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CN107660241A - 混杂链环 - Google Patents

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CN107660241A CN201680029970.1A CN201680029970A CN107660241A CN 107660241 A CN107660241 A CN 107660241A CN 201680029970 A CN201680029970 A CN 201680029970A CN 107660241 A CN107660241 A CN 107660241A
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Abstract

本发明涉及一种链环，其包含含有纬纱和经纱的条，所述经纱包括经纱A和经纱B，其中经纱B的最小蠕变速率高于经纱A的最小蠕变速率，其中所述条包含纵向核心区段和至少两个纵向边缘区段，并且其中条的核心区段中经纱A的浓度高于边缘区段中纱线A的浓度，并且条的边缘区段中经纱B的浓度高于核心区段中经纱B的浓度。本发明还涉及包含所述链环的链，并涉及所述链在不同应用中的用途。

Description

混杂链环
本发明涉及一种链环，其包含含有不同经纱的条。本发明还涉及包含所述链环的链。此外，本发明涉及所述链在某些应用中的用途。
这种链环在现有技术中是已知的。例如，文件WO2008089798公开了包含条的链环，所述条包含聚烯烃复丝纱线、特别是超高分子量聚乙烯复丝纱线。文件WO2009/115249A1公开了第一链环，所述第一链环包含聚合物复丝纱线并至少在其与相邻链环互连的部分处具有厚度(thickness)τ1，所述相邻链环至少在其与所述第一链环互连的部分处具有厚度τ2，且其中比值τ2/τ1为至少1.2。WO2009/115249A1中所公开的链可由交替的刚性环和柔性环制成，所述刚性环和柔性环由不同材料、厚度和重量制成且具有近似相等的强度。
尽管上述文件中描述的链代表现有技术水平的改进，但仍持续需要进一步改进的合成链。现有技术中公开的链的效率较低，因为两个相邻链环之间的应力分布相当不均匀，这导致在低于预期或期望的施加在链上的负荷下，链环损坏或断裂。另外，已知的混杂链结构通常会给链带来额外的重量。此外，通过使用含有不同类型的材料、具有不同的厚度和重量的现有技术的链环，生产链的成本高、方法复杂，并且造成安全风险，这是因为链环显示出不同的老化(例如，降解和腐蚀)性能。
因此，本发明的目标是提供一种相对于所用纱线的量具有提高的效率的链，其减少了强度损失，同时管理相邻链环之间的最大负荷传递。
利用一种链环实现了上述目标，所述链环包含含有经纱的条，所述经纱包括经纱A和经纱B，其中经纱B的最小蠕变速率高于经纱A的最小蠕变速率，所述最小蠕变速率是在900MPa的张力和30℃的温度下测量的，其中所述条包含纵向核心区段和至少两个纵向边缘区段，其中条的核心区段中经纱A的浓度高于边缘区段中纱线A的浓度且条的边缘区段中经纱B的浓度高于核心区段中纱线B的浓度。
出乎意料地发现：通过在链结构中使用根据本发明的链环，相邻的相互连接的链环之间的接触表面改变，在它们之间形成最佳索鞍(saddle)，随后导致链的断裂强度和效率提高。另外，利用的纤维强度损失显著减少导致每一链强度单位的成本更低。
文件WO2009/156142A1确实公开了一种制品，例如包含第一类承重纱线和第二类承重纱线的链构造，所述第二类承重纱线的蠕变速率比所述第一类纱线的蠕变速率高至少10倍。然而，该文件中公开的高蠕变纱线和低蠕变纱线在制品中(例如，在链环中)均匀混合，它们未被放置在制品中(例如，链环中)的特定位置。该文件中公开的这种构造产生性能降低的链，因为例如链环断裂首先发生在最低断裂应变纱线处，在其在最高应变出现的位置(即边缘)处。
根据本发明的链环的额外优点包括较轻的重量和较高的安全系数，即在承受高负荷时不易于失效或断裂。
“纤维”在本文中被理解为具有长度、重量、宽度和厚度的细长体，其中所述细长体的长度尺寸远远大于其横向尺寸(宽度和厚度)。纤维可以具有连续的长度(在本领域中被称为长丝)或者不连续的长度(在本领域中被称为短切纤维)。纤维可以具有各种横截面，例如圆形、豆形、椭圆形或矩形的规则或不规则横截面且它们可以是加捻的或未加捻的。
“纱线”在本文中被理解为包含多根纤维或长丝(即至少两根单独的纤维或长丝)的细长体。“单独的纤维或长丝”在本文中被理解为纤维或长丝本身。术语“纱线”包括含有许多连续的长丝纤维的长丝纱线或连续长丝纱线和含短纤维(也被称为短切纤维)的短纤纱或纺丝纱线。这种纱线是本领域技术人员已知的。
“条”在本文中是指具有厚度(t)和宽度(w)的细长体，其中厚度(t)比宽度(w)小得多。特别地，“条”在本文中是指这样的细长体，其具有核心区段和纵向边缘区段，并且优选在核心区段的中心处具有最大厚度(tmax)，优选在纵向边缘区段处具有最小厚度(tmin)，其中两个厚度都小于宽度(w)。最大厚度和最小厚度也可以是相同的。这种条优选是柔性体，特别是织物或织造结构，例如平纹和/或斜纹组织结构(本领域中也称为窄组织或纺织编带)。条可以具有规则或不规则的横截面。或者，条可以是带材或中空的圆形纺织管或套。“条”在本文中也可以被称为织带或窄组织(narrow weave)或织造结构。
“经纱”通常被理解为具有不同或相似组成的大量纱线，其也可被称为经纱体系。每根经纱在条的机器方向上基本纵向延伸。通常，长度方向仅受经纱长度的限制，而条的宽度主要受单根经纱的数量(被本文中也称为节距数)和所用织机的宽度的限制。
术语“纬纱”通常是指在横向于条的机器方向的横向方向上延伸的纱线。由条的织造顺序限定，纬纱与所述至少一根经纱重复交织或互连。经纱和纬纱之间形成的角度优选为约90°。条可以包含具有相似或不同组成的单根纬纱或多根纬纱。根据本发明的条中的纬纱可以是单根纬纱或多根纬纱。
“织边”(或镶边)在本文中是指条或织带或窄组织的织物最外边缘，特别是条或织带或窄组织的边缘，其中在垂直于条边缘的方向上延伸的纱线不从条伸出作为自由端，而是通过返回到条从而在边缘处连续。在梭织方法过程中，织边通常以填充纱(也称为纬纱)形成，但也可以用其它技术或以经纱制成。
条可以包含多根经纱以及典型地多根纬纱，所述经纱包含经纱A和经纱B或由经纱A和经纱B组成。在条中，纬纱的量优选低于经纱的量，因为经纱通常承载链结构中的负荷。基于条的总重量，纬纱的量可以少于50重量％，优选至多45重量％，至多30重量％，至多20重量％，至多10重量％或至多5重量％。
优选地，根据本发明的链环的条中的纬纱和/或经纱包含可以加工成高性能纱线的任何聚合物和/或聚合物组合物。更优选地，根据本发明的链环中的条包含高性能纱线。
