[發(fā)明專(zhuān)利]包含至少一個(gè)原纖化膜帶材的繩索

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280063104.6
• 申請(qǐng)日: 2012-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104024520A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 基瑟爾·達(dá)爾達(dá);里格伯特·波士曼;克里斯蒂安·亨利·皮特·迪克斯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): D07B5/00
• 分類(lèi)號(hào): D07B5/00;D07B1/02
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 肖善強(qiáng)

本發(fā)明涉及生產(chǎn)高拉伸強(qiáng)度繩索的方法，所述繩索包含至少一個(gè)繩股，其中該繩股包含含有超高分子量聚乙烯的單軸取向的細(xì)長(zhǎng)體。

從US?5901632可知這種繩索。在該專(zhuān)利出版物中，描述了一種大直徑編織繩索，該繩索包含初級(jí)繩股，該初級(jí)繩股優(yōu)選地來(lái)自包含高拉伸強(qiáng)度單軸取向的超高分子量聚乙烯絲線的次級(jí)繩股。在該文指出的最優(yōu)選的實(shí)施方式中，繩索是12股、兩上兩下(two-over/two-under)的環(huán)形編織物，其中每一繩股本身為由高模量聚乙烯(HMPE)絲線制成的12股編織物(12×12構(gòu)造)。

這種繩索、尤其是由高韌度纖維制成的繩索將會(huì)表現(xiàn)出對(duì)縱向變形的高耐性，甚至施加高的伸展力時(shí)也是如此，這使得它們尤其適合用于承重應(yīng)用。

然而，人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)在其他方向上施加非伸展力(例如軸向壓力、彎曲力或者與其長(zhǎng)度方向交叉的橫向力或軋制力(rolling?force))時(shí)，這種繩索發(fā)生顯著的變形。當(dāng)暴露于常見(jiàn)的非伸展力時(shí)，由于諸如外部磨損和內(nèi)部磨損、摩擦熱或疲勞所導(dǎo)致的繩索和絲線損壞，繩索可能失效。此外，當(dāng)繩索經(jīng)受過(guò)多軸向壓力諸如低張力下圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在繩股內(nèi)部觀察到屈曲(buckling)或扭結(jié)(kinking)所引起的軸向壓力疲勞。除了避免低張力下繩索圓周運(yùn)動(dòng)的情況外，目前沒(méi)有提出其他方案來(lái)改善軸向壓力疲勞；參見(jiàn)例如纖維繩索技術(shù)手冊(cè)(eds?McKenna，Hearle?and?O’Hear，Woodhead?Publishing?Ltd，ISBN?1?85573?606?3)的第171ff和353頁(yè)。

本發(fā)明的目標(biāo)是提供關(guān)于上述缺陷，具有優(yōu)化性質(zhì)的繩索的方法。

根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)如下生產(chǎn)繩索的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，此方法包括以下步驟：提供單軸取向的超高分子量聚乙烯帶材，該帶材具有按照ISO1184(H)所測(cè)得的至少0.9GPa的拉伸強(qiáng)度，以及同時(shí)將該帶材加捻并原纖化成具有連貫的絲線和纖絲網(wǎng)絡(luò)的原纖化帶材的加捻繩股。

驚奇地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的方法提供了可對(duì)非伸展變形力具有優(yōu)化的穩(wěn)定性的繩索。

本發(fā)明還涉及通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法能夠獲得的繩索。

根據(jù)本發(fā)明的繩索可以具有圓形橫截面，例如大約為圓形的橫截面或者橢圓形橫截面。本文中的“橢圓形橫截面”是指，繩索的橫截面表現(xiàn)出扁平的、卵形或者甚至幾乎矩形的形式。這種橢圓形橫截面優(yōu)選地具有1.2至4.0范圍內(nèi)的縱橫比，即橫截面的寬與高的比例。確定縱橫比的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的；一個(gè)實(shí)例包括在保持繩索拉緊或圍繞繩索緊緊纏繞粘合帶的同時(shí)，測(cè)量繩索的外部尺寸。具有上述縱橫比的橢圓形橫截面的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)循環(huán)彎曲即橫截面的寬度方向平行于繩輪(sheave)的寬度方向時(shí)，在繩索的纖維之間發(fā)生較少的應(yīng)力差。而且對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，會(huì)發(fā)生較少的磨損和摩擦熱，這導(dǎo)致彎曲疲勞壽命得到增強(qiáng)。橫截面優(yōu)選地具有約1.3至3.0、更優(yōu)選地約1.4至2.0的縱橫比。

優(yōu)選地，繩索和/或繩索中的原纖化帶材是經(jīng)涂層涂布的，用于改善各種性質(zhì)例如耐磨損性或彎曲疲勞。這樣的涂層能夠在構(gòu)造繩索之前被涂覆到原纖化帶材上或者在繩索構(gòu)造之后被涂覆到繩索上，它們是已知的，其實(shí)例包括包含硅油、瀝清或者二者的涂層。基于聚氨酯的涂層也是已知的，可以與硅油混合。繩索優(yōu)選地包含用量為2.5-35重量％的涂層，該用量表示為每單位繩索總重量中涂層的重量。更優(yōu)選地，繩索包含用量為5-15重量％的涂層。

本文中“繩索”理解為具有至少一個(gè)繩股的長(zhǎng)組裝體。繩股還可以包含一個(gè)以上子繩股(通常稱(chēng)為次級(jí)繩股)。每個(gè)繩股或次級(jí)繩股可以包含至少一個(gè)如本發(fā)明中所使用的原纖化帶材。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的繩索包含一個(gè)以上含有原纖化帶材的繩股。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明繩索中的所有繩股均包含原纖化帶材。

在另外一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明繩索中的至少一個(gè)繩股包含次級(jí)繩股，其中次級(jí)繩股包含原纖化帶材。

根據(jù)本發(fā)明的繩索可以具有各種構(gòu)造，包括捻制的(laid)、編織額、編結(jié)的(blaited)、平行的，有芯或無(wú)芯。繩索中繩股的數(shù)目也可以在寬范圍內(nèi)變化。可以用至少單個(gè)繩股來(lái)構(gòu)造平行的繩索。在更復(fù)雜的繩索構(gòu)造中，繩股的數(shù)目可以為至少3且優(yōu)選地至多50、更優(yōu)選地至多25，來(lái)實(shí)現(xiàn)良好性能和易于制造的組合。