本发明属于合成纤维绳索、带技术领域，尤其涉及一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法。
技术背景
近年来，随着科学技术的进步，消防救灾、轨道交通、船舶、海洋工程、航空航天等领域对高性能绳带需求量巨大。普通绳索阻燃性能较差，不耐紫外光照射，且在苛刻的条件下使用寿命非常有限，因此开发高性能的绳索、带非常迫切。高性能绳带需要满足高强度、耐高温、耐磨损、阻燃以及优异的耐紫外等苛刻要求，尼龙、超高分子量聚乙烯等绳带耐高温性能较差，不能应用于恶劣的工作环境中，而且使用过程中磨损严重；芳纶绳带不耐紫外，户外作业使用寿命有限，而且有较高的吸湿性，不利于长时间保存使用；碳纤维、玻璃纤维等无机纤维虽然耐高温，但是无机纤维的耐冲击性能较差，由于绳索的特殊使用情况，无机纤维不适合大规模应用到绳索中，因此高性能的绳索、带开发具有很好的应用市场前景。
现有技术中目前提高聚酰亚胺绳索强度一般会采用改变编织方式的方法。cn103938363a提供了一种聚酰亚胺纤维绳索及其制备方法，该聚酰亚胺纤维绳索由聚酰亚胺纤维恒张力合并，编织得到。与现有绳索相比，本发明采用聚酰亚胺纤维恒张力编织得到聚酰亚胺纤维绳索，得到的绳索具有质轻、蠕变小、耐辐照、低膨胀、真空环境中挥发物含量低、力学性能和耐磨性能优异等优点，可应用于航天器、核工业及防火阻燃材料等方面。中国专利cn103469653公开了一种聚酰亚胺纤维捻绳的成绳方法，3-15束聚酰亚胺长丝经并线加捻后成为绳纱，将至少为三根绳纱进行加捻成为子股，将子股成皮芯结构双层排列，然后加捻成绳股，将至少为三股的绳股制成捻绳本体。本发明能有效利用聚酰亚胺纤维的性能、制备工艺简单合理，成绳具有强度高、防火耐高温、耐辐射、绝缘性好等特点。上述文件仅从纤维绳的编织方式入手，来提升整个编织绳的整体强度及耐磨性能。但是没有对纤维绳的本身结构及微观形貌进行改变，所以上述方法对绳的强度提高程度有限。
目前现有技术中，还没有研究对通过上浆来提高聚酰亚胺绳索的强度及整体性能的改进做出研究。
针对以上问题，本申请发明人在研究提高聚酰亚胺绳索强度的过程中，发现通过经过上浆处理的聚酰亚胺绳索，可以进一步提高绳索的综合性能。于是申请人开发出了一种高性能绳带及其生产制备方法。众所周知，聚酰亚胺材料具有优异的力学性能、耐磨损性能、耐高温低温性能、阻燃以及耐候性，所以聚酰亚胺材料具有制备高性能绳带的潜力。本发明使用聚酰亚胺纤维制备高性能的绳索、带，同时为了进一步增强绳索、带的耐磨性能，对制备聚酰亚胺纤维绳索、带的纤维进行上浆处理，对制备成型的聚酰亚胺纤维绳索、带进行二次上浆处理，生产出的聚酰亚胺纤维绳带具有很高的强度和优异的耐磨性能。
技术实现要素：
本发明提供一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，通过对聚酰亚胺纤维进行上浆处理、对编织的绳带进行二次上浆处理以及通过对上浆剂的合理选择和调配，提高了绳带的力学性能、耐磨损性能、耐高温低温性能、阻燃以及耐候性，可以满足绳带的多种应用。
本发明提供一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带，具体方案如下：。
高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带，通过单纤加捻聚酰亚胺纤维做绳皮，多股加捻聚酰亚胺纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳；
或者，单纤加捻聚酰亚胺纤维使用编织机编织成带。
优选的，聚酰亚胺纤维加捻前包含一上浆步骤。
优选的，编织得到聚酰亚胺纤维绳带后，包含一上浆步骤。
本发明还提供一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带的制备方法，其步骤如下：
(1)优选的，聚酰亚胺纤维上浆；
(2)聚酰亚胺纤维加捻:聚酰亚胺纤维单纤加捻，将多束加过捻的单纤复捻成股并收丝成卷；
(3)聚酰亚胺纤维绳的制备：选择绳皮和绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳；
或者
聚酰亚胺纤维带的制备：单纤加捻纤维使用编织机编织成带。
(4)优选的，聚酰亚胺纤维绳带上浆。
优选的，步骤(1)中上浆包含将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过上浆处理，再经过烘干后收丝成卷。
优选的，步骤(2)中加捻，包含将步骤(1)中经过处理的聚酰亚胺纤维通过加捻机单纤加捻，将多束加过捻的单纤复捻成股并收丝成卷。
优选的，步骤(3)中纤维绳制备，包含用步骤(2)中的单纤加捻纤维做绳皮，多股加捻聚酰亚胺纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳。
优选的，步骤(3)中纤维带制备，包含将步骤(2)中的单纤加捻纤维使用编织机编织成带。
