【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロープに関するものであって、特に船舶係留用などの大径のロープに適した構造のものであって、さらにペットボトル再生糸を使用したロープに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般に使用されるロープ１は、図１に示すように、多数の糸条を撚合わせてなるヤーン２を複数本撚り合わせてストランド３を構成し、当該ストランド３を当該ストランド３の撚り方向とは逆方向に三本撚り合わせて、三つ撚りロープ１を形成している。
【０００３】
また上記三つ撚りロープとは異る他の形態のロープとして、互いに逆方向に回転する四本ずつのストランドを互いに組み合わせてなる、クロスロープも広く知られ、使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで一方、近年とみに環境問題が高まりをみせ、廃品のリサイクルが提唱されている。特にリサイクルの対象となる素材として、ペットボトルが注目されている。
【０００５】
ペットボトルはポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴという）樹脂よりなる飲料の容器であって、使用後のペットボトルを繊維として再生して、衣料品に使用することが提唱されているが、再生の比率は必ずしも高いとは言えないのが実情である。
【０００６】
また産業資材としてペットボトルから再生した繊維を使用することも考えられるが、再生繊維は強度において劣るため、使用できる用途が限られている。特に船舶係留用のロープのように高度の強度的性能を要求される分野においては、考慮されることはなかった。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、ペットボトルから再生したポリエチレンテレフタレート繊維をロープに使用し、再生繊維の利用を促進することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
而して本発明は、芯部がペットボトルから再生した再生ポリエチレンテレフタレート繊維よりなり、皮部が通常のポリエステル繊維よりなるストランドを、数本撚り合わせ又は組み合わせてなることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図面は本発明のロープの一例を示すものであって、１はロープであり、該ロープ１は三本のストランド３を撚り合わせて構成されており、各ストランド３は多数のヤーン２を撚り合わせて構成されている。
【００１０】
各ストランド３は、中心部において芯ヤーン４を複数本撚り合わせて芯部５を形成し、当該芯部５の表面に複数本の皮ヤーン６を配して皮部７を形成した、二層構造を有している。芯ヤーン４及び皮ヤーン６は、それぞれ一本の糸条であってもよく、また複数の糸条を撚り合わせたものであってもよい。
【００１１】
而して本発明においては、前記芯ヤーン４は、ペットボトルから再生した再生ポリエチレンテレフタレート繊維よりなっており、皮ヤーン６は、通常のポリエステル繊維よりなっている。なお本発明において通常のポリエステル繊維とは、通常一般に衣料用又は産業資材用として製造され市販されているポリエステル繊維を言い、再生繊維を除く意味である。
【００１２】
芯ヤーン４及び皮ヤーン６は、いずれもフィラメント糸であってもよく、またスパン糸であってもよい。強度的にはフィラメント糸の方が優れているが、耐磨耗性などの性能はスパン糸の方が優れており、その用途や使用形態によって適宜選択することができる。フィラメント糸の場合には、マルチフィラメント糸もモノフィラメント糸もいずれも使用することができる。
【００１３】
また芯ヤーン４と皮ヤーン６とは、繊維としての由来は異るが、糸条の形態としては同一の形態の糸を使用するのが好ましい。フィラメント糸とスパン糸とは外力に対する挙動が異るため、一本のロープの中でこれを混用するのは好ましくない。
【００１４】
前記芯部５と皮部７との重量比は、２：８〜６：４の範囲とするのが好ましい。芯部４の重量比が２よりも小さいと、本発明において再生ポリエチレンテレフタレート繊維を使用することの意味がない。またそれが６を越えると、通常のポリエステル繊維の量が少なくなり、破断時強度が劣る。
【００１５】
そしてこれらのストランド３を三本、ストランド３の撚り方向とは逆方向に撚り合わせて、ロープ１とする。図面に示したロープ１は、三本のストランド３を撚り合わせた三つ撚りロープであるが、本考案はこれに限定されるものではなく、二つ撚り又は四つ撚りロープとすることもでき、また八本のストランドを組み合わせた、いわゆるクロスロープとすることも可能である。
【００１６】
【作用】
本考案のロープ１は繰返し荷重による疲労が少なく、強度がほとんど低下することがなく、むしろ繰り返し荷重を作用させることにより、僅かながら強度が向上する傾向にある。その理由は必ずしも明確ではないが、次のような理由によるものと推測される。
【００１７】
すなわち、一般にロープ１のストランド３における個々のヤーン２はそれぞれスパイラル状に伸びているのであるが、ストランド３の表面部のヤーン２はスパイラルの径が大きく、中心部のヤーン２はスパイラルの径が小さいため、ロープ１中において表面部のヤーン２は長く、中心部のヤーン２は短く配置され、両者の経路長に差が生じる。
【００１８】
この状態で引張り力が作用すると、従来のロープにおいては、表面部のヤーン２はスパイラルが伸長することにより荷重を吸収するのに対し、中心部のヤーン２には直接的に引っ張り荷重が作用するため、中心部のヤーン２により大きい荷重が作用し、急速に疲労するのである。
【００１９】
