WO2014069299A1 - 合成繊維ロープ - Google Patents

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悠三 菊地
善裕 木下
俊之 小阪
崇介 森本
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小浜製綱株式会社
芦森工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a synthetic fiber rope, in particular, a synthetic fiber rope formed by twisting or combining a plurality of strands.
  • a conventional synthetic fiber rope is generally a yarn assembly in which a plurality of yarns are produced through a twisting process once or twice, and twisted while aligning a plurality of yarns. And a plurality of the strands are twisted or combined. Generally, three ropes made by twisting three strands are hit, and eight ropes combining eight strands are called eight hits, and there are ropes that combine even numbers of strands such as 12, 16, and so on. (See Patent Documents 1 and 2) Moreover, as the above-mentioned strand, there is a strand in which a large number of synthetic fibers are used as a core material and are bundled by a cylindrical outer layer formed in a braid shape, and there is a rope obtained by twisting these strands. (See Patent Document 3)
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems.
  • the object of the present invention is to provide a cylindrical woven fabric composed of warps and wefts of synthetic fibers, and synthetic fibers converged in the cylindrical woven fabric.
  • An object of the present invention is to provide a synthetic fiber rope comprising a bundle of core materials and a plurality of strands formed by twisting or combining the strands.
  • the synthetic fiber rope of the present invention is composed of a woven fabric composed of warps and wefts of synthetic fibers as a strand and these are twisted or combined, the following effects are obtained. 1) Since the warp and core material of the cylindrical woven fabric are oriented in the longitudinal direction of the rope, it is possible to provide a rope with high tensile strength and a small elongation rate. And the elongation rate substantially the same as that of the synthetic fiber used can be ensured. 2) Since the core material is restrained by the tubular woven fabric, the shape of the rope can be easily kept stable, and the rope lead (one twist of the strand) can be freely set. 3) Suitable for manufacturing ropes with a large nominal thickness (diameter).
  • reference numeral 1 denotes a synthetic fiber rope, which is formed by twisting a plurality of strands 2 (12 in this embodiment). In this twisting, it is preferable not to twist each strand 2 in order to reduce the elongation, but in the present invention, twisting is not excluded. In order to prevent twisting of the strands, different lines of color may be inserted into a part of the warp yarn of the cylindrical fabric of each strand.
  • the number of strands of the strand 2 is not limited to 12 in the present embodiment, but is appropriately determined according to the use in the marine product field, the ship field, the land field, and the type and thickness of the synthetic fiber to be used. To do. Moreover, you may put the center material which consists of a synthetic fiber, a metal wire, etc. in the center part of the synthetic fiber rope 1.
  • FIG. 1 denotes a synthetic fiber rope, which is formed by twisting a plurality of strands 2 (12 in this embodiment). In this twisting, it is preferable not to twist each strand
  • the strand 2 is composed of a cylindrical fabric 3 made of synthetic fiber warps and wefts, and a core 4 made of a synthetic fiber bundle focused in the cylindrical fabric 3. Composed.
  • the synthetic fibers include polyamide fibers such as nylon, polyester fibers, polyacrylonitrile fibers, polyvinyl alcohol fibers such as vinylon, polypropylene fibers, polyvinyl chloride fibers, polyethylene fibers, and polyvinylidene chloride fibers.
  • Fibers and polyurethane fibers can be mentioned, but from the viewpoint of strength and elongation that can withstand high tensile forces, polyester fibers, ultrahigh molecular weight polyethylene, aramid fibers, polyarylate fibers, carbon fibers, metal wires, etc. However, a synthetic fiber having a low elongation is preferred. Moreover, what is necessary is just to select suitably the woven structure which can be woven into a cylindrical shape, such as a plain weave and a twill weave, for example.
  • FIG. 3 shows another embodiment in which the loop R is formed at the end of the rope by the satin processing S, and the strand of the present invention having a woven fabric structure of warp and weft is less likely to stretch than a strand having a conventional braid structure. Therefore, it is difficult to slip and a strong loop R can be formed.