优选的，步骤(4)中绳带上浆，将步骤(3)中的聚酰亚胺纤维绳带在上浆设备经过上浆处理，烘干后得到高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带。
优选的，步骤(1)中所述的上浆剂选自聚乙烯醇、聚酰胺酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂70、环氧树脂88c、有机硅sh3045中的一种或多种。
优选的，步骤(1)中所述的烘干温度为30℃～400℃。
优选的，步骤(2)中所述的单纤加捻的捻度为80～200捻/m，多束加过捻的单丝复捻成股的复捻度为50～100捻/m。
优选的，步骤(2)中所述的单股纤维中纤维数量为3～70根。
优选的，步骤(3)中所述的绳皮的锭数为8～128锭，绳芯的股数为1～200股。
优选的，步骤(3)中所述的绳芯也可以是碳纤维、超高分子量聚乙烯、芳纶纤维、pbo纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯并咪唑纤维、聚醚醚酮纤维等化纤类中的一种或多种。
优选的，步骤(3)中所述的聚酰亚胺纤维带可以跟其他纤维进行混编，选自聚酰胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯并咪唑纤维、聚醚醚酮纤维等中的一种或多种。
优选的，步骤(4)中所述的上浆剂选自聚四氟乙烯、环氧树脂70c、有机硅sh3068中至少一种。
优选的，步骤(4)中所述的烘干温度为40℃～200℃。
本发明提供的一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，解决了现有技术中绳索提升强度不足的同时，绳带的耐候性也得到显著改善。
具体而言，本发明提供的高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，具体有以下优点：
1.对聚酰亚胺纤维进行包浆处理，改善了聚酰亚胺纤维的界面性能，在绳带编织时，使得绳带的股数可以更加密实，强度更高。
2.对聚酰亚胺纤维绳带进行了二次浆处理，在绳带产品表面形成一层保护层，使得绳带的耐磨性能、耐腐蚀性能提高。
3.通过对上浆剂的调配，可以使得聚酰亚胺纤维绳带具备不同的性质，满足不同场合的需要。
本发明中的实施方案中，上浆剂的加入及其选择、烘干温度对液体燃料的性质至关重要。选择合适的上述参数对于综合提高聚酰亚胺纤维绳带的性质至关重要。
本发明选取的上浆剂，不仅能够使聚酰亚胺纤维绳带保持较高的强度，而且还能够大幅度提高聚酰亚胺纤维绳带的耐磨性能，有效延长聚酰亚胺纤维绳带的使用寿命。
本发明的聚酰亚胺纤维绳带已经达到目前市场上的高强度绳、带的性能要求。采用本发明制备的聚酰亚胺纤维绳带充分保留了聚酰亚胺纤维优异的力学性能、耐磨损性能、阻燃性能、耐紫外性能和耐腐蚀性能等，能够很好的满足消防救灾、车辆轨道交通、船舶、海洋工程等对高性能绳带的使用要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述发明。应说明的是：以下实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案。一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
实施例1：
一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，其步骤如下：
(1)聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过聚乙烯醇处理，在80℃条件下烘干并收丝成卷。
(2)聚酰亚胺纤维加捻:将步骤(1)中经过处理的聚酰亚胺纤维通过加捻机先单纤加150捻/m，再将20束加过捻的单纤复捻50捻/m成股并收丝成卷。
(3)聚酰亚胺纤维绳的制备：用步骤(2)中的单纤加捻纤维做8锭绳皮，5股加捻聚酰亚胺纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳索。
或者
聚酰亚胺纤维带的制备：将步骤(2)中的单纤加捻纤维使用编织机编织成带。
(4)聚酰亚胺纤维绳带的上浆处理：将步骤(3)中的聚酰亚胺纤维绳带在上浆设备经过聚四氟乙烯处理，83℃条件下烘干得到高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳索、带。
实施例2：
一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，其步骤如下：
(1)聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过聚乙烯醇处理，在80℃条件下烘干并收丝成卷。
(2)聚酰亚胺纤维加捻:将步骤(1)中经过处理的聚酰亚胺纤维通过加捻机先单丝加160捻/m，再将26束加过捻的单丝复捻50捻/m成股并收丝成卷。
