CN112323249A - 一种拦阻索及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拦阻索，包括本体，所述的本体包括芯绳和外层，所述的芯绳是以2根PBO纤维缠绕为轴，3根碳纤维绕着PBO纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以12股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳，所述外层是以1根改性芳纶纤维为轴，3根PBO纤维绕着改性芳纶纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以2股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以2x12股基础绳股编织在芯绳外。本发明还公开了一种拦阻索的制备方法。本发明耐高温效果好、耐低温效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种拦阻索的技术领域，其用于主要用于大型船舶、机场、码头、矿山等应急防护，特别涉及一种拦阻索及其制备方法。
背景技术
拦阻索是用于吸收着陆(舰)飞机动能、缩短着陆(舰)滑行距离的装置。其主要用于大型船舶、机场、码头、矿山等应急防护，在大型船舶、机场、码头、矿山的道路交通管理工作中，在不同的路段，对某些车辆的通行条件，作出了限制性规定，其实包括对通行高度的限制，类似阻拦的绳索。
由于拦阻索长期暴露在外面因此需要具备耐高温、耐低温的性能，同时还需要具备耐磨效果，而目前的拦阻索均不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种拦阻索，以解决上述背景技术中提出的不耐高温、不耐低温、耐磨效果差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种拦阻索，包括本体，所述的本体包括芯绳和外层，所述的芯绳是以2根PBO纤维缠绕为轴，3根碳纤维绕着PBO纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以12股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳，所述外层是以1根改性芳纶纤维为轴，3根PBO纤维绕着改性芳纶纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以2股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以2x12股基础绳股编织在芯绳外。
进一步，所述的本体的直径范围在36.5±0.5mm。
进一步，所述本体的重量为2kg/m。
进一步，所述碳纤维在缠绕PBO纤维前需要与超高分子量聚乙烯纤维进行预先缠绕。
进一步，所述碳纤维的直径范围为12mm-15mm。
进一步，所述外层加工时需要浸泡或涂覆石墨烯阻燃润滑脂。
本发明还公开了一种拦阻索的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：
S1)先对原材料PBO纤维以及改性芳纶纤维进行质量检测，符合要求后，进入下一步；
S2)绳纱制作，以12股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳；
S3)绳股制作，以12股单绳纱编织构成一股基础绳股；
S4)最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳；
S6)在芯绳放在耐高温功能性的树脂内浸泡或直接在芯绳表面涂覆一层功能性树脂；
S7)然后制备外层，先以1根改性芳纶纤维为轴，3根PBO纤维绕着改性芳纶纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱,然后将每一股单绳纱浸泡或涂覆石墨烯阻燃润滑脂，
S8)然后以2股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以2x12股基础绳股直接编织在芯绳外最终构成成品绳，然后将成品绳浸泡或涂覆石墨烯阻燃润滑脂，并进行干燥处理。
进一步，若采用浸泡石墨烯阻燃润滑脂的浸泡时间为3-5小时。
本发明得到的一种拦阻索及其制备方法，本发明的最小破断力:1400kN；拦阻能量:1700KJ；伸长率:1％(受外力980kN的情况下,相当于最小破断力的70％)；耐高温性能：850℃(拦阻索的剩余强力≥1260kN，相当于90％的最小破断力)；耐低温性能：在-70℃的环境下正常使用；同时耐磨优于碳素钢丝：实验证明碳素钢丝的摩擦系数：0.45-0.5(碳素钢与碳素钢丝)，而本发明通过复合拦阻索的摩擦系数：0.1-0.21(碳素钢与复合纤维复合而成)，因此最终性能如下：
1、重量仅为同规格钢丝绳的40％，而最低断裂强度是规格钢丝绳的1.2-1.5倍，提高了使用的安全性；2.具有优异的操作性能：该拦阻索重量轻、强度高，具有操作灵活、简单的特点，极大地提高了使用的灵活性、机动性；3.具有良好的安全性能：采用二次内外循环编制最终具有二次断裂功能，同时具备耐高温和耐低温效果。
附图说明
图1是本实施例1中一种拦阻索的结构示意图。
图中：绳缆本体1、芯绳2。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1，本实施例提供了一种拦阻索，包括本体，所述的本体包括芯绳1和外层2，所述的芯绳1是以2根PBO纤维缠绕为轴，3根碳纤维绕着PBO纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以12股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳1，所述外层2是以1根改性芳纶纤维为轴，3根PBO纤维绕着改性芳纶纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以2股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以2x12股基础绳股编织在芯绳1外。
进一步，所述的本体的直径范围在36.5±0.5mm。
进一步，所述本体的重量为2kg/m。
进一步，所述碳纤维在缠绕PBO纤维前需要与超高分子量聚乙烯纤维进行预先缠绕。
进一步，所述碳纤维的直径范围为12mm-15mm。
进一步，所述外层2加工时需要浸泡或涂覆石墨烯阻燃润滑脂。
本发明还公开了一种拦阻索的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：
S1先对原材料PBO纤维以及改性芳纶纤维进行质量检测，符合要求后，进入下一步；
S2绳纱制作，以12股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳1；
S3绳股制作，以12股单绳纱编织构成一股基础绳股；
S4最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳1；
