專利名稱：漁用小規(guī)格繩索加工用改性聚丙烯單絲制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水產(chǎn)技術(shù)漁用繩索用聚丙烯單絲制備方法。
背景技術(shù)：
繩索按使用范圍一般可分為漁用繩索、軍用繩索、運(yùn)輸用繩索和林業(yè)用繩索；而漁 用繩索按規(guī)格一般又可分為小規(guī)格(4.0mm< O < 12. 0mm, O為繩索直徑)繩索、中等規(guī) 格(12. Omm^ O ^ 20. 0mm)繩索和大規(guī)格(①> 20mm)繩索等。漁用小規(guī)格繩索在農(nóng)業(yè) 科學(xué)水產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域的漁具或網(wǎng)箱上使用廣泛，其性能直接關(guān)系到裝配后漁具或網(wǎng)箱的漁用 安全性及生產(chǎn)效果。聚丙烯(PP)單絲為農(nóng)業(yè)科學(xué)水產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域漁用小規(guī)格繩索加工用基 體纖維材料之一，人們對其圓度、延伸性、耐磨性和斷裂強(qiáng)度等都有特殊要求，只有按特殊 的拉絲工藝才能制備出綜合性能好的漁用小規(guī)格繩索加工用PP單絲，但現(xiàn)有水產(chǎn)技術(shù)領(lǐng) 域漁用小規(guī)格繩索加工用普通PP單絲存在預(yù)牽伸絲的圓度差、預(yù)牽伸絲強(qiáng)度偏低、耐磨性 較差等缺陷，這會進(jìn)一步影響到單絲及其下游繩索產(chǎn)品的強(qiáng)度、使用壽命，導(dǎo)致用它們制備 的繩索在漁業(yè)中易發(fā)生生產(chǎn)事故，難以滿足漁業(yè)生產(chǎn)需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種漁用小規(guī)格繩索加工用改性聚丙烯單絲 制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案采用攪拌機(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)、T30S型PP樹脂、VERSIFY 6002彈性體、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、干燥VERSIFY 6002彈性體、松節(jié)油助劑混合，PP樹脂熔融指數(shù)為 2. 1 3. 9g/10min ；VERSIFY 6002 彈性體熔融指數(shù)為 2. 0g/10min，密度為 0. 888g/cm3，添 加量為PP樹脂重量的19. 6 20. 2% ；松節(jié)油助劑添加量為PP樹脂重量的0. 4 0. 5% ；上 述混合料用攪拌機(jī)攪拌40 70min至料都拌勻，混合料拌勻后就獲得PP/VERSIFY 6002彈 性體共混物；PP/VERSIFY 6002彈性體共混物經(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168 171 °C、223 227°C、264 270°C、287 292°C熔 融擠出，從噴絲孔熔融擠出的初生絲經(jīng)冷卻水箱低溫水和第一牽伸輥得到冷卻和預(yù)牽伸， 冷卻水箱低溫水水溫控制在26 34°C、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，預(yù)牽伸絲經(jīng)97. 5 98. 5°C高溫第一牽伸水 浴槽和第二牽伸輥、109 lire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牽伸加熱介質(zhì)，預(yù)牽伸絲通過兩次牽伸電加熱牽伸機(jī)進(jìn)行上 述兩次熱牽伸的牽伸總倍數(shù)控制在10. 4 10. 7倍后采用高壓氣流除油后快速冷卻，以使 用力矩電動機(jī)的收絲機(jī)收卷改性PP單絲絲束；改性PP單絲絲束在分絲張力下經(jīng)分絲機(jī)分 絲為漁用小規(guī)格繩索加工用改性PP單絲，分絲張力控制在該單絲斷裂強(qiáng)力值的20 30%。