编织绳及其制备方法

编织绳及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及了一种编织绳及其制备方法，其中，所述编织绳由多股纱股编织制得，每股纱股由多根单纱合股制得或者将一根单纱作为一股纱股，每根单纱由超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束而成或收束加捻而成。本发明提供的技术方案将所述单纱替代传统的超高分子量聚乙烯纤维制备编织绳，超高分子量聚乙烯薄膜或条带的强度利用率高，易于加工，无胶环保且成本低。
【专利说明】编织绳及其制备方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料应用领域，尤其涉及一种编织绳及其制备方法。

【背景技术】
[0002] 化纤绳索以其重量轻、强度高、耐磨损等优点应用广泛，逐渐替代了原有天然纤维 绳索的应用范围。
[0003] 超高分子量聚乙烯（Ultra High Molecular Weight Polyethylene，简称 UHMW-PE)是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料，以这种材料为基础制成 高强纤维是其重要用途之一。超高分子量聚乙烯纤维的高强度、高模量，密度小，耐老化等 突出优点也已经开始用于化纤绳索的制造。
[0004] 现有的超高分子量聚乙烯化纤绳索都是以超高分子量聚乙烯凝胶长丝纤维为原 料。由于超高分子量聚乙烯纤维为丝状结构（单丝线密度2. 5旦左右），因此在基于超高分 子量聚乙烯的凝胶长丝纤维制备化纤绳索的过程中，需要对多根丝状结构的纤维进行分别 整理，工艺复杂，成本高，和其他材料制备的化纤绳索相比，市场价格过高，不利于大范围应 用。此外，在基于超高分子量聚乙烯纤维制备化纤绳索的过程中，纤维表面受摩擦易产生毛 刺，纤维易发生断丝、扭曲、缠绕等现象，不利于多根纤维的整体均匀受力，导致制得的化纤 绳索的整体强度往往低于多根超高分子量聚乙烯纤维的总强度，强度利用率很低。


【发明内容】

[0005] 在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本 理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的 关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概 念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0006] 本发明提供一种编织绳及其制备方法。
[0007] -方面，本发明提供了一种编织绳，所述编织绳由多股纱股编织制得，每股纱股由 多根单纱合股制得或者将一根单纱作为一股纱股，每根单纱由超高分子量聚乙烯薄膜或条 带收束而成或收束加捻而成。
[0008] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯是分子量在100万以上的聚乙烯；所述超高分子 量聚乙烯薄膜或条带本身具有一定的宽度和厚度，是一种没有结合点或裁切线的整体结 构。
[0009] 较佳的，每根所述单纱由超高分子量聚乙烯薄膜或条带沿其分子链伸直方向收束 而成或收束加捻而成。
[0010] 较佳的，所述每股纱股由多根单纱合股制得，包括：每股所述纱股由多根所述单纱 收束为一体制得；或者，每股所述纱股由多根所述单纱收束加捻或加捻为一体制得；或者， 每股所述纱股由多根所述单纱编织为一体制得。
[0011] 较佳的，所述编织绳由多股纱股编织制得，包括：所述编织绳由多股无加捻的纱股 编织制得，其中：在编织过程中部分无加捻的纱股沿第一捻向加捻，部分无加捻的纱股沿第 二捻向加捻，各部分加捻后的纱股相互穿插交织为一体。
[0012] 较佳的，所述编织绳由多股纱股编织制得，包括：所述编织绳由多股有加捻的纱股 编织制得，其中：所述多股有加捻的纱股包括部分第一捻向的纱股和部分第二捻向的纱股， 不同捻向的纱股相互穿插交织为一体。
[0013] 进一步，较佳的，所述不同捻向的纱股相互穿插交织为一体，包括：将部分具有第 一捻度、第一捻向的纱股沿第二捻向加捻第二捻度，将部分具有第三捻度、第二捻向的纱股 沿第一捻向加捻第四捻度，各部分相互穿插交织为一体；所述第二捻度小于所述第一捻度， 所述第四捻度小于所述第三捻度。
[0014] 较佳的，在所述纱股由多根单纱收束加捻或加捻为一体制得、每根单纱由超高分 子量聚乙烯薄膜或条带收束加捻而成的情形下，所述纱股的捻向与所述单纱的捻向相反， 和/或，所述纱股的捻度小于所述单纱的捻度。
[0015] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的相关参数满足：线密度大于或等于5000 旦；宽度大于或等于100mm ;厚度小于或等于〇· 2mm ;断裂强度大于或等于10克/旦；拉伸 模量大于或等于800克/旦；断裂伸长率小于或等于6 %。
[0016] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的厚度为0. 001-0. 2mm，断裂强度为10-50克 /旦，拉伸模量为800-2600克/旦，断裂伸长率为0. 5-6%。
[0017] 进一步，较佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的线密度为5000-30000旦，宽度为 100-400mm，厚度为0. 005-0. 15mm，断裂强度为12-48克/旦，拉伸模量为1000-2500克/ 旦，断裂伸长率为0.8-4%。
