专利名称：渔用网具制作用高性能改性乙纶单丝加工方法
技术领域：
本发明涉及水产技术领域渔用网具制作用乙纶单丝加工方法。
背景技术：
乙纶(PE)单丝为农业科学水产技术领域渔用网具制作用主要基体纤维材料，人 们对其断裂强度、结节强度、圆度、延伸性、耐磨性和耐热性都有特定要求，如作为网具制作 用基体纤维材料最好同时具有较好的断裂强度和结节强度，只有按特殊的纺丝工艺才能生 产出渔用网具制作用高性能改性PE单丝，但现有水产技术领域渔用网具制作用普通PE单 丝以HDPE树脂为原料采用热水拉伸制得，在其纺丝生产中因纺丝工艺控制不当，导致断裂 强度和结节强度不能兼顾，从而会进一步影响到单丝及其下游网具制品的强度或外观；现 有渔用网具制作用普通PE单丝加工用牵伸倍数一般为6. 0 9. 6倍左右、其纺丝用加热介 质为水(水温为94°C左右)，导致其存在强度偏小、耐磨性偏差等缺陷，这进一步导致用它 们加工的网具在渔业生产时易发生渔捞事故。随着渔用网具现代化、大型化及离岸作业特 殊化的发展，急需大量断裂强度和结节强度均能兼顾到的强度高、圆度好、耐磨性较好及延 伸性适中综合性能好的PE单丝，但由于现有普通PE单丝的渔用适应性较差、难以满足现代 渔业生产的特殊需要。因此，需要解决渔用网具制作用PE单丝加工方法问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种渔用网具制作用高性能改性乙纶单丝加 工方法。本发明的技术方案采用搅拌机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机 及分丝机、HDPE树脂、VERSIFY 6002弹性体、白油或松节油助剂，其特征是将过筛处理后 纺丝级干燥HDPE树脂、干燥VERSIFY 6002弹性体、白油或松节油助剂混合，HDPE树脂熔 融指数应满足0. 6 1. 5g/10min ；VERSIFY 6002弹性体熔融指数为2. Og/lOmin，密度为 0. 888g/cm3,添加量为HDPE树脂重量的9. 8 10. 1 % ；白油或松节油助剂添加量为HDPE树 脂重量的0. 4 0. 5% ；上述混合料用搅拌机搅拌30 50min至料都拌勻，混合料拌勻后 就获得HDPE/VERSIFY 6002弹性体共混物；HDPE/VERSIFY 6002弹性体共混物经单螺杆 挤出机料筒电加热区的第I区、II区、III区、IV区的温控范围分别为160 166°C、217 223°C、264 272°C、286 293°C熔融挤出；从喷丝孔熔融挤出的初生丝经过冷却水箱低温 水和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，冷却水箱低温水水温控制在26 34°C、初生丝冷却距 离控制在0. 78 1. 02m、喷丝板与冷却水箱内水面之间的垂直距离控制在2 7cm ；预牵伸 丝经93 97°C高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、109 112°C高温第二牵伸热油浴槽和 第三牵伸辊进行两次热牵伸，第二牵伸热油浴槽以乙二醇作为特殊的牵伸加热介质；预牵 伸丝通过两次牵伸电加热牵伸机进行上述两次热牵伸的牵伸总倍数控制在10. 83 11. 43 倍后采用高压气流除油后快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷改性PE单丝丝束；改 性PE单丝丝束在特定分丝张力下经分丝机分丝为渔用网具制作用高性能改性PE单丝，特定分丝张力控制在聚乙烯单丝断裂强力的20 30%。本发明由于在HDPE树脂母料中添加特定量的VERSIFY 6002弹性体、白油或松节 油助剂，通过搅拌机拌勻后再采用特殊的纺丝技术生产出适合水产领域的渔用网具制作用 高性能改性PE单丝，在确保单丝可以连续工业化生产的同时，提高了单丝的断裂强度、结 节强度，提高了单丝圆度、柔软性、耐磨度和可纺性，综合性能明显高于现有普通PE单丝； 单丝第二次热牵伸以乙二醇作为特殊的牵伸加热介质取代传统热水拉伸工艺用牵伸加热 水介质、针对网具用基体纤维的特点所采用的特殊牵伸倍数，确保单丝在第二浴槽牵伸时 的热处理温度高于109°C、确保单丝制备过程中出丝正常且牵伸顺利、确保单丝断裂强度和 结节强度均能兼顾，使得加工出的高性能改性PE单丝的耐磨度好、断裂强度达到6. 