单丝渔线及其加工方法和加工设备的制造方法_3

文档序号:8209124阅读:来源:国知局
μ m (在实际应用中最好为15 μ m),并且直径为25?40 μ m的超高分子量聚乙烯纱线31的数目少于直径为5?25 μπι的超高分子量聚乙烯纱线32 ;直径为5?25 μπι的超高分子量聚乙烯纱线32均布在直径为25?40 μ m的超高分子量聚乙烯纱线31之间。
[0061](2)超高分子量聚乙烯纱线3的特性粘度IV最好为10?25dl/g,这一特性粘度的超高分子量聚乙烯纱线3能够在表面熔合时紧密连接。
[0062](3)加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束的最宽捻度范围为30?250捻,优选捻度范围为40?200捻,最佳捻度范围为60?120捻。如果超高分子量聚乙烯纱线束按照最宽捻度范围进行加捻,那么在制备成单丝渔线后,可以使单丝渔线的横截面呈现圆形(即单丝渔线整体是圆鼓鼓的,不是扁的),有利于提升渔线的切水能力;如果超高分子量聚乙烯纱线束的捻度低于30捻,那么超高分子量聚乙烯纱线3之间不够紧凑,制备成单丝渔线的横截面不能呈现圆形(即单丝渔线整体是扁的,不是圆鼓鼓的),其切水能力较差;如果超高分子量聚乙烯纱线束的捻度高于250捻,那么不仅超高分子量聚乙烯纱线3本身容易断裂,而且纱线之间容易扭结,制备成的单丝渔线表面粗糙程度增大,这会降低渔线的切水能力。如果超高分子量聚乙烯纱线束按照优选捻度范围进行加捻,那么所制成的单丝渔线既能保持良好的柔韧性,又能保持良好的拉伸能力,不易断裂。如果超高分子量聚乙烯纱线束按照最佳捻度范围进行加捻,那么超高分子量聚乙烯纱线3可以将上述优点发挥到最佳程度。
[0063]步骤二,对加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第一级牵伸处理,其牵伸倍数在I?1.05之间;在第一级牵伸处理过程中,先将表面熔合剂4涂覆于超高分子量聚乙烯纱线束上,再对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理,其烘干温度为130?160°C。
[0064]具体地,步骤二在具体实施过程中可以包括如下的技术方案:
[0065](I)表面熔合剂4最好采用白矿油。在向超高分子量聚乙烯纱线束上涂覆表面熔合剂4时,表面熔合剂4的温度为80?110°C ;由于超高分子量聚乙烯纱线束在涂覆完表面熔合剂4后紧接着就会进行烘干处理,而超高分子量聚乙烯纱线束会在烘干和牵伸过程中完成表面熔合,因此采用温度为80?110°C的表面熔合剂4有助于提前给超高分子量聚乙烯纱线束进行一个预熔解,这会提高后续烘干处理中超高分子量聚乙烯纱线束的表面熔解速率,提高生产效率。
[0066](2)在对涂覆后的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理之前,超高分子量聚乙烯纱线束上的表面熔合剂4的总质量最好占涂覆后的超高分子量聚乙烯纱线束总质量的0.5?3%,如果这一数值超过3%,那么超高分子量聚乙烯纱线3的纤度会发生变化,整体力学性能会大幅下降;如果这一数值低于0.5%,那么超高分子量聚乙烯纱线束很难发生表面熔解。
[0067](3)在第一级牵伸处理过程中,对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理的烘干温度可以为130?160°C,优选为135?155°C,最佳为140?150°C ;由于超高分子量聚乙烯纤维的熔点在147°C左右,因此在涂覆表面溶剂4的情况下,令超高分子量聚乙烯纱线束快速通过上述烘干温度的区域,超高分子量聚乙烯纱线束的表面会首选发生粘合,这有利于后面几个环节的熔解定型,从而为超高分子量聚乙烯纱线3的片晶状态的连续变化打下了良好的基础。
[0068]步骤三,对第一级牵伸处理后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第二级牵伸处理,其牵伸倍数在I?1.5之间;在第二级牵伸处理过程中,对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理,其烘干温度为130?160°C。
[0069]具体地,步骤三在具体实施过程中可以包括如下的技术方案:
[0070](I)在第二级牵伸处理过程中,对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理的烘干温度可以为130?160°C,优选为135?155°C,最佳为145?150°C,这一烘干温度可以对表面发生粘合定型的超高分子量聚乙烯纱线束进行熔解,有助于超高分子量聚乙烯纱线3的片晶状态的连续变化。
[0071](2)在第二级牵伸处理过程中,牵伸倍数可以在I?1.5之间,但最好在1.1?1.3之间,这一牵伸倍数可以为超高分子量聚乙烯纱线束提供一个张力,并且不会将已经发生表面熔解的超高分子量聚乙烯纱线3拉伸产生破裂。
[0072]步骤四,对第二级牵伸处理后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第三级牵伸处理,其牵伸倍数在I?1.2之间;在第三级牵伸处理过程中,对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理,其烘干温度为135?165°C;在第三级牵伸处理完成后,超高分子量聚乙烯纱线3之间通过表面熔合连接,即得到成品的上述技术方案中所述的单丝渔线。
[0073]具体地,步骤四在具体实施过程中可以包括如下的技术方案:
[0074](I)在第三级牵伸处理过程中,对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理的烘干温度可以为135?165°C,优选为140?160°C,最佳为145?155°C ;由于超高分子量聚乙烯纱线束经过三级牵伸熔解,超高分子量聚乙烯纱线束上的表面溶剂4已经均匀分配在超高分子量聚乙烯纱线束的表面并浸入,在这个烘干处理环节的温度下,更加有利于将超高分子量聚乙烯纱线束表面残存的表面溶剂4烘干,从而得到定型的单丝渔线。
[0075](2)在第三级牵伸处理过程中,牵伸倍数可以在I?1.2之间,但最好在1..02?