[0018] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的线密度为5500-20000旦，宽度为 105-300mm，厚度为0. 008-0. 12mm，断裂强度为15-45克/旦，拉伸模量为1200-2500克/ 旦，断裂伸长率为1-3%。
[0019] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的线密度为6000-12000旦，宽度为 110-220mm，厚度为0.01-0. 1mm，断裂强度为16-42克/旦，拉伸模量为1400-2400克/旦， 断裂伸长率为1. 5-2. 5%。
[0020] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯条带的相关参数满足：线密度大于或等于100旦、 小于5000旦；宽度l-100mm ;厚度小于或等于0· 2mm ;断裂强度大于或等于10克/旦；拉伸 模量大于或等于800克/旦；断裂伸长率小于或等于6 %。
[0021] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯条带厚度为0. 001-0. 2mm，断裂强度为10-50克/ 旦，拉伸模量为800-2600克/旦，断裂伸长率为0. 5-6%。
[0022] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯条带的线密度为150-4000旦，宽度为2_90mm，厚 度为0. 003-0. 1mm，断裂强度为12-48克/旦，拉伸模量为1000-2500克/旦，断裂伸长率为 0· 8-4%。
[0023] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯条带的线密度为200-3500旦，宽度为3_80mm，厚 度为0. 005-0. 06mm，断裂强度为15-45克/旦，拉伸模量为1200-2400克/旦，断裂伸长率 为 1-3%。
[0024] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯条带的线密度为300-3000旦，宽度为5_60mm，厚 度为0. 008-0. 03mm，断裂强度为16-42克/旦，拉伸模量为1400-2400克/旦，断裂伸长率 为 1· 5-2. 5%。
[0025] 较佳的，所述由多股纱股编织制得的编织绳的外表面形成有聚氨酯树脂层。
[0026] 较佳的，所述编织绳由八股、十二股或十六股纱股编织制得；和/或，在所单纱由 超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束加捻而成的情形下，所述单纱的捻度为1-60个/m ;和/ 或，在所述纱股由多根单纱收束加捻或加捻为一体制得的情形下，所述纱股的捻度为1-40 个/m ;和/或，所述纱股由2-6000根单纱合股制得。
[0027] 另一方面，本发明还提供了一种编织绳的制备方法，用于制备上述任一种编织绳， 所述编织绳的制备方法包括：
[0028] 将超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束或收束加捻，制得单纱；
[0029] 将多根单纱合股制得纱股；
[0030] 将多股所述纱股编织制得编织绳。
[0031] 较佳的，在制备所述单纱时，是将所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带沿其分子链 伸直方向收束或收束加捻。
[0032] 较佳的，所述将多根单纱合股制得纱股包括：
[0033] 将多根所述单纱收束为一体制得所述纱股；或者，
[0034] 将多根所述单纱收束加捻或加捻为一体制得所述纱股；或者，
[0035] 将多根所述单纱编织为一体制得所述纱股。
[0036] 较佳的，所述将多股所述纱股编织制得编织绳，包括：
[0037] 将部分无加捻的纱股沿第一捻向加捻，部分无加捻的纱股沿第二捻向加捻，各部 分加捻后的纱股相互穿插交织为一体，制得所述编织绳。
[0038] 较佳的，所述将多股所述纱股编织制得编织绳，包括：
[0039] 将多股第一捻向的纱股和多股第二捻向的纱股相互穿插交织为一体，制得所述编 织绳。
[0040] 较佳的，所述将多股第一捻向的纱股和多股第二捻向的纱股相互穿插交织为一 体，制得所述编织绳，包括：将多股具有第一捻度、第一捻向的纱股沿第二捻向加捻第二捻 度，将多股具有第三捻度、第二捻向的纱股沿第一捻向加捻第四捻度，各股纱股相互穿插交 织为一体，制得所述编织绳，其中，所述第二捻度小于所述第一捻度，所述第四捻度小于所 述第三捻度。
[0041] 较佳的，所述方法还包括：将多股纱股编织制得的编织绳放入水性聚氨酯树脂乳 液中，使该编织绳外表面浸润水性聚氨酯树脂乳液；将浸润上水性聚氨酯树脂乳液的编织 绳进行烘干定型，以在该编织绳的外表面形成聚氨酯树脂层。
[0042] 进一步，较佳的，所述水性聚氨酯树脂乳液的含固质量分数为30% -60%;和/或， 所述烘干的温度为50°C _120°C。
[0043] 本发明提供的技术方案是将由超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束而成或收束加 捻而成的单纱，替代传统的超高分子量聚乙烯纤维制备编织绳，超高分子量聚乙烯薄膜或 条带的强度利用率高，易于加工，无胶环保且成本低。