82cN/ dtex、结节强度达到4. 06cN/dtex且断裂伸长率位于11 15%的区间内；本方法采用的分 丝工艺将分丝张力控制在单丝断裂强力的20 30%，从而保证分丝张力既能将收卷在丝 筒子上单丝丝束中相互交叉的单丝分开、整齐平列地到达筒管，又能防止筒管接受卷绕张 力过大造成压痕丝或爆筒管，提高了 PE单丝产品的综合性能。考虑渔用材料及网具成本等 因素，本发明采用价格相对便宜的VERSIFY 6002弹性体合格品且混合料未经双螺杆挤出 机共混造粒，以确保加工出的产品价工成本，以利于在渔业上推广应用；若采用VERSIFY 6002弹性体正品替代价廉的VERSIFY 6002弹性体合格品，且在搅拌机将混合料拌均后再 采用双螺杆挤出机共混造粒，在其他条件不变的条件下可以取得更好的技术效果的改性乙 纶单丝产品。总之，本发明与现有技术相比，提高了网具用基体纤维的柔软性、耐磨损性、强 度；提高了网具用PE单丝及其下游网具或绳网产品的综合性能。采用本发明技术方案生 产的线密度为38. 5tex的网具用高性能改性PE单丝的可纺性好、柔软性好、耐磨性好，它 的断裂强度及结节强度可以较现有市售网具用普通PE单丝一等品指标分别提高26. 3%、 8. 3%;它的断裂伸长率大小完全符合水产领域生产需要。以本发明技术加工的高性能改性 PE单丝加工成网具，在网具强力相同的条件下，可使网具用网线目脚粗度减小、网具柔软性 提高、网具重量减轻、网具水阻力减小、网具原材料消耗减少、网具耐磨性提高，提高了网具 的综合性能及其渔用适应性。
具体实施例方式以线密度为38. 5tex的渔用网具制作用高性能改性PE单丝加工方法为例，说明本 发明的具体实施方式
。本发明的技术方案采用搅拌机、HDPE树脂、VERSIFY 6002弹性体、助剂、单螺 杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机及分丝机，将过筛处理后纺丝级干燥HDPE树 脂(扬子石化生产，熔融指数应满足0.6 1.5g/10min，若HDPE树脂受潮，则应将其置于 60 80°C的烘箱内干燥、或置于太阳光下晒干后方可使用)、干燥VERSIFY 6002弹性体 (陶氏公司生产，熔融指数为2. Og/lOmin，密度为0. 888g/cm3，添加量为HDPE树脂重量的 10%，试验用VERSIFY 6002弹性体为合格品)以及松节油助剂(添加量为HDPE树脂重 量的0. 45% )等用搅拌机搅拌38min至料都拌勻，混合料经拌均后就获得HDPE/VERSIFY 6002弹性体共混物；HDPE/VERSIFY 6002弹性体共混物经单螺杆挤出机(螺杆长径比 为25 1，过滤板厚度10mm，过滤网采用120目的铜丝网、80目铁丝网各一层)在特定温 度(挤出机料筒电加热区的第I区、II区、III区、IV区的温控范围分别为163°C、220°C、
4268°C、290°C)下熔融挤出，从喷丝孔熔融挤出的初生丝经过冷却水箱低温水(水温控制在 26 34°C、初生丝冷却距离控制在0. 78 1. 02m、喷丝板与冷却水箱内水面之间的垂直距 离控制在2 7cm、冷却水箱尺寸为0. 60mX0. 50mX0. 60m、冷却水箱配有进出水管)和第 一牵伸辊得到冷却和预牵伸，预牵伸丝经95°C高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、110°C高 温第二牵伸热油浴槽(以乙二醇或色拉油等作为特殊的牵伸加热介质)和第三牵伸辊进行 两次热牵伸，预牵伸丝通过两次牵伸电加热牵伸机进行上述两次热牵伸(两次热牵伸用两 组齿轮分别为AXB = 68X28、CXD = 43X53，该两组齿轮使得牵伸总倍数控制在11. 