摘 要：本發(fā)明提供一種鋼絲繩復(fù)合繩芯，所述外層絲螺旋包捻所述中心絲，所述中心絲包括若干鋼絲和若干劍麻絲，其中一根所述劍麻絲設(shè)置在相互捻合的鋼絲內(nèi)中心，其余劍麻絲依次設(shè)置在兩兩所述鋼絲的間隙中；所述外層絲包括若干改性超高分子量聚乙烯紗，所述外層絲外還設(shè)有一保護套。中心絲和外層絲配合使鋼絲繩繩芯具有高強度的同時又具有柔韌性，配合鋼絲還具有較高的支撐性。
技術(shù)要點
1.一種鋼絲繩復(fù)合繩芯，包括一中心絲和一外層絲，其特征在于，所述外層絲螺旋包捻所述中心絲，所述中心絲包括若干鋼絲和若干劍麻絲，其中一根所述劍麻絲設(shè)置在相互捻合的鋼絲內(nèi)中心，其余劍麻絲依次設(shè)置在兩兩所述鋼絲的間隙中；所述外層絲包括若干改性超高分子量聚乙烯紗，所述外層絲外還設(shè)有一保護套；所述改性超高分子量聚乙烯紗采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和氧化石墨烯進行改性制成，其改性步驟如下：
步驟一、按一定比例取礦物油、超高分子量聚乙烯纖維和抗氧劑混合均勻得到濃度為1％-3％的超高分子量聚乙烯纖維溶液，將所述超高分子量聚乙烯纖維溶液加入到雙螺桿擠出機中經(jīng)過高溫溶脹和溶解后擠出，進人冷卻水浴驟冷成超高分子量聚乙烯凍膠絲；
步驟二、將γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶解在二氯甲烷中制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的復(fù)合萃取液，將氧化石墨烯分散于甲醇中，超聲分散60min得到質(zhì)量濃度為5g/L的氧化石墨烯分散液；
步驟三、先用二氯甲烷溶液對所述超高分子量聚乙烯凍膠絲進行第一次超聲萃取，再用所述復(fù)合萃取液對超高分子量聚乙烯凍膠絲進行第二次超聲萃取萃取，萃取時間均為8min，將萃取后的超高分子量聚乙烯凍膠絲張緊纏繞在紙筒管上進行常溫下通風(fēng)干燥，然后將超高分子量聚乙烯凍膠絲進行熱拉伸得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯纖絲；
步驟四、將所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯絲按噴浴比1：50將所述氧化石墨烯分散液噴涂于所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯絲，然后置于60℃烘箱干燥得到改性超高分子量聚乙烯絲，將所述改性超高分子量聚乙烯絲進行并條、粗紗、細紗和合股處理得到所述改性超高分子量聚乙烯紗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩復(fù)合繩芯，其特征在于，所述保護套為聚丙烯-黃麻纖維保護套。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼絲繩復(fù)合繩芯，其特征在于，所述聚丙烯-黃麻纖維保護套的制造步驟為：首先將黃麻纖維除雜、清洗備用，將聚丙烯顆粒和黃麻纖維60℃干燥25h；然后將聚丙烯顆粒和黃麻纖維以100：2的比例放入混煉機進行混煉，混煉溫度為185℃，轉(zhuǎn)速為10rm/m，混煉12h，然后將混合均勻的聚丙烯-黃麻纖維共融物通過擠出機擠出成型得到聚丙烯-黃麻纖維片材；最后將所述聚丙烯-黃麻纖維片材熱壓在所述外層絲外表面得到所述聚丙烯-黃麻纖維保護套。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩復(fù)合繩芯，其特征在于，所述步驟一中的礦物油為白油，所述抗氧劑為抗氧劑1076。