CN109195898A - 具有环状编织链节的链条 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种链条,其包含多个互连链节,其中至少一个链节包含编织芯,所述编织芯包含第一初级股线,所述第一初级股线包含聚合物细长元件,其中所述聚合物细长元件的韧度为至少1.0N/tex,其中所述编织芯由所述初级股线的至少2个连续的匝编织而成。本发明还涉及一种适合作为所述链条的链节的编织环形元件。本发明还涉及一种链条,其中所述链条具有以N/tex计的韧度(Ten)和以MTex计的包含聚合物细长元件的链节的2个支柱的组合纤度(T),其中Ten≥0.50*T‑0.05

Description

具有环状编织链节的链条
本发明涉及包含多个链节的链条,至少一个链节包含承重芯,所述承重芯包含第一初级股线,所述第一初级股线包含聚合物细长元件,其中所述聚合物细长元件的韧度为至少1N/tex。本发明还涉及适合作为本发明链条的承重芯的环形元件。
期望链条能够在所有类型的境况和环境条件下传力,通常持续长时间,而该链条并未受到任何诸如断裂、起毛、切割、疲劳、老化、腐蚀、损害等方式的影响。其它要求也很重要。在上述的操作中使用时,链条主要遭受磨损和撕裂情况,这些情况可能会导致链条大量磨损。因此链条应当耐用。链条不仅应当坚固耐用,同时还应尽可能的轻,以免不当地提高操作期间的健康风险或降低有效载荷,这一要求对于较重、较坚固的链条甚至更加重要。
从WO2008/089798中已知一种具有低最大断裂载荷的链条,其包含多个含有聚合物细长元件的互连链节。WO2008/089798公开了包含超高分子量复丝纱线的接合链节的链条。链节被构造成多匝纱线或多匝包含纱线的带(straps)。WO2008/089798中所述的链具有良好的韧性和耐磨损性质。然而,WO2013186206在其对比实验中发现,具有这种构造的高最大断裂载荷链节遭受显著的效能损失。因此,WO2013186206描述了与WO2008/089798的链节相比具有提高的效能的链节。WO2013186206通过环形元件提供了效能改善,所述环状元件包含条带(strip),所述条带围绕其自身缠绕,同时包含180°扭曲,从而形成所谓的Moebius环。因此,所述环形元件的效能得到改善,但作者没有提到其中描述的包含所述链节的链环的强度。此外,EP 1 587 752描述了由承重芯组成的圆形吊索,所述承重芯包含至少两匝的承重绳,所述承重绳的末端被拼接。
本发明的目标是提供一种链条,其能够非常好地传力,并且与现有技术中已知的链条相比,显示出所采用的聚合物细长元件的效能得到改善,也称为强度保留。
根据本发明,该目标通过包含多个互连链节的链条得以实现,其中至少一个链节包含编织芯,所述编织芯包含含有聚合物细长元件的第一初级股线,其中所述聚合物细长元件的韧度为至少1.0N/tex,其特征在于:所述编织芯包含至少2匝连续的所述第一初级股线。
根据本发明的链条显示出意想不到的提高的效能,这是因为链条保留了更多的所包含的细长元件的韧度,对于高最大断裂负载链条尤为如此。此外,本发明的链条相对于现有技术保持或甚至增强了其耐久性,并且具有显著改善的损伤容限,这是因为一些初级股线可以在链条不断裂的情况下破裂。而且,根据本发明的编织链节可以制成这样:链节厚度与链节长度的比值大于现有技术绳索构造的捻制链节的所述比值。另外,在生产中几乎没有向上的尺寸限制,因此根据本发明可以产生具有大尺寸的坚固的链条和链节。此外,由根据现有技术的纱线制成的链条(例如,如WO2008/089798中所公开)包含沿负载方向布置的纱线的所有纤维,而根据本发明的链条中的编织链节中的纤维可以不是全部布置在负载方向上,即纤维不超过大部分他们的长度。而且,本发明的链节的芯可以包含与负载方向成一角度布置的纤维。因此,根据本发明的链条的强度(即韧度)出乎意料地远远高于根据现有技术的链条的强度(即韧度),这是因为对于包含未沿负载方向布置的纤维的链条,本领域技术人员会预期获得具有较低强度的链条。
