剑麻/长丝复合绳芯用纱的开发及其性能北大核心CSCD

针对绳芯用剑麻纱生产流程长、毛刺多和强力受限问题,文章在针纺机上设计加装了长丝喂入装置,将剑麻分别与超高相对分子质量聚乙烯长丝、高强涤纶长丝复合,制取了剑麻/长丝复合纱,再经合股和捻绳制取了绳芯。研究结果表明:长丝包覆可减少纱体表面毛刺,并随包覆长丝线密度增加或包覆次数增加而进一步减少;相比传统剑麻绳芯,采用剑麻/PE长丝包芯包覆纱和剑麻/PET长丝包芯包覆纱设计制取的绳芯强力提高了29.8%,含油亦符合标准要求,所制取钢丝绳耐疲劳性能提升50%;复合纱在毛刺减少及所制取绳芯强力提升的同时,无需经由剪毛、烧毛工序,精简了生产流程。     

电梯钢丝绳剑麻绳芯结构和生产控制

介绍剑麻的特点,以及电梯钢丝绳用剑麻绳芯结构、剑麻纱条质量要求和捻制质量控制要点。电梯钢丝绳用剑麻绳芯结构一般分3股和4股,常用直径为4.9～12 mm,捻距为绳芯公称直径的3～3.3倍,绳芯含油率为10%～15%,纱线应经过剪毛处理,并保证绳芯每股纱条根数在3根以上,且平均捻度与要求捻度相差应不超过±5%。绳芯用油脂要同钢丝绳用油脂相同,最好选用进口高品质油脂。选用捻股合绳一次成型的先进绳芯生产设备,并严格控制生产工艺,可有效提高绳芯质量。     

钢丝绳用剑麻绳芯结构设计与质量控制

剑麻绳芯的结构、捻制质量对纤维芯钢丝绳综合性能有很大影响。设计剑麻绳芯时,三股和四股比较常见,纱线的直径通过支数和线密度换算得到,纱条支数允许偏差在±8%范围内,纱线不匀率在±5%范围内,通条均匀。绳芯生产过程中,严格控制绳芯质量和线密度,根据钢丝绳用途控制含油率,含油率控制在10%~15%的电梯绳用绳芯采用麻纱带浸油方式,矿山绳采用成品绳芯直接浸油方式。通过选购优质均匀纱条,合理的结构设计和有效的质量控制,可以确保绳芯质量,提高钢丝绳的耐疲劳性能。     

钢丝绳麻类纤维芯紧密度系数计算与分析

钢丝绳麻类纤维芯已被列为钢丝绳生产的主要材料。比较剑麻钢丝绳芯新旧2个标准对绳芯线密度的不同要求。经计算核实,不涂油状态下除了Ф7.30,7.60,7.90 mm 3种规格的剑麻钢丝绳芯紧密度系数为0.70外,其他均为0.66;涂油状态下剑麻钢丝绳芯紧密度系数基本稳定在0.80,不足10%的数值为0.79,Ф7.30,7.60,7.90mm 3种规格的剑麻钢丝绳芯紧密度系数为0.84。GB/T 15030—2009应补充剑麻钢丝绳芯有关线密度公称值的相应数据。黄麻钢丝绳芯的紧密度系数为0.65或0.66,明显低于剑麻钢丝绳芯的。实践证明剑麻钢丝绳芯使用性能明显高于黄麻,剑麻钢丝绳芯及其复合材料绳芯在应用领域和使用数量上不断增加。     

钢丝绳用复合材料绳芯

分析钢丝绳中纤维绳芯所起的作用及对钢丝绳性能的影响,介绍制造钢丝绳纤维绳芯的材料,包括各类可以捻制成绳的丝材和纺织纤维,指出Φ20mm以下钢丝绳可以使用软质纤维绳芯,Φ30～60mm钢丝绳可以使用硬质纤维绳芯,列举可以用于制造钢丝绳绳芯的材料及常见麻纤维的化学组成。提出复合材料绳芯的概念,从纺织复合材料的基体材料,复合材料绳芯用材料的性能要求,复合绳芯用材料的筛选及质量效果的评价几个方面介绍复合材料绳芯的研究状况,指出提高绳芯的综合性能是提高钢丝绳使用性能的有效途径之一。     

钢丝绳用优质绳芯—剑麻芯绳

剑麻用来制作钢丝绳绳芯,其抗拉、抗压、抗冲击、耐磨、耐蚀,耐低温、防老化性能均优于黄麻。改进了麻绳芯制造工艺和设备,提高了芯绳质量。     

钢芯钢丝绳的捻制与使用

分析6×37+IWR—17.5钢芯钢丝绳出现质量异议的原因,介绍国内钢芯钢丝绳推广应用过程中出现的问题。阐述独立绳芯结构的多样性:简单结构绳芯、复合结构绳芯、纤维包覆钢制芯、压实股与普通绳股结合绳芯。列举钢芯钢丝绳的结构特点:金属密度系数提高约17%,钢丝绳破断拉力提高,直径均匀性好,提高钢丝绳抵抗径向压力的能力,承受较大的横向压缩载荷,钢丝绳结构伸长减少,结构稳定性好,平均使用寿命提高1.2～1.3倍。介绍在提高钢芯钢丝绳使用性能方面的探索。对提高钢丝绳实物质量提出建议:重视钢芯的设计,提高钢芯的捻制质量,钢芯钢丝绳捻制过程必须自动翻身,改变钢丝绳股间处置状态。     

