用液體材料浸漬繩索的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種將液體材料(105)浸漬到包括多個纖維和所述纖維間的間隙的繩索(101)內(nèi)的方法，所述方法包括步驟：(a)提供在箱(104)內(nèi)的液體材料，所述液體材料界定在所述箱(104)內(nèi)的液體的液位(105-1)；(b)提供至少部分浸沒于所述液體材料(105)中的包含室(106)的浸漬單元(103)，所述室(106)包括：(i.)繩索入口(107)，所述繩索入口(107)用于至少部分地緊密接收所述繩索(101)，其中所述繩索入口(107)被定位為低于所述液位(105-1)；(ii.)繩索出口(108)，所述繩索出(108)用于至少部分地緊密釋放所述繩索(101)；(iii.)真空出口；以及(c)提供可操作地連接于所述真空出口(109)的真空裝置，將所述室(106)中的壓力降低到大氣壓力以下；(d)將所述繩索(101)傳遞經(jīng)過所述箱(104)內(nèi)的所述液體材料(105)，然后由所述繩索入口(107)傳遞到所述室(106)內(nèi)部以及由所述繩索出口(108)傳遞到所述室(106)外部，同時將所述室(106)內(nèi)的壓力保持在大氣壓力以下以迫使所述液體材料(105)通過在所述繩索(101)的纖維之間滲透而填充所述纖維之間的至少部分所述間隙。還公開了相應(yīng)的裝置、繩索和繩索的使用。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用液體材料浸漬繩索的方法。本發(fā)明還涉及實現(xiàn)該方法的裝置。 用液體材料浸漬繩索的方法和裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 將繩索慢慢傳遞經(jīng)過液體材料浴以允許該材料滲透到繩索的縫隙或者間隙是通 用的商業(yè)做法。從US 3,960, 050中獲知這種方法以及實現(xiàn)該方法的裝置，其中將繩索放 置在浸沒于浸漬箱的籃子中，浸漬箱含有即將浸漬繩索的液體材料?；蛘?，可以將繩索傳 遞經(jīng)過含有所述液體的浸漬容器。US 3, 960, 050還描述了實現(xiàn)該文獻中被公開的方法的 裝置。還從舊4，197,695、舊4,490,969、舊5,098,493和舊4,635,432中獲知浸漬 繩索的方法以及實現(xiàn)所述方法的裝置，其中US 4, 197, 695中使用浸漬浴器或者浸漬閉合 模；US 4, 490, 969中使用浸漬浴器或者噴射裝置；US 5, 098, 493中使用注射針；以及US 4, 635, 432中使用注射模。
[0003] 用于浸漬的另一種裝置在例如US 1 587 652中公開，該裝置用于浸透纖維材料， 尤其是利用例如浙青浸透毛氈片。該文獻中公開的該裝置包括使用高壓（例如，比大氣壓 高的壓力）導(dǎo)致浙青滲透毛氈片的壓力飽和室。在使用高壓浸透或者浸漬毛氈片之后，該 裝置可能接下來使用真空來抽出任何困于毛氈片中的水分或者空氣；然后該毛氈片再次在 高壓下進行浸泡。然而浸泡步驟中不使用真空。
[0004] CA 768356也公開了浸漬紡織品的裝置，該裝置包括含有浸漬劑的浸漬浴器和放 置在浸漬劑內(nèi)的真空柱，使得浸漬劑用作密封柱底部的密封劑。正如在US 1 587 652中， 真空用于抽出留在被浸漬的紡織品內(nèi)的任何空氣。JP 48-41094公開了與CA 768356中的 裝置相似的裝置。
[0005] JP 2005 264358給出用于浸漬鋼索的裝置的另一個公開。該文獻中公開的裝置以 成批方式操作，其中鋼索長度的一部分放置在真空管中以及熔融樹脂在壓力下注射到所述 管中以浸漬所述部分。在浸漬之后，釋放真空，從該管中移走鋼索的被浸漬部分并且將鋼索 的相鄰的未浸漬部分的一部分放置到該管中。重復(fù)操作以浸漬鋼索的全部長度。
[0006] 而且，盡管浸漬繩索和涂覆繩索原則上是兩種具有不同特點的不同的方法，但是 在一些例子中涂覆繩索的方法也可以達到浸漬的某種低程度是由爭議的。涂覆繩索的方 法在例如JP 5 510 2457中進行描述，其中在室沿著繩索的長度移動的同時通過將油脂 注射到室中而用油脂涂覆繩索。被涂覆油脂的厚度由該繩索的外周和釋放出繩索的該室 出口的內(nèi)周之間的間隙的尺寸控制。另外可以達到浸漬的某種程度的涂覆繩索的方法 從US 4, 067, 211和US 8, 105, 657中獲知，US 4, 067, 211中使用噴射法涂覆繩索；以及 US8, 105, 657中使用涂覆室。
