CN109610207A - 一种防静电矿用缆绳及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防静电矿用缆绳，包括内芯、除静电纤维和耐磨损纤维，除静电纤维和耐磨损纤维交错缠绕在内芯的外部，除静电纤维包括阻燃涤纶纤维和除静电金属丝，耐磨损纤维包括碳素盘根纤维和聚四氟乙烯纤维，本发明涉及缆绳技术领域。该防静电矿用缆绳及其加工方法，通过设置除静电金属丝、过渡金属丝和定向金属丝，可将静电从外层逐渐向内层传递，然后传递到矿井外，可达到去除静电的效果，且设置阻燃涤纶纤维可提高缆绳的防火性能，而设置碳素盘根纤维和聚四氟乙烯纤维，可提高缆绳的耐磨和耐腐蚀性能，设置芳纶纤维则可隔绝内外的热量，避免橡胶套熔断，且提高整体的抗拉强度，延长了缆绳的使用寿命和使用安全。

Description

一种防静电矿用缆绳及其加工方法

技术领域

本发明涉及技术领域，具体为一种防静电矿用缆绳及其加工方法。

背景技术

缆绳具备抗拉、抗冲击、耐磨损、柔韧轻软等性能，用于系结船舶的多股绳索。要求具备抗拉、抗冲击、耐磨损、柔韧轻软等性能。过去常用钢索、麻或棉绳；合成纤维出现以后，已大多用锦纶、丙纶、维纶、涤纶等制作。合成纤维缆绳除比重轻、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。如锦纶缆绳的强度和耐磨牢度超过麻、棉缆绳数倍，丙纶缆绳比重小于水，可浮于水面，操作方便安全。化纤缆绳按加工结构分为3股、多股拧绞缆绳和8股、多股编绞缆绳两类。3股缆绳一般直径为4-50毫米，8股缆绳一般直径为35-120毫米。化纤缆绳除用于船舶系缆外，还广泛用于交通运输、工业、矿山、体育和渔业等方面。根据特种用途需要，还可在缆芯内编入金属材料。

现有的矿井内需要使用到缆绳，对于煤矿内，因煤气的含量重，需要完全的隔绝静电，避免造成爆炸事件，但现有的缆绳在干燥或摩擦的情况下，很容易产生静电，而采用淋湿等方式取出静电的效果不理想，且现有的缆绳在长时间使用后会磨损腐蚀严重，使用寿命低，需要经常更换。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种防静电矿用缆绳及其加工方法，解决了现有的缆绳在干燥或摩擦的情况下，很容易产生静电，而采用淋湿等方式取出静电的效果不理想，且现有的缆绳在长时间使用后会磨损腐蚀严重，使用寿命低的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种防静电矿用缆绳，包括内芯、除静电纤维和耐磨损纤维，所述除静电纤维和耐磨损纤维交错缠绕在内芯的外部，所述除静电纤维包括阻燃涤纶纤维和除静电金属丝，所述耐磨损纤维包括碳素盘根纤维和聚四氟乙烯纤维，所述内芯包括橡胶套、抗拉芯和隔热纤维，所述橡胶套套设在抗拉芯的外部，所述隔热纤维包括芳纶纤维和过渡金属丝，且隔热纤维缠绕在橡胶套的表面，所述橡胶套的表面固定连接有定向金属丝。

优选的，所述阻燃涤纶纤维和除静电金属丝同向交错相互缠绕，且与除静电纤维和耐磨损纤维的绕向相反。

优选的，所述碳素盘根纤维和聚四氟乙烯纤维同向交错相互缠绕，且与除静电纤维和耐磨损纤维的绕向相反。

优选的，所述芳纶纤维和过渡金属丝同向交错相互缠绕，且与隔热纤维的绕向相反。

优选的，所述隔热纤维设置有两根，两个所述隔热纤维的绕向与除静电纤维和耐磨损纤维的绕向相反。

优选的，所述定向金属丝设置有多个，且均匀分布在橡胶套的表面。

优选的，所述抗拉芯由聚丙烯纤维填充而成。

本发明还公开了一种防静电矿用缆绳的加工方法，具体包括如下步骤：

步骤一、将氯丁橡胶熔融注塑成所需规格的橡胶套，成型后，将多根聚丙烯纤维拉直集束，然后塞入定制好的橡胶套中，然后可将多根定向金属丝拉直加热，将加热后的高温定向金属丝直接等距贴合在橡胶套的表面，利用高温使橡胶套表面溶解，使定向金属丝陷入橡胶套表面，并保持定向金属丝部分暴露在橡胶套外部；

