CN110016755B - 一种防雷击安全网及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防雷击安全网机器制作方法，涉及安全防护网领域，采用线密度占比≥70%的柔性增强纤维（2）和线密度占比≤30%的柔性导电纤维（1）复合纱线经编成网，并且所述柔性导电纤维（1）包覆于柔性增强纤维（2）外层，其中所述柔性增强纤维（2）设置为电阻率R2≥1010Ω/m、强度F2≥18cN/dtex；所述柔性导电纤维（1）设置为电阻率R1≤106Ω/m、强度F1满足4cN/dtex≤F1≤7cN/dtex、伸长率E1≥20%。本发明对网体本身结构及材料使用进行改进，并设计了相对应的制作方法，防雷击效果好，安全性高，可根据被覆盖物形状不同进行拼接或搭接，便于携带和施工，可重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及安全防护网领域，具体地说是一种防雷击安全网及其制作方法，主要用于多雷区的建筑施工场地、养殖基地、电路设施等民用设施的雷击防护。
背景技术
中国地处温带和亚热带地区，雷电灾害是中国最严重的自然灾害之一，具有发生频次高、突发性强、危害严重、范围广的特点。全国每年因雷电可以造成人身伤害以及巨大的经济损失，因此在多雷区及雷雨天做好防雷工作，是安全生产不可缺少的重要环节。现有防雷技术多采用避雷针引导雷电流泄放，避雷针的接地线为了可靠接地通常采用大量金属构件深埋地下，安装施工复杂，一次性投入成本较高，位置不可移动，不适用于很多领域。
例如：专利号2018204465567、名称为“一种防雷击通信光缆”，主要的保护措施是聚氯乙烯保护套，外表面通过高吸水性树脂与屏蔽层内壁固定连接，屏蔽层的外表面桃姐有阻燃聚氯乙烯；专利号2017214405479、名称为“一种建筑设备防雷击保护网”，主要设计了防雷击装置，保护防雷击装置的结构，保护网采用的是普通的防护网，在受到雷击时防雷击装置会将雷电通入地下将雷击效果消除；申请号号2018106923102、名称为“一种建筑设备防雷击保护网”，也是并未对保护网本体的结构进行改进，而是通过其他结构实现防护网的高度可调；专利号2015209378063、名称为“一种建筑设备防雷击保护网”，通过接闪器、避雷针、隔雷导线、避雷球等结构的组合实现更好的防雷击效果，同样未对防护网本身进行改进。
因此，行业内急需一种安装携带方便，成本低廉，可拆卸、折叠变形的防雷击安全防护网。
发明内容
为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种防雷击安全网及其制作方法，对网体本身结构及材料使用进行改进，并设计了相对应的制作方法，防雷击效果好，安全性高，可根据被覆盖物形状不同进行拼接或搭接，便于携带和施工，可重复使用。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种防雷击安全网，采用线密度占比≥70%的柔性增强纤维和线密度占比≤30%的柔性导电纤维复合纱线经编成网，并且所述柔性导电纤维包覆于柔性增强纤维外层，其中所述柔性增强纤维设置为电阻率R2≥1010Ω/m、强度F2≥18cN/dtex；所述柔性导电纤维设置为电阻率R1≤106Ω/m、强度F1满足4cN/dtex≤F1≤7cN/dtex、伸长率E1≥20%。
所述柔性增强纤维采用芳纶纤维，线密度Nd满足400D≤Nd≤1000D，所述柔性导电纤维采用尼龙复合石墨烯单丝，线密度Ny满足320D≤Ny≤2000D。