[0044] 通过以下结合附图对本发明的可选实施例的详细说明，本发明的这些以及其它的 优点将更加明显。

【专利附图】

【附图说明】
[0045] 本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所 有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的 详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本 发明的可选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：
[0046] 图la为本发明实施例提供的超高分子量聚乙烯薄膜的可选结构示意图；
[0047] 图lb为本发明实施例提供的超高分子量聚乙烯条带的可选结构示意图；
[0048] 图2为本发明实施例提供的薄膜或条带收束后的单纱的可选结构示意图；
[0049] 图3为本发明实施例提供的一种编织绳的制备方法流程图；
[0050] 图4为本发明实施例提供的编织绳的可选结构示意图；
[0051] 图5为本发明实施例提供的另一种编织绳的制备方法流程图。
[0052] 本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的， 而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以 便有助于提高对本发明实施例的理解。

【具体实施方式】
[0053] 在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行详细描述。为了清楚和简明起 见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际 实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例 如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不 同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于 本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
[0054] 在此，还需要说明的一点的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图 和说明中仅仅描述了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了 对与本发明关系不大的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
[0055] 超高分子量聚乙烯是分子量在100万以上的聚乙烯。超高分子量聚乙烯在化纤绳 索中应用的传统技术是以超高分子量聚乙烯纤维为基础制备各类产品。本发明各实施例提 供的技术方案，与超高分子量聚乙烯在化纤绳索中应用的传统技术有着本质的不同，是对 传统技术提出的革命性创新，即将超高分子量聚乙烯薄膜或条带替代传统的超高分子量纤 维进行编织绳的开发和制备，其核心思想主要包括：
[0056] ( -）将超高分子量聚乙烯薄膜或条带，替代传统的超高分子量聚乙烯纤维，来制 备单纱，即：将超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束或收束加捻制得单纱。
[0057] (二）将由超高分子量聚乙烯薄膜或条带沿其分子链伸直方向收束而成或收束加 捻而成的单纱，替代传统的超高分子量聚乙烯纤维来制备纱股，之后再由多股纱股编织制 得编织绳。
[0058] 其中，如图la所示，超高分子量聚乙烯薄膜101是一种由超高分子量聚乙烯制成 的、具有一定宽度和厚度的薄片，且宽度远远大于厚度。如图lb所示，超高分子量聚乙烯条 带102可独立制备或可由超高分子量聚乙烯薄膜拉伸前后通过分切工序形成的整体状条 形薄片，条带的宽度小于薄膜的宽度，厚度与薄膜相当或大于薄膜的厚度。
[0059] 本发明提供的超高分子量聚乙烯薄膜或条带，与超高分子量聚乙烯纤维不同，与 由多根超高分子量聚乙烯纤维胶接形成的平面也不同，它们的显著区别在于：本发明提供 的超高分子量聚乙烯薄膜或条带本身具有一定的宽度和厚度，是一种没有结合点或裁切线 的整体结构；其中：结合点存在于条带或薄膜的不同部分胶接、缝合或热压等结合为一体 的部位；裁切线一般存在于条带或薄膜的中间部分，而不包括其在条带或薄膜两边边缘的 情况。
[0060] 本发明各实施例提供的单纱基于超高分子量聚乙烯薄膜或条带制得。在所述单纱 制备过程中，是将超高分子量聚乙烯薄膜或条带作为一个整体进行收束或收束加捻处理， 该方法制得的单纱结构整体性好、制备工艺简单，省去了对多根纤维丝进行分别整理的复 杂工艺，明显降低了薄膜或条带的表面产生毛刺的概率，也明显降低薄膜或条带内部出现 断丝、扭曲、缠绕等现象的概率。采用该方法制得的多根单纱合股制成纱股，将多股纱股编 织制得编织绳，该编织绳承载荷载时，超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束而成或收束加捻 而成的各单纱是整体受力，使得该编织绳的强度利用率往往高于传统技术中采用相同旦数 的超高分子量聚乙烯纤维制备的编织绳的强度利用率，且前者的成本明显低于后者，具有 结构整体性好、强度高、强度利用率高、生产效率高、加工成本低、重量轻、面密度小、柔性好 等优点。