[0007] 然而注意到使用已知的浸漬或者涂覆方法獲得的結(jié)果可能依賴于操作方法，或者 換言之，依賴于操作者（即，實施方法的人）的技能。這種方法的相當差的可重現(xiàn)性通常意 味著浸漬質(zhì)量可能因操作者的技能而有所不同，并且反之，形成例如一批繩索的被浸漬的 繩索具有不一致的性質(zhì)。還由于采用復(fù)雜機器和/或重的硬件，已知方法使用起來很笨重 甚至構(gòu)成安全風(fēng)險。
[0008] 還注意到上述方法在達到浸漬最佳程度方面有困難；具體是因為液體材料并不是 總最佳地滲透到繩索的里面。而且，沿繩索的顯著長度、優(yōu)選為整個繩索長度達到用液體材 料最佳浸漬的大的繩索長度幾乎不可能。尤其是針對厚的繩索，例如，有超過1〇_以及超 過20mm的有效直徑的繩索，已經(jīng)觀察到液體材料幾乎不會完全滲透繩索而到達繩索的芯 部。繩索內(nèi)的液體材料的這種不均勻分布可能反過來引起繩索壽命的降低，甚至引起繩索 在使用中沿其長度的繩索強度的變化。
[0009] 為了部分解決上述缺陷尤其是不均勻滲透，設(shè)計出從之前被涂覆的纖維或者包含 纖維的被涂覆繩裝配繩索的方法。這種方法在例如DE 749 220中公開。其中，在構(gòu)造繩索 之前，通過將一些細絲傳遞經(jīng)過浸漬浴器并且之后將這些細絲在細長噴嘴管中結(jié)合而涂覆 或者浸漬繩索的各個元件（例如，纖維，繩的紗線）。然而，諸如DE 749 220中的方法是非 常復(fù)雜并且極其有污染性。還有，令人驚奇的是，對于這種方法，盡管將液體材料分散在每 個纖維或者繩索的線上，但是由所述纖維和/或線組裝的繩索的外部包含有比繩索芯部更 少的液體材料。因此，即使對于這種方法，繩索浸漬程度可以被最優(yōu)化。
[0010] 因此，本發(fā)明的目的是可以提供將上述缺點表現(xiàn)到更小程度的用于涂覆繩索的方 法。具體地，本發(fā)明旨在提供用液體材料更均勻浸漬繩索的方法以及實現(xiàn)所述方法的裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明提出一種將液體材料浸漬到包括多個纖維和所述纖維間的間隙的繩索內(nèi) 的方法，所述方法包括步驟：
[0012] a.提供在箱內(nèi)的液體材料，所述液體材料界定在所述箱內(nèi)的液位；
[0013] b.提供至少部分浸沒于所述液體材料中的包含室的浸漬單元，所述室包括：
[0014] iv.繩索入口，所述繩索入口用于緊密地接收所述繩索，其中所述繩索入口被定位 為低于所述液位；
[0015] V.繩索出口，所述繩索出口用于緊密地釋放所述繩索；
[0016] vi.真空出口；以及
[0017] c.提供可操作地連接于所述真空出口的真空裝置，將所述室中的壓力降低到大氣 壓力以下；
[0018] d.將所述繩索傳遞經(jīng)過所述箱內(nèi)的所述液體材料，然后由所述繩索入口傳遞到所 述室的內(nèi)部以及由所述繩索出口傳遞到所述室的外部，同時將所述室內(nèi)的壓力保持在大氣 壓力以下以迫使所述液體材料通過在繩索的纖維之間滲透而填充所述纖維之間的至少部 分所述間隙。
[0019] 已經(jīng)觀察到本發(fā)明的方法具有增加的安全系數(shù)并提供良好的重現(xiàn)性以及高水平 的人體工程學(xué)?？梢灾圃飚斣诶K索的橫截面觀察時具有均勻分布的液體材料的繩索。本發(fā) 明的方法還似乎對用于浸漬的液體材料的類型或者對于待浸漬的繩索的特性（例如繩索 的結(jié)構(gòu)、直徑或者材料）不太敏感。具體地，已經(jīng)觀察到使用本發(fā)明的方法浸漬效率會被優(yōu) 化（例如到達繩索芯部的液體材料），反之過來引起比之前獲得的繩索在所述繩索內(nèi)部出 現(xiàn)更大量的液體材料。本發(fā)明的另一個重要優(yōu)點是所述方法可以連續(xù)地應(yīng)用。
[0020] 本發(fā)明還涉及實現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置，所述裝置包括：
[0021] a.箱，所述箱包括液體材料，所述液體材料界定在所述箱中的液位；
[0022] b.浸漬單元，所述浸漬單元包含室并至少部分浸沒于所述液體材料中，所述室包 括：
[0023] vii.繩索入口，所述繩索入口用于緊密地接收所述繩索，其中所述繩索入口被定 位為低于所述箱中的所述液體材料的液位；
[0024] viii.繩索出口，所述繩索出口用于緊密地釋放所述繩索；
[0025] ix.真空出口；以及
[0026] c.真空裝置，所述真空裝置可操作地連接于所述真空出口，將所述室中的壓力降 低到大氣壓力以下。
