一种化纤绳索热处理装置及方法
技术领域t
本发明属于热处理技术领域，尤其是涉及一种化纤绳索热处理装置及方法。t
背景技术t
随着攀岩、登山等高层次体育休闲活动的普及和开展，对绳索的安全性和舒适性提出了更高的要求，按照UIAA动力绳的要求，首次坠落冲击力不得大于12KN，而人体在坠落系数为1.77情况下的坠落的冲击力可达到20-40KN，因此这就要求绳索在承受冲击过程中有足够的伸长，以延长绳索对冲击力的缓冲作用，降低绳索作用在人体身上的冲击力，保护人体免受损伤。在常规的化纤绳索加工过程中，强度问题并不难解决，一方面通过调整工艺，另一方面通过改善原料，提高绳索直径等。但是这些方法对登山绳来说并不是很好的解决问题的方法，直径过大必定会导致绳索重量的增加，导致登山过程中负重太大，给登山活动带来不便。同时，改变材料也不是较好的方法，现在高性能纤维逐渐实现国产化，成本也在逐渐降低，这些都为其提供了可能，但是高性能纤维一般都是高强高模纤维，其断裂伸长率很低，在发生坠落时，伸长量很小，冲击力比常规化纤大20%，基本上不可能满足冲击力小于12KN的要求。因此，在保证较高强力的基础上，提高伸长率是解决此问题的关键，而高强度和低模量往往成为一对矛盾。t
在化纤生产中，不同批次纤维之间在伸长等方面存在差异，这主要是因为在喷丝过程中，由于喷丝的速度和熔液的状态不同，而导致在化纤内部的高分子链上的存在残余张力，张力之间不能够平衡。另一方面，在化纤绳索的生产加工中，特别是在设备状态不是很好，而工艺设计又不能够完全适应原料和设备的要求时，会对生产的绳索的每一股股线中施加不同的张力作用，由于诸因素的存在，股线间的张力很难做到完全的均匀和平衡。这部分张力的存在就使得绳索在承受力的作用时表现出的性能有所差异，使得绳子表现出较低的强力和较小的弹性。从外观上看，股线之间张力的不均匀导致小股之间发生捻曲，导致外观不光滑，手感差。同时，在无张力下放置时，相邻绳索之间会自动捻合，以平衡张力不匀，导致包装困难，给生产和使用带来诸多的不便。t
发明内容t
本发明的目的是：提供一种应用在连续化生产中，能够消除纤维、股线中的张力的化纤绳索热处理装置及方法。t
本发明的技术方案是：化纤绳索热处理装置包括管状加热器和套筒，管状加热器包括导热层、螺线管层、保温层和保护层，螺线管层包裹在导热层外侧，保温层包裹在螺线管层外侧，保护层包裹在保温层外侧，套筒为活动中空套筒，设置在导热层内、并可从导热层中抽出替换。t
化纤绳索热处理方法按以下步骤进行：t
（一）管状加热器安装在连续生产线上，管状加热器内部穿入与化纤绳索相匹配的中空套筒；t
（二）对管状加热器加热，使中空套筒的温度达到50~180℃；t
（三）将化纤绳索以0.1~2.0m/s的速度通过中空套筒的内腔。t
本发明的有益效果是：本发明可以根据张力不匀产生的位置，在股线阶段、绳编织阶段、编织成绳后的整理阶段对股线或者绳子进行热处理，根据活动中空套筒中空部分的内径大小，可以分为一系列规格，生产中根据所要热处理绳索粗细进行替换。在连续化生产中，对绳索施加安全、可控、高效的热处理，可以在小幅度提高强力的同时，极大程度上提高绳索的断裂伸长率，能够很好解决绳索强度和断裂伸长率之间的矛盾，消除化纤股线、绳子中纤维张力，从而获得较好的均匀稳定的力学性能和较好的外观和手感。具有工作性能稳定可靠、操作简单、可控性强、适用性广等特点，可用于各类化纤绳索及各类化纤股线的热处理工艺中，对提高股线、绳索的强度、韧性有较好的作用。t
附图说明t
图1为本发明热处理装置的结构示意图。t
具体实施方式t
从图1所示为本发明热处理装置的结构示意图可以看出，化纤绳索热处理装置包括导热层1、螺线管层2、保温层3、保护层4和活动中空套筒5，导热层1、螺线管层2、保温层3、保护层4组成一体，为管状加热器。螺线管层2包裹在导热层1外侧，可采用电磁加热。导热层1为无缝钢管，导热层1在起到导热的同时，也可起到保护螺线管层2的作用。保温层3包裹在螺线管层2外侧，保温层3为石棉层，起到保温和保护的作用，保护层4包裹在保温层3外侧，起到保护的作用。活动中空套筒5可以从导热层1中抽出替换，根据活动中空套筒5中空部分的内径大小，可以分为一系列规格。t
