[发明专利]指示剂纱线构造

说明书

本发明涉及包含纤维A和至少一个指示剂纤维的纱线构造，其中所述指示剂纤维包含纤维B和至少部分地涂布纤维B的表面的单质金属。这种纱线构造可以不同的形式获得，尤其是以绳索、条带、吊索、织物和合成链形式提供。

来自UHMWPE纤维的纱线结构(如绳索、吊索、织物和合成链)被用于许多应用，例如起重、固定、保护负载、货物或人员。所述纱线结构的失效可导致实质性的损害，如果没有造成伤亡者或毁坏物，则可导致更换的成本。

损害、特别是当经由纱线结构的磨损而发生的损害通常是通过非接触式的目视检查该构造所无法检测到的，而人工检查是劳动密集型的并且对纱线构造产生进一步的恶化。因此，对更换的准备是难以识别的，从而要求增加成本的额外安全富余。

在过去，已经报道了对纱线构造的监测系统，特别是对绳索和缆线。这些系统旨在提供对绳索和缆线的磨损状态的检测和监测的改进，以便及时更换。

包括导电性指示剂纱线的绳索和缆线例如从EP 2499291已知。EP 2499291描述了导电单丝或复丝HPPE纱线和包含导电HPPE纱线的绳索或缆线，其中绳索的老化可以通过指示剂纱线的导电性的降低来跟踪。

US 8,360,208描述了用指示剂纱线来监测芳族聚酰胺纤维绳索的寿命。指示剂纱线由弹性模量比芳族聚酰胺纤维更高且被芳族聚酰胺纤维包围的碳指示剂纤维组成。该构造提供的较早恶化的指示剂纱线，这导致经由指示剂纱线传输的信号失效。

从EP 0731209已知，层状芳族聚酰胺绳索具有存在于每个层中的碳纤维。卡扣碳纤维的量提供了对绳索的磨损的指示，确保了合成纤维绳索的残余承载能力。

虽然上文描述的纱线结构表示对合成绳索和缆线的寿命监测的改进，但是一直需要进一步改进，特别是需要具有不太复杂的纱线结构和/或增加的可调节性的监控系统。

因此，本发明的目的是提供具有进一步改善寿命监测的纱线结构。特别地，本发明的目的是提供具有不太复杂结构的纱线构造，例如减少数量的单个纱线组件。本发明的另一目的可以是提供一种具有更广泛多样性的监测系统的纱线结构。

令人惊奇的是，本发明的目的通过包含纤维A和至少一个指示剂纤维的纱线构造实现，其中指示剂纤维包含纤维B和至少部分地涂布纤维B的表面的单质金属，其中纤维A和纤维B是不相似的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维。

“纤维”在本文中被理解为细长体，其长度尺寸远大于其厚度和宽度的横向尺寸。因此，术语“纤维”包括长丝、丝带、条、宽带、带以及其它具有规则或不规则横截面的类似物。纤维可以具有连续的长度，本领域称之为连续长丝，或者具有不连续的长度，本领域称之为短纤维。用于本发明的目的的纱线是包含许多单个纤维的细长体。“单个纤维”在本文中被理解为纤维本身。

术语“纱线构造”在本文中被理解为包含至少两种纱线或者由至少两种纱线构成的构造，例如编织、纺织品、织物、无纺物、针织物、加捻物、平铺物(laid)、平行构造或以其他方式形成的结构。

在本发明的一个实施方式中，纱线构造(例如加捻物、平铺物、编织物、纺织品、织物、无纺物、针织物、平行构造或以其他方式形成的结构)可以与其他类型的纱线组合。优选地，其他类型的纱线是高性能纱线，例如聚芳族聚酰胺纱线、聚酰胺纱线、特氟隆纱线、聚丙烯纱线等。

术语“纱线构造”也涵盖纤维阵列，诸如单向(UD)单层。单向单层是通过如下制备的：在合适的表面上以平行布置来放置纱线并将纤维包埋在合适的基质材料中。如此制得的网络是沿着共同的纱线方向彼此平行地单向对齐的纱线。

优选地，根据本发明的纱线构造是绳索、吊索、织物或合成链结。更优选地，纱线构造是绳索，其中绳索包含多根股线，所述股线包含超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维A和B。

UHMWPE纤维在本文被理解为由超高分子量聚乙烯制成的纤维，并且其具有至少1.5、优选地2.0、更优选地至少2.5或至少3.0N/tex的韧性。纤维的拉伸强度(也被简称为强度或韧性)通过在实验部分中所描述的已知方法来确定。没有理由限制绳索中UHMWPE纤维的韧性的上限，但是可用的纤维通常具有至多约5至6N/tex的韧性。UHMWPE纤维还具有高拉伸模量，例如至少75N/tex、优选至少100或至少125N/tex。UHMWPE纤维也被称为高模量聚乙烯纤维或高性能聚乙烯纤维。