在本发明的语境中，“高性能纱线”或“高性能纤维”包括包含选自下组的聚合物的纱线或纤维，所述组包含以下物质或由以下物质组成：α-烯烃(例如乙烯和/或丙烯)的均聚物和/或共聚物；聚甲醛；聚(偏氟乙烯)；聚(甲基戊烯)；聚(乙烯-氯三氟乙烯)；聚酰胺和聚芳酰胺，例如(聚对苯二甲酰对苯二胺(又名)；聚芳酯；聚(四氟乙烯)(PTFE)；聚{2,6-二咪唑并-[4,5b-4’,5’e]亚吡啶基-1,4(2,5-二羟基)苯撑}(又名M5)；聚(对亚苯基-2,6-苯并双恶唑)(PBO)(又名)；聚(己二酰己二胺)(又名尼龙6,6)；聚丁烯；聚酯，例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)，聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和聚(对苯二甲酸1,4亚环己基二亚甲基酯)；聚丙烯腈；聚乙烯醇；以及从例如US4384016知道的热致液晶聚合物(LCP)，例如(对羟基苯甲酸和对羟基萘甲酸的共聚物)。包含碳纳米管的经纱和/或纬纱也是可以的。包含所述聚合物的纱线的组合也可以包含在每一经纱A和经纱B中和/或包含在纬纱中，并用于制造根据本发明的链环中的条。更优选地，根据本发明的链环包含经纱A和经纱B，其中每一纱线A和纱线B包含聚烯烃，优选α-聚烯烃，例如丙烯和/或乙烯均聚物和/或基于丙烯和/或乙烯的共聚物。本领域技术人员可以容易地选择所述聚合物材料的平均分子量(Mw)和/或特性粘度(IV)以获得具有期望的机械性能(例如，抗张强度)的纤维。技术文献不仅对于本领域技术人员应该使用什么样的Mw或IV值来获得坚固纤维(即，具有高抗张强度的纤维)提供了进一步指导，而且对于如何生产这样的纤维也提供了进一步指导。
或者，高性能纱线在本文中可被理解为包括韧度或抗张强度为至少1.2N/tex、更优选至少2.5N/tex、最优选至少3.5N/tex、仍最优选至少4N/tex的纱线，优选聚合物纱线。考虑到实际原因，高性能纱线的韧度或抗张强度可为最高10N/tex。抗张强度可以通过下文“实施例”部分所述的方法测量。
高性能纱线的抗张模量可以为至少40GPa、更优选至少60GPa、最优选至少80GPa。所述纱线中的纤维的纤度优选为至少100dtex、甚至更优选至少1000dtex、仍然甚至更优选至少2000dtex、仍然甚至更优选至少3000dtex、仍然甚至更优选至少5000dtex、仍然甚至更优选至少7000dtex、最优选至少10000dtex。
优选地，经纱A和经纱B和/或纬纱包含高性能纱线，所述高性能纱线包含聚合物，仍然更优选聚烯烃，仍然更优选聚乙烯，最优选超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。经纱A和经纱B和/或纬纱可基本上由聚合物、优选聚烯烃、更优选高性能聚乙烯、最优选超高分子量聚乙烯(UHMWPE)组成。在链中，力通常通过互连从一个链环传递到另一个链环，各链环在互连处直接局部交互接触。在接触点或接触位置上，链环通常高度受力(主要是压缩应力)，因而容易导致局部损耗或者甚至链环断裂。当在纱线中使用聚烯烃、特别是UHMWPE时，链的使用寿命和可靠性得到改善，在动态负荷条件下尤其如此。
在本发明的语境中，表述“基本上由......组成”的含义是“可包含痕量其他物质”，或者换言之，“包含多于98重量％”，因此允许存在至多2重量％的其他物质。
“UHMWPE”被理解为特性粘度(IV)为至少5dl/g、优选约8-40dl/g的聚乙烯，其中IV是在135℃下于十氢化萘中的溶液中测得的。特性粘度是对摩尔质量(也称为分子量)的量度，其可以比实际的摩尔质量参数如Mn和Mw更容易地确定。IV和Mw之间存在几种经验关系，但这种关系取决于摩尔质量分布。基于方程式Mw＝5.37*104[IV]1.37(参见EP0504954A1)，IV为8dl/g相当于Mw为约930kg/mol。优选地，UHMWPE是每100个碳原子具有少于一个分支，优选每300个碳原子具有少于一个分支的线性聚乙烯；分支或侧链通常包含至少10个碳原子。线性聚乙烯还可以包含最高达5mol％的一种或更多种共聚单体，例如，烯烃，如丙烯、丁烯、戊烯、4-甲基戊烯或辛烯。
“UHMWPE纱线”在本文中被理解为包含如下纤维的纱线，所述纤维包含超高摩尔质量聚乙烯并且具有至少1.5N/tex、优选2.0N/tex、更优选至少2.5N/tex或至少3.0N/tex的韧度。通过实验部分中所述的已知方法来测定纤维的抗张强度(简称强度或韧度)。尽管对绳索中UHMWPE纤维的韧度的上限没有限定，但可得到的纤维的韧度通常为至多约5-6N/tex。UHMWPE纤维还具有高抗张模量，例如，至少75N/tex、优选至少100或至少125N/tex。UHMWPE纤维也被称为高模量聚乙烯纤维或高性能聚乙烯纤维。
UHMWPE纱线的纤度优选为至少5dtex、更优选至少10dtex。考虑到实际原因，本发明的纱线的纤度为至多几千dtex、优选至多5000dtex、更优选至多3000dtex。纱线的纤度优选为10-10000dtex、更优选15-6000dtex、最优选20-3000dtex。
UHMWPE纤维的长丝纤度优选为至少0.1dtex、更优选至少0.5dtex、最优选至少0.8dtex。最大长丝纤度优选为至多50dtex，更优选为至多30dtex，最优选为至多20dtex。
优选地，UHMWPE纱线包括凝胶纺丝纤维，即利用凝胶纺丝工艺制造的纤维。许多出版物中描述了用于制造UHMWPE纤维的凝胶纺丝工艺的实例，包括EP 0205960 A、EP0213208 A1、US 4413110、GB 2042414 A、GB-A-2051667、EP 0200547 B1、EP 0472114 B1、WO 01/73173 A1和EP 1,699,954。凝胶纺丝工艺通常包括：制备高特性粘度聚合物(例如UHMWPE)的溶液；在高于溶解温度的温度下将溶液挤出成纤维；将纤维冷却至低于胶凝温度，从而至少部分凝胶化纤维；和在至少部分除去溶剂之前、期间和/或之后拉伸纤维。所获得的凝胶纺丝纤维可以含有非常少量的溶剂，例如至多500ppm。
条还可以含有任何常规添加剂，其量为例如条组成总重量的0-30重量％、优选5-20重量％。取决于期望的性能、着色剂、溶剂、抗氧化剂、热稳定剂、流动促进剂等，可以用例如用于降低或改善粘合性的涂料涂布纬纱和/或经纱。优选地，可以用10-20重量％的聚氨酯、特别是水分散性聚氨酯涂料涂布所述纱线，以将纱线中的纤维保持在一起。其他合适的涂料可以包括硅酮、聚酯和反应基涂料。
优选地，经纱A和经纱B包含符合本文所述的高性能纱线的定义的高性能纱线。优选地，经纱A和经纱B分别包含基于总经纱重量组成为至少10重量％，更优选至少25重量％，甚至更优选至少50重量％，甚至更优选至少75重量％，甚至更优选至少90重量％，最优选100重量％的高性能纱线。更优选地，高性能纱线包含聚乙烯，最优选UHMWPE。
本发明的链环的条中的纬纱优选包含符合本文所述的高性能纱线的定义的高性能纱线。在一个更优选的实施方式中，纬纱包含基于总纬纱重量组成为至少10重量％，更优选至少25重量％，甚至更优选至少50重量％，甚至更优选至少75重量％，甚至更优选至少90重量％，最优选100重量％的高性能纱线。更优选地，高性能纱线包含高性能聚乙烯，最优选UHMWPE。
