CN110117916A - 一种登山用动力绳及其制造方法 - Google Patents

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朱华琴
覃海芳
邓忠莉
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Abstract

本发明提供一种登山用动力绳及其制造方法，其中，该登山用动力绳制造方法包括：步骤1、将尼龙纤维合股并线，加捻，制得绳芯加捻纱；步骤2、将尼龙纤维合股并线，制得绳皮纱；步骤3、将步骤1制得的绳芯加捻纱和步骤2制得的绳皮纱进行编织，制得绳缆；步骤4、将步骤3制得的绳缆进行热水浴处理，并经干燥和抖绳，制得动力绳成品。本发明提供的登山用动力绳制造方法通过对热处理媒介和工艺进行革新，对动力绳进行统一的热水浴处理，使得动力绳具有高强高弹性能，同样能够获得不低于EN和UIAA标准要求的动力绳，为动力绳的生产加工提供另外一套生产方案。

Description

一种登山用动力绳及其制造方法
技术领域
本发明设计纺织加工技术领域，特别是涉及一种登山用动力绳及其制造方法。
背景技术
登山用动力绳是登山攀岩运动员系在身上，当发生坠落时起到缓冲作用的救生绳缆。动力绳除了要求具有一定的强力外，还必须具有较好的伸长性能，但并非绳缆能够伸长得越长越好，而是应该寻求强力和伸长性能的平衡。按照CE和UIAA标准的相关要求，动力绳双生作用于物体的冲击力不得大于8KN，伸长量小于40％，最小坠落次数为5次，其目的在于确保冲击力不宜太大，否则会导致人体受伤，同时又不能像蹦极一样，发生回弹，避免造成使用人员的二次伤害。一般而言，绳缆的强力越高其伸长越小，伸长越大强力越低，因此能否解决二者的矛盾成为登山绳质量的关键。
在选材上，尼龙纤维的强伸性是比较理想的材料，然而为了进一步提升弹性，确保足够的伸长，还必须对其进行相应的热处理，使纤维内部的弹性得到充分的释放。中国专利ZL201610544031.2(一种新型登山绳索)和ZL200510053900.3(登山绳及其制造方法)等专利均提到了热处理。从目前的工艺看，动力绳的热处理基本上都是通过蒸纱的方式，在纤维层面进行处理，获得高强高弹的尼龙纤维股纱，然后进行编织。蒸纱方式的热处理也是国际上通用的方法，然而该方法由于在纱线阶段进行蒸纱，工艺流程比较长，而且加捻过程等容易引起长度的不均匀，导致纤维强力利用率下降等问题。
发明内容
为解决背景技术中提到传统登山用动力绳采用蒸纱的方式生产，过存在流程过长，容易在后续编织等加工过程中引入张力不匀导致绳缆性能下降的问题。本发明通过对热处理媒介和工艺进行革新，对动力绳进行统一的热水浴处理，使得动力绳具有高强高弹性能，同样能够获得不低于EN和UIAA标准要求的动力绳，为动力绳的生产加工提供另外一套生产方案。
本发明提供一种登山用动力绳制造方法，包括以下步骤：
步骤1、将尼龙纤维合股并线，加捻，制得绳芯加捻纱；
步骤2、将尼龙纤维合股并线，制得绳皮纱；
步骤3、将步骤1制得的绳芯加捻纱和步骤2制得的绳皮纱进行编织，制得绳缆；
步骤4、将步骤3制得的绳缆进行热水浴处理，并经干燥和抖绳，制得动力绳成品。
进一步地，步骤1中加捻工序采用S捻向和Z捻向。
进一步地，步骤1中加捻工序包括初捻和复捻；其中，S捻向和Z捻向复捻纱各占一半。
进一步地，步骤3中编织工序是在24锭、36锭、48锭或者64锭编织机上完成的编织。
进一步地，步骤3中绳皮的编织角度为30°-45°。
进一步地，步骤4中热水浴工序的水浴温度为95℃-100℃，水煮时间为10-30min。
进一步地，步骤4中干燥工序采用微波和热风共同干燥处理。
进一步地，步骤4中干燥工序的干燥温度为120℃-135℃，绳缆在该温度维持5-8min；干燥过程采用低张力牵伸，张力不超过绳缆断裂强力的1％。
进一步地，步骤4中抖绳工序采用三角形、四边形或者六边形滚轴作为打手，对登山绳进行鞭打。
本发明还提供一种采用上述的登山用动力绳制造方法制得的登山用动力绳。
与现有技术相比，本发明提供的登山用动力绳制造方法具有如下特点：
1、本发明采用热水浴对绳缆进行处理，在热能和水的共同作用下对尼龙纤维进行热处理，使其发生热松弛，释放内部由于纺丝和编织过程施加的张力，改变尼龙纤维内部聚集态结构，从而获得高强高弹的过程。
2、本发明的绳芯纱加捻工序中采用初捻和复捻，初捻过程是对合股的纤维束施加相对较小的捻回，增强纤维束之间的抱合力；S捻和Z捻复捻纱各占一半，其主要目的是平衡捻度，确保绳芯的整体稳定。
3、本发明的干燥工序采用微波和热风共同干燥，同时在微波和热风的协同作用下，纤维绳缆进一步受到热的作用从而进一步获得松弛，使得绳缆内部的结构更加稳定。
4、本发明的制绳流程中还包括抖绳工序，通过机械方法松弛动力绳内部的结构，消除在水、热作用过程中导致的绳缆僵化的问题，提高动力绳的柔韧性和手感。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的动力绳制作流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
