。
[0021]較佳的，所述捻繩由三股、四股或六股紗股加捻制得；和/或，每股紗股由1-5000根單紗加捻制得，所述單紗、所述紗股和/或所述捻繩的捻度為1-100個/m。
[0022]較佳的，直徑較大的捻繩相對直徑較小的捻繩而言，前者包括的單紗、紗股和/或捻繩的捻度較大。
[0023]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是將由超高分子量聚乙烯薄膜或條帶收束而成或收束加捻而成的單紗，替代傳統(tǒng)的超高分子量聚乙烯纖維制備捻繩，超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的強(qiáng)度利用率高，易于加工，無膠環(huán)保且成本低。
[0024]通過以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的可選實(shí)施例的詳細(xì)說明，本實(shí)用新型的這些以及其它的優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]本實(shí)用新型可以通過參考下文中結(jié)合附圖所給出的描述而得到更好的理解，其中在所有附圖中使用了相同或相似的附圖標(biāo)記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的詳細(xì)說明一起包含在本說明書中并且形成本說明書的一部分，而且用來進(jìn)一步舉例說明本實(shí)用新型的可選實(shí)施例和解釋本實(shí)用新型的原理和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中:
[0026]圖1a為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超高分子量聚乙烯薄膜的可選結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖1b為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的超高分子量聚乙烯條帶的可選結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的薄膜或條帶收束后的單絲的可選結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種捻繩的制備方法流程圖；
[0030]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的捻繩的可選結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種捻繩的制備方法流程圖。
[0032]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，附圖中的元件僅僅是為了簡單和清楚起見而示出的，而且不一定是按比例繪制的。例如，附圖中某些元件的尺寸可能相對于其他元件放大了，以便有助于提高對本實(shí)用新型實(shí)施例的理解。

【具體實(shí)施方式】
[0033]在下文中將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的示范性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。為了清楚和簡明起見，在說明書中并未描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。然而，應(yīng)該了解，在開發(fā)任何這種實(shí)際實(shí)施例的過程中必須做出很多特定于實(shí)施方式的決定，以便實(shí)現(xiàn)開發(fā)人員的具體目標(biāo)，例如，符合與系統(tǒng)及業(yè)務(wù)相關(guān)的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實(shí)施方式的不同而有所改變。此外，還應(yīng)該了解，雖然開發(fā)工作有可能是非常復(fù)雜和費(fèi)時的，但對得益于本公開內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這種開發(fā)工作僅僅是例行的任務(wù)。
