CN114016317B - 一种高性能复合结构绳芯及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高性能复合结构绳芯，包括一内芯，一次外层芯和一外层芯，其特征在于，所述内芯为一改性聚乙烯丝，所述次外层芯是由若干剑麻纤维和超高分子量聚乙烯纤维制成的包芯纱组成，所述外层芯是由若干超高分子量聚乙烯纤维丝组成；其中所述高分子复合材料丝的组分及其质量份数如下：高密度聚乙烯80％～90％，反式‑1，4‑聚异戊二烯5％～10％，纳米碳酸钙2％～5％，乙烯‑辛烯热塑性弹性体2％～6％。该复合绳芯具有高强度，储油效果好，支撑性好，综合性能优良，适用于多场合条件。

Description

一种高性能复合结构绳芯及其制备方法

技术领域

本发明涉及钢丝绳绳芯技术领域，具体涉及一种高性能复合结构绳芯及其制备方法。

背景技术

钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束，由钢丝、绳芯及润滑脂组成。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠，在日常生活中具有广泛的应用。由于钢丝绳的独特性能，迄今为止钢丝绳在冶金、矿上、石油天然气钻采、机械、化工、航空航天等领域都是必不可少的材料或部件，因此，钢丝绳的质量也被多个行业所关注，其中，钢丝绳绳芯是保证钢丝绳质量的关键一环。

钢丝绳绳芯包括纤维芯和金属材料芯，钢丝绳绳芯在径向起到支撑作用和减少股间压力，保持钢丝绳稳定的物理结构，绳芯可以贮存润滑油脂，在钢丝绳在受到压力的时候释放部分油脂到钢丝绳绳股间起润滑作用。采用钢芯的钢丝绳刚度大，但相对挠性较差，而采用纤维绳芯的钢丝绳柔软性，挠性良好。纤维绳芯通常由纤维捻制而成，该纤维可以是天然纤维或合成纤维，天然纤维主要采用剑麻、黄麻、亚麻等，合成纤维主要有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯等。天然纤维吸油性好储油多，可以释放足够的油脂润滑减缓钢丝绳的腐蚀和磨损，但其强度有待提高，合成纤维强度高但是又有含有不足的问题。因此，拓宽绳芯原料的选择范围、完善绳芯的结构设计、提高绳芯的适用性是使提升钢丝绳综合使用性能的有效途径。如何使钢丝绳绳芯的综合性能得到提升，比如在提高绳芯强度的同时还不影响其吸油性，对提高绳芯乃至钢丝绳整体都具有重要的意义。通过改变单一的绳芯结构，采用内芯加外层的复合结构方式可以对绳芯进行优化。

发明内容

本发明目的在于提供一种高性能复合结构绳芯及其制备方法，使用复合结构绳芯，将高分子材料结合起来可以有效提高绳芯的综合性能。

本发明提供了一种高性能复合结构绳芯，包括一内芯，一次外层芯和一外层芯，其特征在于，所述内芯为一改性聚乙烯丝，所述次外层芯是由若干剑麻纤维和超高分子量聚乙烯纤维制成的包芯纱组成。所述外层芯是由若干超高分子量聚乙烯纤维丝组成；其中所述高分子复合材料丝的组分及其质量份数如下：高密度聚乙烯80％～90％，反式-1，4-聚异戊二烯5％～10％，纳米碳酸钙2％～5％，乙烯-辛烯热塑性弹性体2％～6％。

优选的，所述包芯纱为剑麻/超高分子量聚乙烯包芯纱，所述包芯纱的芯纱为超高分子量聚乙烯长丝A，外层为剑麻粗纱，其包覆比为75：25或80：20，所述包芯纱采用赛络纺进行纺制。