これに対し本発明においては、芯ヤーン４として伸びが大きく永久歪の大きい再生ポリエチレンテレフタレート繊維を使用し、皮ヤーン６として伸びが小さく永久歪の小さい通常のポリエステル長繊維糸を使用しているので、繰返し荷重が作用したとき、その荷重によって芯ヤーン４が引伸ばされると共に、その伸びが永久歪として残る。
【００２０】
従って繰返し荷重によりある程度疲労した状態においては、見掛け上はロープの長さは変らないものの、個々のストランド３内において芯ヤーン４が若干弛んだ状態となっている。
【００２１】
そのためこの状態でさらに引張り力が作用すると、その荷重を芯ヤーン４と皮ヤーン６とが均等に負担するので、ロープ１の強度の低下が極めて小さくなると共に、繰返し荷重が作用している間に個々のヤーンの張力のばらつきが均一化され、初期に比べてかえって強度が増すものと考えられる。
【００２２】
【実施例】
［実施例１］
１０００ｄデニールの再生ポリエチレンテレフタレート繊維のマルチフィラメント糸を９本撚り合わせた糸条を、さらに３本撚り合わせて芯ヤーン４を形成し、該芯ヤーン４を２６本撚り合わせて芯部５を形成した。次いで１０００ｄの通常のポリエステル繊維のマルチフィラメント糸を９本撚り合わせた糸条を、さらに３本撚り合わせて皮ヤーン６を形成し、該皮ヤーン６を２４本前記芯部５の周囲に配して皮部７を形成し、ストランド３とした。そしてこのストランド３を３本撚り合わせて、外径３０mmの三つ撚りロープを得た。
【００２３】
［比較例１］
１０００ｄの通常のポリエステル繊維のマルチフィラメント糸を９本撚り合わせた糸条を、さらに３本撚り合わせてヤーンを形成し、該ヤーンを５０本撚り合わせてストランドを形成し、該ストランドを３本撚り合わせて、外径３０mmの三つ撚りロープを得た。
【００２４】
［比較例２］
通常のポリエステル繊維に代えて再生ポリエチレンテレフタレート繊維を使用した他は比較例１と同様にして、外径３０mmの三つ撚りロープを得た。
【００２５】
［性能試験］
前記各実施例及び比較例のロープについて、以下に示す各種の性能について試験した。
【００２６】
破断時強度
ロープ用引張り試験機により、破断時強度（トン）を測定した。
【００２７】
繰返し疲労試験
強度残存率：ロープに、１０回／分の割合で、破断時強度の３０％に相当する荷重を、１万回繰返して載荷した後、破断時強度を測定し、強度の残存率（％）を算出した。
【００２８】
破断回数：ロープに１０回／分の割合で、破断時強度の８０％に相当する荷重を繰返して載荷し、ロープが破断に至るまでの回数を測定した。
【００２９】
耐摩耗試験
繰返し疲労試験機を使用して、ロープに破断時強度の１０％に相当する荷重を載荷しつつ、６０mmφの鋼管上を１０００回繰返して滑らせ、その後破断時強度を測定し、強度の残存率を算出した。
【００３０】
［試験結果］
以上の各試験の結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、ロープ１の芯部５にペットボトルから再生した再生ポリエチレンテレフタレート繊維を使用しており、またその使用量も先の実施例ではロープ１の約半分に至っており、環境に優しく且つ資源の再生利用の観点からも極めて有効である。
【００３３】
しかも一般に、再生ポリエチレンテレフタレート繊維は強度に劣るとして利用に消極的となり勝ちであるが、本発明によれば、ロープ１の初期強度は劣るものの、繰返し荷重による疲労が少なく、逆に強度が向上する傾向にあり、繰り返し荷重を加えた後は、通常のポリエステル繊維のみよりなるロープよりも、むしろ強度的に優れたものとなることが判明した。
【００３４】
一般に船舶係留用ロープにおいては、ロープ１の破断時強度に匹敵する荷重が作用することは極めてまれであり、通常は風や波浪、潮の干満などにより、破断時強度の数％乃至十数％程度の荷重が、繰り返して作用することが多い。
【００３５】
本発明のロープは、このような繰り返し荷重により、かえって強度が向上し、通常のポリエステル繊維のみよりなるロープよりも強度的に優れたものとなるのであって、船舶係留用ロープとして極めて有用である。
【００３６】
なお、本発明のロープは、先に述べた船舶係留用の用途に限られるものではなく、一般にロープが使用される各種の用途において、広く使用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロープの一部を分解した正面図
【図２】本発明のロープの横断面図
【符号の説明】
１ ロープ
２ ヤーン
３ ストランド
４ 芯ヤーン
５ 芯部
６ 皮ヤーン
７ 皮部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rope, and more particularly to a rope having a structure suitable for a large-diameter rope such as for mooring a ship, and further relates to a rope using recycled PET bottle yarn.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 1, a rope 1 generally used in the related art forms a strand 3 by twisting a plurality of yarns 2 formed by twisting a large number of yarns, and forms the strand 3 with the twist direction of the strand 3. Are twisted in the opposite direction to form a three-strand rope 1.
