包含高性能聚乙烯纤维的绳索的制作方法

专利名称：包含高性能聚乙烯纤维的绳索的制作方法
包含高性能聚乙烯纤维的绳索 本发明涉及一种包含高性能聚乙烯纤维的绳索，该绳索特别适用于滑
轮上弯曲应用(bend-over-sheave applications)。本发明还涉及所述绳索作 为滑轮上弯曲应用的载荷承受构件的用途。
这样的绳索从US 5901632可知。在该专利公布文件中，描述了一种 大直径编织绳索，该绳索包含多股绳股，该绳股本身优选由包含高强度聚 合物纤维的绳索纱线编织。在该文指出的最优选的实施方式中，该绳索为 12股、两上两下(two-over/two-under)的圆环形编织物，其中每一绳股本 身为高性能聚乙烯(HPPE)纤维制成的12股编织物(12X12结构)。
本文中用于滑轮上弯曲应用的绳索是指通常用于提升和系泊应用的承 重绳索，用于例如船舶、海洋、海上油气、地震、商业捕鱼和其它工业市 场。在这些应用(以及被称作滑轮上弯曲应用)中，绳索经常在巻筒、缆 柱、托辊、滑轮等上拉拽，造成摩擦和弯曲。当如此频繁地弯曲或挠曲 时，由于例如外部和内部磨损、摩擦热等导致绳索和纤维损坏从而可使绳 索失效，这种疲劳断裂也称为弯曲疲劳或挠曲疲劳。
为了减小绳索在滑轮上弯曲应用中的挠曲疲劳，通常建议使用直径至 少为绳索直径8倍的滑轮(或其它表面)。为了降低外部磨损导致的绳索 强度损失，已知可为绳索或绳索中的绳股提供护套，例如纺织套或编织 套。然而，这些护套增大了绳索的直径和刚度，并且增加的重量和成本， 而无益于绳索的承重能力，而且使对载荷承受构件的直观检査变得不可 行。为了减少绳索中的纤维间的内部磨损导致的强度损失，US 6945153B2 中提出在绳股中采用聚合纤维的特定混合物。
US 6945153B2描述了一种结构类似于US 5901632的编织绳索，其中 绳股含有比例为40:60-60:40的高性能聚乙烯纤维和溶致或热致聚合物纤维 的混合物。该文指出，溶致或热致液晶纤维(如芳族聚酰胺(ammid)或 聚二噁唑(PBO))具有良好的耐蠕变断裂性，但极易自磨损；而HPPE
3纤维虽然呈现出最小的纤维间磨损，但易于蠕变失效。
然而，已知绳索结构的一个缺点是，当频繁弯曲和挠曲时，绳索的使
用寿命较短。因此，工业上需要具有改进性能的绳索，该绳索可以长时间
地用于周期性滑轮上弯曲应用。
因此，本发明的目的提供这样一种具有改善性能的绳索。 根据本发明，上述目的通过一种含有多股绳股的绳索实现，所述绳股
包含高性能聚乙烯(HPPE)纤维和聚四氟乙烯(PTFE)纤维的混合物， 其中整个绳索中的高性能聚乙烯纤维与聚四氟乙烯纤维的质量比为70:30-98:2。
本发明令人惊讶地得到了具有最佳特性的绳索。该绳索不仅具有改善 的挠曲疲劳，而且具有高刚度和高强度。
本发明的绳索明显延长了在滑轮上弯曲应用时的使用寿命，这一点令 人惊讶，原因在于尽管PTFE本身的润滑特性是已知的，但在例如US 6945153B2中清楚地指出绳索中的HPPE纱线已然具有最佳的磨损性能。
本发明的绳索的其它优点包括，使用时产生较少的热量，该热量例如 由绳股间和/或纤维间摩擦产生，这降低了 HPPE纤维蠕变伸长的风险。因 此，包含大量HPPE纤维的绳索可以长期安全使用，前提是适当地设计和 使用，例如避免过载情形(相对于最大设计能力)。该绳索的强度效率 高，即绳索的强度对其构成纤维的强度的百分比相对较高。该绳索还呈现 出改善的牵引性和绞盘存储性，并且可以容易地检査潜在的损坏。
