專利名稱：一種化纖繩索熱處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種化纖繩索熱處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
隨著攀巖、登山等高層次體育休閑活動的普及和開展，對繩索的安全性和舒適性提出了更高的要求，按照UIAA動力繩的要求，首次墜落沖擊力不得大于12KN，而人體在墜落系數(shù)為1. 77情況下的墜落的沖擊力可達到20-40KN，因此這就要求繩索在承受沖擊過程中有足夠的伸長，以延長繩索對沖擊力的緩沖作用，降低繩索作用在人體身上的沖擊力，保護人體免受損傷。在常規(guī)的化纖繩索加工過程中，強度問題并不難解決，一方面通過調(diào)整工藝，另一方面通過改善原料，提高繩索直徑等。但是這些方法對登山繩來說并不是很好的解決問題的方法，直徑過大必定會導(dǎo)致繩索重量的增加，導(dǎo)致登山過程中負(fù)重太大，給登山活動帶來不便。同時，改變材料也不是較好的方法，現(xiàn)在高性能纖維逐漸實現(xiàn)國產(chǎn)化，成本也在逐漸降低，這些都為其提供了可能，但是高性能纖維一般都是高強高模纖維，其斷裂伸長率很低，在發(fā)生墜落時，伸長量很小，沖擊力比常規(guī)化纖大20%，基本上不可能滿足沖擊力小于12KN的要求。因此，在保證較高強力的基礎(chǔ)上，提高伸長率是解決此問題的關(guān)鍵，而高強度和低模量往往成為一對矛盾。在化纖生產(chǎn)中，不同批次纖維之間在伸長等方面存在差異，這主要是因為在噴絲過程中，由于噴絲的速度和熔液的狀態(tài)不同，而導(dǎo)致在化纖內(nèi)部的高分子鏈上的存在殘余張力，張力之間不能夠平衡。另一方面，在化纖繩索的生產(chǎn)加工中，特別是在設(shè)備狀態(tài)不是很好，而工藝設(shè)計又不能夠完全適應(yīng)原料和設(shè)備的要求時，會對生產(chǎn)的繩索的每一股股線中施加不同的張力作用，由于諸因素的存在，股線間的張力很難做到完全的均勻和平衡。這部分張力的存在就使得繩索在承受力的作用時表現(xiàn)出的性能有所差異，使得繩子表現(xiàn)出較低的強力和較小的彈性。從外觀上看，股線之間張力的不均勻?qū)е滦」芍g發(fā)生捻曲，導(dǎo)致外觀不光滑，手感差。同時，在無張力下放置時，相鄰繩索之間會自動捻合，以平衡張力不勻，導(dǎo)致包裝困難，給生產(chǎn)和使用帶來諸多的不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用在連續(xù)化生產(chǎn)中，能夠消除纖維、股線中的張力的化纖繩索熱處理裝置及方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是化纖繩索熱處理裝置包括管狀加熱器和套筒，管狀加熱器包括導(dǎo)熱層、螺線管層、保溫層和保護層，螺線管層包裹在導(dǎo)熱層外側(cè)，保溫層包裹在螺線管層外側(cè)，保護層包裹在保溫層外側(cè)，套筒為活動中空套筒，設(shè)置在導(dǎo)熱層內(nèi)、并可從導(dǎo)熱層中抽出替換?；w繩索熱處理方法按以下步驟進行
(一)管狀加熱器安裝在連續(xù)生產(chǎn)線上，管狀加熱器內(nèi)部穿入與化纖繩索相匹配的中空套筒；(二)對管狀加熱器加熱，使中空套筒的溫度達到5(T180°C；