优选地，包含经纱A和/或经纱B的根据本发明的条中的经纱包含聚乙烯，最优选UHMWPE，甚至最优选包含烯属分支(OB)的UHMWPE。最优选地，经纱A包含含有烯属分支的UHMWPE。最优选地，根据本发明的条中的经纱A基本上由聚乙烯、优选高性能聚乙烯、最优选UHMWPE、甚至最优选包含烯属分支(OB)的UHMWPE组成。这种UHMWPE例如描述于文件WO2012139934中，该文件通过引用包含在本文中。OB的碳原子数可为1至20，更优选2至16，甚至更优选2至10，最优选2至6。当所述分支优选为烷基分支，更优选乙基分支、丙基分支、丁基分支或己基分支，最优选乙基分支或丁基分支时，在纤维拉伸性和稳定蠕变方面获得了良好结果。每1000个碳原子中烯属分支(例如乙基或丁基)的数量可以通过FTIR在2mm厚的压缩模塑膜上通过使用基于NMR测量的校准曲线量化在1375cm-1处的吸收来确定，如在例如EP 0269 151中(特别是其第4页)。优选地，UHMWPE还每1000个碳原子中烯属分支(OB/1000C)的量为0.01，更优选0.05-1.30，更优选0.10-1.10，甚至更优选0.30-1.05。当根据本发明使用的UHMWPE具有乙基分支时，优选所述UHMWPE每1000个碳原子中乙基分支(C2H5/1000C)的量为0.40-1.10，更优选0.60-1.10，还更优选0.64-0.72或0.65-0.70，最优选0.78-1.10，还最优选0.90-1.08，或1.02-1.07。当根据本发明使用的UHMWPE具有丁基分支时，优选所述UHMWPE每1000个碳原子中丁基分支(C4H9/1000C)的量为0.05-0.80，更优选0.10-0.60，甚至更优选0.15-0.55，最优选0.30-0.55。
优选地，包含含有烯属分支的UHMWPE的纱线是通过纺丝包含烯属分支并且具有伸长应力(ES)的UHMWPE获得的，其中每1000个碳原子中烯属分支的数量(OB/1000C)与伸长应力(ES)之间的比值(OB/1000C)/ES为至少0.2，更优选至少0.5。可以测量所述比值，其中所述UHMWPE纤维在70℃的温度下承受600MPa的负荷，蠕变寿命为至少90小时、优选至少100小时、更优选110小时至445小时、优选至少110小时、甚至更优选至少120小时、最优选至少125小时。UHMWPE的伸长应力(ES，以N/mm2计)可以根据ISO 11542-2A测量。
UHMWPE优选具有至少0.3，更优选至少0.4，甚至更优选至少0.5，甚至更优选至少0.7，还甚至更优选至少1.0，还甚至更优选至少1.2的(OB/1000C)/ES比值。当本发明中使用的UHMWPE具有乙基分支时，所述UHMWPE优选具有至少1.00，更优选至少1.30，甚至更优选至少1.45，还甚至更优选至少1.50，最优选至少2.00的(C2H5/1000C)/ES比值。优选地，所述比值介于1.00和3.00之间，更优选介于1.20和2.80之间，甚至更优选介于1.40和1.60之间，还甚至更优选介于1.45和2.20之间。当UHMWPE具有丁基分支时，所述UHMWPE优选具有至少0.25，甚至更优选至少0.30，甚至更优选至少0.40，还甚至更优选至少0.70，更优选至少1.00，最优选至少1.20的(C4H9/1000C)/ES比值。所述比值优选介于0.20和3.00之间，更优选介于0.40和2.00之间，甚至更优选介于1.40和1.80之间。UHMWPE优选具有至多0.70，更优选至多0.50，更优选至多0.49，甚至更优选至多0.45，最优选至多0.40的ES。当所述UHMWPE具有乙基分支时，优选所述UHMWPE具有0.30-0.70，更优选0.35-0.50的ES。当所述UHMWPE具有丁基分支时，优选所述UHMWPE具有0.30-0.50，更优选0.40-0.45的ES。
支化UHMWPE纤维可以通过凝胶纺丝包含乙基分支并具有伸长应力(ES)的UHMWPE来获得，其中每1000个碳原子中乙基分支的数量(C2H5/1000C)与伸长应力(ES)之间的比值(C2H5/1000C)/ES为至少1.0，其中C2H5/1000C介于0.60和0.80之间或介于0.90和1.10之间，并且其中ES介于0.30和0.50之间。优选地，UHMWPE具有至少15dl/g，更优选至少20dl/g，更优选至少25dl/g的IV。优选地，UHMWPE纤维具有至少90小时，优选至少150小时，更优选至少200小时，甚至更优选至少250小时，最优选至少290小时，还最优选至少350小时的蠕变寿命。支化UHMWPE纤维还可以通过凝胶纺丝包含丁基分支并且具有伸长应力(ES)的UHMWPE来获得，其中每1000个碳原子中丁基分支的数量(C4H9/1000C)与伸长应力(ES)之间的比值(C4H9/1000C)/ES为至少0.5，其中C4H9/1000C介于0.20和0.80之间，其中ES介于0.30和0.50之间。优选地，UHMWPE具有至少15dl/g，更优选至少20dl/g的IV。优选地，纤维具有至少90小时，更优选至少200小时，甚至更优选至少300小时，还甚至更优选至少400小时，最优选至少500小时的蠕变寿命。
优选用于根据本发明的链环中的条中的经纱A中的聚烯烃、优选聚乙烯、最优选支化UHMWPE可以通过本领域已知的任何方法获得。本领域已知的这种方法的合适例子是在聚合温度下在烯烃聚合催化剂存在下的淤浆聚合方法。所述方法可以包括例如以下步骤：a)向反应器(例如，不锈钢反应器)中填充a-i)沸点温度高于聚合温度的非极性脂族溶剂。所述聚合温度可以优选在50℃和90℃之间，更优选在55℃和80℃之间，最优选在60℃和70℃之间。所述溶剂的沸点可以在60℃和100℃之间。所述溶剂可以选自庚烷、己烷、五甲基庚烷和环己烷；a-ii)烷基铝作为助催化剂，例如三乙基铝(TEA)或三异丁基铝(TIBA)；a-iii)烯烃气体，优选乙烯气体至压强为0.1-5barg，优选1-3barg，最优选1.8-2.2barg；a-iv)α-烯烃共聚单体；和iv)适合于在条件a)-i)至a)-iv)下产生聚烯烃、优选聚乙烯、最优选UHMWPE的催化剂，所述催化剂优选为Ziegler-Natta催化剂。Ziegler-Natta催化剂在本领域中是已知的，例如描述于WO2008/058749或EP 1 749 574中，该文件通过引用包含在本文中；然后b)例如通过调节气流，逐渐增加反应器内的烯烃气体压力，在聚合过程期间达到优选至多10barg的气体压强；和c)产生聚烯烃、优选聚乙烯、最优选UHMWPE，其可以是通过ISO13320-1测量的平均粒度(D50)为80μm-300μm、更优选100μm-200μm、最优选140μm-160μm的粉末或颗粒形式。可以适当考虑所需的支化类型来选择α-烯烃共聚单体。例如，为了产生聚烯烃、优选聚乙烯、最优选具有乙基分支的UHMWPE，α-烯烃共聚单体是丁烯，更优选1-丁烯。在使用聚乙烯、优选UHMWPE的情况下，气体：总乙烯(NL：NL)的比例可以为至多325:1，优选至多150:1，最优选至多80:1；其中总乙烯被理解为在步骤a)-iii)和b)中添加的乙烯。为了产生聚烯烃、优选聚乙烯、最优选具有丁基(例如正丁基)或己基分支的UHMWPE，烯烃共聚单体分别为1-己烯或1-辛烯。优选地，丁基分支在本文中被理解为正丁基分支。
优选包含在经纱A中的聚烯烃可另外或替代性地在主聚合物链上包含氯侧基。包含这种UHMWPE的纤维可以通过本领域已知的任何方法获得，例如，通过氯化聚烯烃、优选聚乙烯、最优选UHMWPE。这种氯化方法描述于例如公开的专题论文H.N.A.M.Steenbakkers-Menting,“Chlorination of ultrahigh molecular weight polyethylene”,PhD Thesis,technical University of Eindhoven,The Netherlands(1995)中，该文件通过引用并入本文。该文件描述了例如在20-40℃下在悬浮物中、在转鼓中在90℃下和在溶液中氯化PE粉末。该文件中描述了包含具有可变量的氯基团的聚乙烯(例如HDPE和UHMWPE)的纤维。