因此，本发明还涉及本文中进一步详述的结构和组成的绳索在滑轮上 弯曲应用(例如提升应用)中作为载荷承受构件的用途。
本发明的绳索可以具有各种结构，包括捻制、编织、平行(具有覆 层)和丝绳状结构的绳索。绳索中的绳股数可在宽范围内变化，但通常为 至少3优选至多16股，从而获得良好性能同时易于制造。
优选地，本发明的绳索为编织结构，从而提供使用时保持内聚性的坚 固且扭矩平衡的绳索。存在大量已知类型的编织结构，它们通常根据形成 绳索的方法来区分。合适的结构包括辫状(soutache)编织物、管状编织 物和扁平编织物。管状或环状编织物是最常见的用于绳索的编织物，并且通常由两组可以采用不同式样相互缠绕的绳股组成。管状编织物中的绳股 数可以有很大变化。特别是当绳股数较高时，和/或当绳股相对较细时，管 状编织物可以具有中空核心，并且编织物可以坍縮成椭圆形。如果这是不 期望的，编织物可以包含核心构件，该核心构件可以是由各种聚合物纤维 (优选HPPE纤维)制成的绳索，这种编织物在使用时会更好地保持其形 状。
本发明编织绳索中的绳股数至少为3。增大的绳股数往往降低绳索的 强度效率。因此，根据编织物类型，绳股数优选至多16。 8或12股编织 结构的绳索是特别合适的。这样的绳索具有期望的韧性以及耐挠曲疲劳 性，并且可以在相对简单的机器上经济地制造。
本发明编织绳索的结构中，加捻系数(捻制结构中每米的捻回数)或 编织周期(即相对于绳索宽度的节距)并不特别关键。合适的编织周期为 4-20。较长的编织周期得到具有较高强度效率的较松散的绳索，但该绳索 不那么坚固并且更难以接合。编织周期太短会使强韧度下降过多。因此， 编织周期优选为约5-15，更优选6-10。
本发明的绳索的直径可以在宽范围内变化。优选地，绳索的直径为至 少2 mm，更优选至少5 mm，甚至更优选至少10 mm。较小直径的绳索 (例如直径为约2-20 mm)通常在机械装置(例如汽车门窗升降机构)中 作为细绳。最优选地，绳索具有至少20 mm的较大直径。如果绳索具有椭 圆形截面，则用当量直径来定义圆形绳索的尺寸更为精确，所述当量直径 即为与非圆形绳索具有相同的单位长度质量的圆形绳索的直径。在绳索的 最外周测量绳索直径。这是因为绳股所确定的绳索边界不规则。优选地， 本发明的绳索是承重绳索，其当量直径为至少30mm，更优选至少40、 50、 60mm，或甚至至少70 mm，因为绳索越粗，本发明的优点相应地越 明显。已知的最粗绳索具有高达约300 mm的直径，用于深水装置的绳索 的直径通常高达约130 mm。
本发明的绳索具有近似圆环形或圆形以及椭圆形截面，即受拉绳索的 截面是扁平的椭圆形，或甚至几乎为长方形(依赖于初级绳股数)。这样 的椭圆形界面的长宽比(即，较大直径与较小直径之比，或宽高比)优选为1.2-4.0。确定长宽比的方法是本领域技术人员已知的， 一种示例性方法 包括:在保持绳索受到拉力的同时，或围绕其紧密缠绕胶带之后，测量绳索 的外部尺寸。所述长宽比的优点是，当周期性弯曲时，绳索中的丝线之间 的应力差别较小，并且产生较少的磨损和摩擦热，从而延长了弯曲疲劳寿 命。截面的长宽比优选为约1.3-3.0，更优选约1.4-2.0。
在本发明的绳索中，绳股(也称为初级绳股)的结构并不特别关键。 本领域技术人员可以选择合适的结构(如捻制或编织绳股)以及相应的加 捻系数或编织周期，从而得到平衡且无扭矩的绳索。
