CN106120413A

CN106120413A - 一种发光绳及其制备方法

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Publication number: CN106120413A
Application number: CN201610460960.5A
Authority: CN
Inventors: 尤金体; 苗灵芳; 康伟军; 鲁会元
Original assignee: Fujian Jin Xin Mstar Technology Ltd
Current assignee: FUJIAN JINTE MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.; Chinese Peoples Armed Police Force Academy
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2036-06-23
Also published as: CN106120413B

Abstract

本发明具体公开一种发光绳及其制备方法，发光绳包括绳芯、包裹在绳芯外的绳皮、发光组件及导光光纤，所述绳芯编织包覆在导光光纤外，所述发光组件包括与导光光纤一端相对布置并为导光光纤提供光源的发光体；所述绳皮由凯夫拉纤维、尼龙纱、蓄光纱和反光丝复合交叉编织而成，所述绳皮与绳芯之间通过双面热固粘胶网固接。本发明结合光致被动发光以及主动发光作为本发明的发光系统，且导光光纤、蓄光纱和反光丝之间相互协同增强，大大增强本发明的发光效果，起到很好的安全警示作用且节能。另外，由于本发明的绳皮还包括凯夫拉纤维和尼龙纱使得本发明产品具有很好的耐热阻燃性、耐磨抗撕裂、柔软耐光、具有很高的抗拉抗冲击强度，使用寿命长。

Description

一种发光绳及其制备方法

技术领域

本发明涉及消防救生器材技术领域，特别是涉及一种发光绳及其制备方法。

背景技术

消防、交通、矿井、建筑等许多部门和场合在灭火、救援、抢险和登高作业时需要用到安全绳。按标准要求，安全绳应由绳芯和绳皮构成。传统的安全绳不具有发光功能，黑暗和烟雾中使用不便。近来已有一种发光安全绳面世，它是在安全绳表面涂覆蓄光发光材料，其缺陷是涂覆工艺麻烦，耗材多，增加成本，而且涂层易磨损脱落，影响使用效果。为此，中国专利公开文献（CN201202052Y）公开了一种蓄光发光安全绳，由绳芯和紧裹在绳芯外表的绳皮构成，所述绳皮为编织层，该编织层中至少有一道螺旋状发光编织线，所述发光编织线是一束含有蓄光自发光粉的发光丙纶纤维。但是，由于安全绳在使用过程摩擦力大容易造成发光粉掉落，且丙纶纤维耐光性差，热稳定性差，近火焰即熔缩，易燃，易老化，使用寿命短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发光绳，阻燃防火，安全稳定，发光效果佳。

本发明采用的技术解决方案是：

一种发光绳，包括绳芯、包裹在绳芯外的绳皮、发光组件及导光光纤，所述绳芯编织包覆在导光光纤外，所述发光组件包括与导光光纤一端相对布置并为导光光纤提供光源的发光体；所述绳皮由凯夫拉纤维、尼龙纱、蓄光纱和反光丝复合交叉编织而成，所述绳皮与绳芯之间通过双面热固粘胶网固接。

优选地，所述绳芯由高强纤维丝编织而成。

优选地，所述绳芯由迪尼玛纤维丝编织而成。

优选地，所述导光光纤的断面形状呈圆形。

优选地，所述发光组件还包括电池盒及设置在电池盒内的电池组、线路板和控制开关，所述电池组、线路板、控制开关与发光体连接构成照明回路。

优选地，所述控制开关为外露在电池盒外的机械开关或内置在电池盒内的触发开关。

优选地，所述绳皮由一股由尼龙纱加捻而成的尼龙股、一股由蓄光纱加捻而成的蓄光纱股、一股由反光丝加捻而成的反光丝股以及十三股的分别由凯夫拉纤维加捻而成的凯夫拉绳股交叉混编而成，交叉编织后所述绳皮的拉力强度≥6000N；其中每股凯夫拉绳股的粗度为1500D，捻向为S型，单股拉力强度≥500N；所述尼龙股、蓄光纱股和反光丝股采用S捻并捻，各股拉力强度≥200N，尼龙股的粗度为840D，蓄光纱股的粗度为600D，三股并捻后粗度为1500D。