1.1之间,这一牵伸倍数可以为超高分子量聚乙烯纱线束提供一个张力,并且不会将已经定型的单丝渔线拉伸产生破裂。
[0076]进一步地,在完成本发明的过程中,本申请的发明人发现,若要提高纤维模量,那么保障纤维结构中晶型转化的连续性是至关重要的,因此本发明实施例所提供的单丝渔线的加工方法对超高分子量聚乙烯纱线束进行了多级小倍率的牵伸,并在每级牵伸处理过程中都对超高分子量聚乙烯纱线束进行了恒温烘干,而且牵伸倍率和恒温烘干逐级小幅度的提高,这使得超高分子量聚乙烯纱线3的片晶会连续经历以下几个状态:片晶被破坏形成纤维束、纤维束被拉伸形成正交晶系、正交晶系被拉伸破坏、拉伸重结晶转化为六方晶系、小倍率拉伸下六方晶系逐渐完善,并最终得到拥有较为完善六方晶系的高模量纤维。而这种高模量纤维在通过表面熔合形成单丝渔线后,使得单丝渔线整体呈现良好的柔韧性、表面光滑致密,其纱线之间抱合粘结性高、不易散乱。由于该单丝渔线的加工方法无需进行编织、包覆表面胶体等操作,因此简单方便、易于操作。
[0077](三)单丝渔线的加工设备
[0078]如图6所示,一种单丝渔线的加工设备,其具体结构可以包括:纱线加捻装置以及依次顺序排列的第一牵伸机Cl、表面熔合剂涂覆设备、第一热烘箱Dl、第二牵伸机C2、第二热烘箱D2、第三牵伸机C3、第三热烘箱D3和第四牵伸机C4 ;
[0079]纱线加捻装置用于对成品的超高分子量聚乙烯纱线束进行加捻。第一牵伸机Cl和第二牵伸机C2用于对加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第一级牵伸处理。表面熔合剂涂覆设备设置于第一牵伸机Cl与第一热烘箱Dl之间,用于将表面熔合剂4涂覆于超高分子量聚乙烯纱线束上。第一热烘箱Dl用于对完成表面熔合剂4涂覆的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理。第二牵伸机C2和第三牵伸机C3用于对超高分子量聚乙烯纱线束进行第二级牵伸处理。第二热烘箱D2用于对第二牵伸机C2与第三牵伸机C3之间的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理。第三牵伸机C3和第四牵伸机C4用于对超高分子量聚乙烯纱线束进行第三级牵伸处理。第三热烘箱D3用于对第三牵伸机C3与第四牵伸机C4之间的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理。经过第四牵伸机C4处理后,即得到成品的上述技术方案中所述的单丝渔线。
[0080]具体地,该单丝渔线的加工设备在具体实施过程中可以包括如下技术方案:
[0081](I)表面熔合剂涂覆设备包括表面熔合剂槽E和刮胶装置F ;表面熔合剂槽E内设有压线辊;第一牵伸机Cl输出的超高分子量聚乙烯纱线束在压线辊的作用下,进入表面熔合剂槽E中浸胶;浸胶后的超高分子量聚乙烯纱线束离开表面熔合剂槽E后,刮胶装置F对浸胶后的超高分子量聚乙烯纱线束进行刮胶,使超高分子量聚乙烯纱线束上的表面熔合剂4的总质量占涂覆后的超高分子量聚乙烯纱线束总质量的0.5?3%。
[0082](2)在第一牵伸机Cl之前可以设置一个现有技术中的退绕纱线架A ;加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束可以先进行退绕处理,退绕处理后的超高分子量聚乙烯纱线束再经过退绕纱线架A进入第一牵伸机Cl。
[0083](3)在第四牵伸机C4之后可以设置一个现有技术中的卷绕机B ;卷绕机B可以直接将第四牵伸机C4输出的成品单丝渔线卷绕成单丝渔线卷筒,以供出售。
[0084]由此可见,
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