在本发明的特殊实施方式中，每股初级绳股本身即为编织绳索。优选 地，绳股是由偶数的次级绳股(也称为绳索纱线)制成的圆环形编织物， 次级绳股包括聚合物纤维。次级绳股数并无限制，可以例如为6-32，考虑 到制造这种编织物的可用机器，次级绳股数优选为8、 12或16。本领域技 术人员可以基于知识或借助于一些计算或实验，根据期望绳索的最终结构 和尺寸，选择绳股的结构类型以及纤度。
包含聚合物纤维的次级绳股或绳索纱线可以同样根据期望的绳索而具 有各种结构。合适的结构包括捻合纤维，但也可以使用编织绳索，如圆环 形编织物。例如，US 5901632中提到了合适的结构。
在本文中，纤维是指长度不限，但长度远大于宽度和粗度的细长物 体。因此，术语纤维包括单丝纱线、多丝纱线、条、带等，并且纤维可以 具有规则或不规则的截面。术语纤维还包括上述中的一种或多种。
具有单丝或带状纤维形式的纤维可以具有各种纤度，但其纤度通常为
10至数千dtex，优选100-2500 dtex，更优选200-2000 dtex。多丝纱线含有 多条纤度通常为0.2-25 dtex、优选约0.5-20 dtex的丝线。多丝纱线的纤度 也可以在宽范围内变化，例如从50至数千dtex，但优选约200-4000 dtex，更优选300-3000 dtex。
本发明的绳索包括多条绳股，所述绳股包含高性能聚乙烯(HPPE) 纤维。HPPE纤维在这里是指由超高摩尔质量聚乙烯(也称为超高分子量 聚乙烯，UHMWPE)制成的纤维，其强韧度为至少2.0，优选至少2.5或 至少3.0N/tex。纤维的拉伸强度(也简称为强度)或强韧度由如基于ASTM D885-85或D2256-97的已知方法确定。对绳索中HPPE纤维的强韧 度的上限没有限制，但目前可用的纤维的强韧度通常至多约为5-6N/tex。 HPPE纤维还具有高拉伸模量，例如至少75 N/tex，优选至少100或至少 125N/tex。 HPPE纤维也被称为高模量聚乙烯纤维。
在一种优选实施方式中，本发明的绳索中的HPPE纤维是一条或更多 条多丝纱线。
HPPE纤维、丝线和多丝纱线可通过以下方法制备:将HHMWPE在合 适的溶剂中的溶液纺成凝胶纤维，然后在部分或完全除去溶剂以前、期间 和/或以后拉伸该纤维，即通过所谓的凝胶纺丝工艺。UHMWPE溶液的凝 胶纺丝对本领域技术人员是公知的，所述工艺在包括EP 0205960 A、 EP 0213208 Al、 US 4413110、 GB 2042414 A、 EP 0200547 Bl、 EP 0472114 Bl 、 WO 01/73173 Al 、 Advanced Fiber Spinning Technology, Ed. T. Nakajima, Woodhead Publ. Ltd (1994)， ISBN 185573 182 7及其所引参考文献 的大量文献中有描述。
UHMWPE是指特性粘度(IV，在135X:下在十氢化萘溶液中测定) 至少为5 dl/g、优选为约8-40 dl/g的聚乙烯。特性粘度是摩尔质量(也被 称为分子量)的量度，它比例如Mn和Mw的实际摩尔质量参数更容易确 定。在IV和Mw之间存在一些经验关系，但这个关系依赖于摩尔质量分 布。根据关系式Mw=5.37X 104[IV]137 (见EP 0504954 Al) ， IV为8 dl/g相当于Mw约为930 kg/mol。优选地，UHMWPE是每100个碳原子具 有小于一个支链，优选每300个碳原子具有小于一个支链的线性聚乙烯， 支链或侧链通常包含至少10个碳原子。线性聚乙烯还可以包含至多5 moin/。的一种或更多种共聚单体，例如，烯烃，如丙烯、丁烯、戊烯、4-甲 基戊烯或辛烯。