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩復(fù)合繩芯，其特征在于，所述步驟三第一次超聲萃取二氯甲烷與超高分子量聚乙烯凍膠絲的比為20：1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩復(fù)合繩芯，其特征在于：所述步驟三第二次超聲萃取復(fù)合萃取液與超高分子量聚乙烯凍膠絲的比為25：1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩復(fù)合繩芯，其特征在于：所述步驟三中熱拉伸為將超高分子量聚乙烯凍膠絲依次在80、100和110℃下分別拉伸15、2和1.3倍得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯纖絲。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩復(fù)合繩芯，其特征在于：所述中心絲和所述保護套之間填充有潤滑脂。
9.一種鋼絲繩復(fù)合繩芯的制備方法，用于制備上述權(quán)利要求1～8任意一項所述的鋼絲繩復(fù)合繩芯，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1、將碳素鋼經(jīng)過拉絲機，拉成預(yù)定直徑的碳素鋼絲，將所述碳素鋼絲進行磷化處理得到所述鋼絲，所述鋼絲表面磷化膜的膜重為13-16g/m2；
步驟2、在捻股機上通過分線盤排列好浸油處理后的劍麻絲和所述鋼絲，以一根劍麻絲為中心，將若干鋼絲螺旋包捻住所述劍麻絲，其余劍麻絲分別捻制在相鄰鋼絲間隙間，得到中心絲；
步驟3、取若干改性超高分子量聚乙烯紗，通過捻股機將所述改性超高分子量聚乙烯紗螺旋包捻住所述中心絲，合攏口處淋油處理，得到所述外層絲；
步驟4、取若干聚丙烯-黃麻纖維片材切割成合適尺寸，采用熱壓方式使聚丙烯-黃麻纖維片材包裹住所述外層絲，冷卻固化后得到所述保護套，將所述保護套打磨光滑得到所述鋼絲繩復(fù)合繩芯。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋼絲繩繩芯技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼絲繩復(fù)合繩芯及其制備方法。
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。由于鋼絲繩的獨特性能，迄今為止鋼絲繩在冶金、礦上、石油天然氣鉆采、機械、化工、航空航天等領(lǐng)域都是必不可少的材料或部件。鋼絲繩繩芯作為鋼絲繩的主要結(jié)構(gòu)之一，具有不可替代的作用，可以支持繩股保持一定的斷面形狀，減少鋼絲間的接觸應(yīng)力和擠壓變形，還可以增加鋼絲繩柔性和貯存潤滑油，防止繩內(nèi)鋼絲銹蝕和減小鋼絲間的摩擦。隨著鋼絲繩的使用條件越來越多樣化，針對鋼絲繩繩芯的要求也越多，如鋼絲繩在提升過程中需要具有高抗拉能力，以免發(fā)生鋼絲繩斷裂情況；鋼絲繩在纏繞器械時又需要具有柔軟度，防止鋼絲繩脫軌等等情況。為了使鋼絲繩可以適用多場景工作條件，采用纖維與鋼絲復(fù)合結(jié)構(gòu)，采用高分子材料纖維作為繩芯內(nèi)部原料之一，既保證繩芯的內(nèi)部支撐性，又可以在提高強度的同時兼顧柔韌性。提高有利于鋼絲繩繩芯的綜合性能提高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種鋼絲繩復(fù)合繩芯及其制備方法，有效提高繩芯的整體性能，不僅支撐能力好，還提高了繩芯抗拉伸性能和柔韌性能，其制備方法簡單易實現(xiàn)。
本發(fā)明提供了一種鋼絲繩復(fù)合繩芯，包括一中心絲和一外層絲，所述外層絲螺旋包捻所述中心絲，所述中心絲包括若干鋼絲和若干劍麻絲，其中一根所述劍麻絲設(shè)置在相互捻合的鋼絲內(nèi)中心，其余劍麻絲依次設(shè)置在兩兩所述鋼絲的間隙中。所述外層絲包括若干改性超高分子量聚乙烯紗，所述外層絲外還設(shè)有一保護套。所述改性超高分子量聚乙烯紗采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和氧化石墨烯進行改性制成，其改性步驟如下：
步驟一、按一定比例取礦物油、超高分子量聚乙烯纖維和抗氧劑混合均勻得到濃度為1％-3％的超高分子量聚乙烯纖維溶液，將所述超高分子量聚乙烯纖維溶液加入到雙螺桿擠出機中經(jīng)過高溫溶脹和溶解后擠出，進人冷卻水浴驟冷成超高分子量聚乙烯凍膠絲；
