摘 要：本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，包括一中心絲、一次外層絲和一外層絲。所述中心絲為鋼絲束，所述鋼絲束由6?18根細(xì)鋼絲束集而成；所述次外層絲螺旋包捻所述中心絲，所述次外層絲包括4?12根第一改性劍麻絲；所述外層絲螺旋包捻所述次外層絲，所述外層絲包括第一組合絲和第二改性劍麻絲，所述第二改性劍麻絲設(shè)置在相鄰第一組合絲的間隙；所述第一組合絲包括一第二鋼絲和若干超高分子量聚乙烯絲，所述超高分子量聚乙烯絲螺旋包捻住所述第二鋼絲。其中，所述第一改性劍麻絲和所述第二改性劍麻絲均為氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻絲。采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，從整體提升鋼絲繩繩芯的強(qiáng)度，具有高抗拉性和支撐性。
技術(shù)要點(diǎn)
1.一種高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，包括一中心絲、一次外層絲和一外層絲，其特征在于：所述中心絲為鋼絲束，所述鋼絲束由6?18根細(xì)鋼絲束集而成；所述次外層絲螺旋包捻所述中心絲，所述次外層絲包括4?12根第一改性劍麻絲；所述外層絲螺旋包捻所述次外層絲，所述外層絲包括第一組合絲和第二改性劍麻絲，所述第二改性劍麻絲設(shè)置在相鄰第一組合絲的間隙；所述第一組合絲包括一第二鋼絲和若干超高分子量聚乙烯絲，所述超高分子量聚乙烯絲螺旋包捻住所述第二鋼絲；
其中，所述第一改性劍麻絲和所述第二改性劍麻絲均為氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，其特征在于：所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻絲由若干氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維紡織而成，所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維的改性步驟包括堿處理、聚乙烯亞胺處理和氧化石墨烯組裝步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，其特征在于：所述堿處理步驟為將一定量的劍麻纖維放入3％的氫氧化鈉溶液中浸泡3?4h，再將所述劍麻纖維取出并用純水洗滌至中性，70?75℃烘干得到預(yù)處理劍麻纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，其特征在于：所述聚乙烯亞胺處理步驟為將所述預(yù)處理劍麻纖維放置在4wt％的聚乙烯亞胺水溶液中浸泡2h，然后取出所述預(yù)處理劍麻纖維并用純水洗滌4?5遍，80℃烘干得到第二預(yù)處理劍麻纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，其特征在于，所述氧化石墨烯組裝步驟包括：(1)將所述第二預(yù)處理劍麻纖維浸泡在3wt％的聚乙烯亞胺水溶液中1.5h，然后將所述第二預(yù)處理劍麻纖維取出并用純水洗滌4?5遍；(2)將氧化石墨烯溶于去離子水中配置成 5％的氧化石墨烯溶液，將(1)中的第二預(yù)處理劍麻纖維浸泡在所述氧化石墨烯溶液中2h，過濾掉氧化石墨烯溶液后用純水沖洗第二預(yù)處理劍麻纖維4?5遍；(3)將(2)步驟中的第二預(yù)處理劍麻纖維80℃烘干至恒重得到所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，其特征在于：所述第二改性劍麻絲的直徑為所述第一改性劍麻絲直徑的0.5?3倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，其特征在于：所述第二鋼絲的直徑為所述細(xì)鋼絲直徑的2?7倍，所述第二鋼絲和所述細(xì)鋼絲均進(jìn)行磷化涂層處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，其特征在于：所述外層絲外設(shè)有一聚乙烯編織保護(hù)層。
