一种分次断裂的缓冲保护绳索及其制备工艺的制作方法

本发明涉及绳索及其制备领域，具体的说是一种分次断裂的缓冲保护绳索及其制备工艺。

背景技术：

船用缆绳尤其是较大吨位的缆绳在承受超高负荷时可能会产生瞬间断裂，张紧的绳索内部储存的能量会迅速释放，发生猛烈回弹，容易对危险范围内的人员造成伤害或者死亡。绳索安全关乎生命。

技术实现要素：

为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种分次断裂的缓冲保护绳索及其制备工艺，在绳索承受过高载荷时，发生分次断裂，断裂过程中产生巨大的声响作为警告，有足够的时间进行突发情况的应急处理，保护人身和设备的安全。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种分次断裂的缓冲保护绳索，由10股低延伸的加捻绳股和2股高延伸的编织绳股编织成绳，所述低延伸的加捻绳股半数S向、半数Z向，所述高延伸的编织绳股内含有平行设置的若干根编织绳索，所述高延伸的编织绳股的断裂延伸率至少比低延伸的加捻绳股的断裂延伸率高8%。

所述高延伸的编织绳股内的编织绳索直径小于整个绳索直径的40%。

所述高延伸的编织绳股内的编织绳索为8编或12编结构。

所述高延伸的编织绳股和低延伸的加捻绳股所采用的材料为超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维、液晶聚合物纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维其中一种或者多种组合。

一种分次断裂的缓冲保护绳索的制备工艺，通过如下步骤实现：

1）制备低延伸绳纱：取若干根低延伸材料纤维，在加捻机上捻制成单一组分或混合组分的绳纱，绳纱的纤度大于10000D，捻向为S或Z捻；

2）制备高延伸编织绳索：将高延伸材料纤维制成的绳纱在绳索编织机上制作成12股或8股编织绳索；

3）制备低延伸的加捻绳股：取若干根低延伸绳纱加捻制备10股低延伸的绳股，其中5个绳股为S向，5个绳股为Z向；

4）制备高延伸的编织绳股：由若干根步骤2）制备的高延伸编织绳索制备2股高延伸的编织绳股，所述高延伸编织绳在绳股上保持平行没有扭转；

5）制作绳索：由10股低延伸的加捻绳股和2股高延伸的编织绳股通过12股绞编机制做成绳索；

6）复合涂层整理：采用常规方法对绳索进行功能性的表面复合整理。

本发明阐述了分次断裂缓冲保护绳索的结构及其制备工艺，绳索的结构采用高延伸的编织绳股和低延伸的加捻绳股编制成绳，绳索承受过重载荷时，低延伸的加捻绳股首先发生断裂，使绳索内部的能量部分释放，之后绳股继续伸长至断裂，而高延伸的编织绳股能够吸收绳索断裂产生的能量，起到缓冲的作用；绳索开始断裂起会发出巨大的声响而对工作人员发出警告，加之高延伸的编织绳股的缓冲作用，提供了足够的反应及逃生时间，警告绳索操作人员，使操作人员有足够的时间采取相应的措施，避免绳索断裂后回弹产生的对人身和设备的破坏，达到保护人身和设备安全的目的。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为实施例2制备绳索的检验报告；

图3为实施例2制备绳索的分析报表。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

如图1所示，该分次断裂的缓冲保护绳索，由10股低延伸的加捻绳股1和2股高延伸的编织绳股2编织成绳，所述低延伸的加捻绳股1半数S向、半数Z向，所述高延伸的编织绳股2内含有平行设置的若干根编织绳索，所述高延伸的编织绳股2的断裂延伸率至少比低延伸的加捻绳股1的断裂延伸率高8%。

作为优选的方式，所述高延伸的编织绳股2内的编织绳索直径小于整个绳索直径的40%。

作为优选的方式，所述高延伸的编织绳股2内的编织绳索为8编或12编结构。

作为优选的方式，所述高延伸的编织绳股2和低延伸的加捻绳股1所采用的材料为超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维、液晶聚合物纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维其中一种或者多种组合。

一种分次断裂的缓冲保护绳索的制备工艺，通过如下步骤实现：

1）制备低延伸绳纱：取若干根低延伸材料纤维，在加捻机上捻制成单一组分或混合组分的绳纱，绳纱的纤度大于10000D，捻向为S或Z捻；

2）制备高延伸编织绳索：将高延伸材料纤维制成的绳纱在绳索编织机上制作成12股或8股编织绳索；

3）制备低延伸的加捻绳股1：取若干根低延伸绳纱加捻制备10股低延伸的绳股，其中5个绳股为S向，5个绳股为Z向；

4）制备高延伸的编织绳股2：由若干根步骤2）制备的高延伸编织绳索制备2股高延伸的编织绳股2，所述高延伸编织绳在绳股上保持平行没有扭转；

5）制作绳索：由10股低延伸的加捻绳股1和2股高延伸的编织绳股2通过12股绞编机制做成绳索；

6）复合涂层整理：采用常规方法对绳索进行功能性的表面复合整理，比如使用功能性聚氨酯或聚丙烯酸酯水性涂层胶对制备的绳索进行表面复合整理。也可以在绳索上述制作过程中对纤维、纱线、绳股等进行复合整理。