优选地,本发明链条的静态强度为至少10KN,更优选至少50KN,甚至更优选至少100KN,还甚至更优选至少300KN或至少500KN,还甚至更优选至少1000KN,还甚至更优选至少10000KN,还甚至更优选至少50000KN,还甚至更优选至少100000KN,还甚至更优选至少150000KN,还甚至更优选至少500000KN,最优选至少106KN。“静态链条强度”在本文中被理解为链条经受静载荷时链条的强度。
链条结构可以是本领域已知的任何结构。根据本发明的链条的特征在于:链条包含互连的链节。这种链条容易根据需要定制。例如,通过添加或移除链节,容易调整链条的长度。例如,通过以下方式实施添加链节:穿过现有链节的开口编织若干圈初级股线,并任选地通过紧固初级股线的端部来固定新制成的链节。侧链条也可以容易地以类似方式添加到(主)链条上。根据本发明链条的这个实施方式还具有改善的强度,因为链节是环状的,因而不会具有许多切口端。
链节也可以通过本领域已知的所有方式互连。优选地,互连的链节通过交织互连。在另一实施方式中,根据本发明的链条的特征在于:链条通过连接装置(优选是环状的连接装置)互连。在这种实施方式中,连接装置优选包含UHMWPE细长元件。它们可以通过任何适当的方式附接到连接装置上,但优选通过缝合连接。在优选的实施方式中,环状连接装置可以具有不同的形状,例如圆形、椭圆形、三角形或矩形,并且可以由任何适当的材料(包括金属)制成。
细长元件优选是纤维、纱线,尤其是复丝纱线。“纤维”在本文中被理解为细长体,其长度尺寸远大于横向尺寸宽度和厚度。因此,术语“纤维”包含长丝、丛束(bundle)、丝带(ribbon)、条带、宽带(band)、带材(tape)以及其它具有规则或不规则横截面的类似物。纤维可具有连续长度(在本领域中被称为长丝)或不连续长度(在本领域中被称为定长纤维)。定长纤维通常通过剪切或拉断长丝而获得。用于本发明目的的纱线是含有许多纤维的细长元件。用于本发明目的的复丝纱线是含有许多长丝的细长元件。
业已发现本发明链条的机械性能(特别是其强度)可以通过如下改善:使用前将链条或每个链节在低于聚合物熔点的温度下进行预拉伸。对于聚乙烯细长元件,链条或链节的预拉伸在80-140℃之间进行,更优选在90-130℃之间进行。
在一个实施方式中,将本发明的链节的芯或链条在低于聚合物的熔融温度Tm的温度下通过施加为芯或链条的断裂载荷的至少5%、更优选至少10%、最优选至少15%的静态载荷足够长的时间来进行预拉伸,从而使芯的永久变形介于2-20%之间,更优选介于5-10%之间。永久变形在本文中被理解为编织芯在基本上无载荷时不会恢复的变形程度。
在另一个实施方式中,使本发明的链条经受多个载荷循环。优选地,循环次数在2-25之间、更优选在5-15之间、最优选在8-12之间,其中所施加的最大载荷低于链条断裂载荷的45%,更优选低于链条断裂载荷的35%,最优选低于链条断裂载荷的25%。还可以在载荷循环期间对链条进行卸载。然而,在优选的方法中,所施加的最小载荷为至少1%。
在本发明的上下文中,“多个链节”是指至少2个如上所述互连的链节。通常,对于链条而言,多个是至少3个、优选至少4个、最优选至少5个互连的链节。链节数目增加的链条增强了其应用的通用性。
根据本发明的链条的至少一个链节包含编织芯,所述编织芯包含第一初级股线的至少2个连续的匝,而编织芯优选地包含所述第一初级股线的另外的连续的匝。编织芯还可包含单匝或多匝另外的(第二、第三等)初级股线。在本发明的上下文中,“匝”被理解为初级股线的长度在链节的编织芯内成环或完成旋转,所述初级股线是编织芯或甚至初级股线的构成部分并且任选的另外的初级股线形成芯的编织构造。在这种情况下,匝可以是环或旋转的同义词。“连续的匝”被理解为:在第一匝完成之后,所述长度的初级股线直接接合在编织芯内的第二匝中。因此,本发明的链条的一个或多个编织芯具有包含源自相同或不同初级股线的一些初级股线横截面的横截面。