在一种优选实施方式中，UHMWPE包含少量(优选每1000个碳原子 至少0.2或至少0.3个))的相对较小基团作为侧基，优选Cl-C4垸基。 这样的纤维可同时具有高强度和耐蠕变性。然而，侧基太大或侧基数量过 高，会对制造纤维的过程产生不利影响。因此，UHMWPE优选包含甲基 或乙基侧基，更优选甲基侧基。对于每1000个碳原子，侧基的数量优选为至多20，更优选至多IO、 5或至多3。
本发明的绳索中的HPPE纤维还可包含少量(通常小于5质量％，优 选小于3质量％)的常规添加剂，例如抗氧化剂、热稳定剂、着色剂、流 动促进剂等。UHMWPE可以是单一的聚合物等级，也可以是两种或更多 种不同的聚乙烯等级(例如在IV或摩尔质量分布和/或共聚单体或侧基的 类型和数量方面存在差异)的混合物。
本发明的绳索包括多条包含HPPE和PTFE纤维的混合物的绳股。 PTFE纤维在这里是指由聚四氟乙烯聚合物制成的纤维。PTFE纤维的强韧 度明显低于HPPE纤维，并且对绳索的静态强韧度无有效贡献。但是， PTFE纤维的强韧度优选为至少0.3、优选至少0.4或至少0.5 N/tex，从而 防止纤维在处理时、与HPPE纤维混合时和/或制造绳索的过程中断裂。对 PTFE纤维的强韧度的上限没有限制，但现有的PTFE纤维的强韧度通常至 多约为1 N/tex。 PTFE纤维的断裂伸长率通常高于HPPE纤维的断裂伸长 率。
PTFE纤维的特性以及制造这种纤维的方法已在包括EP 0648869 Al、 US 3655853、 US 3953566、 US 5061561、 US 6117547和US 5686033的大
量文献中有描述。
PTFE聚合物是指以四氟乙烯作为主要单体所制备的聚合物。优选 地，PTFE聚合物包含小于4moin/。、更优选小于2或1 moiy。的其它单体， 例如乙烯、氯三氟乙烯、六氟丙烯、全氟丙基乙烯基醚等。PTFE—般为 具有高熔点和高结晶度的极高摩尔质量聚合物，因此基本上不可能对这种 材料进行熔融加工。而且，PTFE在溶剂中的溶解度也很有限。因此， PTFE纤维通常如下制造:将PTFE和可选的其它组分的混合物在低于PTFE 熔点的温度下挤出制成前驱体纤维(例如单丝、带或片)，然后进行烧结 之类的处理步骤和/或在高温下对产品进行后续拉伸。PTFE纤维因而通常 为一条或更多条单丝状或带状结构，例如某些捻合成纱线状产品中的带状 结构。 一般来说，依赖于制造前驱体纤维的工艺以及所用的后续拉伸条 件，PTFE纤维具有一定的空隙率。PTFE纤维的表观密度可在宽范围内变 化，合适的产品的密度范围为约1.2-2.5 g/cm3。在本发明的绳索中，HPPE纤维和PTFE纤维优选已结合以形成绳索 纱线，这些纱线形成绳索中的绳股。本发明的绳索中的所有初级和次级绳 股所包含的HPPE和PTFE的质量比可以大致相同，但不同的绳股中的 HPPE/PTFE质量比也可不同(整个绳索的平均HPPE/PTFE质量比处于指 定范围)。在一种实施方式中，PTFE纤维特别地存在于绳股中与其它绳 股直接接触的那些绳索纱线中，而隐藏在绳股内部的绳索纱线基本上由 HPPE构成。本发明的绳索还可以包括多条包含HPPE纤维和PTFE纤维的 绳股以及一条或更多条由HPPE纤维、其它非PTFE纤维或HPPE纤维和 其它纤维的混合物构成的绳股。这样的绳股优选作为绳索的核心。
