专利名称：聚丙烯耐磨纤维绳索制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及绳索制造技术。
背景技术：
绳索的破坏主要来自于磨损，故绳索的使用寿命主要取决于绳索的耐磨性能。聚丙烯绳索摩擦系数大，耐磨性能较差，受剧烈摩擦易损坏。现有的耐磨纤维绳索通过以下方法获得如强力多维丙纶绳采用丙纶挤出成纤维并与绳纱扭缠绞接，再将纤维束形成股，每条绳索的纤维束至少在三股以上，并且在各纤维束内外缠绕耐温耐磨材料。这种方法的缺陷是耐温耐磨材料不能全部均匀地缠绕在丙纶纤维束上，从而造成绳纱、绳股绳索的耐磨寿命不均匀和耐磨效果较差，不但工艺复杂、制造成本高，而且因耐温耐磨纤维比重很大从而大幅提高了绳索的比重。船用绳索要防止绳索落水缠绕螺旋浆，需要绳索比重小于水才能浮于水，比重大的绳索有使用局限性大的缺点。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是改进现有纤维绳索的制备工艺，提高纤维材料耐磨性能，从而达到提高绳索耐磨性能的目的。
本发明的技术方案采用树脂材料通过塑料挤出机熔融挤出成纤维，其特征是聚丙烯树脂材料与耐磨母粒按比例进行共混，采用的比例是耐磨母粒重量为聚丙烯重量的1％～3％，耐磨母粒由聚丙烯母料中掺入含量大于10％硅烷和大于8％聚乙烯搅拌均匀而成；聚丙烯树脂材料与耐磨母粒按比例共混后通过塑料挤出机熔融挤出，熔融挤出的纤维经过冷却、牵伸、定型、收卷；用3000D10根纤维在绳股机上制造绳股，捻度12-15捻/米；用3根绳股在制绳机上制造绳索，捻度33捻/米。
本发明由于在树脂中加入与聚丙烯材料复合性能好的超高分子量硅烷和聚乙烯耐磨材料，制成的纤维绳索耐磨性能比普通聚丙烯纤维绳索提高78％、比强力多维丙纶绳提高50％，并且工艺简单、成本低；经过多次实验该纤维绳索用于船用绳索获得良好的效果，能广泛用在具有磨损要求的场合，是一种新型的聚丙烯复合耐磨绳索。
具体实施例方式
本发明采用树脂材料通过塑料挤出机熔融挤出成纤维，聚丙烯树脂材料与耐磨母粒按比例进行共混，采用的比例是耐磨母粒重量为聚丙烯重量的1％～3％，耐磨母粒由聚丙烯母料中掺入含量大于10％硅烷和大于8％聚乙烯搅拌均匀而成；聚丙烯树脂材料与耐磨母粒按比例共混后通过塑料挤出机熔融挤出，熔融挤出的纤维经过冷却、牵伸、定型、收卷；用3000D10根纤维在绳股机上制造绳股，捻度12-15捻/米；用3根绳股在制绳机上制造绳索，捻度33捻/米。具体工艺流程烘料，将纺丝级的聚丙烯树脂和母粒干燥2～3小时，温度为80℃～90℃；配料，对于参与配料的耐磨母料的要求为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％；母料基料为聚丙烯树脂，母料外表光洁、大小均匀；将耐磨母粒与聚丙烯树脂按重量比例进行配料，耐磨母粒的重量是聚丙烯重量的1％～3％，根据耐磨程度要求和耐磨母粒中受阻胺含量多少来选择；搅拌，将按重量比例配制好的混合料在搅拌机搅拌均匀；熔融挤出，将充分搅拌配制好的料放入塑料挤出机中通过预热、熔化、塑化、计量、喷丝工序后熔融挤出纤维，熔融挤出温度为160℃～260℃；冷却，将熔融挤出的纤维放入水槽中冷却，冷却温度为20～40℃；牵伸，将冷却后的单丝纤维放入牵伸机进行牵伸，牵伸温度为90℃～120℃，牵伸倍数10～11倍；定型，将牵伸过的单丝纤维放入定型机进行定型，定型温度为90℃～120℃，回缩率为0～3％；收卷，将定型过的单丝纤维在收卷机上卷取，纤维以收卷张力220±30cN、卷取速度为120±10m/min；用3000D10根纤维在绳股机上制造绳股，捻度12-15捻/米；用3根绳股在制绳机上制造绳索，捻度33捻/米。
实施上述工艺流程可以获得耐磨聚丙烯单丝和4mm绳股。平均线密度为3000D的聚丙烯复合耐磨纤维的综合物理性能为断裂强力≥270N、断裂伸长率10％～15％；绳纱断裂强力≥210N、断裂伸长率13％～15％；绳索直径为8mm，断裂强力150KN。断裂强力下降50％时磨损次数为1870次，而普通绳索为1000次。
权利要求
1.聚丙烯耐磨纤维绳索制备工艺，采用树脂材料通过塑料挤出机熔融挤出成纤维，其特征是聚丙烯树脂材料与耐磨母粒按比例进行共混，采用的比例是耐磨母粒重量为聚丙烯重量的1％～3％，耐磨母粒由聚丙烯母料中掺入含量大于10％硅烷和大于8％聚乙烯搅拌均匀而成；聚丙烯树脂材料与耐磨母粒按比例共混后通过塑料挤出机熔融挤出，熔融挤出的纤维经过冷却、牵伸、定型、收卷；用3000D10根纤维在绳股机上制造绳股，捻度12-15捻/米；用3根绳股在制绳机上制造绳索，捻度33捻/米。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯耐磨纤维绳索制备工艺，其特征是熔融挤出的纤维放入水槽中冷却，冷却温度为20～40℃。
3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯耐磨纤维绳索制备工艺，其特征是冷却后的单丝纤维放入牵伸机进行牵伸，牵伸温度为90℃～120℃，牵伸倍数10～11倍。
全文摘要
聚丙烯耐磨纤维绳索制备工艺，涉及绳索制造，需要解决的问题是改进纤维绳索的制备工艺，提高纤维材料耐磨性能，达到提高绳索耐磨性能的目的。本发明采用树脂材料通过塑料挤出机熔融挤出成纤维，其特征是聚丙烯树脂材料与耐磨母粒按比例进行共混，采用的比例是耐磨母粒重量为聚丙烯重量的1％～3％，耐磨母粒由聚丙烯母料中掺入含量大于10％硅烷和大于8％聚乙烯搅拌均匀而成；聚丙烯树脂材料与耐磨母粒按比例共混后通过塑料挤出机熔融挤出，熔融挤出的纤维经过冷却、牵伸、定型、收卷；用3000D10根纤维在绳股机上制造绳股，捻度12－15捻/米；用3根绳股在制绳机上制造绳索，捻度33捻/米。本发明用于耐磨纤维绳索制备。
文档编号D01F6/04GK101037846SQ20061002485
公开日2007年9月19日 申请日期2006年3月17日 优先权日2006年3月17日
发明者马海有, 郭亦萍 申请人:中国水产科学研究院东海水产研究所