[0027] 本發(fā)明的裝置利用真空以迫使源于箱的液體材料到達繩索內(nèi)部、形成繩索的纖維 之間，以便于所述液體材料填充繩索內(nèi)出現(xiàn)的孔隙、空隙和間隙并且有效地涂覆構(gòu)成繩索 的各個纖維。換言之，為了迫使液體材料滲透到繩索內(nèi)部以及繩索的纖維之間以填充所述 孔隙、空隙和間隙，建立關(guān)于大氣壓的壓力差，使室內(nèi)具有較低的壓力。該壓力差迫使液體 材料在室內(nèi)流到繩索的纖維之間，因此填充所述孔隙、空隙和間隙。于是為了裝置恰當?shù)剡\ 行，在整個浸漬過程中需要保持壓力差Λ，其中Λ =Ρ_-Ρ?3ω1^，室內(nèi)的壓力低于 室外的壓力。通常地，室外的壓力是大氣壓力，以下表示為Patm。優(yōu)選地△保持在恒定水平 以確保繩索的均勻浸漬?！骺梢愿鶕?jù)例如繩索特征（例如繩索的緊密性、直徑和使用的材 料）大范圍地變化；還可以根據(jù)浸漬需要的時間和液體材料的特性（例如粘度）而變化。 例如，繩索的直徑或者繩索的緊密性越高，可以考慮運用更高的△。另一方面，當處理具有 特定構(gòu)造的繩索時，運用更高的△可能暗示更多的液體材料浸漬繩索。在一個實施例中， 優(yōu)選的Δ至少為0. 05bar、更優(yōu)選地至少為0. lbar、最優(yōu)選地至少為0. 5bar。例如，Patm是 lbar時0. 05bar的Λ對應(yīng)于0. 95bar的PehambOT。盡管沒有限制上限值，出于實際原因，優(yōu) 選地Δ最多l(xiāng)Obar、更優(yōu)選地最多5bar、最優(yōu)選地最多3bar。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 通過下圖對本發(fā)明進行進一步闡述：
[0029] 圖1是針對實現(xiàn)本發(fā)明的方法的裝置的示意性示圖。
[0030] 圖2是示出使用已知方法浸漬繩索和使用本發(fā)明的裝置浸漬繩索的差別的圖。

【具體實施方式】
[0031] 本發(fā)明提出將液體材料浸漬到含有多個纖維以及所述纖維間的間隙的繩索內(nèi)的 方法。參照圖1-1，實現(xiàn)本發(fā)明的方法的裝置（100)包括供應(yīng)裝置（未顯示），例如繞線筒 或者退繞機，待浸漬的繩索（101)從該供應(yīng)裝置被供應(yīng)經(jīng)過輪子（102)到浸漬單元（103)。 浸漬單元（103)浸沒在含有待浸漬到繩索（101)內(nèi)的液體材料（105)的箱（104)中。
[0032] 浸漬單元（103)包括室（106)，該室優(yōu)選地具有倒T形且包括用于接收繩索（101) 的繩索入口（107);用于釋放繩索（101)的繩索出口以及真空出口（109)。通過例如管系統(tǒng) 將真空裝置（未顯示）（例如真空泵）可操作地連接到真空出口（109)，并且真空裝置用于 將室（106)內(nèi)的壓力減少到大氣壓以下。室（106)內(nèi)減小的壓力將導(dǎo)致來自箱（104)中的 液體材料（105)流到室（106)中進入繩索（101)的纖維之間。在本發(fā)明的方法中，液體材 料（105)被持續(xù)地從箱（104)運輸?shù)绞遥?06)并且也可能意外地進入真空出口從而引起真 空裝置的污染。為了防止這種污染，可以優(yōu)選地在真空出口和真空裝置之間提供有緩沖罐 (未顯示）。還可以利用反饋系統(tǒng)（未顯示），其中來自緩沖罐的液體材料反饋回到箱（104) 以補償液體材料（105)的量。
[0033] 液體材料（105)具有在箱（104)內(nèi)界定的液位（105-1)，該液位優(yōu)選地在浸漬過程 中保持恒定。這可以通過使用例如本文上述的具有液體反饋系統(tǒng)（未顯示）和液位檢測器 的反饋機構(gòu)來實現(xiàn)，該反饋機構(gòu)在液位（105-1)降到低于設(shè)置點時觸發(fā)補償機制。
[0034] 繩索入口（107)和繩索出口（108)分別緊密地接收和釋放繩索（101)。這可以通 過使用有合適特征的密封裝置（110)或者任何其他類型的閥（未顯示）（例如氣動隔膜閥） 使室（106)內(nèi)的壓力降低到或保持在所需液位來實現(xiàn)。
[0035] 如圖1-1所示，具有出口表面（101-1)的繩索（101)由室（106)的繩索入口（107) 接收，所述繩索入口具有內(nèi)壁（107-1)。將密封裝置（110)放置在繩索外表面（101-1)和繩 索入口（107)的內(nèi)壁（107-1)之間以提供兩者間的緊密密封。