实施例1：

制备一种直径41mm的低强度高延伸的分次断裂的缓冲保护绳，绳索为12编编织结构，其中10股为聚酯纤维加捻绳股，剩余2股为聚酰胺纤维编织绳股，具体制备工艺如下：

1）制备低延伸绳纱：若干根聚酯纤维，在加捻机上捻制成聚酯纤维绳纱，绳纱的纤度4000D-5000D，捻向为S或Z捻；

2）制备高延伸编织绳索：若干根聚酰胺纤维，在绳索编织机上制作成12编聚酰胺纤维编织绳索，该编织绳索直径为8-16mm；

3）制备低延伸加捻绳股：由若干根聚酯纤维绳纱加捻制备10股低延伸的加捻绳股，其中5个绳股为S向，5个绳股为Z向；

4）制备高延伸编织绳股：由2根聚酰胺纤维编织绳索制备2股高延伸编织绳股，编织绳索在绳股上保持平行没有扭转；

5）制作绳索：由10股加捻聚酯纤维绳股和2股聚酰胺纤维编织绳股通过12股绞编机制做该绳索；

6）复合涂层整理：使用功能性聚丙烯酸酯水性涂层胶对制备的绳索进行表面复合整理，具有强度高、耐磨、手感好等特点，方便使用。

实施例2：

一种41mm中等强度中等延伸的分次断裂的缓冲保护绳，绳索为12编编织结构，其中10股为加捻绳股，剩余2股为由两根12编结构的超高分子量聚乙烯纤维编织绳索组成的编织绳股，具体制备工艺如下：

1）制备低延伸绳纱：若干根超高分子量聚乙烯纤维和聚酯纤维聚酰胺纤维等比例混合，在加捻机上捻制成混合纤维绳纱，绳纱的纤度4000D-5000D，捻向为S或Z捻；

2)制备高延伸编织绳索：若干根超高分子量聚乙烯纤维，在绳索编织机上制作成12编超高分子量聚乙烯纤维编织绳索，编织绳直径为8-16mm；

3）制备低延伸加捻绳股：由若干根混合纤维绳纱加捻制备10股低延伸的加捻绳股，其中5个绳股为S向，5个绳股为Z向；

4）制备高延伸编织绳股：由4根超高分子量聚乙烯纤维编织绳索制备2股高延伸编织绳股，编织绳索在绳股上保持平行没有扭转；

5）制作绳索：由10股加捻混合纤维绳股和2股超高分子量聚乙烯纤维编织绳股通过12股绞编机制做该绳索；

6）复合涂层整理：使用功能聚氨酯水性涂层胶对制备的绳索进行表面复合整理，具有强度高、耐磨、手感好等特点，方便使用。

实施例3

一种92mm高强度低延伸的分次断裂的缓冲保护绳，绳索为12股编织结构，其中10股为加捻绳股，剩余2股均为两根8编结构的芳纶纤维绳索，具体制备工艺如下：

1）制备低延伸绳纱：若干根超高分子量聚乙烯纤维在加捻机上捻制成绳纱，绳纱的纤度4000D-5000D，捻向为S或Z捻；

2)制备高延伸编织绳索：若干根芳纶纤维，在绳索编织机上制作成8编芳纶纤维编织绳索，编织绳索直径为10-20mm；

3）制备低延伸加捻绳股：由若干根超高分子量聚乙烯纤维绳纱加捻制备10股低延伸的绳股，其中5个绳股为S向，5个为Z向；

4）制备高延伸编织绳股：由4根芳纶纤维编织绳索制备2股高延伸编织绳股，编织绳索在绳股上保持平行没有扭转；

5）制作绳索：由10股加捻超高分子量聚乙烯绳股和2股芳纶纤维编织绳股通过12股绞编机制做该绳索；

6）复合涂层整理：使用功能聚氨酯水性涂层胶对制备的绳索进行表面复合整理，具有强度高、耐磨、手感好等特点，方便使用。

实际的应用过程中，绳索断裂期间会发出巨大的声响，对工作人员发出警告，且在初始断裂和最终断裂期间有足够的时间和伸长，使作业人员有足够的时间远离事故绳索，或采取相应的措施，达到保护人身和设备安全的目的。

图2、图3为实施例2制备的绳索检验报告及分析，作为实施应用的参考。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。