在优选的实施方式中,编织芯的横截面基本上由源自相同或不同初级股线的初级股线横截面组成。优选地,编织芯的横截面等同于第一初级股线的至少3个、优选至少4个、更优选至少6个横截面。因此,在一个优选的实施方式中,编织芯包含第一初级股线的至少3个、优选至少4个,更优选至少6个连续的匝。编织芯中存在增加数目的第一初级股线的连续的匝提高了编织芯和链条的损伤容限。编织芯包含的特定初级股线的连续匝越多,则编织芯越稳固且耐损坏。通过增加编织芯中的初级股线的连续匝的数目,链节和链条的耐滑动性得到改善。每个链节内所有连续匝的这种编织性质每一匝都会显著降低股线的两个剩余端的端连接处的残余载荷。这意味着,不需要股线的两端的拼接、缝合、胶合、焊接或打结的端部连接来防止滑动,因为整个链节本身形成整个拼接,但仍然可以应用所述端部连接来根本防止任何滑动。编织芯构造中相同初级股线的匝数没有上限,但是大数目会增加编织芯的复杂程度并使制造更加昂贵。优选地,编织芯中相同初级股线的匝数为至多24,更优选至多18,最优选至多12。
根据本发明的链条的至少一个编织芯可包含一种或多种另外的初级股线,每种另外的初级股线在编织芯中形成单匝或多个连续的匝。在减少的制造工作量的情况下,所述另外的初级股线允许提高的设计灵活性。优选地,编织芯中另外的初级股线的数目为至多11,更优选至多5,而更优选地,编织芯中初级股线(包括第一初级股线)的总数为1、2、3、4或6。已经确定,所述优选数目的初级股线表示本发明链条的制造优点和损伤容限之间的良好折衷。
在一个优选的实施方式中,编织芯包含一种或多种另外的初级股线,其中所述编织芯包含所述一种或多种另外的初级股线中的每一种的至少2个连续的匝,优选所述一种或多种另外的初级股线中的每一种的至少3个连续的匝,更优选至少4个连续的匝,最优选至少6个连续的匝。因此,在所述优选实施方式中,本发明链条的编织芯可包含总共2、3、4或6种不同的初级股线,其中至少2种、优选所有所述初级股线形成编织芯构造的至少2匝,优选至少3匝,更优选至少4匝,最优选至少6个连续的匝。
增加每种不同初级股线的匝数会提供编织芯中存在的初级股线的总匝数。在一个优选的实施方式中,编织芯中初级股线匝数的总数与编织芯中初级股线的数目的比值为至少2,优选至少3,更优选至少4,最优选至少6。所述比值越高,则根据本发明的链条的损伤容限越大。
在一个优选的实施方式中,第一初级股线包含第一聚合物细长元件,并且一种或多种另外的初级股线包含一种或多种另外的聚合物细长元件,其中第一细长元件和一种或多种另外的细长元件的聚合物是相同类型的,优选地,第一初级股线和一种或多种另外的初级股线包含相同类型的聚合物纤维,甚至更优选地,第一初级股线和一种或多种另外的初级股线包含相同类型的聚合物纱线。
在一个替代性优选实施方式中,第一初级股线包含第一聚合物细长元件,并且一种或多种另外的初级股线包含一种或多种另外的细长元件,其中一种或多种另外的细长元件中的至少一种与第一聚合物细长元件不同,优选地,所述一种或多种另外的细长元件中的至少一种与第一聚合物细长元件的不同之处在于选自由材料、韧度、纱线纤度、长丝纤度或蠕变速率组成的列表中的至少一种性质。
根据本发明的链条的链节的芯是编织的并且可以具有本领域技术人员已知的任何编织结构,例如在Handbook of fibre rope technology(McKenna,Hearle和O’Hear编,Woodhead Publishing Ltd,ISBN 1 85573606 3)的第3章中关于编织绳所公开的编织结构。这种结构可以例如是斜纹或平纹组织样式的单一编织物,平纹或中空的双编织物(也称为实心编织物或编织物上的编织物),这取决于链条应具有的性质。在本发明的上下文中,由初级股线编织而成的芯也被称为编织芯。