[0036] 優(yōu)選的密封裝置是具有例如圓錐的平截頭體形狀的錐形密封裝置（圖1-2A)。這 種錐形密封裝置的形狀可以便于安裝，同時對被使用的繩索的尺寸、或者對于由浸漬單元 包括的繩索入口的尺寸或者繩索出口的尺寸敏感度低。而且，這種裝置通常具有良好密封 性能。參照圖1-2A，錐形密封裝置包括具有側(cè)向尺寸（例如，直徑）的準入口（110-1)，該 側(cè)向尺寸被調(diào)整為容納繩索，以便實現(xiàn)所述裝置和繩索之間的緊密配合。錐形區(qū)域（110-2) 還有可被調(diào)節(jié)的尺寸以分別容納繩索入口（107)和繩索出口（108)，以便實現(xiàn)所述裝置與 相應(yīng)進口之間的緊密配合或者所述裝置與相應(yīng)出口之間的緊密配合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在 適當考慮待浸漬的繩索的尺寸以及浸漬單元的繩索入口和繩索出口的尺寸，就可以常規(guī)地 確定所述準入口（110-1)和所述錐形區(qū)域（110-2)的必要尺寸，以便實現(xiàn)最佳緊密配合。
[0037] 密封裝置的第二個優(yōu)選實施例是具有基本圓柱形且包括用于接收繩索的準入口 (110-1)的密封裝置（圖1-2B)，其中，所述裝置具有內(nèi)表面（110-11)和外表面（110-2)，其 中所述內(nèi)表面和/或所述外表面分別有多個突出物（110-12)和（110-21)，所述突出物優(yōu)選 地具有由高度（110-6)和寬度（110-7)界定的橫截面。盡管稱為基本圓柱形，應(yīng)當理解密 封裝置的形狀可以變化使繩索與繩索入口和繩索出口的內(nèi)壁緊密接合，例如，所述密封裝 置可有具有通過至少一個側(cè)面相互連接的兩個、優(yōu)選為平行的基底，其中所述平行基底可 以是多邊形或者可以具有圓角形狀，例如橢圓的或者圓的。內(nèi)表面的突出物（在下文中稱 為內(nèi)突出物）界定有效內(nèi)徑（110-3)，該有效內(nèi)徑是兩個相對內(nèi)突出物頂點之間的最小距 離。外表面的突出物（在下文中稱為外突出物）界定有效外徑（110-4)，該有效外徑是兩個 相對外突出物頂點之間的最大距離。內(nèi)突出物和/或外突出物的尺寸經(jīng)調(diào)整以提供與繩索 的外表面的緊密配合以及與繩索入口和/或繩索出口的內(nèi)壁的緊密配合。
[0038] 應(yīng)當理解密封裝置的上述實施例僅僅是代表性的，不構(gòu)成對密封裝置的形狀或尺 寸的任何限制。確保繩索外表面與繩索入口和繩索出口的內(nèi)壁之間的緊密配合的任何密封 裝置都可以使用，例如墊圈、橡膠密封圈等等。而且，描述的實施例不應(yīng)當理解為對實施例 中提到的形狀和尺寸的限制。應(yīng)當理解，繩索入口和繩索出口的輪廓、以及在適用的情形下 密封裝置的準入口的輪廓由待浸漬的繩索的輪廓確定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能常規(guī)地確定這 種輪廓。
[0039] 通過緊密地接收和釋放繩索，此處應(yīng)當理解浸漬存儲在箱（104)中的繩索（101) 的液體材料（105)主要從所述箱（104)流出在所述繩索的纖維之間流經(jīng)繩索（101)而流入 室（106)。密封裝置（110)優(yōu)選地防止液體材料（105)經(jīng)過在密封裝置分別與繩索入口或 繩索出口的內(nèi)壁之間的可能開口而流入室（106)。通過本文的術(shù)語"主要......流"應(yīng)當 理解，泄露是能夠接受的，其中液體材料可以經(jīng)密封裝置和繩索表面之間可能的空間流動、 滲透或者流出。已經(jīng)觀察到，這種實施例能夠?qū)崿F(xiàn)制造不僅被良好浸漬而且被最佳地涂覆 的繩索。
[0040] 在一個實施例中，密封裝置適合于使得繩索入口和繩索出口分別密封地接收以及 密封地釋放繩索。由密封地接收或者釋放繩索，這里應(yīng)當理解防止密封裝置和繩索表面之 間的液體材料的流動以迫使液體材料的絕大部分滲透繩索。這種實施例的優(yōu)點是可以得到 最佳浸漬的繩索。
[0041] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員知曉如何通過例如利用閥或者密封裝置的各種已知實施例獲 得密封裝置與繩索表面之間更緊密的（例如密封的）配合或者更寬松的配合，但是優(yōu)選地 利用上文公開的那些實施例。
[0042] 更優(yōu)選的是密封裝置通過例如在繩索（101)上施加壓縮動作而不會使待浸漬的 繩索（101)變形，這是因為這種變形可以最小化或者甚至關(guān)閉形成繩索的纖維之間的間 隙，因此阻礙室（106)內(nèi)液體材料（105)在所述繩索的纖維之間的流動。為了避免這種變 形，密封裝置可以由彈性材料構(gòu)造，然而，有足夠柔性以確保經(jīng)過該密封裝置的繩索的最小 變形。用于構(gòu)造所述密封裝置的合適材料的例子包括廣泛地已知的熱塑性和熱固性材料， 最優(yōu)選地是由基于橡膠的材料制造的密封裝置，即具有彈性。還觀察到密封裝置的合適構(gòu) 造，例如上文出現(xiàn)的第二個優(yōu)選實施例中的構(gòu)造，可以最小化經(jīng)過密封裝置的繩索（101) 的變形?？梢酝ㄟ^例如調(diào)整內(nèi)突出物（110-12)的高度和/或內(nèi)突出物的寬度（110-7)以 確保足夠的柔性，從而實現(xiàn)避免繩索的變形。