[0061] 实施例一
[0062] 如图3所示，本实施例提供一种编织绳的制备方法，至少包括以下步骤：
[0063] 步骤S301 :将超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束或收束加捻，制得单纱。
[0064] 步骤S302 :将多根单纱合股制得纱股或者将一根单纱作为一股纱股。
[0065] 步骤S303 :将多股所述纱股编织制得编织绳。编织绳701的结构示意如图4所示。 [0066] 步骤S301中的单纱的一个可选结构示意如图2所示，单纱201可由超高分子量聚 乙烯薄膜或条带收束而成。超高分子量聚乙烯薄膜或条带的一个较佳的收束工艺过程例 如：将超高分子量聚乙烯薄膜或条带放置在筒子架上放出，依次经导丝机构、束丝机构后卷 绕到管芯上。制得的单纱具有结构整体性好、强度高、强度利用率高、生产效率高、加工成本 低、重量轻、柔性好等优点。
[0067] 由于所述单纱是由超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束而成，故相对传统基于超高 分子量聚乙烯纤维胶接而成的同类产品而言，所述单纱还具有无胶、环保等优点。
[0068] 此外，较佳的，在单纱的制备过程中，所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带可沿其分 子链伸直方向收束。由于超高分子量聚乙烯具有线性结构，超高分子量聚乙烯薄膜或条带 沿其分子链伸直方向的强度最大，故沿其分子链伸直方向收束制备单纱，其中，所述超高分 子量聚乙烯薄膜或条带的分子链伸直方向为超高分子量聚乙烯的纵向拉伸方向，是指超高 分子量聚乙烯纵向被拉伸后，其大分子链自觉的沿着纵向受力方向而排列的方向。例如： 如果某超高分子量聚乙烯薄膜或条带的分子链伸直方向为其长度方向，则该超高分子量聚 乙烯薄膜或条带沿其分子链伸直方向收束后就形成为与其长度方向平行的一根单纱。采用 该方法可提高单纱的强度，还可降低对因收束处理对薄膜或条带的强度性能可能造成的损 失，强度利用率高，其中，强度利用率是指超高分子量聚乙烯薄膜或条带制品的强度与超高 分子量聚乙烯薄膜或条带本身的强度的比值（％ )。
[0069] 或者，较佳的，步骤S301中的单纱还可由超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束加捻 而成，即将超高分子量聚乙烯薄膜或条带先收束再加捻制得单纱。
[0070] 制备好单纱后，可如步骤S302所述将多根单纱合股制备纱股，纱股也可称为绳 股。合股的实现方式非常灵活，可包括但不限于将多根单纱加捻、交织、胶接、缠绕、缝合和/ 或热压为一体，合股所需的单纱的数量可根据实际需要确定，本发明对此并不限制。或者， 也可如步骤S302所述直接将一根单纱作为一个纱股。
[0071] 较佳的，步骤S302包括：将多根所述单纱收束为一体制得所述纱股。采用该方案， 每股纱股由多根单纱收束为一体制得，将采用该方案有利于尽量减少在工艺过程中单纱强 度的损失，将制得的多股纱股编织而成的编织绳具有较高的强度利用率。进一步的，如果对 编织绳进行表面浸聚氨酯乳液等表面处理，则乳液进入编织绳内部的概率增大，可以提高 编织绳不同纱股间的抱合力，提高编织绳强力和抗紫外、耐海水腐蚀性能。
[0072] 或者，较佳的，步骤S302包括：将多根所述单纱收束加捻或加捻为一体制得所述 纱股。采用该方案，每股所述纱股由多根所述单纱收束加捻或加捻为一体制得，将采用该方 案制得的多股纱股编织成编织绳，有利于提高编织绳的强力，改善外观质量和结构整体性， 且有利于提高编织绳的耐磨性、耐海水腐蚀性，抗紫外和抗氧化性能。
[0073] 或者，较佳的，步骤S302包括：将多根所述单纱编织为一体制得所述纱股。采用该 方案，每股所述纱股由多根所述单纱编织为一体制得。将采用该方案制得的多股纱股编织 成编织绳，有利于改善编织绳的外观质量和结构整体性，提高编织绳的耐磨性，耐海水腐蚀 性，抗紫外和抗氧化性能提高。
[0074] 纱股制备完成后，可将多股纱股编织制得编织绳。采用上述不同技术方案制备出 的纱股，可能是有捻度的纱股，也可能是无捻度的纱股。为了获得性能更好的编织绳，针对 有捻度和无捻度的纱股，可采用不同的方法编织制备编织绳，编织过程可通过编织机进行。
[0075] 例如，选取多股无捻度的纱股编织制备编织绳的一种较佳的实现方式中，步骤 S303包括：将部分无加捻的纱股沿第一捻向加捻，部分无加捻的纱股沿第二捻向加捻，各 部分加捻后的纱股相互穿插交织为一体，制得编织绳，其中，第一捻向和第二捻向相反，如： 第一捻向为S向，第二捻向为Z向；或者，第一捻向为Z向，第二捻向为S向。在上述编织过 程中对纱股加捻的捻度可根据实际需要确定，本发明对此并不限制。采用该方案，编织绳是 由多股无加捻的纱股编织制得，其中，在编织过程中部分无加捻的纱股沿第一捻向加捻，部 分无加捻的纱股沿第二捻向加捻，各部分加捻后的纱股相互穿插交织为一体，由此得到的 编织绳具有较高的强度利用率，成本较低。
[0076] 又例如，选取多股有加捻的纱股编织制备编织绳的一种较佳的实现方式中，步骤 S303包括：将多股第一捻向的纱股和多股第二捻向的纱股相互穿插交织为一体，制得所述 编织绳。采用该方案，编织绳是由多股有加捻的纱股编织制得，其中，所述多股有加捻的纱 股包括部分第一捻向的纱股和部分第二捻向的纱股，不同捻向的纱股相互穿插交织为一 体，由此得到的编织绳也具有较高的强度利用率，成本也较低，外观质量和结构整体性较 好，编织绳也具有较好的耐磨性、耐海水腐蚀性，抗紫外和抗氧化性能。