优选的，所述超高分子量聚乙烯纤维丝由若干超高分子量聚乙烯长丝B组成。

优选的，所述超高分子量聚乙烯长丝A直径大于超高分子量聚乙烯长丝B。

优选的，所述次外层芯的包芯纱数量为5～8根，所述外层芯的超高分子量聚乙烯纤维丝数量为10～14根。

本发明还提供了一种高性能复合结构绳芯的制备方法，用于制备上述高性能复合结构绳芯，其特征在于，包括以下步骤：

1)改性聚乙烯造粒：按比例备料，将纳米碳酸钙和乙烯-辛烯热塑性弹性体投入密炼机共混，共混温度160℃，共混时间为10min后取出得到混合物a；将高密度聚乙烯和反式-1，4-聚异戊二烯室温下混合均匀，加入上述混合物a，继续混合10min后放入双螺杆挤出机挤出成型，冷却后进入造粒机造粒，得到的造粒原料烘干待用；

2)改性聚乙烯丝制备：将上述造粒原料进行热熔融挤出抽丝，得到改性聚乙烯长纤维，将改性聚乙烯长纤维纺成纱，再将改性聚乙烯纱纺成改性聚乙烯细丝，通过捻线机不断加捻改性聚乙烯细丝得到改性聚乙烯丝；

3)超高分子量聚乙烯长丝制备：将超高分子量聚乙烯原料熔融抽丝得到超高分子量聚乙烯长纤维，将所述超高分子量聚乙烯长纤维纺纱得到超高分子量聚乙烯纱，再将超高分子量聚乙烯纱捻制成超高分子量聚乙烯长丝A和超高分子量聚乙烯长丝B，捻制完成进行热定型处理；

4)剑麻/聚乙烯包芯纱制备：将剑麻纤维捡麻，再通过四道梳麻和五道并条后纺纱得到剑麻粗纱；以超高分子量聚乙烯长丝A为芯纱，采用赛络纺技术外包剑麻粗纱得到所述包芯纱，将所述包芯纱浸油处理5min；

5)超高分子量聚乙烯纤维丝制备：将若干根所述超高分子量聚乙烯长丝B编织成编绞成预定直径的超高分子量聚乙烯纤维丝，完成后进行热定型处理；

6)绳芯制备：使用机器将所述若干根包芯纱螺旋包捻住所述改性聚乙烯丝，同时在合绳口处不断淋油得到绳芯次外层，再取若干根超高分子量聚乙烯纤维丝包捻住所述包芯纱得到所述绳芯外层，热定型处理1min后得到所述绳芯。

优选的，所述双螺杆挤出机各区温度范围为：一区温度50℃，二区温度120℃，三区温度165℃，四区温度170℃，五区温度175℃，六区温度180℃，七区温度185℃，八区温度190℃，九区温度185℃，十区温度185℃，机头温度设定为180℃，螺杆转速为200～280rpm。

优选的，所述热定型处理温度为40～60℃。

本发明具有如下有益效果：本发明以特定结构将剑麻纤维和超高分子量聚乙烯纤维两种材料作为复合绳芯的次外层结构和外层结构原料，结合采用复合高分子材料的内芯，得到的复合绳芯具有强度高，含油效果好，综合性能优良。其内芯采用反式-1，4-聚异戊二烯对高密度聚乙烯改性起到了增韧的效果，高密度聚乙烯虽然机械性能好，但是容易应力开裂，低温下韧性不足，选用反式-1，4-聚异戊二烯与高密度聚乙烯共混不仅可以起到增韧的作用，还可以改善高密度聚乙烯材料的收缩问题。然而，反式-1，4-聚异戊二烯的加入也会导致高密度聚乙烯的其它力学性能和耐热性的下降，为此加入纳米碳酸钙和乙烯-辛烯热塑性弹性体作为增强剂，可以补足改性聚乙烯材料的综合力学性能。

本发明绳芯设有次外层结构和外层结构，次外层结构采用剑麻和超高分子量聚乙烯制成的包芯纱，剑麻具有纤维长、色泽洁白、质地坚韧、弹性好、拉力强、耐摩擦、耐酸碱、耐腐蚀、不易打滑等特点，用其制作钢丝绳绳芯柔软性好、强度高、支撑力大、耐腐蚀性优。剑麻在此主要起到储存润滑油的功效，其芯丝采用超高分子量聚乙烯制成，可以提高包芯纱的抗拉能力。外层结构则全部采用超高分子量聚乙烯材料，因其超强的耐磨性，自润滑性，高强度和高模量，可以极大地增强绳芯的负荷承受能力，拥有良好的挠曲寿命。