S6在芯绳1放在耐高温功能性的树脂内浸泡或直接在芯绳1表面涂覆一层功能性树脂；
S7然后制备外层2，先以1根改性芳纶纤维为轴，3根PBO纤维绕着改性芳纶纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱,然后将每一股单绳纱浸泡或涂覆石墨烯阻燃润滑脂，
S8然后以2股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以2x12股基础绳股直接编织在芯绳1外最终构成成品绳，然后将成品绳浸泡或涂覆石墨烯阻燃润滑脂，并进行干燥处理。
进一步，若采用浸泡石墨烯阻燃润滑脂的浸泡时间为3-5小时。
经实验证明：
本发明的最小破断力:1400kN；拦阻能量:1700KJ；伸长率:1％(受外力980kN的情况下,相当于最小破断力的70％)；耐高温性能：850℃(拦阻索的剩余强力≥1260kN，相当于90％的最小破断力)；耐低温性能：在-70℃的环境下正常使用；同时耐磨优于碳素钢丝：实验证明碳素钢丝的摩擦系数：0.45-0.5(碳素钢与碳素钢丝)，而本发明通过复合拦阻索的摩擦系数：0.1-0.21(碳素钢与复合纤维复合而成)，因此最终性能如下：
1、重量仅为同规格钢丝绳的40％，而最低断裂强度是规格钢丝绳的1.2-1.5倍，提高了使用的安全性；2.具有优异的操作性能：该拦阻索重量轻、强度高，具有操作灵活、简单的特点，极大地提高了使用的灵活性、机动性；3.具有良好的安全性能：采用二次内外循环编制最终具有二次断裂功能，同时具备耐高温和耐低温效果。
实施例2：
本实施例提供了一种拦阻索，包括本体，所述的本体包括芯绳1和外层2，所述的芯绳1是以2根PBO纤维缠绕为轴，3根碳纤维绕着PBO纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以12股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳1，所述外层2是以1根改性芳纶纤维为轴，3根PBO纤维绕着改性芳纶纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以2股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以2x12股基础绳股编织在芯绳1外。
进一步，所述的本体的直径范围在36mm。
进一步，所述碳纤维的直径范围为14.5mm。
实施例3：
本实施例提供了一种拦阻索，包括本体，所述的本体包括芯绳1和外层2，所述的芯绳1是以2根PBO纤维缠绕为轴，3根碳纤维绕着PBO纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以12股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳1，所述外层2是以1根改性芳纶纤维为轴，3根PBO纤维绕着改性芳纶纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以2股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以2x12股基础绳股编织在芯绳1外。
进一步，所述的本体的直径范围在37mm。
进一步，所述碳纤维在缠绕PBO纤维前需要与超高分子量聚乙烯纤维进行预先缠绕。
进一步，所述碳纤维的直径范围为15mm。
实施例4：
本实施例提供了一种拦阻索，包括本体，所述的本体包括芯绳1和外层2，所述的芯绳1是以2根PBO纤维缠绕为轴，3根碳纤维绕着PBO纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以12股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳1，所述外层2是以1根改性芳纶纤维为轴，3根PBO纤维绕着改性芳纶纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以2股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以2x12股基础绳股编织在芯绳1外。
进一步，所述的本体的直径范围在36mm。
进一步，所述碳纤维的直径范围为12mm。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种拦阻索，包括本体，其特征在于：所述的本体包括芯绳(1)和外层(2)，所述的芯绳(1)是以2根PBO纤维缠绕为轴，3根碳纤维绕着PBO纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以12股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳(1)，所述外层(2)是以1根改性芳纶纤维为轴，3根PBO纤维绕着改性芳纶纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱，然后以2股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以2x12股基础绳股编织在芯绳(1)外。
2.根据权利要求1所述的一种拦阻索，其特征在于：所述的本体的直径范围在36.5±0.5mm。
3.根据权利要求2所述的一种拦阻索，其特征在于：所述本体的重量为2kg/m。
4.根据权利要求3所述的一种拦阻索，其特征在于：所述碳纤维在缠绕PBO纤维前需要与超高分子量聚乙烯纤维进行预先缠绕。
5.根据权利要求4所述的一种拦阻索，其特征在于：所述碳纤维的直径范围为12mm-15mm。
6.根据权利要求5所述的一种拦阻索，其特征在于：所述外层(2)加工时需要浸泡或涂覆石墨烯阻燃润滑脂。
7.一种拦阻索的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：
S1)先对原材料PBO纤维以及改性芳纶纤维进行质量检测，符合要求后，进入下一步；
S2)绳纱制作，以12股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳(1)；
S3)绳股制作，以12股单绳纱编织构成一股基础绳股；
S4)最后以12x12股基础绳股编织构成最终的芯绳(1)；
S6)在芯绳(1)放在耐高温功能性的树脂内浸泡或直接在芯绳(1)表面涂覆一层功能性树脂；
S7)然后制备外层(2)，先以1根改性芳纶纤维为轴，3根PBO纤维绕着改性芳纶纤维进行轴向缠绕构成一股单绳纱,然后将每一股单绳纱浸泡或涂覆石墨烯阻燃润滑脂，
S8)然后以2股单绳纱编织构成一股基础绳股，最后以2x12股基础绳股直接编织在芯绳(1)外最终构成成品绳，然后将成品绳浸泡或涂覆石墨烯阻燃润滑脂，并进行干燥处理。
8.根据权利要求7所述的一种拦阻索的制备方法，其特征在于：若采用浸泡石墨烯阻燃润滑脂的浸泡时间为3-5小时。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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