进一步地，所述绳皮外还包覆有聚氨酯透明保护层，所述聚氨酯透明保护层由按重量百分比的以下组分经搅拌均匀并包覆绳皮热固而成：乙烯-醋酸乙烯共聚乳液0.5%～1.0%，水性聚氨酯0.5%～1.0%，抗霉菌注剂0.1～0.3%，余量为水。

本发明的另一目的在于提供一种发光绳制备方法，包括聚氨酯透明保护层的热固步骤，具体为：

A、制备浸液，称取所述乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、水性聚氨酯和抗霉菌注剂搅拌均匀后一起放入冷水中浸泡，制得浸液；

B、浸泡绳索，将所述包裹有绳芯和导光光纤的绳皮完全浸泡在步骤A所述的浸液中，待充分吸收包覆浸液后取出；

C、热固成型，将完全浸泡后的绳索用精烫烘干机先100℃～120℃烘干3min～5min，再150℃～200℃温度焙烘5min～8min，使浸液在绳索表面形成一层透明的保护膜。

优选地，所述聚氨酯透明保护层由按重量百分比的以下组分经搅拌均匀并包覆绳皮热固而成：乙烯-醋酸乙烯共聚乳液0.5%，水性聚氨酯0.5%，抗霉菌注剂0.1%，余量为水。

本发明的迪尼玛(Dyneema)是一种凝胶工艺的超高分子量聚乙烯纤维，是比重轻，强度高的高性能纤维。它能以最小的重量提供最大的强度，以重量计，它的强度比优质钢材高15倍之多，是强度最高的纤维。如以相同直径计，其强度可比优质钢丝绳高1.5倍之多，而其重量仅有钢丝绳的1/7。该纤维不仅有高模量，而且柔软，有较长的挠曲寿命，能漂浮于水面上，还具有极好的耐磨损、耐海水腐蚀、耐紫外线、耐酸碱、耐气候温差以及使用寿命长的优点。

本发明的凯夫拉（Kevlar）是美国杜邦公司研制的一种芳纶纤维材料产品的品牌名，材料原名叫“聚对苯二甲酰对苯二胺”，化学式的重复单位为-[-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-]- 接在苯环上的醯胺基团为对位结构，是属于一种液态结晶性棒状分子，它具有非常好的热稳定性，抗火性，抗化学性，绝缘性，以及高强度及模数。将凯夫拉的物性与其它纤维相比，可以发现，凯夫拉纤维强度是石棉的2 到11 倍，是高强度石墨的1.6倍，是玻璃纤维的3，是相同重量下钢纤维的5 倍。而且凯夫拉的密度非常低，只有石棉密度的一半。但是凯夫拉纤维却拥有很高的破裂延伸度。凯夫拉大热试验中非常稳定，直至600℃才有明显的重量丧失，热稳定性优异。具有高含量的凯夫拉试片，表现出比半金属片低的侵蚀性，耐腐蚀性好。此外，凯夫拉纤维有超强的耐磨性，凯夫拉纤维开松良好的状态下，具有非常低的磨耗性。

凯夫拉纤维特性：1、永久的耐热阻燃性，极限氧指数L0I大于28；2、永久的抗静电性；3、永久的耐酸碱和有机溶剂的侵蚀；4、高强度、高耐磨、高抗撕裂性；5、遇火无熔滴产生，不产生有毒气体；6、火烧布面时布面增厚，增强密封性，不破裂。

