一种耐用的纤维复合增强绳及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种耐用的纤维复合增强绳，包括增强绳芯、介质层、增强外层，所述增强绳芯和增强外层均由纤维股线缠绕组合而成；所述增强绳芯的纤维股线包括尼龙股线、碳纤维股线、玄武岩纤维股线，且其缠绕的线股数比例为6:3:1；所述增强外层包括若干组外层纤维束，所述外层纤维束不少于6组，均匀分布于增强绳芯周围，每组外层纤维束包括玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线和尼龙66股线，且其缠绕的线股数比例为2~3:1。本发明专利技术结构精细，材料优选，综合性能佳。增强绳芯的三种纤维保证了高强度和较高温度下的强度，增强外层在保证了高强度的同时兼具耐热、阻燃、耐候的特性，绳子可用于高负荷、不超过100℃的高温的场合，在普通环境下具有较长的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种耐用的纤维复合增强绳及其制作方法
本专利技术属于材料领域，尤其是一种耐用的纤维复合增强绳。
技术介绍
合成纤维绳索或者纤维复合的塑料绳索，已经慢慢代替常规的金属绳索，得到了越来越多的应用。与金属绳索相比，合成纤维绳索，纤维增强的塑料绳索，具有质轻、允许长度长、不会生锈，强度又不比钢索逊色的特点。因此，近年来，以合成纤维为原材料的绳索，在户外、起重、牵引、桥梁等领域得到了应用。目前，合成纤维绳索是线性增强的化纤材料的纺织产品，纺成股绳，并不直接旋转成绳索，经多步加捻/加护套而成，然而，强度在100℃左右还能保持相当强度的纤维原料少之又少。其次，在很多应用场合，绳索的磨损也是非常重要的考虑因素。所以，耐一定高温和一定磨损的高强度复合纤维绳索，是纤维绳索主要的发展方向，尼龙的耐磨性和和耐热性在塑料中排名居前，是理想的绳索纤维原料，利用尼龙为基础设计一种复合纤维的绳索，提高机械强度（以及其在较高温下的机械强度），能够为目前该领域的技术难点提供有价值的解决思路。
技术实现思路
为了增强纤维绳索的机械强度，以及其在经常磨损、较高温度下的机械强度，提升绳索的综合使用性能和使用寿命，本专利技术提供一种耐用的纤维复合增强绳，以解决上述存在的问题。一种耐用的纤维复合增强绳，包括增强绳芯、介质层、增强外层，所述增强绳芯和增强外层均由纤维股线缠绕组合而成；所述增强绳芯的纤维股线包括尼龙股线、碳纤维股线、玄武岩纤维股线，且其缠绕的线股数比例为6:3:1；所述增强外层包括若干组外层纤维束，所述外层纤维束不少于6组，均匀分布于增强绳芯周围，每组外层纤维束包括玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线和尼龙66股线，且玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线和尼龙66股线缠绕的线股数比例为2~3:1。作为优选，所述介质层包括胶黏剂、交联剂和填料。介质层作为辅助，让增强绳芯和增强外层的以一定方式贴合，发挥协同作用，使两层的强度均可得到利用。作为优选，所述尼龙股线的材料为玻璃纤维增强尼龙，玻璃纤维增强尼龙和玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯材料中，玻璃纤维的单根纤维长度在3-6mm。绳芯的尼龙股线应设法提高强度耐热性和强度，掺杂玻璃纤维是较为经济而高效的方法，玻璃纤维的纤维长度在临界长度以上时，其强度增强的能力较明显。作为优选，所述玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线的材料中还具有防老化剂。作为外层的材料中添加防老化剂，可以显著提高其耐候性和使用寿命。进一步地，所述防老化剂包括受阻胺光稳定剂和抗氧化剂1010受阻胺光稳定剂能能吸收紫外线抵抗塑料产生自由基侵蚀，抗氧化剂1010是一种高效的塑料抗氧剂，两者的配合可有效防老化。一种耐用的纤维复合增强绳的制作方法，包括以下步骤：（1）、用24~36根尼龙纤维丝在绳股机上制造绳股，捻度48~72捻/米，碳纤维股线、玄武岩纤维股线的每股的纤维根数和捻度与尼龙股线相同；（2）、用12~24根玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯纤维丝在绳股机上制造绳股，捻度36~48捻/米，尼龙66股线的每股的纤维根数和捻度与玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线相同；（3）、选12，24或48股尼龙股线，按照尼龙股线、碳纤维股线、玄武岩纤维股线的线股数比例为6:3:1确定碳纤维股线和玄武岩纤维股线数目后，将三种纤维股线在制绳机上制造增强绳芯，捻度48~60捻/米；（4）、选3，6或12股玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线，按照股数比例：玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线/尼龙66股线=2~3:1来确定尼龙66股线数目，将两种纤维股线在制绳机上制造一组外层纤维束，捻度36~48捻/米，反复制作6~8组；（5）、在增强绳芯表面涂上已经配制好的胶黏剂、交联剂和填料，加热至120~135℃，然后选取一束增强绳芯和6~8组外层纤维束，也加热到此温度，在制绳机上编织绳索，捻度32~40捻/米，缓慢冷却至室温。作为优选，在步骤（3）和（4）中，每股股线通过制绳机的张力调节器控制松紧度和张角，控制紧度60~75%，张角25~45°。松紧度好张角的大小关系到制成绳束的强度，控制好这两个指标可以将绳索的拉伸强度优化。作为优选，在步骤（5）之后，将制好的绳索再经过牵伸、上油、干燥的后处理。后处理步骤可以最大限度地保留和保护绳索制作时的性能。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的一种耐用的纤维复合增强绳，结构精细，材料优选，综合性能佳。增强绳芯的三种纤维保证了极高的强度，和较高温度下的强度，增强外层在保证了高强度同时兼具耐热、阻燃、耐候的特性，可用于高负荷及不超过100℃的高温的场合，同时在普通环境下也具有较长的使用寿命。附图说明图1是本专利技术实施例的剖面结构示意图。