[0043] 優(yōu)選地，密封裝置被分成相等的兩部分，即密封裝置包括以緊密配合而相互接合 的兩個（優(yōu)選為對稱的）部分（110-51)和（110-52)，使兩部分之間的可能間隙（110-5)最 小化。這種構(gòu)造允許密封裝置的最佳裝配。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明，將繩索入口定位在液體材料（105)的液位（105-1)以下。盡管這確 保液體材料（105)在繩索（101)的纖維之間的最佳流動，但是還能想到假如繩索（101)僅 僅需要被部分地浸漬，則繩索入口可以至少部分被浸沒在所述液體材料中。而且，盡管如圖 1-1所示的繩索出口定位在液體材料（105)的液位（105-1)以下，但是應(yīng)當理解，所述繩索 出口還可以被定位在液體材料的所述液位以上。這種實施例提供了幾個優(yōu)點，例如更清潔 的浸漬過程。
[0045] 繩索（101)被傳遞經(jīng)過液體材料（105)、經(jīng)過浸漬單元（103)然后通過受驅(qū)動和/ 或空閑的帶（例如，履帶、滾子和/或絞盤）從箱（104)出來。優(yōu)選地，在浸漬過程期間，繩 索（101)保持在張力Σ以下，其中張力Σ足以至少保持所述繩索拉緊。當將繩索（101)連 續(xù)地被傳遞經(jīng)過液體材料和浸漬單元時，張力Σ應(yīng)當足夠高以確保在浸漬過程期間所述繩 索的優(yōu)選為恒定的拖拉。優(yōu)選地，所述張力Σ足夠低以使繩索不變形，達到妨礙從箱（104) 進入室（106)的液體材料（105)在繩索（101)的纖維之間的流動的程度。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明可以使用適合繩索浸漬的任何液體材料。例如聚合材料的熔融體，如 通常在注射模制處理中使用的那些材料可以用于浸漬；合適的示例是熱塑性塑料、熱固性 塑料和彈性體，更具體的是聚烯烴和聚烯烴共聚物，例如聚丙烯和聚乙烯類，例如低密度聚 乙烯（LDPE);液晶聚合物；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS);苯乙烯-丙烯腈共聚物 (SAN);聚醋酸乙烯脂（PVA)和醋酸乙烯（EVA)聚丙烯酸酯；聚酰胺；聚丁二烯；環(huán)氧樹脂； 聚酰亞胺；硅基和氟硅酮基橡膠等等。還可以用諸如浙青、焦油、柏油或其他碳氫化合物或 含浙青的化合物的材料。還可以用諸如各種固體加入液體介質(zhì)的懸浮液的液體制劑。適于 制造所述懸浮液（尤其水基懸浮液）的固體材料的合適示例包括聚氨酯、環(huán)氧樹脂、蠟、橡 膠和硅酮基材料。
[0047] 液體材料還需要能夠在兩個位置之間的壓力差Λ下流動，例如在繩索內(nèi)從箱流 過狹窄通道，例如通道由繩索的孔隙、空隙和間隙確定。已經(jīng)知曉，繩索的浸漬程度取決于 至少三個因素，即，繩索的孔隙率，即繩索的孔隙、空隙和間隙的數(shù)量以及尺寸；液體材料的 流動性能；和浸漬所允許的時間，即繩索經(jīng)過浸漬裝置的速度。液體材料的流動性能取決于 其粘度，或者換言之，液體材料粘性越小越容易流動。根據(jù)本發(fā)明所用的液體材料的粘性可 以在大范圍內(nèi)變化，例如在用于蒸餾水基懸浮液的水狀粘度到用于聚合物材料的熔融體的 熔體狀粘度之間變化。應(yīng)當理解，粘度不是實現(xiàn)本發(fā)明的限制因素，因為通過在大氣壓與室 (106)的壓力之間施加更大的壓力差△和/或通過使用在繩索的纖維之間具有大間隙的繩 索，即使更高粘度的液體材料也可以被迫使進入繩索的纖維之間。
[0048] 繩索應(yīng)當理解為具有比橫向尺寸（例如寬度和厚度或者直徑）大得多的長度的細 長體。根據(jù)本發(fā)明使用的繩索可以具有圓的或者多邊形的或者兩者的結(jié)合的橫截面。優(yōu)選 地，本發(fā)明中使用具有橢圓橫截面或者圓形橫截面的繩索，這是因為能更容易地為這種繩 索提供浸漬單元內(nèi)的緊密配合。本文中的繩索的直徑可以理解為繩索橫截面的周邊上兩個 相對位置之間的最大距離。根據(jù)本發(fā)明使用的繩索的直徑可以在大限度之間變化，例如在 小于1mm的針對釣魚線的特定直徑和大于200mm甚至大于500mm的針對海上錨泊線的特定 直徑之間變化。盡管不是限制因素，但是已經(jīng)觀察到在所述繩索的所述直徑為至少1〇_、更 優(yōu)選地為至少20mm、最優(yōu)選地為最少30mm時會得到好的結(jié)果。對于更大直徑繩索也可以達 到良好浸漬，即具有至少80mm、優(yōu)選地最少100mm的直徑的繩索，而使用已知方法或者甚至 人工地很難浸漬這些更大直徑的繩索。
