CN101851798A

CN101851798A - 渔用多元共混改性丙纶单丝制备方法

Info

Publication number: CN101851798A
Application number: CN200910048626A
Authority: CN
Inventors: 石建高; 王鲁民; 刘永利; 陈晓蕾
Original assignee: East China Sea Fishery Research Institute Chinese Academy of Fishery Sciences
Current assignee: East China Sea Fishery Research Institute Chinese Academy of Fishery Sciences
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: CN101851798B

Abstract

渔用多元共混改性丙纶单丝制备方法，涉及水产技术领域渔用丙纶单丝制备方法，需要提供渔用多元共混改性丙纶单丝制备方法，本发明采用搅拌机、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，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HEPE树脂、纺丝级干燥PA1010树脂、干燥PP-G-MAH树脂、干燥硬脂酸锌和纺丝用松节油助剂混合，混合料经双螺杆挤出机进行两次挤出造粒获得多元共混物粒料；多元共混物粒料经单螺杆挤出机料筒熔融挤出，挤出的初生丝经过预牵伸，预牵伸丝经两次热牵伸后用力矩电动机的收丝机收卷单丝丝束；单丝丝束在经分丝机分丝为渔用多元共混改性PP单丝。

Description

渔用多元共混改性丙纶单丝制备方法

技术领域

本发明涉及水产技术领域渔用丙纶单丝制备方法。

背景技术

丙纶(PP)单丝和乙纶(PE)单丝一样为农业科学水产技术领域重要渔用纤维材料，人们对其光泽、延伸性、耐磨性和断裂强度都有特殊要求，只有按特殊的纺丝工艺才能制备出综合性能好的渔用丙纶单丝，但现有水产技术领域渔用普通丙纶单丝以PP树脂为原料、纺丝加热介质为水，导致其存在断裂强度偏小，断裂强度有时甚至会低于SC 5005《渔用乙纶单丝》标准合格品指标、耐磨性较差，这进一步导致用它们制备的绳索在渔业中易于磨损或断裂，因此，现有普通丙纶单丝的渔用适应性较差、难以满足现代渔业的需要。为适应渔业现代化的需求，水产技术领域急需要综合性能好的丙纶单丝，但我国现有水产技术领域尚无以多元共混树脂为原料生产改性PP单丝的生产技术，因此，渔用多元共混改性PP单丝制备方法问题也就成了水产技术领域需要解决的技术难题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供渔用多元共混改性丙纶单丝制备方法。

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、T30S型PP树脂、HEPE树脂、PA1010树脂、PP-G-MAH树脂、硬脂酸锌、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HEPE树脂、纺丝级干燥PA1010树脂、干燥PP-G-MAH树脂、干燥硬脂酸锌和纺丝用松节油助剂混合，纺丝级干燥HEPE树脂熔融指数应满足0.6～1.5g/10min，添加量为PP树脂重量的17.3～17.8％；纺丝级干燥PA1010树脂熔融指数应满足12～15g/10min，添加量为PP树脂重量的8.8～9.2％；干燥PP-G-MAH树脂添加量为PP树脂重量的4.8～5.2％；干燥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％；纺丝用松节油助剂添加量为PP树脂重量的0.4～0.5％，混合料用搅拌机搅拌40～60min至料都拌匀，拌匀后的混合料经双螺杆挤出机进行两次挤出造粒，获得多元共混物粒料；多元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178～181℃、243～247℃、264～267℃、274～277℃熔融挤出，从喷丝孔熔融挤出的初生丝经过水温26～34℃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，高温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总倍数控制在9.60～10.1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单丝丝束；单丝丝束在分丝张力为单丝断裂强力的20～30％下经分丝机分丝为渔用多元共混改性PP单丝。