提高电梯用钢丝绳疲劳寿命的途径

为提高电梯用钢丝绳疲劳寿命 ,主要采取如下措施 :采取 8× 19S外粗式线接触结构 ;控制钢丝含碳量 ,外层钢丝用 45号钢生产 ,股内层钢丝用 6 5号钢生产 ,通过热处理工艺监控可使钢丝获得高疲劳寿命的组织 ;使用剑麻麻芯 ,用德国产油脂 ;用带预张拉装置的成绳机捻绳 ,通过以上措施可使疲劳寿命大大提高 ,达 6 0万次     

钢丝绳用黄麻和剑麻绳芯浸油的改进

钢丝绳用黄麻、剑麻绳芯的原始浸油方式易产生质量缺陷:绳芯浸不透油,表面烤焦或浸油后通条含油率不均。根据生产实践,针对不同规格黄麻、剑麻绳芯实施改进措施,得出符合要求的工艺参数:3.2~16 mm的黄麻纤维芯单根浸入110℃连续生产线油锅中只需2.5~4.5 min即可达到纤维芯含油率26%~34%的要求;剑麻纤维芯浸入110℃连续生产线油锅中过油3 min,收卷后在110℃油锅浸泡适当时间(1~2.5 h),然后烘干脱油30min即可达到要求。     

自卷曲复合长丝PET/PTT纺丝工艺及性能

根据PET、PTT聚合物的特点,介绍了PET/PTT复合长丝的纺丝成形工艺,测试分析了PET/PTT长丝的截面与纵向形态、卷曲形态、热收缩率及其拉伸力学性能。实验结果表明：制得的PET/PTT长丝是以PET和PTT平行并列的双侧结构构成的复合长丝;该长丝经热处理后形成了永久性三维卷曲形态及结构;沸水处理后PET/PTT复合长丝的初始模量、断裂强度有所降低,断裂伸长增大;该复合长丝中PET与PTT的比例对其卷曲性能、弹性回复率、拉伸力学性能、沸水收缩率等都有较大的影响。     

改善吊索钢丝绳内部受力状态的研究

为降低大桥吊索用粗直径钢丝绳的疲劳断丝率,对钢丝绳的结构设计和生产工艺进行研究。研究选用8×55SWS+IWR结构、直径88 mm钢丝绳。在保持钢丝绳结构和直径的情况下,改变绳芯结构和增加填充物,先后采用绳芯结构为6×36SW+1×55SWS和6×16W+6×36SW+1×55SWS;对具有6×16W+6×36SW+1×55SWS绳芯结构的钢丝绳,又分为无填充物、外层股与绳芯间有改性塑胶填充物、各股层之间都有改性塑胶填充物。测量不同情况下钢丝绳的疲劳断丝率等性能指标,结果显示:经2×106次脉冲循环加载试验后,具有6×16W+6×36SW+1×55SWS绳芯结构的各股层之间都填改性塑胶的吊索钢丝绳断丝率小于5%,符合JT/T449—2001《公路悬索桥吊索》的规定。对研究结果进行分析讨论。     

剑麻—钢丝绳绳芯的特优原料

对剑麻、黄麻及棉质绳芯进行了对比研究,指出剑麻绳芯耐蚀、耐老化、耐低温能力均强,且抗张力大,吸油率高,经压线瓦强力压缩而不脆断,是优良的天然绳芯原料。     

钢丝绳生产的比较

分析国内外钢丝绳的主要差距:国外采购的线材能够满足高速拉拔的需要,14/560直进式拉丝机采用国外线材的拉拔速度达到18 m/s以上,小规格钢丝拉拔速度达到30 m/s,而采用国内线材拉拔速度超过10 m/s时,钢丝的性能不能满足制绳钢丝的要求;国外钢丝绳产品采用金属绳芯较多,而纤维绳芯的比例很小;国外钢丝绳制造根据各工况下的使用特点进行选型,设计股、绳结构。从钢丝绳用油脂、质量控制、生产设备、服务范围等方面比较国内外钢丝绳企业的生产和经营理念、实物质量等差异。提出要及时进行产品结构调整和产品档次升级的观点。     

OTIS电梯用钢丝绳的生产工艺研究

介绍OTIS电梯用钢丝绳的生产过程、工艺设计、生产过程控制和技术参数制订,以8×19S结构钢丝绳为例,结合国内电梯钢丝绳标准GB 8903—1988,并参照OTIS电梯用钢丝绳的特殊性能,对相应的配丝尺寸进行改动,采用预变形、后变形、股绳淋油、合绳过程张力控制、在线预张拉等工艺措施,使整绳破断拉力提高19%,60万次疲劳实验后伸长率小于0.31%,各项性能指标满足要求。     

