一種發光繩及其制備方法與流程

本發明涉及消防救生器材技術領域，特別是涉及一種發光繩及其制備方法。

背景技術：

消防、交通、礦井、建筑等許多部門和場合在滅火、救援、搶險和登高作業時需要用到安全繩。按標準要求，安全繩應由繩芯和繩皮構成。傳統的安全繩不具有發光功能，黑暗和煙霧中使用不便。近來已有一種發光安全繩面世，它是在安全繩表面涂覆蓄光發光材料，其缺陷是涂覆工藝麻煩，耗材多，增加成本，而且涂層易磨損脫落，影響使用效果。為此，中國專利公開文獻（CN201202052Y）公開了一種蓄光發光安全繩，由繩芯和緊裹在繩芯外表的繩皮構成，所述繩皮為編織層，該編織層中至少有一道螺旋狀發光編織線，所述發光編織線是一束含有蓄光自發光粉的發光丙綸纖維。但是，由于安全繩在使用過程摩擦力大容易造成發光粉掉落，且丙綸纖維耐光性差，熱穩定性差，近火焰即熔縮，易燃，易老化，使用壽命短。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種發光繩，阻燃防火，安全穩定，發光效果佳。

本發明采用的技術解決方案是：

一種發光繩，包括繩芯、包裹在繩芯外的繩皮、發光組件及導光光纖，所述繩芯編織包覆在導光光纖外，所述發光組件包括與導光光纖一端相對布置并為導光光纖提供光源的發光體；所述繩皮由凱夫拉纖維、尼龍紗、蓄光紗和反光絲復合交叉編織而成，所述繩皮與繩芯之間通過雙面熱固粘膠網固接。

優選地，所述繩芯由高強纖維絲編織而成。

優選地，所述繩芯由迪尼瑪纖維絲編織而成。

優選地，所述導光光纖的斷面形狀呈圓形。

優選地，所述發光組件還包括電池盒及設置在電池盒內的電池組、線路板和控制開關，所述電池組、線路板、控制開關與發光體連接構成照明回路。

優選地，所述控制開關為外露在電池盒外的機械開關或內置在電池盒內的觸發開關。

優選地，所述繩皮由一股由尼龍紗加捻而成的尼龍股、一股由蓄光紗加捻而成的蓄光紗股、一股由反光絲加捻而成的反光絲股以及十三股的分別由凱夫拉纖維加捻而成的凱夫拉繩股交叉混編而成，交叉編織后所述繩皮的拉力強度≥6000N；其中每股凱夫拉繩股的粗度為1500D，捻向為S型，單股拉力強度≥500N；所述尼龍股、蓄光紗股和反光絲股采用S捻并捻，各股拉力強度≥200N，尼龍股的粗度為840D，蓄光紗股的粗度為600D，三股并捻后粗度為1500D。

進一步地，所述繩皮外還包覆有聚氨酯透明保護層，所述聚氨酯透明保護層由按重量百分比的以下組分經攪拌均勻并包覆繩皮熱固而成：乙烯-醋酸乙烯共聚乳液0.5%～1.0%，水性聚氨酯0.5%～1.0%，抗霉菌注劑0.1～0.3%，余量為水。

本發明的另一目的在于提供一種發光繩制備方法，包括聚氨酯透明保護層的熱固步驟，具體為：

A、制備浸液，稱取所述乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、水性聚氨酯和抗霉菌注劑攪拌均勻后一起放入冷水中浸泡，制得浸液；

B、浸泡繩索，將所述包裹有繩芯和導光光纖的繩皮完全浸泡在步驟A所述的浸液中，待充分吸收包覆浸液后取出；

C、熱固成型，將完全浸泡后的繩索用精燙烘干機先100℃～120℃烘干3min～5min，再150℃～200℃溫度焙烘5min～8min，使浸液在繩索表面形成一層透明的保護膜。

優選地，所述聚氨酯透明保護層由按重量百分比的以下組分經攪拌均勻并包覆繩皮熱固而成：乙烯-醋酸乙烯共聚乳液0.5%，水性聚氨酯0.5%，抗霉菌注劑0.1%，余量為水。