本发明的绳索包括多条绳股，所述绳股包含质量比为70:30-98:2的 HPPE纤维和PTFE纤维的混合物。较高的PTFE纤维含量会为绳股增加更 多的润滑作用，并延长绳索频繁弯曲条件下的使用寿命。优选地，HPPE 纤维与PTFE的质量比为至多97:3，更优选至多96:4、 95:5、 94:6、 93:7或 甚至92:8。然而，因为PTFE纤维对绳索的强度没有贡献或几乎没有贡 献，所以PTFE纤维的量不应当太高。因此，HPPE纤维与PTFE纤维的质 量比优选为至少74:26、 78:22、 80:20或甚至82:18。
本发明的绳索中的初级绳股除了所述纤维的组合物以外还包含其它组 分，例如其它纤维、涂层等。优选地，绳股包含至多25质量％、更优选至 多20或15质量％的其它组分。
本发明的绳索包含初级绳股，是指初级绳股是赋予绳索承重性质的主 要组成部分。如本领域技术人员己知，为了进一步增强绳索的性能或使其 具有某些附加性质，绳索还可包含辅助组分。实例包括某些具有例如导电 性或透光性的辅助性绳股或纤维，这些性质的改变可以例如作为出现超载 情况时的指示。绳索还可包含任何常规涂料或胶料，该涂料可以保护绳索 或充当进一步增强耐磨性的润滑剂。适用于此目的的涂料通常以例如热塑 性聚合物或沥青化合物的水性分散体形式施加。优选地，绳索包含的其它 组分小于约25质量％或小于20或15质量％。
通过反向弯曲测试来评价由HPPE多丝纱线制成的直径约5 mm的编 织绳索，该测试采用3个辊，使得每个周期存在6次弯曲变形。该测试在环境条件下进行，并且绳索上喷淋有水。该绳索所显示的耐受周期性弯曲 的能力(弯曲疲劳寿命)为在失效发生之前经历了大约400个周期。用同
一绳索的另外两段重复该测试，只是此时对这两段绳索分别提供约15质
量％的两种涂层材料(其中一种基于沥青化合物而另一种基于硅酮化合
物)，在两种绳索失效前分别经历约1000个和1300个周期。制造具有类 似结构的绳索，其中绳股由约86质量％的HPPE纱线和约14质量％的带 状PTFE纤维(具有通常用作牙线的尺寸)的混合物构成。在不涂覆任何 涂层的条件下，该绳索在约5000个周期后失效。用硅酮涂料(基于绳索 总质量的约11质量％的硅酮化合物)涂覆的相同HPPE/PTFE绳索在 15000个周期之后仍未失效。
本发明还涉及一种包含多股绳股的绳索，所述绳股包含质量比为 70:30-98:2的高性能聚乙烯纤维和聚四氟乙烯纤维的混合物，所述绳索还 包含约2-20质量％的硅酮化合物(基于绳索总质量)。这样的绳索令人惊 讶地进一步改善了弯曲疲劳寿命，同时具有期望的强度特性以及耐磨性。
优选地，本发明的绳索包含约3-18、 4-16或甚至约5-15质量％的硅酮 化合物。
这里所用术语"硅酮化合物"是指，其中硅原子通过氧原子连接并且 每个硅原子具有一个或数个有机基团(通常为甲基或苯基)的化合物。硅 酮也称作聚有机硅氧烷，并可以是线性的或环状的聚有机硅氧垸或其混合 物。可以例如通过根据已知方法将有机二氯硅烷与水反应来制备如聚有机 硅氧垸的硅酮。
在本发明的一种特殊实施方式中，为了进一步提高绳索的强度特性， 优选在100-12(TC下，将绳索后续拉伸或在初级绳股组合成绳索之前至少 对初级绳股进行后续拉伸。这样的绳索后续拉伸步骤在例如EP 0398843B1 或US5901632中有所描述。