柔性全编织摩擦纳米发电织物的制备

为使柔性摩擦纳米发电机更好地贴合人体,且方便制备,将柔性摩擦纳米发电机进行服饰化。通过锥形 编织的方法将锦纶（PA6）与涤纶（PET）缝纫线分别缠绕在镀银的金属长丝表面,形成2 种皮芯结构的复合导电纤 维绳,其中皮层PA6与PET纤维缝纫线作为摩擦层,芯层镀银金属长丝作为电极层,将2 种复合导电纤维绳经机织 制备成柔性自供能织物作为摩擦纳米发电机,收集人体运动机械能并转化为电能,进而为可穿戴设备供电;同时对 该发电织物的表面形貌和输出性能进行表征。结果表明：这种摩擦纳米发电织物的开路电压为20.0 V,短路电流 为1.50 μA,瞬时功率最大为1.6 mW/m² ;该柔性摩擦纳米发电机由缝纫线编织而成,具有很好的柔性、透气性以及水洗性,材料廉价易得,且制备工艺简单。     

TiO2对PET长丝视觉屏蔽性能的影响

通过添加不同质量分数的二氧化肽(TiO₂),在牵伸比分别为3.5和4.0的条件下制备聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)长丝，采用光谱分析法研究TiO₂对PET长丝视觉屏蔽性能的影响。结果表明：当牵伸比为3.5和4.0时，随着TiO₂质量分数的增加，PET长丝的反射率呈上升趋势，而透射率则逐渐下降，有效增强了PET长丝的视觉屏蔽性能。当TiO₂质量分数在0～3%时，PET长丝反射率和透射率的变化较TiO₂质量分数为3%～9%时的变化更为明显，表明PET长丝视觉屏蔽性能的改善随着TiO₂质量分数的增加有所减缓。     

钢丝绳芯橡胶带的研制与试验效果

链条抽油机用悬重钢丝绳的寿命是制约无游梁抽油机发展的重要因素。科技人员对链条抽油机用悬重钢丝绳失效原因进行了研究 ,认为服役于载荷、疲劳、磨损、腐蚀工况下的悬重钢丝绳 ,其失效模式为断裂。钢丝绳断裂原因主要是 :环境介质和应力作用下的低应力断裂 ;接触应力和拉 -拉复合载荷下的疲劳断裂 ;接触应力下的相对运动 ,换向冲击和使用不当造成的磨损断裂。绳断后破坏性极大 ,因而提出了带钢丝绳芯的橡胶带代替钢丝绳的设计方案 ,此时的钢丝绳芯服役条件改善 ,悬绳寿命延长 5倍以上 ,油田试用效果良好钢丝绳芯橡胶带的研制与试验效果…     

超高速电梯钢丝绳研制及使用状况

电梯钢丝绳要求使用寿命长和质量稳定。以9×25Fi+IWRC—13.0钢丝绳为例,介绍超高速电梯用钢丝绳的研制过程及检测和安装使用情况。外层钢丝强度确定为1 600~1 700 MPa,外股内层钢丝、中心钢丝和绳芯钢丝的强度为1 620~1 850 MPa,钢丝的扭转、弯曲次数比《电梯钢丝绳用钢丝》标准规定提高15%。钢丝绳捻制时控制钢丝及股张力的均匀性、绳股和绳芯的捻制应力状态等;选择300系列捻股机对股绳进行捻制,绳股含油率控制在1.5%~2.0%;采用8辊预变形器对绳芯股进行预变形,用18辊后变形器减小绳芯的捻制应力,将绳芯股的变形率控制在50%。经过检测,钢丝绳力学性能满足相关标准要求。     

玄武岩纤维粗纱二维编织基材与复合型材的性能研究

为探究绳皮节距与绳芯根数对玄武岩纤维粗纱二维编织基材与复合型材的影响,以玄武岩纤维粗纱为原料,分别采用不同的绳皮节距和绳芯根数制备玄武岩纤维粗纱编织绳,其作为基材与不饱和聚酯树脂196复合制备复合型材,然后测试并分析基材的拉伸性能及复合型材的拉伸性能、弯曲性能和耐磨性能。结果表明:随着绳皮节距的增大,基材及复合型材的拉伸断裂强度都下降了30.0%以上,复合型材的耐磨性也下降;随着绳芯根数的增加,基材的拉伸断裂强度增大了68.0%,而复合型材的拉伸断裂强度仅增大9.7%,复合型材的弯曲强度降低了51.5%。     

金属绳芯早期失效原因分析及改进

对钢丝绳绳芯早期失效原因进行分析 ,认为失效的主要原因有 :绳芯内外层股受力不均匀 ,绳芯钢丝与钢丝绳主股外层丝直径相差较大造成使用中的磨损程度不同 ,金属绳芯储油能力低 ,钢丝绳受轴向周期性载荷 ,钢丝绳中钢丝间接触应力过大造成裂纹源等。可通过提高绳芯钢丝强度、增大绳芯捻距 ,采用合适结构的绳芯 ,改善润滑效果和采取涂 (填 )塑工艺等措施来改善绳芯质量和寿命