  • FIG. 4 shows another embodiment of a synthetic fiber rope provided with a coating 5.
  • a synthetic resin thin film As the coating 5, a synthetic resin thin film, a plurality of synthetic fiber yarns knitted into a braided structure, or the above-mentioned tube Any of the same woven structures as the woven fabric may be used.
  • Table 2 shows examples of existing technologies with respect to the above specific examples of the present invention.
  • the synthetic fiber rope of the new technology has a same nominal thickness (diameter) of 36 mm, the same number of strands of 8 and a strong utilization factor of 2 compared to the conventional technology. .12 times (69.4% / 32.7%), and the tensile strength was proved to be excellent at 1.84 times. Further, it has been found that the synthetic fiber rope of the new technology (the present invention) can achieve a weight reduction of about 8% at the same nominal thickness (diameter) as compared with the conventional technology.
  • the strand of the present invention has a good shape retaining property because it is composed of a cylindrical fabric composed of warps and wefts of synthetic fibers, and a core material composed of a bundle of synthetic fibers focused in the tubular fabric. . Therefore, even if the lead is lengthened, the utility is not lost.
  • Table 4 shows test data such as changes in rope breaking strength and strength utilization ratio due to differences in rope leads.
  • the rope leads are 3.00, 3.78, 4.58, 5.64 and 6.64.
  • the breaking strength (kN) is 236, 305, 352, 376 and 366, respectively
  • the strength utilization (%) is 46.3, 59.8, 69.0, 73.7 and 71, respectively. .8.
  • the rope lead when the rope lead is stretched as in the present invention, the shape of the strand is not maintained, and there are cases where there is a problem in practical use, such as a decrease in wear resistance.
  • the rope lead is determined to be 3.5 times or less in the JIS standard.
  • the core material is concentrated in the tubular woven fabric, the shape of the strand can be maintained, and the rope lead can be extended more than 3.5 times.
  • Table 4 if the rope lead is optimized, a high strength utilization rate of 73.7% can be obtained.
  • the structure of the tubular woven fabric 3 composed of warp and weft may be any of conventionally known structures such as plain weave and twill weave.
  • twill weave has less warp restraint, high tensile strength, and flexible strands.
  • the tubular woven fabric 3 may be woven with any of a shuttle loom, a needle loom, or a circular loom.
  • the plain looms such as the shuttle loom and needle loom interweave the plain fabric through the weft with the shuttle or needle between the warp yarns that alternately open and close, and sew both ends of the plain fabric with different yarns, or the weft yarn of the needle To form a cylinder.
  • a circular loom is a circular loom, which is a loom in which warp yarns are supplied radially from the outer periphery of the loom, and the weft yarn is woven while rotating in the circumferential direction.
  • the tubular fabric woven with the loom does not have a binding ear, not only the strength of the tubular fabric in the circumferential direction can be increased, but also there are the following advantages. That is, (1) since there are no binding ears (unevenness), the structure of the cylindrical fabric becomes uniform and wear resistance is improved. (2) Since there are no binding ears, bending in all directions becomes flexible and there is no bending habit. (3) Since there are no binding ears, the elongation in the length direction of the strands is uniform and the strength is improved.
  • the strand 2 having a small twist is identified by weaving a sense line in which a part of the warp of the tubular woven fabric 3 has a color different from that of the other warp.
  • a sense line in which a part of the warp of the tubular woven fabric 3 has a color different from that of the other warp.
  • the synthetic fiber rope of the present invention has a high tension and has an elongation rate almost equal to that of the synthetic fiber, and is used as an alternative rope in the marine, marine or land fields where conventional wire ropes have been used. There is a possibility of use.

