一种具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯及其制备方法。所述具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯包括如下原料：聚丙烯、聚乙烯、增硬剂和抗氧剂。本发明专利技术所述电梯绳芯，比普通麻芯绳更强的支撑力，更小的伸长率、更高的弹性模量值，且含油率为4～10％，介于钢芯绳和麻芯绳之间，有比半钢芯绳和钢芯绳更多的油脂消耗，以及更低的维保费用、更长的维保周期。它不但延续了钢芯绳超低伸长，超高刚性支撑力的优点，也杜绝了钢芯自重大，制造工艺难度大，存在断丝风险缺点，同时，也解决了麻芯绳支撑力不足，绳芯直径不均匀，局部线密度不一致，使用寿命不高的缺点。所述制备方法，其工艺易控，操作简便，有利于规模化产出。有利于规模化产出。有利于规模化产出。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料领域，具体涉及一种具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯及其制备方法。

技术介绍

[0002]众所周知，电梯钢丝绳是由钢丝、油脂及绳芯通过许多道复杂工艺加工而成的产品，长期以来人们一直把关注重点放在钢丝及其相关制造工艺方面(依次通过盘条、酸洗、拉丝、热处理、水箱拉丝、捻股、合绳工艺)，而忽略了另一个对电梯钢丝绳疲劳寿命极为重要的核心部件，即“绳芯”的开发及研究。
[0003]当前，电梯钢丝绳所采用的绳芯主要为剑麻绳芯、半钢绳芯和钢绳芯，其中又以剑麻绳芯居多。
[0004]剑麻绳芯其优点是储油性能优良，支撑力较好，但缺点亦极为明显：绳芯直径均匀性差，局部绳芯线密度不均匀，大多数产品只能用于梯速≤2.0米/秒普通梯速电梯。其最大劣势还在于普通剑麻绳芯很难达到电梯绳最佳质量要求。
[0005]半钢绳芯和钢绳芯大大改善了剑麻绳芯上述缺陷，并可以满足梯速≥2.5米/秒高速电梯。但缺点是：因绳芯含油率较少(3％左右)，常出现断丝断股情况，增大了在用电梯的维保费用并缩短了维保周期。而且，钢绳芯自重过大、制造成本过高，加重了电梯动力系统配置要求。
[0006]故基于此，提出本专利技术技术方案。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯及其制备方法。
[0008]本专利技术的方案是，提供一种具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯，包括如下原料：聚丙烯、聚乙烯、增硬剂和抗氧剂。
[0009]优选地，所述具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯，包括如下重量份的原料：聚丙烯65～75份、聚乙烯15～25份、增硬剂4～9份和抗氧剂0.5～1份。
[0010]优选地，所述具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯，包括如下重量份的原料：聚丙烯70份、聚乙烯20份、增硬剂6.5份和抗氧剂0.75份。
[0011]优选地，所述聚丙烯的规格型号为PPK1708。
[0012]优选地，所述聚乙烯的规格型号为PPS1003。
[0013]优选地，所述抗氧剂的规格型号为1010。
[0014]优选地，所述抗氧剂的规格型号为168。
[0015]基于相同的技术构思，本专利技术的再一方案是，提供一种具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯的制备方法，包括如下步骤：
[0016](1)造粒：将原料混合搅拌均匀，并挤压成颗粒状，得原料微粒；
[0017](2)拉丝：将步骤(1)所述原料微粒加热熔融，并依次通过挤压、喷丝、拉伸工序，得到纤维丝；
[0018](3)合绳芯：将步骤(2)所得纤维丝放入合绳机中进行合绳，得绳芯中间体；
[0019](4)浸油：将步骤(3)所得绳芯中间体的一端浸入电梯油脂油槽内进行浸油，然后再经机械传动打轴形成成品电梯绳芯即可。
[0020]优选地，步骤(1)中，所述搅拌的转速为60～80r/min，所述搅拌的时间为30～40min。
[0021]优选地，步骤(2)中，所述加热熔融的温度为180～240℃。
[0022]本专利技术申请的研发思路如下：
[0023]申请人通过对三代配方的研究，得到了本专利技术所述的配方，首先：
[0024]第一代电梯绳芯配方为聚丙烯和聚乙烯，对其进行疲劳测试，结果为：60万次疲劳后“最差捻距内断丝数”＝8根，疲劳测试后“1米加载段断丝处”＝12处，疲劳后“伸长率”＝0.24％。此结果均不如一、二线品牌相同强度级别剑麻绳芯电梯绳厂商在售随机产品实物水平。(测试结果见表1)