[0049] 繩索優(yōu)選地以適當考慮繩索的直徑和構(gòu)造、施加的壓力差和液體的特性而調(diào)整的 速度經(jīng)過浸漬單元（103)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地調(diào)整所述速度以達到最佳浸漬。
[0050] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明使用的繩索是未浸漬繩索，即尚未經(jīng)過（一個或多個）浸漬 步驟的繩索；或者經(jīng)過輕微浸漬的繩索。換言之，本文中使用的優(yōu)選的繩索是包含小于 10wt%、更優(yōu)選地小于5wt%、最優(yōu)選地小于lwt% (基于組件的繩索的總重量，而非基于纖 維的重量）的繩索。已經(jīng)觀察到使用這種繩索可以引起更好的浸漬。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明使用的繩索包括多個纖維和所述纖維之間的間隙。優(yōu)選地將纖維聚集 為或者捆綁為紡線，優(yōu)選地接下來將紡線聚集為或者捆綁為線股。優(yōu)選地根據(jù)本發(fā)明使用 的繩索包括多個線股，所述線股包括含有所述纖維的多個紡線。在繩索的纖維之間存在間 隙的繩索的優(yōu)選構(gòu)造包括編織繩和捻制繩。繩索的緊密性還決定形成繩索的纖維之間的間 隙尺寸；繩索越緊密間隙可能越小。對于編織繩索，緊密性可以與編織時間相關(guān)，對于捻制 繩索，緊密性與捻系數(shù)相關(guān)；然而所述編織時間越小或者所述捻系數(shù)越大，則繩索越緊密。
[0052] 由本發(fā)明使用的繩索包括的纖維可以是天然纖維或合成纖維，即由天然材料或者 合成材料制成的纖維。天然材料可以包括金屬，還可以包括棉、麻、蕉麻、竹、椰殼纖維、亞麻 (麻）、黃麻、木棉、紅麻、鳳梨麻、酒椰葉纖維、芒麻、劍麻、木材。根據(jù)本發(fā)明還可以用動物 纖維制造待浸漬的繩索，例如羊駝毛、兔毛、棉花、駱駝毛、山羊絨、線、腸線、絲線、羊毛、牦 牛毛等等。
[0053] 優(yōu)選地，本發(fā)明中使用的繩索是合成繩索，即含有合成纖維的繩索。所述合成繩索 包括基于繩索的總重量的優(yōu)選地至少50wt%、優(yōu)選地至少70wt%、更優(yōu)選地至少90wt%的 合成纖維，最優(yōu)選地所述合成繩索包含的所有纖維都是合成纖維。已經(jīng)觀察到通過使用這 種繩索，達到最好的浸漬結(jié)果。本文中的纖維材料可以理解為由諸如纖維素（例如醋酸纖 維素，三醋酸纖維素、人造絲）的合成材料制造的纖維、和由聚合物材料制造的纖維。優(yōu)選 地合成纖維由從下列各項組成的組中選擇的聚合物制造：聚酰胺和聚芳酰胺，例如聚（對 苯二酰對苯二胺）（稱為Kevlar");聚（四氟乙烯）（PTFE);聚{2,6_二咪唑并-[4,5b-4'， 5'e]吡啶撐-1，4(2,5-二羥基）亞苯基}(稱為M5);聚（對苯撐-2,6-苯并二惡唑）（ΡΒ0) (稱為Z.ylon?);液晶聚合物（LCP);聚（己二酰己二胺）（稱為尼龍6,6)，聚（4-氨基丁酸） (稱為尼龍6);聚脂，例如聚（對苯二甲酸亞乙酯），聚（對苯二酸丁二酯）和聚（1，4亞環(huán) 己基二亞甲基對苯二甲酸酯）；聚乙烯醇；還有聚烯烴類，例如聚乙烯和/或聚丙烯均聚物 和共聚物。優(yōu)選的合成纖維是苯環(huán)纖維和高分子量或超高分子量聚乙烯（HMWPE或UHMWPE) 纖維。優(yōu)選的，HMWPE纖維是熔體紡絲以及UHMWPE是凝膠紡絲，例如由荷蘭DSMDyneema制 造的纖維。針對生產(chǎn)熔體紡絲HMWPE纖維的熔體紡絲法的例子在EP 1，350, 868,中公開。
[0054] 在優(yōu)選實施例中，在本發(fā)明中使用的繩索包括UHMWPE纖維，更優(yōu)選為凝膠紡絲 UHMWPE纖維。優(yōu)選地，用于制造 UHMWPE纖維的UHMWPE具有至少3dl/g、更優(yōu)選地是至少 4dl/g、最優(yōu)選地是至少5dl/g的固有粘度（IV)。優(yōu)選地所述IV至多40dl/g、更優(yōu)選地是至 多25dl/g、更優(yōu)選地是至多15dl/g。可以根據(jù)ASTM D1601(2004)在135°C下在十氫化萘中 確定IV，分解時間是16小時，用2g/l量溶液的BHT (二丁基羥基甲苯）作為抗氧化劑，通過 推算在不同濃度到零濃度下測得的粘度。針對制造 UHMWPE纖維的凝膠紡絲法在大量出版 物中有描述，包括 EP 0205960A，EP 0213208A1，US 4413110, GB 2042414A，GB-A-2051667， EP 0200547B1，EP 0472114B1，TO 01/73173A1，EP 1，699,954和在1〇〇(11^^(1出版有限公 司在 1994 年出版，ISBN 為 1855731827 的 Ed. T. Nakajima 的"Advanced Fibre Spinning Technology"。
