[发明专利]用于增强聚合物制品的混合缆线和增强制品

说明书

一种混合缆线，其具有芯和包带；该芯由碳纤维纱或者碳纤维线股或者纱的束制成；和该包带由螺旋状包裹在该芯周围的多个金属丝线制成，该多个金属丝线并排铺设，而不彼此交叉。所述纤维、纱或者芯可以用聚合物上浆、粘结剂或者粘合剂来整理。该丝线可以是钢，并且可以具有涂层例如黄铜或者锌镀层，或者聚合物涂层或者整理。该混合缆线可用于增强复合材料制品例如带材、轨道或者软管。

发明背景

本发明通常涉及多组分缆线，其可用于增强聚合物制品，更具体地涉及增强钢丝和碳纤维，用于增强弹性体或者塑料产品例如增强的热塑性弹性体或者橡胶制品，包括增强制品例如带材，软管和轨道的混合缆线。

美国专利No.7814740B2公开了一种用于橡胶增强的帘线。美国专利公开No.2015/0233027A1公开了一种用于轮胎的混合帘线。美国专利No.6334293B1公开了一种具有聚合物芯的钢帘线。

发明内容

本发明涉及系统和方法，其提供了包裹在碳纤维芯周围的钢丝线的混合缆线。与常规的全金属缆线或者钢缆相比，该混合缆线可以在相当或者增强的强度和增加的挠性的同时提供减少的重量。本发明还涉及混入了该混合缆线的软管，带材和其他增强的产品。

该混合缆线包括芯和包带；该芯由碳纤维纱或者碳纤维纱的束形成；和该包带具有螺旋状包裹在该芯周围的多个金属丝线，该多个金属丝线并排铺设，彼此不交叉。该包带优选可以是单层金属丝线。该多个金属丝线可以并排铺设成层，通常充填该层，在丝线之间没有空间。可选择地，该多个金属丝线可以并排铺设成层，没有完全充填所述层并在丝线之间具有一些空间。

该芯可以有利地包括整理例如聚合物基组合物，其至少部分地渗透所述芯的碳纤维之间的间隙。可选择地，该芯可以不具有除了任选地上浆到碳纤维上之外的其他整理。

该芯的碳纤维纱可以处于缆线化构造的多个碳纤维纱中，每个在第一加捻方向上以第一捻系数加捻，然后合并在第二加捻方向以第二捻系数一起加捻。该第二加捻方向可以与第一加捻方向相反。该第一和第二捻系数可以大约相等，或者该第二捻系数可以大于第一捻系数。例如第二与第一捻系数之比可以是2-6或者大约4-5。

包裹丝线的方向可以与第一加捻方向相同。包裹丝线的方向可以与第一加捻方向相反。

该芯可以是碳纤维长丝或者纱的合拢束，具有仅仅第一加捻方向。包裹丝线的方向可以与该芯合拢方向相同或者相反。

该丝线可以是碳钢或者不锈钢，并且可以具有涂层例如黄铜，锌，铜，锡或者聚合物或者聚合物基涂层。该混合缆线可以用聚合物涂层涂覆或者包埋在一种或多种聚合物材料中。可选择地，该混合缆线可以是未涂覆的。

本发明还涉及一种复合材料制品，其包含聚合物主体，其中本发明的混合缆线包埋在该聚合物主体中。该聚合物主体的材料可以渗透到丝线之间并且可以至少部分地与该芯接触或者渗入芯中。这样的复合材料制品的例子包括混合缆线增强的软管，带材，或者轨道行驶的车辆的轨道。

所述软管…

所述带材…

前述内容已经宽泛地概括了本发明的特征和技术优点，以便可以更好理解下面的本发明的详细说明。本发明另外的特征和优点将在下文中描述，其形成了本发明权利要求的主题。本领域技术人员应当理解所公开的理念和具体实施方案可以用作改进或者设计其他结构来进行本发明相同目的基础。本领域技术人员还应当理解这样的等同的构造没有脱离所附权利要求中所述的本发明的范围。从下面的说明书，当结合附图来考虑时，将更好地理解新特征(其据信是本发明的特性，涉及它的组织和运行方法二者)以及另外的目标和优点。但是，将清楚理解的是每个附图提供来仅仅用于显示和说明目的，并非打算作为限制本发明的定义。

附图说明

附图，其引入和形成说明书的一部分(其中相同的数字表示相同的部件)，显示了本发明的实施方案，并且与说明书一起，用于解释本发明的原理。在附图中：