1-增强绳芯，11-尼龙股线，12-碳纤维股线，13-玄武岩纤维股线，2-介质层，3-增强外层，30-外层纤维束，31-玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线，32-尼龙66股线。具体实施方式一种耐用的纤维复合增强绳，包括增强绳芯1、介质层2、增强外层3，所述增强绳芯1和增强外层3均由纤维股线缠绕组合而成；所述增强绳芯1的纤维股线包括尼龙股线11、碳纤维股线12、玄武岩纤维股线13，且其缠绕的线股数比例为6:3:1；所述增强外层3包括若干组外层纤维束30，所述外层纤维束30不少于6组，均匀分布于增强绳芯1周围，每组外层纤维束30包括玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线31和尼龙66股线32，且玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线31和尼龙66股线32缠绕的线股数比例为2~3:1。作为优选，所述介质层2包括胶黏剂、交联剂和填料。介质层2作为辅助，让增强绳芯和增强外层的以一定方式贴合，发挥协同作用，使两层的强度均可得到利用。作为优选，所述尼龙股线11的材料为玻璃纤维增强尼龙，玻璃纤维增强尼龙和玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯材料中，玻璃纤维的单根纤维长度在3-6mm。绳芯1的尼龙股线11应设法提高强度耐热性和强度，掺杂玻璃纤维是较为经济而高效的方法，玻璃纤维的纤维长度在临界长度以上时，其强度增强的能力较明显。作为优选，所述玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线31的材料中还具有防老化剂。作为外层的材料中添加防老化剂，可以显著提高其耐候性和使用寿命。进一步地，所述防老化剂包括受阻胺光稳定剂和抗氧化剂1010受阻胺光稳定剂能能吸收紫外线抵抗塑料产生自由基侵蚀，抗氧化剂1010是一种高效的塑料抗氧剂，两者的配合可有效防老化。一种耐用的纤维复合增强绳的制作方法，包括以下步骤：（1）、用24~36根尼龙纤维丝在绳股机上制造绳股，捻度48~72捻/米，碳纤维股线12、玄武岩纤维13股线的每股的纤维根数和捻度与尼龙股线11相同；（2）、用12~24根玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯纤维丝在绳股机上制造绳股，捻度36~48捻/米，尼龙66股线32的每股的纤维根数和捻度与玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线31相同；（3）、选12，24或48股尼龙股线11，按照尼龙股线11、碳纤维股线12、玄武岩纤维股线13的线股数比例为6:3:1确定碳纤维股线12和玄武岩纤维股线13数目后，将三种纤维股线在制绳机上制造增强绳芯1，捻度48~60捻/米；（4）、选3，6或12股玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线31，按照股数比例：玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线31/尼龙66股线32=2~3:1来确定尼龙66股线32数目，将两种纤维股线在制绳机上制造一组外层纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐用的纤维复合增强绳，其特征在于，包括增强绳芯、介质层、增强外层，所述增强绳芯和增强外层均由纤维股线缠绕组合而成；所述增强绳芯的纤维股线包括尼龙股线、碳纤维股线、玄武岩纤维股线，且其缠绕的线股数比例为6:3:1；所述增强外层包括若干组外层纤维束，所述外层纤维束不少于6组，均匀分布于增强绳芯周围，每组外层纤维束包括玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线和尼龙66股线，且玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线和尼龙66股线缠绕的线股数比例为2~3:1。

【技术特征摘要】
1.一种耐用的纤维复合增强绳，其特征在于，包括增强绳芯、介质层、增强外层，所述增强绳芯和增强外层均由纤维股线缠绕组合而成；所述增强绳芯的纤维股线包括尼龙股线、碳纤维股线、玄武岩纤维股线，且其缠绕的线股数比例为6:3:1；所述增强外层包括若干组外层纤维束，所述外层纤维束不少于6组，均匀分布于增强绳芯周围，每组外层纤维束包括玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线和尼龙66股线，且玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线和尼龙66股线缠绕的线股数比例为2~3:1。2.根据权利要求1所述的一种耐用的纤维复合增强绳，其特征在于，所述介质层包括胶黏剂、交联剂和填料。3.根据权利要求1所述的一种耐用的纤维复合增强绳，其特征在于，所述尼龙股线的材料为玻璃纤维增强尼龙，所述玻璃纤维增强尼龙和玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯中，玻璃纤维的单根纤维长度在3-6mm。4.根据权利要求1所述的一种耐用的纤维复合增强绳，其特征在于，所述玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯股线的材料中还具有防老化剂。5.根据权利要求4所述的一种耐用的纤维复合增强绳，其特征在于，所述防老化剂包括受阻胺光稳定剂和抗氧化剂1010。6.根据权利要求1~5任一项所述的一种耐用的纤维复合增强绳的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、用24~36根尼龙纤维丝在绳股机上制造绳股，捻度48~72捻/米，碳纤维股线、玄武岩纤维股线的每股的纤维根数和捻度与尼龙股线相同；(2)、用12~24根玻璃纤维增强氯化聚氯乙烯纤维丝在绳股机上制造绳股，捻度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘惠峰，
申请(专利权)人：太仓大唐化纤厂，
类型：发明
国别省市：江苏,32