航空航天用防滑脱芳纶编织带及其制备方法与流程

1.本发明涉及芳纶编织带制备领域，具体地，涉及航空航天用防滑脱芳纶编织带及其制备方法。


背景技术：

2.芳纶是一种耐高温的高强高模特种纤维，其具有良好的电绝缘和化学稳定性等性能，因此，随着科技的不断进步，其也被应用于越来越多的领域中。
3.由于其为编织带，因此，其表面往往较为光滑，不易具有防滑脱的效果，现有的此类结构中往往是在其表面增设具有凸起的结构，从而使其具有一定的防滑效果。然而，此类额外增设的防滑结构不仅与编织带本身没有任何联系，容易发生脱落，且在使用过程中也不会对其本身的理化性能和机械性能有所提升，甚至造成性能的降低。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中往往是通过在外部增设的方式设置防滑脱结构，不仅影响整体性能，且易磨损和脱落，造成性能的降低等问题，从而提供一种能够进一步提高编织带本身性能，且由内部增设防滑结构，大大提高二者之间的紧密连接性，保证防滑脱性能的稳定的航空航天用防滑脱芳纶编织带及其制备方法。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种航空航天用防滑脱芳纶编织带的制备方法，所述制备方法包括：
6.1)将第一芳纶编织层平铺后，向所述第一芳纶编织层的上表面上涂覆胶料，再将所述第二芳纶编织层覆盖于所述胶料上，形成为预制编织带；
7.2)在加热环境下，向流动的胶料中注水至部分胶料自所述第二芳纶编织层的缝隙中发生初步溢出；
8.3)降低温度，并进一步注水至胶料继续溢出固化，形成为航空航天用防滑脱芳纶编织带；其中，
9.所述胶料至少包括胶体和填充于所述胶体中的膨润土；
10.所述第二芳纶编织层的编织密度小于所述第一芳纶编织层的编织密度。
11.优选地，步骤1)中，在涂覆胶料的过程中，所述第一芳纶编织层的上表面还沿延伸方向在两个侧边预留有未涂覆有胶料的未上胶部。
12.优选地，所述未上胶部的宽度为所述第一芳纶编织层的宽度的1/20
‑
1/10。
13.优选地，步骤3)中还包括对固化后的预制编织带的侧边采用包边条进行包边后，形成为航空航天用防滑脱芳纶编织带。
14.优选地，步骤3)中，降低温度的过程包括顺次进行的第一降温段、维温段和第二降温段，且，
15.所述第一降温段为以2
‑
3℃/min的降温速率降温至60
‑
70℃；
16.所述维温段为保持第一降温段降温后的温度1
‑
2h；
17.所述第二降温段为以5
‑
10℃/h的降温速率降温至室温。
18.优选地，步骤2)中还包括对所述第二芳纶编织层的部分表面进行压制，以避免所述第二芳纶编织层受力变形。
19.优选地，压制至少包括对所述第二芳纶编织层的周向方向上的环形压制，以及对第二芳纶编织层自中心向外侧延伸的径向方向上的条形压制。
20.优选地，所述第一芳纶编织层与所述第二芳纶编织层通过以下方法制得：
21.11)经线的制备：通过对间位芳纶纤维表面接枝极性含氧基团，得到改性间位芳纶纤维，将得到的改性间位芳纶纤维顺次经过开棉、梳棉、并条、粗纱、细纱和定型工序后，得到经线；
22.12)纬线的制备：将对位芳纶纤维与碳纤维混棉后，顺次经过开棉、梳棉、并条、粗纱、细纱和定型工序后，得到纬线；
23.13)将得到的经线和纬线各自合股定型后，织造成型，并经过后整理得到芳纶编织层。
24.优选地，对间位芳纶纤维表面接枝极性含氧基团具体包括：
25.111)将间位芳纶纤维置于预洗液中进行预清洗，得到预处理后的间位芳纶纤维；
26.112)在超声震荡条件下，将预处理后的间位芳纶纤维置于二氯甲烷中浸泡，而后顺次加入环氧氯丙烷和氯化铝，反应后得到预制纤维；
27.113)将得到的预制纤维置于浓度为25
‑
35重量％的氢氧化钠的水溶液中反应1.5
‑
3h后，取出用水清洗至洗液的ph值不高于8，得到改性间位芳纶纤维。
28.本发明还提供了一种航空航天用防滑脱芳纶编织带，其根据上述所述的制备方法制得。
29.通过上述技术方案，本发明通过在第一芳纶编织层和第二芳纶编织层之间涂覆胶体，并控制整个条件来控制其整体固化过程，同时，在此过程中通过注水来进一步使得胶体的体积增加并通过编织密度更小的第二芳纶编织层来进行进一步的溢出，从而有效由内至外形成防滑脱结构，保证整体的稳定性，同时，整个结构是基于本身制作过程中的填充间隙中的胶料形成，也避免了与芳纶编织层之间的不适配而造成整体使用性能的降低，并有效通过胶体协同进一步提高整个编织带的耐候性。
附图说明
30.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
31.图1是本发明提供的制备方法的流程图。
具体实施方式
32.以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
33.如图1所示，本发明提供了一种航空航天用防滑脱芳纶编织带的制备方法，所述制备方法包括：
