專(zhuān)利名稱(chēng)：聚丙烯耐磨纖維繩索制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及繩索制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
繩索的破壞主要來(lái)自于磨損，故繩索的使用壽命主要取決于繩索的耐磨性能。聚丙烯繩索摩擦系數(shù)大，耐磨性能較差，受劇烈摩擦易損壞?，F(xiàn)有的耐磨纖維繩索通過(guò)以下方法獲得如強(qiáng)力多維丙綸繩采用丙綸擠出成纖維并與繩紗扭纏絞接，再將纖維束形成股，每條繩索的纖維束至少在三股以上，并且在各纖維束內(nèi)外纏繞耐溫耐磨材料。這種方法的缺陷是耐溫耐磨材料不能全部均勻地纏繞在丙綸纖維束上，從而造成繩紗、繩股繩索的耐磨壽命不均勻和耐磨效果較差，不但工藝復(fù)雜、制造成本高，而且因耐溫耐磨纖維比重很大從而大幅提高了繩索的比重。船用繩索要防止繩索落水纏繞螺旋漿，需要繩索比重小于水才能浮于水，比重大的繩索有使用局限性大的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是改進(jìn)現(xiàn)有纖維繩索的制備工藝，提高纖維材料耐磨性能，從而達(dá)到提高繩索耐磨性能的目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案采用樹(shù)脂材料通過(guò)塑料擠出機(jī)熔融擠出成纖維，其特征是聚丙烯樹(shù)脂材料與耐磨母粒按比例進(jìn)行共混，采用的比例是耐磨母粒重量為聚丙烯重量的1％～3％，耐磨母粒由聚丙烯母料中摻入含量大于10％硅烷和大于8％聚乙烯攪拌均勻而成；聚丙烯樹(shù)脂材料與耐磨母粒按比例共混后通過(guò)塑料擠出機(jī)熔融擠出，熔融擠出的纖維經(jīng)過(guò)冷卻、牽伸、定型、收卷；用3000D10根纖維在繩股機(jī)上制造繩股，捻度12-15捻/米；用3根繩股在制繩機(jī)上制造繩索，捻度33捻/米。
本發(fā)明由于在樹(shù)脂中加入與聚丙烯材料復(fù)合性能好的超高分子量硅烷和聚乙烯耐磨材料，制成的纖維繩索耐磨性能比普通聚丙烯纖維繩索提高78％、比強(qiáng)力多維丙綸繩提高50％，并且工藝簡(jiǎn)單、成本低；經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)該纖維繩索用于船用繩索獲得良好的效果，能廣泛用在具有磨損要求的場(chǎng)合，是一種新型的聚丙烯復(fù)合耐磨繩索。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明采用樹(shù)脂材料通過(guò)塑料擠出機(jī)熔融擠出成纖維，聚丙烯樹(shù)脂材料與耐磨母粒按比例進(jìn)行共混，采用的比例是耐磨母粒重量為聚丙烯重量的1％～3％，耐磨母粒由聚丙烯母料中摻入含量大于10％硅烷和大于8％聚乙烯攪拌均勻而成；聚丙烯樹(shù)脂材料與耐磨母粒按比例共混后通過(guò)塑料擠出機(jī)熔融擠出，熔融擠出的纖維經(jīng)過(guò)冷卻、牽伸、定型、收卷；用3000D10根纖維在繩股機(jī)上制造繩股，捻度12-15捻/米；用3根繩股在制繩機(jī)上制造繩索，捻度33捻/米。具體工藝流程烘料，將紡絲級(jí)的聚丙烯樹(shù)脂和母粒干燥2～3小時(shí)，溫度為80℃～90℃；配料，對(duì)于參與配料的耐磨母料的要求為超高分子量硅烷含量大于10％，超高分子量聚乙烯含量大于8％；母料基料為聚丙烯樹(shù)脂，母料外表光潔、大小均勻；將耐磨母粒與聚丙烯樹(shù)脂按重量比例進(jìn)行配料，耐磨母粒的重量是聚丙烯重量的1％～3％，根據(jù)耐磨程度要求和耐磨母粒中受阻胺含量多少來(lái)選擇；攪拌，將按重量比例配制好的混合料在攪拌機(jī)攪拌均勻；熔融擠出，將充分?jǐn)嚢枧渲坪玫牧戏