[发明专利]海式缆绳用聚酯纤维表面涂敷材料及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酯纤维表面涂敷材料及其生产工艺。

背景技术

长期以来，海式缆绳及海洋用索具原材料以金属材料为主，但随着海式缆绳应用的不断专业化发展，金属材料显示出诸多弱点。首先，金属材料比重高，自身重量大，给海洋作业造成了巨大负荷。其次，金属材料耐腐蚀性差，在水中易被腐蚀生锈,因而大大缩短了其使用寿命。第三，金属材料模量低，在长期动态负荷作用下，易发生形变，大大降低了作业安全性。另外由于金属材料价格高，也使海洋作业成本大大增加。随着合成纤维的不断发展，聚酯工业纤维以高强度、高模量、低伸长、耐高温、耐日光等优异性能，成为绳索、吊装带及工程增强材料广泛选用的材料，但在制作为海洋作业用索具、绳索、缆绳、渔网、海上石油平台固定吊索等产品后其工作环境发生很大变化，其一，缆绳等产品长期浸泡在海水中。海水中碱性物、微生物及海底沉积离子对绳索产生不断的冲击，使绳索纤维逐渐散开。由于松散和碱性腐蚀作用使绳索强度迅速下降。在负荷状态下的损坏速度将加剧。其二，海洋作业的轮船，货轮不论是行使还是停泊都处于摇晃状态。这种长期动态下工作的绳索相互间不断摩擦，且摩擦是在湿态下进行的，其摩擦系数更大，因而加速强度的损失。由于这两种因素的共同作用使海洋作业用索具寿命短，安全性可靠性低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种海式缆绳用聚酯纤维表面涂敷材料及其生产工艺，采用本发明得到的新型海式缆绳用聚酯纤维材料在具备高强聚酯工业纤维保持原有特性的同时提高了纤维间的湿态耐磨性，大大降低了海水冲击引起纤维间剧烈摩擦造成的强度损耗，延长了海式缆绳的使用寿命，提高作业安全系数。

本发明的组成：它由硅氧烷、硬脂酸盐和硅蜡组成。

所述材料的质量比为：

硅氧烷     40-70%

硬脂酸盐   10-25%

硅蜡       15-30%。

硬脂酸盐包含硬脂酸钙和硬脂酸铝，其质量比为：3：7。

本发明的生产工艺：上述三种物质按以上比例混合，在60-80℃下强力搅拌2小时，形成呈乳白色液体化合物，通过调节各组分的比例，将流动粘度控制在25℃温度条件下为125-135cps范围内。

与现有技术相比，本发明具有良好的平滑性、拒水性和快速成膜性，通过高速在线涂敷装置将这一化合物均匀的涂敷至涤纶工业丝表面，在丝条固有50-80℃温度下可迅速在涤纶纤维表面形成柔韧的薄膜层，这一薄膜层具有优异的润滑性、防水性，因而可以赋予涤纶纤维良好的防水性和耐磨性，以提高涤纶工业纤维湿态耐磨性。由于本发明采用硅蜡乳液，也赋予涤纶纤维良好耐腐蚀性能，能使制成的海洋索具长期浸泡在海水中保持稳定的工作强度，提高产品的使用寿命。

涤纶工业丝丝条是由多根单丝（常规是96-192根）组合而成的复丝，由于这一薄膜在涤纶丝条表面的形成，大大提高丝条内各单丝之间的集束性和抱合性，因而可进一步提高丝条抵抗外力的形变性能，即，降低涤纶工业纤维的长期外力作用下的蠕变性能。

本发明的性能指标

以2200dtex涤纶工业丝为例。

具体实施方式

本发明的实施例：首先，按3：7质量比将硬脂酸钙和硬脂酸铝混合，得到硬脂酸盐，然后再按硅氧烷50%，硬脂酸盐23%，硅蜡27%的质量比进行混合，在60-80℃下强力搅拌2小时，形成呈乳白色液体化合物，控制在25℃条件下，调节各组分的比例将最终粘度控制在125-135cps即得。

在常规的聚酯工业纤维生产工艺过程中，经固相聚合、熔融纺丝、牵伸热定型后，在高速在线涂敷工艺中丝条经过150-170℃热定型后即具有良好的物理机械性能，此时丝条温度在50-80℃，利用丝条的这一温度，在丝条卷绕为筒子之前，采用高速在线涂敷技术，在丝条表面涂敷一层按照上述方法得到的本发明，能在丝条表面形成一种与聚酯纤维具有良好结合性的薄膜。