[0003]
Also, as another type of rope different from the three-strand rope, a cross rope formed by combining four strands rotating in opposite directions to each other is widely known and used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, recently, environmental problems have been increasing, and recycling of waste products has been proposed. In particular, PET bottles are drawing attention as a material to be recycled.
[0005]
PET bottles are containers for beverages made of polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) resin, and it has been proposed to recycle used PET bottles as fibers and use them in clothing. The fact is that it is not expensive.
[0006]
It is also conceivable to use fibers recycled from PET bottles as industrial materials, but recycled fibers are inferior in strength, so that their usable applications are limited. In particular, no consideration was given to fields requiring high strength performance such as ropes for mooring ships.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to use polyethylene terephthalate fiber recycled from a PET bottle for a rope to promote utilization of the recycled fiber.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Thus, the present invention is characterized in that a core is made of recycled polyethylene terephthalate fiber regenerated from a PET bottle, and a strand is made of several strands of ordinary polyester fiber, which are twisted or combined. .
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawing shows an example of a rope according to the present invention, wherein 1 is a rope, the rope 1 is formed by twisting three strands 3, and each strand 3 twists a large number of yarns 2. It is configured.
[0010]
Each strand 3 has a core portion 5 formed by twisting a plurality of core yarns 4 at the center portion, and a plurality of skin yarns 6 arranged on the surface of the core portion 5 to form a skin portion 7. It has a structure. Each of the core yarn 4 and the leather yarn 6 may be a single yarn or a plurality of yarns twisted.
[0011]
Thus, in the present invention, the core yarn 4 is made of recycled polyethylene terephthalate fiber recycled from a PET bottle, and the leather yarn 6 is made of ordinary polyester fiber. In the present invention, the ordinary polyester fiber generally means a polyester fiber which is generally manufactured and sold for clothing or industrial materials, and excludes recycled fibers.
[0012]
Each of the core yarn 4 and the skin yarn 6 may be a filament yarn or a spun yarn. Although the filament yarn is superior in strength, the spun yarn is superior in performance such as abrasion resistance and the like, and can be appropriately selected depending on its use and use form. In the case of filament yarn, both multifilament yarn and monofilament yarn can be used.
[0013]
Although the core yarn 4 and the leather yarn 6 have different origins as fibers, it is preferable to use the same form of yarn as the form of the yarn. Since the filament yarn and the spun yarn have different behaviors with respect to external force, it is not preferable to mix them in one rope.
[0014]
The weight ratio between the core 5 and the skin 7 is preferably in the range of 2: 8 to 6: 4. When the weight ratio of the core 4 is smaller than 2, it is meaningless to use recycled polyethylene terephthalate fiber in the present invention. On the other hand, if it exceeds 6, the amount of ordinary polyester fibers will be small, and the strength at break will be poor.
[0015]
Then, three of these strands 3 are twisted in a direction opposite to the twisting direction of the strands 3 to obtain a rope 1. The rope 1 shown in the drawing is a three-strand rope in which three strands 3 are twisted, but the present invention is not limited to this, and may be a two-twist or four-twist rope. A so-called cross rope combining eight strands is also possible.
[0016]
[Action]
The rope 1 of the present invention is less likely to be fatigued by repeated loading, and hardly loses its strength. Rather, it tends to slightly increase its strength by applying a repeated load. The reason is not always clear, but it is presumed to be due to the following reason.
[0017]
That is, the individual yarns 2 in the strand 3 of the rope 1 generally extend in a spiral shape, but the yarn 2 on the surface of the strand 3 has a large spiral diameter, and the central yarn 2 has a spiral diameter. Due to its small size, the surface yarn 2 is long and the central yarn 2 is short in the rope 1, which causes a difference in the path length between the two.
