专利名称：绳索的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种绳索的生产工艺，尤其是高性能船用缆绳的制造方法。
船用缆绳要求强度高，不易断裂；直径小，重量轻，便于操作；断裂时反弹性低，操作安全性强；抗张力疲劳、抗弯曲疲劳性能好，使用寿命长及不易老化，此外，绳索还应有良好的成形性能。其中，断裂强度是最重要的指标之一，而断裂强度除取决于绳索的制造原料外，绳索的生产制造工艺的正确安排也是一个至关重要不可忽视的影响因素。绳索制造过程中单丝的排列分布、绳纱、绳股的布置、捻度、捻距等对其中每根单丝受力影响巨大，对整根绳索的断裂强度自然影响巨大，同时，它们对绳索的抗张力疲劳、抗弯曲疲劳及使用寿命的影响，同样不可小视。
现有技术中的绳索的制造工艺如下(1)一根单丝初捻(捻度为70到140捻/m)(2)多股经上述工艺初捻后的绳丝反向复捻(捻度为39～78捻/m)成绳线。
(3)多根绳线再反向复捻(捻度为32～64捻/m)成绳纱。
(4)多层绳纱(一般为3～4层)经捻制成绳股，其股捻距为(直径比xd)3.3。
(5)多股绳股合成编织为绳索，其绳捻距为(直径比XD)为3.3。
以上述工艺制成的绳索，依材料不同，断裂强度随线密度增大而增大，成正比，但利用率(每米每克绳索所能承受的断裂强力[KN(g/m)]一般不高且为定值，以Dyneema材料为例，其利用率一般为1.1±0.1。
本发明旨在提供一种绳索的生产工艺，它能使所生产的绳索具有较高的使用率。
本发明是通过生产工艺的调整使得绳索中各单丝的受力尽可能地均匀，从而使绳索整体达到最大的拉力强度，同时通过生产工艺各道工序中的捻度、捻距的调整增加绳索的抗张力疲劳、抗弯曲疲劳，从而提高绳索的使用寿命。
具体的技术解决方案为
本发明绳索的制造工艺为1、将单丝通过张力装置使之均匀受力，再多根捻为绳纱，其捻度为32.3±5％捻/m，所加张力分布于每根单丝的力为每根单丝断裂强力的0.5～1.5％。
2、将上述绳纱通过张力装置使之均匀受力，再多层捻制成绳股，其股捻(直径比xd)为6～18。
3、将上述绳股，通过张力装置使之均匀受力，并多股合成编织为绳(其绳捻距(直径比XD)为3.8～8，制得绳索。
进一步的技术解决方案为上述制成的绳索在其外表面套装有保护套，或在其表面涂有一层耐磨性能较好的保护层。
上述工艺有如下特点1、在每道工序上预加张力，使丝、绳纱、绳股的受力尽量均匀从而避免了绳索在受力时，由于单丝(纱、股)的受力不均而逐步断裂，从而提高了绳索整体的断裂强度。
2、省略了初捻工序。众所周知，捻制工艺对绳丝的强度有破坏作用，初捻工序的省略提高了绳索的断裂强度。
3、保护套(层)使绳索不易被钩丝、磨损，从而延长了绳索的使用寿命。
在绳索的制造过程中，既要考虑到绳索的断裂强力及利用率外，而又必须考虑到绳索的成形性能，成形性能太差，既不便于使用，又易钩丝磨损。
大量的试验表明，在上述工序2中，当股捻距(直径比xd)在8～16时，绳索既有好的成形性能，又能达到较大的利用率。
在上述的工序3中，当绳捻距(直径比XD)在4～7时，绳既有好的成形性能，又能达到较大的利用率。
此外，在上述的工艺中，股捻距与绳捻距间又相互关联，试验数据表明，当绳捻距的具体数值与股捻距的具体数值之比为1∶1.6±0.3时，绳索的综合性能更佳。
以下对同种材料采用新旧工艺以不同规格生产所获得绳索进行测试，其结果见下表
根据上表中所列试验数据的分析及试制绳索结果可以发现(1)非常明显的是，新工艺所生产出的绳索较老工艺相比，利用率有了惊人的提高，提高幅度为8-60％。
(2)在保持绳股捻距不变的情况下，股绳捻距越大，利用率越高。
(3)在保持绳捻距不变的情况下，股捻距越大，绳索成型性能越差。
(4)在保持绳捻距不变的情况下，股捻距在6～18时，绳索利用率较高，成形性能尚可。
(5)在保持绳捻距不变的情况下，股捻距在8～16时，绳索利用率较高，成形性能好。
(6)在保持股捻距不变的情况下，绳捻距越大利用率越高。
(7)在保持股捻距不变的情况下，绳捻距超过8，绳索松散，成形性能差。
(8)在保持股捻距不变的情况下，绳捻距小于3.8，绳索利用率太低。
(9)在保持股捻距不变的情况下，绳捻距在4～7.5，绳索利用率较高，成形性能好。