本领域已知的编织绳由多个彼此交织的不同的初级股线组成,从而形成绳的编织构造。由这种编织绳制成的吊索或环形物品也是公知的,其中一定长度的编织绳通过例如打结或拼接连接所述长度的编织绳的两个端部而形成为吊索。与本发明的链条的链节的编织芯相比,这种拼接的编织绳包含多根初级股线,基本上等于原始绳中存在的初级股线的数目,其中拼接(绳端部重叠的部分)长度约为绳直径的15至20倍。特别地,对于链节,这种拼接过长且过厚,对于大直径绳和/或小链节更是如此。虽然根据本发明的编织芯可具有类似于上文所述的编织吊索的外观,但不存在其直径15-20倍的纤度加倍。
根据本发明的链条的链节的编织芯可具有这样的构造,其中编织周期,也称为与绳的直径(D)相关的节距或节距长度(L),不是特别关键;合适的编织周期为3-30L/D比值。较高的编织周期导致较松散的编织芯,其具有较高的强度效能,但不太稳固且损伤容限较小。编织周期太低会使编织芯的韧性降低太多。因此,优选地,编织周期为约5-20L/D比值,更优选6-15L/D比值。
根据本发明的链条的链节的编织芯可具有在宽范围内变化的直径(D)。较小直径的芯,例如在约1-10mm的范围内,通常被用作用于在运输期间固定货物的链条。大直径或重型链条通常具有至少10mm的直径。在具有椭圆形横截面的编织芯的情况下,以等效直径限定圆形芯的尺寸更为准确;等效直径是与非圆形编织芯具有相同的单位长度质量的圆形芯的直径。然而,编织芯的直径通常是用于测量其尺寸的不确定参数,这归因于由初级股线限定的编织芯的不规则边界。更简明的尺寸参数是编织物的线性密度,也称为纤度;其是每单位长度的质量。纤度可以以kg/m表示,但通常使用纺织单位旦尼尔(g/9000m)或dTex(g/10000m)。对于大直径芯,使用单位MTex,等同于kg/m。根据式D≈(4*t/(π*10*ρ*ν))0.5使直径和纤度相互关联,其中t是纤度(以dTex计),D是平均直径(以mm计),ρ是长丝的密度(以kg/m3计),ν是堆积因子(通常在约0.7和0.9之间)。然而,在绳行业中仍然习惯于以直径值表示绳的尺寸或者对于非圆形横截面以横截面表面积表示绳的尺寸。根据本发明的链条优选具有至少一个横截面为5mm2至5dm2、优选10mm2至3dm2、更优选50mm2至100cm2的编织芯。优选地,根据本发明的链条是高载荷链条,其等效直径为至少10mm,更优选至少15mm、20mm、25mm,或甚至至少30mm,因为编织芯越大,本发明的优点约明显。
发明人发现,通过本文所述的编织芯构造,已经提供了具有优于迄今已知的合成链条的韧性的链节和特别地链条。因此,本发明的一个实施方式涉及适合用作本发明的链节的编织芯的编织环形元件,其中所述编织环形元件包含至少2匝第一初级股线,所述第一初级股线包含聚合物细长元件,其中所述聚合物细长元件的韧度为至少1.0N/tex。这种环形制品也可被称为编织吊索或编织环状制品,并且可以通过本文进一步公开的任何优选实施方式来表征。
包含聚合物细长元件的具有直径、横截面表面积或纤度的编织芯可以提供具有高强度的链条和链节。因此,本发明的一个实施方式是根据本发明的链条,其中所述链条的韧度为至少0.50N/tex,优选所述链条的韧度为至少0.55N/tex,更优选至少0.60N/tex,甚至更优选0.65N/tex,最优选至少0.70N/tex。在本发明的另一实施方式中,编织环形元件的韧度为至少0.90N/tex,优选至少1.10N/tex,更优选至少1.20N/tex,最优选至少1.30N/tex。在本文中,链条和芯的韧度被表示为最大断裂载荷除以编织芯的2个支柱的纤度之和。
发明人还观察到:根据本发明的链条具有比迄今已知更高的基础聚合物细长元件的韧度保留(也称为链条效能),其中链条效能被表示为纱线韧度与链条韧度之间的比值。对于具有非常高强度和高纤度的链条,尤其观察到这种效果。因此,本发明的一个实施方式涉及合成链条、优选非热定型合成链条,其包含多个互连链节,其中至少一个链节包含聚合物细长元件,其中所述聚合物细长元件的韧度为至少1.0N/tex,其中所述链条具有以N/tex计的韧度(Ten)和以MTex[kg/m]计的包含聚合物细长元件的链节的2个支柱的纤度之和(T),其中Ten≥f*T-0.05,其中f为0.50,优选0.55,更优选0.60。本领域技术人员已知f的单位使得式的右侧(即f*T-0.05)的整体单位也等于N/tex。这意味着根据本发明的链条可能不太需要或甚至不需要进一步增加韧性的处理(例如热定形)。优选地,该实施方式的链条的断裂强度为至少100KN、更优选至少500KN、最优选至少1MN。
