一种矿用缆绳及其制备方法技术

本发明专利技术属于矿用设备的技术领域，公开了一种矿用缆绳的制备方法，采用二次成型工艺，由牵引机构带动芯线依次同轴穿过粘合剂挤出机、保护套挤出机，使粘合剂、保护套依次均匀包裹在芯线的表面，确保芯线和保护套之间充分粘合。采用二次成型工艺，在芯线的表面增设粘合剂，提高芯线和保护套之间的粘合力，以防止在较高的应力下不会发生脱胶开裂的现象，从而使生产出来的缆绳能够满足工业生产中的实际要求，以扩大应用范围。以扩大应用范围。以扩大应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用缆绳及其制备方法


[0001]本专利技术涉及矿用设备的
，尤其涉及一种矿用缆绳及其制备方法。

技术介绍

[0002]在工业生产中使用的缆绳，一般使用合成纤维编制的缆绳，已大多用锦纶、丙纶、维纶、涤纶等制作，尽管在生产中这些缆绳工艺已经成熟，但是其力学性能还有一定的局限性。超高分子量聚乙烯纤维UHMWPE是一种新型材料，由其加工而成的产品除比重轻、强度高、抗冲击和耐磨性好以外，有耐腐蚀、耐霉烂、耐虫蛀等优点，尽管应用日益广泛，但是应用UHMWPE纤维缆绳替代矿井油田提升设备中广泛应用的钢丝绳目前应用较少，另外由于其特殊的物理化学性质，因此对缆绳的生产工艺要求较高，目前，在油田生产工业中，为了使缆绳防腐蚀效果更好，使用寿命延长，通常在外面加上一层保护套，但往往在使用油田缆绳吊重物时，外部的保护套由于受应力的作用容易发生脱胶失效。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种矿用缆绳及其制备方法，采用二次成型工艺，在芯线的表面增设粘合剂，提高芯线和保护套之间的粘合力，以防止在较高的应力下不会发生脱胶开裂的现象，从而使生产出来的缆绳能够满足工业生产中的实际要求，以扩大应用范围。
[0004]本专利技术可通过以下技术方案实现：
[0005]一种矿用缆绳的制备方法，采用二次成型工艺，由牵引机构带动芯线依次同轴穿过粘合剂挤出机、保护套挤出机，使粘合剂、保护套依次均匀包裹在芯线的表面，确保芯线和保护套之间充分粘合。
[0006]进一步，所述粘合剂经粘合剂挤出机加热至熔融状态，再挤出包裹在芯线表面，然后，包裹着熔融状态的粘合剂的芯线进入保护套挤出机。
[0007]进一步，所述粘合剂设置为热熔胶，包裹在芯线表面的热熔胶的壁厚设置为0.2～0.3毫米。
[0008]进一步，所述芯线包括多股超高分子量聚乙烯纤维绳，在进入粘合剂挤出机之前，将芯线均匀浸泡在聚氨酯涂层溶液中，再进行烘干。
[0009]进一步，所述聚氨酯涂层溶液的浓度按1：200～300进行配比，并包含无机填料溶胶态纳米SiO2，所述溶胶态纳米SiO2的含量小于2wt％。
[0010]进一步，包括以下步骤：
[0011]步骤一、由牵引机构带动芯线匀速通过盛放有聚氨酯涂层溶液的水槽，使其均匀浸泡在水槽中，浸泡10至15秒，然后进入烘干器进行烘干，烘干温度低于80℃；
[0012]步骤二、将热熔胶的原料颗粒放入粘合剂挤出机加热至熔融状态，然后牵引机构带动烘干后的芯线进入粘合剂挤出机，由粘合剂挤出机将熔融状态的热熔胶挤出且均匀涂敷在芯线的表面；
[0013]步骤三、将保护套的原料颗粒放入保护套挤出机加热至熔融状态，然后牵引机构
带动涂敷后的芯线进入保护套挤出机，由保护套挤出机将熔融状态的保护套溶液挤出且均匀涂敷在芯线的表面。
[0014]进一步，所述粘合剂挤出机的参数设置为：进料区70℃，加热1区80℃，加热2区90℃，加热3区110℃，机颈区175℃，机头区180℃，模套区175℃，在2.5
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3.5MPa压力下进行挤出；
[0015]所述保护套挤出机的参数设置为：进料区100℃，加热1区110℃，加热2区150℃，加热3区160℃，机颈区180℃，机头区185℃，模套区180℃，在4.5
‑
5.5MPa压力下进行挤出；
[0016]在所述水槽中设置有多个振动马达，所述振动马达用于通过振动，使聚氨酯涂层溶液混合均匀。
[0017]一种基于上文所述的矿用缆绳的制备方法的矿用缆绳，包括芯线，在所述芯线的表面依次包裹有粘合剂层、保护套层，所述粘合剂层用于提高保护套层和芯线之间的粘合力。
[0018]本专利技术有益的技术效果在于：
[0019]本专利技术提供了一种二次挤出成型工艺方法，以此方法设计的生产线结构合理，适合流水化生产，由此方法生产出来的产品，可以有效的防止缆绳的脱胶与开裂现象，提高缆绳的产品质量，适用性更强。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的工艺流程示意图；
[0021]图2为本专利技术的生产流水线示意图；
[0022]其中，1
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芯线，2
