[发明专利]一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，包括以下步骤：(1)聚酰亚胺纤维上浆；(2)聚酰亚胺纤维加捻:聚酰亚胺纤维单纤加捻，将多束加过捻的单纤复捻成股并收丝成卷；(3)聚酰亚胺纤维绳的制备：选择绳皮和绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳；或者聚酰亚胺纤维带的制备：单纤加捻纤维使用编织机编织成带。优选的，对聚酰亚胺纤维和/或绳、带进行上浆处理，与其他化纤类制备的绳带相比，聚酰亚胺纤维绳带具有优异的力学性能、耐磨损性能、阻燃性能、耐紫外性能和耐腐蚀性能等。

技术领域

本发明属于合成纤维绳索、带技术领域，尤其涉及一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法。

技术背景

近年来，随着科学技术的进步，消防救灾、轨道交通、船舶、海洋工程、航空航天等领域对高性能绳带需求量巨大。普通绳索阻燃性能较差，不耐紫外光照射，且在苛刻的条件下使用寿命非常有限，因此开发高性能的绳索、带非常迫切。高性能绳带需要满足高强度、耐高温、耐磨损、阻燃以及优异的耐紫外等苛刻要求，尼龙、超高分子量聚乙烯等绳带耐高温性能较差，不能应用于恶劣的工作环境中，而且使用过程中磨损严重；芳纶绳带不耐紫外，户外作业使用寿命有限，而且有较高的吸湿性，不利于长时间保存使用；碳纤维、玻璃纤维等无机纤维虽然耐高温，但是无机纤维的耐冲击性能较差，由于绳索的特殊使用情况，无机纤维不适合大规模应用到绳索中，因此高性能的绳索、带开发具有很好的应用市场前景。

现有技术中目前提高聚酰亚胺绳索强度一般会采用改变编织方式的方法。CN103938363A提供了一种聚酰亚胺纤维绳索及其制备方法，该聚酰亚胺纤维绳索由聚酰亚胺纤维恒张力合并，编织得到。与现有绳索相比，本发明采用聚酰亚胺纤维恒张力编织得到聚酰亚胺纤维绳索，得到的绳索具有质轻、蠕变小、耐辐照、低膨胀、真空环境中挥发物含量低、力学性能和耐磨性能优异等优点，可应用于航天器、核工业及防火阻燃材料等方面。中国专利CN103469653公开了一种聚酰亚胺纤维捻绳的成绳方法，3-15束聚酰亚胺长丝经并线加捻后成为绳纱，将至少为三根绳纱进行加捻成为子股，将子股成皮芯结构双层排列，然后加捻成绳股，将至少为三股的绳股制成捻绳本体。本发明能有效利用聚酰亚胺纤维的性能、制备工艺简单合理，成绳具有强度高、防火耐高温、耐辐射、绝缘性好等特点。上述文件仅从纤维绳的编织方式入手，来提升整个编织绳的整体强度及耐磨性能。但是没有对纤维绳的本身结构及微观形貌进行改变，所以上述方法对绳的强度提高程度有限。

目前现有技术中，还没有研究对通过上浆来提高聚酰亚胺绳索的强度及整体性能的改进做出研究。

针对以上问题，本申请发明人在研究提高聚酰亚胺绳索强度的过程中，发现通过经过上浆处理的聚酰亚胺绳索，可以进一步提高绳索的综合性能。于是申请人开发出了一种高性能绳带及其生产制备方法。众所周知，聚酰亚胺材料具有优异的力学性能、耐磨损性能、耐高温低温性能、阻燃以及耐候性，所以聚酰亚胺材料具有制备高性能绳带的潜力。本发明使用聚酰亚胺纤维制备高性能的绳索、带，同时为了进一步增强绳索、带的耐磨性能，对制备聚酰亚胺纤维绳索、带的纤维进行上浆处理，对制备成型的聚酰亚胺纤维绳索、带进行二次上浆处理，生产出的聚酰亚胺纤维绳带具有很高的强度和优异的耐磨性能。

发明内容

本发明提供一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带及其制备方法，通过对聚酰亚胺纤维进行上浆处理、对编织的绳带进行二次上浆处理以及通过对上浆剂的合理选择和调配，提高了绳带的力学性能、耐磨损性能、耐高温低温性能、阻燃以及耐候性，可以满足绳带的多种应用。

本发明提供一种高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带，具体方案如下：。

高强耐磨型聚酰亚胺纤维绳带，通过单纤加捻聚酰亚胺纤维做绳皮，多股加捻聚酰亚胺纤维为绳芯，经过编织后得到聚酰亚胺纤维绳；

或者，单纤加捻聚酰亚胺纤维使用编织机编织成带。

优选的，聚酰亚胺纤维加捻前包含一上浆步骤。