[0055] 在本發(fā)明中使用的繩索包含的纖維可以是連續(xù)纖維，也在本領(lǐng)域中稱為細絲，或 者不連續(xù)纖維，也在本領(lǐng)域中稱為短纖維。
[0056] 本發(fā)明的方法還可以包括在使用含有易揮發(fā)介質(zhì)的液體材料時的干燥步驟，或者 在使用作為熔融物的液體材料時的凝固步驟。已經(jīng)觀察到，用本發(fā)明的方法涂覆的繩索包 含固體的最佳分布，即干燥或者固化后的繩索中留下的材料，和/或甚至可以包含更高量 的固體。
[0057] 而且，本發(fā)明允許整個方法和浸漬裝置的簡化以及該方法和裝置的簡化的技術(shù)服 務(wù)。
[0058] 本發(fā)明還涉及由本發(fā)明的方法獲得的1-步浸漬的繩索。
[0059] 本文中的1-步浸漬繩索，應(yīng)當理解為制作時浸漬的繩索，即構(gòu)造完后直接浸漬的 繩索。例如以下方法，其中包含多個線的繩索先打開，即各個線是分開的，然后將繩索浸沒 或者浸泡在液體材料中進行浸漬，再重新組裝成繩索的原始形式，上述方法不是1-步法而 是至少2-步法，其中繩索先打開接下來浸漬。與這種方法作對比，由于繩索并非先打開而 是制作時就使用，因此本發(fā)明的方法允許1-步浸漬法。
[0060] 本發(fā)明的繩索可以在不同應(yīng)用中使用，例如牽引，系泊，起重/吊升，安裝，離岸作 業(yè)，商業(yè)捕魚，航海和游艇，林業(yè)，樹木栽培，潛水，救援和安全，位置保持，挖掘，繩索爬升/ 下降和航行。
[0061] 借助于以下示例和比較實驗進一步闡釋本發(fā)明。
[0062] 示例
[0063] 具有基本圓形橫截面且有效直徑大約為21mm的繩索由12個主線編織，每個主線 包含7個鋪設(shè)的次級線，每個次級線包括一捆具有1760分特（dtex)及包含UHMWPE纖維的 15根紗線。紗線由荷蘭DSM Dyneema出售，名為Dyneema?SK75。主線用150mm的編織階 段進行編織。捻制次級線以形成具有每米15捻度的捻系數(shù)的主線。捻制紗線以形成具有 每米13捻度的捻系數(shù)的次級線。
[0064] 繩索從繩圈解繞并且被拖動通過含有液體材料的箱。液體材料是水分散體并且包 括液相和固相，且具有大約90mPa*s的粘度（Brookfield粘度，杯1，50轉(zhuǎn)每分，25°C )。固相 總計達所述液體材料總重量的大約50wt %。
[0065] 繩索從箱進入完全浸沒在液體材料中的浸漬單元，經(jīng)過繩索入口，然后經(jīng)繩索出 口離開所述浸漬單元。通過密封裝置（諸如圖1-2B中描述的密封裝置）確保繩索和浸漬 單元之間的密封。調(diào)整內(nèi)突出物的高度和寬度以確保所述突出物足夠的柔性從而避免繩索 被壓，確保與繩索的密封配合以及阻止液體材料在密封裝置和繩索表面之間滲出。
[0066] 當連接到真空裝置出口的真空泵將浸漬單元的室內(nèi)的壓力減小到-0. lbar 到-0. 7bar之間時，將繩索以約3m/min的線速度被拉動通過浸漬單元。
[0067] 為了避免由于浸漬單元的室中液體材料過量給真空泵帶來的潛在危險，使用緩沖 罐。用液體材料浸漬大約60cm的繩索，浸漬之后通過允許液體材料包含的液相蒸發(fā)而干燥 繩索。
[0068] 結(jié)果顯示于表中。
[0069] 對比實驗
[0070] 示例1中的繩索的涂覆是將繩索浸泡在液體材料中，允許所述液體材料在繩索內(nèi) 分散。結(jié)果顯不于表中。
[0071] 表
[0072]

【權(quán)利要求】
1. 一種將液體材料浸漬到包括多個纖維和所述纖維間的間隙的繩索內(nèi)的方法，所述方 法包括如下步驟： a. 提供在箱內(nèi)的液體材料，所述液體材料界定在所述箱內(nèi)的液位； b. 提供至少部分浸沒于所述液體材料中的包含室的浸漬單元，所述室包括： iv. 繩索入口，所述繩索入口用于緊密地接收所述繩索，其中所述繩索入口被定位為低 于所述液位； v. 繩索出口，所述繩索出口用于緊密地釋放所述繩索； vi. 真空出口；以及 c. 提供可操作地連接于所述真空出口的真空裝置，將所述室中的壓力降低到大氣壓力 以下； d. 將所述繩索傳遞經(jīng)過所述箱內(nèi)的所述液體材料，然后由所述繩索入口傳遞到所述室 的內(nèi)部以及由所述繩索出口傳遞到所述室的外部，同時將所述室內(nèi)的壓力保持在大氣壓力 以下以迫使所述液體材料通過在繩索的纖維之間滲透而填充所述纖維之間的至少部分所 述間隙。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟c)中，壓力差Λ =Ρ_-Ρ^ΛΜ被保持為使 得所述室內(nèi)的壓力（PehambOT)比室外的壓力（P atm)低，其中Λ最少是0.05bar。
