CN210916777U - 一种高强度复合型聚乙烯绳 - Google Patents
一种高强度复合型聚乙烯绳 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及绳索制备技术领域，具体涉及一种高强度复合型聚乙烯绳，包括绳体、防火层以及耐磨层；所述绳体为多根聚乙烯纤维编织而成的绳索结构；所述绳体外表面固定套装一层防火层，所述防火层外表面固定套装一层耐磨层；所述聚乙烯纤维的中心位置设置有高模量碳纤维；位于绳体中心位置设置一根中心纤维，所述中心纤维内部设置高强度钢丝；所述耐磨层为腈纶纤维与涤纶纤维的混纺编织层，耐磨层的外表面固定粘接涂覆有耐磨涂层；所述防火层为芳纶阻燃面料，防火层与绳体之间通过粘胶固定粘接。本实用新型强度高，耐磨性强，具有较好的实用价值及推广价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及绳索制备技术领域，具体涉及一种高强度复合型聚乙烯绳。
背景技术
随着我国科学技术快速发展，矿藏资源由陆地向海洋发展，地球勘探公司对各种高强度绳索的需求十分迫切。因海洋用绳同陆地和船舶系泊缆，技术性能要求高，尤其对绳索的强度以及耐磨性要求十分严格。虽然我国制造绳索从70年代开始，但是美国、欧洲已有100多年制绳历史，在设备技术上相对比我国更为先进。因此，在过去使用的复合绳都是进口，且进口的费用很高。然而，国内自主研制的绳索要么存在强度不足的缺陷，要么绳索的耐磨性不佳，这些或多或少的缺陷，对我国的海洋勘探事业造成不可忽视的影响。例如，申请号为201720221636.8的中国专利，公开了高强度无捻丝涤纶树脂插编复合绳，该专利采用树脂插编方式构建强度较高的绳索，但是其耐磨性没有得到有效保障，在具体使用过程中，仍然存在使用寿命的限制。
因此，基于上述，人实用新型提供一种高强度复合型聚乙烯绳，通过对绳索的纤维结构以及绳索的整体结构进行改进设计，提高绳索的整体结构强度以及耐磨性等关键性能，进而有效解决现有技术存在的不足和缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于：针对目前存在的上述问题，提供一种高强度复合型聚乙烯绳，通过对绳索的纤维结构以及绳索的整体结构进行改进设计，提高绳索的整体结构强度以及耐磨性等关键性能，进而有效解决现有技术存在的不足和缺陷。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种高强度复合型聚乙烯绳，包括绳体、防火层以及耐磨层；所述绳体为多根聚乙烯纤维编织而成的绳索结构；所述绳体外表面固定套装一层防火层，所述防火层外表面固定套装一层耐磨层；所述聚乙烯纤维的中心位置设置有高模量碳纤维；位于绳体中心位置设置一根中心纤维，所述中心纤维内部设置高强度钢丝；所述耐磨层为腈纶纤维与涤纶纤维的混纺编织层，耐磨层的外表面固定粘接涂覆有耐磨涂层；所述防火层为芳纶阻燃面料，防火层与绳体之间通过粘胶固定粘接。
优选的，所述绳体的轮廓直径为1cm～1.5cm；所述高强度钢丝的直径为1mm～1.2mm，在高强度钢丝的外表面包覆一层聚乙烯，形成直径为1.5mm～1.8mm的中心纤维。
优选的，所述聚乙烯纤维围绕所述中心纤维编织成型，所述聚乙烯纤维的直径为0.3mm～0.5mm，高模量碳纤维的直径为0.2mm。
优选的，所述防火层的厚度为0.5mm～1mm，所述耐磨层的厚度为0.4mm～0.6mm；所述耐磨涂层的厚度为0.1mm～0.2mm。
需要说明的是，本实用新型中使用的耐磨涂层为一种复合型涂层，所述复合耐磨涂层由75～85wt.％的聚四氟乙烯和15～25wt.％的石墨构成。
所述中心纤维采用表面粗糙的高强度钢丝与熔融聚乙烯快速浸涂成型的方式进行制备。待浸涂于高强度钢丝表面的聚乙烯冷却之后，形成表层聚乙烯层。
所述聚乙烯纤维则采用高模量碳纤维与聚乙烯共挤成型的方式实现复合纤维的制备。所述聚乙烯纤维的编织方式为本领域常用技术手段，绳索编织工艺与申请号为201720221636.8的中国专利相同。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
首先，本实用新型通过中心纤维设置，结合了高强度钢丝与聚乙烯的各自优点，聚乙烯无臭、无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。因此，采用聚乙烯包覆于高强度钢丝外部，利于保护钢丝避免腐蚀，同时好有效发挥钢丝的高强度特性，提高绳索的强度。
其次，采用聚乙烯与高模量碳纤维复合形成聚乙烯纤维的技术手段，能够保证绳索整体强度以及耐腐蚀性要求的同时，还能够有效保证绳索的整体柔软度，方便绳索的收纳和使用。本实用新型结合高强度的聚乙烯纤维以及中心纤维的作用，既保证了绳索强度，也保证了绳索的整体柔韧性，具有较好的实用价值。
再次，本实用新型通过耐磨层、耐磨涂层以及防火层的设计，使绳索在保证强度的同时，还能够有效保证绳索的整体耐磨性，进而利于提高绳索的使用寿命。而通过防火层的设置，还能够有效防止绳索在遇到火灾等突发现象时，使绳索具备较好的阻燃能力，提高绳索的阻燃性能，保证绳索的综合性能。
附图说明