本發(fā)明由于在PP樹脂母料中添加特殊劑量的VERSIFY 6002彈性體以及松節(jié)油 助劑，通過攪拌機(jī)共混拌勻后再采用特殊的拉絲技術(shù)制備出適合水產(chǎn)領(lǐng)域的漁用小規(guī)格繩索加工用改性PP單絲，在確保PP單絲制備過程中出絲正常的同時，提高了 PP單絲的圓度、 手感、耐磨性、耐熱性、可紡性和斷裂強(qiáng)度，經(jīng)試驗(yàn)論證結(jié)果表明，本方法較傳統(tǒng)漁用小規(guī)格 繩索加工用PP單絲具有綜合性能優(yōu)勢，而且提高了其下游繩索及其裝備后網(wǎng)具產(chǎn)品的綜 合性能及其漁用適應(yīng)性，技術(shù)效果明顯。本發(fā)明制備出的改性PP單絲的耐磨性好、斷裂強(qiáng) 度達(dá)到6. 58cN/dteX且延伸性位于8 10%的區(qū)間內(nèi)；其斷裂強(qiáng)度較現(xiàn)有市售繩用普通PE 單絲一等品指標(biāo)(5. 40cN/dtex)提高21. 9% ；它的延伸性大小完全符合水產(chǎn)領(lǐng)域繩網(wǎng)生產(chǎn) 需要。本發(fā)明采用價格相對便宜的VERSIFY 6002彈性體合格品且混合料未經(jīng)雙螺桿擠出 機(jī)共混造粒，以確保本發(fā)明加工出的產(chǎn)品價工成本，以利于產(chǎn)品易于在漁業(yè)上推廣應(yīng)用；若 在本發(fā)明方法中采用VERSIFY 6002彈性體正品替代價廉的VERSIFY 6002彈性體合格 品，且在攪拌機(jī)將混合料拌均后再采用雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，則在其他條件不變的條件 下可以取得更好的技術(shù)效果的改性PP單絲產(chǎn)品。以本發(fā)明技術(shù)方案制備的改性PP單絲制 成漁用小規(guī)格繩索，在繩索強(qiáng)力相同的條件下，可使繩索柔軟、繩索手感好、繩索粗度減小、 繩索裝備后網(wǎng)具重量減輕、繩索裝備后網(wǎng)具水阻力減小、繩索裝備后網(wǎng)具原材料消耗減少， 這大大提高了小規(guī)格繩索的安全、綜合性能及其下游繩索及其裝備后網(wǎng)具產(chǎn)品的漁用適應(yīng) 性。
具體實(shí)施例方式以線密度為85tex的漁用小規(guī)格繩索加工用改性PP單絲制備方法為例，說明本發(fā) 明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明的技術(shù)方案采用攪拌機(jī)、PP樹脂、VERSIFY 6002彈性體、助劑、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或置于太陽光下曬干后方可使用)、干燥VERSIFY 6002彈 性體(陶氏公司生產(chǎn)，熔融指數(shù)為2. 0g/10min,密度為0. 888g/cm3,添加量為PP樹脂重量的 19. 6 20. 2%，實(shí)驗(yàn)用VERSIFY 6002彈性體為合格品)、松節(jié)油助劑(添加量為PP樹脂重 量的0. 5% )用攪拌機(jī)攪拌60min至料攪拌均勻，混合料拌勻后就獲得PP/VERSIFY 6002 彈性體共混物；PP/VERSIFY 6002彈性體共混物經(jīng)單螺桿擠出機(jī)(螺桿長徑比為25 1， 過濾板厚度10mm)在特殊溫度(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、225°C、267°C、29(TC )下熔融擠出，從噴絲孔熔融擠出的初生絲經(jīng)過冷 卻水箱低溫水(水溫控制在26 34°C、初生絲冷卻距離控制在0. 90m、噴絲板與冷卻水箱 內(nèi)水面之間的垂直距離控制在5cm、冷卻水箱尺寸為0. 60mX0. 50mX0. 60m、冷卻水箱配有 溢水管及進(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(兩次 熱牽伸用兩組齒輪分別為AXB = 56X40、CXD = 55X41，牽伸總倍數(shù)控制在10. 59倍，) 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)收卷改性PP單絲絲束；改性PP單絲絲束在特殊分絲張力(分絲張力控制在單絲斷裂強(qiáng) 力值的20 30% )下經(jīng)FS350型分絲機(jī)分絲為漁用小規(guī)格繩索用改性PP單絲。