13 倍，)后采用高压(压力控制在6. Okg/cm2左右)气流除油后快速冷却，以使用力矩电动机的 收丝机收卷改性PE单丝丝束；改性PE单丝丝束在特定分丝张力(分丝张力控制在该聚乙 烯单丝断裂强力的22 6% )下经FS350型分丝机分丝为网具用高性能改性PE单丝(如 断裂伸长率位于11 15%的区间内，其断裂强度及结节强度可以较现有市售网具用普通 PE单丝一等品指标分别提高26. 3%,8. 3% )。 本发明生产的线密度为38. 5tex的高性能改性PE单丝既可以加工成网具制作用 绳索基体纤维材料，又可以加工成网具制作用网片基体纤维材料；在网具强力相同且具有 性价比优势的条件下，可使网具柔软好、重量减轻、阻力减小、原材料消耗减少、耐久性提 高，提高了乙纶单丝及其下游渔用网具或绳网产品的综合性能及其渔用适应性。
权利要求
渔用网具制作用高性能改性乙纶单丝加工方法，采用搅拌机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机及分丝机、HDPE树脂、VERSIFYTM 6002弹性体、助剂，其特征是将过筛处理后纺丝级干燥HDPE树脂、干燥VERSIFYTM 6002弹性体、白油或松节油助剂混合，HDPE树脂熔融指数应满足0.6～1.5g/10min；VERSIFYTM 6002弹性体熔融指数为2.0g/10min，密度为0.888g/cm3，添加量为HDPE树脂重量的9.8～10.1％；白油或松节油助剂添加量为HDPE树脂重量的0.4～0.5％；上述混合料用搅拌机搅拌30～50min至料都拌匀，混合料拌匀后就获得HDPE/VERSIFYTM 6002弹性体共混物；HDPE/VERSIFYTM 6002弹性体共混物经单螺杆挤出机料筒电加热区的第I区、II区、III区、IV区的温控范围分别为160～166℃、217～223℃、264～272℃、286～293℃熔融挤出；从喷丝孔熔融挤出的初生丝经过冷却水箱低温水和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，冷却水箱低温水水温控制在26～34℃、初生丝冷却距离控制在0.78～1.02m、喷丝板与冷却水箱内水面之间的垂直距离控制在2～7cm；预牵伸丝经93～97℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、109～112℃高温第二牵伸热油浴槽和第三牵伸辊进行两次热牵伸，第二牵伸热油浴槽以乙二醇作为特殊的牵伸加热介质；预牵伸丝通过两次牵伸电加热牵伸机进行上述两次热牵伸的牵伸总倍数控制在10.83～11.43倍后采用高压气流除油后快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷改性PE单丝丝束；改性PE单丝丝束在特定分丝张力下经分丝机分丝为渔用网具制作用高性能改性PE单丝，特定分丝张力控制在聚乙烯单丝断裂强力的20～30％。
全文摘要
渔用网具制作用高性能改性乙纶单丝加工方法，涉及渔用网具制作用乙纶单丝加工方法，需要提供一种渔用网具制作用高性能改性乙纶单丝加工方法，本发明的技术方案采用搅拌机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机及分丝机，其特征是将过筛处理后纺丝级干燥HDPE树脂、干燥VERSIFYTM 6002弹性体、白油或松节油助剂混合，混合料拌匀后获得HDPE/VERSIFYTM 6002弹性体共混物经单螺杆挤出机熔融挤出；熔融挤出的初生丝经过冷却和预牵伸，预牵伸丝经两次热牵伸后采用高压气流除油后快速冷却，以收丝机收卷改性PE单丝丝束；改性PE单丝丝束经分丝机分丝为渔用网具制作用高性能改性PE单丝。
文档编号D01D5/08GK101851795SQ20091004862
公开日2010年10月6日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者石建高, 陈雪忠 申请人:中国水产科学研究院东海水产研究所