南极磷虾资源开发用网线制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及南极磷虾资源开发用网线及其制作方法。
【背景技术】
[0002]南极磷虾是一种生活在南冰洋的南极洲水域的磷虾，是南极生态系统的关键物种；南极磷虾是似虾的无脊椎动物，并以群集方式生活。南极磷虾渔业推动了南极磷虾资源开发，为人类合理利用南极磷虾资源发挥着积极作用。聚乙烯网线是目前南极磷虾资源开发利用生产中应用的一种拖网渔具材料，其性能优劣关系到南极磷虾资源开发利用的成败。普通聚乙烯网线使处于低温恶劣作业环境下的南极磷虾拖网存在安全隐患。随着南极磷虾渔业的发展，本技术领域对南极磷虾资源开发利用的安全性及其拖网的适配性越来越重视，人们迫切需要新型南极磷虾资源开发用网线及其制作方法，以通过网线材料性能的提高来提升南极磷虾资源开发利用的安全性及其拖网的适配性。本技术领域与塑料技术、纺织技术、养殖网箱技术、近海与内陆捕捞技术等技术领域相差甚远，因此，这些技术领域板材、片材、棒材、单丝、管材等制作方法均不适用本技术领域。目前市场上销售的聚乙烯树脂产品按分子量的大小可分为低分子量聚乙烯、普通分子量聚乙烯、中等分子量聚乙烯(亦称中高分子量聚乙烯)和超高分子量聚乙烯。以中等分子量聚乙烯树脂为例，目前市场上淄博美标高分子纤维有限公司经销分子量小于100万的中等分子量聚乙烯树脂(英文为 Medium Molecular Weight Polyethylene，简称为 MMWPE)，该 MMWPE 树脂分子量位于 60万至100万之间、熔融指数为3.0g/10min，人们可通过材料新技术将它创新用于单丝等材料的加工制作。现有南极磷虾资源开发利用网线所用单丝以普通聚乙烯单丝为主、制线工艺单一；而聚乙烯单丝作为聚乙烯网线的基本结构单元，目前主要采用分子量大小范畴为普通分子量聚乙烯的高密度聚乙烯(HDPE)原料拉丝生产，聚乙烯单丝断裂强度标准指标为5.2cN/dteX。聚乙烯单丝断裂强度与结节强度低，既导致聚乙烯网线的断裂强力相对较低、又导致南极磷虾资源开发利用拖网的安全性与适配性差，所以，现有南极磷虾资源开发利用网线难以适应南极磷虾渔业快速发展需求，人们急需新型南极磷虾资源开发用网线及其制作方法，以制作出断裂强力高、适配性好的南极磷虾资源开发利用网线新材料。现有技术领域尚无以中等分子量聚乙烯树脂(简称MMWPE树脂)、聚丙烯树脂(简称PP树脂)、三元乙丙橡胶(简称EPDM树脂)为原料并采用特殊拉丝与捻线工艺制作的南极磷虾资源开发利用网线，因此，南极磷虾资源开发用网线及其制作方法问题的解决已成为本技术领域人们长期悬而未决的技术难题。南极磷虾资源开发用网线及其制作方法对推进海洋经济建设、降低南极磷虾资源开发利用能耗、提高南极磷虾资源开发利用网线及其制作用单丝的性能、提高南极磷虾资源开发利用拖网的安全性与适配性、促进我国南极磷虾渔业的可持续健康发展十分必要。
【发明内容】
[0003]本发明需要解决的技术问题是提供南极磷虾资源开发用网线及其制作方法，以推进海洋经济建设、降低南极磷虾资源开发利用能耗、提高南极磷虾资源开发利用网线及其制作用单丝的性能、提高南极磷虾资源开发利用拖网的安全性与适配性、促进我国南极磷虾渔业的可持续健康发展。
[0004]本发明的技术方案采用MMWPE树脂、PP树脂、EPDM树脂、助剂、搅拌机、分丝机、收丝机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机和捻线机，其特征是MMWPE树脂熔融指数为3.0g/10min，分子量60万?100万、PP树脂恪融指数为3.0g/10min?4.0g/10min，添加量为MMWPE树脂重量的10.1 %?12.3%、EPDM树脂添加量为MMWPE树脂重量的1.7%?1.9%、白油或松节油助剂添加量为MMWPE树脂重量的1.5%。?1.7%。，上述原料混合，用搅拌机搅拌至料都搅拌均匀为止，混合料搅拌均匀后就获得共混MMWPE/PP/EPDM粒料；共混MMWPE/PP/EPDM粒料经单螺杆挤出机在料筒电加热区的第I区、II区、III区、IV区的温控范围分别为300 °C?306 °C、333 °C?339 °C、338 °C?344°C、343 °C?350 °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，喷丝板上喷丝孔的孔数为30、冷却水箱配有溢水管及进水管、冷却水箱低温水的水温控制在21°0?34°0、喷丝板与冷却水箱内水面之间的垂直距离控制在33cm?72cm，预牵伸丝经96.7°C?98.5°C高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、97.4°C?99.9°C高温第二牵伸水浴槽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，牵伸总倍数控制在8.3倍?9.0倍，以使用力矩电动机的收丝机收卷共混改性单丝丝束，生产的共混改性单丝的线密度为35.9tex ;共混改性单丝丝束分丝张力控制在单丝断裂强力的8.6%?
10.3%，经分丝机分丝为每束含10根共混改性单丝的筒装单丝；将每束含10根共混改性单丝的筒装单丝以51T/m?53T/m的捻度加捻成I根Z捻高强度单纱；再将4根Z捻高强度单纱以103T/m?105T/m的捻度初捻成I根S捻高强度线股；最后将3根S捻高强度线股以30mm的捻距加捻成直径为3.37mm、捻向为Z捻的三股高强度南极磷虾资源开发利用网线。
[0005]本发明将特殊拉丝工艺与特殊制线工艺有效结合起来，针对每根网线所包含的共混改性单丝总根数为120根，在拉丝时采用特定的喷丝孔数为30，这节省了捻线工序中的分丝时间，方便了后续网线的加工制作，实现了网线生产过程的节能降耗；采用特种配方的增韧共混MMWPE/PP/EPDM粒料与特定的牵伸倍数，通过EPDM树脂的添加来增加产出的共混改性单丝的韧性、增加PP树脂与MMWPE树脂之间的相容性，既改善了共混改性单丝的可纺性，又提高了产出的共混改性单丝及其成品网线的综合性能与适配性，如制备的线密度为35.9tex的共混改性单丝新材料的断裂强度高达5.94cN/dteX、结节强度高达4.15cN/dtex、断裂伸长率为12.1%，其断裂强度、结节强度分别较传统熔融拉丝工艺加工制作的聚乙烯单丝标准(SC/T5005-2014标准)指标提高14.2%、15.3%，它的延伸性完全符合本技术领域需要；本发明网线采用特种捻距为30mm、特种外捻度45T/m的制线工艺来制作直径3.37mm的南极磷虾资源开发利用网线，该网线断裂强力为2077N、结节强力为1144N，其断裂强力、结节强力分别较现有聚乙烯网线提高82%、29% ;此外，本发明制作的南极磷虾资源开发利用网线断裂伸长率为15.9%，其延伸性完全符合本技术领域需要；综合性能明