CN101851794A - 渔用小规格绳索加工用改性聚丙烯单丝制备方法 - Google Patents

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渔用小规格绳索加工用改性聚丙烯单丝制备方法，涉及渔用小规格绳索用单丝制备方法，需要提供一种渔用小规格绳索加工用改性聚丙烯单丝制备方法，本发明采用搅拌机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机及分丝机，其特征是将过筛处理后纺丝级干燥T30S型PP树脂、干燥VERSIFYTM 6002弹性体、松节油助剂混合，混合料拌匀后就获得PP/VERSIFYTM 6002弹性体共混物；共混物经单螺杆挤出机熔融挤出，熔融挤出的初生丝经冷却和预牵伸，预牵伸丝通过两次热牵伸后采用高压气流除油后快速冷却，以收丝机收卷改性PP单丝丝束；改性PP单丝丝束在分丝张力下经分丝机分丝为渔用小规格绳索加工用改性PP单丝。

Description

渔用小规格绳索加工用改性聚丙烯单丝制备方法
技术领域
本发明涉及水产技术渔用绳索用聚丙烯单丝制备方法。
背景技术
绳索按使用范围一般可分为渔用绳索、军用绳索、运输用绳索和林业用绳索；而渔用绳索按规格一般又可分为小规格(4.0mm≤Φ＜12.0mm，Φ为绳索直径)绳索、中等规格(12.0mm≤Φ≤20.0mm)绳索和大规格(Φ＞20mm)绳索等。渔用小规格绳索在农业科学水产技术领域的渔具或网箱上使用广泛，其性能直接关系到装配后渔具或网箱的渔用安全性及生产效果。聚丙烯(PP)单丝为农业科学水产技术领域渔用小规格绳索加工用基体纤维材料之一，人们对其圆度、延伸性、耐磨性和断裂强度等都有特殊要求，只有按特殊的拉丝工艺才能制备出综合性能好的渔用小规格绳索加工用PP单丝，但现有水产技术领域渔用小规格绳索加工用普通PP单丝存在预牵伸丝的圆度差、预牵伸丝强度偏低、耐磨性较差等缺陷，这会进一步影响到单丝及其下游绳索产品的强度、使用寿命，导致用它们制备的绳索在渔业中易发生生产事故，难以满足渔业生产需要。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种渔用小规格绳索加工用改性聚丙烯单丝制备方法。
本发明的技术方案采用搅拌机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机及分丝机、T30S型PP树脂、VERSIFYTM 6002弹性体、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、干燥VERSIFYTM 6002弹性体、松节油助剂混合，PP树脂熔融指数为2.1～3.9g/10min；VERSIFYTM 6002弹性体熔融指数为2.0g/10min，密度为0.888g/cm3，添加量为PP树脂重量的19.6～20.2％；松节油助剂添加量为PP树脂重量的0.4～0.5％；上述混合料用搅拌机搅拌40～70min至料都拌匀，混合料拌匀后就获得PP/VERSIFYTM6002弹性体共混物；PP/VERSIFYTM 6002弹性体共混物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168～171℃、223～227℃、264～270℃、287～292℃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，冷却水箱低温水水温控制在26～34℃、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，预牵伸丝经97.5～98.5℃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牵伸加热介质，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的牵伸总倍数控制在10.4～10.7倍后采用高压气流除油后快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷改性PP单丝丝束；改性PP单丝丝束在分丝张力下经分丝机分丝为渔用小规格绳索加工用改性PP单丝，分丝张力控制在该单丝断裂强力值的20～30％。
本发明由于在PP树脂母料中添加特殊剂量的VERSIFYTM 6002弹性体以及松节油助剂，通过搅拌机共混拌匀后再采用特殊的拉丝技术制备出适合水产领域的渔用小规格绳索加工用改性PP单丝，在确保PP单丝制备过程中出丝正常的同时，提高了PP单丝的圆度、手感、耐磨性、耐热性、可纺性和断裂强度，经试验论证结果表明，本方法较传统渔用小规格绳索加工用PP单丝具有综合性能优势，而且提高了其下游绳索及其装备后网具产品的综合性能及其渔用适应性，技术效果明显。本发明制备出的改性PP单丝的耐磨性好、断裂强度达到6.58cN/dtex且延伸性位于8～10％的区间内；其断裂强度较现有市售绳用普通PE单丝一等品指标(5.40cN/dtex)提高21.9％；它的延伸性大小完全符合水产领域绳网生产需要。本发明采用价格相对便宜的VERSIFYTM 6002弹性体合格品且混合料未经双螺杆挤出机共混造粒，以确保本发明加工出的产品价工成本，以利于产品易于在渔业上推广应用；若在本发明方法中采用VERSIFYTM 6002弹性体正品替代价廉的VERSIFYTM 6002弹性体合格品，且在搅拌机将混合料拌均后再采用双螺杆挤出机共混造粒，则在其他条件不变的条件下可以取得更好的技术效果的改性PP单丝产品。以本发明技术方案制备的改性PP单丝制成渔用小规格绳索，在绳索强力相同的条件下，可使绳索柔软、绳索手感好、绳索粗度减小、绳索装备后网具重量减轻、绳索装备后网具水阻力减小、绳索装备后网具原材料消耗减少，这大大提高了小规格绳索的安全、综合性能及其下游绳索及其装备后网具产品的渔用适应性。