一种防雷击安全网的制作方法，通过如下步骤实现：
1）制备柔性增强纤维的纱线，将一定量的阻燃耐高温的柔性增强纤维复丝通过捻线机加捻，制成纱线，纱线捻度T2为80≤T2≤100捻/m，纱线捻向为Z向；
2）制备柔性导电纤维的纱线，将一定量的柔性导电纤维单丝通过并线机并线，并线后施加一定弱捻，弱捻捻度T1满足20≤T1≤30捻/m，捻向为Z向，束丝电阻率R与单丝根数n应满足下列关系：R=R1/n，R1为柔性导电纤维的电阻率，且R≤106；
3）制备复合纱线，将上述步骤1）和步骤2）制备的两种纱线按照S向进行复合，实现柔性导电纤维纱线对柔性增强纤维纱线的包缠，保证纱线的导电层位于外层，复合纱线捻度T0范围为40≤T0≤60捻/m；
4）制作盘头，将若干步骤3）制备的复合纱线安装在等张力纱架上，规则穿入整经板，平行的卷绕在整经机盘头上，保证张力均匀，纱线张力F控制在2N≤F≤15N，按照安全网的横向宽度，确定制作盘头的数量；
5）经编成网，将规定数量的盘头安装到经编网机上，卷曲密度为2-15横列/cm，针距为每英寸8-16针，丝线平行穿过送经、梳栉、针板，相互串套衬垫成网目内径2cm≤D≤5cm的网体。
本发明与传统的防雷击防护网相比，具有如下有益效果:
1)对网体本身进行改进，结构更加简单，使用更加方便、灵活性强，可根据使用工况，不同的被覆盖物形状进行网片的拼接与搭接，便于施工和拆除，一次性投入低，并可重复使用；
2）柔性增强纤维使得网的基体具有较高的强度和柔韧性，耐久性更强，柔性导电纤维和柔性增强纤维经编成网的特殊结构，使得导电材料在整张网上是并联结构，大大降低了导电材料的电阻与用量，提高了导电效率；
3）网的基体采用柔性增强材料，不会产生融化、燃烧的情况，安全性更高，防雷击效果更好；
4）制作方法上采用经编成圈的方式成网，无网结，网目直径大，在自然环境下的风阻力小，避免因大风产生倾倒或损坏现象，大大延长了安全网的使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为柔性增强材料与柔性导电材料具体结构示意图。
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1-2所示，一种防雷击安全网，采用线密度占比≥70%的柔性增强纤维2和线密度占比≤30%的柔性导电纤维1复合纱线经编成网，，并且所述柔性导电纤维1包覆于柔性增强纤维2外层，其中所述柔性增强纤维2设置为电阻率R2≥1010Ω/m、强度F2≥18cN/dtex；所述柔性导电纤维1设置为电阻率R1≤106Ω/m、强度F1满足4cN/dtex≤F1≤7cN/dtex、伸长率E1≥20%。
所述柔性增强纤维2采用芳纶纤维，线密度Nd满足400D≤Nd≤1000D，所述柔性导电纤维1采用尼龙复合石墨烯单丝，线密度Ny满足320D≤Ny≤2000D。
一种防雷击安全网的制作方法，通过如下步骤实现：
1）制备柔性增强纤维2的纱线，将一定量的阻燃耐高温的柔性增强纤维2复丝通过捻线机加捻，制成纱线，纱线捻度T2为80≤T2≤100捻/m，纱线捻向为Z向；
2）制备柔性导电纤维1的纱线，将一定量的柔性导电纤维1单丝通过并线机并线，并线后施加一定弱捻，弱捻捻度T1满足20≤T1≤30捻/m，捻向为Z向，束丝电阻率R与单丝根数n应满足下列关系：R=R1/n，R1为柔性导电纤维1的电阻率，且R≤106；
3）制备复合纱线，将上述步骤1）和步骤2）制备的两种纱线按照S向进行复合，实现柔性导电纤维1纱线对柔性增强纤维2纱线的包缠，保证纱线的导电层位于外层，复合纱线捻度T0范围为40≤T0≤60捻/m；
