[發明專利]一種抗瞬間沖擊性強的繩索及其應用

在審

• 申請號: 201610303955.3
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN107354784A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 錢偉瑞;王依民;倪建華;黃鑠涵;朱豪俊;王佳歡;劉姝呈
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D07B1/02
• 分類號: D07B1/02
• 代理公司: 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙)31303
• 代理人: 辛自豪

技術領域

本發明涉及一種性能優異的抗瞬間沖擊性強的繩索及其應用，特別是涉及一種在減緩瞬間沖擊方面性能優異的高強度、高模量、耐化學腐蝕和耐氣候的特種繩索?？蓮V泛應用于高空作業如登山、高樓清潔維護、救援逃生等方面。

背景技術

為了確保人身安全，市場上用于高空作業的保護繩索往往采用芳綸或高強高模聚乙烯(HSHMPE)等高性能纖維。然而，當發生危險時，所述高性能纖維保護繩索，或因較大瞬間沖擊力對人體造成較大傷害，或使墜落者感到不適。

芳綸和高強高模聚乙烯(HSHMPE)纖維雖然抗張強度和初始模量很高，但是斷裂伸長率較低。與其相比，聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纖維、聚氨基甲酸酯(PU)纖維和聚酰胺(PA6)纖維等通用纖維雖然抗張強度和初始模量低，但是斷裂伸長率較大。當由高性能纖維制成的繩纜繩索在承受較大載荷，特別是瞬間沖擊力時，由于斷裂伸長率低而容易發生斷裂，而由聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纖維、聚氨基甲酸酯(PU)纖維和聚酰胺(PA6)纖維等通用纖維制成的繩纜繩索在承受較大載荷，特別是瞬間沖擊力時，由于抗張強度低，容易發生斷裂而造成直接傷害。

發明內容

本發明目的旨在提供一種抗瞬間沖擊性強的繩索。所合成的繩索具有較好的減緩瞬間沖擊的能力，可廣泛應用于高空作業如登山、高樓清潔維護、救援逃生等方面。當繩索用于高空作業發生危險時，能夠更大限度的緩解瞬間沖擊力對人體的傷害或不適，使繩索的安全系數大大提高。

本發明所合成的繩索由主纜纖維和輔纜纖維兩部分組成，主纜纖維由高強高模聚乙烯(HSHMPE)纖維制成，輔纜纖維由聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纖維、聚氨基甲酸酯(PU)纖維和聚酰胺(PA6)纖維的一種以上制成。其中主纜纖維的高強度和高模量提供繩索以強力，而輔纜纖維由于斷裂伸長率大，給整根繩索提供形變，從而使得整根繩索滿足所需的力學特性。

對于主纜纖維，本發明并沒有特別限制。但考慮到要使繩索呈現所需的力學特性，主纜纖維以抗張強度和初始模量高，而斷裂伸長率較低為好，優選為高強高模聚乙烯(HSHMPE)纖維。

對于輔纜纖維，本發明并沒有特別限制。但考慮到要使繩索具有較大形變的力學特性， 輔纜纖維以抗張強度和初始模量不高，而斷裂伸長率較大為好。優選為聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纖維、聚氨基甲酸酯(PU)纖維和聚酰胺(PA6)纖維的一種以上。

考慮到為使繩索具有一定的強度，并呈現所需的力學特性，輔纜纖維的重量百分比不宜過高，一般以10％～40％為好，優選為20％～40％，特別優選為20％～30％。

本發明對于主纜及輔纜纖維的纖度沒有特別限制，但考慮到纖維纖度不宜過高。對于主纜纖維，總纖度一般以25600～36000dtex為好，優選為28000～35000dtex，特別優選為30000～32000dtex。對于輔纜纖維，總纖度一般以2560～14400dtex為好，優選為3000～10000dtex，特別優選為5000～10000dtex。

本發明對于主纜及輔纜纖維的單股絲束根數沒有特別限制。對于主纜纖維，單股絲束根數一般以20～300f為好，優選為100～300f，特別優選為100～200f。對于輔纜纖維，單股線根數一般以60～250f為好，優選為100～250f，特別優選為100～200f。

本發明對于所合成繩索的制備方法沒有特別限制，一種抗瞬間沖擊性強的合成繩索，由n(n≥5)股繩股編織而成。其中，主纜纖維由高強高模聚乙烯(HSHMPE)纖維制備而成。輔纜纖維由聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纖維、聚氨基甲酸酯(PU)纖維和聚酰胺(PA6)纖維的一種以上制成。利用制繩機進行編制。

本發明對于所合成繩索的應用沒有特別限制，但考慮到所合成的繩索具有所需的力學特性，以提供較好的減緩瞬間沖擊的能力，所合成繩索可廣泛應用于高空作業如登山、高樓清潔維護、救援逃生等方面。能夠更大限度地緩解瞬間沖擊力對人體的傷害或不適，使繩索的安全系數大大提高。

有益效果：

本發明提供一種性能優異的抗瞬間沖擊性強的繩索及其應用。所合成的繩索具有所需的力學特性及較好的減緩瞬間沖擊的能力。能夠更大限度地緩解瞬間沖擊力對人體的傷害或不適，使繩索的安全系數大大提高。在高空作業方面具有很廣的應用前景。

具體實施方式