СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШНУРА И ШНУР
METHOD OF MAKING CORD AND CORD

Изобретение относится к способам изготовления шнуров из арамидных и углеродных нитей и изготовленному таким способом продукту. Изобретение может быть использовано в промышленности при изготовлении канатов, строп, армирующих элементов в конструкционных и строительных материалах и изделиях.
Известен способ получения жгута (шнура), включающий подготовку и формирование жгута из арамидных и углеродных волокон (RU 2071513 С1, 10.01.1997).
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ изготовления жгута, включающий подготовку арамидных нитей и последующую оплетку ими сердечника. Полученный известным способом шнур включает оплетку и сердечник из арамидных нитей (JP 2007303050).
Общими недостатками известных способов и получаемых шнуров являются сложная технология производства и недостаточная прочность получаемого шнура.
Задачей заявленной группы изобретений является устранение указанных недостатков.
Технический результат - упрощение способа изготовления при одновременном повышении качества, прочности, модуля упругости, трещиностойкости, морозостойкости, устойчивости к переменным температурам получаемого шнура.
Это достигается тем, что в известном способе изготовления шнура, включающем подготовку арамидных нитей и последующую оплетку сердечника, согласно изобретению подготовку нитей к плетению осуществляют путем трощения и перемотки на входные паковки, устанавливаемые на шнуроплетельную машину, причем для оплетки используют одиночные или трощеные в 2÷10 сложений арамидные нити линейной плотности от 9,0 до 600 текс, а в качестве сердечника используют одиночные арамидные нити линейной плотности от 9,0 до 3600 текс и одиночные или трощеные в два и более сложений углеродные нити линейной плотности от 100 до 3700 текс, при этом число плетений устанавливают от 1,0 до 12,0 плет/см, а количество нитей для оплетки берут от 3 до 64 с получением шнура диаметром не менее 1,0 мм.
Технический результат достигается тем, что в известном шнуре, включающем оплетку и сердечник, согласно изобретению шнур выполняют диаметром не менее 1,0 мм, при этом оплетка выполнена из одиночных или трощеных в 2÷10 сложений арамиднх нитей линейной плотности от 9,0 до 600 текс, а сердечник выполнен из одиночных арамидных нитей линейной плотности от 9,0 до 3600 текс и одиночных или трощеных в два и более сложений углеродных нитей линейной плотности от 100 до 3700 текс, причем число плетений оплетки составляет от 1,0 до 12,0 плет/см, а количество нитей для оплетки берут от 3 до 64 с получением шнура диаметром более 1,0 мм.
На Фиг.1 изображен шнур, общий вид.
Способ включает подготовку арамидных нитей и последующую оплетку сердечника. Подготовку нитей к плетению осуществляют путем трощения и перемотки на входные паковки, устанавливаемые на шнуроплетельную машину. Для оплетки используют одиночные или трощеные в 2÷10 сложений арамидные нити линейной плотности от 9,0 до 600 текс. Использование одиночных или трощеных в 2÷10 сложений арамидных нитей линейной плотности от 9,0 до 600 текс обусловлено тем, что при линейной плотности менее 9,0 текс и при сложении нитей менее 2 не технологично из-за невозможности подбора оборудования, а при линейной плотности белее 600 текс и при сложении более 10 не технологично из-за невозможности подбора оборудования. В качестве сердечника используют одиночные арамидные нити линейной плотности от 9,0 до 3600 текс и одиночные или трощеные в два и более сложений углеродные нити линейной плотности от 100 до 3700 текс. Выбор линейной плотности одиночных арамидных нитей для сердечника от 9,0 до 3600 текс обусловлен тем, что при использовании одиночных арамидных нитей линейной плотности ниже 9,0 текс прочность снижается, а при выполнении выше 3600 текс - прочность стабилизируется. Использование одиночных углеродных нитей для сердечника от 100 до 3700 текс обусловлено тем, что при использовании нитей линейной плотности ниже 100 текс также снижается прочность, а при использовании нитей с линейной плотностью выше 3700 текс - прочность стабилизируется. Количество сложений 2-10 обусловлено возможностями оборудования. Использование трощеных углеродных нитей указанных параметров линейной плотности обусловлено тем, что оптимальное плетение предусматривает угол расположения витков плетения от 30° до 80° в зависимости от линейной плотности нитей. Чем выше линейная плотность нитей, тем ниже число плетений и соответственно уменьшается угол плетения. Чем ниже линейная плотность нитей, тем число плетений выше и увеличивается угол плетения. Число плетений устанавливают от 1,0 до 12,0 плет/см. Указанное число плетений обусловлено. Количество нитей для оплетки берут от 3 до 64 с получением шнура диаметром не менее 1,0 мм. Количество нитей для оплетки выбирают с учетом требуемого диаметра шнура. Количество нитей для оплетки от 3 до 64 обосновано технологическими возможностями плетения, предусматривающими использование не менее 3 нитей и не более 64 нитей.