本发明将特殊的共混改性技术和纺丝工艺有效结合起来，经大量的试验论证在PP树脂母料中添加特殊剂量的HEPE树脂、PA1010树脂和PP-G-MAH树脂以及松节油助剂，通过双螺杆挤出机共混造粒后再采用特殊的纺丝技术制备出适合水产领域的渔用多元共混改性PP单丝，在确保单丝制备过程中出丝正常、牵伸顺利的同时，提高了PP单丝的光泽、耐磨性、可纺性和断裂强度，形成了可持续工业化生产的渔用多元共混改性PP单丝制备方法，本方法制备的产品较传统渔用普通丙纶单丝具有综合性能优势，而且大大提高了其下游绳索产品的综合性能及其渔用适应性，技术效果明显，制备出的多元共混改性PP单丝的耐磨性好、断裂强度达到6.7g/D且延伸性位于7～9％的区间内，其断裂强度不但优于传统热水拉伸PP单丝、而且较现有SC 5005《渔用乙纶单丝》标准合格品指标提高13.6％；它的延伸性大小完全符合渔业需要。以本发明技术方案制备的多元共混改性PP单丝制成渔用绳索，在绳索强力相同的条件下，可使绳索粗度减小、绳索重量减轻、绳索水阻力减小、绳索原材料消耗减少、绳索耐磨性提高。

具体实施方式

本发明采用搅拌机、PP树脂、HEPE树脂、PA1010树脂和PP-G-MAH树脂、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)、纺丝级干燥HEPE树脂(杨子石化生产，熔融指数应满足0.6～1.5g/10min，添加量为PP树脂重量的17.5％，若HEPE树脂受潮，则应进行烘干处理)、纺丝级干燥PA1010树脂(BASF生产，熔融指数应满足12～15g/10min，添加量为PP树脂重量的9％)、干燥PP-G-MAH树脂(南京德巴化工有限公司生产，添加量为PP树脂重量的5％)、干燥硬脂酸锌[上海延安油脂化工厂生产，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1.5％；分子式为(C₁₇H₃₅COO)₂Zn，熔点117～125℃]和松节油助剂(添加量为PP树脂重量的0.4％)用搅拌机搅拌55min左右至料都拌匀，拌匀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PP/HEPE/PA1010/PP-G-MAH多元共混物粒料；PP/HEPE/PA1010/PP-G-MAH多元共混物粒料经单螺杆挤出机(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180℃、245℃、265℃、275℃)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(以乙二醇或食用色拉油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(两次热牵伸用齿轮组分别为A×B＝56×40、C×D＝53×43，两组齿轮使得牵伸总倍数控制在9.74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丙纶单丝丝束；丙纶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20～30％)下经FS350型分丝机分丝为光泽白亮的渔用多元共混改性PP单丝；根据渔业生产及用户需求，在搅拌机搅拌之前，我们可以在上述加工用混合料中添加特定比例的着色用特定颜料(如德申43003蓝色颜料、德申43001果绿颜料等；添加量为PP树脂重量的0.02～0.06％)，以获得特定颜色光泽好的渔用多元共混改性PP单丝；以本发明技术方案制备的线密度为621D的多元共混改性PP单丝制作渔用绳索，在渔用绳索强力相同的条件下，可使绳索粗度减小、绳索重量减轻、绳索水阻力减小、绳索原材料消耗减少、绳索耐磨性提高，这大大提高了渔用绳索的综合性能及其渔用适应性。

Claims

1.渔用多元共混改性丙纶单丝制备方法，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、T30S型PP树脂、HEPE树脂、PA1010树脂、PP-G-MAH树脂、硬脂酸锌、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HEPE树脂、纺丝级干燥PA1010树脂、干燥PP-G-MAH树脂、干燥硬脂酸锌和纺丝用松节油助剂混合，纺丝级干燥HEPE树脂熔融指数应满足0.6～1.5g/10min，添加量为PP树脂重量的17.3～17.8％、纺丝级干燥PA1010树脂熔融指数应满足12～15g/10min，添加量为PP树脂重量的8.8～9.2％、干燥PP-G-MAH树脂添加量为PP树脂重量的4.8～5.2％、干燥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％、纺丝用松节油助剂添加量为PP树脂重量的0.4～0.5％，混合料用搅拌机搅拌40～60min至料都拌匀，拌匀后的混合料经双螺杆挤出机进行两次挤出造粒，获得多元共混物粒料；多元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178～181℃、243～247℃、264～267℃、274～277℃熔融挤出，从喷丝孔熔融挤出的初生丝经过水温26～34℃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，高温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总倍数控制在9.60～10.1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单丝丝束；单丝丝束在分丝张力为单丝断裂强力的20～30％下经分丝机分丝为渔用多元共混改性PP单丝。

2.根据权利要求1所述的渔用多元共混改性丙纶单丝制备方法，其特征是混合料中添加着色用颜料，添加量为PP树脂重量的0.02～0.06％。