CN105256620B - 一种三层复合海工绳索及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三层复合海工绳索及其制作方法，涉及绳索领域，包含有主绳（1）、防砂保护层（2）和耐磨层（3），所述主绳（1）设置为若干根超高分子量聚乙烯纤维子绳(11)平行编制而成，所述防砂保护层（2）设置为采用无纺布包覆于主绳（1）上，所述耐磨保护层（3）设置为聚酯纤维编制成的护套，包覆于防砂保护层（3）的外部。本发明制作工艺简单，操作方便，绳索的强度高，伸长低，耐腐蚀，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及绳索领域，具体的说是一种三层复合海工绳索及其制作方法。
背景技术
现有的海洋用绳缆基本由绳芯和绳皮构成，绳芯是由多股纤维绳捻制或编织而成，绳皮由多股纤维编织而成，形成包覆层。由于编织结构本身的缺陷，造成绳索的强力损失和绳索的伸长较大。超高分子量聚乙烯纤维强力大，密度比水小，断裂伸长率较小，耐腐蚀，在海工用绳中优势明显。在海洋用绳的使用过程中，容易发生海水中的沙粒经进入绳索内部。在巨大的拉力作用下，沙粒像锋利的刀片一样，对绳索形成磨损破坏，严重影响了其使用寿命。并且，由于绳索长期在海水浸泡，表面容易附着无机盐等，在绳索的使用中，伴随着捞起与晾干，这些无机盐颗粒结晶，会腐蚀绳缆，降低其寿命。
发明内容
为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种三层复合海工绳索及其制作方法，制作工艺简单，操作方便，绳索的强度高，伸长低，耐腐蚀，使用寿命长。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种三层复合海工绳索，包含有主绳、防砂保护层和耐磨层，所述主绳设置为若干根超高分子量聚乙烯纤维子绳平行编制而成，所述防砂保护层设置为采用无纺布包覆于主绳上，所述耐磨保护层设置为聚酯纤维编制成的护套，包覆于防砂保护层的外部。
所述主绳的子绳在编织成型前后分别进行两级的有张力水性氨基树脂涂层处理。
所述子绳设置为八股或者十二股的缆绳，并具有数千米的无接头长度。
一种三层复合海工绳索的制作方法，通过如下步骤实现：
1)子绳第一级涂层：在子绳的绳股加捻工艺中，对绳股进行第一级有张力的水性氨基树脂涂层，所述的涂层胶溶液的固含量在4%~7%，烘干温度为40℃~60℃，烘干时间为10min~15min；
2) 子绳第二级涂层：在子绳编织成型后，对其进行第二级有张力水性氨基树脂涂层，所述的涂层胶溶液固含量在7%~15%，烘干温度为40℃~60℃，烘干时间为15min~30min，通过两级涂层处理，绳索最终附胶率在15%~20%；
3) 制作主绳并制作防砂保护层：用张力系统严格控制每根子绳的张力，并保证每根子绳的相对位置固定，在牵引过程中，对子绳集合体形成的主绳进行纺粘无纺布的紧密外包，形成防砂保护层；
4）制作耐磨保护层：运用绳索夹芯喂入装置，将包裹无纺布的主绳以恒定的速度与张力喂入，采用聚酯纤维编织成护套，最终包覆于防砂保护层的外部，形成耐磨保护层。
本发明设计了主绳、防砂保护层和耐磨保护层三层结构，其中主绳采用若干平行结构的子绳构成，保持了子绳本身的强力，绳索的蠕变小；子绳经过两级的涂层整理，既能提供巨大的强力，又具有良好的保型性和耐腐蚀性，绳索应用于海洋环境中，能够减少无机盐和微生物的附着，阻挡一部分细小沙粒对绳索结构的破坏；防砂保护层采用无纺布包覆于主绳外部，能够阻挡直径在0.5um-5um的沙粒进入绳索内部，耐磨保护层采用涤纶护套在无纺布防砂保护层外层形成细密包覆层，对绳索整体的保型性、减弱对主绳的直接摩擦损坏等发挥着不可或缺的作用，两种纤维原料聚酯纤维和超高分子量聚乙烯纤维都有良好的拒水性，制作而成的三层复合海工绳索有很长的使用寿命，具有优异的可操作性和耐磨防水性能，减小了工人的劳动强度，节约了能源。
附图说明
图1为本发明的横截面示意图。
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，该三层复合海工绳索，包含有主绳1、防砂保护层2和耐磨层3，所述主绳1设置为若干根超高分子量聚乙烯纤维子绳11平行编制而成，所述防砂保护层2设置为采用无纺布包覆于主绳1上，所述耐磨保护层3设置为聚酯纤维编制成的护套，包覆于防砂保护层2的外部。
作为优选的方式，所述主绳1的子绳11在编织成型前后分别进行两级的有张力水性氨基树脂涂层处理。
作为优选的方式，所述子绳11设置为八股或者十二股的缆绳，并具有数千米的无接头长度。
一种三层复合海工绳索的制作方法，通过如下步骤实现：
1)子绳第一级涂层：在子绳11的绳股加捻工艺中，对绳股进行第一级有张力的水性氨基树脂涂层，所述的涂层胶溶液的固含量在4%~7%，烘干温度为40℃~60℃，烘干时间为10min~15min；这个步骤主要是增强绳股的断裂强力，并能够按照绳索的长度进行绳股的定长管理。