(三)將化纖繩索以0.Γ2. Om/s的速度通過中空套筒的內(nèi)腔。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可以根據(jù)張力不勻產(chǎn)生的位置，在股線階段、繩編織階段、編織成繩后的整理階段對股線或者繩子進行熱處理，根據(jù)活動中空套筒中空部分的內(nèi)徑大小，可以分為一系列規(guī)格，生產(chǎn)中根據(jù)所要熱處理繩索粗細(xì)進行替換。在連續(xù)化生產(chǎn)中，對繩索施加安全、可控、高效的熱處理，可以在小幅度提高強力的同時，極大程度上提高繩索的斷裂伸長率，能夠很好解決繩索強度和斷裂伸長率之間的矛盾，消除化纖股線、繩子中纖維張力，從而獲得較好的均勻穩(wěn)定的力學(xué)性能和較好的外觀和手感。具有工作性能穩(wěn)定可靠、操作簡單、可控性強、適用性廣等特點，可用于各類化纖繩索及各類化纖股線的熱處理工藝中，對提高股線、繩索的強度、韌性有較好的作用。


圖1為本發(fā)明熱處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式從圖1所示為本發(fā)明熱處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖可以看出，化纖繩索熱處理裝置包括導(dǎo)熱層1、螺線管層2、保溫層3、保護層4和活動中空套筒5，導(dǎo)熱層1、螺線管層2、保溫層3、保護層4組成一體，為管狀加熱器。螺線管層2包裹在導(dǎo)熱層1外側(cè)，可采用電磁加熱。導(dǎo)熱層1為無縫鋼管，導(dǎo)熱層1在起到導(dǎo)熱的同時，也可起到保護螺線管層2的作用。 保溫層3包裹在螺線管層2外側(cè)，保溫層3為石棉層，起到保溫和保護的作用，保護層4包裹在保溫層3外側(cè)，起到保護的作用?；顒又锌仗淄?可以從導(dǎo)熱層1中抽出替換，根據(jù)活動中空套筒5中空部分的內(nèi)徑大小，可以分為一系列規(guī)格?；w繩索熱處理方法，按以下步驟進行
(一)管狀加熱器安裝在連續(xù)生產(chǎn)線上，管狀加熱器內(nèi)部穿入與化纖繩索相匹配的中空套筒5，根據(jù)繩索所需要的要求，選擇合適的位置進行熱處理，可以在選在生產(chǎn)裝置與收集裝置之間，可也選在絲束釋放過程中對絲束進行加熱。(二)對管狀加熱器加熱，采用電磁加熱管狀加熱器的螺線管層2，使中空套筒5的溫度達到5(T180°C，根據(jù)材料的不同，選擇所需要的溫度。(三)將化纖繩索以0.Γ2. Om/s的速度通過中空套筒5的內(nèi)腔，即完成熱處理過程，化纖繩索的通過速度可根據(jù)實際需要設(shè)定。下面結(jié)合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明。實施例1 對滑水繩進行熱處理。本實施案例中的滑水繩的材質(zhì)為高強PP/高強合成纖維，對上述材質(zhì)所制成的滑水繩，采用電磁加熱的方式進行熱處理，管狀加熱器安裝在繩索生產(chǎn)裝置和繩索收集裝置之間，熱處理的溫度控制在60°C，繩索通過管狀加熱器內(nèi)腔的速度控制在0. 7m/s。通過上述熱處理，有效的克服化纖噴絲、繩索生產(chǎn)加工等過程中給繩索附加的張力，導(dǎo)致纖維、股線之間存在張力差異，使得化纖的性能得不到最大程度發(fā)揮。同時這種方法還可以有效、快速的消除繩索內(nèi)部存在的張力不勻現(xiàn)象，使繩索獲得了較好的外觀、手感，具有顯著的經(jīng)濟效益。實施例2 對登山繩進行熱處理。本實施案例中的登山繩的材質(zhì)為尼龍，對上述材質(zhì)運用線軸數(shù)為48股的生產(chǎn)工藝制成的登山繩，采用電磁加熱的方式進行熱處理，管狀加熱器安裝在繩索生產(chǎn)裝置和繩索收集裝置之間，熱處理的溫度控制在130°C，繩索通過管狀加熱器內(nèi)腔的速度控制在0. 55m/s。通過上述熱處理，有效的克服化纖噴絲、繩索生產(chǎn)加工等過程中給繩索附加的張力，導(dǎo)致纖維、股線之間存在張力差異，使得化纖的性能得不到最大程度發(fā)揮。同時這種方法還可以有效、快速的消除繩索內(nèi)部存在的張力不勻現(xiàn)象，使繩索獲得了較好的外觀、手感。實施例3 對牽引繩進行熱處理。