本发明还提供了所述高性能复合结构绳芯的制备方法，先将将纳米碳酸钙和乙烯-辛烯热塑性弹性体密炼共混后再与高密度聚乙烯和反式-1，4-聚异戊二烯的混合物混合均匀，采取分步混合有助于纳米碳酸钙和乙烯-辛烯热塑性弹性体在高密度聚乙烯基体中形成均匀分布“软包硬”的“核-壳”结构。“核-壳”结构就是乙烯-辛烯热塑性弹性体包裹2颗或2颗以上的纳米碳酸钙粒子，尺寸较小的核壳结构在基体中能作为应力集中点，在外力作用下引发银纹，消耗能量，可以进一步起到增韧作用，均匀分布的核壳结构可使银纹发展尖端遇到下一个核壳结构时，能及时阻止银纹的迅速发展不产生破坏性的裂纹，提高复合材料的的机械性能。该绳芯的制备方法简单易掌握，设备要求低，适合工业生产，发展前景广阔。

附图说明

图1是本发明的一种高性能复合结构绳芯的结构示意图

图中：1-改性聚乙烯丝，2-包芯纱，3-超高分子量聚乙烯纤维丝，201-超高分子量聚乙烯长丝A，202-剑麻粗纱，301-高分子量聚乙烯长丝B。

具体实施方式

下面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1

参阅图1，本实施例提供一种高性能复合结构绳芯，包括一内芯，一次外层芯和一外层芯。其内芯为一改性聚乙烯丝1，次外层芯是由若干剑麻纤维和超高分子量聚乙烯纤维制成的包芯纱2组成，外层芯是由若干超高分子量聚乙烯纤维丝3组成。所述次外层芯的包芯纱2数量为5～8根，所述外层芯的超高分子量聚乙烯纤维丝3数量为10～14根。优选的如实施例，包芯纱2数量为6根，超高分子量聚乙烯纤维丝3数量为12根。所述包芯纱2螺旋包捻住所述内芯，所述超高分子量聚乙烯纤维丝3螺旋包捻住所述次外层芯。所述改性聚乙烯丝1的组分及其质量份数如下：高密度聚乙烯80％～90％，反式-1，4-聚异戊二烯5％～10％，纳米碳酸钙2％～5％，乙烯-辛烯热塑性弹性体2％～6％。

所述包芯纱2为剑麻/超高分子量聚乙烯包芯纱，所述包芯纱的芯纱为超高分子量聚乙烯长丝A201，外层为剑麻粗纱202，其包覆比为75：25或80：20，所述包芯纱2采用赛络纺进行纺制。所述超高分子量聚乙烯纤维丝3由若干超高分子量聚乙烯长丝B301组成。所述超高分子量聚乙烯长丝A201直径大于超高分子量聚乙烯长丝B301。

本实施例还提供了一种高性能复合结构绳芯的制备方法，用于制备上述高性能复合结构绳芯，包括以下步骤：

1)改性聚乙烯造粒：按比例备料，将纳米碳酸钙和乙烯-辛烯热塑性弹性体投入密炼机共混，共混温度160℃，共混时间为10min后取出得到混合物a；将高密度聚乙烯和反式-1，4-聚异戊二烯室温下混合均匀，加入上述混合物a，继续混合10min后放入双螺杆挤出机挤出成型，冷却后进入造粒机造粒，得到的造粒原料烘干待用；

其中，所述双螺杆挤出机各区温度范围为：一区温度50℃，二区温度120℃，三区温度165℃，四区温度170℃，五区温度175℃，六区温度180℃，七区温度185℃，八区温度190℃，九区温度185℃，十区温度185℃，机头温度设定为180℃，螺杆转速为200～280rpm。

