專利名稱：養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用改性丙綸鬃絲制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用基體纖維制備方法。
背景技術(shù)：
綱索在水產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具上使用廣泛，其加工用基體纖維材料性 能好壞直接關(guān)系到綱索、網(wǎng)箱和漁具的安全。養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用基體纖維按功能 分類，一般分為普通纖維、高性能纖維、高強(qiáng)纖維、耐磨纖維及耐久性纖維；按材料分類，一 般分為丙綸(PP)纖維、乙綸(PE)纖維和尼龍(PA)復(fù)絲。較粗的合成纖維單絲(直徑0.08 2mm)稱為鬃絲，因此，在水產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒅睆?0. 08 2mm的丙綸單絲稱之為PP鬃絲。綱索作為網(wǎng)箱或漁具用柔性結(jié)構(gòu)材料，綱索用基體 纖維結(jié)強(qiáng)、拉伸強(qiáng)度、耐磨性、透明性及延伸性是衡量其綜合性能的重要指標(biāo)。現(xiàn)有養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用普通丙綸纖維以PP樹脂為原料采用熱水拉伸制 得，它們存在結(jié)強(qiáng)小、延伸性偏低、耐磨性差等缺陷，這導(dǎo)致用它們制作的丙綸綱索在作業(yè) 中易發(fā)生漁業(yè)生產(chǎn)事故。現(xiàn)代漁業(yè)的飛速發(fā)展，實際生產(chǎn)中急需大量漁用綱索，對漁用綱索及其制作用PP 鬃絲的性能提出了更高要求，因此，迫切需要解決制備養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用改性PP 鬃絲的難題，以滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖和拖網(wǎng)漁業(yè)發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用改性丙綸鬃 絲制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案采用攪拌機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、兩次牽伸電加熱 牽伸機(jī)、收絲機(jī)及分絲機(jī)、PP樹脂、PA1010樹脂、PP-G-MAH樹脂、硬脂酸鋅、白油或松節(jié)油 助劑，其特征是將過篩處理后紡絲級干燥T30S型PP樹脂、紡絲級干燥PA1010樹脂、干燥 PP-G-MAH樹脂、干燥硬脂酸鋅、白油或松節(jié)油助劑混合，PA1010樹脂添加量為PP樹脂重量 的2. 9 3. 1%,PP-G-MAH樹脂添加量為PP樹脂重量的9. 7 10. 3%，硬脂酸鋅添加量為 PP樹脂重量的1. 0 2. 0%，白油或松節(jié)油助劑添加量為PP樹脂重量的0. 03 0. 05%， 硬脂酸鋅中的鋅含量應(yīng)滿足10. 3 11. 3% ；將PP樹脂、PA1010樹脂、PP-G-MAH樹脂、硬 脂酸鋅、白油或松節(jié)油助劑用攪拌機(jī)攪拌20 45min至料完全拌勻，拌勻后的混合料經(jīng)雙 螺桿擠出機(jī)進(jìn)行兩次擠出造粒，混合料經(jīng)兩次擠出造粒后獲得含有PP樹脂、PA1010樹脂、 PP-G-MAH樹脂和硬脂酸鋅的多成分共混物粒料；多成分共混物粒料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)料筒 電加熱區(qū)的第I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)、IV區(qū)的溫控范圍分別為168 172°C、243 247°C、262 267°C、257 263°C熔融擠出，熔融擠出的初生絲經(jīng)過20 30°C冷卻水箱低溫水和第一牽 伸輥冷卻和預(yù)牽伸，預(yù)牽伸絲經(jīng)97 99°C高溫第一牽伸水浴槽和第二牽伸輥、109 111 °C 高溫第二牽伸熱油浴槽和第三牽伸輥進(jìn)行兩次熱牽伸，第二牽伸熱油浴槽以乙二醇作為 特殊的牽伸加熱介質(zhì)，預(yù)牽伸絲通過上述兩次熱牽伸，牽伸總倍數(shù)控制在8. 