在一个优选的实施方式中,编织芯包含一根或多根初级股线,其端部通过至少一个紧固装置连接。虽然该构造固有地防止初级股线的移位和滑动,但观察到,固定装置的使用进一步改善了编织芯的稳定性。在本发明的上下文中,固定装置的实例有空气缠结、拼接、缝线、胶水、结绳、螺栓连接、热封、铆接等。
在一个优选的实施方式中,一根或多根初级股线的端部通过至少一个紧固装置彼此连接。这种构造可通过如下来实现,例如调节初级股线的长度以使初级股线的两端重叠并且在所述重叠位置应用空气缠结、拼接、缝线、胶水、结绳、螺栓连接、热封、铆接等。已观察到,根据该实施方式的构造导致编织芯的效能被优化。在本发明的上下文中,“彼此连接”意味着同一初级股线的两端彼此连接,以及不同初级股线的两端彼此连接。两种替代方案都具有稳定芯的编织结构的相同优点。
在本发明的另一优选实施方式中,根据本发明的链条的至少一个链节的编织芯中的第一初级股线和/或任何另外的初级股线的至少一个端部、优选两个端部被埋在编织构造的中心内。端部在编织构造内部的这种优选项独立于通过端部紧固装置单独或彼此连接。如果初级股线的总匝数为至少8、优选至少12,则编织芯实质上提供埋藏选项。
任选地,至少一个链节、优选所有链节还包含罩,其中至少一个初级股线或至少一个编织芯、优选所有初级股线或所有编织芯,可以被罩覆盖。防护罩可以具有本领域已知的任何构造,并且可以包含如上所述的细长元件。这种护套例如从US 4,779,411中已知。如果使用防护罩,则在确定链节和/或其编织芯的纤度时,不应考虑防护罩的厚度。
优选地,根据本发明的链条的至少一个编织芯包含聚合物细长元件,所述聚合物细长元件至少部分涂布有热固性或热塑性聚合物。可以使用能够与细长元件形成合适复合物的任何热固性或热塑性聚合物,而硅酮树脂和塑性体分别是优选的热固性聚合物和热塑性聚合物。根据该实施方式的链条具有这样的链节,当链条被拉伸时,所述链节变形程度较小。当诸如钩子之类的物体必须连接到链条上时,尤其是当链条负载时,这是有利的。例如,涂层还提供了在动态加载条件下进一步防止损伤发展的保护,并且限制了长期使用期间性能的劣化。
本发明的链节的编织芯的第一初级股线和任选的一种或多种另外的初级股线可具有各种构造,包括加捻的或捻制的股线、编织股线、平行纱线束或织造股线。各种构造,特别是编织股线或捻制股线,可以包含子股线,子股线又可以是平行纱线或加捻纱线的丛束。初级股线的性质基本上取决于链条的性质和用途。对于重型链条,编织的或加捻的绳作为初级股线是优选的,从而提供具有增强的稳固性的编织芯。
对于包含至少一种编织的或捻制的初级股线的编织芯,本发明的特定实施方式为:至少一种编织的或捻制的初级股线的至少2个末端用拼接连接在一起。可以使用的拼接对于技术人员来说是公知的。对于初级股线的总匝数为至多12、优选初级股线的总匝数为至多8的编织芯,该实施方式是特别优选的。观察到:在初级股线的总匝数较低时,编织芯的稳定性增加并且初级股线的滑动减少尤其明显。
在本发明的另一个优选实施方式中,链节包含编织芯,其中至少第一初级股线是捻制的绳,其具有优选3、4、6或6+1个子股线,在捻制的初级股线的端部之间具有折叠的拼接,优点是连接处的滑动非常少。
本发明链条的链节的编织芯的第一初级股线包含韧度至少为1.0N/tex的聚合物细长元件。所述聚合物细长元件可以是任何高性能纤维材料的细长元件、优选纱线,如聚酯、聚酰胺、芳族聚酰胺(芳纶)、聚(对亚苯基-2,6-苯并二恶唑)或聚乙烯纱线。优选地,细长元件是高模量聚乙烯(HMPE)纱线。HMPE纱线包含高分子量线性聚乙烯的高度拉伸纤维。高分子量(或摩尔质量)在本文中是指重均分子量为至少400000g/mol。线性聚乙烯在本文中是指每100个C原子具有少于1个侧链、优选每300个C原子具有少于1个侧链的聚乙烯,侧链或支链通常含有多于10个C原子。聚乙烯还可含有至多5摩尔%的一种或多种可与其共聚的其它烯烃,例如丙烯、丁烯、己烯、4-甲基戊烯、辛烯。