[0077] 再例如，选取多股有加捻的纱股编织制备编织绳的一种较佳的实现方式中，步骤 S303包括：将多股具有第一抢度、第一抢向的纱股沿第二抢向加抢第二抢度，将多股具有 第三捻度、第二捻向的纱股沿第一捻向加捻第四捻度，各股纱股相互穿插交织为一体，制得 所述编织绳，其中，所述第二捻度小于所述第一捻度，所述第四捻度小于所述第三捻度。采 用该方案制得的编织绳具有较高的强度利用率，外观质量和结构整体性较好，编织绳也具 有较好的耐磨性、耐海水腐蚀性，抗紫外和抗氧化性能。
[0078] 上述技术方案中，单纱、由单纱制备的纱股、以及编织过程中对纱股加捻的捻向和 /或捻度可根据实际需要确定。较佳的：在所单纱由超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束加 捻而成的情形下，所述单纱的捻度为1-60个/m ;和/或，在所述纱股由多根单纱收束加捻 或加捻为一体制得的情形下，所述纱股的捻度为1-40个/m。上述方案通过对工艺过程中针 对不同对象的捻向和/或捻度的优化设计，使得以超高分子量聚乙烯薄膜或条带为材料制 得的编织绳除具有上述提及的优点之外，还具有紧实度好，不易松散，便于加工，成本低，生 广效率1?等优点。
[0079] 编织绳的股数可根据实际需要确定，本发明并不限定。为了生产的方便及获得粗 细适中的编织绳，较佳的，所述编织绳由八股、十二股或十六股纱股编织制得。本发明实施 例提供的编织绳用途非常广泛，可为但不限于直升机引绳、减速降落伞和飞机上悬吊绳索、 电力牵引绳，船舶系泊绳、缆绳、抛锚绳，坦克拖缆绳，超级油轮、海洋工程、灯塔等设施的固 定锚绳、防撞杆、光缆加强芯等。
[0080] 为了生产的方便及获得粗细适中，强度更高的编织绳，较佳的，每股纱股由2-6000 根单纱编织制得。
[0081] 较佳的，本发明中各实施例中的超高分子量聚乙烯薄膜的相关参数满足：线密度 大于或等于5000旦；宽度大于或等于100mm ;厚度小于或等于0. 2mm ;断裂强度大于或等于 10克/旦；拉伸模量大于或等于800克/旦；断裂伸长率小于或等于6%。基于具有上述特 性的超高分子量聚乙烯薄膜为材料并采用上述收束、加捻方法制备的编织绳，使得编织绳 整体强度更高，可更好满足高强度荷载等产品的制备需求。
[0082] 进一步，较佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的厚度为0.001-0. 2mm，断裂强度为 10-50克/旦，拉伸模量为800-2600克/旦，断裂伸长率为0. 5-6%。
[0083] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的线密度为5000-30000旦，宽度为 100-400mm，厚度为0. 005-0. 15mm，断裂强度为12-48克/旦，拉伸模量为1000-2500克/ 旦，断裂伸长率为0.8-4%。
[0084] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的线密度为5500-20000旦，宽度为 105-300mm，厚度为0. 008-0. 12mm，断裂强度为15-45克/旦，拉伸模量为1200-2500克/ 旦，断裂伸长率为1-3%。
[0085] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯薄膜的线密度为6000-12000旦，宽度为 110-220mm，厚度为0.01-0. 1mm，断裂强度为16-42克/旦，拉伸模量为1400-2400克/旦， 断裂伸长率为1. 5-2. 5%。
[0086] 通过优选满足上述参数要求的超高分子量聚乙烯薄膜制备的编织绳的性能更佳。
[0087] 较佳的，本发明各实施例中提供的超高分子量聚乙烯条带的相关参数满足：线密 度大于或等于100旦、小于5000旦；宽度l-100mm ;厚度小于或等于0· 2mm ;断裂强度大于 或等于10克/旦；拉伸模量大于或等于800克/旦；断裂伸长率小于或等于6%。基于具 有上述特性的超高分子量聚乙烯条带为材料并采用上述收束、加捻方法制备的编织绳，使 得编织绳整体强度更高，可更好满足高强度荷载等产品的制备需求。
[0088] 进一步，较佳的，所述超高分子量聚乙烯条带厚度为0. 001-0. 2mm，断裂强度为 10-50克/旦，拉伸模量为800-2600克/旦，断裂伸长率为0. 5-6%。
[0089] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯条带的线密度为150-4000旦，宽度为2-90mm，厚 度为0. 003-0. 1mm，断裂强度为12-48克/旦，拉伸模量为1000-2500克/旦，断裂伸长率为 0· 8-4%。
[0090] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯条带的线密度为200-3500旦，宽度为3-80mm，厚 度为0. 005-0. 06mm，断裂强度为15-45克/旦，拉伸模量为1200-2400克/旦，断裂伸长率 为 1-3%。