[0034]在此，還需要說明的一點(diǎn)是，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本實(shí)用新型，在附圖和說明中僅僅描述了與根據(jù)本實(shí)用新型的方案密切相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了對與本實(shí)用新型關(guān)系不大的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0035]超高分子量聚乙烯是分子量在100萬以上的聚乙烯。超高分子量聚乙烯在化纖繩索中應(yīng)用的傳統(tǒng)技術(shù)是以超高分子量聚乙烯纖維為基礎(chǔ)制備各類產(chǎn)品。本實(shí)用新型各實(shí)施例提供的技術(shù)方案，與超高分子量聚乙烯在化纖繩索中應(yīng)用的傳統(tǒng)技術(shù)有著本質(zhì)的不同，是對傳統(tǒng)技術(shù)提出的革命性創(chuàng)新，即將超高分子量聚乙烯薄膜或條帶替代傳統(tǒng)的超高分子量纖維進(jìn)行捻繩的開發(fā)和制備，其核心思想主要包括:
[0036](一 )將超高分子量聚乙烯薄膜或條帶，替代傳統(tǒng)的超高分子量聚乙烯纖維，來制備單紗，即:將超高分子量聚乙烯薄膜或條帶收束或收束加捻制得單紗。
[0037](二)將由超高分子量聚乙烯薄膜或條帶沿其分子鏈伸直方向收束而成或收束加捻而成的單紗，替代傳統(tǒng)的超高分子量聚乙烯纖維來制備紗股，之后再由多股紗股加捻制得捻繩。
[0038]其中，如圖1a所示,超高分子量聚乙烯薄膜101是一種由超高分子量聚乙烯制成的、具有一定寬度和厚度的薄片，且寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于厚度。如圖1b所示，超高分子量聚乙烯條帶102可獨(dú)立制備或可由超高分子量聚乙烯薄膜拉伸前后通過分切工序形成的整體狀條形薄片，條帶的寬度小于薄膜的寬度，厚度與薄膜相當(dāng)或大于薄膜的厚度。
[0039]本實(shí)用新型提供的超高分子量聚乙烯薄膜或條帶，與超高分子量聚乙烯纖維不同，與由多根超高分子量聚乙烯纖維膠接形成的平面也不同，它們的顯著區(qū)別在于:本實(shí)用新型提供的超高分子量聚乙烯薄膜或條帶本身具有一定的寬度和厚度，是一種沒有結(jié)合點(diǎn)或裁切線的整體結(jié)構(gòu)；其中:結(jié)合點(diǎn)存在于條帶或薄膜的不同部分膠接、縫合或熱壓等結(jié)合為一體的部位；裁切線一般存在于條帶或薄膜的中間部分，而不包括其在條帶或薄膜兩邊邊緣的情況。
[0040]本實(shí)用新型各實(shí)施例提供的單紗基于超高分子量聚乙烯薄膜或條帶制得。在所述單紗制備過程中，是將超高分子量聚乙烯薄膜或條帶作為一個整體進(jìn)行收束或收束加捻處理，該方法制得的單紗結(jié)構(gòu)整體性好、制備工藝簡單，省去了對多根纖維絲進(jìn)行分別整理的復(fù)雜工藝，明顯降低了薄膜或條帶的表面產(chǎn)生毛刺的概率，也明顯降低薄膜或條帶內(nèi)部出現(xiàn)斷絲、扭曲、纏繞等現(xiàn)象的概率。采用該方法制得的多根單紗加捻制成紗股，將多股紗股加捻制得捻繩，該捻繩承載荷載時，超高分子量聚乙烯薄膜或條帶沿其分子鏈伸直方向收束而成或收束加捻而成的各單紗是整體受力，使得該捻繩的強(qiáng)度利用率往往高于傳統(tǒng)技術(shù)中采用相同旦數(shù)的超高分子量聚乙烯纖維制備的捻繩的強(qiáng)度利用率，且前者的成本明顯低于后者，具有結(jié)構(gòu)整體性好、強(qiáng)度高、強(qiáng)度利用率高、生產(chǎn)效率高、加工成本低、重量輕、面密度小、柔性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0041]實(shí)施例一
[0042]如圖3所示，本實(shí)施例提供一種捻繩的制備方法，至少包括以下步驟:
[0043]步驟S301:將超高分子量聚乙烯薄膜或條帶收束或收束加捻，制得單紗。
[0044]步驟S302:將單紗加捻制得紗股。
[0045]步驟S303:將多股所述紗股加捻制得捻繩。
[0046]步驟S301中的單紗的一個可選結(jié)構(gòu)示意如圖2所示，單紗201可由超高分子量聚乙烯薄膜或條帶收束而成。超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的一個較佳的收束工藝過程例如:將超高分子量聚乙烯薄膜或條帶放置在筒子架上放出，依次經(jīng)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)、束絲機(jī)構(gòu)后卷繞到管芯上。制得的單紗具有結(jié)構(gòu)整體性好、強(qiáng)度高、強(qiáng)度利用率高、生產(chǎn)效率高、加工成本低、重量輕、柔性好等優(yōu)點(diǎn)，其中，強(qiáng)度利用率是指超高分子量聚乙烯薄膜或條帶制品的強(qiáng)度與超高分子量聚乙烯薄膜或條帶本身的強(qiáng)度的比值(％ )。