在一个更优选的实施方式中,第一初级股线的细长元件所选择的聚合物材料是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。在本发明的上下文中,UHMWPE的特性粘度(IV)优选为3-40dl/g,更优选为8-30dl/g。UHMWPE纱线优选根据许多出版物中描述的凝胶纺丝工艺制造,所述出版物包括例如WO2005066401、WO2012139934。所述工艺基本上包括:制备高特性粘度的聚乙烯溶液,在高于溶解温度的温度下将所述溶液纺丝成溶液长丝,将所述溶液长丝冷却至低于胶凝温度以形成含溶剂的凝胶长丝,并在至少部分除去溶剂之前、期间或之后拉伸长丝。
包含HMPE纤维的编织芯的优点包括高耐磨性,在弯曲载荷下的良好抗疲劳性,低伸长率,从而导致更容易定位,优异的耐化学性和抗紫外线性以及高耐切割性。
第一初级股线的细长元件、优选纱线具有高强度,有时也称为高模量。在本发明的上下文中,细长元件的韧度至少为1.0N/tex,优选至少1.2N/tex,更优选至少1.5N/tex,甚至更优选至少2.0N/tex,还更优选至少2.2N/tex,最优选至少2.5N/tex。当聚合物细长元件是UHMWPE纱线时,所述UHMWPE纱线的韧度优选为至少1.8N/tex,更优选至少2.5N/tex,最优选至少3.5N/tex。优选地,聚合物细长元件的模量为至少30N/tex,更优选至少50N/tex,最优选至少60N/tex。优选地,UHMWPE纱线的抗张模量为至少50N/tex,更优选至少80N/tex,最优选至少100N/tex。
一种或多种另外的初级股线的细长元件可以单独地选自包含有机或无机纤维的细长元件。适用于产生细长元件、特别是纤维的无机材料的实例包括钢、玻璃和碳。适用于产生细长元件、特别是纤维的有机合成材料的实例包括聚烯烃,例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE);聚酰胺和聚芳酰胺,例如,聚(对苯二甲酰对苯二胺)(被称为);聚(四氟乙烯)(PTFE);聚(对苯撑-2,6-苯并双噁唑)(PBO)(被称为);液晶聚合物,例如对羟基苯甲酸和对羟基萘酸的共聚物(例如);聚{2,6-二咪唑-[4,5b-4’,5’e]亚吡啶基-1,4(2,5-二羟基)亚苯基}(被称为M5);聚(己二酰己二胺)(被称为尼龙6,6),聚(6-氨基己酸)(被称为尼龙6);聚酯,例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯),聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和聚(1,4-亚环己基二亚甲基对苯二甲酸酯);以及聚乙烯醇和聚丙烯腈。此外,由上述材料制成的细长元件、优选纱线的组合可用于制造股线。观察到:编织芯提供了具有显著较低滑动的根据本发明的链条,其特别适合于包含高强度纱线的绳。
测量方法
·在135℃下,根据ASTM-D1601/2004在萘烷中测量特性粘度(IV),其中溶解时间为16小时,使用2g/l DBPC溶液作为抗氧化剂,根据在不同浓度下测量到的粘度推算出零浓度下的粘度。IV和Mw之间有一些经验关系,但这种关系高度依赖于摩尔量分布。基于方程式Mw=5.37*104[IV]1.37(参见EP 0504954A1),IV=4.5dl/g等同于约422kg/mol的Mw
·按照ASTM D885M中的规定,使用标称隔距长度为500mm的纤维,50%/分钟的十字头速度和Fibre Grip D5618C型号的Instron2714夹子来测量细长元件的抗张性能(即韧度和模量)。用测量到的拉力除以纤度以计算强度,其中通过称重10米长的纤维来确定纤度;通过假设聚合物的自然密度(例如UHMWPE为0.97g/cm3)来计算GPa值。