(10)当股捻距为12同时绳捻距为5.5～7时利用率高，且成形好。
实际上对绳索的断裂强力进行分析，我们可知(1)每道捻制对强力起负面作用，其下降幅度为9～13％。(2)绳索除了需获得较好的利用率，即较高的断裂强度外，还必须有一定的成形性能，保证绳索不影响使用，且不影响其耐磨性能，因此加捻是必需的又不能过多以免影响其断裂强度。(3)绳索在获得较高的断裂强度，对于一定的原料而言，必须尽量使绳索中的各单丝(绳纱、绳股)均匀受力。
本发明通过各工序间预加张力，使绳索中的各单丝(绳纱、绳股)均匀受力，从而使绳索获得较好的断裂强度，通过绳捻距、股捻距的调整，使得绳索在获得较高的断裂强度的同时，又有足够的成形性能；而保护套(层)的加装不仅使成形性能好，又提高了绳索的耐磨性能。
以下将结合发明实施例做进一步详述。
实施例1以如下的工艺Dyneema丝制造绳索(1)将单丝通过张力装置，单根初捻(捻度为140捻/m)(2)将3股经上述工艺初捻后的绳丝通过张力装置反向复捻(捻度为78捻/m)成绳线。
(3)将上述绳线5根通过张力装置再反向复捻(捻度为过58捻/m)绳纱。
(4)将上述绳纱3层通过张力装置捻制(股捻距(直径比xd)为3.3)成绳股。
(5)将上述绳股合成编织为绳索，其绳捻距(直径比XD)为3.3，制成绳索。
上述制成的绳索其断裂强力为820KN其利用率为1.03KN(g/m)，绳索成形好。
实施例2以如下的工艺以Dyneema丝制造绳索(1)将单丝通过张力装置使之均匀受力，再15根捻为绳纱，其捻度为32.3捻/m，所加张力分布于每根单丝的力为每根单丝断裂强力的1％，(2)将上述绳纱通过张力装置使之均匀受力，再3层捻制成绳股，排列为3-9-15，其股捻距(直径比xd)为12，(3)将上述绳股，通过张力装置使之均匀受力，并8股合成编织为绳(其绳捻距(直径比XD)为5.5，制得绳索。
上述制成的绳索其断裂强力为985KN其利用率为1.45KN(g/m)，绳索成形好。
实施例3以如下的工艺以Dyneema丝制造绳索(1)将单丝通过张力装置使之均匀受力，再15根捻为绳纱，其捻度为32.3捻/m，所加张力分布于每根单丝的力为每根单丝断裂强力的0.5％，(2)将上述绳纱通过张力装置使之均匀受力，再3层捻制成绳股，排列为3-9-15，其股捻距(直径比xd)为1.0，(3)将上述绳股，通过张力装置使之均匀受力，并8股合成编织为绳(其绳捻距(直径比XD)为5.5，制得绳索。
上述制成的绳索其断裂强力为934KN其利用率为1.45KN(g/m)，绳索成形好。
实施例4以如下的工艺以Dyneema丝制造绳索
(1)将单丝通过张力装置使之均匀受力，再15根捻为绳纱，其捻度为32.3捻/m，所加张力分布于每根单丝的力为每根单丝断裂强力的1.5％，(2)将上述绳纱通过张力装置使之均匀受力，再3层捻制成绳股，排列为3-9-15，其股捻距(直径比xd)为14，(3)将上述绳股，通过张力装置使之均匀受力，并8股合成编织为绳(其绳捻距(直径比XD)为5.5，制得绳索。
上述制成的绳索其断裂强力为1018KN其利用率为1.60KN(g/m)，绳索成形好。
实施例5以如下的工艺以Dyneema丝制造绳索(1)将单丝通过张力装置使之均匀受力，再15根捻为绳纱，其捻度为32.3捻/m，所加张力分布于每根单丝的力为每根单丝断裂强力的0.5％，(2)将上述绳纱通过张力装置使之均匀受力，再3层捻制成绳股，排列为3-9-15，其股捻距(直径比xd)为16，(3)将上述绳股，通过张力装置使之均匀受力，并8股合成编织为绳(其绳捻距(直径比XD)为7.5，制得绳索。
上述制成的绳索其断裂强力为1053KN，其利用率为1.74KN(g/m)，绳索成形好。
实施例6以如下的工艺以Dyneema丝制造绳索(1)将单丝通过张力装置使之均匀受力，再15根捻为绳纱，其捻度为32.3捻/m，所加张力分布于每根单丝的力为每根单丝断裂强力的1％，(2)将上述绳纱通过张力装置使之均匀受力，再3层捻制成绳股，排列为3-9-15，其股捻距(直径比xd)为18，(3)将上述绳股，通过张力装置使之均匀受力，并8股合成编织为绳(其绳捻距(直径比XD)为8，制得绳索。
上述制成的绳索其断裂强力为1065KN其利用率为1.793KN(g/m)，绳索成形好。