46 8. 68倍后采用壓力氣流除油后快速冷卻，以使用力矩電動機(jī)的收絲機(jī)收卷鬃絲絲束；鬃絲絲束在 3. 0 4. ON的分絲張力下經(jīng)分絲機(jī)分絲為改性PP鬃絲。本發(fā)明經(jīng)試驗論證，結(jié)果表明由于將特定的共混改性技術(shù)和紡絲工藝有效結(jié)合起 來，在普通紡絲用PP樹脂中同時添加了特定劑量的幾種樹脂及助劑，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共混 造粒后再采用特殊的紡絲技術(shù)生產(chǎn)出綱索用改性PP鬃絲，提高了綱索用PP鬃絲的結(jié)強(qiáng)、拉 伸強(qiáng)度、耐磨性及其綜合性能。本發(fā)明采用多成分共混改性粒料、第二次熱牽伸以乙二醇 作為特殊的牽伸加熱介質(zhì)取代傳統(tǒng)PP紡絲工藝用牽伸加熱水介質(zhì)，確保鬃絲在第二浴槽 牽伸時的熱處理溫度為110°C左右，并以特定的牽伸倍數(shù)達(dá)到牽伸順利，都利于鬃絲結(jié)強(qiáng)、 結(jié)晶度、取向度及拉伸強(qiáng)度的提高，使得加工出的綱索用改性PP鬃絲的耐磨性好、透明性 好，結(jié)強(qiáng)可達(dá)4. 61cN/dtex、拉伸強(qiáng)度可達(dá)6. 47cN/dtex、延伸性為11. 4%，延伸性位于9 16%的區(qū)間內(nèi)；它的結(jié)強(qiáng)、拉伸強(qiáng)度分別較現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的熱水拉伸PP鬃絲提高33. 0%、 11.5% ；較現(xiàn)有市售PE單絲一等品指標(biāo)提高22.9%、19.8% ；它的延伸性大小完全符合水 產(chǎn)領(lǐng)域生產(chǎn)需要；它的透明性較現(xiàn)有市售綱索用熱水拉伸PP鬃絲明顯改善。本發(fā)明采用 3. 0 4. ON的分絲張力，從而保證分絲張力能將收卷在絲筒子上鬃絲絲束中相互交叉的鬃 絲分開，整齊平列地到達(dá)筒管，又防止筒管接受卷繞張力過大造成壓痕絲或爆筒管，從而提 高了改性PP鬃絲及其下游綱索產(chǎn)品的綜合性能。采用以上述改性PP鬃絲加工的線密度為 47tex的養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索與現(xiàn)有技術(shù)相比，在綱索強(qiáng)力相同的條件下，可使直徑下 降、重量減輕、水阻力減小、原材料消耗減少、耐磨性提高，大大提高了 PP鬃絲及其下游綱 索產(chǎn)品的綜合性能及水產(chǎn)領(lǐng)域適應(yīng)性，技術(shù)效果明顯，較傳統(tǒng)漁用PP鬃絲在水產(chǎn)領(lǐng)域適應(yīng) 性具有明顯優(yōu)勢，而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
具體實施例方式以線密度為47tex的養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用改性PP鬃絲制備方法為例，說明 本發(fā)明的具體實施方式
。本發(fā)明采用攪拌機(jī)、PP樹脂、PA1010樹脂、PP-G-MAH樹脂、硬脂酸鋅、紡絲用白油 或松節(jié)油助劑、雙螺桿擠出機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、兩次牽伸電加熱牽伸機(jī)、收絲機(jī)及分絲機(jī)，將 過篩處理后的紡絲級干燥T30S型PP樹脂(大慶石化生產(chǎn)，熔融指數(shù)為2. 1 3. 9g/10min ； 若PP樹脂受潮，則應(yīng)將其置于烘箱內(nèi)在50 98°C下干燥30 80min或置于20°C以上的太 陽光下曬干后方可使用)、BASF生產(chǎn)的紡絲級干燥PA1010樹脂(添加量為PP樹脂重量的 2. 9 3. )、南京德巴化工有限公司生產(chǎn)的干燥PP-G-MAH樹脂(添加量為PP樹脂重量的