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水槽，3
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烘干器，4
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粘合剂挤出机，5
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保护套挤出机。
具体实施方式
[0023]下面结合附图及较佳实施例详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0024]如图1和2所示，本专利技术提供了一种矿用缆绳的制备方法，采用二次成型工艺，由牵引机构带动芯线依次同轴穿过粘合剂挤出机、保护套挤出机，使粘合剂、保护套依次均匀包裹在芯线的表面，确保芯线和保护套之间充分粘合，提升两者之间的粘合力，以防止在较高的应力下不会发生脱胶开裂的现象，从而使生产出来的缆绳能够满足工业生产中的实际要求，以扩大应用范围。
[0025]首先，整个生产过程均由牵引机构如卷筒牵引机带动芯线运动，为了确保同轴度，我们在两个挤出机之间设置带有滑轮的支撑架以防止通过的芯线发生变形，每个挤出机均设置在能够调节高度的基座上，方便两者在高度上的调整；
[0026]其次，芯线由多股超高分子聚乙烯纤维绳缠绕而成，由于超高分子量的聚乙烯为高聚物，为了防止在后续挤出过程中由于挤出的温度过高导致芯线发生变形，在挤出前将芯线浸泡在聚氨酯高分子溶液中，以提高超高密度聚乙烯的熔融温度；
[0027]最后，具体方法如下：
[0028]1.牵引机构带动芯线经过聚氨酯涂层溶液水槽2进行均匀浸泡，聚氨酯涂层溶液浓度按1：200～300配比，浸泡大约10至15秒。由于聚氨酯分散在水里容易沉淀，为防止缆绳浸润不均匀，在水槽底部放入两个震动马达，便于聚氨酯和水混合；同时为了容易对芯线进
行表面氨基化处理，活化其表面能，向溶液中添加分散在溶剂中的溶胶态纳米SiO2，使芯线中的聚乙烯高聚物分子与聚氨酯溶液中的聚氨酯高聚物单体的结合度进一步提高，其添加含量需控制低于2wt％，尽可能高效分散纳米SiO2，从而使纳米粒子充分均匀的混合。
[0029]2.浸泡均匀后的芯线经过烘干器3，在不得高于80℃的环境下进行烘干，约4
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5秒，以使聚氨酯溶液中的水分蒸发，增强缆绳的硬度和多股纤维绳之间的结合强度，其内部由于高聚物分子之间的缠结，在加热时分子链段的运动比较困难，从而提高了其熔融温度。
[0030]3.经过烘干后的芯线进入粘合剂挤出机4内进行刷胶，挤出的胶主要是热熔胶，其固体为白色颗粒，主体成分为EVA热熔胶；
[0031]将热熔胶固体在120℃的温度下融化到熔融状态后，经过粘合剂挤出机在3MPa左右的压力下快速将热熔胶均匀的涂敷在芯线1上，涂敷的热熔胶的壁厚0.2～0.3mm之间。如果壁厚太厚，由于胶水处于熔融状态，因此具有一定的流动性，而在保护套挤出的过程中，熔融状态下的聚氨酯高聚物熔体在流动的过程中，高聚物流体和热熔胶之间会产生一定的剪切摩擦力，如果壁厚过厚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用缆绳的制备方法，其特征在于：采用二次成型工艺，由牵引机构带动芯线依次同轴穿过粘合剂挤出机、保护套挤出机，使粘合剂、保护套依次均匀包裹在芯线的表面，确保芯线和保护套之间充分粘合。2.根据权利要求1所述的矿用缆绳的制备方法，其特征在于：所述粘合剂经粘合剂挤出机加热至熔融状态，再挤出包裹在芯线表面，然后，包裹着熔融状态的粘合剂的芯线进入保护套挤出机。3.根据权利要求2所述的矿用缆绳的制备方法，其特征在于：所述粘合剂设置为热熔胶，包裹在芯线表面的热熔胶的壁厚设置为0.2～0.3毫米。4.根据权利要求2所述的矿用缆绳的制备方法，其特征在于：所述芯线包括多股超高分子量聚乙烯纤维绳，在进入粘合剂挤出机之前，将芯线均匀浸泡在聚氨酯涂层溶液中，再进行烘干。5.根据权利要求4所述的矿用缆绳的制备方法，其特征在于：所述聚氨酯涂层溶液的浓度按1：200～300进行配比，并包含无机填料溶胶态纳米SiO2，所述溶胶态纳米SiO2的含量小于2wt％。6.根据权利要求4所述的矿用缆绳的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、由牵引机构带动芯线匀速通过盛放有聚氨酯涂层溶液的水槽，使其均匀浸泡在水槽中，浸泡10至15秒，然后进入烘干器进行烘干，烘干温度低于80℃；步骤二、将...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖秋慧，曹熹，吴声龙，黄涛，卢毅，吴翔，
申请(专利权)人：江苏神韵绳缆有限公司，
类型：发明
国别省市：