杨旺旺 许 多 范 航 朱佳林 孙国鹏 吴敏勇 刘可帅

1. 武汉纺织大学纺织新材料与先进加工技术国家重点试验室，湖北 武汉 430200；2. 北京空间飞行器总体设计部，北京 100000；3. 汇尔杰新材料科技股份有限公司，湖北 襄阳 441100

高性能纤维是我国国民经济和国家安全领域的重要原材料之一[1-2]。玄武岩纤维是一种高性能矿物纤维[3]，在国民经济和国防建设中占据重要地位。玄武岩纤维除具有高强度、高模量的特点外，还有耐高温和低温 (-269～650 ℃)、耐酸碱、抗氧化、抗辐射、绝热、隔声、阻燃、过滤性好、抗压缩强度和剪切强度高等特性。因此，玄武岩纤维在功能化产品的制备中应用较多，在医用卫生、消防灭火、航空航天、深海探测、军队防护等领域广泛使用[4-5]。

玄武岩纤维的力学性能突出，兼具普通纤维的柔软和编织性好的优势。采用玄武岩纤维制备高强绳索能满足高空极低温环境下柔性高强绳索的承载、抗辐射与使用寿命等要求[6]。二维编织是一种在沿织物成型方向取3根及以上纱线按照特定的规律倾斜交叉，使纱线交织在一起的工艺，常用来编织绳索等产品。二维编织工艺设计灵活，编织过程中对纱线力学性能的损伤较小，但编织结构变化较少。目前主要通过改变编织芯轴的形状、编织机的纱锭数量及底盘运动轨迹来制备不同形状和结构的二维绳索[7]。玄武岩复丝属于脆性材料，耐弯折性差，编织过程中，玄武岩复丝相互抱合时的扭转排列状态和磨损会造成复丝中部分纤维的断裂，从而导致编织的多组复丝间张力不匀，捻合排列结构出现紊乱，最终影响绳索的力学性能。……