9.一種高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯的制備方法，用于制備上述權(quán)利要求1～8任意一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1、將所述細(xì)鋼絲和所述第二鋼絲進(jìn)行磷化涂層處理，將若干根細(xì)鋼絲束集成所述中心絲；
步驟2、分別將所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維捻制成不同直徑的第一改性劍麻絲和第二改性劍麻絲，同時(shí)將所述第一改性劍麻絲和所述第二改性劍麻絲浸油處理；
步驟3、將所述第一改性劍麻絲螺旋包捻住所述中心絲得到次外層絲，包捻過程中邊捻合邊淋油脂；
步驟4、取一個(gè)第二鋼絲和若干超高分子量聚乙烯絲，通過捻股機(jī)將所述超高分子量聚乙烯絲螺旋包捻住所述第二鋼絲得到所述組合絲；
步驟5、取若干所述組合絲和若干第二改性劍麻絲并按間隔排布，通過捻股機(jī)將其螺旋包捻在所述次外層絲外部得到所述外層絲；
步驟6：取聚乙烯長絲作為經(jīng)線，聚乙烯純紡短纖紗作為緯線，將聚乙烯長絲和聚乙烯純紡短纖紗纏繞編織并熱壓復(fù)合在所述外層絲外部，得到所述聚乙烯編織保護(hù)層。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋼絲繩繩芯技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯及其制備方法。
背景技術(shù)
鋼絲繩是將力學(xué)性能和幾何尺寸符合要求的鋼絲按照一定的規(guī)則捻制在一起的螺旋狀鋼絲束，由鋼絲、繩芯及潤滑脂組成。鋼絲繩的強(qiáng)度高、自重輕、工作平穩(wěn)、不易驟然整根折斷，工作可靠，在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用。由于鋼絲繩的獨(dú)特性能，迄今為止鋼絲繩在冶金、礦上、石油天然氣鉆采、機(jī)械、化工、航空航天等領(lǐng)域都是必不可少的材料或部件，因此，鋼絲繩的質(zhì)量也被多個(gè)行業(yè)所關(guān)注，其中，鋼絲繩繩芯是保證鋼絲繩質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)。
鋼絲繩應(yīng)用在工程處時(shí)繩芯在徑向起到支撐作用和減少股間壓力的效果，對(duì)于保持鋼絲繩穩(wěn)定的物理結(jié)構(gòu)起主要作用。同時(shí)，鋼絲繩繩芯還應(yīng)具有良好的含油能力，以便釋放油脂到鋼絲之間進(jìn)行潤滑，降低鋼絲之間的摩擦作用力。劍麻屬于硬質(zhì)纖維，具有油量高，潤滑效果好等優(yōu)點(diǎn)，因此劍麻繩芯成為電梯鋼絲繩中常用的繩芯，但采用單純的劍麻制造的繩芯抗拉能力和支撐能力較弱，明顯低于合成纖維制成的繩芯。通過優(yōu)化繩芯的結(jié)構(gòu)和對(duì)劍麻纖維的改性，提高整個(gè)繩芯的強(qiáng)度性能，同時(shí)又保持較好的含油性，可以有效提高鋼絲繩繩芯的綜合使用性能，進(jìn)而提高鋼絲繩的使用安全性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯及其制備方法，有效提高繩芯的整體強(qiáng)度，提高抗拉伸性能和柔韌性能，儲(chǔ)油效果好，其制備方法簡單易實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，包括一中心絲、一次外層絲和一外層絲，所述中心絲為鋼絲束，所述鋼絲束由6?18根細(xì)鋼絲束集而成；所述次外層絲螺旋包捻所述中心絲，所述次外層絲包括4?12根第一改性劍麻絲。所述外層絲螺旋包捻所述次外層絲，所述外層絲包括第一組合絲和第二改性劍麻絲，所述第二改性劍麻絲設(shè)置在相鄰第一組合絲的間隙。所述第一組合絲包括一第二鋼絲和若干超高分子量聚乙烯絲，所述超高分子量聚乙烯絲螺旋包捻住所述第二鋼絲；其中，所述第一改性劍麻絲和所述第二改性劍麻絲均為氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻絲。