步驟二、將γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶解在二氯甲烷中制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的復(fù)合萃取液，將氧化石墨烯分散于甲醇中，超聲分散60min得到質(zhì)量濃度為5g/L的氧化石墨烯分散液；
步驟三、先用二氯甲烷溶液對所述超高分子量聚乙烯凍膠絲進行第一次超聲萃取，再用所述復(fù)合萃取液對超高分子量聚乙烯凍膠絲進行第二次超聲萃取萃取，萃取時間均為8min，將萃取后的超高分子量聚乙烯凍膠絲張緊纏繞在紙筒管上進行常溫下通風(fēng)干燥，然后將超高分子量聚乙烯凍膠絲進行熱拉伸得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯纖絲；
步驟四、將所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯絲按噴浴比1：50將所述氧化石墨烯分散液噴涂于所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯絲，然后置于60℃烘箱干燥得到改性超高分子量聚乙烯絲，將所述改性超高分子量聚乙烯絲進行并條、粗紗、細紗和合股處理得到所述改性超高分子量聚乙烯紗。
優(yōu)選的，所述保護套為聚丙烯-黃麻纖維保護套。
進一步優(yōu)選的，所述聚丙烯-黃麻纖維保護套的制造步驟為：首先將黃麻纖維除雜、清洗備用，將聚丙烯顆粒和黃麻纖維60℃干燥25h；然后將聚丙烯顆粒和黃麻纖維以100：2的比例放入混煉機進行混煉，混煉溫度為185℃，轉(zhuǎn)速為10rm/m，混煉12h，然后將混合均勻的聚丙烯-黃麻纖維共融物通過擠出機擠出成型得到聚丙烯-黃麻纖維片材；最后將所述聚丙烯-黃麻纖維片材熱壓在所述外層絲外表面得到所述聚丙烯-黃麻纖維保護套。
優(yōu)選的，所述步驟一中的礦物油為白油，所述抗氧劑為抗氧劑1076。
優(yōu)選的，所述步驟三第一次超聲萃取二氯甲烷與超高分子量聚乙烯凍膠絲的比為20：1。
優(yōu)選的，所述步驟三第二次超聲萃取復(fù)合萃取液與超高分子量聚乙烯凍膠絲的比為25：1。
優(yōu)選的，所述步驟三中熱拉伸為將超高分子量聚乙烯凍膠絲依次在80、100和110℃下分別拉伸15、2和1.3倍得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯纖絲。
優(yōu)選的，所述中心絲和所述保護套之間填充有潤滑脂。
本發(fā)明還提供了一種鋼絲繩復(fù)合繩芯的制備方法，用于制備上述的鋼絲繩復(fù)合繩芯。包括以下步驟：
步驟1、將碳素鋼經(jīng)過拉絲機，拉成預(yù)定直徑的碳素鋼絲，將所述碳素鋼絲進行磷化處理得到所述鋼絲，所述鋼絲表面磷化膜的膜重為13-16g/m2；
步驟2、在捻股機上通過分線盤排列好浸油處理后的劍麻絲和所述鋼絲，以一根劍麻絲為中心，將若干鋼絲螺旋包捻住所述劍麻絲，其余劍麻絲分別捻制在相鄰鋼絲間隙間，得到中心絲；
步驟3、取若干改性超高分子量聚乙烯紗，通過捻股機將所述改性超高分子量聚乙烯紗螺旋包捻住所述中心絲，合攏口處淋油處理，得到所述外層絲；
步驟4、取若干聚丙烯-黃麻纖維片材切割成合適尺寸，采用熱壓方式使聚丙烯-黃麻纖維片材包裹住所述外層絲，冷卻固化后得到所述保護套，將所述保護套打磨光滑得到所述鋼絲繩復(fù)合繩芯。
