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繩索(或稱繩子),是通過扭或編等方式加強后,連成一定長度的纖維。其拉伸強度很好但沒有壓縮強度,可用來做連接、牽引的工具。公元前2800年,中國人已經掌握了創造麻繩的技術,並開始用大麻纖維制繩。到公元紀元開始時,用大麻纖維已成為世界上大多數地區的主要制繩材料。1775年,英國發明家馬虛發明制繩機,結束了手工制繩的時代。從1950年開始用人造纖維製造繩索。


1 繩索 -發展歷史

(圖)繩索原始繩索使用(圖6)

在4000多年前, 人類就一直生活在用樹皮製成纖維, 用手心抵著裸露的大腿把纖維搓成線的時代。考古學研究表明, 我們最早的祖先首先使用繩索在他們的工具和武器上綁上把柄。

到公元前2800年, 中國人已經掌握了創造麻繩的技術,中國人民開始用大麻纖維制繩。到公元紀元開始時,用大麻纖維已成為世界上大多數地區的主要制繩材料。

1775年,英國發明家馬虛發明制繩機,結束了手工制繩的時代。

從1950年開始用人造纖維製造繩索,直徑約2毫米的馬尼拉繩受到5512公斤的拉力便會折斷,而同樣粗的尼龍繩則能承受13227公斤的拉力。

2 繩索 -材料

最先用來做繩的材料是細小的樹枝或柳枝和蔓草或藤,這是我們先民開始在這個世界站起來用手開拓這個天地時,最初的工具就是用這些東西來捆紮一塊石頭在一根木棍上,這些最粗笨的材料就是繩的始祖了。隨後跟著我們文化的發展而由麻、棉、棕、絲、五金直至今日的化學纖維--尼龍,都被我們做為繩的材料了。麻是繩中最好的材料,它是被中國和埃及於三千年前就發現並加以利用了。

(圖)編繩圖5 編繩

公元前2800年,中國已使用大麻做纖維。隨著公元前2世紀地中海東部海運事業的發展, 對粗繩的需要越來越大, 直到大約1850年為止, 無論在歐洲還是在美洲, 大多數繩索仍然使用諸如大麻和亞麻這類軟纖維。甚至今天, 雖然菲律賓群島的麻蕉(曾被誤稱為馬尼拉大麻, 麻蕉實際上是一種香蕉樹)、尤卡坦(墨西哥)和古巴的龍舌蘭以及東非、印尼和海地的各種西沙爾麻提供了最堅固的天然纖維, 但是大麻屬植物仍然是我們製造塗焦油麻繩和某些海上纜繩的基本材料。

傳統的制繩採用天然纖維作材料,包括:棉、麻、亞麻、黃麻、劍麻、馬尼拉麻、稻草、絲、羊毛和其它毛髮。現代可以用來制繩的合成纖維則有聚丙烯、尼龍、聚酯、聚乙烯、人造絲等。結構和功能與繩類似,但較為細弱的還有紗線、線、線繩。

3 繩索 -製作

(圖)使用1928年的工具製造扭繩圖4 使用1928年的工具製造扭繩

現在看來十分平凡的制繩工藝早在大型工廠和精密機器出現之前, 就是一種深受讚揚的技術。這正是4世紀時印度的情況。當時, 印度的制繩行業的專業化程度很高, 制繩的匠人分成好幾類, 生產不同用途的繩索:有人專門生產象繩, 有人專門生產馬繩……與現代的裝配線工人不同, 那時每個工匠都通曉制繩過程的各個環節, 對大麻作物的種植、收穫和晒乾, 到紡紗、結股和最後搓成結實的繩索都很熟悉。

直到工業革命開始時, 制繩技術才像許多手工業一樣開始發生變革。約250年前, 制繩的紗線還是用手工紡成的。在第二次世界大戰期間和戰後, 隨著合成纖維(如尼龍、的確良、莎綸、聚乙烯和聚丙烯)的採用, 這個重要行業出現了第二次大發展。這些人造材料具有許多實用優點: 強度大;對由黴菌引起的變質和腐蝕耐受性(從而可減少特殊的保護性處理);通過採用更小的和更輕的繩索, 既可降低貯存的費用, 又便於使用.據測定, 合成纖維的壽命約為天然纖維的三至四倍。

製作方法

扭繩:纖維經過整理、紡織成紗線。多根紗線扭在一起成一股,多股再扭合后成繩。其中單根紗線和單股,單股和繩子的扭結方向都是兩兩相反,以便結合緊密。扭繩的兩端必須分別固定,否則原來的扭結會散掉。為了保護扭結,扭繩擺放的時候一般是盤起來(見圖4)。