優(yōu)選的，所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻絲由若干氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維紡織而成，所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維的改性步驟包括堿處理、聚乙烯亞胺處理和氧化石墨烯組裝步驟。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述堿處理步驟為將一定量的劍麻纖維放入3％的氫氧化鈉溶液中浸泡3?4h，再將所述劍麻纖維取出并用純水洗滌至中性，70?75℃烘干得到預(yù)處理劍麻纖維。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述聚乙烯亞胺處理步驟為將所述預(yù)處理劍麻纖維放置在4wt％的聚乙烯亞胺水溶液中浸泡2h，然后取出所述預(yù)處理劍麻纖維并用純水洗滌4?5遍，80℃烘干得到第二預(yù)處理劍麻纖維。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述氧化石墨烯組裝步驟包括(1)將所述第二預(yù)處理劍麻纖維浸泡在3wt％的聚乙烯亞胺水溶液中1 .5h，然后將所述第二預(yù)處理劍麻纖維取出并用純水洗滌4?5遍；(2)將氧化石墨烯溶于去離子水中配置成5％的氧化石墨烯溶液，將(1)中的第二預(yù)處理劍麻纖維浸泡在所述氧化石墨烯溶液中2h，過濾掉氧化石墨烯溶液后用純水沖洗第二預(yù)處理劍麻纖維4?5遍；(3)將(2)步驟中的第二預(yù)處理劍麻纖維80℃烘干至恒重得到所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維。
優(yōu)選的，所述第二改性劍麻絲的直徑為所述第一改性劍麻絲直徑的0.5?3倍。
優(yōu)選的，所述第二鋼絲的直徑為所述細(xì)鋼絲直徑的2?7倍，所述第二鋼絲和所述細(xì)鋼絲均進(jìn)行磷化涂層處理。
優(yōu)選的，所述外層絲外設(shè)有一聚乙烯編織保護(hù)層。
本發(fā)明還提供了高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯的制備方法，用于制備上述高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，包括以下步驟：
步驟1、將所述細(xì)鋼絲和所述第二鋼絲進(jìn)行磷化涂層處理，將若干根細(xì)鋼絲束集成所述中心絲；
步驟2、分別將所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維捻制成不同直徑的第一改性劍麻絲和第二改性劍麻絲，同時(shí)將所述第一改性劍麻絲和所述第二改性劍麻絲浸油處理；
步驟3、將所述第一改性劍麻絲螺旋包捻住所述中心絲得到次外層絲，包捻過程中邊捻合邊淋油脂；
步驟4、取一個(gè)第二鋼絲和若干超高分子量聚乙烯絲，通過捻股機(jī)將所述超高分子量聚乙烯絲螺旋包捻住所述第二鋼絲得到所述組合絲；
步驟5、取若干所述組合絲和若干第二改性劍麻絲并按間隔排布，通過捻股機(jī)將其螺旋包捻在所述次外層絲外部得到所述外層絲；
步驟6：取聚乙烯長絲作為經(jīng)線，聚乙烯純紡短纖紗作為緯線，將聚乙烯長絲和聚乙烯純紡短纖紗纏繞編織并熱壓復(fù)合在所述外層絲外部，得到所述聚乙烯編織保護(hù)層。
本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明通過設(shè)置中心絲、次外層絲和外層絲，采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，從整體提升鋼絲繩繩芯的強(qiáng)度，具有高抗拉性和支撐性。中心絲以多根細(xì)鋼絲束集而成，可以給鋼絲繩繩芯提供良好的支撐性和強(qiáng)度；次外層絲采用改性劍麻絲組成，劍麻纖維質(zhì)地堅(jiān)韌，耐磨、耐鹽堿、耐腐蝕、自身彈性比較大且拉力也很強(qiáng)，同時(shí)儲(chǔ)油能力好，將其應(yīng)用與鋼絲繩繩芯內(nèi)部既可以增加其柔韌性又可以有效保持繩芯內(nèi)部油脂充盈度。