[0091] 较佳的，所述超高分子量聚乙烯条带的线密度为300-3000旦，宽度为5-60mm，厚 度为0. 008-0. 03mm，断裂强度为16-42克/旦，拉伸模量为1400-2400克/旦，断裂伸长率 为 1. 5-2. 5%。
[0092] 通过优选满足上述参数要求的超高分子量聚乙烯条带制备的编织绳的性能更佳。
[0093] 本发明各实施例中以超高分子量聚乙烯薄膜或条带为材料来制备编织绳，超高分 子量聚乙烯薄膜或条带一种没有结合点或裁切线的整体结构，异于现有技术的超高分子量 聚乙烯纤维的丝状结构，因此在制备编织绳过程中是将高分子量聚乙烯薄膜或条带作为一 个整体收束制备单纱，省去了对多根纤维丝进行分别整理的复杂工艺，明显降低薄膜或条 带内部出现断丝、扭曲、缠绕等现象的概率。
[0094] 本发明各实施例提供的编织绳承载荷载时，超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束后 的单纱是整体受力，使得该编织绳对超高分子量聚乙烯薄膜或条带的强度利用率高，且前 者的成本明显低于后者。除此之外，还具有重量轻、耐腐蚀、耐磨、抗紫外、使用寿命长、便携 带等优点。
[0095] 实施例二
[0096] 区别于上述实施例一，本实施例提供的技术方案，由多股纱股编织制得的编织绳 的外表面还形成有聚氨酯树脂层，其较佳的工艺步骤如图5所示，即图3所示的步骤S303 之后还包括：
[0097] 步骤S304 :将多股所述纱股编织制得的编织绳放入水性聚氨酯树脂乳液中，使该 编织绳外表面浸润水性聚氨酯树脂乳液。
[0098] 步骤S305 :将浸润上水性聚氨酯树脂乳液的编织绳进行烘干定型，以在该编织绳 的外表面形成聚氨酯树脂层。
[0099] 所述步骤S304相当于对多股纱股编织制得的编织绳进行表面涂布处理，所述步 骤S305相当于对经表面处理后的编织绳进行烘干定型处理。较佳的，所述水性聚氨酯树 脂乳液的含固质量百分数（即含固量，percentage by weight)为30% -60% ;和/或，所 述烘干的温度为50°C _120°C之间。经测试，经过上述表面涂布处理和烘干定型处理的编 织绳，其编织绳线密度、断裂强力等性能都有明显改善，例如，将编织绳浸润比利时Lago系 列水性聚氨酯树脂乳液，含固质量百分数为40%，将浸润上水性聚氨酯树脂乳液的承载芯 在80°C进行烘干定型，经测试，经过上述表面涂布处理和烘干定型处理的编织绳，其编织绳 线密度、断裂强力等性能都有明显改善，编织绳线密度会提高8-12%左右，断裂强力提高 8-12%左右。
[0100] 实施例三
[0101] 本实施例提供一种十二股编织绳，制备方法如下：
[0102] 对线密度300旦，宽3mm，厚0· 02mm，断裂强度28克/旦，拉伸模量1700克/旦， 断裂伸长率1. 9%的超高分子量聚乙烯条带进行收束加捻，捻向为Z向，捻度为20个/米， 制得单纱。将53根单纱收束为一体，制得一股纱股。将12股纱股通过编织机进行编织，其 中编织机的部分轴沿S向转动以在编织的过程中对6股纱股沿S向加捻（捻度为15个/ 米），编织机的部分轴沿Z向转动以在编织的过程中对剩下6股纱股沿Z向加捻（捻度为 15个/米），各股加捻后的纱股相互穿插交织为一体，制得编织绳，该编织绳的直径为6mm。
[0103] 采用美国Instron SATEC系列卧式材料试验机和GB/T8834 (国家标准绳索有关物 理和机械性能的测定）测试标准对本实施例以上方法制得的编织绳进行性能测试。经测 试，本实施例以上方法制得的编织绳线密度为21. 2ktex，断裂强力为37KN，断裂强度19. 8 克/旦，强度利用率为70. 7%，成本约为基于超高分子量聚乙烯纤维制备的相同直径的12 股编织绳的70%。
[0104] 进一步的，将上述12股编织绳放入水性聚氨酯树脂乳液中，使该编织绳外表面浸 润比利时Lago系列水性聚氨酯树脂乳液，含固质量百分数为40%，将浸润上水性聚氨酯树 脂乳液的编织绳在80°C进行烘干定型，以在该编织绳的外表面形成聚氨酯树脂层。在相 同测试条件下对形成有聚氨酯树脂层的编织绳进行性能测试。经测试，形成有聚氨酯树脂 层的编织绳的线密度和断裂强力，相对没有形成聚氨酯树脂层的编织绳的线密度和断裂强 力，分别各自提1? 了约8 %。
[0105] 实施例四
[0106] 本实施例提供一种12股编织绳，制备方法如下：
[0107] 对线密度2400旦，宽24mm，厚0. 02mm，断裂强度28克/旦，拉伸模量1700克/旦， 断裂伸长率1. 9%的超高分子量聚乙烯条带进行收束加捻，捻向为Z向，捻度为25个/米， 制得单纱。将17根单纱收束为一体，制得一股纱股。将12股纱股通过编织机进行编织，其 中编织机的部分轴沿S向转动以在编织的过程中对6股纱股沿S向加捻（捻度为15个/ 米），编织机的部分轴沿Z向转动以在编织的过程中对剩下6股纱股沿Z向加捻（捻度为15 个/米），各股加捻后的纱股相互穿插交织为一体，制得编织绳，该编织绳的直径为l〇mm。
[0108] 采用美国Instron SATEC系列卧式材料试验机和GB/T8834测试标准对本实施例 以上方法制得的编织绳进行性能测试。经测试，本实施例以上方法制得的编织绳线密度为 54. 5ktex，断裂强力为94KN，断裂强度19. 6克/旦，强度利用率为69. 8%，成本约为基于超 高分子量聚乙烯纤维制备的相同直径的12股编织绳的65%。