以本發(fā)明技術(shù)方案制備的線密度為85tex的改性PP單絲制備成繩索，在繩索強(qiáng)力相同且具有性價比優(yōu)勢的條件下，可使繩索柔軟、繩索手感好、繩索粗度減小、繩索裝備后 網(wǎng)具重量減輕、繩索裝備后網(wǎng)具水阻力減小、繩索裝備后網(wǎng)具原材料消耗減少，這大大提高 了小規(guī)格繩索的安全性、綜合性能及其下游繩索及其裝備后網(wǎng)具產(chǎn)品的漁用適應(yīng)性，在水 產(chǎn)領(lǐng)域漁用小規(guī)格繩索加工用改性PP單絲的技術(shù)效果相當(dāng)明顯，所以，本發(fā)明制備的線密 度為85tex的漁用小規(guī)格繩索加工用改性PP單絲適用于水產(chǎn)領(lǐng)域生產(chǎn)，它不僅較傳統(tǒng)熱水 拉伸普通PP單絲具有圓度、柔性、耐磨性、可紡性和斷裂強(qiáng)度優(yōu)勢，而且大大提高了 PP單絲 下游繩索及其裝備后網(wǎng)具產(chǎn)品的安全性、綜合性能及其漁用適應(yīng)性。
權(quán)利要求
漁用小規(guī)格繩索加工用改性聚丙烯單絲制備方法，采用攪拌機(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)、T30S型PP樹脂、VERSIFYTM 6002彈性體、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、干燥VERSIFYTM 6002彈性體、松節(jié)油助劑混合，PP樹脂熔融指數(shù)為2.1～3.9g/10min；VERSIFYTM6002彈性體熔融指數(shù)為2.0g/10min，密度為0.888g/cm3，添加量為PP樹脂重量的19.6～20.2％；松節(jié)油助劑添加量為PP樹脂重量的0.4～0.5％；上述混合料用攪拌機(jī)攪拌40～70min至料都拌勻，混合料拌勻后就獲得PP/VERSIFYTM 6002彈性體共混物；PP/VERSIFYTM6002彈性體共混物經(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168～171℃、223～227℃、264～270℃、287～292℃熔融擠出，從噴絲孔熔融擠出的初生絲經(jīng)冷卻水箱低溫水和第一牽伸輥得到冷卻和預(yù)牽伸，冷卻水箱低溫水水溫控制在26～34℃、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，預(yù)牽伸絲經(jīng)97.5～98.5℃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牽伸加熱介質(zhì)，預(yù)牽伸絲通過兩次牽伸電加熱牽伸機(jī)進(jìn)行上述兩次熱牽伸的牽伸總倍數(shù)控制在10.4～10.7倍后采用高壓氣流除油后快速冷卻，以使用力矩電動機(jī)的收絲機(jī)收卷改性PP單絲絲束；改性PP單絲絲束在分絲張力下經(jīng)分絲機(jī)分絲為漁用小規(guī)格繩索加工用改性PP單絲，分絲張力控制在該單絲斷裂強(qiáng)力值的20～30％。
全文摘要
漁用小規(guī)格繩索加工用改性聚丙烯單絲制備方法，涉及漁用小規(guī)格繩索用單絲制備方法，需要提供一種漁用小規(guī)格繩索加工用改性聚丙烯單絲制備方法，本發(fā)明采用攪拌機(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)，其特征是將過篩處理后紡絲級干燥T30S型PP樹脂、干燥VERSIFYTM 6002彈性體、松節(jié)油助劑混合，混合料拌勻后就獲得PP/VERSIFYTM 6002彈性體共混物；共混物經(jīng)單螺桿擠出機(jī)熔融擠出，熔融擠出的初生絲經(jīng)冷卻和預(yù)牽伸，預(yù)牽伸絲通過兩次熱牽伸后采用高壓氣流除油后快速冷卻，以收絲機(jī)收卷改性PP單絲絲束；改性PP單絲絲束在分絲張力下經(jīng)分絲機(jī)分絲為漁用小規(guī)格繩索加工用改性PP單絲。
文檔編號D01D1/09GK101851794SQ20091004862
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)明者王魯民, 石建高 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所