实施例7以如下的工艺以Dyneema丝制造绳索(1)将单丝通过张力装置使之均匀受力，再20根捻为绳纱，其捻度为32.3捻/m，所加张力分布于每根单丝的力为每根单丝断裂强力的0.5％，(2)将上述绳纱通过张力装置使之均匀受力，再3层捻制成绳股，排列为2-8-14，其股捻距(直径比xd)为10，(3)将上述绳股，通过张力装置使之均匀受力，并8股合成编织为绳(其绳捻距(直径比XD)为5.5，制得绳索。
上述制成的绳索其断裂强力为1154KN，其利用率为1.457KN(g/m)，绳索成形好。
实施例8以如下的工艺以Dyneema丝制造绳索(1)将单丝通过张力装置使之均匀受力，再20根捻为绳钞，其捻度为32.3捻/m，所加张力分布于每根单丝的力为每根单丝断裂强力的1.5％，(2)将上述绳纱通过张力装置使之均匀受力，再3层捻制成绳股，排列为2-8-14，其股捻距(直径比xd)为14，(3)将上述绳股，通过张力装置使之均匀受力，并8股合成编织为绳(其绳捻距(直径比XD)为5.5，制得绳索。
上述制成的绳索其断裂强力为1164KN，其利用率为1.52KN(g/m)，绳索成形好。
实施例9以如下的工艺以Dyneema丝制造绳索(1)将单丝通过张力装置使之均匀受力，再20根捻为绳纱，其捻度为32.3捻/m，所加张力分布于每根单丝的力为每根单丝断裂强力的0.5％，(2)将上述绳纱通过张力装置使之均匀受力，再3层捻制成绳股，排列为2-8-14，其股捻距(直径比xd)为12，(3)将上述绳股，通过张力装置使之均匀受力，并8股合成编织为绳(其绳捻距(直径比XD)为7，制得绳索。
上述制成的绳索其断裂强力为1138KN，其利用率为1.52KN(g/m)，绳索成形好。
权利要求
1.一种绳索的生产工艺，包括(1)一根单丝初捻(捻度为70到140捻/m)，(2)多股经上述工艺初捻后的绳丝反向复捻(捻度为39～78捻/m)成绳线，(3)多根绳线再反向复捻(捻度为32～64捻/m)成绳纱，(4)多层绳纱(一般为3～4层)经捻制成绳股，其股捻距(直径比xd)为3.3，(5)多股绳股合成编织为绳索，其绳捻距(直径比XD)为3.3，制成绳索。其特征在于在各道工序间，均通过张力装置给各单丝(绳纱、绳股)均匀加力，使各单丝(绳纱、绳股)受力均匀。
2.根据权利要求1所述的绳索的生产工艺，其特征在于省略了工序1即单丝初捻工艺，即该工艺为(1)将单丝通过张力装置使之均匀受力，再多根捻为绳纱，其捻度为32.3±5％捻/m，所加张力分布于每根单丝的力为每根单丝断裂强力的0.5～1.5％，(2)将上述绳纱通过张力装置使之均匀受力，再多层捻制成绳股，其股捻距(直径比xd)为6～18，(3)将上述绳股，通过张力装置使之均匀受力，并多股合成编织为绳，其绳捻距(直径比XD)为3.5～8，制得绳索。
3.根据权利要求1所述的绳索的生产工艺，其特征在于上述制成的绳索在其外表面套装有保护套，或在其表面涂有一层耐磨性能较好的保护层。
4.根据权利要求2或3任一所述的绳索的生产工艺，其特征在于捻制为绳股时股捻距(直径比xd)为8～16。
5.根据权利要求2或3任一所述的绳索的生产工艺，其特征在于捻制为绳索时绳捻距(直径比XD)为4～7。
6.根据权利要求2或3任一所述的绳索的生产工艺，其特征在于此时股捻距的具体数值与绳捻距的具体数值之比为1∶1.6±0.3。
7.根据权利要求4所述的绳索的生产工艺，其特征在于捻制为绳股时股捻距(直径比xd)为12，同时，捻制为绳索时捻距(直径比XD)为5.5～7。
全文摘要
一种绳索的生产工艺,通过在生产工艺各道工序中预加张力,使绳索中各单丝的受力尽可能地均匀,提高了绳索整体的断裂强度;通过生产工艺中省略了初捻工序,提高了绳索整体的断裂强度;通过生产工艺中的捻度、捻距的调整增加绳索的使用率和断裂强度;通过在绳索的外表面加装有保护套(层),增加绳索的成形性能及耐磨性能。该生产工艺所生产的绳索其利用率有了惊人的提高,断裂强度、抗张力疲劳、抗弯曲疲劳性能及使用寿命都有了显著的改善。同时成形性能也很好。
文档编号D07B1/16GK1372037SQ0110829
公开日2002年10月2日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者薛金城 申请人:(中外合资)泰州宏达化纤绳网有限公司