本发明还涉及PTFE纤维与其它聚合物纤维组合来制造绳索的用途。 由于PTFE的良好物理性质，PTFE纤维可用于大量要求高的应用。PTFE 纤维具有优异的高温和低温性能、耐化学性以及抵抗因暴露于紫外辐射而 损坏的能力。PTFE纤维的应用实例包括牙线、轴承以及各种薄膜和防水且透气的织物(由多种织造工艺形成，包括纺织、编织、针织和针刺)。
PTFE纤维还用作缝纫线，但在绳索中的应用还未公开。PTFE纤维令人惊 讶地延长了绳索的使用寿命，特别是延长了在使用中频繁弯曲的较大直径 的绳索的使用寿命。
优选地，本发明的用途涉及将PTFE纤维与强韧度至少为2.0 N/tex的 高性能纤维组合用于制造用于滑轮上弯曲应用的绳索，其中其它纤维与 PTFE纤维的质量比为70:30-98:2。更优选地，高性能纤维是HPPE纤维。
本发明的绳索可通过由聚合物纤维组装绳索并可选地涂覆绳索涂层的 已知技术制造。
一种根据本发明的制造绳索的优选方法包括步骤:a)组装质量比为 70:30-98:2的HPPE纤维和PTFE纤维以形成绳索纱线；b)可选地组装两 条或多条所述绳索纱线以形成绳股；c)编织所述绳索纱线或所述绳股以 形成绳索；d)可选地涂覆绳索涂层。
本发明的方法的优选实施方式与以上针对纤维、绳索纱线、绳股和涂 层的结构和/或组成所讨论的那些类似。
本发明的方法还可包括在编织期间在含有绳股的锭子空转时将一股初 级绳股的末端与下一股初级绳股的一端接合起来的步骤。以此方式，可以 将绳索的长度延长至任意期望的长度，而不会使所得的绳索包含会导致断 裂强度降低的不牢固的点。
本发明的方法还可包括在编织步骤之前将初级绳股后续拉伸的步骤， 或者包括将绳索后续拉伸的步骤。这种拉伸步骤优选在高温下进行(相当 于热拉伸)，但温度低于绳股中的丝线的熔点(最低熔点)，优选的温度 范围是100-120°C。这样的后续拉伸步骤描述在例如EP 398843 Bl或US 5901632中。
令人惊讶地，本发明的包含HPPE纤维的绳索与已有的绳索相比显示 出更好的挠曲疲劳。因此，本发明还涉及一种包含HPPE纤维和至少一种 改善绳索挠曲疲劳的手段的绳索，其特征在于，与不包含改善挠曲疲劳的 手段的绳索相比，挠曲疲劳改善了至少5倍。优选地，挠曲疲劳改善至少 7倍，更优选10倍，甚至更优选13倍。在优选实施方式中，对于包含HPPE纤维和PTFE纤维的绳索，如上所述的优选方式同样适用于所用的 HPPE纤维的类型和用量、绳索的直径等。
测试绳索挠曲疲劳的方法
测试绳索挠曲疲劳的方法描述在US 6945153 B2中。该专利公开的测 试装置和测试样品分别如本说明书的

图1和图2所示。图1示出了测试装 置20，该装置具有测试滑轮22和张紧滑轮24。对滑轮24施加力26，从 而在测试样品中形成张力并且在样品与滑轮的界面上形成表面张紧力。将 第一测试样品28和第二测试样品30安置在滑轮上，并用接头32将测试样 品的自由端连接在一起。测试样品28示于图2。测试样品28包括绳索部 分34和该绳索部分两端的索眼36。绳索部分包括双弯区38以及位于双弯 区38两侧的两个单弯区40。
滑轮向一个方向旋转直到接头到达滑轮，然后滑轮向另一个方向旋转 直到接头再次到达滑轮，这是一个周期。以此方式，双弯区38经过滑轮 两次。以每小时554个周期的频率(相当于周期时长为6.5秒)连续重复 该过程。
滑轮的直径是被测绳索直径的20倍。
如图3所示，滑轮具有沟槽，该沟槽具有与绳索直径相同的中心部分 52。如图3所示，凸缘角ce为30。，沟槽从中心部分两侧沿直部54延伸。 沟槽的总深度是被测绳索直径的0.75倍。力26为被测绳索的最大断裂负 荷(MBL)的2X22M。 一个周期的行程为滑轮直径的2.22倍。