步骤二、橡胶套部分完成后，将多根芳纶纤维自身正向缠绕，同时准备多根过渡金属丝自身正向缠绕，然后将芳纶纤维与过渡金属丝相互逆向缠绕在一起，即制成了隔热纤维，再将两根隔热纤维均正向缠绕在橡胶套外部，即制成了内芯；

步骤三、内芯制作好后，将多根阻燃涤纶纤维自身逆向缠绕，多根除静电金属丝自身逆向缠绕，然后将阻燃涤纶纤维与除静电金属丝相互正向缠绕生成除静电纤维；将多根碳素盘根纤维自身逆向缠绕，多根聚四氟乙烯纤维自身逆向缠绕，然后将碳素盘根纤维与聚四氟乙烯纤维相互正向缠绕生成耐磨损纤维，最后将除静电纤维与耐磨损纤维各取6根呈12股绳型缠绕在内芯的外部，即制成了缆绳。

（三）有益效果

本发明提供了一种防静电矿用缆绳及其加工方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：

（1）、该防静电矿用缆绳及其加工方法，通过将除静电纤维和耐磨损纤维交错缠绕在内芯的外部，除静电纤维包括阻燃涤纶纤维和除静电金属丝，耐磨损纤维包括碳素盘根纤维和聚四氟乙烯纤维，内芯包括橡胶套、抗拉芯和隔热纤维，橡胶套套设在抗拉芯的外部，隔热纤维包括芳纶纤维和过渡金属丝，且隔热纤维缠绕在橡胶套的表面，橡胶套的表面固定连接有定向金属丝，通过设置除静电金属丝、过渡金属丝和定向金属丝，可将静电从外层逐渐向内层传递，然后传递到矿井外，可达到去除静电的效果，且设置阻燃涤纶纤维可提高缆绳的防火性能，而设置碳素盘根纤维和聚四氟乙烯纤维，可提高缆绳的耐磨和耐腐蚀性能，设置芳纶纤维则可隔绝内外的热量，避免橡胶套熔断，且提高整体的抗拉强度，大大延长了缆绳的使用寿命和使用安全。

（2）、该防静电矿用缆绳及其加工方法，通过在阻燃涤纶纤维和除静电金属丝同向交错相互缠绕，且与除静电纤维和耐磨损纤维的绕向相反，碳素盘根纤维和聚四氟乙烯纤维同向交错相互缠绕，且与除静电纤维和耐磨损纤维的绕向相反，芳纶纤维和过渡金属丝同向交错相互缠绕，且与隔热纤维的绕向相反，隔热纤维设置有两根，两个隔热纤维的绕向与除静电纤维和耐磨损纤维的绕向相反，将各种纤维的缠绕方式设置为指定的相反绕向，在绕好后，利用回复的力可使各个纤维结构更加紧密，不会随意松散，且将一个大纤维由多种或多根小纤维缠绕而成，可提高抗拉强度，载体提高了整体性能。

（3）、该防静电矿用缆绳及其加工方法，通过在橡胶套套设在抗拉芯的外部，抗拉芯由聚丙烯纤维填充而成，将橡胶套与聚丙烯纤维自身作为缆绳的最里层，利用其自身的抗拉性能为缆绳提供了较强的抗拉强度，不易断折，且氯丁橡胶阻燃性较好，及时外层烧断，内层也可用于应急使用，安全性强。