Abstract

　高張力で伸び率が小さく、合成繊維の引張り強さの強力利用率を飛躍的に向上させることができ、使用される合成繊維の伸び率とほぼ同一の伸び率を確保することができる合成繊維ロープを提供する。　合成繊維ロープは、合成繊維の経糸と緯糸により織成された筒状織物と、該筒状織物内に引き揃えられた複数の合成繊維の芯材と、から成るストランドを複数本撚り合わせて、又は組み合わせて構成されることを特徴とする。

Description

合成繊維ロープ
　本発明は、合成繊維ロープ、特に複数本のストランドを撚り合わせて又は組み合わせて構成した合成繊維ロープに関する。
　従来の合成繊維ロープは、一般に複数本の原糸を１回もしくは２回の撚り工程を経てヤーン（撚糸）を製造して、このヤーンを複数本引き揃えながら撚りをかけて、ヤーンの集合体であるストランドを製造し、更に、このストランドを複数本撚り合わせる又は組み合わせることによって構成される。一般に、３本のストランドを撚り合わせて作られるロープを３つ打ち、８本のストランドを組み合わせるロープを８つ打ちと称し、１２本、１６本等の偶数本のストランドを組み合わせたロープもある。（特許文献１、２参照）
　また、上記ストランドとして、多数の合成繊維を芯材として、これを組紐状に構成した筒状の外層により集束したものがあり、これらのストランドを撚り合わせたロープもある。（特許文献３参照）
特開２００１－１０３８７０号公開公報 特開２０００－２２８９３１号公開公報 実開平３－５３５９７号公開公報
　上記従来のロープは、ヤーンおよびストランドの撚りを重ねることにより構成されるので、ロープの伸び率は増加し、合成繊維が本来有する引張り強さを十分に生かすことができないだけでなく、ロープの称呼太さ（直径）が大きくなるに従って、ストランドを構成するヤーンの本数は増加し、複数本ヤーンの張力を合わせることが困難となり、合成繊維の本来有する引張強さの強力利用率は低下する等の問題点があった。
　本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、合成繊維の経糸と緯糸により構成された筒状織物と、該筒状織物内に集束された合成繊維束の芯材と、から成るストランドを複数本撚り合わせて又は組み合わせて構成したことを特徴とする合成繊維ロープを提供することにある。
　本発明の合成繊維ロープは、合成繊維の経糸と緯糸により構成された織物をストランドとし、これらを撚り合わせて又は組み合わせて構成されているので、下記の作用効果がある。
１）筒状織物の経糸および芯材が、ロープの長手方向に配向されているので、高張力で伸び率の小さいロープを提供することができ、合成繊維の引張り強さの強力利用率を飛躍的に向上させることができると共に、使用される合成繊維の伸び率とほぼ同一の伸び率を確保することができる。
２）筒状織物で芯材を拘束するため、ロープの形状を安定的に保ち易く、ロープリード（ストランドの１回の撚り程）を自由に設定することができる。
３）称呼太さ（直径）の大きいロープの製造に適している。
本発明の合成繊維ロープの実施例を示す構成説明図（Ａ）およびその端面図（Ｂ）である。 図１に示すストランドの構成説明図である。 サツマ加工によりロープの端部にループを形成した別の実施例の構成説明図である。 被覆を施した合成繊維ロープの他の実施例の構成説明図である。 試験データに基づくロープリードと強力利用率の関係を示すグラフである。
　以下、本発明の合成繊維ロープの実施例について、図面を参照しながら説明する。
　図１において、１は合成繊維ロープであって、複数本（本実施例では１２本）のストランド２を撚り合わせて構成されている。この撚り合わせに際して、各ストランド２は捻らないことが、伸び率を小さくするために好ましいが、本発明において捻りを排除するものではない。ストランドの捻りがはいらないよう、各ストランドの筒状織物のタテ糸の一部に色の異なる識線を入れてもよい。上記ストランド２の撚り合わせ本数は、本実施例の１２本に限定するものではなく、水産分野、船舶分野、陸上分野等の用途や、使用する合成繊維の種類や太さ等に応じて適宜決定する。また、合成繊維ロープ１の中心部に合成繊維や金属線などから成る中心材を入れても良い。