本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明通過設(shè)置中心絲和外層絲雙層結(jié)構(gòu)，中心絲以鋼絲為主，可以給鋼絲繩繩芯提供有效的支撐性，鋼絲之間設(shè)置劍麻絲可以對鋼絲起到潤滑作用，降低鋼絲損耗，而外層絲則采用改性超高分子量聚乙烯紗，采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和氧化石墨烯對超高分子量聚乙烯纖維改性，可使氧化石墨烯在纖維外表面形成保護膜，提高纖維耐磨性，降低使用摩擦對改性超高分子量聚乙烯紗的摩擦損耗，降低斷絲對鋼絲繩的影響，中心絲和外層絲配合使鋼絲繩繩芯具有高強度的同時又具有柔韌性，配合鋼絲還具有較高的支撐性。利用凍膠纖維萃取改性方式在超高分子量聚乙烯纖維表層引入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，進而使纖維表面帶有活性—NH2基團，再通過噴涂氧化石墨烯分散液使氧化石墨烯接枝于纖維表面，從而在超高分子量聚乙烯纖維表面構(gòu)筑一層較為牢固的氧化石墨烯，γ-氨丙基三乙氧基硅烷處理的超高分子量聚乙烯纖維與氧化石墨烯涂層結(jié)合得更為緊密，摩擦過程中氧化石墨烯涂層不易脫落，從而對超高分子量聚乙烯纖維進行有效保護。
本發(fā)明還提供了所述高強度鋼絲繩繩芯的制備方法，該繩芯的制備過程簡單易實施，適用性強，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)明的一種高強度鋼絲繩繩芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1
圖中：1-中心絲，2-外層絲，3-保護套，4-潤滑脂，101-鋼絲，102-劍麻絲。
具體實施方式
下面所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
如圖1所示，本實施例提供一種鋼絲繩復(fù)合繩芯，包括一中心絲1和一外層絲2，所述外層絲2螺旋包捻所述中心絲1，所述中心絲1包括若干鋼絲101和若干劍麻絲102，其中一根所述劍麻絲102設(shè)置在相互捻合的鋼絲101內(nèi)中心，其余劍麻絲102依次設(shè)置在兩兩所述鋼絲101的間隙中，也就是說，以一根劍麻絲102為中心，將鋼絲101螺旋包捻住該劍麻絲102，然后在相鄰鋼絲101之間的間隙中設(shè)置其余劍麻絲102。所述外層絲2包括若干改性超高分子量聚乙烯紗，所述外層絲2外還設(shè)有一保護套3，所述中心絲1和所述保護套3之間填充有潤滑脂4。所述改性超高分子量聚乙烯紗采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和氧化石墨烯進行改性制成，其改性步驟如下：
步驟一、按一定比例取白油、超高分子量聚乙烯纖維和抗氧劑1076混合均勻得到濃度為1％的超高分子量聚乙烯纖維溶液，將所述超高分子量聚乙烯纖維溶液加入到雙螺桿擠出機中經(jīng)過高溫溶脹和溶解后擠出，進人冷卻水浴驟冷成超高分子量聚乙烯凍膠絲；
步驟二、將γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶解在二氯甲烷中制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的復(fù)合萃取液，將氧化石墨烯分散于甲醇中，超聲分散60min得到質(zhì)量濃度為5g/L的氧化石墨烯分散液；
步驟三、先用二氯甲烷溶液對所述超高分子量聚乙烯凍膠絲進行第一次超聲萃取，第一次超聲萃取二氯甲烷與超高分子量聚乙烯凍膠絲的比為20：1。再用所述復(fù)合萃取液對超高分子量聚乙烯凍膠絲進行第二次超聲萃取萃取，第二次超聲萃取復(fù)合萃取液與超高分子量聚乙烯凍膠絲的比為25：1，萃取時間均為8min，將萃取后的超高分子量聚乙烯凍膠絲張緊纏繞在紙筒管上進行常溫下通風(fēng)干燥，然后將超高分子量聚乙烯凍膠絲依次在80、100和110℃下分別拉伸15、2和1.3倍得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯纖絲；
步驟四、將所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯絲按噴浴比1：50將所述氧化石墨烯分散液噴涂于所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯絲，然后置于60℃烘箱干燥得到改性超高分子量聚乙烯絲，將所述改性超高分子量聚乙烯絲進行并條、粗紗、細紗和合股處理得到所述改性超高分子量聚乙烯紗。