·基于干燥样品,使用最大负载能力为15000KN、温度约为21℃且上升力速度为250KN/min的水平拉力试验机测量链条的断裂强度。使用D-钩环检测链条,钩环的直径为95mm(<1MTex)和220mm(>1MTex)。对于对比性链条,D-钩环被排列成垂直构型;对于实施例的链条,D-钩环被排列成平行构型。
·通过DSC在用铟和锡校准的功率补偿PerkinElmer DSC-7仪器上以10℃/min的加热速率测定聚合物的熔融温度(也称为熔点)。对于DSC-7仪器的校准(两点温度校准),使用约5mg铟和约5mg锡,两者均以至少两位小数称重。铟用于温度和热流校准;锡仅用于温度校准。
·通过将链条的断裂强度除以编织芯的2个支柱的纤度来计算链条的韧度。测量纤度时,忽略罩或涂层。
·通过将链节或链条的韧度除以一种或多种载重纱线的韧度来确定效能。
实施例和对比实验
对比实验
根据WO2013/186206中公开的实施例构造对比实验的链节,其中为了可比性,用DM20代替窄织物中的载重SK75,DM20是由荷兰DSMDyneema生产和供应的韧度为32.0cN/dtex的1760dtex纱线。对比例中使用的这种窄织物或条带的纤度为272800dtex,标称断裂强度为约39KN。
通过交织根据WO2013/186206中的对比实验产生的3个链节来构造对比实验1和2,3个链节中的每一个分别由8匝和12匝DM20窄织物组成,每个链节的每个窄织物的两端被缝在一起。表1中报告了2种链条的其他性质和最大断裂载荷(MBL)。
在对比实验3中,制备了根据文献WO2008/089798的实施例II的链条。该链条具有由DSM Dyneema生产和供应的16根SK75纱线(1760dtex)的4个接合环。该链条通过空气拼接固定。因此,每个环由16x1760dtex(28160dtex)的空气拼接复丝纱线丛束形成,纱线丛束的直径为约4mm,理论强度为9856N。表1中报告了链条的其他性质和最大断裂载荷(MBL)。
实施例
实施例1:
初级股线由总共12个子股线编织而成,每个子股线由7x15Dyneema DM201760dtex纱线组成,该纱线与针对比较例的窄织物提供的纱线相同。因此,初级股线是12x7x15x1760dtex(2217600dtex)的编织绳构造,直径约20mm,强度400KN。使用单一长度的约20m的所述初级股线通过从20m初级股线的端部开始并形成约3m长(1m直径)的环来构造第一链节。对于初级股线的剩余部分,沿着第一个圆形成总共11个另外的环,使得12个环形成由单个初级股线的这12个环编织而成的第一链节,其中编织物的节距为10。初级股线的两个自由端埋在编织链节构造内。编织链节的另一种描述是12-引线(lead)-4-绳圈(bight)编织物。由2个另外的20米长的初级股线通过类似于关于第一链节所述的方法形成第二链节和第三链节,不同之处在于:第一环和另外的环穿过第一链节的中心,因此形成由3个交织的链节组成的链条。使链条经受断裂载荷试验。初级股线(20毫米绳)断裂两次,而没有显示出劣化链节的显著滑动。即使初级股线断成3部分,链节仍保持其总强度。链条在其中一个链节的初级股线第三次断裂后失效。表1中报告了实施例1的链条的其他性质和最大断裂载荷(MBL)。
实施例2:
制备类似于实施例1的链条构造的链条构造,不同之处在于:编织的初级股线由12个子股线编织而成,每个子股线仅由4根Dyneema DM201760dtex纱线组成,从而产生84480dtex的编织绳构造,其直径为约5mm,强度为约20kN。从所述初级股线,制备了直径为约0.3m的编织链节,每个链节从约4m所述初级股线开始。表1中报告了链条的其它细节和MBL。
实施例3:
制备类似于实施例2的链条的链条,并通过用可作为(供应商为BorrealisGmbH)商购获得的极低密度聚乙烯塑性体的水性悬浮物浸渍而进一步涂布,然后在室温下干燥24小时,从而导致重量增加约20重量%。随后,将每个编织链节在2吨负荷(链条的MBL的约10%)和120℃下热定形7分钟。表1中提供了链条的细节和断裂性能。