[0047]由于所述單紗是由超高分子量聚乙烯薄膜或條帶收束而成，故相對傳統(tǒng)基于超高分子量聚乙烯纖維膠接而成的同類產(chǎn)品而言，所述單紗還具有無膠、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
[0048]此外，較佳的，在單紗的制備過程中，所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶可沿其分子鏈伸直方向收束。由于超高分子量聚乙烯具有線性結(jié)構(gòu)，超高分子量聚乙烯薄膜或條帶沿其分子鏈伸直方向的強(qiáng)度最大，故沿其分子鏈伸直方向收束制備單紗，其中，所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的分子鏈伸直方向?yàn)槌叻肿恿烤垡蚁┑目v向拉伸方向，是指超高分子量聚乙烯縱向被拉伸后，其大分子鏈自覺的沿著縱向受力方向而排列的方向。例如:如果某超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的分子鏈伸直方向?yàn)槠溟L度方向，則該超高分子量聚乙烯薄膜或條帶沿其分子鏈伸直方向收束后就形成為與其長度方向平行的一根單紗。采用該方法可提高單紗的強(qiáng)度，還可降低對因收束處理對薄膜或條帶的強(qiáng)度性能可能造成的損失，強(qiáng)度利用率高。
[0049]或者，較佳的，步驟S301中的單紗還可由超高分子量聚乙烯薄膜或條帶收束加捻而成，即將超高分子量聚乙烯薄膜或條帶先收束再加捻制得單紗。
[0050]單紗制備完成之后，如步驟S302所述將單紗加捻制得紗股(如將一根或多根收束制得的單紗加捻制得紗股，或者，將多根收束加捻制得的單紗加捻制得紗股)，再如步驟S303所述將多股紗股加捻制得捻繩，捻繩601的結(jié)構(gòu)示意如圖4所示。
[0051]上述技術(shù)方案中，單紗、紗股、捻繩的捻向和/或捻度可根據(jù)實(shí)際需要確定。較佳的:單紗的捻向與紗股的捻向相反，紗股的捻向與捻繩的捻向相反；單紗的捻度大于所述紗股的捻度，紗股的捻度大于捻繩的捻度。上述方案通過對單紗、紗股、捻繩的捻向和/或捻度的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得以超高分子量聚乙烯薄膜或條帶為材料制得的捻繩除具有上述提及的優(yōu)點(diǎn)之外，還具有緊實(shí)度好，不易松散，便于加工，成本低，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0052]捻繩的股數(shù)可根據(jù)實(shí)際需要確定，本實(shí)用新型并不限定。為了生產(chǎn)的方便及獲得粗細(xì)適中的捻繩，較佳的，所述捻繩由三股、四股或六股紗股加捻制得。具有上述股數(shù)結(jié)構(gòu)的捻繩比單股捻繩強(qiáng)度更好，可為但不限于網(wǎng)片、深水網(wǎng)箱、遠(yuǎn)洋拖網(wǎng)、剎車?yán)K、空運(yùn)貨物網(wǎng)、直升機(jī)引繩、減速降落傘和飛機(jī)上懸吊繩索、電力牽引繩等，更好滿足這些產(chǎn)品對索具強(qiáng)度、重量等性能的特殊要求。
[0053]為了生產(chǎn)的方便及獲得粗細(xì)適中，強(qiáng)度更高的捻繩，較佳的，每股紗股由1-5000根單紗加捻制得。
[0054]為了獲得粗細(xì)適中、緊實(shí)、強(qiáng)度較高、加工方便的捻繩，較佳的，所述單紗、所述紗股和/或所述捻繩的捻度為1-100個/m，直徑較大的捻繩相對直徑較小的捻繩而言，前者包括的單紗、紗股和/或捻繩的捻度較大。
[0055]較佳的，本實(shí)用新型中各實(shí)施例中的超高分子量聚乙烯薄膜的相關(guān)參數(shù)滿足:線密度大于或等于5000旦；寬度大于或等于10mm ;厚度小于或等于0.2mm ;斷裂強(qiáng)度大于或等于10克/旦；拉伸模量大于或等于800克/旦；斷裂伸長率小于或等于6%?；诰哂猩鲜鎏匦缘某叻肿恿烤垡蚁┍∧椴牧喜⒉捎蒙鲜鍪帐⒓幽矸椒ㄖ苽涞哪砝K，使得捻繩整體強(qiáng)度更高，可更好滿足高強(qiáng)度荷載等產(chǎn)品的制備需求。
[0056]進(jìn)一步，較佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的厚度為0.001-0.2mm，斷裂強(qiáng)度為10-50克/旦，拉伸模量為800-2600克/旦，斷裂伸長率為0.5-6%。
