专利名称：渔用小规格绳索加工用改性聚丙烯单丝制备方法
技术领域：
本发明涉及水产技术渔用绳索用聚丙烯单丝制备方法。
背景技术：
绳索按使用范围一般可分为渔用绳索、军用绳索、运输用绳索和林业用绳索；而渔 用绳索按规格一般又可分为小规格(4.0mm< O < 12. 0mm, O为绳索直径)绳索、中等规 格(12. Omm^ O ^ 20. 0mm)绳索和大规格(①> 20mm)绳索等。渔用小规格绳索在农业 科学水产技术领域的渔具或网箱上使用广泛，其性能直接关系到装配后渔具或网箱的渔用 安全性及生产效果。聚丙烯(PP)单丝为农业科学水产技术领域渔用小规格绳索加工用基 体纤维材料之一，人们对其圆度、延伸性、耐磨性和断裂强度等都有特殊要求，只有按特殊 的拉丝工艺才能制备出综合性能好的渔用小规格绳索加工用PP单丝，但现有水产技术领 域渔用小规格绳索加工用普通PP单丝存在预牵伸丝的圆度差、预牵伸丝强度偏低、耐磨性 较差等缺陷，这会进一步影响到单丝及其下游绳索产品的强度、使用寿命，导致用它们制备 的绳索在渔业中易发生生产事故，难以满足渔业生产需要。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种渔用小规格绳索加工用改性聚丙烯单丝 制备方法。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、T30S型PP树脂、VERSIFY 6002弹性体、松节油助剂，其特征是将过筛处理后纺丝 级干燥T30S型PP树脂、干燥VERSIFY 6002弹性体、松节油助剂混合，PP树脂熔融指数为 2. 1 3. 9g/10min ；VERSIFY 6002 弹性体熔融指数为 2. 0g/10min，密度为 0. 888g/cm3，添 加量为PP树脂重量的19. 6 20. 2% ；松节油助剂添加量为PP树脂重量的0. 4 0. 5% ；上 述混合料用搅拌机搅拌40 70min至料都拌勻，混合料拌勻后就获得PP/VERSIFY 6002弹 性体共混物；PP/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168 171 °C、223 227°C、264 270°C、287 292°C熔 融挤出，从喷丝孔熔融挤出的初生丝经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97. 5 98. 5°C高温第一牵伸水 浴槽和第二牵伸辊、109 lire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. 4 10. 7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PP单丝丝束；改性PP单丝丝束在分丝张力下经分丝机分 丝为渔用小规格绳索加工用改性PP单丝，分丝张力控制在该单丝断裂强力值的20 30%。本发明由于在PP树脂母料中添加特殊剂量的VERSIFY 6002弹性体以及松节油 助剂，通过搅拌机共混拌勻后再采用特殊的拉丝技术制备出适合水产领域的渔用小规格绳索加工用改性PP单丝，在确保PP单丝制备过程中出丝正常的同时，提高了 PP单丝的圆度、 手感、耐磨性、耐热性、可纺性和断裂强度，经试验论证结果表明，本方法较传统渔用小规格 绳索加工用PP单丝具有综合性能优势，而且提高了其下游绳索及其装备后网具产品的综 合性能及其渔用适应性，技术效果明显。本发明制备出的改性PP单丝的耐磨性好、断裂强 度达到6. 58cN/dteX且延伸性位于8 10%的区间内；其断裂强度较现有市售绳用普通PE 单丝一等品指标(5. 40cN/dtex)提高21. 9% ；它的延伸性大小完全符合水产领域绳网生产 需要。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，以确保本发明加工出的产品价工成本，以利于产品易于在渔业上推广应用；若 在本发明方法中采用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，则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PP单丝产品。以本发明技术方案制备的改性PP单丝制 成渔用小规格绳索，在绳索强力相同的条件下，可使绳索柔软、绳索手感好、绳索粗度减小、 绳索装备后网具重量减轻、绳索装备后网具水阻力减小、绳索装备后网具原材料消耗减少， 这大大提高了小规格绳索的安全、综合性能及其下游绳索及其装备后网具产品的渔用适应 性。
