专利名称：养殖网箱或拖网渔具纲索用改性丙纶鬃丝制备方法
技术领域：
本发明涉及水产养殖网箱或拖网渔具纲索用基体纤维制备方法。
背景技术：
纲索在水产技术领域养殖网箱或拖网渔具上使用广泛，其加工用基体纤维材料性 能好坏直接关系到纲索、网箱和渔具的安全。养殖网箱或拖网渔具纲索用基体纤维按功能 分类，一般分为普通纤维、高性能纤维、高强纤维、耐磨纤维及耐久性纤维；按材料分类，一 般分为丙纶(PP)纤维、乙纶(PE)纤维和尼龙(PA)复丝。较粗的合成纤维单丝(直径0.08 2mm)称为鬃丝，因此，在水产技术领域将直径 0. 08 2mm的丙纶单丝称之为PP鬃丝。纲索作为网箱或渔具用柔性结构材料，纲索用基体 纤维结强、拉伸强度、耐磨性、透明性及延伸性是衡量其综合性能的重要指标。现有养殖网箱或拖网渔具纲索用普通丙纶纤维以PP树脂为原料采用热水拉伸制 得，它们存在结强小、延伸性偏低、耐磨性差等缺陷，这导致用它们制作的丙纶纲索在作业 中易发生渔业生产事故。现代渔业的飞速发展，实际生产中急需大量渔用纲索，对渔用纲索及其制作用PP 鬃丝的性能提出了更高要求，因此，迫切需要解决制备养殖网箱或拖网渔具纲索用改性PP 鬃丝的难题，以满足水产养殖和拖网渔业发展的需要。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种养殖网箱或拖网渔具纲索用改性丙纶鬃 丝制备方法。本发明的技术方案采用搅拌机、双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热 牵伸机、收丝机及分丝机、PP树脂、PA1010树脂、PP-G-MAH树脂、硬脂酸锌、白油或松节油 助剂，其特征是将过筛处理后纺丝级干燥T30S型PP树脂、纺丝级干燥PA1010树脂、干燥 PP-G-MAH树脂、干燥硬脂酸锌、白油或松节油助剂混合，PA1010树脂添加量为PP树脂重量 的2. 9 3. 1%,PP-G-MAH树脂添加量为PP树脂重量的9. 7 10. 3%，硬脂酸锌添加量为 PP树脂重量的1. 0 2. 0%，白油或松节油助剂添加量为PP树脂重量的0. 03 0. 05%， 硬脂酸锌中的锌含量应满足10. 3 11. 3% ；将PP树脂、PA1010树脂、PP-G-MAH树脂、硬 脂酸锌、白油或松节油助剂用搅拌机搅拌20 45min至料完全拌勻，拌勻后的混合料经双 螺杆挤出机进行两次挤出造粒，混合料经两次挤出造粒后获得含有PP树脂、PA1010树脂、 PP-G-MAH树脂和硬脂酸锌的多成分共混物粒料；多成分共混物粒料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168 172°C、243 247°C、262 267°C、257 263°C熔融挤出，熔融挤出的初生丝经过20 30°C冷却水箱低温水和第一牵 伸辊冷却和预牵伸，预牵伸丝经97 99°C高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、109 111 °C 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 特殊的牵伸加热介质，预牵伸丝通过上述两次热牵伸，牵伸总倍数控制在8. 46 8. 68倍后采用压力气流除油后快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷鬃丝丝束；鬃丝丝束在 3. 0 4. ON的分丝张力下经分丝机分丝为改性PP鬃丝。本发明经试验论证，结果表明由于将特定的共混改性技术和纺丝工艺有效结合起 来，在普通纺丝用PP树脂中同时添加了特定剂量的几种树脂及助剂，经双螺杆挤出机共混 造粒后再采用特殊的纺丝技术生产出纲索用改性PP鬃丝，提高了纲索用PP鬃丝的结强、拉 伸强度、耐磨性及其综合性能。