所述保護套為聚丙烯-黃麻纖維保護套。通過設(shè)置保護套，可以穩(wěn)固繩芯內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，提高繩芯的支撐效果。
所述聚丙烯-黃麻纖維保護套的制造步驟為：首先將黃麻纖維除雜、清洗備用，將聚丙烯顆粒和黃麻纖維60℃干燥25h；然后將聚丙烯顆粒和黃麻纖維以100：2的比例放入混煉機進行混煉，混煉溫度為185℃，轉(zhuǎn)速為10rm/m，混煉12h，然后將混合均勻的聚丙烯-黃麻纖維共融物通過擠出機擠出成型得到聚丙烯-黃麻纖維片材；最后將所述聚丙烯-黃麻纖維片材熱壓在所述外層絲外表面得到所述聚丙烯-黃麻纖維保護套。優(yōu)選的如實施例所示黃麻纖維可以采用硅烷偶聯(lián)劑進行預(yù)處理，以提高黃麻纖維和聚丙烯基體的相容性。以黃麻纖維為增強體，聚丙烯樹脂作基體，可以有效提高聚丙烯樹脂基體的物理性能，提高其抗拉性。
實施例2
實施例2提供一種鋼絲繩復(fù)合繩芯，實施例2與實施例1相比，繩芯結(jié)構(gòu)相同，其不同之處：所述改性超高分子量聚乙烯紗采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和氧化石墨烯進行改性制成，其改性步驟如下：
步驟一、按一定比例取白油、超高分子量聚乙烯纖維和抗氧劑1076混合均勻得到濃度為2％的超高分子量聚乙烯纖維溶液，將所述超高分子量聚乙烯纖維溶液加入到雙螺桿擠出機中經(jīng)過高溫溶脹和溶解后擠出，進人冷卻水浴驟冷成超高分子量聚乙烯凍膠絲；
步驟二、將γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶解在二氯甲烷中制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的復(fù)合萃取液，將氧化石墨烯分散于甲醇中，超聲分散60min得到質(zhì)量濃度為5g/L的氧化石墨烯分散液；
步驟三、先用二氯甲烷溶液對所述超高分子量聚乙烯凍膠絲進行第一次超聲萃取，第一次超聲萃取二氯甲烷與超高分子量聚乙烯凍膠絲的比為20：1。再用所述復(fù)合萃取液對超高分子量聚乙烯凍膠絲進行第二次超聲萃取萃取，第二次超聲萃取復(fù)合萃取液與超高分子量聚乙烯凍膠絲的比為25：1，萃取時間均為8min，將萃取后的超高分子量聚乙烯凍膠絲張緊纏繞在紙筒管上進行常溫下通風(fēng)干燥，然后將超高分子量聚乙烯凍膠絲依次在80、100和110℃下分別拉伸15、2和1.3倍得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯纖絲；
步驟四、將所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯絲按噴浴比1：50將所述氧化石墨烯分散液噴涂于所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯絲，然后置于60℃烘箱干燥得到改性超高分子量聚乙烯絲，將所述改性超高分子量聚乙烯絲進行并條、粗紗、細紗和合股處理得到所述改性超高分子量聚乙烯紗。
實施例3
實施例3提供一種鋼絲繩復(fù)合繩芯，實施例3與實施例1相比，繩芯結(jié)構(gòu)相同，其不同之處在于：所述改性超高分子量聚乙烯紗采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和氧化石墨烯進行改性制成，其改性步驟如下：
步驟一、按一定比例取白油、超高分子量聚乙烯纖維和抗氧劑1076混合均勻得到濃度為3％的超高分子量聚乙烯纖維溶液，將所述超高分子量聚乙烯纖維溶液加入到雙螺桿擠出機中經(jīng)過高溫溶脹和溶解后擠出，進人冷卻水浴驟冷成超高分子量聚乙烯凍膠絲；
步驟二、將γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶解在二氯甲烷中制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的復(fù)合萃取液，將氧化石墨烯分散于甲醇中，超聲分散60min得到質(zhì)量濃度為5g/L的氧化石墨烯分散液；