4）制作盘头，将若干步骤3）制备的复合纱线安装在等张力纱架上，规则穿入整经板，平行的卷绕在整经机盘头上，保证张力均匀，纱线张力F控制在2N≤F≤15N，按照安全网的横向宽度，确定制作盘头的数量；
5）经编成网，将规定数量的盘头安装到经编网机上，卷曲密度为2-15横列/cm，针距为每英寸8-16针，丝线平行穿过送经、梳栉、针板，相互串套衬垫成网目内径2cm≤D≤5cm的网体。
实施例1：
1）制备柔性增强纤维2的纱线：选取Nd=400D的芳纶纤维，强度F2=18cN/dtex，电阻率R2=1010Ω/m，将20根芳纶纤维复丝通过捻线机加捻，制成纱线，纱线捻度T2=100捻/m，纱线捻向为Z向，制成的纱线线密度为0.9g/m；
2）制备柔性导电纤维1的纱线，选取Ny=320D尼龙复合石墨烯单丝，强度F1=4cN/dtex，伸长率E1=20%，电阻率R1=106Ω/m，将3根尼龙复合石墨烯单丝通过并线机并线，并线后施加弱捻T1=20捻/m，捻向为Z向，制成的纱线线密度为0.12g/m，束丝电阻率R=3×105；
3）制备复合纱线，将上述步骤1）和步骤2）制备的两种纱线按照S向进行复合，使用分线盘穿线，将芳纶纤维纱线处于分线盘中心，尼龙复合石墨烯纤维纱线在分线盘中心外侧，实现尼龙复合石墨烯纤维纱线对芳纶维纱线的包缠，保证纱线的导电层位于外层，复合纱线捻度T0=60捻/m，柔性增强材料占比89%；
4）制作盘头，将100根步骤3）制备的复合纱线安装在等张力纱架上，规则穿入整经板，平行的卷绕在整经机盘头上，保证张力均匀，纱线张力F=2N，按照安全网的2米的横向宽度，制作16个盘头；
5）经编成网，将16个盘头安装到经编网机上，按照目脚长度1cm设置，卷曲密度为2横列/cm，针距为每英寸16针，丝线平行穿过送经、梳栉、针板，相互串套衬垫成网目内径D=2cm的网体，该网体的断裂强力4.8KN，电阻率为1.9×102Ω/m。
实施例2：
1）制备柔性增强纤维2的纱线：选取Nd=1000D的芳纶纤维，强度F2=20cN/dtex，电阻率R2=2×1010Ω/m，将20根芳纶纤维复丝通过捻线机加捻，制成纱线，纱线捻度为T2=80捻/m，纱线捻向为Z向，制成的纱线线密度为2.4g/m；
2）制备柔性导电纤维1的纱线，选取Ny=2000D尼龙复合石墨烯单丝，强度F1=7cN/dtex，伸长率E1=25%，电阻率R1=0.4×106Ω/m，将2根尼龙复合石墨烯单丝通过并线机并线，并线后施加弱捻T1=30捻/m的，捻向为Z向，制成的纱线线密度为0.44g/m，束丝电阻率R=0.2×106；
3）制备复合纱线，将上述步骤1）和步骤2）制备的两种纱线按照S向进行复合，使用分线盘穿线，将芳纶纤维纱线处于分线盘中心，尼龙复合石墨烯纤维纱线在分线盘中心外侧，实现尼龙复合石墨烯纤维纱线对芳纶维纱线的包缠，保证纱线的导电层位于外层，复合纱线捻度T0=40捻/m，柔性增强材料占比70%；
4）制作盘头，将80根步骤3）制备的复合纱线安装在等张力纱架上，规则穿入整经板，平行的卷绕在整经机盘头上，保证张力均匀，纱线F=15N，按照安全网的4米的横向宽度，制作8个盘头；
5）经编成网，将8个盘头安装到经编网机上，按照目脚长度2.5cm设置，卷曲密度为15横列/cm，针距为每英寸8针，丝线平行穿过送经、梳栉、针板，相互串套衬垫成网目内径D=5cm的网体，该网体的断裂强力13KN，电阻率为3.1×102Ω/m。
实施例3：