[0057]較佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的線密度為5000-30000旦，寬度為100-400mm,厚度為0.005-0.15mm,斷裂強(qiáng)度為12-48克/旦，拉伸模量為1000-2500克/
旦，斷裂伸長率為0.8-4%。
[0058]較佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的線密度為5500-20000旦，寬度為105-300mm,厚度為0.008-0.12mm,斷裂強(qiáng)度為15-45克/旦，拉伸模量為1200-2500克/旦，斷裂伸長率為1_3%。
[0059]較佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的線密度為6000-12000旦，寬度為110-220mm，厚度為0.01-0.1_，斷裂強(qiáng)度為16-42克/旦，拉伸模量為1400-2400克/旦，斷裂伸長率為1.5-2.5%。
[0060]通過優(yōu)選滿足上述參數(shù)要求的超高分子量聚乙烯薄膜制備的捻繩的性能更佳。
[0061]較佳的，本實(shí)用新型各實(shí)施例中提供的超高分子量聚乙烯條帶的相關(guān)參數(shù)滿足:線密度大于或等于100旦、小于5000旦；寬度1-1OOmm ;厚度小于或等于0.2mm ;斷裂強(qiáng)度大于或等于10克/旦；拉伸模量大于或等于800克/旦；斷裂伸長率小于或等于6%。基于具有上述特性的超高分子量聚乙烯條帶為材料并采用上述收束、加捻方法制備的捻繩，使得捻繩整體強(qiáng)度更高，可更好滿足高強(qiáng)度荷載等產(chǎn)品的制備需求。
[0062]進(jìn)一步，較佳的，所述超高分子量聚乙烯條帶厚度為0.001-0.2mm,斷裂強(qiáng)度為10-50克/旦，拉伸模量為800-2600克/旦，斷裂伸長率為0.5-6%。
[0063]較佳的，所述超高分子量聚乙烯條帶的線密度為150-4000旦，寬度為2_90mm，厚度為0.003-0.1mm,斷裂強(qiáng)度為12-48克/旦，拉伸模量為1000-2500克/旦，斷裂伸長率為
0.8-4%。
[0064]較佳的，所述超高分子量聚乙烯條帶的線密度為200-3500旦，寬度為3_80mm，厚度為0.005-0.06mm,斷裂強(qiáng)度為15-45克/旦，拉伸模量為1200-2400克/旦，斷裂伸長率為 1-3%。
[0065]較佳的，所述超高分子量聚乙烯條帶的線密度為300-3000旦，寬度為5_60mm，厚度為0.008-0.03mm,斷裂強(qiáng)度為16-42克/旦，拉伸模量為1400-2400克/旦，斷裂伸長率為 1.5-2.5%。
[0066]通過優(yōu)選滿足上述參數(shù)要求的超高分子量聚乙烯條帶制備的捻繩的性能更佳。
[0067]本實(shí)用新型各實(shí)施例中以超高分子量聚乙烯薄膜或條帶為材料來制備捻繩，超高分子量聚乙烯薄膜或條帶一種沒有結(jié)合點(diǎn)或裁切線的整體結(jié)構(gòu)，異于現(xiàn)有技術(shù)的超高分子量聚乙烯纖維的絲狀結(jié)構(gòu)，因此在制備捻繩過程中是將高分子量聚乙烯薄膜或條帶作為一個整體收束制備單紗，省去了對多根纖維絲進(jìn)行分別整理的復(fù)雜工藝，明顯降低薄膜或條帶內(nèi)部出現(xiàn)斷絲、扭曲、纏繞等現(xiàn)象的概率。
[0068]本實(shí)用新型各實(shí)施例提供的捻繩承載荷載時，超高分子量聚乙烯薄膜或條帶收束后的單紗是整體受力，使得該捻繩對超高分子量聚乙烯薄膜或條帶的強(qiáng)度利用率高，且前者的成本明顯低于后者。除此之外，還具有重量輕、耐腐蝕、耐磨、抗紫外、使用壽命長、便攜帶等優(yōu)點(diǎn)。
[0069]實(shí)施例二
[0070]區(qū)別于上述實(shí)施例一，本實(shí)施例提供的技術(shù)方案，由多股紗股加捻制得的捻繩的外表面還形成有聚氨酯樹脂層，其較佳的工藝步驟如圖5所示，即圖3所示的步驟S303之后還包括:
[0071]步驟S304:將多股所述紗股加捻制得的捻繩放入水性聚氨酯樹脂乳液中，使該捻繩外表面浸潤水性聚氨酯樹脂乳液。
[0072]步驟S305:將浸潤上水性聚氨酯樹脂乳液的捻繩進(jìn)行烘干定型，以在該捻繩的外表面形成聚氨酯樹脂層。