更优选地，根据本发明的链环包括条，所述条包含含有经纱A和经纱B的经纱，其中经纱B的最小蠕变速率与经纱A的最小蠕变速率的比值为至少2，最小蠕变速率是在900MPa的张力和30℃的温度下测量的，其中所述条包含纵向核心区段和至少两个纵向边缘区段，且其中条的核心区段中经纱A的浓度高于边缘区段中纱线A的浓度并且条的边缘区段中经纱B的浓度高于核心区段中经纱B的浓度，并且其中经纱B包含高性能纱线，所述高性能纱线优选包含聚乙烯、更优选地如本文所述的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，并且经纱A包含高性能纱线，所述高性能纱线包含含有聚烯烃分支的聚乙烯，优选如本文所述的包含烯属分支(OB)的UHMWPE。
优选地，纱线B的最小蠕变速率与纱线A的最小蠕变速率的比值为至少2。纱线B的最小蠕变速率与纱线A的最小蠕变速率之比较低可能具有可忽略的影响，或者甚至会降低链的效率。更优选地，纱线B的最小蠕变速率与纱线A的最小蠕变速率之比为至少5，至少10，至少50，至少100或更大。该最小蠕变速率之比优选没有上限。不受任何理论的束缚，发明人认为：通过在根据本发明的链环的构造中使用所述条，相邻的相互连接的链环之间的接触表面改变，并且力在每个点更均匀分布到链环的每个方向，使局部峰值应力最小化。这可导致在相互连接的相邻链环之间形成最佳索鞍，从而允许所述环之间的最大负荷转移，进而导致链的断裂强度和效率提高。最佳索鞍的特征可以是：在链环中的任何点具有大接触表面和在所有方向上大致相等的力分布，从而导致相邻的链环之间最佳的负荷传递。
经纱A在本文中也可以被称为“低蠕变纱线”，经纱A优选是承受负荷的经纱。经纱B在本文中也可以被称为“高蠕变纱线”，优选添加经纱B以缓解链环之间的应力。
关于其朝向相邻环的位置，条的每个边缘区段可以具有外侧和内侧。外边缘区段侧是面向条的外面/外部(例如，相邻的链环)的那部分。内边缘区段侧是面向条的核心并且与外边缘相对的边缘的那部分。两个内边缘侧都与核心区段相邻。两个外边缘侧都面向外(例如相邻的链环)。不用说，虽然被称为“内”区段和“外”区段，但这些名称不是限制性的，而是可以互换的。条的核心在本文中是位于两个纵向边缘区段之间的条的纵向区段，并且与两个内部纵向边缘区段相邻。每个纵向边缘可包含织边或由织边组成。
关于其朝向外面和/或朝向另一个条的位置，一个条的每个边缘区段通常可以具有上表面(在本文中也可以被称为“上侧”)和与上表面相对的下表面(在本文中也可以被称为“下侧”)。不用说，虽然被称为上表面和下表面，但这些名称不是限制性的，而是可以互换的。
纱线A的最小蠕变速率可以至多为1×10-5％/秒，所述最小蠕变速率是在900MPa的张力和30℃的温度下测量的。优选地，本发明的链环的条中的经纱A还具有至多4×10-6％/秒、最优选至多2×10-6％/秒的最小蠕变速率，所述最小蠕变速率是在900MPa的张力和30℃的温度下测量的。最优选地，经纱A的最小蠕变速率为至少约1×10-10％/秒。
蠕变是本领域中已知的参数，其通常取决于应用于材料的温度和张力。高张力和高温度值通常促进快速蠕变行为。卸载之后，蠕变可以是(部分)可逆的或者不可逆的。时间依赖性形变的速率被称为蠕变速率，其是对纤维经受所述形变的速度的量度。初始蠕变速率可以较高，但在恒定负荷期间蠕变形变可降低至可忽略(例如接近于零值)的最终蠕变速率。
根据本发明的链环的条中的经纱A和经纱B的最小蠕变速率可以通过本发明的实施例-表征方法部分和公开的专利申请WO2016001158中所述的方法来测量。特别地，纱线的最小蠕变速率在本文中由下述应用于复丝纱线的蠕变测量获得：在900MPa的恒定负荷和30℃的温度下应用ASTMD885M标准方法，然后作为时间的函数测量蠕变响应(即应变伸长率，％)。最小蠕变速率在本文中由作为时间的函数的蠕变的一阶导数确定，其中该一阶导数具有最低值(例如，在所谓的已知的Sherby和Down图中，纱线的蠕变速率[1/s]被绘制为纱线的应变伸长率[％]的函数)。
根据本发明的链环中的条中纱线A与纱线B的重量比(A/B)可以为0.1≤A/B≤10。优选地，比例A/B为0.5≤A/B≤5。更优选地，比例A/B为约0.7≤A/B≤3，还更优选地，所述比例为1≤A/B≤2。通过应用这样的重量比，提高了链的断裂强度和效率。
基于核心区段的总经纱重量组成，核心区段中经纱B的浓度优选为0重量％至50重量％，更优选至多50重量％，或至多40重量％，或至多30重量％，或至多20重量％，或至多10重量％。最优选地，条包括基本上核心区段由经纱A组成的经纱体系。核心区段中经纱B的浓度优选为约0重量％。
基于每个纵向边缘区段的总经纱重量组成，每个纵向区段中经纱B的浓度优选为100重量％至50重量％，更优选100重量％至85重量％，最优选约100重量％。每个纵向边缘区段中经纱B的浓度优选为至少50重量％，还优选至少60重量％，更优选至少70重量％，还更优选至少80重量％，还更优选至少90重量％，最优选至少95重量％。最优选地，条包括基本上每个边缘纵向区段由经纱B组成的经纱体系。每个纵向边缘区段中经纱B的浓度优选为约100重量％。
基于核心区段的总经纱重量组成，核心区段中经纱A的浓度优选为100重量％至50重量％，更优选至多95重量％且至少75重量％。基于核心区段的总经纱重量组成，核心区段中经纱A的浓度优选为至少50重量％，还优选至少60重量％，更优选至少70重量％，还更优选至少80重量％，还更优选至少90重量％，最优选至少95重量％。最优选地，条包括基本上核心区段由经纱A组成的经纱体系。核心区段中经纱A的浓度优选为约100重量％。
基于每个纵向边缘区段的总重量组成，每个纵向区段中经纱A的浓度优选为0重量％至50重量％，更优选至少50重量％，或至少40重量％，或至少30重量％，或至少20重量％，或至少10重量％，基于每个纵向边缘区段的总经纱重量组成。每个纵向边缘区段中经纱A的浓度优选为约0重量％。
高蠕变纱线B的浓度和低蠕变纱线A的浓度可以跨越条的宽度呈梯度变化，每个边缘区段优选包含至多或甚至约100重量％的经纱B，并且核心区段优选包含至多或甚至约100重量％的经纱A。
核心区段中经纱的总重量总计达100重量％。每个边缘区段中经纱的总重量总计达100重量％。本发明的条中经纱和纬纱的总重量总计达100重量％。
本发明的条包含经纱A和经纱B，经纱A和经纱B的区别在于它们的最小蠕变速率，并且也可以通过它们在条内的位置来区分。这种在条内的位置可以通过本领域公知的技术来实现。“经纱在条内的位置”在本文中被理解为经纱A和经纱B相对于条的宽度各自的位置。两种经纱的位置可以根据它们在条的宽度上的位置来限定。在这方面，条可被视为三维物体，其中一个尺寸(厚度)远小于另外两个尺寸(长度或经向和宽度或纬向)。通常，长度方向仅受经纱长度的限制，而条的宽度主要受单根经纱的数量和所用织机的宽度的限制。