表1:链条的最大断裂载荷和韧度
MF*纱线=复丝纱线(tex)。

Claims (15)

1.一种链条,其包含多个互连链节,其中至少一个链节包含编织芯,所述编织芯包含第一初级股线,所述第一初级股线包含聚合物细长元件,其中所述聚合物细长元件的韧度为至少1.0N/tex,其特征在于,所述编织芯包含所述第一初级股线的至少2个连续的匝。
2.权利要求1所述的链条,其中所述编织芯包含所述第一初级股线的至少3个、优选至少4个、更优选至少6个连续的匝。
3.权利要求1或2所述的链条,其中所述编织芯包含一种或多种另外的初级股线,其中所述编织芯包含所述一种或多种另外的初级股线中的每一种的至少2个连续的匝,优选所述一种或多种另外的初级股线中的每一种的至少3个连续的匝、优选至少4个连续的匝、更优选至少6个连续的匝。
4.权利要求3所述的链条,其中所述第一初级股线包含第一聚合物细长元件,并且所述一种或多种另外的初级股线包含一种或多种另外的聚合物细长元件,其中所述第一细长元件和所述一种或多种另外的细长元件的聚合物为相同类型,优选地所述第一初级股线和所述一种或多种另外的初级股线包含相同类型的聚合物纤维,甚至更优选地所述第一初级股线和所述一种或多种另外的初级股线包含相同类型的聚合物纱线。
5.权利要求4所述的链条,其中所述第一初级股线包含第一聚合物细长元件,并且所述一种或多种另外的初级股线包含一种或多种另外的细长元件,其中所述一种或多种另外的细长元件中的至少一种与所述第一聚合物细长元件不同,优选地,至少一种另外的细长元件与所述第一聚合物细长元件的不同之处在于选自由材料、韧度、纱线纤度、长丝纤度或蠕变速率组成的列表中的至少一种性质。
6.前述权利要求中任一项所述的链条,其中所述第一初级股线和/或另外的初级股线的聚合物细长元件的韧度为至少1.2N/tex,优选至少1.5N/tex,更优选至少2.0N/tex,甚至更优选至少2.2N/tex,最优选至少2.5N/tex。
7.前述权利要求中任一项所述的链条,其中所述第一初级股线和/或另外的初级股线是加捻的或捻制的股线、编织股线、平行纱线束或织造股线。
8.前述权利要求中任一项所述的链条,其包含至少一种编织的或捻制的初级股线,其中所述至少一种编织的或捻制的初级股线的至少2个末端用拼接连接在一起。
9.前述权利要求中任一项所述的链条,其中至少一个链节、优选地所有链节包含罩,其中至少一种初级股线或至少一种编织芯、优选地所有初级股线或所有编织芯覆盖有罩。
10.前述权利要求中任一项所述的链条,其中所述聚合物细长元件至少部分涂布有热固性或热塑性聚合物。
11.前述权利要求中任一项所述的链条,其中所述编织芯的横截面为5mm2至5dm2,优选为10mm2至3dm2,更优选为50mm2至100cm2
12.前述权利要求中任一项所述的链条,其中所述链条的韧度为至少0.50N/tex,优选地所述链条的韧度为至少0.55N/tex,更优选至少0.60N/tex,甚至更优选0.65N/tex,最优选至少0.70N/tex。
13.前述权利要求中任一项所述的链条,其中所述链条的静态强度为至少300KN,更优选至少1000KN。
14.一种链条,其包含多个互连链节,其中至少一个链节包含聚合物细长元件,其中所述聚合物细长元件的韧度为至少1.0N/tex,并且其中所述链条具有以N/tex计的韧度(Ten)和以MTex计的包含聚合物细长元件的链节的2个支柱的纤度之和(T),其中Ten≥f*T-0.05,其中f为0.50、优选0.55、更优选0.60。
15.一种适合于根据前述权利要求中任一项所述的编织芯的编织环形元件,所述编织芯包含至少2匝含有聚合物细长元件的第一初级股线,其中所述聚合物细长元件的韧度为至少1.0N/tex。
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