[0073]所述步驟S304相當(dāng)于對多股紗股加捻制得的捻繩進(jìn)行表面涂布處理，所述步驟S305相當(dāng)于對經(jīng)表面處理后的捻繩進(jìn)行烘干定型處理。較佳的，所述水性聚氨酯樹脂乳液的含固質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(即含固量，percentage by weight)為30% -60% ;和/或,所述烘干的溫度為50°C _120°C之間。經(jīng)測試，經(jīng)過上述表面涂布處理和烘干定型處理的捻繩，其捻繩線密度、斷裂強(qiáng)力等性能都有明顯改善，例如，將捻繩浸潤比利時Lago系列水性聚氨酯樹脂乳液，含固質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為40%，將浸潤上水性聚氨酯樹脂乳液的承載芯在80°C進(jìn)行烘干定型，經(jīng)測試，經(jīng)過上述表面涂布處理和烘干定型處理的捻繩，其捻繩線密度、斷裂強(qiáng)力等性能都有明顯改善，承載芯線密度會提高8-10%左右，斷裂強(qiáng)力提高8-10%左右。
[0074]實(shí)施例三
[0075]本實(shí)施例提供一種三股捻繩，制備方法如下:
[0076]對線密度300旦，寬3mm，厚0.02mm,斷裂強(qiáng)度28克/旦，拉伸模量1700克/旦，斷裂伸長率1.9%的超高分子量聚乙烯條帶進(jìn)行收束加捻，捻向?yàn)閆向，捻度為25個/米，制得單紗。將229根單紗加捻，捻向?yàn)镾向，捻度為20個/米，制得紗股。將3股紗股加捻，捻向?yàn)閆向，捻度為15個/米，制得捻繩，該捻繩的直徑為6mm。
[0077]采用美國Instron SATEC系列臥式材料試驗(yàn)機(jī)和GB/T8834 (國家標(biāo)準(zhǔn)繩索有關(guān)物理和機(jī)械性能的測定)測試標(biāo)準(zhǔn)對本實(shí)施例以上方法制得的捻繩進(jìn)行性能測試。經(jīng)測試，本實(shí)施例以上方法制得的捻繩線密度為22.9ktex，斷裂強(qiáng)力為25KN，斷裂強(qiáng)度12.4克/旦，強(qiáng)度利用率為44.2%，成本約為基于超高分子量聚乙烯纖維制備的相同直徑的三股捻繩的70%。
[0078]實(shí)施例四
[0079]本實(shí)施例提供一種三股捻繩，制備方法如下:
[0080]對線密度2400旦，寬24mm，厚0.02mm,斷裂強(qiáng)度28克/旦，拉伸模量1700克/旦，斷裂伸長率1.9%的超高分子量聚乙烯條帶進(jìn)行收束加捻，捻向?yàn)镾向，捻度為30個/米，制得單紗。將80根單紗加捻，捻向?yàn)閆向，捻度為25個/米，制得紗股。將3股紗股加捻，捻向?yàn)镾向，捻度為20個/米，制得捻繩，該捻繩的直徑為10mm。
[0081]采用美國Instron SATEC系列臥式材料試驗(yàn)機(jī)和GB/T8834測試標(biāo)準(zhǔn)對本實(shí)施例以上方法制得的捻繩進(jìn)行性能測試。經(jīng)測試，本實(shí)施例以上方法制得的捻繩線密度為64.1ktex,斷裂強(qiáng)力為67KN，斷裂強(qiáng)度11.9克/旦，強(qiáng)度利用率為42.3%，成本約為基于超高分子量聚乙烯纖維制備的相同直徑的三股捻繩的65%。
[0082]實(shí)施例五
[0083]本實(shí)施例提供一種三股捻繩，制備方法如下:
[0084]對線密度6000旦，寬108mm，厚0.0llmm,斷裂強(qiáng)度26克/旦，拉伸模量1600克/旦，斷裂伸長率2.1 %的超高分子量聚乙烯薄膜進(jìn)行收束加捻，捻向?yàn)閆向，捻度為35個/米，制得單紗。將71根單紗加捻，捻向?yàn)镾向，捻度為25個/米，制得紗股。將3股紗股加捻，捻向?yàn)閆向，捻度為15個/米，制得捻繩，該捻繩的直徑為16mm。
[0085]采用美國Instron SATEC系列臥式材料試驗(yàn)機(jī)和GB/T8834測試標(biāo)準(zhǔn)對本實(shí)施例以上方法制得的捻繩進(jìn)行性能測試。經(jīng)測試，本實(shí)施例以上方法制得的捻繩線密度為142.3ktex，斷裂強(qiáng)力為129KN，斷裂強(qiáng)度10.3克/旦，強(qiáng)度利用率為39.5%，成本約為基于超高分子量聚乙烯纖維制備的相同直徑的三股捻繩的55%。
[0086]實(shí)施例六
[0087]本實(shí)施例提供一種三股捻繩，制備方法如下:
[0088]對線密度10000旦，寬180mm，厚0.011mm，斷裂強(qiáng)度26克/旦，拉伸模量1600克/旦，斷裂伸長率2.1 %的超高分子量聚乙烯薄膜進(jìn)行收束加捻，捻向?yàn)镾向，捻度為40個/米，制得單紗。將82根單紗加捻，捻向?yàn)閆向，捻度為30個/米，制得紗股。將3股紗股加捻，捻向?yàn)镾向，捻度為20個/米，制得捻繩，該捻繩的直徑為24mm。