由经纱和纬纱形成的织造或织带结构可以具有多种类型，这取决于在织造工艺期间，使用的经纱和纬纱的数量和直径以及在经纱和纬纱之间使用的织造顺序。这种不同的顺序是本领域技术人员公知的。通过已知的织造工艺，纬纱交织经纱。这种交织结构也可被称为单层条。
由经纱和纬纱形成的织造或织带结构可以具有多种类型，这取决于在织造工艺期间，使用的经纱和纬纱的数量和直径以及在经纱和纬纱之间使用的织造顺序。这种不同的顺序是本领域技术人员公知的。通过已知的织造工艺，纬纱交织经纱。这种交织结构也可被称为单层条。
条可满足方程式0.5≤M/E≤3，其中M是条的核心区段宽度，E是条的总边缘区段宽度，条的总宽度由M和E组成。优选地，M等于E。还优选地，E＝约1/2E1+约1/2E2，其中E1是一个纵向边缘区段的宽度，E2是另一个(或相对的)纵向边缘区段的宽度。优选地，条可以满足方程式0.3≤M/E≤2。优选地，M＝E且M/E约为1。
根据本发明的链环的条中的经纱体系可以包含具有类似或不同特征(例如比重和/或伸长率和/或密度和/或长度和/或厚度(纤度)，另外可有利于最佳索鞍形成和应力减小的相邻链环之间的最大负荷传递的差异)的经纱。
根据本发明的链环的条的至少两个纵向边缘区段中经纱的长度可以类似于或高于条的核心区段中经纱的长度。条的纵向边缘区段中经纱的长度L可以比条的核心区段中经纱的长度L高至少2％，优选至少5％，更优选至少10％，还更优选至少15％，还更优选至少20％，最优选至少30％，还最优选至少40％的长度。条的边缘区段中经纱的长度L优选比条的核心区段中经纱的长度L高至多50％，因为较高的长度可以决定非常松散且不稳定的链构造。具有长度差异的所述条的核心区段表面优选为条的总表面的至少2％，至少5％，至少10％，至少20％或至少40％，并且优选为根据本发明的链环中的条的表面的至多50％。经纱的浓度可以跨越条的宽度呈梯度变化，每个边缘区段优选包含具有最高长度的经纱，并且核心区段优选包含具有最低长度的经纱。从核心区段到边缘区段，经纱长度的增加梯度可以覆盖对称构造条的每一侧上的49％，47.5％，45％，40％，25％。优选地，从经纱长度的核心区段到边缘区段具有平滑的过渡函数。
条的核心区段的厚度可以与条的至少两个纵向边缘区段的厚度相似，或者核心区段的厚度可以高于纵向边缘区段的厚度。在后一种情况下，根据本发明的链环的条中的经纱可以具有不同的纤度。可以通过本领域已知的任何方法来实现根据本发明的链环的条中的核心区段的厚度比至少两个纵向边缘区段的厚度更高，包括通过在条的边缘区段中使用具有不同纤度的经纱，或者通过沿着条的纵轴将条折叠至少一次、优选至少两次，优选地然后应用缝线以保持折叠固定在适当的位置。优选地，经纱A的纤度高于经纱B的纤度，条的核心区段中经纱A的浓度高于纵向边缘区段中纱线A的浓度，并且条的边缘区段中经纱B的浓度高于核心区段中经纱B的浓度。本发明的条还可以包含经纱C，经纱C包含在每个纵向边缘区段中，其中经纱A的纤度高于经纱B的纤度并且经纱B的纤度高于经纱C的纤度，其中条的纵向边缘区段中经纱B和经纱C各自的浓度高于核心区段中经纱B和经纱C各自的浓度。经纱C可以位于条的最外面的纵向边缘区段(例如朝向条的外部，邻近经纱B并且与纵向边缘区段中的经纱B一起，或换言之，介于经纱B和条的外部之间)。经纱A的纤度可以在10dtex至1000000dtex的范围内，优选在100dtex至100000dtex的范围内，还更优选在1000dtex至10000dtex的范围内，最优选在1500dtex至7000dtex的范围内，还最优选在2000dtex至5000dtex的范围内，还最优选在2000dtex至3000dtex的范围。经纱B的纤度可以在5dtex至500000dtex的范围内，还优选在50dtex至250000dtex的范围内，更优选在200dtex至10000dtex的范围内，还更优选在500dtex至7000dtex的范围内，还更优选在700dtex至7500dtex的范围内，最优选在800dtex至3000dtex的范围内。经纱C的纤度可以在1dtex至100000dtex的范围内，优选在50dtex至10000dtex的范围内，最优选在220dtex至7500dtex的范围内。在根据本发明的链环的条中，纱线B与纱线C的重量比(B/C)可以为0.1≤B/C≤10。优选地，比例B/C为0.5≤B/C≤5。更优选地，比例B/C为约0.7≤B/C≤3，还更优选地，所述比例为1≤B/C≤2。基于边缘区段的总经线重量组成，边缘区段中经纱C的浓度可以在0重量％至50重量％之间、优选20重量％至50重量％之间变化。基于一个纵向边缘区段的总经纱重量组成，每个纵向边缘区段中经纱C的浓度更优选为至多50重量％，或至多40重量％，至多30重量％，至多20重量％，至多10重量％，至多5重量％或至多0.5重量％。
根据本发明的链环中的条的宽度可以在宽范围内变化，优选的宽度为至少5mm，优选至少25mm，更优选至少50mm。条的宽度可以为至多600mm，优选至多1000mm。条的厚度优选地选择为使得条的宽度与厚度之比为至少w/tmax＝5:1，更优选地至少w/tmax＝10:1，宽度与厚度之比优选为至多w/tmax＝100:1，w/tmax＝1000:1，甚至更优选至多w/tmax＝50:1。通过限制条的宽度与厚度之比，链的环对于连接装置(例如钩子)而言更容易接近。条有时也被称为带或平带。条的实例可以是带材、膜或带条。带条易于制造，例如通过将纱线纺织、编织或针织成现有技术中已知的任何结构(例如平织结构和/或斜织结构)。带条优选地具有n股纺织编带结构，其中n优选地为至多4、更优选地为3、最优选地为2。这种编带结构的优点在于：它提供了柔性增加的链环。可以以不同的紧密因子构造带条，以调节其机械性能，特别是其断裂伸长率。优选的紧密因子使得带条的断裂伸长率为至多6％，更优选至多4％。紧密因子在本文中被定义为平行于带条纵向的纱线的数量乘以每单位长度纱线的纤度。
由于条的组成中存在不止一种类型的纱线(例如具有不同最小蠕变速率和/或不同纤度的纱线A和纱线B)，因此根据本发明的链环在本文中也可被互换地称为“混杂链环”或“混杂化链环”。根据本发明的链在本文中也可被互换地称为“混杂链”或“混杂化链”。
优选地，根据本发明的链环具有至少1g/m的每单位长度的总重量。可以通过使用更高纤度和/或更多复丝纱来增加每单位长度的重量。
根据本发明的链环中的条可以如本领域已知的那样构造，例如，如WO2008089798中所述。材料条可替代性地形成所述条的多个卷绕，所述条具有纵轴，并且所述条的每个卷绕包含沿着所述条的纵轴的扭转，所述扭转是180度的奇数倍。公开的专利申请WO2013186206中描述了这种链环，该文件通过引用并入本文。条的“卷绕”在本文中被理解为其环，也称为绕线(winding)或圈条(coiling)，即所述条的长度从垂直于条的纵轴的任意平面开始，并以连续方式在同一平面结束，从而限定所述条的环。术语“多个卷绕”在本文中还可被理解为“盘绕成多个重叠层”。优选地，条的所述重叠层基本上相互叠加，但也可以呈现横向偏移。卷绕可彼此直接接触，但也可被分离。卷绕之间的分离可通过例如其它材料条、粘附层或涂层来实现。优选地，根据本发明的链中的链环包含材料条的至少2个卷绕、优选地至少3个卷绕、更优选地至少4个卷绕、最优选地至少8个卷绕。卷绕的最大数目未被明确限定。考虑到实际原因，1000个卷绕可被视为上限。材料条的每个卷绕均可包含沿其纵轴180°的奇数倍的扭转。优选地，奇数倍为1倍。所述180°的奇数倍扭转将产生包含沿其纵轴180°奇数倍扭转的链环。所述扭转在材料条的每个卷绕中的存在导致具有单个外表面的链环。所述结构的另一个特征可以为：材料条的第一个末端的侧表面叠加在经卷绕的材料条的另一侧上。已发现，所述扭转产生的结构使得卷绕锁定它们自身以防止相对移动。优选地，材料条的至少2个卷绕通过至少一个固定装置彼此连接。
