CN103306149A - 一种碳纤维绳索及其制作方法 - Google Patents

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田永龙
张功名
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Abstract

本发明公开了一种碳纤维绳索及其制作方法，碳纤维绳索包括绳皮和碳纤维绳芯，绳皮包覆在碳纤维绳芯的外部，以折叠后的碳纤维布作为绳芯，外面包覆以其他材料的编织绳皮，从而避免了碳纤维的编织，大大降低了碳纤维的损伤。本发明具有成绳强度高、纤维损伤小、工艺简单等特点。

Description

一种碳纤维绳索及其制作方法
技术领域
本发明涉及绳索领域，具体的说是一种碳纤维绳索及其制作方法。
背景技术
碳纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等性能，是一种兼具强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征的化工材料。它的密度不到钢的1/4，但是抗拉强度却是钢的7-9倍，并且抗拉弹性也高于钢。但是碳纤维模量高、纱线摩擦系数大，弯曲性能差、易脆断等性能也大大的降低了其编织性能，进而限制了其在制绳行业，特别是编绳中的应用，即是不编织，由于成绳需要数目众多的纤维，所以也存在着纤维排列不均的问题，影响了成绳强度。
发明内容
本发明的目的是：提供了一种成绳效果好、纤维损伤低、成绳强度高的碳纤维绳索及其制作方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种碳纤维绳索，包括碳纤维绳芯和绳皮，绳皮编织包覆于碳纤维绳芯的外部，碳纤维绳芯为折叠后的机织碳纤维布。
所述绳皮为化纤类、天然纤维类、塑料类或高性能纤维。
所述机织碳纤维布的经纱为碳纤维，纬纱为化纤类、天然纤维类或塑料类纱线的一种。
一种碳纤维绳索的制作方法，通过如下步骤实现：
1）碳纤维通过机织方式进行缺经纱编织成机织碳纤维布；缺经纱方式有两种，一种为等距缺经纱；一种是从中间起向两边等减距缺经纱。
2）将机织碳纤维布从一边依次延缺经纱位置进行折叠成为绳芯。
3）运用编织机对绳芯编皮包覆形成碳纤维绳，编织机的编织方式为平纹、斜纹中的一种。
本发明的有益效果是：以折叠后的碳纤维布作为绳芯，外面包覆以其他材料的编织绳皮，从而避免了碳纤维的编织，大大降低了碳纤维的损伤；另外，利用了碳纤维布纤维排列平行度高的特点，提高了碳纤维的排列均匀度，进而提高了成绳强度。所以，本发明具有成绳强度高、纤维损伤小、工艺简单等特点。
附图说明
图1为以等间距缺经纱机织碳纤维布为绳芯的碳纤维绳索的截面示意图；
图2为等间距缺经纱机织碳纤维布的示意图；
图3为以等减距缺经纱机织碳纤维布为绳芯的碳纤维绳索的截面示意图；
图4为等减距缺经纱机织碳纤维布的示意图。
图中标注：1为绳芯；2为绳皮；3为碳纤维布。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：
如图1所示为本发明的具体实施例，是以等间距缺经纱机织碳纤维布为绳芯的碳纤维绳索的截面示意图，碳纤维绳索包括碳纤维绳芯1和绳皮2，绳皮2编织包覆于所述碳纤维绳芯1的外部。碳纤维绳芯1为折叠后的机织碳纤维布3，机织碳纤维布3的经纱为碳纤维，纬纱为化纤类、天然纤维类或塑料类纱线的一种。绳皮2所用原料为化纤类、天然纤维类、塑料类或高性能纤维。
碳纤维绳索的制作方法，通过如下步骤实现：
