一种高强度聚乙烯单丝的制备工艺的制作方法

文档序号:11455901阅读:254来源:国知局
本发明属于渔网原料制造
技术领域
,具体涉及一种高强度聚乙烯单丝的制备工艺。
背景技术
:聚乙烯是渔业生产中的主要渔具材料,广泛的应用于拖网、围栏网及网箱渔具,聚乙烯单丝作为聚乙烯线、绳的基本结构单元,对聚乙烯线、绳以及网具性能起决定性作用,聚乙烯分为低密度聚乙烯和高密度聚乙烯,低密度聚乙烯的大分子支链较多,结晶度较低、质柔软,抗冲击性能好,而高密度聚乙烯的大分子支链少、结晶度高、质坚韧,机械强度高,因此,渔网用聚乙烯单丝生产主要采用高密度聚乙烯为主要原材料,现有技术制备的渔网材料断裂强度为56cn/tex、单丝结节强度为39cn/tex,随着高分子材料领域新材料及新工艺的发展,现已研究出以凝胶纺丝法生产超高强度聚乙烯纤维,其抗张强度可达到300cn/tex,单由于特殊的原料和纺丝工艺,材料具有较高的成本,因此,需要在现有原料和设备的基础上,研制具有较高性价比和高强度的聚乙烯单丝。技术实现要素:本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种高强度聚乙烯单丝的制备工艺。本发明是通过以下技术方案实现的:一种高强度聚乙烯单丝的制备工艺,对聚乙烯原材料进行处理,具体包括以下内容:(1)功能性水凝胶制备:按重量份计,将蒸馏水60份和甲基丙烯酰氧乙基二甲基氯化铵聚合物25-35份,在常温搅拌至完全溶解,调节ph值至8.5,升温至60-65℃后依次加入交联剂2-4份、交联助剂0.8-1.6份,使其完全溶解,然后覆盖,使其在75-80℃的恒温水浴中交联反应12小时,得到功能性水凝胶;(2)对聚乙烯原材料处理:毛蕊花糖苷用质量浓度为20-25%的酒精溶液溶解后,在温度68℃的条件下浸泡聚乙烯原材料,然后在60coγ射线源下对混合料辐射,辐射剂量率为200-236gy/min,辐射3-4分钟后,风冷至常温,将其放入功能性水凝胶中,水浴加热至85-90℃,搅拌反应1.5-2小时,然后取出聚乙烯原材料,在温度为2-3℃的冷藏室中保存4-6小时,取出后用蒸馏水煮10-15分钟即可。作为对上述方案的进一步改进,所述交联剂为聚乙烯醇、羟乙基纤维素的任意比例组合;交联助剂为多聚甲醛。作为对上述方案的进一步改进,所述ph调节使用氢氧化钠或盐酸。作为对上述方案的进一步改进,所述处理后的聚乙烯原材料通过配料后,熔融挤出的纤维在温度为10-15℃的冷水槽中冷却,预牵伸倍数为4-5倍,冷却后的单丝纤维进行牵伸,牵伸温度为90-100℃,牵伸倍数为8-10倍,牵伸过的单丝进行定型,定型温度为100-120℃,回缩率为3.5-4.5%,定型过的单丝纤维在收卷机上以张力200cn、卷取速度130-150m/min卷取。本发明相比现有技术具有以下优点:通过物理方法对聚乙烯原材料进行处理,改变其分子纤维状态,过程可控,使得制成的渔网具有良好的加工性能和机械性能,同时还能提高渔网的低温韧性,相比普通渔网寿命提高了30%左右,适用水域广。具体实施方式实施例1一种高强度聚乙烯单丝的制备工艺,对聚乙烯原材料进行处理,具体包括以下内容:(1)功能性水凝胶制备:按重量份计,将蒸馏水60份和甲基丙烯酰氧乙基二甲基氯化铵聚合物30份,在常温搅拌至完全溶解,调节ph值至8.5,升温至60-65℃后依次加入交联剂3份、交联助剂1.2份,使其完全溶解,然后覆盖,使其在75-80℃的恒温水浴中交联反应12小时,得到功能性水凝胶;(2)对聚乙烯原材料处理:毛蕊花糖苷用质量浓度为20-25%的酒精溶液溶解后,在温度68℃的条件下浸泡聚乙烯原材料,然后在60coγ射线源下对混合料辐射,辐射剂量率为200-236gy/min,辐射3-4分钟后,风冷至常温,将其放入功能性水凝胶中,水浴加热至85-90℃,搅拌反应1.5-2小时,然后取出聚乙烯原材料,在温度为2-3℃的冷藏室中保存4-6小时,取出后用蒸馏水煮10-15分钟即可。其中,所述交联剂由聚乙烯醇和羟乙基纤维素以重量比3:1混合;交联助剂为多聚甲醛;所述ph调节使用氢氧化钠或盐酸。所述处理后的聚乙烯原材料通过配料后,熔融挤出的纤维在温度为10-15℃的冷水槽中冷却,预牵伸倍数为4-5倍,冷却后的单丝纤维进行牵伸,牵伸温度为90-100℃,牵伸倍数为8-10倍,牵伸过的单丝进行定型,定型温度为100-120℃,回缩率为3.5-4.5%,定型过的单丝纤维在收卷机上以张力200cn、卷取速度130-150m/min卷取。设置对照组,将聚乙烯原材料不按本发明中方法处理作为原材料,按照本发明中方法制取渔网单丝,原材料包括80%的高密度聚乙烯和20%的低密度聚乙烯,对其物理性能进行检测,单丝细度为0.22mm,具体结果如下:表1组别线密度(tex)断裂强度(cn/tex)结节强度(cn/tex)断裂伸长率(%)对照组33.765.542.317.8实施例134.586.344.117.1通过表1中数据可以看出,本发明中方法制备的渔网线单丝断裂强度和结节强度都有明显提高,断裂伸长率与现有技术基本相同,在实际使用中,在低温水中浸泡300天断裂伸长率有明显增加,能够提高渔网线的使用寿命。技术特征:技术总结本发明属于渔网原料制造
技术领域
,具体涉及一种高强度聚乙烯单丝的制备工艺,包括对聚乙烯原材料进行处理,具体包括功能性水凝胶制备和对聚乙烯原材料处理两个步骤。本发明相比现有技术具有以下优点:通过物理方法对聚乙烯原材料进行处理,改变其分子纤维状态,过程可控,使得制成的渔网具有良好的加工性能和机械性能,同时还能提高渔网的低温韧性,相比普通渔网寿命提高了30%左右,适用水域广。技术研发人员:胡文龙受保护的技术使用者:巢湖市翔宇渔具有限公司技术研发日:2017.05.13技术公布日:2017.08.25
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