[0025]第二代电梯绳芯配方为聚丙烯、聚乙烯、增强剂、结合剂和抗氧剂，对其进行疲劳测试，结果为：60万次疲劳后“最差捻距内断丝数”＝2～4根，疲劳测试后“1米加载段断丝处”＝1～8处，疲劳后“伸长率”＝0.15～0.16％。此结果优于大多数一线品牌相同强度级别剑麻绳芯厂商在售随机产品实物水平。(测试结果见表1)
[0026]第三代电梯绳芯(即为本申请所专利技术电梯绳芯)配方为聚丙烯、聚乙烯、增硬剂和抗氧剂，对其进行疲劳测试，结果为：60万次疲劳后“最差捻距内断丝数”＝0根，疲劳测试中“1米加载段断丝处”＝0处，疲劳后“伸长率”＝0.15％。此结果优于所有一线品牌相同强度级别剑麻绳芯厂商在售随机产品实物水平。
[0027](测试结果见表1)
[0028]另外，在60万次疲劳测试后，对第三代电梯绳芯和剑麻绳芯进行拆解，具体如图1～图6所示，由图1、2可看出，本专利技术所述电梯绳芯(3股结构)经拆股后，无纤维断丝情况，性能优异；由图3、4、5、6可看出，无论是剑麻绳芯时3股结构还是4股结构，其经拆股后，均有断纱情况出现，表明本专利技术所述电梯绳芯性能优于剑麻绳芯。
[0029]其次，对耐环境性能进行测试，由图7可看出，在室温条件下，当拉力一定时，第一代电梯绳芯伸长量最大，性能最差；第三代电梯绳芯(本申请所专利技术电梯绳芯)伸长量最小，性能最佳；第二代电梯绳芯和南通大达剑麻绳芯性能居中；
[0030]由图8可看出，第二代电梯绳芯在室温(20℃)和低温(
‑
25℃)条件下拉伸性能接近于室温(20℃)天然剑麻绳芯性能，在高温(45℃)条件下劣于天然剑麻绳芯性能；第三代电梯绳芯在所有适用环境温度内(
‑
25℃、20℃、45℃)拉伸性能均优于室温天然剑麻绳芯性能。
[0031]最后，对不同类型的绳芯进行破断拉力测试，结果显示：
[0032]天然剑麻绳芯≤3300N；第一代电梯绳芯≤3290N，相当于天然剑麻绳芯整绳破断拉力；第二代电梯绳芯≤4392N，大于天然剑麻绳芯整绳破断拉力；第三代电梯绳芯(即为本申请所专利技术电梯绳芯)≥4897～6470N，明显优于天然剑麻绳芯整绳破断拉力。
[0033]综上所述，通过疲劳测试、耐温度测试、破断拉力测试，本专利技术所述的电梯绳芯性
能最为优异。
[0034]本申请所述电梯绳芯选择基础配方为聚乙烯和聚丙烯为主加元素，并且以聚丙烯为主，聚乙烯为辅；且为达到高弹性模量值和超低伸长率，必须加入增硬剂；同时，为了抗老化需要，必须加入抗氧剂。
[0035]国家标准GB/T 8903中的检测项目更多侧重于对钢丝内在质量的监控，而OTIS 60万次疲劳后“最差捻距内断丝数”更多侧重于主机厂及电梯绳客户对电梯绳使用寿命上的评价。按照国标GB8903检测结果，一组力学性能非常优异的拆股试验样品，必将对应一个疲劳寿命测试非常理想的结果，同理，按照主机厂及电梯绳客户的要求，一个疲劳寿命测试非常理想的结果，也必将对应一个力学性能非常优异的拆股试验。而不应该在拆股试验中存在若干数量超标或低值钢丝的情况发生。申请人在连续对各知名厂商随机产品疲劳测试结果中发现，测试结果大大颠覆了人们以往对电梯绳使用寿命评价上的认知。国家标准GB/T 8903和主机厂及电梯绳客户两者中间之所以不能形成一一对应关联，根源是中间缺失本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯，其特征在于，包括如下原料：聚丙烯、聚乙烯、增硬剂和抗氧剂。2.根据权利要求1所述具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯，其特征在于，包括如下重量份的原料：聚丙烯65～75份、聚乙烯15～25份、增硬剂4～9份和抗氧剂0.5～1份。3.根据权利要求2所述具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯，其特征在于，包括如下重量份的原料：聚丙烯70份、聚乙烯20份、增硬剂6.5份和抗氧剂0.75份。4.根据权利要求1～3任一所述具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯，其特征在于，所述聚丙烯的规格型号为PPK1708。5.根据权利要求1～3任一所述具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯，其特征在于，所述聚乙烯的规格型号为PPS1003。6.根据权利要求1～3任一所述具有高强度、低伸长性能的电梯绳芯，其特征在于，所述抗氧剂的规格型号为1010。7.根据权利要求1～3任一所述具有高强度、低伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文瑞，
申请(专利权)人：刘文瑞，
类型：发明
国别省市：