2) 子绳第二级涂层：在子绳11编织成型后，对其进行第二级有张力水性氨基树脂涂层，所述的涂层胶溶液固含量在7%~15%，烘干温度为40℃~60℃，烘干时间为15min~30min，通过两级涂层处理，绳索最终附胶率在15%~20%；进一步提高了绳索的断裂强力和耐腐蚀性，提高绳索整体的颜色均一性，增加了绳索的硬度，保护了绳索的内层纤维。
3) 制作主绳并制作防砂保护层：用张力系统严格控制每根子绳11的张力，并保证每根子绳11的相对位置固定，在牵引过程中，对子绳集合体形成的主绳1进行纺粘无纺布的紧密外包，形成防砂保护层2。
4）制作耐磨保护层：运用绳索夹芯喂入装置，将包裹无纺布的主绳1以恒定的速度与张力喂入，采用聚酯纤维编织成护套，最终包覆于防砂保护层2的外部，形成耐磨保护层3。
实施例1：
采用本发明所述的方法制作一款规格为100mm的海工用绳，具体通过如下步骤实现：
1）将240束1500D HMPE纤维加捻成捻线，同时进行第一级的涂层处理，捻度为弱捻，捻向分为S向与Z向，涂层胶溶液的固含量在4%，烘干温度为40℃，烘干时间为10min；
2）依据绳股捻向的不同，将绳股按特定的方式编织，锭数为12锭，节距在300mm-320mm之间；
3）对编织完成的子绳进行第二级有张力水性氨基树脂涂层，涂层胶溶液固含量在15%，烘箱温度为60℃，烘干时间为30min，通过两级涂层处理，子绳最终附胶率在20%，子绳直径为30mm；
4）运用外包机，对9根30mm的子绳进行无纺布外包，形成防砂保护层，严格控制每根子绳的排列与张力一致，主绳直径最终为100mm；
5）运用绳索夹芯喂入装置，将包覆无纺布的主绳以均一的张力喂入，采用聚酯纤维编织成护套，最终包覆于防砂保护层的外部，形成耐磨保护层。
实施例2：
采用本发明所述的方法制作一款规格为140mm的海工用绳，具体通过如下步骤实现：
1）将350束1500D HMPE纤维加捻成捻线，同时进行第一级的涂层处理，捻度为弱捻捻向分为S向与Z向，涂层胶溶液的固含量在7%，烘干温度为60℃，烘干时间为15min；
2）依据绳股捻向的不同，将绳股按特定的方式编织，锭数为8锭，节距在300mm-320mm之间；
3）对编织完成的子绳进行第二级有张力水性氨基树脂涂层，涂层胶溶液固含量在7%，烘箱温度为40℃，烘干时间为20min，通过两级涂层处理，子绳最终附胶率在15%，子绳直径为30mm；
4）运用外包机，对16根30mm的子绳进行无纺布外包，形成防砂保护层，严格控制每根子绳的排列与张力一致，主绳直径最终为140mm；
5）运用绳索夹芯喂入装置，将包裹无纺布的主绳以恒定的速度与张力喂入，采用聚酯纤维编织成护套，最终包覆于防砂保护层的外部，形成耐磨保护层。
实施例3：
采用本发明所述的方法制作一款规格为100mm的海工用绳，具体通过如下步骤实现：
1）将120束1500D HMPE纤维加捻成捻线，同时进行第一级的涂层处理，捻度为弱捻捻向分为S向与Z向，涂层胶溶液的固含量在6%，烘干温度为50℃，烘干时间为12min；
2）依据绳股捻向的不同，将绳股按特定的方式编织，锭数为12锭，节距在220mm-240mm之间；
3）对编织完成的子绳进行第二级有张力水性氨基树脂涂层，涂层胶溶液固含量在10%，烘箱温度为50℃，烘干时间为20min，通过两级涂层处理，子绳最终附胶率在18%，子绳直径为22mm；
4）运用外包机，对16根22mm的子绳进行无纺布外包，形成防砂保护层，严格控制每根子绳的排列与张力一致，主绳直径最终为100mm；
5）运用绳索夹芯喂入装置，将包裹无纺布的主绳以恒定的速度与张力喂入，采用聚酯纤维编织成护套，最终包覆于防砂保护层的外部，形成耐磨保护层。
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 (1)
1.一种三层复合海工绳索的制作方法，所述三层复合海工绳索包含有主绳（1）、防砂保护层（2）和耐磨保护层（3），所述主绳（1）设置为若干根超高分子量聚乙烯纤维子绳(11) 平行编制而成，所述防砂保护层（2）设置为采用无纺布包覆于主绳（1）上，所述耐磨保护层（3）设置为聚酯纤维编制成的护套，包覆于防砂保护层（2）的外部,其特征在于，通过如下步骤实现：
1) 子绳第一级涂层：在子绳(11) 的绳股加捻工艺中，对绳股进行第一级有张力的水性氨基树脂涂层，所述的涂层胶溶液的固含量在4%~7%，烘干温度为40℃ ~60℃，烘干时间为10min~15min ；
2) 子绳第二级涂层：在子绳（11）编织成型后，对其进行第二级有张力水性氨基树脂涂层，所述的涂层胶溶液固含量在7%~15%，烘干温度为40℃ ~60℃，烘干时间为15min~30min，通过两级涂层处理，绳索最终附胶率在15%~20% ；
3) 制作主绳并制作防砂保护层：用张力系统严格控制每根子绳（11）的张力，并保证每根子绳（11）的相对位置固定，在牵引过程中，对子绳集合体形成的主绳（1）进行纺粘无纺布的紧密外包，形成防砂保护层（2）；
4）制作耐磨保护层：运用绳索夹芯喂入装置，将包裹无纺布的主绳（1）以恒定的速度与张力喂入，采用聚酯纤维编织成护套，最终包覆于防砂保护层（2）的外部，形成耐磨保护层（3）。
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