一种织网用丝制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海水捕捞与养殖网具织网用丝的制备方法。
【背景技术】
[0002]在海水捕捞与养殖网具技术领域人们一直重视网具性能，而网具的性能又取决于织网用丝的性能、网衣结构、网具装备工艺、网机类型及其性能等主要因素。现代捕捞与养殖网具技术的飞速发展，对织网用丝的性能提出了新的要求，人们迫切希望制备出高性能织网用丝，可在同等规格的条件下，提高网衣及其成型网具的性能，又可在同等强力下，降低网衣规格来实现海水捕捞与养殖网具的节能降耗。本技术领域与塑料技术、纺织技术领域相差甚远，因此，这些技术领域线材、纤维、棒材、片材、型材、管材的制备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稀树脂(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。现有技术领域织网用丝以单一普通高密度聚乙烯为原料，并采用传统熔融拉丝工艺加工生产，这使得产出丝的拉伸力学性能较差，导致丝织成的海水捕捞与养殖网具的水阻力大、能耗高、恶劣海况下网破鱼逃事故时有发生，所以，现有技术领域织网用丝难以适应现代海水捕捞与养殖网具的生产需要，人们迫切需要一种织网用丝制备方法，以制备出新型高性能织网用丝新材料，但现有技术领域尚无以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技术的一种织网用丝制备方法，因此，一种织网用丝制备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。一种织网用丝制备方法对提高织网用丝的拉伸力学性能、降低海水捕捞与养殖网具的水阻力与能耗、减少网破鱼逃事故发生几率、增加海水捕捞与养殖网具的抗冲击性、助力海水捕捞与养殖网衣技术升级意义重大。
【发明内容】
[0003]本发明需要解决的技术问题是一种织网用丝制备方法，以提高织网用丝的拉伸力学性能、降低海水捕捞与养殖网具的能耗、增加海水捕捞与养殖网具的抗冲击性、推进渔业节能减排。
[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、收丝机、分丝机、单螺杆挤出机和两次牵伸电加热牵伸机，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31.3%?35.3%、EPDM树脂添加量为MMWPE树脂重量的1.4%?1.6%、松节油助剂添加量为MMWPE树脂重量的0.11%?0.15 %，用搅拌机搅拌至料都搅拌混合均匀为止，混合料搅拌混合均匀获得MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料；MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料经单螺杆挤出机在特定温度下熔融挤出，特定温度是挤出机料筒电加热区的第①区、②区、③区、④区的温控范围分别为302°C?304°C、334°C?338°C、339°C?342°C、345°C?348°C，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，冷却水箱低温水的水温控制在25.2 V?34.3°C、初生丝冷却距离控制在746mm?999mm、喷丝板与冷却水箱内水面之间的垂直距离控制在343mm?706mm，预牵伸丝经96.3°C?98.4°C高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、96.9°C?99.5°C高温第二牵伸水浴槽和第三牵伸棍进行两次热牵伸，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8.27倍?8.99倍，以使用力矩电动机的收丝机收卷单丝丝束；单丝丝束在特定分丝张力下经分丝机分丝为织网用丝，分丝张力控制在单丝断裂强力的
7.9%?9.5%，就获得一种织网用丝。
[0005]本发明克服了传统技术偏见，将三种树脂原料成型技术和拉丝牵伸工艺结合在一起，对不同制备成本、不同牵伸倍数、不同拉丝温度、不同比例原料添加量下的技术方案进行了大量试验论证，表明产出的织网用丝的综合性能明显高于现有技术领域织网用聚乙烯单丝。本发明拉丝采用特种配方的MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料，确保一种织网用丝的结晶度高、拉伸力学性能好；试验及生产实践表明本发明加工的一种织网用丝新材料断裂强度高、结节强度高，丝加工成型后的网衣及其网具的抗冲击性好，不仅适合本技术领域织网，而且还适合本技术领域纲索的制备加工。如采用本方案制备的线密度为37.7tex的一种织网用丝新材料的断裂强度高达6.88g/D、结节强度高达4.76g/D、断裂伸长率为13%、结强利用率高达69%，其断裂强度、结节强度分别较现有聚乙烯单丝标准(SC/T5005-2014标准)指标提高16.7%、16.7%，它的断裂伸长率完全符合本技术领域需要。本发明方法产品的可纺性好，工业化生产中无断丝现象。本发明在MMWPE树脂母料中添加特殊剂量的PP树脂、EPDM树脂、松节油助剂，搅拌混合均匀后获得特种配方的增韧MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料，特定的拉丝方法成功制备出本技术领域断裂强度与结节强度均高的一种织网用丝，在确保拉丝顺利的同时，提高了织网用丝的断裂强度、结节强度、可纺性以及耐磨性。以本发明技术方案制备的丝材料编织网衣，在保持网衣强力不变的前提下，可使网衣规格减小、网衣重量减轻、网衣水阻力减小、织网用丝原材料消耗减少；而在保持网衣规格不变的前提下，可使网衣的强力以及网衣抗冲击性大幅度提高，技术效果非常明显，具有在海水捕捞与养殖网具技术领域推广应用的可行性。
【具体实施方式】
[0006]这里以线密度为37.7tex的一种织网用丝制备方法为例，说明本发明的【具体实施方式】:采用中等分子量聚乙烯树脂(以下简称MMWPE树脂)、聚丙烯树脂(简称PP树脂)、三元乙丙橡胶(简称EPDM树脂)、助剂、搅拌机、收丝机、分丝机、单螺杆挤出机和两次牵伸电加热牵伸机，其特征是干燥拉丝级MMWPE树脂(淄博美标高分子纤维有限公司经销，熔融指数为3.0g/10min,分子量60万?100万；若MMWPE树脂受潮，则应进行烘干或晾干处理)、干燥拉丝级PP树脂(扬子石化生产的S1004型PP树脂，恪融指数为3.0g/10min?