　上記ストランド２は、図２から明らかなように、合成繊維の経糸と緯糸により構成された筒状織物３と、該筒状織物３内に集束された合成繊維束から成る芯材４と、から構成される。上記合成繊維としては、例えば、ナイロン等のポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ビニロン等のポリビニルアルコール系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリウレタン系繊維が挙げられるが、高引張力に耐えられる強度や伸度の観点からポリエステル系繊維の他、超高分子量ポリエチレン、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、炭素繊維、金属線等の高強度であるが伸び率の少ない合成繊維が好ましい。また、上記筒状織物は、例えば、平織り、綾織り等、筒状に織成できる織組織を適宜選定すればよい。
　図３は、サツマ加工Ｓによりロープの端部にループＲを形成した別の実施例を示すもので、従来の組紐構造のストランドに比べて、経糸と緯糸の織物組織の本発明ストランドは伸び難くて滑り難く、強固なループＲを構成することができる。
　図４は、被覆５を施した合成繊維ロープの他の実施例を示すもので、該被覆５としては、合成樹脂の薄膜、合成繊維の複数のヤーンを組紐構造に編み上げたもの、或いは上記筒状織物と同様の織物構造のいずれであっても良い。
　（本発明の具体例）
　次に、本発明の具体例について、表１を参照しながら説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記表１では、原糸の合成繊維としてポリエステルフィラメント（１５００ｄ）を使用したストランドが８本の場合、実測引張り強さは３４５ｋＮ、強力利用率は６９．４％であり、ストランドが１２本の場合、実測引張り強さは５３４ｋＮ、強力利用率は７１．７％であった。
　（既存技術例）
　本発明の上記具体例に対して、既存技術例を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２において、原糸の合成繊維としてポリエステルフィラメント（１５００ｄ）を使用したストランドが８本の場合、実測引張り強さは６１．０（直径１８ｍｍ）～１８７（直径３６ｍｍ）ｋＮ、強力利用率は４０～３２．７％である。
（既存技術と本発明技術の比較）
　続いて、上記既存技術と本発明技術を比較して、本発明の利点について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　上記表３から明らかなように、新技術（本発明）の合成繊維ロープは、従来技術に比べて、同一呼称太さ（直径）が３６ｍｍで同一ストランド本数が８本において、強力利用率が２．１２倍（６９．４％／３２．７％）であり、引張り強さが１．８４倍と優れていることが証明された。また、新技術（本発明）の合成繊維ロープは、従来技術に比べて、同一呼称太さ（直径）において約８％の軽量化を図ることができることが分かった。
　本発明のストランドは、合成繊維の経糸と緯糸により構成された筒状織物と、該筒状織物内に集束された合成繊維束から成る芯材と、から構成されているため保形性が良い。従って、リードを長くしても実用性を失うことがない。
　表４は、ロープリードの違いによるロープの破断強力および強力利用率の変化等の試験データを示すもので、ロープリードが、３．００、３．７８、４．５８、５．６４および６．３９の場合、破断強力（ｋＮ）は、それぞれ２３６、３０５、３５２、３７６および３６６であり、強力利用率（％）は、それぞれ４６．３、５９．８、６９．０、７３．７および７１．８であった。上記ロープリードと強力利用率（％）の関係をグラフにしたものが、図５のグラフであって、ロープリードが５．６倍程度で強力利用率（％）が極大となることが判った。通常のストランドを用いた場合では、強力利用率は３０～４０％くらいであるので、データの７３．７％は、かなり高い強力利用率である。
　ロープでは、本発明のようにロープリードを伸ばすとストランドの形状が保持されず、耐摩耗性が低下する等、実使用上問題となる場合がある。（よって、例えば、８つ打ちロープでは、ＪＩＳ規格上、ロープリードは、３．５倍以下と定められている。）