本发明采用多成分共混改性粒料、第二次热牵伸以乙二醇 作为特殊的牵伸加热介质取代传统PP纺丝工艺用牵伸加热水介质，确保鬃丝在第二浴槽 牵伸时的热处理温度为110°C左右，并以特定的牵伸倍数达到牵伸顺利，都利于鬃丝结强、 结晶度、取向度及拉伸强度的提高，使得加工出的纲索用改性PP鬃丝的耐磨性好、透明性 好，结强可达4. 61cN/dtex、拉伸强度可达6. 47cN/dtex、延伸性为11. 4%，延伸性位于9 16%的区间内；它的结强、拉伸强度分别较现有技术生产的热水拉伸PP鬃丝提高33. 0%、 11.5% ；较现有市售PE单丝一等品指标提高22.9%、19.8% ；它的延伸性大小完全符合水 产领域生产需要；它的透明性较现有市售纲索用热水拉伸PP鬃丝明显改善。本发明采用 3. 0 4. ON的分丝张力，从而保证分丝张力能将收卷在丝筒子上鬃丝丝束中相互交叉的鬃 丝分开，整齐平列地到达筒管，又防止筒管接受卷绕张力过大造成压痕丝或爆筒管，从而提 高了改性PP鬃丝及其下游纲索产品的综合性能。采用以上述改性PP鬃丝加工的线密度为 47tex的养殖网箱或拖网渔具纲索与现有技术相比，在纲索强力相同的条件下，可使直径下 降、重量减轻、水阻力减小、原材料消耗减少、耐磨性提高，大大提高了 PP鬃丝及其下游纲 索产品的综合性能及水产领域适应性，技术效果明显，较传统渔用PP鬃丝在水产领域适应 性具有明显优势，而且产品质量稳定。
具体实施例方式以线密度为47tex的养殖网箱或拖网渔具纲索用改性PP鬃丝制备方法为例，说明 本发明的具体实施方式
。本发明采用搅拌机、PP树脂、PA1010树脂、PP-G-MAH树脂、硬脂酸锌、纺丝用白油 或松节油助剂、双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机及分丝机，将 过筛处理后的纺丝级干燥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20°C以上的太 阳光下晒干后方可使用)、BASF生产的纺丝级干燥PA1010树脂(添加量为PP树脂重量的 2. 9 3. )、南京德巴化工有限公司生产的干燥PP-G-MAH树脂(添加量为PP树脂重量的
9.7 10. 3% )、上海延安油脂化工厂生产的干燥硬脂酸锌，[硬脂酸锌中的锌含量应满足
10.3 11. 3% ；添加量为PP树脂重量的1. 0 2. 0% ；硬脂酸锌分子式为(C17H35C00)2Zn, 熔点117 125°C ]、纺丝用白油或松节油助剂添加量为PP树脂重量的0. 03 0. 05% ；如 果要进一步生产出符合渔业生产一定颜色的纲索用改性PP鬃丝，则应在混合料中添加着 色用特定颜料，特定颜料种类如德申43003蓝色颜料、德申43001果绿颜料等；着色用特定 颜料添加量为PP树脂重量的0. 02 0. 06% )用搅拌机搅拌30min至料完全拌勻，拌勻后 的混合料经天水兴田橡塑机械有限公司生产的螺杆直径为45mm的双螺杆挤出机进行两次 挤出造粒，混合料经两次挤出造粒后就获得含有PP树脂、PA1010树脂、PP-G-MAH树脂和硬 脂酸锌的多成分共混物粒料；多成分共混物粒料经单螺杆挤出机(螺杆长径比为25 1，
4过滤板厚度10mm，过滤板上的小孔直径1.8mm，过滤网采用120目的铜丝网、80目铁丝网各 一层)在特定温度(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、245°C、265°C、260°C )下熔融挤出，熔融挤出的初生丝经过20 30°C冷却水箱低 温水(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、冷却水箱尺寸为0. 60mX0. 50mX0. 60m、冷却水箱配有溢水管和进水管)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(第1次热牵伸选用56X40 的捻度齿轮，该组齿轮将第1次热牵伸控制在5. 870倍；第2次热牵伸选用50X46的捻度 齿轮，该组齿轮将第2次热牵伸控制在1. 465倍；两次热牵伸的牵伸总倍数控制在8. 60倍； 第三牵伸辊收丝时在牵伸辊上绕8道)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连续收卷鬃丝丝束；鬃丝丝束在3. 5N的分丝张力 下经FS350型分丝机分丝为养殖网箱或拖网渔具纲索用改性PP鬃丝。