附图说明

图1为本发明整体结构的主视图；

图2为本发明除静电纤维的结构示意图；

图3为本发明耐磨损纤维的结构示意图；

图4为本发明内芯的结构示意图；

图5为本发明橡胶套结构的俯视图；

图6为本发明隔热纤维的结构示意图。

图中，1-内芯、11-橡胶套、12-抗拉芯、13-隔热纤维、131-芳纶纤维、132-过渡金属丝、14-定向金属丝、2-除静电纤维、21-阻燃涤纶纤维、22-除静电金属丝、3-耐磨损纤维、31-碳素盘根纤维、32-聚四氟乙烯纤维。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：一种防静电矿用缆绳，包括内芯1、除静电纤维2和耐磨损纤维3，除静电纤维2和耐磨损纤维3交错缠绕在内芯1的外部，除静电纤维2包括阻燃涤纶纤维21和除静电金属丝22，阻燃涤纶为在纺丝融体中添加含磷化合物或卤一锑复合阻燃剂，后通过熔融纺丝、拉伸制得的涤纶，具有阻燃性，涤纶纤维21和除静电金属丝22同向交错相互缠绕，且与除静电纤维2和耐磨损纤维3的绕向相反，将各种纤维的缠绕方式设置为指定的相反绕向，在绕好后，利用回复的力可使各个纤维结构更加紧密，不会随意松散，且将一个大纤维由多种或多根小纤维缠绕而成，可提高抗拉强度，载体提高了整体性能，耐磨损纤维3包括碳素盘根纤维31和聚四氟乙烯纤维32，碳素盘根主要由碳素纤维组成，是碳纤维与相关的基体树脂如环氧树脂备制的复合材料，其多项物理力学性能可以与金属媲美，具有耐高温、耐烧蚀、热膨胀系数小及高比强度、高比摸量等特性；聚四氟乙烯是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力，碳素盘根纤维31和聚四氟乙烯纤维32同向交错相互缠绕，且与除静电纤维2和耐磨损纤维3的绕向相反，内芯1包括橡胶套11、抗拉芯12和隔热纤维13，抗拉芯12由聚丙烯纤维填充而成，将橡胶套11与聚丙烯纤维自身作为缆绳的最里层，利用其自身的抗拉性能为缆绳提供了较强的抗拉强度，不易断折，且氯丁橡胶阻燃性较好，及时外层烧断，内层也可用于应急使用，安全性强，隔热纤维13设置有两根，两个隔热纤维13的绕向与除静电纤维2和耐磨损纤维3的绕向相反，橡胶套11套设在抗拉芯12的外部，隔热纤维13包括芳纶纤维131和过渡金属丝132，芳纶是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能，芳纶纤维131和过渡金属丝132同向交错相互缠绕，且与隔热纤维13的绕向相反，且隔热纤维13缠绕在橡胶套11的表面，橡胶套11的表面固定连接有定向金属丝14，除静电金属丝22、过渡金属丝132和定向金属丝14可为相同或不同材质的金属丝，需具备材质软可弯折的性质，通过设置除静电金属丝22、过渡金属丝132和定向金属丝14，可将静电从外层逐渐向内层传递，然后传递到矿井外，可达到去除静电的效果，且设置阻燃涤纶纤维21可提高缆绳的防火性能，而设置碳素盘根纤维31和聚四氟乙烯纤维32，可提高缆绳的耐磨和耐腐蚀性能，设置芳纶纤维131则可隔绝内外的热量，避免橡胶套11熔断，且提高整体的抗拉强度，大大延长了缆绳的使用寿命和使用安全，定向金属丝14设置有多个，且均匀分布在橡胶套11的表面。

本发明还公开了一种防静电矿用缆绳的加工方法，具体包括如下步骤：

步骤一、将氯丁橡胶熔融注塑成所需规格的橡胶套11，成型后，将多根聚丙烯纤维拉直集束，然后塞入定制好的橡胶套11中操作方式与现有电缆线加工方式一致，然后可将多根定向金属丝14拉直加热，将加热后的高温定向金属丝14直接等距贴合在橡胶套11的表面，利用高温使橡胶套11表面溶解，使定向金属丝14陷入橡胶套11表面，并保持定向金属丝14部分暴露在橡胶套11外部；

步骤二、橡胶套11部分完成后，将多根芳纶纤维131自身正向缠绕，同时准备多根过渡金属丝132自身正向缠绕，然后将芳纶纤维131与过渡金属丝132相互逆向缠绕在一起，即制成了隔热纤维13，再将两根隔热纤维13均正向缠绕在橡胶套11外部，即制成了内芯1；