[0089]采用美國Instron SATEC系列臥式材料試驗(yàn)機(jī)和GB/T8834測試標(biāo)準(zhǔn)對本實(shí)施例以上方法制得的捻繩進(jìn)行性能測試。經(jīng)測試，本實(shí)施例以上方法制得的捻繩線密度為274.2ktex，斷裂強(qiáng)力為244KN，斷裂強(qiáng)度10.1克/旦，強(qiáng)度利用率為38.8%，成本約為基于超高分子量聚乙烯纖維制備的相同直徑的三股捻繩的50%。
[0090]實(shí)施例七
[0091]本實(shí)施例提供一種四股捻繩，制備方法如下:
[0092]對線密度12000旦，寬220mm，厚0.009mm,斷裂強(qiáng)度40克/旦，拉伸模量2400克
/旦，斷裂伸長率1.5%的超高分子量聚乙烯薄膜進(jìn)行收束加捻，捻向?yàn)閆向，捻度為38個/米，制得單紗。將78根單紗加捻，捻向?yàn)镾向，捻度為32個/米，制得紗股。將4股紗股加捻，捻向?yàn)閆向，捻度為28個/米，制得捻繩，該捻繩的直徑為28mm。
[0093]采用美國Instron SATEC系列臥式材料試驗(yàn)機(jī)和GB/T8834測試標(biāo)準(zhǔn)對本實(shí)施例以上方法制得的捻繩進(jìn)行性能測試。經(jīng)測試，本實(shí)施例以上方法制得的捻繩線密度為414.6ktex,斷裂強(qiáng)力為602KN，斷裂強(qiáng)度16.5克/旦，強(qiáng)度利用率為41.2%，成本約為基于超高分子量聚乙烯纖維制備的相同直徑的四股捻繩的50%。
[0094]實(shí)施例八
[0095]本實(shí)施例提供一種六股捻繩，制備方法如下:
[0096]對線密度4000旦，寬60mm，厚0.008mm,斷裂強(qiáng)度42克/旦，拉伸模量2200克/旦，斷裂伸長率1.7%的超高分子量聚乙烯條帶進(jìn)行收束加捻，捻向?yàn)镾向，捻度為36個/米，制得單紗。將156根單紗加捻，捻向?yàn)閆向，捻度為32個/米，制得紗股。將6股紗股加捻，捻向?yàn)镾向，捻度為28個/米，制得捻繩，該捻繩的直徑為28mm。
[0097]采用美國Instron SATEC系列臥式材料試驗(yàn)機(jī)和GB/T8834測試標(biāo)準(zhǔn)對本實(shí)施例以上方法制得的捻繩進(jìn)行性能測試。經(jīng)測試，本實(shí)施例以上方法制得的捻繩線密度為416.5ktex，斷裂強(qiáng)力為587KN，斷裂強(qiáng)度16克/旦，強(qiáng)度利用率為38%，成本約為基于超高分子量聚乙烯纖維制備的相同直徑的六股捻繩的50 %。
[0098]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種捻繩，其特征在于，所述捻繩由多股紗股加捻制得，每股紗股由單紗加捻制得，每根單紗由超高分子量聚乙烯薄膜或條帶收束而成或收束加捻而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捻繩，其特征在于， 所述超高分子量聚乙烯是分子量在100萬以上的聚乙烯； 所述超高分子量聚乙烯薄膜或條帶本身具有一定的寬度和厚度，是一種沒有結(jié)合點(diǎn)或裁切線的整體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捻繩，其特征在于，每根所述單紗由超高分子量聚乙烯薄膜或條帶沿其分子鏈伸直方向收束而成或收束加捻而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述捻繩，其特征在于， 所述紗股由多根單紗加捻制得，每根單紗由超高分子量聚乙烯薄膜或條帶沿其分子鏈伸直方向收束加捻而成； 所述單紗的捻向與所述紗股的捻向相反，所述紗股的捻向與所述捻繩的捻向相反；和/或，所述單紗的捻度大于所述紗股的捻度，所述紗股的捻度大于所述捻繩的捻度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述捻繩，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯薄膜的相關(guān)參數(shù)滿足: 線密度大于或等于5000旦； 寬度大于或等于10mm ； 厚度小于或等于0.2mm ； 斷裂強(qiáng)度大于或等于10克/旦； 拉伸模量大于或等于800克/旦； 