本實施案例中的牽引繩的材質(zhì)為高強PE單絲， 對上述材質(zhì)所制成的牽引繩，采用電磁加熱的方式進行熱處理，管狀加熱器安裝在繩索生產(chǎn)裝置和繩索收集裝置之間，熱處理的溫度控制在70°C，繩索通過管狀加熱器內(nèi)腔的速度控制在1. Om/s。通過上述熱處理，有效的克服化纖噴絲、繩索生產(chǎn)加工等過程中給繩索附加的張力，導(dǎo)致纖維、股線之間存在張力差異，使得化纖的性能得不到最大程度發(fā)揮。同時這種方法還可以有效、快速的消除繩索內(nèi)部存在的張力不勻現(xiàn)象，使繩索獲得了較好的外觀、 手感。實施例4 對游艇用繩進行熱處理。本實施案例中的游艇用繩的材質(zhì)為滌綸，對上述材質(zhì)運用雙編繩的生產(chǎn)工藝所制成的游艇用繩，采用電磁加熱的方式進行熱處理，管狀加熱器安裝在繩索生產(chǎn)裝置和繩索收集裝置之間，熱處理的溫度控制在140°C，繩索通過管狀加熱器內(nèi)腔的速度控制在0. 7m/s。通過上述熱處理，有效的克服化纖噴絲、繩索生產(chǎn)加工等過程中給繩索附加的張力，導(dǎo)致纖維、股線之間存在張力差異，使得化纖的性能得不到最大程度發(fā)揮。同時這種方法還可以有效、快速的消除繩索內(nèi)部存在的張力不勻現(xiàn)象，使繩索獲得了較好的外觀、手感。實施例5 對安全防護繩進行熱處理。本實施案例中的安全防護繩的材質(zhì)為滌綸， 對上述材質(zhì)運用雙編繩的生產(chǎn)工藝所制成的安全防護繩，采用電磁加熱的方式進行熱處理，管狀加熱器安裝在繩索生產(chǎn)裝置和繩索收集裝置之間，熱處理的溫度控制在140°C，繩索通過管狀加熱器內(nèi)腔的速度控制在0. 8m/s。通過上述熱處理，有效的克服化纖噴絲、繩索生產(chǎn)加工等過程中給繩索附加的張力，導(dǎo)致纖維、股線之間存在張力差異，使得化纖的性能得不到最大程度發(fā)揮。同時這種方法還可以有效、快速的消除繩索內(nèi)部存在的張力不勻現(xiàn)象，使繩索獲得了較好的外觀、手感。
權(quán)利要求
1.一種化纖繩索熱處理裝置，包括管狀加熱器和套筒，其特征是所述管狀加熱器包括導(dǎo)熱層(ι )、螺線管層(2 )、保溫層(3 )和保護層(4)，螺線管層(2 )包裹在導(dǎo)熱層(1 ) 外側(cè)，保溫層(3 )包裹在螺線管層(2 )外側(cè)，保護層(4)包裹在保溫層(3 )外側(cè)，所述套筒為活動中空套筒(5)，設(shè)置在導(dǎo)熱層(1 )內(nèi)、并可從導(dǎo)熱層(1 )中抽出替換。
2.一種化纖繩索熱處理方法，其特征是按以下步驟進行(一)管狀加熱器安裝在連續(xù)生產(chǎn)線上，管狀加熱器內(nèi)部穿入與化纖繩索相匹配的中空套筒(5);(二)對管狀加熱器加熱，使中空套筒(5)的溫度達到5(T180°C；(三)將化纖繩索以0.Γ2. Om/s的速度通過中空套筒(5)的內(nèi)腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化纖繩索熱處理方法，其特征是管狀加熱器采用電磁加熱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種化纖繩索熱處理裝置及方法，其裝置包括管狀加熱器和活動中空套筒，其方法是管狀加熱器內(nèi)部穿入與化纖繩索相匹配的中空套筒，對管狀加熱器加熱，將化纖繩索以0.1~2.0m/s的速度通過中空套筒的內(nèi)腔。本發(fā)明在連續(xù)化生產(chǎn)中，對化纖繩索施加安全、可控、高效的熱處理，能夠消除纖維、股線中的張力。
文檔編號D07B7/16GK102383327SQ20111036836
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月19日
發(fā)明者劉媛, 劉照新, 寧方剛, 宋維廣, 張功明, 林佩潔, 許慶燕, 許秀萍, 賀桂芳, 陳玉偉 申請人:山東魯普耐特新材料工程技術(shù)研究中心