4.0g/10min，添加量为MMWPE树脂重量的31.3%?35.3%;若PP树脂受潮，则应进行烘干或晾干处理)、干燥EPDM树脂(美国陶氏生产的3722P型EPDM树脂，添加量为MMWPE树脂重量的1.4%?1.6%;若EPDM树脂受潮，则应进行烘干或晾干处理)、松节油助剂(添加量为MMWPE树脂重量的0.11%?0.15% )用搅拌机搅拌43min?72min至料都搅拌混合均匀为止，混合料搅拌混合均匀后就获得MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料；MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料经单螺杆挤出机在特定温度(挤出机料筒电加热区的第①区、②区、③区、④区的温控范围分别为302 °C?304°C、334°C?338 °C、339 °C?342 °C、345 °C?348 °C )下熔融挤出，从喷丝孔熔融挤出的初生丝经冷却水箱低温水(冷却水箱尺寸为56cmX 72cmX 67cm、冷却水箱配有进水管及溢水管、冷却水箱低温水的水温控制在25.2V?34.3°C、初生丝冷却距离控制在746mm?999mm、喷丝板与冷却水箱内水面之间的垂直距离控制在343mm?706mm)和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，预牵伸丝经96.3°C?98.4°C高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸棍、96.9°C?99.5°C高温第二牵伸水浴槽和第三牵伸棍进行两次热牵伸，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8.27倍?8.99倍)，以使用力矩电动机的收丝机收卷单丝丝束；单丝丝束在特殊分丝张力(分丝张力控制在单丝断裂强力的7.9%?9.5% )下经分丝机分丝为一种织网用丝，这就是一种织网用丝制备方法。根据海水捕捞与养殖网具性能和抗冲击性要求，本发明两次热牵伸的牵伸总倍数可提高到10.68倍?11.70倍，对应的织网用丝的断裂强度性能可高达7g/D以上；此外，根据海水捕捞与养殖网具生产的抗老化要求，在搅拌机搅拌之前，在上述加工用混合料中添加UV-327、抗氧剂1010和DLTP，UV-327添加量为MMWPE树脂重量的0.25%、抗氧剂1010添加量为MMWPE树脂重量的0.3%, DLTP添加量为MMWPE树脂重量的0.1 %，可获得具有抗老化性能的一种织网用丝。
【主权项】
1.一种织网用丝制备方法，采用MMWPE树脂、PP树脂、EPDM树脂、助剂、搅拌机、收丝机、分丝机、单螺杆挤出机和两次牵伸电加热牵伸机，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31.3%?35.3%、EPDM树脂添加量为MMWPE树脂重量的1.4%?1.6%、松节油助剂添加量为MMWPE树脂重量的0.11%?0.15 %，用搅拌机搅拌至料都搅拌混合均匀为止，混合料搅拌混合均匀获得MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料；MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料经单螺杆挤出机在特定温度下熔融挤出，特定温度是挤出机料筒电加热区的第①区、②区、③区、④区的温控范围分别为302°C?304°C、334°C?338°C、339°C?342°C、345°C?348°C，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，冷却水箱低温水的水温控制在25.2 V?34.3°C、初生丝冷却距离控制在746mm?999mm、喷丝板与冷却水箱内水面之间的垂直距离控制在343mm?706mm，预牵伸丝经96.3°C?98.4°C高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、96.9°C?99.5°C高温第二牵伸水浴槽和第三牵伸棍进行两次热牵伸，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8.27倍?8.99倍，以使用力矩电动机的收丝机收卷单丝丝束；单丝丝束在特定分丝张力下经分丝机分丝为织网用丝，分丝张力控制在单丝断裂强力的7.9%?9.5%，就获得一种织网用丝。
2.根据权利要求1所述的一种织网用丝制备方法，其特征是在搅拌机搅拌之前，在混合料中添加UV-327、抗氧剂1010和DLTP，UV-327添加量为MMWPE树脂重量的0.25%、抗氧剂1010添加量为MMWPE树脂重量的0.3%，DLTP添加量为MMWPE树脂重量的0.1 %。
【专利摘要】一种织网用丝制备方法，其特征是MMWPE树脂、PP树脂、EPDM树脂、松节油助剂定量混合，用搅拌机搅拌至料都搅拌混合均匀，获得MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料；MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料经单螺杆挤出机在特定温度下熔融挤出，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，预牵伸丝经高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、高温第二牵伸水浴槽和第三牵伸辊进行两次热牵伸，牵伸总倍数控制在8.27倍～8.99倍，以使用力矩电动机的收丝机收卷单丝丝束；单丝丝束在特定分丝张力下经分丝机分丝为织网用丝，分丝张力控制在单丝断裂强力的7.9％～9.5％，就获得一种织网用丝。
【IPC分类】D01D5-14, D01D10-02, D01D5-088, D01D5-16, D01F8-06, D01D1-04, D01D5-08, D01F1-10
【公开号】CN104862820
【申请号】CN201510252476
【发明人】石建高, 刘峰, 余雯雯
【申请人】中国水产科学研究院东海水产研究所
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月18日