挠曲疲劳以绳索断裂失效前经受的周期数来表示。
对比实验A
制造完全由HPPE纤维构成且与20 mm的滑轮匹配的标准绳索。 HPPE纤维使用荷兰DSM的DyneemaWSK75 (2640dtex)。
绳索纱线的结构为10X2640 dtex、每米12个捻回S/Z。由该纱线制造 绳股。绳股结构为7绳索纱线、每米20个捻回Z/S。由该绳股制造绳索。 绳索结构为每米6.1个捻回(间距164mm)的12股编织绳索。绳索的断裂负荷为40.3吨。 按照上述测试方法测试绳索的挠曲疲劳。
滑轮直径为400 mm。周期时长为6.5秒。对滑轮24施加的力为2X 9.15吨。
绳索在4145个周期后失效。
对比实验B
将对比实验A的标准绳索浸渍在针对滑轮上弯曲应用最优化的涂料中。
在与对比实验A的绳索相同的条件下测试挠曲疲劳。绳索在18608个 周期后失效。
实施例1
制造本发明的与20mm的滑轮匹配的绳索。该绳索包含多股绳股，所 述绳股包含对比实验A中使用的HPPE纤维(在下面的结构中以D表示) 与美国Gore的e-PTFE 500 dtex (在下面的结构中以G表示)的混合物。
绳索纱线的结构为(9X2640 dtex D+9X500 dtex G)，每米12个捻 回S/Z。
绳股结构为7条绳索纱线，每米20个捻回Z/S;绳索结构为每米6.1 个捻回(间距164 mm)。
在与对比实验A的绳索相同的条件下测试挠曲疲劳。绳索在23132个 周期后失效。
实施例2
将实施例1的绳索浸渍在对比实验B的绳索所用相同的涂料中。 在与对比实验A的绳索相同的条件下测试挠曲疲劳。绳索在123591 个周期后失效。
权利要求
1.包含多股绳股的绳索，所述绳股包含高性能聚乙烯纤维和聚四氟乙烯纤维的混合物，其中在整个绳索中，高性能聚乙烯纤维与聚四氟乙烯纤维的质量比为70∶30-98∶2。
2. 如权利要求1的绳索，其中所述绳索为编织结构。
3. 如权利要求1或2的绳索，其中所述绳索包含8或12股绳股。
4. 如权利要求1-3中任何一项的绳索，其中所述绳索的直径为至少30mm。
5. 如权利要求1-4中任何一项的绳索，其中所述高性能聚乙烯纤维的 强韧度为至少2.5N/tex。
6. 如权利要求1-5中任何一项的绳索，其中所述聚四氟乙烯纤维的强 韧度为至少0.3N/tex。
7. 如权利要求1-6中任何一项的绳索，其中所述质量比为80:20-95:5。
8. 如权利要求1-3中任何一项的绳索，其中所述绳索还包含约2-20质 量％的硅酮化合物。
9. 聚四氟乙烯纤维与其它聚合物纤维组合用于制造绳索的用途。
10. 包含HPPE纤维和至少一种改善绳索挠曲疲劳的手段的绳索，其特 征在于，与不包含改善挠曲疲劳的手段的绳索相比，其挠曲疲劳改善了至 少5倍。
11. 如权利要求1-10中任何一项的绳索用作滑轮上弯曲应用的载荷承 受构件的用途。
全文摘要
本发明涉及一种包含多股绳股的绳索，所述绳股包含质量比为70∶30-98∶2的高性能聚乙烯纤维和聚四氟乙烯纤维的混合物。该绳索显著延长了在周期性滑轮上弯曲应用中的使用寿命。本发明还涉及该绳索作为滑轮上弯曲应用的载荷承受构件的用途。
文档编号D07B1/02GK101321907SQ200680045240
公开日2008年12月10日 申请日期2006年11月28日 优先权日2005年12月2日
发明者博兰德·阿尔伯特·德罗格特, 里戈贝尔·伯斯曼 申请人:帝斯曼知识产权资产管理有限公司