[发明专利]体育用涤纶绳索的制备方法

说明书

本发明涉及一种体育用涤纶绳索及其制备方法，制备方法为：将由改性聚酯工业丝经加捻和编织得到的绳索进行浸胶处理制得体育用涤纶绳索；固相缩聚增粘前改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、带三甲硅基侧基的二元醇和掺杂改性的Sb₂O₃粉体混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；Sb₂O₃掺杂改性的过程为：首先将含金属离子M^x+的溶液与含Sb³⁺的溶液混合均匀，然后滴加沉淀剂至混合液的pH值为9～10，最后煅烧沉淀产物并粉碎；金属离子M^x+为Mg²⁺、Ca²⁺、Ba²⁺和Zn²⁺中的一种以上。本发明的制备方法，工艺简单，降低锑系催化剂的添加量，成本低廉，制得的绳索，断裂强度高，使用寿命长，应用前景好。

技术领域

本发明属于聚酯纤维技术领域，涉及一种体育用涤纶绳索的制备方法。

背景技术

绳索是一种特种纺织品，它是指用纤维(天然纤维、化学纤维)或金属丝通过扭或编等方式加强后制成的柔软而且细长的物体，并具有一定的拉伸强度，可用来做连接、牵引的工具。绳在我们日常生活中随处可见，在很早以前人类就开始使用绳子。古书有记载“上古无文字，结绳以记事”，说明绳的历史至少在5000年以上，比文字出现的更早，人类最早是使用细小的树枝、柳枝、蔓草等来制绳的。同时制绳工艺的发展与纺纱工艺的发展有着密切的联系，考古学家在埃及古墓中发现了用驼、牛和马的毛制成的绳索。公元前2800年，中国人已经掌握了创造麻绳的技术，并开始用大麻纤维制绳。到公元纪元开始时，用大麻纤维已成为世界上大多数地区的主要制绳材料。1775年，英国发明家马虚发明制绳机，结束了手工制绳的时代。从1950年开始用人造纤维制造绳索。

绳索种类按绳索的原材料可分为植物纤维绳、合成纤维绳、钢丝绳、混合绳；按绳索的粗细可分为绳(直径为1～4mm)、索(直径4～40mm)、缆(40～120mm)；按截面来分主要有三股、四股、六股、八股、花式股等；按结构可分为拧绞绳、编织绳、编绞绳。

随着近代合成纤维工业的发展，合成纤维越来越成为了绳索的主要原材料。由于涤纶纤维具有高强度、良好的弹性、优异的耐热及耐化学品性能和优良的尺寸稳定性，更是成为了制作绳索的理想原料。由于合成纤维(涤纶工业丝)端头稀少、表面光滑及化学活性低，较难在界面建立粘合键，涤纶工业丝在制绳前往往需要进行浸胶处理，浸胶液中含有的如-NH₂等的活性基团能与聚酯分子粘合，以增强涤纶工业丝间的粘合作用力，进而提高绳索的断裂强度，增加使用寿命。

但涤纶纤维成品为部分结晶的超分子结构，其结晶部分分子链相互平行，大多呈反式构象，而无定形区则多呈顺式构象，其分子排列相当紧密，浸胶液中的活性基团难以渗透到纤维内部进而与纤维内部的分子发生反应，这很大程度上影响了绳索的断裂强度及使用寿命。

此外，目前PET聚酯材料生产所使用的合成方法主要分为酯交换法(DMT法)和直缩(PTA法)，而聚酯合成过程中采用的催化剂，市场上主要使用的是锑系催化剂。随着社会的不断发展，人们对于环境保护方面的要求正逐渐提高，环保生产已经是现代工业生产的必然趋势。金属锑对身体有害，会对人与自然都会带来危害，当前对于PET材料含有锑等金属的环保问题已经引起人们的广泛关注，但由于与其他催化剂相比，三氧化二锑等锑系催化剂具有活性居中、价格低廉和对副反应促进较低等优点，因此，目前，锑系催化剂在市场上仍然广泛应用，其市场使用比例达到90％，锑系催化剂还难以被其它催化剂全面替代。而目前市面上常见的锑系催化剂如Sb₂O₃在聚酯合成过程中的添加量较大，锑系催化剂的添加量较大对环境产生的影响也较大，不利于聚酯的环保生产，添加量小的锑系催化剂无法对参与聚酯合成的所有原料的反应进行催化，无法满足聚酯生产的需要。

因此，研究一种增强涤纶纤维间作用力同时降低锑系催化剂用量的方法进而制备一种断裂强度高、使用寿命长的涤纶绳索极具现实意义。