2)改性聚乙烯丝制备：将上述造粒原料进行热熔融挤出抽丝，得到改性聚乙烯长纤维，将改性聚乙烯长纤维纺成纱，再将改性聚乙烯纱纺成改性聚乙烯细丝，通过捻线机不断加捻改性聚乙烯细丝得到改性聚乙烯丝1；

3)超高分子量聚乙烯长丝制备：将超高分子量聚乙烯原料熔融抽丝得到超高分子量聚乙烯长纤维，将所述超高分子量聚乙烯长纤维纺纱得到超高分子量聚乙烯纱，再将超高分子量聚乙烯纱捻制成超高分子量聚乙烯长丝A201和超高分子量聚乙烯长丝B301，捻制完成进行热定型处理，热定型处理温度为40～60℃；

4)剑麻/聚乙烯包芯纱制备：将剑麻纤维捡麻，再通过四道梳麻和五道并条后纺纱得到剑麻粗纱；以超高分子量聚乙烯长丝A201为芯纱，采用赛络纺技术外包剑麻粗纱202得到所述包芯纱2，将所述包芯纱2浸油处理5min；

5)超高分子量聚乙烯纤维丝制备：将若干根所述超高分子量聚乙烯长丝B301编织成编绞成预定直径的超高分子量聚乙烯纤维丝3，完成后进行热定型处理，热定型处理温度为40～60℃；

6)绳芯制备：使用机器将所述若干根包芯纱2螺旋包捻住所述改性聚乙烯丝1，同时在合绳口处不断淋油得到绳芯次外层，再取若干根超高分子量聚乙烯纤维丝3包捻住所述包芯纱2所述绳芯外层，热定型处理1min后得到所述绳芯，热定型处理温度为40～60℃。

实施例2-6

一种高性能复合结构绳芯，其内芯改性聚乙烯丝的各组分占比不同，各组分及其含量如表1：

表1为实施例2-6改性聚乙烯丝的成分及含量

实施例2-6的制备基本一致，主要区别在于改性聚乙烯造粒步骤需要加入的高密度聚乙烯、反式-1，4-聚异戊二烯、纳米碳酸钙和乙烯-辛烯热塑性弹性体的含量有变化，当某一组分的含量为0时，表示在改性聚乙烯造粒步骤中不需要加入该物质。如实施例5中直接将纳米碳酸钙加入高密度聚乙烯和反式-1，4-聚异戊二烯的混合物中混合均匀即可。

其制备步骤如下：

1)改性聚乙烯造粒：按比例备料，将纳米碳酸钙和乙烯-辛烯热塑性弹性体投入密炼机共混，共混温度160℃，共混时间为10min后取出得到混合物a；将高密度聚乙烯和反式-1，4-聚异戊二烯室温下混合均匀，加入上述混合物a，继续混合10min后放入双螺杆挤出机挤出成型，冷却后进入造粒机造粒，得到的造粒原料烘干待用；

其中，所述双螺杆挤出机各区温度范围为：一区温度50℃，二区温度120℃，三区温度165℃，四区温度170℃，五区温度175℃，六区温度180℃，七区温度185℃，八区温度190℃，九区温度185℃，十区温度185℃，机头温度设定为180℃，螺杆转速为230rpm。

2)改性聚乙烯丝制备：将上述造粒原料进行热熔融挤出抽丝，得到改性聚乙烯长纤维，将改性聚乙烯长纤维纺成纱，再将改性聚乙烯纱纺成改性聚乙烯细丝，通过捻线机不断加捻改性聚乙烯细丝得到改性聚乙烯丝；

3)超高分子量聚乙烯长丝制备：将超高分子量聚乙烯原料熔融抽丝得到超高分子量聚乙烯长纤维，将所述超高分子量聚乙烯长纤维纺纱得到超高分子量聚乙烯纱，再将超高分子量聚乙烯纱捻制成超高分子量聚乙烯长丝A和超高分子量聚乙烯长丝B，捻制完成进行热定型处理，热定型处理温度为45℃；