利用氧化石墨烯和聚乙烯亞胺對(duì)劍麻纖維進(jìn)行改性，使劍麻纖維外表面形成三維的由氫鍵作用力構(gòu)成的氧化石墨烯薄膜，可以極大提高劍麻纖維的拉伸模量，處理過后的劍麻纖維表面平整，毛刺少，可以有效穩(wěn)定劍麻絲的直徑。外層絲采用改性劍麻絲和組合絲間隔設(shè)置，組合絲采用第二鋼絲和超高分子量聚乙烯絲，進(jìn)一步提高鋼絲繩繩芯的強(qiáng)度，第二鋼絲的支撐效果可以有效保護(hù)繩芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，平衡外部壓力。相鄰組合絲之間設(shè)置改性劍麻絲，合成纖維和天然纖維組合使用既保證了抗拉性又提高繩芯的儲(chǔ)油能力，對(duì)繩芯外的鋼絲繩繩股具有良好的潤滑效果。
本發(fā)明還提供了所述高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯的制備方法，該繩芯的制備過程簡單易實(shí)施，設(shè)備要求低，適用性強(qiáng)，生產(chǎn)出的鋼絲繩繩芯性能優(yōu)越，發(fā)展前景廣闊。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一種高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1
圖中：1?中心絲，2?次外層絲，3?外層絲，4?第二改性劍麻絲，5?聚乙烯編織保護(hù)層，201?第一改性劍麻絲，301?第二鋼絲，302?超高分子量聚乙烯絲。
圖2是本發(fā)明不同處理方式劍麻纖維的拉伸模量測(cè)試對(duì)比圖。
圖2
具體實(shí)施方式
下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
如圖1所示，本實(shí)施例提供一種高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，包括一中心絲1、一次外層絲2和一外層絲3，所述中心絲1為鋼絲束，所述鋼絲束由6?18根細(xì)鋼絲束集而成；所述次外層絲 2螺旋包捻所述中心絲1，所述次外層絲2包括4?12根第一改性劍麻絲201。所述外層絲3螺旋包捻所述次外層絲2，所述外層絲3包括第一組合絲和第二改性劍麻絲4，所述第二改性劍麻絲4設(shè)置在相鄰第一組合絲的間隙。所述第一組合絲包括一第二鋼絲301和若干超高分子量聚乙烯絲302，所述超高分子量聚乙烯絲302螺旋包捻住所述第二鋼絲301。所述第二改性劍麻絲4的直徑為所述第一改性劍麻絲201直徑的0 .5?3倍。所述第二鋼絲301的直徑為所述細(xì)鋼絲直徑的2?7倍，所述第二鋼絲301和所述細(xì)鋼絲均進(jìn)行磷化涂層處理。所述外層絲3外設(shè)有一聚乙烯編織保護(hù)層5。
其中，所述第一改性劍麻絲和所述第二改性劍麻絲均為氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻絲。
所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻絲由若干氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維紡織而成，所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維的改性步驟包括堿處理、聚乙烯亞胺處理和氧化石墨烯組裝步驟。劍麻纖維表面含有大量的輕基，經(jīng)堿處理后會(huì)呈現(xiàn)一定的負(fù)電性，再經(jīng)陽離子聚電解質(zhì)聚乙烯亞胺處理后，纖維表面就變?yōu)檎娦?，然后?jīng)過帶負(fù)電性的氧化石墨烯處理，就能將氧化石墨烯包覆在劍麻纖維表面。氧化石墨烯包覆在劍麻纖維表面后，氧化石墨烯、聚乙烯亞胺以及劍麻纖維表面輕基這三者相互之間還存在著一定的氫鍵作用，從而在劍麻纖維表面形成?層三維的由氫鍵作用力構(gòu)成的氧化石墨烯薄膜，由此提高劍麻纖維的力學(xué)性能。