1）碳纤维通过机织方式进行缺经纱编织成机织碳纤维布3；其中缺经纱方式有两种，一种为等距缺经纱；一种是从中间起向两边等减距缺经纱；
2）将机织碳纤维布3从一边依次延缺经纱位置进行折叠成为绳芯1；
3）运用编织机对绳芯1编皮包覆形成碳纤维绳，编织方式为平纹、斜纹中的一种。
实施例1：
图1为以等间距缺经纱机织碳纤维布为绳芯的碳纤维绳索的截面示意图，图2为等间距缺经纱机织碳纤维布的示意图，如图1、2所示一种碳纤维绳索的编织工艺如下：
1）按照等间距缺经纱，采用机织方式，编织成机织碳纤维布3；
2）将等间距缺经纱机织碳纤维布，从一边依次延缺经纱位置进行折叠成为绳芯1；
3）绳皮采用芳纶长丝，使用高速圆编织，对绳芯1进行斜纹编织，绳皮2包覆于绳芯1的外部。
实施例2：
如图1、2所示，一种碳纤维绳索的编织工艺如下：
1）按照等间距缺经纱，采用机织方式，编织成机织碳纤维布3；
2）将等间距缺经纱机织碳纤维布，从一边依次延缺经纱位置进行折叠成为绳芯1；
3）绳皮采用涤纶长丝，使用高速圆编织，对绳芯1进行平纹编织，绳皮2包覆于绳芯1的外部。
实施例3：
图3为以等减距缺经纱机织碳纤维布为绳芯的碳纤维绳索的截面示意图，图4为等减距缺经纱机织碳纤维布的示意图，如图3、4所示，一种碳纤维绳索的编织工艺如下：
1）按照等减距缺经纱，采用机织方式，编织成碳纤维布3；
2）将等减距缺经纱机织碳纤维布，从一边依次延缺经纱位置进行折叠成为绳芯1；
3）绳皮采用丙纶长丝，使用高速圆编织，对绳芯1进行平纹编织，绳皮2包覆于绳芯1的外部。
实施例4
如图3、4所示一种碳纤维绳索的编织工艺如下：
1）按照等减距缺经纱，采用机织方式，编织成碳纤维布3；
2）将等减距缺经纱机织碳纤维布，从一边依次延缺经纱位置进行折叠成为绳芯1；
3）绳皮采用玻璃纤维长丝，使用高速圆编织，对绳芯1进行斜纹编织，绳皮2包覆于绳芯1的外部。
按照上述方法得到的碳纤维绳索，外面包覆以其他材料的编织绳皮，从而避免了碳纤维的编织，大大降低了碳纤维的损伤；另外，利用了碳纤维布纤维排列平行度高的特点，提高了碳纤维的排列均匀度，进而提高了成绳强度。所以，本发明具有成绳强度高、纤维损伤小、工艺简单等特点。该碳纤维绳索解决了碳纤维绳索编织困难和纤维排列均匀度不好的问题，成绳性能效果好，工艺简单成本低。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种碳纤维绳索，其特征在于，包括碳纤维绳芯（1）和绳皮（2），所述绳皮（2）编织包覆于所述碳纤维绳芯（1）的外部，碳纤维绳芯（1）为折叠后的机织碳纤维布（3）。
2.根据权利要求1所述的碳纤维绳索，其特征在于，所述绳皮（1）为化纤类、天然纤维类、塑料类或高性能纤维。
3.根据权利要求1所述的碳纤维绳索，其特征在于，所述机织碳纤维布（3）的经纱为碳纤维，纬纱为化纤类、天然纤维类或塑料类纱线的一种。
4.一种碳纤维绳索的制作方法，其特征在于，通过如下步骤实现：
1）碳纤维通过机织方式进行缺经纱编织成机织碳纤维布（3）；
2）将机织碳纤维布（3）从一边依次延缺经纱位置进行折叠成为绳芯（1）；
3）运用编织机对绳芯（1）编皮包覆形成碳纤维绳。
5.一种如权利要求4所述碳纤维绳索的制作方法，其特征在于，步骤1）中缺经纱方式有两种，一种为等距缺经纱；一种是从中间起向两边等减距缺经纱。
6.一种如权利要求4所述碳纤维绳索的制作方法，其特征在于，步骤3）中编织机的编织方式为平纹、斜纹中的一种。
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