湃胨芰蠑D出機(jī)中通過(guò)預(yù)熱、熔化、塑化、計(jì)量、噴絲工序后熔融擠出纖維，熔融擠出溫度為160℃～260℃；冷卻，將熔融擠出的纖維放入水槽中冷卻，冷卻溫度為20～40℃；牽伸，將冷卻后的單絲纖維放入牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸，牽伸溫度為90℃～120℃，牽伸倍數(shù)10～11倍；定型，將牽伸過(guò)的單絲纖維放入定型機(jī)進(jìn)行定型，定型溫度為90℃～120℃，回縮率為0～3％；收卷，將定型過(guò)的單絲纖維在收卷機(jī)上卷取，纖維以收卷張力220±30cN、卷取速度為120±10m/min；用3000D10根纖維在繩股機(jī)上制造繩股，捻度12-15捻/米；用3根繩股在制繩機(jī)上制造繩索，捻度33捻/米。
實(shí)施上述工藝流程可以獲得耐磨聚丙烯單絲和4mm繩股。平均線(xiàn)密度為3000D的聚丙烯復(fù)合耐磨纖維的綜合物理性能為斷裂強(qiáng)力≥270N、斷裂伸長(zhǎng)率10％～15％；繩紗斷裂強(qiáng)力≥210N、斷裂伸長(zhǎng)率13％～15％；繩索直徑為8mm，斷裂強(qiáng)力150KN。斷裂強(qiáng)力下降50％時(shí)磨損次數(shù)為1870次，而普通繩索為1000次。
權(quán)利要求
1.聚丙烯耐磨纖維繩索制備工藝，采用樹(shù)脂材料通過(guò)塑料擠出機(jī)熔融擠出成纖維，其特征是聚丙烯樹(shù)脂材料與耐磨母粒按比例進(jìn)行共混，采用的比例是耐磨母粒重量為聚丙烯重量的1％～3％，耐磨母粒由聚丙烯母料中摻入含量大于10％硅烷和大于8％聚乙烯攪拌均勻而成；聚丙烯樹(shù)脂材料與耐磨母粒按比例共混后通過(guò)塑料擠出機(jī)熔融擠出，熔融擠出的纖維經(jīng)過(guò)冷卻、牽伸、定型、收卷；用3000D10根纖維在繩股機(jī)上制造繩股，捻度12-15捻/米；用3根繩股在制繩機(jī)上制造繩索，捻度33捻/米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯耐磨纖維繩索制備工藝，其特征是熔融擠出的纖維放入水槽中冷卻，冷卻溫度為20～40℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚丙烯耐磨纖維繩索制備工藝，其特征是冷卻后的單絲纖維放入牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸，牽伸溫度為90℃～120℃，牽伸倍數(shù)10～11倍。
全文摘要
聚丙烯耐磨纖維繩索制備工藝，涉及繩索制造，需要解決的問(wèn)題是改進(jìn)纖維繩索的制備工藝，提高纖維材料耐磨性能，達(dá)到提高繩索耐磨性能的目的。本發(fā)明采用樹(shù)脂材料通過(guò)塑料擠出機(jī)熔融擠出成纖維，其特征是聚丙烯樹(shù)脂材料與耐磨母粒按比例進(jìn)行共混，采用的比例是耐磨母粒重量為聚丙烯重量的1％～3％，耐磨母粒由聚丙烯母料中摻入含量大于10％硅烷和大于8％聚乙烯攪拌均勻而成；聚丙烯樹(shù)脂材料與耐磨母粒按比例共混后通過(guò)塑料擠出機(jī)熔融擠出，熔融擠出的纖維經(jīng)過(guò)冷卻、牽伸、定型、收卷；用3000D10根纖維在繩股機(jī)上制造繩股，捻度12－15捻/米；用3根繩股在制繩機(jī)上制造繩索，捻度33捻/米。本發(fā)明用于耐磨纖維繩索制備。
文檔編號(hào)D01F6/04GK101037846SQ20061002485
公開(kāi)日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者馬海有, 郭亦萍 申請(qǐng)人:中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所