4)剑麻/聚乙烯包芯纱制备：将剑麻纤维捡麻，再通过四道梳麻和五道并条后纺纱得到剑麻粗纱；以超高分子量聚乙烯长丝A为芯丝，采用赛络纺技术外包剑麻粗纱得到所述包芯纱，将所述包芯纱浸油处理5min；

5)超高分子量聚乙烯纤维丝制备：将若干根所述超高分子量聚乙烯长丝B编织成编绞成预定直径的超高分子量聚乙烯纤维丝，完成后进行热定型处理，热定型处理温度为45℃；

6)绳芯制备：使用机器将所述若干根包芯纱螺旋包捻住所述改性聚乙烯丝，同时在合绳口处不断淋油得到绳芯次外层，再取若干根超高分子量聚乙烯纤维丝包捻住所述包芯纱得到所述绳芯外层，热定型处理1min后得到所述绳芯，热定型处理温度为40℃。

对比例1

对比例1与实施例2的复合绳芯制备步骤基本相同，其区别在于：对比例1中的内芯直接用聚乙烯材料制成聚乙烯丝，不做改性处理。因此制备步骤1)与步骤2)合并为：

制备聚乙烯丝：将上高密度聚乙烯原料进行热熔融挤出抽丝，得到聚乙烯长纤维，将聚乙烯长纤维纺成纱，再将聚乙烯纱纺成聚乙烯细丝，通过捻线机不断加捻聚乙烯细丝得到聚乙烯丝；

后续的超高分子量聚乙烯长丝制备步骤，剑麻/聚乙烯包芯纱制备步骤，超高分子量聚乙烯纤维丝制备步骤以及绳芯制备步骤参照实施例2。

对比例2

对比例2与实施例2的复合绳芯区别在于：对比例2的绳芯不设置内芯，仅设置有次外层芯和外层芯。对比例2的绳芯制备步骤与实施例2的超高分子量聚乙烯长丝制备步骤，剑麻/聚乙烯包芯纱制备步骤，超高分子量聚乙烯纤维丝制备步骤相同。绳芯制备步骤如下：使用机器将所述若干根包芯纱螺旋包捻成一股，同时在合绳口处不断淋油得到绳芯次外层，再取若干根超高分子量聚乙烯纤维丝包捻住所述包芯纱得到所述绳芯外层，热定型处理1min后得到所述绳芯，热定型处理温度为40℃。

对比例3

对比例3与实施例2的复合绳芯区别在于：对比例3的绳芯不设置次外层芯，仅设置有内芯和外层芯。对比例2的绳芯制备步骤与实施例2的改性聚乙烯造粒步骤，改性聚乙烯丝制备步骤，超高分子量聚乙烯长丝制备步骤，超高分子量聚乙烯纤维丝制备步骤以及绳芯制备步骤相同。其中超高分子量聚乙烯长丝制备步骤中只需要捻制超高分子量聚乙烯长丝B，绳芯制备步骤中不需要包捻包芯纱得到绳芯次外层，并在超高分子量聚乙烯纤维丝包捻住内芯的改性聚乙烯丝时不断在合口处淋油。

对比例4

对比例4与实施例2的复合绳芯区别在于：对比例4的绳芯不设置外层芯，仅设置有内芯和次外层芯。对比例2的绳芯制备步骤与实施例2的改性聚乙烯造粒步骤，改性聚乙烯丝制备步骤，超高分子量聚乙烯长丝制备步骤，剑麻/聚乙烯包芯纱制备以及绳芯制备步骤相同。其中超高分子量聚乙烯长丝制备步骤中只需要捻制超高分子量聚乙烯长丝A，绳芯制备步骤中不需要包捻超高分子量聚乙烯纤维丝得到绳芯外层芯。