所述堿處理步驟為將一定量的劍麻纖維放入3％的氫氧化鈉溶液中浸泡3?4h，再將所述劍麻纖維取出并用純水洗滌至中性，70?75℃烘干得到預(yù)處理劍麻纖維。堿處理可以去除纖維表面的一部分木質(zhì)素，半纖維素，果膠等物質(zhì)，使得纖維表面部分纖維素微纖維活動(dòng)空間增加，在氫鍵力作用下排布結(jié)晶，從而提高了劍麻纖維的拉伸模量。
所述聚乙烯亞胺處理步驟為將所述預(yù)處理劍麻纖維放置在4wt％的聚乙烯亞胺水溶液中浸泡2h，然后取出所述預(yù)處理劍麻纖維并用純水洗滌4?5遍，80℃烘干得到第二預(yù)處理劍麻纖維。聚乙烯亞胺分子中含有?NH能夠與纖維表面的輕基構(gòu)成氫鍵，并且聚乙烯亞胺分子之間也可以構(gòu)成氫鍵，這樣可以纖維表面形成一層由氫鍵構(gòu)成的薄膜，進(jìn)一步使劍麻纖維拉伸模量得以提高。
所述氧化石墨烯組裝步驟包括(1)將所述第二預(yù)處理劍麻纖維浸泡在3wt％的聚乙烯亞胺水溶液中1 .5h，然后將所述第二預(yù)處理劍麻纖維取出并用純水洗滌4?5遍；(2)將氧化石墨烯溶于去離子水中配置成5％的氧化石墨烯溶液，將(1)中的第二預(yù)處理劍麻纖維浸泡在所述氧化石墨烯溶液中2h，過濾掉氧化石墨烯溶液后用純水沖洗第二預(yù)處理劍麻纖維4?5遍；(3)將(2)步驟中的第二預(yù)處理劍麻纖維80℃烘干至恒重得到所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維。由于氧化石墨烯內(nèi)部也含有大量的羥基，且氧化石墨烯可以與聚乙烯亞胺分子形成更多的氫鍵，大大增強(qiáng)劍麻纖維表面的膜的氫鍵密度。氧化石墨烯與聚乙烯亞胺復(fù)配使用可以有效提升劍麻纖維表面薄膜的堅(jiān)固度，從而提高劍麻纖維的拉伸模量，將改性后劍麻纖維制成預(yù)定直徑的劍麻纖維絲應(yīng)用于鋼絲繩繩芯中，既可以提高繩芯的高拉伸性又可以兼顧較好的儲(chǔ)油潤滑性。
需要說明的是，上述氧化石墨烯組裝步驟中(1)和(2)步驟可以循環(huán)2?3次，也就是說，將第二預(yù)處理劍麻纖維經(jīng)過(1)?(2)?(3)步驟制得氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維。也可以將第二預(yù)處理劍麻纖維經(jīng)過(1)?(2)?(1)?(2)?(3)步驟制得氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維；也可以將第二預(yù)處理劍麻纖維經(jīng)過(1)?(2)?(1)?(2)?(1)?(2)?(3)步驟制得氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維。通過重復(fù)(1)和(2)步驟可以在劍麻纖維上形成多層薄膜，增大膜的厚度，提高改性劍麻纖維的受力程度。
本發(fā)明還提供了高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯的制備方法，用于制備上述高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯，包括以下步驟：
步驟1、將所述細(xì)鋼絲和所述第二鋼絲進(jìn)行磷化涂層處理，將若干根細(xì)鋼絲束集成所述中心絲；
步驟2、分別將所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維捻制成不同直徑的第一改性劍麻絲和第二改性劍麻絲，同時(shí)將所述第一改性劍麻絲和所述第二改性劍麻絲浸油處理；
步驟3、將所述第一改性劍麻絲螺旋包捻住所述中心絲得到次外層絲，包捻過程中邊捻合邊淋油脂；
步驟4、取一個(gè)第二鋼絲和若干超高分子量聚乙烯絲，通過捻股機(jī)將所述超高分子量聚乙烯絲螺旋包捻住所述第二鋼絲得到所述組合絲；
步驟5、取若干所述組合絲和若干第二改性劍麻絲并按間隔排布，通過捻股機(jī)將其螺旋包捻在所述次外層絲外部得到所述外層絲；
步驟6、取聚乙烯長絲作為經(jīng)線，聚乙烯純紡短纖紗作為緯線，將聚乙烯長絲和聚乙烯純紡短纖紗纏繞編織并熱壓復(fù)合在所述外層絲外部，得到所述聚乙烯編織保護(hù)層。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維，制備步驟如下：