图1为本实用新型的绳索横截面结构示意图；
图2为本实用新型的绳索编织结构示意图。
图中：1、耐磨层；2、防火层；3、聚乙烯纤维；4、高模量炭纤维；5、高强度钢丝；6、耐磨涂层。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1，如图1-2所示：
一种高强度复合型聚乙烯绳，包括绳体、防火层2以及耐磨层1；所述绳体为多根聚乙烯纤维3编织而成的绳索结构；所述绳体外表面固定套装一层防火层2，所述防火层2外表面固定套装一层耐磨层1；所述聚乙烯纤维3的中心位置设置有高模量碳纤维；位于绳体中心位置设置一根中心纤维，所述中心纤维内部设置高强度钢丝5；所述耐磨层1为腈纶纤维与涤纶纤维的混纺编织层，耐磨层1的外表面固定粘接涂覆有耐磨涂层6；所述防火层2为芳纶阻燃面料，防火层2与绳体之间通过粘胶固定粘接。
优选的，所述绳体的轮廓直径为1cm～1.5cm；所述高强度钢丝5的直径为1mm～1.2mm，在高强度钢丝5的外表面包覆一层聚乙烯，形成直径为1.5mm～1.8mm的中心纤维。
优选的，所述聚乙烯纤维3围绕所述中心纤维编织成型，所述聚乙烯纤维3的直径为0.3mm～0.5mm，高模量碳纤维的直径为0.2mm。
优选的，所述防火层2的厚度为0.5mm～1mm，所述耐磨层1的厚度为0.4mm～0.6mm；所述耐磨涂层6的厚度为0.1mm～0.2mm。
需要说明的是，本实用新型中使用的耐磨涂层6为一种复合型涂层，所述复合耐磨涂层6由75～85wt.％的聚四氟乙烯和15～25wt.％的石墨构成。
所述中心纤维采用表面粗糙的高强度钢丝5与熔融聚乙烯快速浸涂成型的方式进行制备。待浸涂于高强度钢丝5表面的聚乙烯冷却之后，形成表层聚乙烯层。
所述聚乙烯纤维3则采用高模量碳纤维与聚乙烯共挤成型的方式实现复合纤维的制备。所述聚乙烯纤维3的编织方式为本领域常用技术手段，绳索编织工艺与申请号为201720221636.8的中国专利相同。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
首先，本实用新型通过中心纤维设置，结合了高强度钢丝5与聚乙烯的各自优点，聚乙烯无臭、无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。因此，采用聚乙烯包覆于高强度钢丝5外部，利于保护钢丝避免腐蚀，同时好有效发挥钢丝的高强度特性，提高绳索的强度。
其次，采用聚乙烯与高模量碳纤维复合形成聚乙烯纤维3的技术手段，能够保证绳索整体强度以及耐腐蚀性要求的同时，还能够有效保证绳索的整体柔软度，方便绳索的收纳和使用。本实用新型结合高强度的聚乙烯纤维3以及中心纤维的作用，既保证了绳索强度，也保证了绳索的整体柔韧性，具有较好的实用价值。
再次，本实用新型通过耐磨层1、耐磨涂层6以及防火层2的设计，使绳索在保证强度的同时，还能够有效保证绳索的整体耐磨性，进而利于提高绳索的使用寿命。而通过防火层2的设置，还能够有效防止绳索在遇到火灾等突发现象时，使绳索具备较好的阻燃能力，提高绳索的阻燃性能，保证绳索的综合性能。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种高强度复合型聚乙烯绳，其特征在于：包括绳体、防火层以及耐磨层；所述绳体为多根聚乙烯纤维编织而成的绳索结构；所述绳体外表面固定套装一层防火层，所述防火层外表面固定套装一层耐磨层；所述聚乙烯纤维的中心位置设置有高模量碳纤维；位于绳体中心位置设置一根中心纤维，所述中心纤维内部设置高强度钢丝；所述耐磨层为腈纶纤维与涤纶纤维的混纺编织层，耐磨层的外表面固定粘接涂覆有耐磨涂层；所述防火层为芳纶阻燃面料，防火层与绳体之间通过粘胶固定粘接。
2.如权利要求1所述的一种高强度复合型聚乙烯绳，其特征在于：所述绳体的轮廓直径为1cm～1.5cm；所述高强度钢丝的直径为1mm～1.2mm，在高强度钢丝的外表面包覆一层聚乙烯，形成直径为1.5mm～1.8mm的中心纤维。
3.如权利要求1所述的一种高强度复合型聚乙烯绳，其特征在于：所述聚乙烯纤维围绕所述中心纤维编织成型，所述聚乙烯纤维的直径为0.3mm～0.5mm，高模量碳纤维的直径为0.2mm。
4.如权利要求1所述的一种高强度复合型聚乙烯绳，其特征在于：所述防火层的厚度为0.5mm～1mm，所述耐磨层的厚度为0.4mm～0.6mm；所述耐磨涂层的厚度为0.1mm～0.2mm。
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| WO2022120650A1 (zh) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 李桂英 | 一种新型特种防火绳索 |
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| WO2022120650A1 (zh) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 李桂英 | 一种新型特种防火绳索 |
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