(圖)繩索圖3 繩索

編繩:這類繩子的原料一般是聚丙烯、尼龍或聚乙烯(見圖5)。

種類——根據製作方式不同有以下常用種類(見圖3):

克勒型繩索(a):外部有一繩鞘包裹,內核由絲絲縷縷的纖維線組成,除了在雨雪天氣外,克勒型繩索易於操作,但強度不如較粗的繩索,在有切口時容易散開。

普通的扦搓繩索(b):由三股纖維線纏在一起,一股受力,其他也能分擔。

4 繩索 -應用

繩索的用途數不勝數:從建築中的材料固定到燈芯製作以及用緣繩下降法爬下懸崖或設置羅網捕獵。如果說在腓尼基文明中, 過去繩索大多為水手所用的話, 那麼目前的情況則依然如故.世界上生產的繩索, 約有一半以上是用於航海業和捕魚業。其他繩索的應用也很廣泛, 從普通家庭用的晒衣繩到大規模鑽井作業用的載重纜繩, 在我們的周圍處處可見。

製作繩索的傳統用料包括大麻纖維、椰子果纖維、馬尼拉大麻纖維(屬於麻蕉植物)、劍麻和波羅麻(屬於龍舌蘭屬植物)。總之,繩索可由纖維多且柔軟的材料製成,將絲絲縷縷的纖維結合在一起就能形成足夠的強度和長度。現在許多繩索是由尼龍或其他人造纖維製成,它們強度大且承受壓力均勻,重量輕、抗水、抗昆蟲、抗腐蝕。但無論如何,有時尼龍繩並非首選之物。

尼龍繩的缺點在於:受熱易軟化——繩索在摩擦時會生熱--遭遇潮濕又易變滑,如果承受拉力過強,而邊緣又較為鋒利時,則可能會突然斷裂。

選擇繩索時比較各種繩索,手中繩索的粗細與長短應與你的要求相符。在氣候溫潤的地域和要考慮繩子重量的情況下,尼龍繩比較有利。但要記住尼龍繩的缺陷。粗約7毫米以及低於7毫米的繩子不宜使用。粗約9-10毫米的繩子常作為綁繩,用於投擲與登山。如果應用緣繩下降法和固定保護繩等技巧,這種繩子可用作安全帶。如果無其他物品拖累,應攜帶長約30-40米的繩索。

登山用繩應有足夠的彈性,這樣可以消解一些震動,同時在不慎摔落時不會強烈地勒緊身體。關於繩索型號,可以參照當地官方登山機構的建議。

5 繩索 -保護

如無必要,繩索不要放在潮濕的地面或強烈陽光下(假定繩索是天然纖維製作),以防止嚙齒類動物和昆蟲的吞嚙。如果繩索受潮,不要放置火上強行烤乾,也不要拉直放在地面,這樣臟物易滲入,砂礫就會在繩索內部磨損繩索。如天氣晴朗,可將過於骯髒的繩索放在清水中洗凈,然後晒乾或風乾。

應在不同條件下使用不同型號的繩子,最好別混用--登山用繩別用來晒衣服或製成鞭子。當然,在求生境地下,一條繩子不得不用於多個目的。

為防止磨損,繩子末端可編織成鞭狀。將繩子盤繞成圈放置,以防自身纏繞不清。這樣更便於使用,需要時可及時抽出繩索。

繩索的價值不可低估,甚至有時不得不把生命繫於其上,一定要注意保管。

(圖)繩索圖1 繩索的整理

1、整理——纖維繩索之使用壽命及其強度將因儲存不當,暴露於潮濕,或損壞繩股而大事縮短及降砥。纖維繩索之末端必須打繩頭結以防鬆散,或者末端加以捆紮,如欲截斷繩索可在繩索上作兩處繩頭結(如圖1),相距一或二吋然後在兩繩頭結中間截開。

2、儲存——儲存纖維繩索,不論時間久暫,均應注意保管以免繩索變壞。                     
(1)不可儲存於潮濕處所。               
(2)儲存前先小心使之乾燥。              
(3)可能時,纖維繩索應儲存於格架上,或用其它方法使空氣能經繩盤流通亦可。

3、潮濕——繩索如果不斷受潮濕必將迅速變壞,繩索潮濕后將行收縮,除非做下以處理外將成有害之狀態:      
(1)在暴露於雨水或潮濕天候以前先使干而拉緊之繩索放鬆。
(2)除非絕對必要不可覆蓋繩索,因為覆蓋足以抑留原有之濕氣而妨礙變壞之發現。