将上述实施例2-6和对比例1-4的复合绳芯进行拉伸性能测试，和绳芯含油率测试，各实施例和对比例的绳芯检测数据见表2。

表2实施例2-6和对比例1-4复合绳芯检测数据对比表

从测试数据我们可以看出，绳芯的复合结构可以给绳芯带来较大的抗拉能力和良好的储油效果。其中内芯的改性聚乙烯丝和外层芯的超高分子量聚乙烯纤维丝起到了主要抗拉作用，通过对内芯的聚乙烯材料进行改性，对绳芯的抗拉也产生提高作用，这是因为反式-1，4-聚异戊二烯，纳米碳酸钙和乙烯-辛烯热塑性弹性体的加入可以有效提高聚乙烯材料韧性，纳米碳酸钙和乙烯-辛烯热塑性弹性体形成的“核壳”结构可以在外力作用产生的银纹，银纹发展吸收掉部分能量。又因为纳米碳酸钙被乙烯-辛烯热塑性弹性体包裹住，可以均匀分散在聚乙烯材料中，不会因纳米碳酸钙过度聚集导致机械性能下降。从实施例2与实施例3的数据中可以出改性添加剂的加入量对材料改性后的性能也有影响，过度添加反而会降低材料的性能。有对比例3的数据我们可以看出，剑麻纤维起储存油脂的主要作用，通过设置外层芯包捻住次外层芯，可以有效保留绳芯的油脂。

本发明通过设置复合结构的绳芯，对提升绳芯的储油能力有很大帮助，采用不同的高分子材料和天然纤维相结合，可以使绳芯具有高强度的同时还具有优秀的储存油脂能力。本发明还设置了内芯，内芯可以提高绳芯的支撑能力，同时还对内芯高密度聚乙烯材料进行改性，以弥补材料的不足，提高其韧性和机械性能。综上，通过材料和结构的配合，可以让该复合绳芯适应的范围更广，其制备方法简单，易规模化使用。

上结合实施例对本发明进行了详细说明，另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合变更，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，根据本发明各个技术特征进行的其他变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高性能复合结构绳芯，包括一内芯，一次外层芯和一外层芯，其特征在于，所述内芯为改性聚乙烯丝，所述次外层芯是由若干剑麻纤维和超高分子量聚乙烯纤维制成的包芯纱组成，所述外层芯是由若干超高分子量聚乙烯纤维丝组成；其中所述改性聚乙烯丝的组分及其质量份数如下：高密度聚乙烯80％～90％，反式-1，4-聚异戊二烯5％～10％，纳米碳酸钙2％～5％，乙烯-辛烯热塑性弹性体2％～6％，其中，该高性能复合结构绳芯通过一种高性能复合结构绳芯的制备方法制得，该高性能复合结构绳芯的制备方法包括以下步骤：

1)改性聚乙烯造粒：按比例备料，将纳米碳酸钙和乙烯-辛烯热塑性弹性体投入密炼机共混，共混温度160℃，共混时间为10min后取出得到混合物a；将高密度聚乙烯和反式-1，4-聚异戊二烯室温下混合均匀，加入上述混合物a，继续混合10min后放入双螺杆挤出机挤出成型，冷却后进入造粒机造粒，得到的造粒原料烘干待用；

2)改性聚乙烯丝制备：将上述造粒原料进行热熔融挤出抽丝，得到改性聚乙烯长纤维，将改性聚乙烯长纤维纺成纱，再将改性聚乙烯纱纺成改性聚乙烯细丝，通过捻线机不断加捻改性聚乙烯细丝得到改性聚乙烯丝；

3)超高分子量聚乙烯长丝制备：将超高分子量聚乙烯原料熔融抽丝得到超高分子量聚乙烯长纤维，将所述超高分子量聚乙烯长纤维纺纱得到超高分子量聚乙烯纱，再将超高分子量聚乙烯纱捻制成超高分子量聚乙烯长丝A和超高分子量聚乙烯长丝B，捻制完成进行热定型处理；

4)剑麻/超高分子量聚乙烯包芯纱制备：将剑麻纤维捡麻，再通过四道梳麻和五道并条后纺纱得到剑麻粗纱；以超高分子量聚乙烯长丝A为芯纱，采用赛络纺技术外包剑麻粗纱得到所述包芯纱，将所述包芯纱浸油处理5min；