本发明的有益效果：本发明的导光光纤接受内部自带的发光组件所发出的光源而经绳皮向外发光，蓄光纱接受导光光纤的光能和/或外部光源的光能后储蓄并在黑暗中自主发光，反光丝接受外部光源和/或导光光纤的光照或蓄光纱发射出的光照而向外发光，如此结合光致被动发光以及主动发光作为本发明的发光系统，且导光光纤、蓄光纱和反光丝之间相互协同增强，大大增强本发明的发光效果，起到很好的安全警示作用且节能。另外，由于本发明的绳芯优选由迪尼玛纤维丝编织而成，使得本发明产品强度高且柔软，还具有极好的耐磨损、耐海水腐蚀、耐紫外线、耐酸碱、耐气候温差以及使用寿命长的优点；本发明的绳皮还包括凯夫拉纤维和尼龙纱使得本发明产品具有很好的耐热阻燃性、耐磨抗撕裂、柔软耐光、具有很高的抗拉伸抗冲击强度，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明实施例一结构示意图。

图2为本发明实施例二结构示意图。

图3为本发明发光组件与导光光纤结构示意图。

附图标记说明：

10、导光光纤；20、绳芯；30、绳皮；40、发光组件；41、发光体；42、电池组；50、聚氨酯透明保护层；60、双面热固粘胶网。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例一：

如图1、3所示，本实施例提供一种发光绳，包括绳芯20、包裹在绳芯20外的绳皮30、发光组件40及导光光纤10，所述绳芯20编织包覆在导光光纤10外，所述导光光纤10的断面形状呈圆形。所述绳芯20由高强纤维丝编织而成，优选由迪尼玛纤维丝编织而成。

在本实施例中，所述绳皮30由凯夫拉纤维、尼龙纱、蓄光纱和反光丝复合交叉编织而成，所述绳皮30与绳芯20之间通过双面热固粘胶网60固接，导光光纤10所发车的光线能够从双面热固粘胶网60的孔隙中透出，且增强绳皮30与绳芯20之间的连接强度，避免脱层。所述绳皮30由一股由尼龙纱加捻而成的尼龙股、一股由蓄光纱加捻而成的蓄光纱股、一股由反光丝加捻而成的反光丝股以及十三股的分别由凯夫拉纤维加捻而成的凯夫拉绳股交叉混编而成，交叉编织后所述绳皮30的拉力强度≥6000N。其中每股凯夫拉绳股的粗度为1500D，捻向为S型，单股拉力强度≥500N；所述尼龙股、蓄光纱股和反光丝股采用S捻并捻，各股拉力强度≥200N，尼龙股的粗度为840D，蓄光纱股的粗度为600D，三股并捻后粗度为1500D。

本实施例的蓄光纱可以吸收由导光光纤10发出的光能和反光丝反射的光能，大大提升蓄光纱的蓄能效能，保证蓄光纱的蓄光充分，然后当处在黑暗环境下能够主动发光，延长发光时长。本实施例的反光丝可以接收来自导光光纤10发出的光照以及外部自然光或人造光的光照而向外反射，增强发光效果，并可在电池不工作导光光纤10不发光情况下起发光作用。

在本实施例中，所述发光组件40包括电池盒及设置在电池盒内的发光体41、电池组42、线路板和控制开关，所述电池组42、线路板、控制开关与发光体41连接构成照明回路，所述发光体41与导光光纤10一端相对布置并为导光光纤10提供光源。所述控制开关为外露在电池盒外的机械开关或内置在电池盒内的触发开关（如振动开关或声控开关等）。

实施例二：

如图2-3所示，本实施例提供一种发光绳，在上述技术方案的基础上进一步改进：所述绳皮30外还包覆有聚氨酯透明保护层50，通过该聚氨酯透明保护层50给予绳皮30和绳芯20良好的防护防霉作用，同时赋予本发明产品优异的柔韧性，增强绳皮30各股之间的结构稳定性，在受力情况下绳皮30某处被割后不会松散，保持对绳芯20的良好包裹，耐酸碱、抗老化，并具有良好的回弹性和抗张力作用，减小对导光光纤10的震动破坏。

在本实施例中，所述聚氨酯透明保护层50由按重量百分比的以下组分经搅拌均匀并包覆绳皮30热固而成：乙烯-醋酸乙烯共聚乳液0.5%～1.0%，水性聚氨酯0.5%～1.0%，抗霉菌注剂0.1～0.3%，余量为水。