34.1)将第一芳纶编织层平铺后，向所述第一芳纶编织层的上表面上涂覆胶料，再将
所述第二芳纶编织层覆盖于所述胶料上，形成为预制编织带；
35.2)在加热环境下，向流动的胶料中注水至部分胶料自所述第二芳纶编织层的缝隙中发生初步溢出；
36.3)降低温度，并进一步注水至胶料继续溢出固化，形成为航空航天用防滑脱芳纶编织带；其中，
37.所述胶料至少包括胶体和填充于所述胶体中的膨润土；
38.所述第二芳纶编织层的编织密度小于所述第一芳纶编织层的编织密度。
39.本发明通过在第一芳纶编织层和第二芳纶编织层之间涂覆胶体，并控制整个条件来控制其整体固化过程，同时，在此过程中通过注水来进一步使得胶体的体积增加并通过编织密度更小的第二芳纶编织层来进行进一步的溢出，从而有效由内至外形成防滑脱结构，保证整体的稳定性，同时，整个结构是基于本身制作过程中的填充间隙中的胶料形成，也避免了与芳纶编织层之间的不适配而造成整体使用性能的降低，并有效通过胶体协同进一步提高整个编织带的耐候性。同时，膨润土的填入能够进一步使得在遇水后整体得到有效膨胀，并能够进一步促使其溢出并填充。当然，这里当胶料处于流动状态时，可以在两侧放置止挡板以避免胶料的流出。
40.在本发明的一种优选的实施方式中，步骤1)中，在涂覆胶料的过程中，所述第一芳纶编织层的上表面还沿延伸方向在两个侧边预留有未涂覆有胶料的未上胶部。
41.进一步优选的实施方式中，所述未上胶部的宽度为所述第一芳纶编织层的宽度的1/20
‑
1/10。
42.为了使得整个编织带中的各个芳纶编织层连接更为紧密，能够更好地提高整体的机械性能，步骤3)中还包括对固化后的预制编织带的侧边采用包边条进行包边后，形成为航空航天用防滑脱芳纶编织带。
43.进一步优选的实施方式中，步骤3)中，降低温度的过程包括顺次进行的第一降温段、维温段和第二降温段，且，
44.所述第一降温段为以2
‑
3℃/min的降温速率降温至60
‑
70℃；
45.所述维温段为保持第一降温段降温后的温度1
‑
2h；
46.所述第二降温段为以5
‑
10℃/h的降温速率降温至室温。
47.通过上述降温方式的具体设置，在第一降温段的过程中注水，并使得体积具有一定的膨大，胶料在具有一定的流动性的基础上能够有一定的溢出。在维温段中处于一个溢出的预定型的状态，再经过第二降温段形成相对稳定的状态，在此基础上，放置一定时间后使其固化。
48.进一步优选的实施方式中，步骤2)中还包括对所述第二芳纶编织层的部分表面进行压制，以避免所述第二芳纶编织层受力变形。即通过对第二芳纶编织层的表面施加相对平衡的力来实现整体的定型。当然，这里的压制可以采用具有一定间隙的平板来实现。
49.具体地，压制至少包括对所述第二芳纶编织层的周向方向上的环形压制，以及对第二芳纶编织层自中心向外侧延伸的径向方向上的条形压制。
50.在本发明的一种更为优选的实施方式中，所述第一芳纶编织层与所述第二芳纶编织层通过以下方法制得：
51.11)经线的制备：通过对间位芳纶纤维表面接枝极性含氧基团，得到改性间位芳纶
纤维，将得到的改性间位芳纶纤维顺次经过开棉、梳棉、并条、粗纱、细纱和定型工序后，得到经线；
52.12)纬线的制备：将对位芳纶纤维与碳纤维混棉后，顺次经过开棉、梳棉、并条、粗纱、细纱和定型工序后，得到纬线；
53.13)将得到的经线和纬线各自合股定型后，织造成型，并经过后整理得到芳纶编织层。
54.上述方式对间位芳纶纤维表面接枝极性含氧基团后再将其制成经线，有效提高其表面活性，进一步提高整体的结合性能，有效增强整体的机械性能；在此基础上，采用对位芳纶纤维与碳纤维混纺，进一步提高纬线的机械性能。进一步地，采用间位芳纶纤维和对位芳纶纤维各自改性后混编的方式，通过复配的方式修正了单纯的一种芳纶纤维的弊端
55.进一步优选的实施方式中，对间位芳纶纤维表面接枝极性含氧基团具体包括：
56.111)将间位芳纶纤维置于预洗液中进行预清洗，得到预处理后的间位芳纶纤维；
57.112)在超声震荡条件下，将预处理后的间位芳纶纤维置于二氯甲烷中浸泡，而后顺次加入环氧氯丙烷和氯化铝，反应后得到预制纤维；
58.113)将得到的预制纤维置于浓度为25
‑
35重量％的氢氧化钠的水溶液中反应1.5
‑
3h后，取出用水清洗至洗液的ph值不高于8，得到改性间位芳纶纤维。
59.本发明还提供了一种航空航天用防滑脱芳纶编织带，其根据上述所述的制备方法制得。
60.以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
61.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，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
62.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。