9.7 10. 3% )、上海延安油脂化工廠生產(chǎn)的干燥硬脂酸鋅，[硬脂酸鋅中的鋅含量應(yīng)滿足
10.3 11. 3% ；添加量為PP樹脂重量的1. 0 2. 0% ；硬脂酸鋅分子式為(C17H35C00)2Zn, 熔點117 125°C ]、紡絲用白油或松節(jié)油助劑添加量為PP樹脂重量的0. 03 0. 05% ；如 果要進(jìn)一步生產(chǎn)出符合漁業(yè)生產(chǎn)一定顏色的綱索用改性PP鬃絲，則應(yīng)在混合料中添加著 色用特定顏料，特定顏料種類如德申43003藍(lán)色顏料、德申43001果綠顏料等；著色用特定 顏料添加量為PP樹脂重量的0. 02 0. 06% )用攪拌機(jī)攪拌30min至料完全拌勻，拌勻后 的混合料經(jīng)天水興田橡塑機(jī)械有限公司生產(chǎn)的螺桿直徑為45mm的雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行兩次 擠出造粒，混合料經(jīng)兩次擠出造粒后就獲得含有PP樹脂、PA1010樹脂、PP-G-MAH樹脂和硬 脂酸鋅的多成分共混物粒料；多成分共混物粒料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)(螺桿長徑比為25 1，
4過濾板厚度10mm，過濾板上的小孔直徑1.8mm，過濾網(wǎng)采用120目的銅絲網(wǎng)、80目鐵絲網(wǎng)各 一層)在特定溫度(擠出機(jī)料筒電加熱區(qū)的第I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)、IV區(qū)的溫控范圍分別 為170°C、245°C、265°C、260°C )下熔融擠出，熔融擠出的初生絲經(jīng)過20 30°C冷卻水箱低 溫水(初生絲冷卻距離控制在0. 78 1. 02m、噴絲板與冷卻水箱內(nèi)水面之間的垂直距離控 制在2 7cm、冷卻水箱尺寸為0. 60mX0. 50mX0. 60m、冷卻水箱配有溢水管和進(jìn)水管)和 第一牽伸輥得到冷卻和預(yù)牽伸，預(yù)牽伸絲經(jīng)98°C高溫第一牽伸水浴槽和第二牽伸輥、110°C 高溫第二牽伸熱油浴槽(以乙二醇作為特殊的牽伸加熱介質(zhì))和第三牽伸輥進(jìn)行兩次熱牽 伸，預(yù)牽伸絲通過兩次牽伸電加熱牽伸機(jī)進(jìn)行上述兩次熱牽伸(第1次熱牽伸選用56X40 的捻度齒輪，該組齒輪將第1次熱牽伸控制在5. 870倍；第2次熱牽伸選用50X46的捻度 齒輪，該組齒輪將第2次熱牽伸控制在1. 465倍；兩次熱牽伸的牽伸總倍數(shù)控制在8. 60倍； 第三牽伸輥收絲時在牽伸輥上繞8道)后采用高壓(壓力控制在6kg/cm2左右)氣流除油 后快速冷卻，以使用力矩電動機(jī)的收絲機(jī)連續(xù)收卷鬃絲絲束；鬃絲絲束在3. 5N的分絲張力 下經(jīng)FS350型分絲機(jī)分絲為養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用改性PP鬃絲。
以本方法生產(chǎn)的改性PP鬃絲的結(jié)強(qiáng)可達(dá)4. 61 cN/dtex、拉伸強(qiáng)度可達(dá)6. 47cN/ dtex、延伸性為11.4%、耐磨度較好、透明性較好，鬃絲產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；加工的線密度為 47tex養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索，在綱索強(qiáng)力相同的條件下，可使綱索直徑下降、重量減輕、 水阻力減小、原材料消耗減少、耐磨性提高，提高了綱索產(chǎn)品的綜合性能及水產(chǎn)領(lǐng)域適應(yīng) 性。
權(quán)利要求