5)超高分子量聚乙烯纤维丝制备：将若干根所述超高分子量聚乙烯长丝B编织成预定直径的超高分子量聚乙烯纤维丝，完成后进行热定型处理；

6)绳芯制备：使用机器将所述若干根包芯纱螺旋包捻住所述改性聚乙烯丝，同时在合绳口处不断淋油得到绳芯次外层，再取若干根超高分子量聚乙烯纤维丝包捻住所述包芯纱得到绳芯外层，热定型处理1min后得到所述绳芯。

2.根据权利要求1所述的高性能复合结构绳芯，其特征在于：所述包芯纱为剑麻/超高分子量聚乙烯包芯纱，所述包芯纱的芯纱为超高分子量聚乙烯长丝A，外层为剑麻粗纱，其包覆比为75：25或80：20，所述包芯纱采用赛络纺进行纺制。

3.根据权利要求2所述的高性能复合结构绳芯，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯长丝A直径大于超高分子量聚乙烯长丝B。

4.根据权利要求1所述的高性能复合结构绳芯，其特征在于：所述次外层芯的包芯纱数量为5～8根，所述外层芯的超高分子量聚乙烯纤维丝数量为10～14根。

5.一种高性能复合结构绳芯的制备方法，用于制备上述权利要求1～4任意一项所述的高性能复合结构绳芯，其特征在于，包括以下步骤：

1)改性聚乙烯造粒：按比例备料，将纳米碳酸钙和乙烯-辛烯热塑性弹性体投入密炼机共混，共混温度160℃，共混时间为10min后取出得到混合物a；将高密度聚乙烯和反式-1，4-聚异戊二烯室温下混合均匀，加入上述混合物a，继续混合10min后放入双螺杆挤出机挤出成型，冷却后进入造粒机造粒，得到的造粒原料烘干待用；

2)改性聚乙烯丝制备：将上述造粒原料进行热熔融挤出抽丝，得到改性聚乙烯长纤维，将改性聚乙烯长纤维纺成纱，再将改性聚乙烯纱纺成改性聚乙烯细丝，通过捻线机不断加捻改性聚乙烯细丝得到改性聚乙烯丝；

3)超高分子量聚乙烯长丝制备：将超高分子量聚乙烯原料熔融抽丝得到超高分子量聚乙烯长纤维，将所述超高分子量聚乙烯长纤维纺纱得到超高分子量聚乙烯纱，再将超高分子量聚乙烯纱捻制成超高分子量聚乙烯长丝A和超高分子量聚乙烯长丝B，捻制完成进行热定型处理；

4)剑麻/超高分子量聚乙烯包芯纱制备：将剑麻纤维捡麻，再通过四道梳麻和五道并条后纺纱得到剑麻粗纱；以超高分子量聚乙烯长丝A为芯纱，采用赛络纺技术外包剑麻粗纱得到所述包芯纱，将所述包芯纱浸油处理5min；

5)超高分子量聚乙烯纤维丝制备：将若干根所述超高分子量聚乙烯长丝B编织成预定直径的超高分子量聚乙烯纤维丝，完成后进行热定型处理；

6)绳芯制备：使用机器将所述若干根包芯纱螺旋包捻住所述改性聚乙烯丝，同时在合绳口处不断淋油得到绳芯次外层，再取若干根超高分子量聚乙烯纤维丝包捻住所述包芯纱得到绳芯外层，热定型处理1min后得到所述绳芯。

6.根据权利要求5所述的高性能复合结构绳芯的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机各区温度范围为：一区温度50℃，二区温度120℃，三区温度165℃，四区温度170℃，五区温度175℃，六区温度180℃，七区温度185℃，八区温度190℃，九区温度185℃，十区温度185℃，机头温度设定为180℃，螺杆转速为200～280rpm。

7.根据权利要求5所述的高性能复合结构绳芯的制备方法，其特征在于：上述所有热定型处理温度均为40～60℃。