[0018]
When a tensile force is applied in this state, in the conventional rope, the yarn 2 at the surface absorbs the load due to the extension of the spiral, whereas the tensile load acts directly on the yarn 2 at the center. Therefore, a larger load acts on the yarn 2 at the center, and the yarn 2 rapidly fatigues.
[0019]
On the other hand, in the present invention, a regenerated polyethylene terephthalate fiber having a large elongation and a large permanent distortion is used as the core yarn 4 and a normal polyester filament fiber yarn having a small elongation and a small permanent distortion is used as the leather yarn 6. When a repeated load is applied, the core yarn 4 is stretched by the load, and the elongation remains as permanent strain.
[0020]
Therefore, when the tire is somewhat fatigued by the repetitive load, the core yarn 4 is slightly slackened in the individual strands 3 although the length of the rope does not change apparently.
[0021]
Therefore, if a tensile force is further applied in this state, the load is equally distributed between the core yarn 4 and the leather yarn 6, so that the decrease in the strength of the rope 1 becomes extremely small and while the cyclic load is applied. It is considered that the variation in the tension of each yarn is made uniform, and the strength is rather increased compared to the initial stage.
[0022]
【Example】
[Example 1]
Nine multifilament yarns of 1000 d denier recycled polyethylene terephthalate fiber were twisted, and three more yarns were twisted to form a core yarn 4, and 26 core yarns 4 were twisted to form a core portion 5. . Next, three yarns obtained by twisting nine multifilament yarns of ordinary polyester fiber of 1000d are further twisted to form a leather yarn 6, and 24 leather yarns 6 are arranged around the core 5. A skin portion 7 was formed to obtain a strand 3. Then, three strands 3 were twisted to obtain a three-strand rope having an outer diameter of 30 mm.
[0023]
[Comparative Example 1]
Nine multifilament yarns of ordinary polyester fiber of 1000d are twisted together, and three more yarns are twisted to form a yarn. Twenty fifty yarns are twisted to form a strand, and the strand is twisted three times. In addition, a three-strand rope having an outer diameter of 30 mm was obtained.
[0024]
[Comparative Example 2]
A three-strand rope having an outer diameter of 30 mm was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that recycled polyethylene terephthalate fiber was used instead of ordinary polyester fiber.
[0025]
[performance test]
The ropes of the above Examples and Comparative Examples were tested for various performances described below.
[0026]
Breaking strength The breaking strength (tons) was measured by a rope tensile tester.
[0027]
Residual rate of strength in repeated fatigue test: After a load equivalent to 30% of the strength at break is repeatedly applied 10,000 times to the rope at a rate of 10 times / min, the strength at break is measured, and the remaining rate of strength is measured. (%) Was calculated.
[0028]
Number of breaks: The rope was repeatedly loaded with a load corresponding to 80% of the strength at break at a rate of 10 times / min, and the number of times until the rope was broken was measured.
[0029]
Abrasion resistance test Using a cyclic fatigue tester, the rope was slid 1000 times repeatedly on a 60 mmφ steel pipe while applying a load equivalent to 10% of the strength at break, and then the strength at break was measured. Was calculated.
[0030]
[Test results]
Table 1 shows the results of the above tests.
[0031]
[Table 1]
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, a recycled polyethylene terephthalate fiber recycled from a PET bottle is used for the core portion 5 of the rope 1, and the amount of the recycled polyethylene terephthalate fiber is about half that of the rope 1 in the previous embodiment. It is also very effective from the viewpoint of resource recycling.
[0033]
Moreover, in general, recycled polyethylene terephthalate fibers are inferior in strength and tend to be passive in use, but according to the present invention, although the initial strength of the rope 1 is poor, fatigue due to repeated loading is small, and conversely, strength is improved. It has been found that the strength tends to be superior to that of a rope made of only ordinary polyester fibers after repeated application of a load.
[0034]
Generally, in a rope for mooring a ship, a load equivalent to the strength at break of the rope 1 is extremely rarely applied, and usually several to ten to several ten percent of the strength at break due to wind, waves, tides, and the like. Often loads are applied repeatedly.
[0035]
The rope of the present invention is improved in strength by such a repetitive load, and is more excellent in strength than a rope made of only ordinary polyester fibers, and is extremely useful as a rope for mooring a ship. .
[0036]
The rope of the present invention is not limited to the above-mentioned mooring application for ships, but can be widely used in various applications where ropes are generally used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded front view of a part of a rope. FIG. 2 is a cross-sectional view of a rope according to the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rope 2 Yarn 3 Strand 4 Core yarn 5 Core part 6 Skin yarn 7 Skin part