[0109] 进一步的，将上述12股编织绳放入水性聚氨酯树脂乳液中，使该编织绳外表面浸 润比利时Lago系列水性聚氨酯树脂乳液，含固质量百分数为40%，将浸润上水性聚氨酯树 脂乳液的编织绳在80°C进行烘干定型，以在该编织绳的外表面形成聚氨酯树脂层。在相 同测试条件下对形成有聚氨酯树脂层的编织绳进行性能测试。经测试，形成有聚氨酯树脂 层的编织绳的线密度和断裂强力，相对没有形成聚氨酯树脂层的编织绳的线密度和断裂强 力，分别各自提高了约10%。
[0110] 实施例五
[0111] 本实施例提供一种12股编织绳，制备方法如下：
[0112] 对线密度6000旦，宽108mm，厚0· 011mm，断裂强度26克/旦，拉伸模量1600克/ 旦，断裂伸长率2. 1 %的超高分子量聚乙烯薄膜进行收束加捻，捻向为Z向，捻度为30个/ 米，制得单纱。将17根单纱收束为一体，制得一股纱股。将12股纱股通过编织机进行编织， 其中编织机的部分轴沿S向转动以在编织的过程中对6股纱股沿S向加捻（捻度为20个 /米），编织机的部分轴沿Z向转动以在编织的过程中对剩下6股纱股沿Z向加捻（捻度为 20个/米），各股加捻后的纱股相互穿插交织为一体，制得编织绳，该编织绳的直径为16mm。
[0113] 采用美国Instron SATEC系列卧式材料试验机和GB/T8834测试标准对本实施例 以上方法制得的编织绳进行性能测试。经测试，本实施例以上方法制得的编织绳线密度为 139. 3ktex，断裂强力为224KN，断裂强度18. 2克/旦，强度利用率为70. 1 %，成本约为基于 超高分子量聚乙烯纤维制备的相同直径的12股编织绳的60%。
[0114] 进一步的，将上述12股编织绳放入水性聚氨酯树脂乳液中，使该编织绳外表面浸 润比利时Lago系列水性聚氨酯树脂乳液，含固质量百分数为40%，将浸润上水性聚氨酯树 脂乳液的编织绳在80°C进行烘干定型，以在该编织绳的外表面形成聚氨酯树脂层。在相 同测试条件下对形成有聚氨酯树脂层的编织绳进行性能测试。经测试，形成有聚氨酯树脂 层的编织绳的线密度和断裂强力，相对没有形成聚氨酯树脂层的编织绳的线密度和断裂强 力，分别各自提1? 了约9 %。
[0115] 实施例六
[0116] 本实施例提供一种12股编织绳，制备方法如下：
[0117] 对线密度10000旦，宽180mm，厚0· 011mm，断裂强度26克/旦，拉伸模量1600克 /旦，断裂伸长率2. 1%的超高分子量聚乙烯薄膜进行收束加捻，捻向为S向，捻度为35个 /米，制得单纱。将20根单纱收束为一体，制得一股纱股。将12股纱股通过编织机进行编 织，其中编织机的部分轴沿S向转动以在编织的过程中对6股纱股沿S向加捻（捻度为20 个/米），编织机的部分轴沿Z向转动以在编织的过程中对剩下6股纱股沿Z向加捻（捻 度为20个/米），各股加捻后的纱股相互穿插交织为一体，制得编织绳，该编织绳的直径为 24mm〇
[0118] 采用美国Instron SATEC系列卧式材料试验机和GB/T8834测试标准对本实施例 以上方法制得的编织绳进行性能测试。经测试，本实施例以上方法制得的编织绳线密度为 258. lktex，断裂强力为412KN，断裂强度18. 1克/旦，强度利用率为69. 6%，成本约为基于 超高分子量聚乙烯纤维制备的相同直径的12股编织绳的55%。
[0119] 进一步的，将上述12股编织绳放入水性聚氨酯树脂乳液中，使该编织绳外表面浸 润比利时Lago系列水性聚氨酯树脂乳液，含固质量百分数为40%，将浸润上水性聚氨酯树 脂乳液的编织绳在80°C进行烘干定型，以在该编织绳的外表面形成聚氨酯树脂层。在相 同测试条件下对形成有聚氨酯树脂层的编织绳进行性能测试。经测试，形成有聚氨酯树脂 层的编织绳的线密度和断裂强力，相对没有形成聚氨酯树脂层的编织绳的线密度和断裂强 力，分别各自提高了约10%。
[0120] 实施例七
[0121] 本实施例提供一种8股编织绳，制备方法如下：
[0122] 对线密度12000旦，宽220mm，厚0· 009mm，断裂强度40克/旦，拉伸模量2400克 /旦，断裂伸长率1. 5%的超高分子量聚乙烯薄膜进行收束加捻，捻向为S向，捻度为35个 /米，制得单纱。将46根单纱收束加捻为一体，捻向为Z向，捻度为20个/米，制得一股纱 股，不妨称为纱股A，共制备4股纱股A。
[0123] 对线密度12000旦，宽220mm，厚0· 009mm，断裂强度40克/旦，拉伸模量2400克 /旦，断裂伸长率1.5%的超高分子量聚乙烯薄膜进行收束加捻，捻向为Z向，捻度为35个 /米，制得单纱。将46根单纱收束加捻为一体，捻向为S向，捻度为20个/米，制得一股纱 股，不妨称为纱股B，共制备4股纱股B。
[0124] 将8股纱股通过编织机进行编织，其中编织机控制纱股A的部分轴沿S向转动以 在编织过程中对4股纱股A沿S向加捻（捻度为10个/米），编织机控制纱股B的部分轴 沿Z向转动以在编织的过程中对剩下4股纱股B沿Z向加捻（捻度为20个/米），各股加 捻后的纱股相互穿插交织为一体，制得编织绳，该编织绳的直径为30mm。
[0125] 采用美国Instron SATEC系列卧式材料试验机和GB/T8834测试标准对本实施例 以上方法制得的编织绳进行性能测试。经测试，本实施例以上方法制得的编织绳线密度为 491. 5ktex，断裂强力为1235KN，断裂强度28. 5克/旦，强度利用率为71. 2%，成本约为基 于超高分子量聚乙烯纤维制备的相同直径的8股编织绳的55%。
[0126] 进一步的，将上述8股编织绳放入水性聚氨酯树脂乳液中，使该编织绳外表面浸 润比利时Lago系列水性聚氨酯树脂乳液，含固质量百分数为40%，将浸润上水性聚氨酯树 脂乳液的编织绳在80°C进行烘干定型，以在该编织绳的外表面形成聚氨酯树脂层。在相 同测试条件下对形成有聚氨酯树脂层的编织绳进行性能测试。经测试，形成有聚氨酯树脂 层的编织绳的线密度和断裂强力，相对没有形成聚氨酯树脂层的编织绳的线密度和断裂强 力，分别各自提高了约12%。