步驟三、先用二氯甲烷溶液對所述超高分子量聚乙烯凍膠絲進行第一次超聲萃取，第一次超聲萃取二氯甲烷與超高分子量聚乙烯凍膠絲的比為20：1。再用所述復(fù)合萃取液對超高分子量聚乙烯凍膠絲進行第二次超聲萃取萃取，第二次超聲萃取復(fù)合萃取液與超高分子量聚乙烯凍膠絲的比為25：1，萃取時間均為8min，將萃取后的超高分子量聚乙烯凍膠絲張緊纏繞在紙筒管上進行常溫下通風(fēng)干燥，然后將超高分子量聚乙烯凍膠絲依次在80、100和110℃下分別拉伸15、2和1.3倍得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯纖絲；
步驟四、將所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯絲按噴浴比1：50將所述氧化石墨烯分散液噴涂于所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性超高分子量聚乙烯絲，然后置于60℃烘箱干燥得到改性超高分子量聚乙烯絲，將所述改性超高分子量聚乙烯絲進行并條、粗紗、細紗和合股處理得到所述改性超高分子量聚乙烯紗。
實施例4
本實施例提供了一種鋼絲繩復(fù)合繩芯的制備方法，用于制備實施例1或?qū)嵤├?或實施例3中的鋼絲繩復(fù)合繩芯，制備步驟如下：
步驟1、將碳素鋼經(jīng)過拉絲機，拉成預(yù)定直徑的碳素鋼絲，將所述碳素鋼絲進行磷化處理得到所述鋼絲，所述鋼絲表面磷化膜的膜重為13-16g/m2；
步驟2、在捻股機上通過分線盤排列好浸油處理后的劍麻絲和所述鋼絲，以一根劍麻絲為中心，將若干鋼絲螺旋包捻住所述劍麻絲，其余劍麻絲分別捻制在相鄰鋼絲間隙間，得到中心絲；
步驟3、取若干改性超高分子量聚乙烯紗，通過捻股機將所述改性超高分子量聚乙烯紗螺旋包捻住所述中心絲，合攏口處淋油處理，得到所述外層絲；
步驟4、取若干聚丙烯-黃麻纖維片材切割成合適尺寸，采用熱壓方式使聚丙烯-黃麻纖維片材包裹住所述外層絲，冷卻固化后得到所述保護套，將所述保護套打磨光滑得到所述鋼絲繩復(fù)合繩芯。
實施例5
取上述實施例1、2和3的改性超高分子量聚乙烯絲以及未改性的同直徑的超高分子量聚乙烯絲(對比例1)分別進行力學(xué)和耐磨性能測試，測試結(jié)果如下表1。
表1
從表1數(shù)據(jù)可以看出，采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和氧化石墨烯對超高分子量聚乙烯纖維進行改性可以大大提高超高分子量聚乙烯纖維的耐磨性，這是因為經(jīng)γ-氨丙基三乙氧基硅烷萃取處理后的纖維在涂覆氧化石墨烯后，纖維表面變得較為粗糙，氧化石墨烯涂層量明顯增多，從而對超高分子量聚乙烯纖維起到減磨作用，改性后的超高分子量聚乙烯纖維基本保持原有的優(yōu)異力學(xué)性能。通過提高生產(chǎn)外層絲的抗磨效果，可以有效提高繩芯的使用壽命，降低斷絲發(fā)生概率。
本發(fā)明通過設(shè)置包含有中心絲和外層絲復(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，其外層絲采用改性超高分子量聚乙烯紗，在保證其優(yōu)秀的力學(xué)性能同時大大提高了改性超高分子量聚乙烯紗的抗磨性，降低繩芯在使用過程中內(nèi)部摩擦導(dǎo)致斷絲的概率，從而延長了繩芯的使用壽命。本發(fā)明還提出了制備該鋼絲繩復(fù)合繩芯的方法，該方法簡單易操作，適用性強。
上結(jié)合實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合變更，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，根據(jù)本發(fā)明各個技術(shù)特征進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?zhí)枺?/font>202310450755.0，申請日：2023.04.23