可以通过包括以下步骤的方法制造根据本发明的链环：(a)提供包含经纱A和经纱B的条，其中经纱B的最小蠕变速率高于经纱A的最小蠕变速率，所述最小蠕变速率是在900MPa的张力和30℃的温度下测量的，其中所述条包含纵向核心区段和至少两个纵向边缘区段，其中条的核心区段中经纱A的浓度高于边缘区段中纱线A的浓度且条的边缘区段中经纱B的浓度高于核心区段中纱线A的浓度；(b)任选地，将所述条的第一长度绕其纵轴旋转180度的奇数倍；(c)通过将所述条的长度与另外的条连接来形成闭环；和(d)将另外的条叠加到所述闭环上。
可以通过本领域已知的任何方法来制造根据本发明的方法的步骤(a)中的条，例如通过将复丝纱线纺织或针织成现有技术中已知的任何织物结构(例如织带或窄组织或织造带或平纹和/或斜纹组织结构)。
优选地，围绕一对转轮形成步骤(c)的闭环；当形成的环环绕这对轮子时，可进行材料条的卷绕。这对轮子可被相互垂直地排列。可通过缠绕和融合材料条来加工链环。可通过下述步骤制造这种链环：例如围绕一对轮子缠绕材料条以形成链环，然后将材料条加热至低于材料条的熔点的温度，在该温度下材料条至少部分熔合，并且通过在旋转轮子的同时例如增加轮子之间的距离来伸展链环。通过增加轮子之间的距离，材料条通常被拉伸。
本发明还涉及链，其包含多个相互连接的根据本发明的链环。根据本发明的链包含至少两个通常相互连接的根据本发明的链环。“一个链环与另一个链环相互连接之处的部分”或者“(2个)相邻链环相互连接之处的部分”在本文中被理解为：当链处于负荷时，与其它链环直接接触的来自链环圆周的部分。
链中的链环可具有相同或不同的内部长度、内部宽度尺寸和厚度。优选地，根据本发明的链中的所有链环具有相同的长度和厚度，这是因为链的效率还可以进一步提高。根据本发明的链可以具有任何长度。考虑到实际原因，链的长度可以为0.25m至12000m，优选长度为至少1m；至少3m；至少6m；至少10m；至少100m或至少500m或至少1000m。链的长度通常通过其环的内部长度乘以连在一起的环的数量来确定。链环内部长度L的范围可以为约25mm至10m，优选地80mm，优选地100mm，优选地250mm，优选地500mm，优选地1000mm，优选地3000mm。
包含根据本发明的链环的链的断裂强度优选为至少23kN、至少40kN、至少50kN、至少100kN、至少200kN、至少400kN、至少500kN、至少1000kN、至少5000kN、至少10000kN、至少20000kN或至少50000kN。
相对于根据本发明的纤维的初始强度，链的效率可以为至少5％，至少10％，至少30％或至少50％。
根据本发明的链环还可以包括间隔物，例如，套的一部分。“间隔物”在本文中被理解为与链环不连续的一部分材料(即，它不形成链环的整体部分，例如它附加在环的周围且它可以与所述链环不相连或者与所述链环相连，例如通过下文所述的方式如缝合)，所述材料在2个相邻链环之间直接传递负荷所经由的接触位置处的相邻链环之间的有效厚度为Δ。这种间隔物已经从公开的专利申请WO2015/086627中获知。该专利申请公开了一种包含间隔物的链，所述间隔物在所述链环之间直接传递负荷所经由的接触位置处的厚度为Δ且比值Δ/τ＝f，其中τ是在所述链环之间直接传递负荷所经由的接触位置处的任何链环的厚度且f在0.10-2.50之间的范围内。“有效厚度”在本文中被理解为根据本发明的链中间隔物或链环的横截面积的平方根。在所述链环之间传输。根据本发明的链中的间隔物可包含任何类型的材料，例如金属，优选轻金属及其合金，例如，锂、镁和铝以及元素周期表的第4族(即，金属直到镍)；聚合物，例如热固性聚合物和聚合物组合物和/或热塑性聚合物和聚合物组合物；纺织品；木材和/或任何类型的纤维。优选地，间隔物包含纤维材料或纺织材料。还优选地，间隔物包含聚合物纤维(即包含聚合物的纤维)或金属纤维(即，包含金属的纤维)。所述聚合物纤维优选地包括本文所限定的高性能聚合物纤维。
包含根据本发明的链环的链还可包含将其附接到另一结构上的装置，所述另一结构例如汽车、船、飞行器或铁路货车上或者托架上的平底。在这种情况下，托架附接装配件(诸如双头螺栓)可以连接到链上。装配件和钩子通常由金属制成，但也可以替代性地使用工程塑料。在一个优选的实施方式中，装配件和钩子由轻重量金属(优选镁)制成，或由高强度复合材料(例如碳纤维环氧复合材料)制成。这种质轻且坚固的装配件进一步有助于减轻链的重量。
固定方式可以是粘合剂，优选地是在涂覆后能够固化的液体粘合剂；缝针和/或拼接。优选地，固定方式是缝针，因为它们易于在期望的位置以良好受控的方式应用。优选地，采用含高强度纤维的纱线进行缝合。液体粘合剂优选注入到连接装置(诸如采用的结)中，然后固化以固定连接装置。还可以局部施加热和任选地压力以使多丝纱线至少部分熔融且熔合到一起，从而形成连接。优选地，链末端可以与用于缩短的钩子相连，所述钩子可以来自铸造铁、钢或轻金属(包括钛、铝或镁)或复合材料(例如碳纤维、环氧复合材料)。在一种优选的相似设置中，链的一侧与张紧装置相连以将永久负荷施加在合成链上用于货物与货运的最佳固定。
当安装时，本发明的链可用于提供并可靠地提供重货物在极端条件下的固定锚定，如例如在浪涛汹涌海上的运输舰颠簸甲板上的重型军用飞机或在湍流空气中的货运飞机中。
本发明还涉及提高包含根据本发明的链环的链的机械性能、尤其是强度的方法。换言之，已发现可以通过以下方法提高所述链的机械性能(尤其是其强度)：使用前在低于纱线中的材料、优选聚合物、最优选纱线中的高性能纱线的熔融温度、更优选在70-130℃之间或在80-120℃之间、最优选在90-110℃之间的温度下预拉伸链。
可以在低于链环中存在的聚合物的熔融温度Tm的温度下，通过施加链断裂负荷的至少20％、更优选至少40％、最优选至少60％的静态负荷一段时间来预拉伸包含根据本发明的链环的链，所述一段时间足够长以使链的永久变形介于2和20％之间、更优选介于5和10％之间。“永久变形”在本文中被理解为链不再恢复的变形程度。或者，可以如上文所述在室温下预拉伸链。
本发明还涉及通过应用根据本发明的链环来提高承载部件(诸如链)的效率的方法。
本发明还涉及根据本发明的链在提升和吊起、航行、牵引和悬挂、推动和驱动、停泊飞机或海船的货舱等等中用于贮存、固定(例如将滚装垃圾箱固定到垃圾箱牵引卡车或将货物固定到商用卡车、平板挂车)、捆扎和拴紧以处理和运输货物的用途。例如，链可经受多个负荷循环。优选地，循环的数量为2-25、更优选5-15、最优选8-12，其中施加的最大负荷低于链断裂负荷的60％或45％，更优选低于链断裂负荷的35％，最优选低于链断裂负荷的25％。根据本发明可以在负荷循环期间卸载链。然而，在一个优选的方法中，施加的最小负荷为至少1％。根据本发明的链耐循环负荷。
本发明还可以涉及通过应用根据本发明的链环来提高承载部件(诸如链)的效率的方法。