3. 根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的方法，其中使用密封裝置提供所述繩索與所述繩 索入口和與所述繩索出口的緊密配合，其中所述密封裝置是具有圓錐的平截頭體形狀的錐 形密封裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中使用密封裝置提供所述繩索與所述繩索入 口和與所述繩索出口的緊密配合，其中所述密封裝置是具有大體圓柱形狀并且包括用于 接收所述繩索的準入口（110-1)的密封裝置，其中所述裝置有內(nèi)表面（110-11)和外表面 (110-2)，其中所述內(nèi)表面和/或所述外表面分別有多個突出物（110-12)和（110-21)，所述 突出物有被高度（110-6)和寬度（110-7)界定的橫截面。
5. 根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述密封裝置適合于使得所述繩索入 口和所述繩索出口分別密封地接收和密封地釋放所述繩索。
6. 根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的方法，所述方法為連續(xù)的方法。
7. 根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述液體材料從由以下各項構(gòu)成的組 中選擇：聚烯烴和聚烯烴共聚物；液晶聚合物；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS);苯乙 烯-丙烯腈共聚物（SAN);聚醋酸乙烯脂（PVA)和醋酸乙烯（EVA)聚丙烯酸酯；聚酰胺；聚 丁二烯；環(huán)氧樹脂；聚酰亞胺；硅基和氟硅酮基橡膠；浙青；焦油；柏油；碳氫化合物或含浙 青的化合物；和各種固體加入液體介質(zhì)的懸浮液，其中所述固體材料從聚氨酯、環(huán)氧樹脂、 蠟、橡膠和硅酮基材料構(gòu)成的組中選擇。
8. 根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述繩索的直徑至少20mm。
9. 根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述繩索是未浸漬繩索。
10. 根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述繩索是包含基于所述繩索總重 的至少50wt%的合成纖維的合成繩索。
11. 根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述繩索包括UHMWPE纖維或者凝膠 紡絲UHMWPE纖維。
12. 根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的方法，其中將所述繩索的纖維聚集為或者捆綁 為紡線，接下來將所述紡線聚集為或者捆綁為線股。
13. 通過前面任何一項權(quán)利要求所述的方法獲得1-步浸漬的繩索。
14. 在牽引、系泊、起重/吊升、安裝、離岸作業(yè)、商業(yè)捕魚、航海和游艇、林業(yè)、樹木栽 培、潛水、救援和安全、位置保持、挖掘、繩索爬升/下降和航行中使用權(quán)利要求13中的繩 索。
15. -種實現(xiàn)權(quán)利要求1-12中任何一項所述方法的裝置，所述裝置包括： a. 箱，所述箱包含液體材料，所述液體材料界定在所述箱中的液位； b. 浸漬單元，所述浸漬單元室并至少部分浸沒于所述液體材料中，所述室包括： vii. 繩索入口，所述繩索入口用于緊密地接收所述繩索，其中所述繩索入口被定位為 低于所述箱中的所述液體材料的液位； viii. 繩索出口，所述繩索出口用于緊密地釋放所述繩索； ix. 真空出口；以及 c. 真空裝置，所述真空裝置可操作地連接于所述真空出口，將所述室中的壓力降低到 大氣壓力以下。
【文檔編號】D07B7/12GK104160087SQ201380012077
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月1日
【發(fā)明者】漢斯·施奈德斯, 斯蒂芬·貝克斯 申請人:帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司