作为一种最优选的聚氨酯透明保护层50的配方为：所述聚氨酯透明保护层50由按重量百分比的以下组分经搅拌均匀并包覆绳皮30热固而成：乙烯-醋酸乙烯共聚乳液0.5%，水性聚氨酯0.5%，抗霉菌注剂0.1%，余量为水。

本实施例还提供一种发光绳制备方法，包括聚氨酯透明保护层50的热固步骤，具体为：A、制备浸液，称取所述乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、水性聚氨酯和抗霉菌注剂（如活性异噻唑酮类化物）搅拌均匀后一起放入冷水中浸泡，制得浸液；B、浸泡绳索，将所述包裹有绳芯20和导光光纤10的绳皮30完全浸泡在步骤A所述的浸液中，待充分吸收包覆浸液后取出；C、热固成型，将完全浸泡后的绳索用精烫烘干机先100℃～120℃烘干3min～5min，再150℃～200℃温度焙烘5min～8min，使浸液在绳索表面形成一层聚氨酯透明保护层50。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种发光绳，包括绳芯及包裹在绳芯外的绳皮，其特征在于，该发光绳还包括发光组件及导光光纤，所述绳芯编织包覆在导光光纤外，所述发光组件包括与导光光纤一端相对布置并为导光光纤提供光源的发光体；所述绳皮由凯夫拉纤维、尼龙纱、蓄光纱和反光丝复合交叉编织而成，所述绳皮与绳芯之间通过双面热固粘胶网固接。

2.根据权利要求1所述的发光绳，其特征在于，所述绳芯由高强纤维丝编织而成。

3.根据权利要求2所述的发光绳，其特征在于，所述绳芯由迪尼玛纤维丝编织而成。

4.根据权利要求1所述的发光绳，其特征在于，所述导光光纤的断面形状呈圆形。

5.根据权利要求1所述的发光绳，其特征在于，所述发光组件还包括电池盒及设置在电池盒内的电池组、线路板和控制开关，所述电池组、线路板、控制开关与发光体连接构成照明回路。

6.根据权利要求5所述的发光绳，其特征在于，所述控制开关为外露在电池盒外的机械开关或内置在电池盒内的触发开关。

7.根据权利要求1所述的发光绳，其特征在于，所述绳皮由一股由尼龙纱加捻而成的尼龙股、一股由蓄光纱加捻而成的蓄光纱股、一股由反光丝加捻而成的反光丝股以及十三股的由凯夫拉纤维加捻而成的凯夫拉绳股交叉混编而成，交叉混编后所述绳皮的拉力强度≥6000N；其中每股凯夫拉绳股的粗度为1500D，捻向为S型，单股拉力强度≥500N；所述尼龙股、蓄光纱股和反光丝股采用S捻并捻，各股拉力强度≥200N，尼龙股的粗度为840D，蓄光纱股的粗度为600D，三股并捻后粗度为1500D。

8.根据权利要求1至7任一项所述的发光绳，其特征在于，所述绳皮外还包覆有聚氨酯透明保护层，所述聚氨酯透明保护层由按重量百分比的以下组分经搅拌均匀并包覆绳皮热固而成：乙烯-醋酸乙烯共聚乳液0.5%～1.0%，水性聚氨酯0.5%～1.0%，抗霉菌注剂0.1～0.3%，余量为水。

9.一种根据权利要求8所述的发光绳制备方法，其特征在于，包括聚氨酯透明保护层的热固步骤，具体为：

C、热固成型，将完全浸泡后的绳索用精烫烘干机先100℃～120℃烘干3min～5min，再150℃～200℃温度焙烘5min～8min，使浸液在绳索表面形成一层聚氨酯透明保护层。

10.根据权利要求9所述的发光绳制备方法，其特征在于，所述聚氨酯透明保护层由按重量百分比的以下组分经搅拌均匀并包覆绳皮热固而成：乙烯-醋酸乙烯共聚乳液0.5%，水性聚氨酯0.5%，抗霉菌注剂0.1%，余量为水。