(3)聚酰亚胺纤维绳的制备：用步骤(2)中的单纤加捻纤维做16锭绳皮，20股加捻聚酰亚胺纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳索。
或者
聚酰亚胺纤维带的制备：将步骤(2)中的单纤加捻纤维使用编织机编织成带。
(4)聚酰亚胺纤维绳带的上浆处理：将步骤(3)中的聚酰亚胺纤维绳带在上浆设备经过聚四氟乙烯处理，83℃条件下烘干得到高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳索、带。
实施例3：
一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，其步骤如下：
(1)聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过聚酰胺酸树脂处理，在300℃条件下烘干并收丝成卷。
(2)纤维加捻:将步骤(1)中经过处理的聚酰亚胺纤维通过加捻机先单丝加100捻/m；同时碳纤维单丝加170捻/m，再将20束加过捻的碳纤维单丝复捻50捻/m成股并收丝成卷。
(3)聚酰亚胺/碳纤维绳的制备：用步骤(2)中的聚酰亚胺单纤加捻纤维做8锭绳皮，6股加捻碳纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺/碳纤维绳索。
或者
聚酰亚胺/碳纤维带的制备：将步骤(2)中的聚酰亚胺纤维与碳纤维纤维使用编织机混编织成带。
(4)聚酰亚胺纤维绳带的上浆处理：将步骤(3)中的聚酰亚胺纤维绳带在上浆设备经过环氧树脂70c处理，100℃条件下烘干得到高强耐磨型聚酰亚胺/碳纤维绳索、带。
实施例4：
一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，其步骤如下：
(1)聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过聚酰胺酸树脂处理，在300℃条件下烘干并收丝成卷。
(2)聚酰亚胺纤维加捻:将步骤(1)中经过处理的聚酰亚胺纤维通过加捻机先单丝加200捻/m，再将20束加过捻的单丝复捻90捻/m成股并收丝成卷。
(3)聚酰亚胺纤维绳的制备：用步骤(2)中的单纤加捻纤维做16锭绳皮，20股加捻聚酰亚胺纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳索。
或者
聚酰亚胺纤维带的制备：将步骤(2)中的单纤加捻纤维使用编织机编织成带。
(4)聚酰亚胺纤维绳带的上浆处理：将步骤(3)中的聚酰亚胺纤维绳带在上浆设备经过聚四氟乙烯处理，90℃条件下烘干得到高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳索、带。
实施例5：
一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，其步骤如下：
(1)聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过聚酰亚胺树脂处理，在100℃条件下烘干并收丝成卷。
(2)聚酰亚胺纤维加捻:将步骤(1)中经过处理的聚酰亚胺纤维通过加捻机先单丝加120捻/m，再将30束加过捻的单丝复捻30捻/m成股并收丝成卷。
(3)聚酰亚胺纤维绳的制备：用步骤(2)中的单纤加捻纤维做32锭绳皮，40股加捻聚酰亚胺纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳索。
或者
聚酰亚胺纤维带的制备：将步骤(2)中的单纤加捻纤维使用编织机编织成带。
(4)聚酰亚胺纤维绳带的上浆处理：将步骤(3)中的聚酰亚胺纤维绳带在上浆设备经过聚四氟乙烯处理，110℃条件下烘干得到高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳索、带。
实施例6：
一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，其步骤如下：
(1)聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过聚酰亚胺树脂处理，在100℃条件下烘干并收丝成卷。
(2)聚酰亚胺纤维加捻:将步骤(1)中经过处理的聚酰亚胺纤维通过加捻机先单丝加180捻/m，再将25束加过捻的单丝复捻60捻/m成股并收丝成卷。
(3)聚酰亚胺纤维绳的制备：用步骤(2)中的单纤加捻纤维做48锭绳皮，60股加捻聚酰亚胺纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳索。
或者
聚酰亚胺纤维带的制备：将步骤(2)中的单纤加捻纤维使用编织机编织成带。
(4)聚酰亚胺纤维绳带的上浆处理：将步骤(3)中的聚酰亚胺纤维绳带在上浆设备经过有机硅sh3068处理，100℃条件下烘干得到高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳索、带。
实施例7：