步骤三、内芯1制作好后，将多根阻燃涤纶纤维21自身逆向缠绕，多根除静电金属丝22自身逆向缠绕，然后将阻燃涤纶纤维21与除静电金属丝22相互正向缠绕生成除静电纤维2；将多根碳素盘根纤维31自身逆向缠绕，多根聚四氟乙烯纤维32自身逆向缠绕，然后将碳素盘根纤维31与聚四氟乙烯纤维32相互正向缠绕生成耐磨损纤维3，最后将除静电纤维2与耐磨损纤维3各取6根呈12股绳型缠绕在内芯1的外部，即制成了缆绳。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种防静电矿用缆绳，包括内芯（1）、除静电纤维（2）和耐磨损纤维（3），所述除静电纤维（2）和耐磨损纤维（3）交错缠绕在内芯（1）的外部，其特征在于：所述除静电纤维（2）包括阻燃涤纶纤维（21）和除静电金属丝（22），所述耐磨损纤维（3）包括碳素盘根纤维（31）和聚四氟乙烯纤维（32），所述内芯（1）包括橡胶套（11）、抗拉芯（12）和隔热纤维（13），所述橡胶套（11）套设在抗拉芯（12）的外部，所述隔热纤维（13）包括芳纶纤维（131）和过渡金属丝（132），且隔热纤维（13）缠绕在橡胶套（11）的表面，所述橡胶套（11）的表面固定连接有定向金属丝（14）。

2.根据权利要求1所述的一种防静电矿用缆绳，其特征在于：所述阻燃涤纶纤维（21）和除静电金属丝（22）同向交错相互缠绕，且与除静电纤维（2）和耐磨损纤维（3）的绕向相反。

3.根据权利要求1所述的一种防静电矿用缆绳，其特征在于：所述碳素盘根纤维（31）和聚四氟乙烯纤维（32）同向交错相互缠绕，且与除静电纤维（2）和耐磨损纤维（3）的绕向相反。

4.根据权利要求1所述的一种防静电矿用缆绳，其特征在于：所述芳纶纤维（131）和过渡金属丝（132）同向交错相互缠绕，且与隔热纤维（13）的绕向相反。

5.根据权利要求1所述的一种防静电矿用缆绳，其特征在于：所述隔热纤维（13）设置有两根，两个所述隔热纤维（13）的绕向与除静电纤维（2）和耐磨损纤维（3）的绕向相反。

6.根据权利要求1所述的一种防静电矿用缆绳，其特征在于：所述定向金属丝（14）设置有多个，且均匀分布在橡胶套（11）的表面。

7.根据权利要求1所述的一种防静电矿用缆绳，其特征在于：所述抗拉芯（12）由聚丙烯纤维填充而成。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种防静电矿用缆绳的加工方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤一、将氯丁橡胶熔融注塑成所需规格的橡胶套（11），成型后，将多根聚丙烯纤维拉直集束，然后塞入定制好的橡胶套（11）中（操作方式与现有电缆线加工方式一致），然后可将多根定向金属丝（14）拉直加热，将加热后的高温定向金属丝（14）直接等距贴合在橡胶套（11）的表面，利用高温使橡胶套（11）表面溶解，使定向金属丝（14）陷入橡胶套（11）表面，并保持定向金属丝（14）部分暴露在橡胶套（11）外部；

步骤二、橡胶套（11）部分完成后，将多根芳纶纤维（131）自身正向缠绕，同时准备多根过渡金属丝（132）自身正向缠绕，然后将芳纶纤维（131）与过渡金属丝（132）相互逆向缠绕在一起，即制成了隔热纤维（13），再将两根隔热纤维（13）均正向缠绕在橡胶套（11）外部，即制成了内芯（1）；

步骤三、内芯（1）制作好后，将多根阻燃涤纶纤维（21）自身逆向缠绕，多根除静电金属丝（22）自身逆向缠绕，然后将阻燃涤纶纤维（21）与除静电金属丝（22）相互正向缠绕生成除静电纤维（2）；将多根碳素盘根纤维（31）自身逆向缠绕，多根聚四氟乙烯纤维（32）自身逆向缠绕，然后将碳素盘根纤维（31）与聚四氟乙烯纤维（32）相互正向缠绕生成耐磨损纤维（3），最后将除静电纤维（2）与耐磨损纤维（3）各取6根呈12股绳型缠绕在内芯（1）的外部，即制成了缆绳。