1）制备柔性增强纤维2的纱线：选取Nd=800D的芳纶纤维，强度F2=22cN/dtex，电阻率R2=1.5×1010Ω/m，将20根芳纶纤维复丝通过捻线机加捻，制成纱线，纱线捻度T2=90捻/m，纱线捻向为Z向，制成的纱线线密度为1.8g/m；
2）制备柔性导电纤维1的纱线，选取Ny=1200D尼龙复合石墨烯单丝，强度F1=5cN/dtex，伸长率E1=30%，电阻率R1=0.6×106Ω/m，将3根尼龙复合石墨烯单丝通过并线机并线，并线后施加弱捻T1=25捻/m的，捻向为Z向，制成的纱线线密度为0.4g/m；
3）制备复合纱线，将上述步骤1）和步骤2）制备的两种纱线按照S向进行复合，使用分线盘穿线，将芳纶纤维纱线出国分线盘中心，尼龙复合石墨烯纤维纱线在分线盘中心外侧，实现尼龙复合石墨烯纤维纱线对芳纶维纱线的包缠，保证纱线的导电层位于外层，复合纱线捻度T0=50捻/m，柔性增强材料占比82%；
4）制作盘头，将120根步骤3）制备的复合纱线安装在等张力纱架上，规则穿入整经板，平行的卷绕在整经机盘头上，保证张力均匀，纱线张力F=10N之间，按照安全网的2米的横向宽度，制作8个盘头；
5）经编成网，将8个盘头安装到经编网机上，按照目脚长度1.5cm设置，卷曲密度为8横列/cm，针距为每英寸10针，丝线平行穿过送经、梳栉、针板，相互串套衬垫成D=3cm的网体，该网体的断裂强力11.6KN，电阻率为2.1×102Ω/m。
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 (2)
1.一种防雷击安全网的制作方法，其特征在于，所述防雷击安全网采用线密度占比≥70%的柔性增强纤维（2）和线密度占比≤30%的柔性导电纤维（1）复合纱线经编成网，并且所述柔性导电纤维（1）包覆于柔性增强纤维（2）外层，其中所述柔性增强纤维（2）设置为电阻率R2≥1010Ω/m、强度F2≥18cN/dtex；所述柔性导电纤维（1）设置为电阻率R1≤106Ω/m、强度F1满足4cN/dtex≤F1≤7cN/dtex、伸长率E1≥20%，通过如下步骤实现：
1）制备柔性增强纤维（2）的纱线，将一定量的阻燃耐高温的柔性增强纤维复丝通过捻线机加捻，制成纱线，纱线捻度T2为80≤T2≤100捻/m，纱线捻向为Z向；
2）制备柔性导电纤维（1）的纱线，将一定量的柔性导电纤维单丝通过并线机并线，并线后施加一定弱捻，弱捻捻度T1满足20≤T1≤30捻/m，捻向为Z向，束丝电阻率R与单丝根数n应满足下列关系：R=R1/n；
3）制备复合纱线，将上述步骤1）和步骤2）制备的两种纱线按照S向进行复合，实现柔性导电纤维纱线对柔性增强纤维纱线的包缠，保证柔性导电纤维纱线位于外层，复合纱线捻度T0范围为40≤T0≤60捻/m；
4）制作盘头，将若干步骤3）制备的复合纱线安装在等张力纱架上，规则穿入整经板，平行的卷绕在整经机盘头上，保证张力均匀，纱线张力F控制在2N≤F≤15N，按照安全网的横向宽度，确定制作盘头的数量；
5）经编成网，将规定数量的盘头安装到经编网机上，纵密为2-15横列/cm，针距为每英寸8-16针，复合纱线平行穿过送经装置、梳栉、针板，相互串套衬垫成网目内径2cm≤D≤5cm的网体。
2.根据权利要求1所述的防雷击安全网的制作方法，其特征在于，所述柔性增强纤维（2）采用芳纶纤维，线密度Nd满足400D≤Nd≤1000D，所述柔性导电纤维（1）采用尼龙复合石墨烯单丝，线密度Ny满足320D≤Ny≤2000D。
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