[0127] 实施例八
[0128] 本实施例提供一种16股编织绳，制备方法如下：
[0129] 对线密度4000旦，宽60mm，厚0· 008mm，断裂强度42克/旦，拉伸模量2200克/ 旦，断裂伸长率1. 7%的超高分子量聚乙烯条带进行收束加捻，捻向为S向，捻度为35个/ 米，制得单纱。将70根单纱收束为一体，制得一股纱股。将16股纱股通过编织机进行编织， 其中编织机的部分轴沿S向转动以在编织的过程中对8股纱股沿S向加捻（捻度为20个 /米），编织机的部分轴沿Z向转动以在编织的过程中对剩下8股纱股沿Z向加捻（捻度为 20个/米），各股加捻后的纱股相互穿插交织为一体，制得编织绳，该编织绳的直径为30mm。
[0130] 采用美国Instron SATEC系列卧式材料试验机和GB/T8834测试标准对本实施例 以上方法制得的编织绳进行性能测试。经测试，本实施例以上方法制得的编织绳线密度为 493. 7ktex，断裂强力为1284KN，断裂强度29. 5克/旦，强度利用率为70. 2%，成本约为基 于超高分子量聚乙烯纤维制备的相同直径的16股编织绳的60%。
[0131] 进一步的，将上述16股编织绳放入水性聚氨酯树脂乳液中，使该编织绳外表面浸 润比利时Lago系列水性聚氨酯树脂乳液，含固质量百分数为40%，将浸润上水性聚氨酯树 脂乳液的编织绳在80°C进行烘干定型，以在该编织绳的外表面形成聚氨酯树脂层。在相 同测试条件下对形成有聚氨酯树脂层的编织绳进行性能测试。经测试，形成有聚氨酯树脂 层的编织绳的线密度和断裂强力，相对没有形成聚氨酯树脂层的编织绳的线密度和断裂强 力，分别各自提高了约10%。
[0132] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
【权利要求】
1. 一种编织绳，其特征在于，所述编织绳由多股纱股编织制得，每股纱股由多根单纱合 股制得或者将一根单纱作为一股纱股，每根单纱由超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束而成 或收束加捻而成。
2. 根据权利要求1所述的编织绳，其特征在于， 所述超高分子量聚乙烯是分子量在100万以上的聚乙烯； 所述超高分子量聚乙烯薄膜或条带本身具有一定的宽度和厚度，是一种没有结合点或 裁切线的整体结构。
3. 根据权利要求1所述的编织绳，其特征在于，每根所述单纱由超高分子量聚乙烯薄 膜或条带沿其分子链伸直方向收束而成或收束加捻而成。
4. 根据权利要求1所述编织绳，其特征在于，所述每股纱股由多根单纱合股制得，包 括： 每股所述纱股由多根所述单纱收束为一体制得；或者， 每股所述纱股由多根所述单纱收束加捻或加捻为一体制得；或者， 每股所述纱股由多根所述单纱编织为一体制得。
5. 根据权利要求4所述的编织绳，其特征在于，所述编织绳由多股纱股编织制得，包 括： 所述编织绳由多股无加捻的纱股编织制得，其中：在编织过程中部分无加捻的纱股沿 第一捻向加捻，部分无加捻的纱股沿第二捻向加捻，各部分加捻后的纱股相互穿插交织为 一体。
6. 根据权利要求4所述的编织绳，其特征在于，所述编织绳由多股纱股编织制得，包 括： 所述编织绳由多股有加捻的纱股编织制得，其中：所述多股有加捻的纱股包括部分第 一捻向的纱股和部分第二捻向的纱股，不同捻向的纱股相互穿插交织为一体。
7. 根据权利要求4所述的编织绳，其特征在于，所述编织绳由多股纱股编织制得，包 括： 所述编织绳由多股有加捻的纱股编织制得，其中：将部分具有第一捻度、第一捻向的纱 股沿第二捻向加捻第二捻度，将部分具有第三捻度、第二捻向的纱股沿第一捻向加捻第四 捻度，各部分相互穿插交织为一体；所述第二捻度小于所述第一捻度，所述第四捻度小于所 述第三捻度。
8. 根据权利要求4所述的编织绳，其特征在于，在所述纱股由多根单纱收束加捻或加 捻为一体制得、每根单纱由超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束加捻而成的情形下，所述纱 股的捻向与所述单纱的捻向相反，和/或，所述纱股的捻度小于所述单纱的捻度。
9. 根据权利要求1所述编织绳，其特征在于， 所述超高分子量聚乙烯薄膜的相关参数满足：线密度大于或等于5000旦；宽度大于或 等于100mm ;厚度小于或等于0. 2mm ;断裂强度大于或等于10克/旦；拉伸模量大于或等于 800克/旦；断裂伸长率小于或等于6% ; 或者， 所述超高分子量聚乙烯条带的相关参数满足：线密度大于或等于100旦、小于5000旦； 宽度l-100mm ;厚度小于或等于0. 2mm ;断裂强度大于或等于10克/旦；拉伸模量大于或等 于800克/旦；断裂伸长率小于或等于6%。
10. -种编织绳的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-9任一所述的编织 绳，所述制备方法包括： 将超高分子量聚乙烯薄膜或条带收束或收束加捻，制得单纱； 将多根单纱合股制得纱股； 将多股所述纱股编织制得编织绳。
【文档编号】D04C1/12GK104088081SQ201410277438
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2013年6月20日
【发明者】姬长干, 阴瑞文, 马军营, 马玉倩 申请人:郑州中远防务材料有限公司