　一方、本発明では、筒状織物内に芯材を集束しているため、ストランドの形状を保持することができ、ロープリードを３．５倍超に伸ばすことができる。これにより、表４に示すように、ロープリードを最適化すれば、７３．７％と高い強力利用率を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　経糸と緯糸により構成される筒状織物３の組織は、平織り、綾織り等、従来公知の組織のいずれでもよく、特に、綾織りは経糸の拘束が少なく、引っ張り強度が大きく、ストランドが柔軟になる利点がある。
　上記筒状織物３は、シャトル織機、ニードル織機あるいはサーキュラー織機のいずれで織成してもよい。上記シャトル織機やニードル織機などの平織機は、交互に開閉運動をする経糸の間に、シャトルあるいはニードルで緯糸を通して平織物を織成し、該平織物の両端を別の糸で縫い合わせたり、ニードルの緯糸により縢ったりして、筒状に形成する。
　また、環状織機であるサーキュラー織機は、経糸は織機外周部から放射状に供給され、緯糸を円周方向に回転させながら進めて織成する織機であって、このサーキュラー織機で織成した場合、上記平織機で織成された筒状織物のように、綴じ耳部ができないので、筒状織物の円周方向の強度を上げることが可能となるだけでなく、次のような利点がある。すなわち、（１）綴じ耳部（凹凸）がないので筒状織物の組織が均一となり耐摩耗性が向上する。（２）綴じ耳部がないので全方向への曲がりが柔軟になり曲げクセがなくなる。（３）綴じ耳部がないのでストランドの長さ方向への伸度が揃い強度が向上する。（４）同程度の円周方向強度を目指した場合、緯糸の打ち込み本数を少なくすることができ、柔軟なストランドとすることができる。（５）緯糸打ち込み本数を少なくすることができるため、ロープ全体の繊維量に占める経糸の割合が増え、強力利用率が更に向上する。
　さらに、上記いずれの織機においても、筒状織物３の一部の経糸を他の経糸とは異なる色にした識線を織り込むことにより、ストランド２の捻れ具合を識別して、捻れの少ないストランド２を判別し易くなる利点がある。ストランドが捻れると強度が弱くなるから、捻れの少ないストランドが好ましい。
　本発明の合成繊維ロープは、高張力で、合成繊維の伸び率とほぼ同等の伸び率を有し、従来のワイヤーロープが使用されていた水産分野、船舶分野あるいは陸上分野での代替用ロープとして利用可能性がある。
１　合成繊維ロープ
２　ストランド
３　筒状織物
４　芯材
５　被覆
Ｒ　ループ
Ｓ　サツマ加工

Claims (6)

  1. 　合成繊維の経糸と緯糸により織成された筒状織物と、該筒状織物内に引き揃えられた複数の合成繊維の芯材と、から成るストランドを複数本撚り合わせて、又は組み合わせて構成されることを特徴とする合成繊維ロープ。
  2. 　前記合成繊維が、ナイロン等のポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ビニロン等のポリビニルアルコール系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリウレタン系繊維から選択される１または複数の繊維の組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の合成繊維ロープ。
  3. 　上記筒状織物の一部の経糸を他の経糸とは異なる色にした識線を織り込むことを特徴とする請求項１または２に記載の合成繊維ロープ。
  4. 　外周面に、合成樹脂の薄膜、合成繊維の複数のヤーンを組紐構造に編み上げたもの、或いは上記筒状織物と同様の織物構造の被覆を施すことを特徴とする請求項１、２または３に記載の合成繊維ロープ。
  5. 　上記ストランドをサーキュラー織機により製造することを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の合成繊維ロープ。
  6. 　漁網用ロープまたは船舶繋留用ロープおよび海上又は海中構造物（魚礁又は石油リグ等）の固定の用途に使用されることを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載の合成繊維ロープ。
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