具体实施方式
以线密度为85tex的渔用小规格绳索加工用改性PP单丝制备方法为例，说明本发明的具体实施方式。
本发明的技术方案采用搅拌机、PP树脂、VERSIFYTM 6002弹性体、助剂、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℃下干燥30～80min或置于太阳光下晒干后方可使用)、干燥VERSIFYTM 6002弹性体(陶氏公司生产，熔融指数为2.0g/10min，密度为0.888g/cm3，添加量为PP树脂重量的19.6～20.2％，实验用VERSIFYTM 6002弹性体为合格品)、松节油助剂(添加量为PP树脂重量的0.5％)用搅拌机搅拌60min至料搅拌均匀，混合料拌匀后就获得PP/VERSIFYTM 6002弹性体共混物；PP/VERSIFYTM 6002弹性体共混物经单螺杆挤出机(螺杆长径比为25∶1，过滤板厚度10mm)在特殊温度(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℃、225℃、267℃、290℃)下熔融挤出，从喷丝孔熔融挤出的初生丝经过冷却水箱低温水(水温控制在26～34℃、初生丝冷却距离控制在0.90m、喷丝板与冷却水箱内水面之间的垂直距离控制在5cm、冷却水箱尺寸为0.60m×0.50m×0.60m、冷却水箱配有溢水管及进水管)和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，预牵伸丝经98℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、110℃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(两次热牵伸用两组齿轮分别为A×B＝56×40、C×D＝55×41，牵伸总倍数控制在10.59倍，)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收卷改性PP单丝丝束；改性PP单丝丝束在特殊分丝张力(分丝张力控制在单丝断裂强力值的20～30％)下经FS350型分丝机分丝为渔用小规格绳索用改性PP单丝。
以本发明技术方案制备的线密度为85tex的改性PP单丝制备成绳索，在绳索强力相同且具有性价比优势的条件下，可使绳索柔软、绳索手感好、绳索粗度减小、绳索装备后网具重量减轻、绳索装备后网具水阻力减小、绳索装备后网具原材料消耗减少，这大大提高了小规格绳索的安全性、综合性能及其下游绳索及其装备后网具产品的渔用适应性，在水产领域渔用小规格绳索加工用改性PP单丝的技术效果相当明显，所以，本发明制备的线密度为85tex的渔用小规格绳索加工用改性PP单丝适用于水产领域生产，它不仅较传统热水拉伸普通PP单丝具有圆度、柔性、耐磨性、可纺性和断裂强度优势，而且大大提高了PP单丝下游绳索及其装备后网具产品的安全性、综合性能及其渔用适应性。

Claims (1)

1.渔用小规格绳索加工用改性聚丙烯单丝制备方法，采用搅拌机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机及分丝机、T30S型PP树脂、VERSIFYTM 6002弹性体、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、干燥VERSIFYTM 6002弹性体、松节油助剂混合，PP树脂熔融指数为2.1～3.9g/10min；VERSIFYTM6002弹性体熔融指数为2.0g/10min，密度为0.888g/cm3，添加量为PP树脂重量的19.6～20.2％；松节油助剂添加量为PP树脂重量的0.4～0.5％；上述混合料用搅拌机搅拌40～70min至料都拌匀，混合料拌匀后就获得PP/VERSIFYTM 6002弹性体共混物；PP/VERSIFYTM6002弹性体共混物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168～171℃、223～227℃、264～270℃、287～292℃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，冷却水箱低温水水温控制在26～34℃、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，预牵伸丝经97.5～98.5℃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牵伸加热介质，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的牵伸总倍数控制在10.4～10.7倍后采用高压气流除油后快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷改性PP单丝丝束；改性PP单丝丝束在分丝张力下经分丝机分丝为渔用小规格绳索加工用改性PP单丝，分丝张力控制在该单丝断裂强力值的20～30％。
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