本發明的迪尼瑪(Dyneema)是一種凝膠工藝的超高分子量聚乙烯纖維，是比重輕，強度高的高性能纖維。它能以最小的重量提供最大的強度，以重量計，它的強度比優質鋼材高15倍之多，是強度最高的纖維。如以相同直徑計，其強度可比優質鋼絲繩高1.5倍之多，而其重量僅有鋼絲繩的1/7。該纖維不僅有高模量，而且柔軟，有較長的撓曲壽命，能漂浮于水面上，還具有極好的耐磨損、耐海水腐蝕、耐紫外線、耐酸堿、耐氣候溫差以及使用壽命長的優點。

本發明的凱夫拉（Kevlar）是美國杜邦公司研制的一種芳綸纖維材料產品的品牌名，材料原名叫“聚對苯二甲酰對苯二胺”，化學式的重復單位為-[-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-]- 接在苯環上的醯胺基團為對位結構，是屬于一種液態結晶性棒狀分子，它具有非常好的熱穩定性，抗火性，抗化學性，絕緣性，以及高強度及模數。將凱夫拉的物性與其它纖維相比，可以發現，凱夫拉纖維強度是石棉的2 到11 倍，是高強度石墨的1.6倍，是玻璃纖維的3，是相同重量下鋼纖維的5 倍。而且凱夫拉的密度非常低，只有石棉密度的一半。但是凱夫拉纖維卻擁有很高的破裂延伸度。凱夫拉大熱試驗中非常穩定，直至600℃才有明顯的重量喪失，熱穩定性優異。具有高含量的凱夫拉試片，表現出比半金屬片低的侵蝕性，耐腐蝕性好。此外，凱夫拉纖維有超強的耐磨性，凱夫拉纖維開松良好的狀態下，具有非常低的磨耗性。

凱夫拉纖維特性：1、永久的耐熱阻燃性，極限氧指數L0I大于28；2、永久的抗靜電性；3、永久的耐酸堿和有機溶劑的侵蝕；4、高強度、高耐磨、高抗撕裂性；5、遇火無熔滴產生，不產生有毒氣體；6、火燒布面時布面增厚，增強密封性，不破裂。

本發明的有益效果：本發明的導光光纖接受內部自帶的發光組件所發出的光源而經繩皮向外發光，蓄光紗接受導光光纖的光能和/或外部光源的光能后儲蓄并在黑暗中自主發光，反光絲接受外部光源和/或導光光纖的光照或蓄光紗發射出的光照而向外發光，如此結合光致被動發光以及主動發光作為本發明的發光系統，且導光光纖、蓄光紗和反光絲之間相互協同增強，大大增強本發明的發光效果，起到很好的安全警示作用且節能。另外，由于本發明的繩芯優選由迪尼瑪纖維絲編織而成，使得本發明產品強度高且柔軟，還具有極好的耐磨損、耐海水腐蝕、耐紫外線、耐酸堿、耐氣候溫差以及使用壽命長的優點；本發明的繩皮還包括凱夫拉纖維和尼龍紗使得本發明產品具有很好的耐熱阻燃性、耐磨抗撕裂、柔軟耐光、具有很高的抗拉伸抗沖擊強度，使用壽命長。

附圖說明

圖1為本發明實施例一結構示意圖。

圖2為本發明實施例二結構示意圖。

圖3為本發明發光組件與導光光纖結構示意圖。

附圖標記說明：

10、導光光纖；20、繩芯；30、繩皮；40、發光組件；41、發光體；42、電池組；50、聚氨酯透明保護層；60、雙面熱固粘膠網。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

實施例一：

如圖1、3所示，本實施例提供一種發光繩，包括繩芯20、包裹在繩芯20外的繩皮30、發光組件40及導光光纖10，所述繩芯20編織包覆在導光光纖10外，所述導光光纖10的斷面形狀呈圓形。所述繩芯20由高強纖維絲編織而成，優選由迪尼瑪纖維絲編織而成。