化纤绳索热处理方法，按以下步骤进行：t
（一）管状加热器安装在连续生产线上，管状加热器内部穿入与化纤绳索相匹配的中空套筒5，根据绳索所需要的要求，选择合适的位置进行热处理，可以在选在生产装置与收集装置之间，可也选在丝束释放过程中对丝束进行加热。t
（二）对管状加热器加热，采用电磁加热管状加热器的螺线管层2，使中空套筒5的温度达到50~180℃，根据材料的不同，选择所需要的温度。t
（三）将化纤绳索以0.1~2.0m/s的速度通过中空套筒5的内腔，即完成热处理过程，化纤绳索的通过速度可根据实际需要设定。t
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。t
实施例1：对滑水绳进行热处理。本实施案例中的滑水绳的材质为高强PP/高强合成纤维，对上述材质所制成的滑水绳，采用电磁加热的方式进行热处理，管状加热器安装在绳索生产装置和绳索收集装置之间，热处理的温度控制在60℃，绳索通过管状加热器内腔的速度控制在0.7m/s。通过上述热处理，有效的克服化纤喷丝、绳索生产加工等过程中给绳索附加的张力，导致纤维、股线之间存在张力差异，使得化纤的性能得不到最大程度发挥。同时这种方法还可以有效、快速的消除绳索内部存在的张力不匀现象，使绳索获得了较好的外观、手感，具有显著的经济效益。t
实施例2：对登山绳进行热处理。本实施案例中的登山绳的材质为尼龙，对上述材质运用线轴数为48股的生产工艺制成的登山绳，采用电磁加热的方式进行热处理，管状加热器安装在绳索生产装置和绳索收集装置之间，热处理的温度控制在130℃，绳索通过管状加热器内腔的速度控制在0.55m/s。通过上述热处理，有效的克服化纤喷丝、绳索生产加工等过程中给绳索附加的张力，导致纤维、股线之间存在张力差异，使得化纤的性能得不到最大程度发挥。同时这种方法还可以有效、快速的消除绳索内部存在的张力不匀现象，使绳索获得了较好的外观、手感。t
实施例3：对牵引绳进行热处理。本实施案例中的牵引绳的材质为高强PE单丝，对上述材质所制成的牵引绳，采用电磁加热的方式进行热处理，管状加热器安装在绳索生产装置和绳索收集装置之间，热处理的温度控制在70℃，绳索通过管状加热器内腔的速度控制在1.0m/s。通过上述热处理，有效的克服化纤喷丝、绳索生产加工等过程中给绳索附加的张力，导致纤维、股线之间存在张力差异，使得化纤的性能得不到最大程度发挥。同时这种方法还可以有效、快速的消除绳索内部存在的张力不匀现象，使绳索获得了较好的外观、手感。t
实施例4：对游艇用绳进行热处理。本实施案例中的游艇用绳的材质为涤纶，对上述材质运用双编绳的生产工艺所制成的游艇用绳，采用电磁加热的方式进行热处理，管状加热器安装在绳索生产装置和绳索收集装置之间，热处理的温度控制在140℃，绳索通过管状加热器内腔的速度控制在0.7m/s。通过上述热处理，有效的克服化纤喷丝、绳索生产加工等过程中给绳索附加的张力，导致纤维、股线之间存在张力差异，使得化纤的性能得不到最大程度发挥。同时这种方法还可以有效、快速的消除绳索内部存在的张力不匀现象，使绳索获得了较好的外观、手感。t
实施例5：对安全防护绳进行热处理。本实施案例中的安全防护绳的材质为涤纶，对上述材质运用双编绳的生产工艺所制成的安全防护绳，采用电磁加热的方式进行热处理，管状加热器安装在绳索生产装置和绳索收集装置之间，热处理的温度控制在140℃，绳索通过管状加热器内腔的速度控制在0.8m/s。通过上述热处理，有效的克服化纤喷丝、绳索生产加工等过程中给绳索附加的张力，导致纤维、股线之间存在张力差异，使得化纤的性能得不到最大程度发挥。同时这种方法还可以有效、快速的消除绳索内部存在的张力不匀现象，使绳索获得了较好的外观、手感。t