1.堿處理：取一定量的劍麻纖維放入3％的氫氧化鈉溶液中浸泡3h，再將所述劍麻纖維取出并用純水洗滌至中性，75℃烘干得到預(yù)處理劍麻纖維；
2.聚乙烯亞胺處理：將上述預(yù)處理劍麻纖維放置在4wt％的聚乙烯亞胺水溶液中浸泡2h，然后取出所述預(yù)處理劍麻纖維并用純水洗滌4遍，80℃烘干至恒重得到第二預(yù)處理劍麻纖維；
3.氧化石墨烯組裝：(1)將所述第二預(yù)處理劍麻纖維浸泡在3wt％的聚乙烯亞胺水溶液中1 .5h，然后將所述第二預(yù)處理劍麻纖維取出并用純水洗滌5遍；(2)將氧化石墨烯溶于去離子水中配置成5％的氧化石墨烯溶液，將(1)中的第二預(yù)處理劍麻纖維浸泡在所述氧化石墨烯溶液中2h，過濾掉氧化石墨烯溶液后用純水沖洗第二預(yù)處理劍麻纖維5遍；(3)將 (2)步驟中的第二預(yù)處理劍麻纖維80℃烘干至恒重得到所述氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維。
對(duì)比例1
本對(duì)比例提供一種劍麻纖維，該劍麻纖維與實(shí)施例2相比僅采用3％的氫氧化鈉溶液中浸泡3h，再將所述劍麻纖維取出并用純水洗滌至中性，75℃烘干得到。
對(duì)比例2
本對(duì)比例提供一種劍麻纖維，所述劍麻纖維與實(shí)施例2相比采用堿處理和聚乙烯亞胺處理后得到。
將實(shí)施例2、對(duì)比例1、對(duì)比例2和未經(jīng)任何處理的劍麻纖維進(jìn)行拉伸性能測(cè)試，按照GB?T14337?2088對(duì)單根纖維進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測(cè)試，從每組纖維中挑選三十根粗細(xì)適中，表面光滑，尺寸均一的纖維來進(jìn)行拉伸測(cè)試，并對(duì)最終結(jié)果計(jì)算平均值，選定的測(cè)試速率為 2mm/min，跨距為20mm。測(cè)試結(jié)果如圖2所示?？梢钥闯?，氧化石墨?聚乙烯亞胺處理的劍麻纖維拉伸模量最高，其次是聚乙烯亞胺處理的劍麻纖維，接著是堿處理的劍麻纖維，未處理的劍麻纖維拉伸模量最低。堿處理可以提高劍麻纖維的拉伸模量，原因是堿處理可以去除纖維表面的一部分木質(zhì)素、半纖維素和果膠等物質(zhì)，使得纖維表面部分纖維素微纖維活動(dòng)空間增加，在氫鍵力作用下排布結(jié)晶，從而提高了劍麻纖維的拉伸模量。而聚乙烯亞胺處理后聚乙烯亞胺分子中含有?NH能夠與纖維表面的輕基構(gòu)成氫鍵，進(jìn)一步提高拉伸模量。氧化石墨?聚乙烯亞胺處理則利用氧化石墨烯中大量羥基進(jìn)一步構(gòu)建更多的氫鍵，提高劍麻纖維表面薄膜強(qiáng)度，極大提高劍麻纖維的強(qiáng)度。
本發(fā)明通過設(shè)置包含有中心絲、次外層絲和外層絲復(fù)合結(jié)構(gòu)的繩芯，中心絲采用鋼絲結(jié)構(gòu)，既提高繩芯的支撐力又可以提高繩芯的抗拉能力，其次外層絲采用改性劍麻絲，該改性劍麻絲由氧化石墨烯?聚乙烯亞胺改性劍麻纖維組成，通過對(duì)劍麻纖維進(jìn)行堿處理、聚乙烯亞胺處理和氧化石墨烯組裝，在劍麻纖維表面形成薄膜，極大提高了劍麻纖維的拉伸模量，提高改性劍麻絲的強(qiáng)度，進(jìn)而提高繩芯的整體的強(qiáng)度，同時(shí)劍麻纖維含油效果突出，可以保證鋼絲繩繩芯的儲(chǔ)油性能，有利于提高對(duì)鋼絲繩股繩的潤滑性。本發(fā)明還提出了制備該高強(qiáng)度鋼絲繩繩芯的方法，該方法簡單易操作，適用性強(qiáng)。
上結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合變更，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。此外，根據(jù)本發(fā)明各個(gè)技術(shù)特征進(jìn)行的其他變型和組合同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
摘自國家發(fā)明專利，發(fā)明人：楊岳民，伍樂樂，林柱英，申請(qǐng)?zhí)枺?/font>202310295754.3申請(qǐng)日：2023-03-24