在本實施例中，所述繩皮30由凱夫拉纖維、尼龍紗、蓄光紗和反光絲復合交叉編織而成，所述繩皮30與繩芯20之間通過雙面熱固粘膠網60固接，導光光纖10所發車的光線能夠從雙面熱固粘膠網60的孔隙中透出，且增強繩皮30與繩芯20之間的連接強度，避免脫層。所述繩皮30由一股由尼龍紗加捻而成的尼龍股、一股由蓄光紗加捻而成的蓄光紗股、一股由反光絲加捻而成的反光絲股以及十三股的分別由凱夫拉纖維加捻而成的凱夫拉繩股交叉混編而成，交叉編織后所述繩皮30的拉力強度≥6000N。其中每股凱夫拉繩股的粗度為1500D，捻向為S型，單股拉力強度≥500N；所述尼龍股、蓄光紗股和反光絲股采用S捻并捻，各股拉力強度≥200N，尼龍股的粗度為840D，蓄光紗股的粗度為600D，三股并捻后粗度為1500D。

本實施例的蓄光紗可以吸收由導光光纖10發出的光能和反光絲反射的光能，大大提升蓄光紗的蓄能效能，保證蓄光紗的蓄光充分，然后當處在黑暗環境下能夠主動發光，延長發光時長。本實施例的反光絲可以接收來自導光光纖10發出的光照以及外部自然光或人造光的光照而向外反射，增強發光效果，并可在電池不工作導光光纖10不發光情況下起發光作用。

在本實施例中，所述發光組件40包括電池盒及設置在電池盒內的發光體41、電池組42、線路板和控制開關，所述電池組42、線路板、控制開關與發光體41連接構成照明回路，所述發光體41與導光光纖10一端相對布置并為導光光纖10提供光源。所述控制開關為外露在電池盒外的機械開關或內置在電池盒內的觸發開關（如振動開關或聲控開關等）。

實施例二：

如圖2-3所示，本實施例提供一種發光繩，在上述技術方案的基礎上進一步改進：所述繩皮30外還包覆有聚氨酯透明保護層50，通過該聚氨酯透明保護層50給予繩皮30和繩芯20良好的防護防霉作用，同時賦予本發明產品優異的柔韌性，增強繩皮30各股之間的結構穩定性，在受力情況下繩皮30某處被割后不會松散，保持對繩芯20的良好包裹，耐酸堿、抗老化，并具有良好的回彈性和抗張力作用，減小對導光光纖10的震動破壞。

在本實施例中，所述聚氨酯透明保護層50由按重量百分比的以下組分經攪拌均勻并包覆繩皮30熱固而成：乙烯-醋酸乙烯共聚乳液0.5%～1.0%，水性聚氨酯0.5%～1.0%，抗霉菌注劑0.1～0.3%，余量為水。

作為一種最優選的聚氨酯透明保護層50的配方為：所述聚氨酯透明保護層50由按重量百分比的以下組分經攪拌均勻并包覆繩皮30熱固而成：乙烯-醋酸乙烯共聚乳液0.5%，水性聚氨酯0.5%，抗霉菌注劑0.1%，余量為水。

本實施例還提供一種發光繩制備方法，包括聚氨酯透明保護層50的熱固步驟，具體為：A、制備浸液，稱取所述乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、水性聚氨酯和抗霉菌注劑（如活性異噻唑酮類化物）攪拌均勻后一起放入冷水中浸泡，制得浸液；B、浸泡繩索，將所述包裹有繩芯20和導光光纖10的繩皮30完全浸泡在步驟A所述的浸液中，待充分吸收包覆浸液后取出；C、熱固成型，將完全浸泡后的繩索用精燙烘干機先100℃～120℃烘干3min～5min，再150℃～200℃溫度焙烘5min～8min，使浸液在繩索表面形成一層聚氨酯透明保護層50。

以上顯示和描述了本發明創造的基本原理和主要特征及本發明的優點，本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明創造精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。