以本方法生产的改性PP鬃丝的结强可达4. 61 cN/dtex、拉伸强度可达6. 47cN/ dtex、延伸性为11.4%、耐磨度较好、透明性较好，鬃丝产品质量稳定；加工的线密度为 47tex养殖网箱或拖网渔具纲索，在纲索强力相同的条件下，可使纲索直径下降、重量减轻、 水阻力减小、原材料消耗减少、耐磨性提高，提高了纲索产品的综合性能及水产领域适应 性。
权利要求
养殖网箱或拖网渔具纲索用改性丙纶鬃丝制备方法，采用搅拌机、双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机及分丝机、PP树脂、PA1010树脂、PP-G-MAH树脂、硬脂酸锌、白油或松节油助剂，其特征是将过筛处理后纺丝级干燥T30S型PP树脂、纺丝级干燥PA1010树脂、干燥PP-G-MAH树脂、干燥硬脂酸锌、白油或松节油助剂混合，PA1010树脂添加量为PP树脂重量的2.9～3.1％，PP-G-MAH树脂添加量为PP树脂重量的9.7～10.3％，硬脂酸锌添加量为PP树脂重量的1.0～2.0％，白油或松节油助剂添加量为PP树脂重量的0.03～0.05％，硬脂酸锌中的锌含量应满足10.3～11.3％；将PP树脂、PA1010树脂、PP-G-MAH树脂、硬脂酸锌、白油或松节油助剂用搅拌机搅拌20～45min至料完全拌匀，拌匀后的混合料经双螺杆挤出机进行两次挤出造粒，混合料经两次挤出造粒后获得含有PP树脂、PA1010树脂、PP-G-MAH树脂和硬脂酸锌的多成分共混物粒料；多成分共混物粒料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168～172℃、243～247℃、262～267℃、257～263℃熔融挤出，熔融挤出的初生丝经过20～30℃冷却水箱低温水和第一牵伸辊冷却和预牵伸，预牵伸丝经97～99℃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特殊的牵伸加热介质，预牵伸丝通过上述两次热牵伸，牵伸总倍数控制在8.46～8.68倍后采用压力气流除油后快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷鬃丝丝束；鬃丝丝束在3.0～4.0N的分丝张力下经分丝机分丝为改性PP鬃丝。
2.根据权利要求1所述的养殖网箱或拖网渔具纲索用改性丙纶鬃丝制备方法，其特征 是在混合料中添加着色颜料，颜料添加量为PP树脂重量的0. 02 0. 06%。
3.根据权利要求1或2所述的养殖网箱或拖网渔具纲索用改性丙纶鬃丝制备方法，其 特征是牵伸总倍数控制在8. 46 8. 68倍后采用压力气流除油的气流压力6kg/cm2。
全文摘要
养殖网箱或拖网渔具纲索用改性丙纶鬃丝制备方法，涉及养殖网箱或拖网渔具纲索用基体纤维，需要提供一种养殖网箱或拖网渔具纲索用改性丙纶鬃丝制备方法，本发明采用搅拌机、螺杆挤出机、牵伸机、收丝机及分丝机，其特征是将PP树脂、PA1010树脂、PP-G-MAH树脂、硬脂酸锌、助剂搅拌至完全拌匀，拌匀后的混合料进行挤出造粒，获得多成分共混物粒料；多成分共混物粒料经单螺杆挤出机料筒熔融挤出，熔融挤出的初生丝经两次热牵伸，牵伸后采用压力气流除油后快速冷却，以收丝机收卷鬃丝丝束、分丝机分丝为改性PP鬃丝。本发明用于改性丙纶鬃丝制备。
文档编号D01D11/00GK101851793SQ200910048620
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
发明者刘永利, 石建高, 陈晓蕾 申请人:中国水产科学研究院东海水产研究所