实施例一
一种登山用动力绳制造方法，具体步骤为：
步骤1、将4股尼龙纤维束合股并线，在该过程中确保各股纤维的长度一致；取8股尼龙原纱，以S捻向和Z捻向进行初捻，制得初捻纱；取4股初捻纱，以S捻向和Z捻向进行复捻，制得复捻纱；
步骤2、取4种色纱，分别为红、黄、黑、蓝；每种色纱各取2股原纱分别进行合股并线，制得绳皮纱；
步骤3、将8股S捻初捻纱与8股Z捻初捻纱通过导纱模头导入到32锭编织机内部，确保S捻纱线和Z捻纱线相间分布；将4种颜色的绳皮纱置于32锭编织机的锭子上；编织制得绳缆，在整个编织过程中确保张力均匀；
步骤4、将编织得的绳缆置于热水浴装置中进行水煮，在煮绳工艺过程中，采用连续生产工艺，水温控制在97±1℃，并确保整个煮绳工艺过程中绳缆浸泡在水中，持续时间为30分钟；将绳缆从热水浴装置中引出后，进入到干燥工序，干燥设备内部署有微波热装置和热风装置，两者同时工作，烘干温度为130±1℃，绳缆在该温度下持续时间为5分钟；然后进入抖绳工序，抖绳工序采用三角形打手，敲打频率为2Hz，敲打时间1分钟，制得动力绳成品。
实施例二:
一种登山用动力绳制造方法，具体步骤为：
步骤1、将4股尼龙纤维束合股并线，在该过程中确保各股纤维的长度一致；取8股尼龙原纱，以S捻向和Z捻向进行初捻，制得初捻纱；取4股初捻纱，以S捻向和Z捻向进行复捻，制得复捻纱；
步骤2、取4种色纱，分别为红、黄、黑、蓝；每种色纱各取2股原纱分别进行合股并线，制得绳皮纱；
步骤3、将8股S捻初捻纱与8股Z捻初捻纱通过导纱模头导入到32锭编织机内部，确保S捻纱线和Z捻纱线相间分布；将4种颜色的绳皮纱置于32锭编织机的锭子上；编织制得绳缆，在整个编织过程中确保张力均匀；
步骤4、将编织得的绳缆置于热水浴装置中进行水煮，在煮绳工艺过程中，采用连续生产工艺，水温控制在100℃，确保整个煮绳工艺过程中，绳缆浸泡在水中，持续时间为30分钟；将绳缆从热水浴装置中引出后，进入到干燥工序，干燥设备内部署有微波热装置和热风装置，两者同时工作，烘干温度为135±1℃，绳缆在该温度下持续时间为8分钟；然后进入抖绳工序，抖绳工序采用三角形打手，敲打频率为2Hz，敲打时间1分钟，制得动力绳成品。
将实施例1和2制得的动力绳进行性能测试，其结果如表1所示：
表1
测试标准 实施例1 实施例2
绳直径(mm) ISO 9554 10.2 10.2mm
首次冲击力(KN) EN 892:1996 11.2 10.8
标准坠落次数 EN 892:1996 6 7
皮芯滑动率 EN 892:1996 0 0
动力延展率 EN 892:1996 32％ 32％
静力延展率 EN 892:1996 8％ 9％
通过上述表格可知，本发明实施例制得的动力绳性能指标都达到了EN892(欧盟)和UIAA(国际登山联合会)相关动力绳的标准要求，表明通过煮绳工艺相关技术的实施，也完全可以生产出满足相关标准和使用要求的登山用动力绳。同时，证明了通过调整煮绳工艺和烘干工艺，可以获得不同性能的登山绳。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种登山用动力绳制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、将尼龙纤维合股并线，加捻，制得绳芯加捻纱；
步骤2、将尼龙纤维合股并线，制得绳皮纱；
步骤3、将步骤1制得的绳芯加捻纱和步骤2制得的绳皮纱进行编织，制得绳缆；
步骤4、将步骤3制得的绳缆进行热水浴处理，并经干燥和抖绳，制得动力绳成品。
2.根据权利要求1所述的登山用动力绳制造方法，其特征在于：步骤1中加捻工序采用S捻向和Z捻向。
3.根据权利要求2所述的登山用动力绳制造方法，其特征在于：步骤1中加捻工序包括初捻和复捻。
4.根据权利要求1所述的登山用动力绳制造方法，其特征在于：步骤3中编织工序是在24锭、36锭、48锭或者64锭编织机上完成的编织。
5.根据权利要求1所述的登山用动力绳制造方法，其特征在于：步骤3中绳皮的编织角度为30°-45°。
6.根据权利要求1所述的登山用动力绳制造方法，其特征在于：步骤4中热水浴工序的水浴温度为95℃-100℃，水煮时间为10-30min。
7.根据权利要求1所述的登山用动力绳制造方法，其特征在于：步骤4中干燥工序采用微波和热风共同干燥处理。
8.根据权利要求1所述的登山用动力绳制造方法，其特征在于：步骤4中干燥工序的干燥温度为120℃-135℃；干燥过程采用低张力牵伸，张力不超过绳缆断裂强力的1％。
9.根据权利要求1所述的登山用动力绳制造方法，其特征在于：步骤4中抖绳工序采用三角形、四边形或者六边形滚轴作为打手，对登山绳进行鞭打。
10.一种采用权利要求1-9任一项所述的登山用动力绳制造方法制得的登山用动力绳。
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