此外，本发明涉及一种包含经纱的条，所述经纱包括经纱A和经纱B，其中经纱B的最小蠕变速率高于经纱A的最小蠕变速率，所述最小蠕变速率是在900MPa的张力和30℃的温度下测量的，其中所述条包含纵向核心区段和至少两个纵向边缘区段，其中条的核心区段中经纱A的浓度高于边缘区段中纱线A的浓度且条的边缘区段中经纱B的浓度高于核心区段中纱线B的浓度。
本发明还可涉及包含条的链环，所述条包含含有经纱A和经纱B的经纱，其中经纱B的最小蠕变速率高于经纱A的最小蠕变速率，所述最小蠕变速率是在900MPa的张力和30℃的温度下测量的，其中所述条包含纵向核心区段和至少两个纵向边缘区段，并且其中条的核心区段中经纱A的浓度高于边缘区段中纱线A的浓度，并且条的边缘区段中经纱B的浓度高于核心区段中经纱B的浓度，并且其中所述条是带材。这种带材也被称为“纤维带材”，其可以通过本领域已知的任何方法生产。例如，所述带材是通过凝胶纺丝工艺生产的，即所述带材包含凝胶纺成的UHMWPE纤维。可以利用本领域已知的方法对所产生的带材进行拉伸(优选地单轴拉伸)。此类方法包括在适当拉伸单元上挤压伸展和伸长伸展。用于制备所述带材的另一优选方法包括在压力、温度和时间的组合下机械熔合单向取向的纤维。EP2205928中描述了这种带材和制备这种带材的方法，该文件通过引用并入本文。
此外，本发明还可涉及包含条的链环，所述条包含带材A和带材B，其中经纱B的最小蠕变速率高于经纱A的最小蠕变速率，所述最小蠕变速率是在900MPa的张力和30℃的温度下测量的，其中所述条包含纵向核心区段和至少两个纵向边缘区段，其中所述条的核心区段中带材A的浓度高于边缘区段中带材A的浓度，并且所述条的边缘区段中带材B的浓度高于核心区段中带材B的浓度，并且其中所述条是带材。这种带材也被称为“固态带材”，其可以通过本领域已知的任何方法生产。用于生产所述带材的一种优选方法是以固态进行的方法，所述方法包括：在环形带组合之间进料UHMWPE粉末，在低于其熔点的温度下压缩模塑聚合物粉末，滚压所得到的压缩模塑聚合物，随后进行拉伸。例如US5091133和US7993715中描述了这种方法，所述文件通过引用并入本文。
要指出的是，本发明涉及权利要求中所列出特征的所有可能组合。说明书中所述的特征也可进一步组合。
要进一步指出的是，术语“包括/包含/含有”不排除其它要素的存在。然而，还应该理解，对包含某些组分的产品的描述也公开了由这些组分组成的产品。类似地，还应该理解，对包括某些步骤的方法的描述也公开了由这些步骤组成的方法。
利用以下实施例进一步阐释本发明，但本发明不限于此。
实施例
材料和方法
·特性粘度(IV)是根据ASTM-D1601/2004在135℃下在萘烷中测定的，其中溶解时间为16小时，使用以2g/l溶液的量的DBPC作为抗氧化剂，根据在不同浓度下测量到的粘度外推至零浓度。IV和Mw之间有一些经验关系，但这种关系高度依赖于摩尔质量分布。基于方程式Mw＝5.37*104[IV]1.37(参见EP0504954A1)，IV为4.5dl/g相当于Mw为约422kg/mol。
·纱线或长丝的纤度分别通过称重100米的纱线或长丝来测量。通过将重量(以毫克计)除以10来计算纱线或长丝的dtex数。或者，称重10米，dtex便是纱线长度的毫克数。tex＝g/km；dtex＝g/10km或mg/10m。
·UHMWPE样品中的侧链是通过FTIR在2mm厚的压缩模塑膜上通过使用基于NMR测量的校准曲线量化在1375cm-1处的吸收来确定的(如例如EP 0269151中)。
·抗张性能：按照ASTMD885M的规定，使用名义标定长度为500mm的纤维、50％/min的十字头速度和“Fibre Grip D5618C”型Instron2714夹具，定义和测定复丝纱线的抗张强度(或强度)和抗张模量(或模量)。基于测量的应力-应变曲线，由0.3-1％应变之间的斜率来确定模量。为了计算模量和强度，将所测量的张力除以纤度，该纤度通过称重10米的纤维来确定；假设密度为0.97g/cm3来计算单位为GPa的值。
·链的韧度(cN/dtex或N/tex；10cN/dtex＝1N/tex)是通过将链的断裂强度除以单位长度链的重量来确定的。重量是通过将其减去非承重纬纱的重量来修正的。
·链的断裂强度和断裂伸长率是使用Zwick 1484Universal测试机，在约21℃的温度和0.1/min的应变速率下，针对干链样品测定的。
·链的效率(％)是链的原始韧度除以承重经纱的韧度(即成分纤维SK75和SK78的韧度为35cN/dtex)。在使用DM20的情况下，使用加权的韧度，其为32cN/dtex，这归因于由经向中使用的每种纤维等级的经纱(节距)的数量。忽略了非承重纬纱的自重和韧度。
·最大断裂负荷(MBL)是完全破坏干链(包含至少3个、优选5个链环)样品所必需的力。
·采用断裂负荷测试仪1000kN Horizontal bench fa.ASTEA(Sittard,荷兰)测试机在约16℃的温度下以及20mm/min的速度下对干链(包含至少3个、优选5个链环)样品进行抗张测试(以测量MBL)。最大夹具长度为1.2m且销轴直径为150mm。使用D-钩环检测链，钩环的直径和与钩环相连的被检测制品的厚度之间的比例为5。对于绳索，D-钩环被排列成平行结构。
·如本专利申请和公开的专利申请WO2016001158中所示测定纱线的最小蠕变速 率。经纱的最小蠕变速率在本文中由应用于复丝纱线的蠕变测量获得：在900MPa的恒定负荷和30℃的温度下应用ASTM D885M标准方法，然后作为时间的函数测量蠕变响应(即应变伸长率，％)。最小蠕变速率在本文中由作为时间的函数的蠕变的一阶导数确定，其中该一阶导数具有最低值(例如，在所谓的已知的Sherby和Down图中，纱线的蠕变速率[1/s]被绘制为纱线的应变伸长率[％]的函数)。
对比实验1(CE1)
从经向上由SK75纱线制成的窄组织条盘绕8层的链环，所述条具有25mm的宽度、1.5mm的厚度和400mm的长度。该条可商购自Güth&Wolf GmbH(银灰色1”组织)，其标称断裂强度为5吨(49kN)，腿部重量(leg weight)为44g/m。条中的经纱由120根SK75纱线制成，每根纱线的纤度为1760dtex，扭转率为25转/米(Z25)，初始比纱线强度为35cN/dtex，在900MPa的张力和30℃的温度下测量的最小蠕变速率为2.4x 10-5％/秒。
纬向上的纱线由SK60纱线制成，其纤度为880dtex，捻度(twist)为40转/米(Z40)，在900MPa的张力和30℃的温度下测量的最小蠕变速率为5.8×10-5％/秒，扭转率为40转/米(Z40)。纬纱总重量与经纱总重量之比为20:80。然后将条(或织带)热定型并在约120℃和10％最大断裂负荷(等于4.9kN)下预拉伸2分钟，之后在水分散性银色树脂(可商购自CHT Beitlich GmbH(D)，商品名为TUBICOAT FIX ICB CONC.)中浸涂，随后通过热空气流干燥。最终条的MBL为49kN或5公吨。
紧密卷绕8层一定长度的条以形成在所述条的每个卷绕中均带有180°扭转的内部长度为100mm的0型链环(圈环)。利用约2.5m的条进行共8个卷绕。如此形成的180°扭转的链环的内周长为约100mm且外周长为约134mm，8层链环的厚度为12mm。环状吊索的两端重叠约110mm并穿过180°扭转的链环的厚度在110mm的长度上用MW缝针式样(zic-zac)和XtremeTechTM20/40(Amann&Co GmbH,德国)缝线缝合在一起，所述缝线由纤度为440dtex的SK75制成。