Шнур выполнен диаметром не менее 1,0 мм и состоит из сердечника 1 и оплетки 2 (фиг.1). Оплетка 2 шнура выполнена из одиночных или трощеных в 2÷10 сложений арамидных нитей линейной плотности от 9,0 до 600 текс. Сердечник 1 выполнен из одиночных арамидных нитей линейной плотности от 9,0 до 3600 текс и одиночных или трощеных в два и более сложений углеродных нитей линейной плотности от 100 до 3700 текс. Число плетений оплетки составляет от 1,0 до 12,0 плет/см. Количество нитей для оплетки берут от 3 до 64.
Примеры конкретного выполнения шнура.
Пример 1
Берут одиночные арамидные нити линейной плотности 100 текс. Подготовку нитей к плетению осуществляют путем трощения одиночных нитей в 6 сложений и перемотки на выходные паковки, устанавливаемые на шнуроплетельную машину. Сердечник берут из одиночных арамидных нитей линейной плотности 100 текс в 12 сложений. Число плетений выполняют равным 2 плет/см. Количество арамидных нитей для оплетки берут равным 10. Получают шнур диаметром 4,5 мм.
Пример 2
Берут трощеные в 6 сложений арамидные нити линейной плотности 100 текс и перематывают их на входные паковки, устанавливаемые на шнуроплетельную машину. Сердечник выполняют из одиночной углеродной нити линейной плотности 1700 текс. Количество арамидных нитей для оплетки берут в количестве 10. Число плетений выполняют равным 2 плет/см. Получают шнур диаметром 4,5 мм.
Изготовленный по предлагаемой технологии шнур обладает коррозионной стойкостью, высокой прочностью, высоким модулем упругости, морозостойкостью и термостойкостью, низким коэффициентом линейного расширения и, как следствие, размеростабильностью при перепаде температур от -180°С до +250°С (результаты испытаний приведены в таблице).
Таблица
№ пп
Показатели
Характеристика исходного сырья
Характеристика шнуров ⌀ 4,0÷4,5 мм
арамидные комплексные нити
углеродные комплексные нити
Пример 1
Пример 2
Оплетка из трощеной арамидной нити
Сердечник из трощеной арамидной нити
Оплетка из трощеной арамидной нити
Сердечник из одиночной углеродной нити
1
2
3
4
5
6
7
8
1
Номинальная линейная плотность, текс
100
1700
100×6
100×12
100×6
1700
2
Фактическая л.п., текс
101
1700
610
1220
610
1700
3
Отклонение фактической л.п. от номинальной л.п., %
±5,0
±5,0
±5,0
±5,0
±5,0
±5,0
4
Число нитей
-
-
10
1
10
1
6
Количество плетений на 1 см
-
-
2
2
7
Диаметр шнура, мм
-
-
4,5
4,5
8
Разрывная нагрузка, кгс/мм<sup>2</sup>
107÷157
200÷650
>2500
>2500
9
Удлинение при разрыве, %
не более 3,5
1,5
10,0
10,0
10
Модуль упругости, кгс/мм<sup>2</sup>
13500÷16000
11000÷30000
13500÷16000
13500÷16000