一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，其步骤如下：
(1)聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过环氧树脂70处理，在80℃条件下烘干并收丝成卷。
(2)聚酰亚胺纤维加捻:将步骤(1)中经过处理的聚酰亚胺纤维通过加捻机先单丝加150捻/m，再将26束加过捻的单丝复捻36捻/m成股并收丝成卷。
(3)聚酰亚胺纤维绳的制备：用步骤(2)中的单纤加捻纤维做56锭绳皮，86股加捻聚酰亚胺纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳索。
或者
聚酰亚胺纤维带的制备：将步骤(2)中的单纤加捻纤维使用编织机编织成带。
(4)聚酰亚胺纤维绳带的上浆处理：将步骤(3)中的聚酰亚胺纤维绳带在上浆设备经过聚四氟乙烯处理，90℃条件下烘干得到高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳索、带。
实施例8：
一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，其步骤如下：
(1)聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过环氧树脂88c处理，在70℃条件下烘干并收丝成卷。
(2)聚酰亚胺纤维加捻:将步骤(1)中经过处理的聚酰亚胺纤维通过加捻机先单丝加120捻/m，再将20束加过捻的单丝复捻35捻/m成股并收丝成卷。
(3)聚酰亚胺纤维绳的制备：用步骤(2)中的单纤加捻纤维做72锭绳皮，103股加捻聚酰亚胺纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳索。
或者
聚酰亚胺纤维带的制备：将步骤(2)中的单纤加捻纤维使用编织机编织成带。
(4)聚酰亚胺纤维绳带的上浆处理：将步骤(3)中的聚酰亚胺纤维绳带在上浆设备经过有机硅sh3068处理，70℃条件下烘干得到高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳索、带。
实施例9：
一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，其步骤如下：
(1)聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过环氧树脂88c处理，在70℃条件下烘干并收丝成卷。
(2)聚酰亚胺纤维加捻:将步骤(1)中经过处理的聚酰亚胺纤维通过加捻机先单丝加116捻/m，再将30束加过捻的单丝复捻62捻/m成股并收丝成卷。
(3)聚酰亚胺纤维绳的制备：用步骤(2)中的单纤加捻纤维做88锭绳皮，160股加捻聚酰亚胺纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳索。
或者
聚酰亚胺纤维带的制备：将步骤(2)中的单纤加捻纤维使用编织机编织成带。
(4)聚酰亚胺纤维绳带的上浆处理：将步骤(3)中的聚酰亚胺纤维绳带在上浆设备经过聚四氟乙烯处理，70℃条件下烘干得到高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳索、带。
实施例10：
一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，其步骤如下：
(1)聚酰亚胺纤维上浆：将高强高模的聚酰亚胺纤维在上浆设备经过有机硅sh3045处理，在80℃条件下烘干并收丝成卷。
(2)聚酰亚胺纤维加捻:将步骤(1)中经过处理的聚酰亚胺纤维通过加捻机先单丝加110捻/m，再将40束加过捻的单丝复捻50捻/m成股并收丝成卷。
(3)聚酰亚胺纤维绳的制备：用步骤(2)中的单纤加捻纤维做128锭绳皮，150股加捻聚酰亚胺纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳索。
或者
聚酰亚胺纤维带的制备：将步骤(2)中的单纤加捻纤维使用编织机编织成带。
(4)聚酰亚胺纤维绳带的上浆处理：将步骤(3)中的聚酰亚胺纤维绳带在上浆设备经过环氧树脂70c处理，80℃条件下烘干得到高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳索、带。
依照gb3357—82单向纤维增强塑料层间剪切强度试验方法，对本发明的上浆后的聚酰亚胺纤维进行层间剪切强度(ilss)评价测试。
测试纤维样品的尺寸为：样品尺寸为厚2mm×宽6mm×长20mm。测试条件：跨距与厚度比为3，加载速度为2mm/min。
得到ilss结果如表1。
表1
由表1的测试数据可知，本发明的聚酰亚胺纤维均到达了目前市场中商用纤维强度的要求，且相比没有上浆的纤维，剪切强度有了极大的提升。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。