養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用改性丙綸鬃絲制備方法，采用攪拌機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、兩次牽伸電加熱牽伸機(jī)、收絲機(jī)及分絲機(jī)、PP樹脂、PA1010樹脂、PP-G-MAH樹脂、硬脂酸鋅、白油或松節(jié)油助劑，其特征是將過篩處理后紡絲級干燥T30S型PP樹脂、紡絲級干燥PA1010樹脂、干燥PP-G-MAH樹脂、干燥硬脂酸鋅、白油或松節(jié)油助劑混合，PA1010樹脂添加量為PP樹脂重量的2.9～3.1％，PP-G-MAH樹脂添加量為PP樹脂重量的9.7～10.3％，硬脂酸鋅添加量為PP樹脂重量的1.0～2.0％，白油或松節(jié)油助劑添加量為PP樹脂重量的0.03～0.05％，硬脂酸鋅中的鋅含量應(yīng)滿足10.3～11.3％；將PP樹脂、PA1010樹脂、PP-G-MAH樹脂、硬脂酸鋅、白油或松節(jié)油助劑用攪拌機(jī)攪拌20～45min至料完全拌勻，拌勻后的混合料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行兩次擠出造粒，混合料經(jīng)兩次擠出造粒后獲得含有PP樹脂、PA1010樹脂、PP-G-MAH樹脂和硬脂酸鋅的多成分共混物粒料；多成分共混物粒料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)料筒電加熱區(qū)的第I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)、IV區(qū)的溫控范圍分別為168～172℃、243～247℃、262～267℃、257～263℃熔融擠出，熔融擠出的初生絲經(jīng)過20～30℃冷卻水箱低溫水和第一牽伸輥冷卻和預(yù)牽伸，預(yù)牽伸絲經(jīng)97～99℃高溫第一牽伸水浴槽和第二牽伸輥、109～111℃高溫第二牽伸熱油浴槽和第三牽伸輥進(jìn)行兩次熱牽伸，第二牽伸熱油浴槽以乙二醇作為特殊的牽伸加熱介質(zhì)，預(yù)牽伸絲通過上述兩次熱牽伸，牽伸總倍數(shù)控制在8.46～8.68倍后采用壓力氣流除油后快速冷卻，以使用力矩電動機(jī)的收絲機(jī)收卷鬃絲絲束；鬃絲絲束在3.0～4.0N的分絲張力下經(jīng)分絲機(jī)分絲為改性PP鬃絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用改性丙綸鬃絲制備方法，其特征 是在混合料中添加著色顏料，顏料添加量為PP樹脂重量的0. 02 0. 06%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用改性丙綸鬃絲制備方法，其 特征是牽伸總倍數(shù)控制在8. 46 8. 68倍后采用壓力氣流除油的氣流壓力6kg/cm2。
全文摘要
養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用改性丙綸鬃絲制備方法，涉及養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用基體纖維，需要提供一種養(yǎng)殖網(wǎng)箱或拖網(wǎng)漁具綱索用改性丙綸鬃絲制備方法，本發(fā)明采用攪拌機(jī)、螺桿擠出機(jī)、牽伸機(jī)、收絲機(jī)及分絲機(jī)，其特征是將PP樹脂、PA1010樹脂、PP-G-MAH樹脂、硬脂酸鋅、助劑攪拌至完全拌勻，拌勻后的混合料進(jìn)行擠出造粒，獲得多成分共混物粒料；多成分共混物粒料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)料筒熔融擠出，熔融擠出的初生絲經(jīng)兩次熱牽伸，牽伸后采用壓力氣流除油后快速冷卻，以收絲機(jī)收卷鬃絲絲束、分絲機(jī)分絲為改性PP鬃絲。本發(fā)明用于改性丙綸鬃絲制備。
文檔編號D01D11/00GK101851793SQ200910048620
公開日2010年10月6日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者劉永利, 石建高, 陳曉蕾 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所