斷裂伸長率小于或等于6%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的捻繩，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯薄膜的厚度為0.001-0.2mm,斷裂強(qiáng)度為10-50克/旦，拉伸模量為800-2600克/旦，斷裂伸長率為0.5-6%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的捻繩，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯薄膜的線密度為5000-30000旦，寬度為100-400mm，厚度為0.005-0.15mm，斷裂強(qiáng)度為12-48克/旦，拉伸模量為1000-2500克/旦，斷裂伸長率為0.8-4% ο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的捻繩，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯薄膜的線密度為5500-20000旦，寬度為105-300mm，厚度為0.008-0.12mm,斷裂強(qiáng)度為15-45克/旦，拉伸模量為1200-2500克/旦，斷裂伸長率為1-3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的捻繩，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯薄膜的線密度為6000-12000旦，寬度為110-220mm，厚度為0.01-0.1mm，斷裂強(qiáng)度為16-42克/旦，拉伸模量為1400-2400克/旦，斷裂伸長率為1.5-2.5%0
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捻繩，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯條帶的相關(guān)參數(shù)滿足: 線密度大于或等于100旦、小于5000旦；
寬度 1-1OOmm ； 厚度小于或等于0.2mm ； 斷裂強(qiáng)度大于或等于10克/旦； 拉伸模量大于或等于800克/旦； 斷裂伸長率小于或等于6%。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的捻繩，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯條帶厚度為0.001-0.2mm,斷裂強(qiáng)度為10-50克/旦，拉伸模量為800-2600克/旦，斷裂伸長率為0.5-6%。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的捻繩，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯條帶的線密度為150-4000旦，寬度為2-90mm，厚度為0.003-0.1mm,斷裂強(qiáng)度為12-48克/旦，拉伸模量為1000-2500克/旦，斷裂伸長率為0.8-4% ο
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的捻繩，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯條帶的線密度為200-3500旦，寬度為3-80mm，厚度為0.005-0.06mm,斷裂強(qiáng)度為15-45克/旦，拉伸模量為1200-2400克/旦，斷裂伸長率為1-3%。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的捻繩，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯條帶的線密度為300-3000旦，寬度為5-60mm，厚度為0.008-0.03mm,斷裂強(qiáng)度為16-42克/旦，拉伸模量為1400-2400克/旦，斷裂伸長率為1.5-2.5%0
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捻繩，其特征在于，所述由多股紗股加捻制得的捻繩的外表面形成有聚氨酯樹脂層。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述捻繩，其特征在于， 所述捻繩由三股、四股或六股紗股加捻制得；和/或， 每股紗股由1-5000根單紗加捻制得，所述單紗、所述紗股和/或所述捻繩的捻度為1-100 個/m。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捻繩，其特征在于， 直徑較大的捻繩相對直徑較小的捻繩而言，前者包括的單紗、紗股和/或捻繩的捻度較大。
【文檔編號】D07B1/00GK203947361SQ201420329084
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】姬長干, 馬軍營, 陰瑞文, 馬玉倩 申請人:鄭州中遠(yuǎn)防務(wù)材料有限公司