CN101851797B - 渔用柔性共混改性聚乙烯单丝制备方法 - Google Patents
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Abstract
渔用柔性共混改性聚乙烯单丝制备方法，涉及渔用聚乙烯单丝制备方法，需要提供渔用柔性共混改性聚乙烯单丝制备方法，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HDPE树脂、干燥VERSIFYTM 6002弹性体、白油或松节油助剂混合；混合料拌匀后获得HDPE/VERSIFYTM 6002弹性体共混物经单螺杆挤出机熔融挤出；熔融挤出的初生丝经过冷却和预牵伸，预牵伸丝经两次热牵伸，牵伸总倍数控制在9.63～9.87倍后用高压气流快速冷却，以收丝机收卷改性PE单丝丝束；改性PE单丝丝束经分丝机分丝为渔用柔性共混改性PE单丝。
Description
技术领域
本发明涉及水产技术领域渔用聚乙烯单丝制备方法。
背景技术
聚乙烯(PE)单丝为农业科学水产技术领域渔用纤维材料之一，人们对其强度、圆度、延伸性和柔软性都有特定要求，只有按特殊的拉丝工艺才能生产出柔软、延伸性适中以及截面圆度好的渔用聚乙烯单丝新材料。现有水产技术领域渔用普通PE单丝在单丝生产中因拉丝工艺控制不当，可能导致预牵伸丝圆度差、初生丝结晶速度慢、预牵伸丝强度偏低，从而会进一步影响到单丝及其下游渔用材料产品的强度、手感和外观；现有渔用普通PE单丝以HDPE树脂为原料制备而成，生产的单丝存在柔软性较差，影响到其下游渔用材料产品的柔软性、手感和外观。随着我国现代渔业的发展，急需采用特殊拉丝工艺生产的强度高、圆度好、柔软性好及延伸性适中等综合性能好的渔用聚乙烯单丝新材料，因此，渔用柔性共混改性PE单丝的制备方法也就成了急需解决的问题。渔用柔性共混改性PE单丝制备方法的解决对提高网具的安全性、降低网具的作业能耗、增加网具的抗风浪流性能、提高农民的经济效益均具有十分重要的作用。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供渔用柔性共混改性聚乙烯单丝制备方法。
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、HDPE树脂、VERSIFYTM 6002弹性体、助剂，其特征是将过筛处理后纺丝级干燥HDPE树脂、干燥VERSIFYTM 6002弹性体、白油或松节油助剂混合；HDPE树脂熔融指数应满足0.6～1.5g/10min；VERSIFYTM 6002弹性体熔融指数为2.0g/10min，密度为0.888g/cm3，添加量为HDPE树脂重量的19.8～20.3％；白油或松节油助剂添加量为HDPE树脂重量的0.4～0.5％；上述混合料用搅拌机搅拌30～50min至料都拌匀，混合料拌匀后就获得HDPE/VERSIFYTM 6002弹性体共混物；HDPE/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180～186℃、255～261℃、294～297℃、293～295℃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96～98℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、80～82℃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的牵伸总倍数控制在9.63～9.87倍后采用高压气流快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷改性PE单丝丝束；改性PE单丝丝束在分丝张力为单丝断裂强力值的20～30％下经分丝机分丝为渔用柔性共混改性PE单丝。
本发明由于在HDPE树脂母料中添加特定量的VERSIFYTM 6002弹性体、白油或松节油助剂，再采用特殊的拉丝技术生产出适合水产领域的渔用柔性共混改性PE单丝，通过大量的试验结果表明本方法具有可连续工业化生产、单丝产品质量稳定、单丝的手感好、单丝的透明性好、单丝的强度高以及单丝的性价比高等特点。本发明制备的渔用柔性共混改性PE单丝拉伸强度达到6.82cN/dtex、结节强度达到4.06cN/dtex且断裂伸长率位于10～12％的区间内，它的拉伸强度及结节强度较现有市售渔用普通PE单丝一等品指标分别提高5.9％、14.7％，它不仅较传统渔用PE单丝具有强度、圆度、柔软性、透明性等综合性能优势，而且完全符合水产领域生产需要。以本方法制备的柔性共混改性PE单丝制备成渔用材料产品，在强力相同的条件下，可使渔用绳索直径或渔网目脚粗度减小、绳网重量减轻、网具水阻力减小、网具原材料消耗减少、网具耐磨性提高，大大提高了渔用材料产品的综合性能及其渔用适应性。
具体实施方式
以线密度为34tex的渔用柔性共混改性PE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、HDPE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HDPE树脂(扬子石化生产，熔融指数应满足0.6～1.5g/10min，若HDPE树脂受潮，则应将其置于60～80℃的烘箱内干燥、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HDPE树脂重量的20％)以及松节油助剂(添加量为HDPE树脂重量的0.45％)等用搅拌机搅拌38min至料都拌匀，混合料拌均匀后就获得HDPE/VERSIFYTM 6002弹性体共混物；HDPE/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，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183℃、258℃、295℃、294℃)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(冷却水箱水温控制在30℃、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97℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、81℃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(两次热牵伸用齿轮组分别为A×B＝56×40、C×D＝53×43，牵伸总倍数控制在9.74倍，)后采用高压(压力控制在6.0kg/cm2左右)气流快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷改性PE单丝丝束；改性PE单丝丝束在特定分丝张力(分丝张力控制在单丝断裂强力的26％左右)下经FS350型分丝机分丝为渔用柔性共混改性PE单丝(如断裂伸长率位于10～12％的区间内，其拉伸强度及结节强度可以较现有市售渔用普通PE单丝一等品指标分别提高5.9％、14.7％)。
以本发明技术方案制备的线密度为34tex的柔性共混改性PE单丝制作渔用材料产品，在强力相同的条件下，可使网具重量减轻、网具水阻力减小、网具原材料消耗减少、耐热性提高，因此，本发明制备的线密度为34tex的渔用柔性共混改性PE单丝尤其适用于水产领域生产，它不仅较传统热水拉伸普通PE单丝具有强度、圆度、柔软性、透明性、耐磨度、耐热性和可纺性优势，而且大大提高了单丝下游渔用材料产品的综合性能及其渔用适应性。
Claims (1)
1.渔用柔性共混改性聚乙烯(PE)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、HDPE树脂、VERSIFYTM6002弹性体、助剂，其特征是将过筛处理后纺丝级干燥HDPE树脂与干燥VERSIFYTM6002弹性体、白油或松节油助剂混合；HDPE树脂熔融指数应满足0.6～1.5g/10min；VERSIFYTM6002弹性体熔融指数为2.0g/10min，密度为0.888g/cm3，添加量为HDPE树脂重量的19.8～20.3％；白油或松节油助剂添加量为HDPE树脂重量的0.4～0.5％；上述混合料用搅拌机搅拌30～50min至料都拌匀，混合料拌匀后就获得HDPE/VERSIFYTM6002弹性体共混物；HDPE/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180～186℃、255～261℃、294～297℃、293～295℃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96～98℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、80～82℃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的牵伸总倍数控制在9.63～9.87倍后采用6.0kg/cm2高压气流快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷改性聚乙烯(PE)单丝丝束；改性聚乙烯(PE)单丝丝束在分丝张力为单丝断裂强力值的20～30％下经分丝机分丝为渔用柔性共混改性聚乙烯(PE)单丝。
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