4、繩索損壞——繩索在使用時,如果纖維斷開及打滑,繩索之強度將大為降低。纖維雖已絞緊,但每遇緊張時必滑動少許,故在繩索使用若干時間后,不應使繩索之負荷到達最大限制,纖維之斷開應盡量避免。             
(1)將繩索在水中洗滌以清除泥土。           
(2)繩索不可拉於銳利之邊緣上,在繩索與銳利之邊緣中間置一木扳以減少繩股之斷開。             
(3)砂土在繩索之內部纖維中有一磨擦作用,故繩索不可拉經砂土或污穢之處。如果繩索沾有砂土,可在水中小心清除之。                       
(4)可能之處使用易於松解之繩結,以減少截斷繩索之必要。
(5)儘速修理已斷開之繩股。

(圖)繩索圖2 繩索的盤繞及放開

5、盤繞及放開——新繩索通常均盤成繩捆,各繩捆加以繞扎並用麻布加以包裹。欲打開新繩盤,可剝去麻布包布檢查繩盤內部找出繩頭,繩頭通常均在底部,截去繩盤之捆索,經繩盤中心將繩頭外拉。繩索之放開系按原盤繞層之反方向,繩索之盤繞則按原盤之相同方向,右旋或普通盤繞之繩索系按順時針而適當盤繞,反時針方向而放開(如圖2)。

6.檢查——纖維繩索之外表並不能代表內部之狀況,繩索經使用后將行變軟,同時因處理搬運之方式不當而亦將變壞、潮濕、繩索所遇緊張之程度,繩股之磨光及斷裂,以及磨擦於粗糙之邊緣等均可使繩索強度變弱。繩索負荷過量,對器材可能造成重大的損壞,對人員將造成嚴重之傷害。因此,繩索應定期細心檢查,以確定其實際狀況,由於繩索之外表不能代表內部構形,故有時須將繩股稍加鬆散以打開繩索決定其內部情形。生霉之繩索常有腐朽味,且繩股內部纖維顏色亦較暗泱,斷裂之繩股及線通常均易於發現,繩索內部如因磨擦而污穢或鋸屑狀之物質存在,即表示已有損壞。如為有中央心索之繩索,其心索在檢查時不應斷成碎片,如果已斷成碎片,即表示繩索曾經緊張過度。由於繩索中任何弱點均可減弱全部繩索,故須在數處檢查,如果繩索在其它各處均表現良好,可以拉出一兩根纖維以拉斷之。拉斷時若有相當抵抗,即表示繩索纖維仍堅強,若繩索狀況發現不良,應予廢棄或截成短段作其它用途。

6 繩索 -結構和製造

繩索繩索

捻繩的結構和製造

捻繩的一般結構:捻繩是由三股或更多股繩捻制而成的。

捻繩的製造過程:單絲初捻;多根初捻后的單絲經反向復捻形成繩線;多根繩線再反向復捻形成繩紗;多根繩紗反向復捻成繩股;多根繩股即可捻制后加工為繩索。

編織繩的一般結構

在編織繩中,繩股不是以加捻的方式絞合在一起的,而是以一種穿插的形式相互交叉在一起的。

普通的編織結構為:管型編織繩、實心編織繩以及八股編絞繩等。

7 繩索 -beal登山繩索

墜落率

墜落率決定下墜的嚴重性:墜落率是將放出繩索的長度除以下墜距離計算出來的比率,數值在0至2之間。墜落率愈大,下墜的嚴重性愈大。

所以下墜的嚴重性不在於下墜的距離,因為放出的繩索較長時,它就可延展較多依些去承受下墜的衝擊力。

所以同一長度的繩索,可得出兩個不同的墜落率,而不同的結果會或多或少地影響到攀爬者及安全系統。

SAFE CONTROL

就算最有經驗攀爬者在降下領攀者時也會犯錯。"安全"生產程序就可提供一個清楚的記認,要留下多少繩索為安全地降下領攀者。而這個生產程序只是將護套的設計在繩索的中間改變,完全沒有切斷繩索內的纖維。  

BLACK LIMIT

Beal在每條繩索的中間點加上黑色記號,而所使用的黑色漆油不會對繩索的纖維構成傷害。

Beal的防水處理,除可防止繩索吸水外,並可防止在寒冷的地方凍結起來,也同時減低了繩索的磨損。

Beal在雙繩系列中有雙色設計,在繩索的中間改變護套的顏色,使於再下降時使用。

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