[發(fā)明專利]一種聚酰亞胺纖維繩索及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410204026.8
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN103938363A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱雪鵬;董志鑫;李國民;劉芳芳;呂晚香;高連勛;邱雪飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院長春應(yīng)用化學研究所;長春新賽特高分子材料有限公司
• 主分類號: D04C1/12
• 分類號: D04C1/12
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合成纖維繩索技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚酰亞胺纖維繩索及其制備方法。

背景技術(shù)

繩索作為使用最早的紡織類產(chǎn)品，在人類的發(fā)展歷史長河中始終發(fā)揮著不可替代的作用，從古代人們打漁狩獵到現(xiàn)代的登山、遠洋，無不留下了繩索的身影。從紡織專業(yè)角度來講，繩索是一種特殊的編織結(jié)構(gòu)，無論是編織物的外觀還是形態(tài)都與我們常規(guī)的面料織物相比，都有其特殊性：一方面，繩索編織是一種一體化編織，簡言之，三維立體形狀一次成型。這種特殊的性質(zhì)使其在當今工業(yè)中，特別是軍工類產(chǎn)品有獨到的應(yīng)用，如在柱狀體防護方面，由于一次成型，不存在封接口，所以其強度、耐久性等方面比平紋織物經(jīng)過封口來達到防護效果要好得多；另一方面，隨著現(xiàn)在建筑等的發(fā)展和人們思維模式的變化，人們無論在建筑物的搭建還是設(shè)備的加工過程中，框架的搭建，隨后進行面結(jié)構(gòu)的填充幾乎成為一條定律。而繩索特別是復(fù)合材料繩索的應(yīng)用，使得這一切也發(fā)生悄悄的變化。繩索的柔性特點使其在承載、傳遞等方面有著無可替代的作用。當今繩索幾乎涉及生產(chǎn)生活的各方面，廣泛應(yīng)用在建筑、農(nóng)業(yè)種植、海洋捕撈、體育休閑、軍用、日常生活等。

但金屬材料或一般性能的合成纖維互相編織或擰制而成的繩索均存在以下問題：1)蠕變大，即繩索在長期加載的條件下不斷增長；2)環(huán)境適應(yīng)性差，不耐射線輻照，或受濕熱條件影響大。

隨著社會的發(fā)展和生產(chǎn)生活水平的提高，人們對繩索的性能也提出了更高的要求，隨之而來的是繩索技術(shù)的不斷提高和繩索性能的巨大飛躍。近年來，高性能繩索逐漸成為繩索行業(yè)的新寵。

公開號為CN201258426Y的中國專利公開了一種深海纜繩，該纜繩由纜芯束和外包層構(gòu)成，每根纜芯由三根高強高模聚乙烯纖維絞合而成，外包層由高強度錦綸復(fù)絲三十二股編織而成，可用于海上作用，但是該纜繩不耐射線輻射。

公開號為CN101363198A的中國專利公開了一種尼龍單絲十二股復(fù)合纜繩，包括尼龍主軸繩和編織成一體的十二根繩股，所述尼龍主軸繩股設(shè)在十二根股繩的中心，所述十二根繩股由六根左捻繩股和六根右捻繩股編織而成所述繩股包括捻合成一體的尼龍單絲、尼龍復(fù)絲與繩紗。該尼龍復(fù)合纜繩克服了現(xiàn)有尼龍繩穩(wěn)定性差、安全性不足的缺點，但制備過程繁瑣，且不耐射線輻照。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種聚酰亞胺纖維繩索及其制備方法，該聚酰亞胺纖維繩索環(huán)境適應(yīng)性好，即耐輻照性能優(yōu)異，熱膨脹系數(shù)較小，真空環(huán)境下?lián)]發(fā)物含量低。

本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺纖維繩索，由聚酰亞胺纖維編織得到。

優(yōu)選的，所述聚酰亞胺纖維為耐輻照聚酰亞胺纖維和/或高強高模聚酰亞胺纖維。

優(yōu)選的，所述聚酰亞胺纖維的強度為4～35cN/dtex。

優(yōu)選的，所述聚酰亞胺纖維的股數(shù)為1～20股。

優(yōu)選的，所述聚酰亞胺纖維的復(fù)絲線密度為10～1000dtex。

優(yōu)選的，所述聚酰亞胺纖維繩索的直徑為0.1～10mm。

本發(fā)明還提供了一種聚酰亞胺纖維繩索的制備方法，包括：

將聚酰亞胺纖維恒張力合并，編織，得到聚酰亞胺纖維繩索。

優(yōu)選的，所述編織采用6～128錠編織機進行。

優(yōu)選的，所述編織的編織角為15°～60°。

優(yōu)選的，所述聚酰亞胺纖維的股數(shù)為1～20股。

本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺纖維繩索及其制備方法，該聚酰亞胺纖維繩索由聚酰亞胺纖維恒張力合并，編織得到。與現(xiàn)有繩索相比，本發(fā)明采用聚酰亞胺纖維恒張力編織得到聚酰亞胺纖維繩索，得到的繩索具有質(zhì)輕、蠕變小、耐輻照、低膨脹、真空環(huán)境中揮發(fā)物含量低、力學性能和耐磨性能優(yōu)異等優(yōu)點，可應(yīng)用于航天器、核工業(yè)及防火阻燃材料等方面。

實驗結(jié)果表明，本發(fā)明制備的聚酰亞胺纖維繩索經(jīng)3×10⁹rad電子輻照后的拉斷力保持率為98％以上；經(jīng)輻照強度為10.43w/m²，波長范圍為280～315nm的紫外線輻照2000h后，繩索的拉斷力保持率為98％以上；-150℃～150℃溫度范圍熱膨脹系數(shù)絕對值≤8.0×10^-6·℃^-1；聚酰亞胺纖維繩索在真空環(huán)境中：總質(zhì)量損失(TML)≤1.00％，收集到的可凝揮發(fā)物(CVCM)≤0.10％。

附圖說明

圖1為本發(fā)明聚酰亞胺纖維繩索的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺纖維繩索，由聚酰亞胺纖維恒張力合股成復(fù)絲后編織得到。