具体实施例方式以线密度为85tex的渔用小规格绳索加工用改性PP单丝制备方法为例，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、PP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T30S型PP树脂 (大庆石化生产，熔融指数为2. 1 3. 9g/10min ；若PP树脂受潮，则应将其置于烘箱内在 50 98°C下干燥30 80min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. 0g/10min,密度为0. 888g/cm3,添加量为PP树脂重量的 19. 6 20. 2%，实验用VERSIFY 6002弹性体为合格品)、松节油助剂(添加量为PP树脂重 量的0. 5% )用搅拌机搅拌60min至料搅拌均勻，混合料拌勻后就获得PP/VERSIFY 6002 弹性体共混物；PP/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)在特殊温度(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170°C、225°C、267°C、29(TC )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. 90m、喷丝板与冷却水箱 内水面之间的垂直距离控制在5cm、冷却水箱尺寸为0. 60mX0. 50mX0. 60m、冷却水箱配有 溢水管及进水管)和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，预牵伸丝经98°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 = 56X40、CXD = 55X41，牵伸总倍数控制在10. 59倍，) 后采用高压(压力控制在6kg/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PP单丝丝束；改性PP单丝丝束在特殊分丝张力(分丝张力控制在单丝断裂强 力值的20 30% )下经FS350型分丝机分丝为渔用小规格绳索用改性PP单丝。以本发明技术方案制备的线密度为85tex的改性PP单丝制备成绳索，在绳索强力相同且具有性价比优势的条件下，可使绳索柔软、绳索手感好、绳索粗度减小、绳索装备后 网具重量减轻、绳索装备后网具水阻力减小、绳索装备后网具原材料消耗减少，这大大提高 了小规格绳索的安全性、综合性能及其下游绳索及其装备后网具产品的渔用适应性，在水 产领域渔用小规格绳索加工用改性PP单丝的技术效果相当明显，所以，本发明制备的线密 度为85tex的渔用小规格绳索加工用改性PP单丝适用于水产领域生产，它不仅较传统热水 拉伸普通PP单丝具有圆度、柔性、耐磨性、可纺性和断裂强度优势，而且大大提高了 PP单丝 下游绳索及其装备后网具产品的安全性、综合性能及其渔用适应性。
权利要求
渔用小规格绳索加工用改性聚丙烯单丝制备方法，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、T30S型PP树脂、VERSIFYTM 6002弹性体、松节油助剂，其特征是将过筛处理后纺丝级干燥T30S型PP树脂、干燥VERSIFYTM 6002弹性体、松节油助剂混合，PP树脂熔融指数为2.1～3.9g/10min；VERSIFYTM6002弹性体熔融指数为2.0g/10min，密度为0.888g/cm3，添加量为PP树脂重量的19.6～20.2％；松节油助剂添加量为PP树脂重量的0.4～0.5％；上述混合料用搅拌机搅拌40～70min至料都拌匀，混合料拌匀后就获得PP/VERSIFYTM 6002弹性体共混物；PP/VERSIFYTM6002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168～171℃、223～227℃、264～270℃、287～292℃熔融挤出，从喷丝孔熔融挤出的初生丝经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97.5～98.5℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、109～111℃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10.4～10.7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PP单丝丝束；改性PP单丝丝束在分丝张力下经分丝机分丝为渔用小规格绳索加工用改性PP单丝，分丝张力控制在该单丝断裂强力值的20～30％。
全文摘要
渔用小规格绳索加工用改性聚丙烯单丝制备方法，涉及渔用小规格绳索用单丝制备方法，需要提供一种渔用小规格绳索加工用改性聚丙烯单丝制备方法，本发明采用搅拌机、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T30S型PP树脂、干燥VERSIFYTM 6002弹性体、松节油助剂混合，混合料拌匀后就获得PP/VERSIFYTM 6002弹性体共混物；共混物经单螺杆挤出机熔融挤出，熔融挤出的初生丝经冷却和预牵伸，预牵伸丝通过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PP单丝丝束；改性PP单丝丝束在分丝张力下经分丝机分丝为渔用小规格绳索加工用改性PP单丝。
文档编号D01D1/09GK101851794SQ20091004862
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
发明者王鲁民, 石建高 申请人:中国水产科学研究院东海水产研究所