然后通过将如上文所述获得的五个链环相互连接来制造链。这五个链环的总长度为0.6米，对应于纤度为25660tex。
热定型步骤
然后将获得的链在120℃的温度和高达50％MBL(相当于100kN)下持续1分钟预拉伸5倍。
如本文所述产生四个链样品(CE1、CE2、Ex.1-2)，其中每个均由五个链环组成。在不应用热定型步骤(表1中标记为“a”的样品)和应用热定型步骤(表1中标记为“b”的样品)的情况下产生链。
结果示于表1。
对比实验2(CE2)
通过重复对比实验1来进行对比实验2，但具有以下差别：经纱由120根DM20纱线制成，每根纱线的纤度为1760dtex，捻度为25转/米(Z25)，初始比纱线强度为32cN/dtex，在900MPa的张力和30℃的温度下测量的最小蠕变速率为1.3x 10-6％/秒。
结果示于表1。
实施例1(Ex.1)
通过重复对比实验1来进行实施例1，但具有以下差别：
条中的经纱由具有不同最小蠕变速率值和类似纤度的纱线制成，即包含：60根SK78纱线，其初始比纱线强度为35cN/dtex，扭转率为Z25(25转/米)，在900MPa的张力和30℃的温度下测量的最小蠕变速率为1.3x 10-5％/秒；和60根DM20纱线，其初始比纱线强度为32cN/dtex，扭转率为Z25，在900MPa的张力和30℃的温度下测量的最小蠕变速率为1.3x 10-6％/秒。
在经向上，对称平带(即条)包含30根SK78纱线，每根纱线的纤度为1760dtex Z25(扭转率为25转/米)(即位于条的一个纵向边缘区段的纱线B)；60根DM20纱线，每根纱线的纤度为1760dtex Z25(即位于两个纵向边缘区段之间的条的核心区段中的纱线A)；和30根SK78纱线，每根纱线的纤度为1760dtex Z25(即位于相对的纵向边缘区段的纱线B)。
纱线关于经纱数量的浓度(即节距浓度)为[B]+[A]+[B]＝30+60+30。因此，总量为[B]+[A]＝60+60，因此50重量％纱线B和50重量％纱线A的纱线浓度。
纤度浓度为[B]+[A]+[B]＝52800dtex+105600dtex+52800dtex。因此，[B]：[A]＝50重量％的纱线B和50重量％的纱线A。
结果示于表1。
实施例2(Ex.2)
通过重复对比实验1来进行实施例2，但具有以下差别：
经纱包括SK99纱线(初始比纱线强度为42.5cN/dtex，在900MPa的张力和30℃的温度下测量的最小蠕变速率为7x 10-6％/秒)和DM20纱线(初始比纱线强度为32cN/dtex，在900MPa的张力和30℃的温度下测量的最小蠕变速率为1.3x 10-6％/秒)。
条中的经纱由具有不同纤度和不同的最小蠕变速率值的纱线制成，包括[C]+[B]+[A]+[B]+[C]＝[20根SK99纱线，其具有880dtexZ25的纤度(位于一个最外的纵向边缘区段的纱线C)]+[30根DM20纱线，其具有1760dtex的纤度(位于一个纵向边缘区段的纱线B)]+[20根DM20纱线，其具有2x1760dtex(因此约3520dtex)Z25C的纤度(位于核心区段的纱线A)]+[30根DM20纱线，其具有1760dtex Z25的纤度(位于相对的纵向边缘区段的纱线B)]+[20根SK99纱线，其具有880dtexZ25的纤度(位于相对的最外的纵向边缘区段的纱线C)]。
关于每一纤度纱线(节距)的数量的纱线浓度为：[C]:[B]:[A]＝16.6％:33％:50％，关于重量％的纱线浓度为：[C]:[B]:[A]＝16.6重量％:33重量％:50重量％。
在所有实施例中，条的M/E比为约1，其中M是条的核心区段宽度，E是条的边缘区段的宽度之和，其中条的总宽度由M和E组成，其中M等于E且E＝约1/2E1+约1/2E2，其中E1是一个纵向边缘区段的宽度，E2是另一个(或相对的)纵向边缘区段的宽度。
结果示于表1。
表1.
a＝未热定形的链样品；b＝热定形的链样品；R＝矩形；E＝椭圆形。
表1所示结果表明：与在CE1和CE2中获得的链相比，根据本发明的链(实施例1的链)具有提高的断裂强度和效率。此外，还观察到：与未热定形的链相比，热定形链的韧度值显著增加，并且效率损失减少了约50％。通过应用热定形，链的效率显著提高(实施例1)。此外，在条被混杂化的情况下(即，通过不同蠕变的经纱和/或通过不同纤度的经纱来形成椭圆条横截面)，链界面的效率损失显著降低。

Claims (15)

1.一种链环，其包含含有纬纱和经纱的条，所述经纱包括经纱A和经纱B，其中经纱B的最小蠕变速率高于经纱A的最小蠕变速率，所述最小蠕变速率是在900MPa的张力和30℃的温度下测量的，其中所述条包含纵向核心区段和至少两个纵向边缘区段，其中所述条的所述核心区段中经纱A的浓度高于所述边缘区段中纱线A的浓度，并且所述条的所述边缘区段中经纱B的浓度高于所述核心区段中经纱B的浓度。
2.权利要求1所述的链环，其中所述经纱B的最小蠕变速率与所述经纱A的最小蠕变速率之比为至少2。
3.前述权利要求中任一项所述的链环，其中在900MPa的张力和30℃的温度下测量的经纱A的最小蠕变速率为至多1×10-5％/秒。
4.前述权利要求中任一项所述的链环，其中所述经纱包含高性能纱线。
5.权利要求4所述的链环，其中所述高性能纱线包含聚合物、优选聚烯烃、更优选聚乙烯、最优选UHMWPE。
6.前述权利要求中任一项所述的链环，其中所述经纱A包含高性能纱线，所述高性能纱线包含烯属支化聚烯烃，优选包含烯属分支的UHMWPE，更优选包含乙基或丁基分支的UHMWPE。
7.前述权利要求中任一项所述的链环，其中所述经纱具有不同的纤度，优选地，所述经纱A和/或经纱B具有不同的纤度。
8.前述权利要求中任一项所述的链环，其中所述条的所述边缘区段中经纱的长度高于所述核心区段中经纱的长度。
9.前述权利要求中任一项所述的链环，其中基于所述核心区段的总经纱重量组成，所述核心区段中经纱B的浓度为0重量％至50重量％。
10.前述权利要求中任一项所述的链环，其中基于每个边缘区段的总经纱重量组成，每个纵向边缘区段中经纱B的浓度均为100重量％至50重量％。
11.根据前述权利要求中任一项所述的链环，其中所述条形成所述条的多个卷绕，所述条具有纵轴，并且所述条的每个卷绕都包含沿着所述条的纵轴的扭转，所述扭转是180度的奇数倍。
12.一种链，其包含根据前述权利要求中任一项所述的链环。
13.提高根据权利要求12所述的链的强度的方法，所述方法包括：在使用之前，在低于所述纱线中的材料的熔融温度的温度下预拉伸所述链。
14.根据权利要求12所述的链在提升和吊起、航行、牵引和悬挂、推动和驱动、停泊飞机或海船的货舱等等中用于贮存，固定例如将滚装垃圾箱固定到垃圾箱牵引卡车或将货物固定到商用卡车、平板挂车，捆扎和拴紧以处理和运输货物的用途。
15.一种包含纬纱和经纱的条，所述经纱包括经纱A和经纱B，其中经纱B的最小蠕变速率高于经纱A的最小蠕变速率，所述最小蠕变速率是在900MPa的张力和30℃的温度下测量的，其中所述条包含纵向核心区段和至少两个纵向边缘区段，其中所述条的所述核心区段中经纱A的浓度高于所述边缘区段中纱线A的浓度，并且所述条的所述边缘区段中经纱B的浓度高于所述核心区段中经纱B的浓度。
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