CN101851799B

CN101851799B - 一种网纲用改性聚丙烯鬃丝加工方法

Info

Publication number: CN101851799B
Application number: CN2009100486273A
Authority: CN
Inventors: 石建高; 陈雪忠
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: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: CN101851799A

Abstract

一种网纲用改性聚丙烯鬃丝加工方法，涉及网纲用基体纤维制备方法，需要提供一种网纲用改性聚丙烯鬃丝加工方法，本发明采用搅拌机、挤出机、牵伸机、收丝机及分丝机，其特征是将PP树脂、UHMWPE树脂、硬脂酸锌、助剂混合，搅拌均匀，拌均匀的混合料经挤出机挤出造粒，获得共混物粒料；共混物粒料经挤出机熔融挤出，熔融挤出的初生丝经过预牵伸，预牵伸丝经两次热牵伸，第二牵伸热油浴槽以乙二醇为牵伸加热介质，预牵伸丝通过两次热牵伸总倍数控制在8.46～8.78倍后，采用高压气流除油后快速冷却，以收丝机收卷改性PP鬃丝丝束；丝束在3.2～4.0N的分丝张力下经分丝机分丝为改性PP鬃丝。本发明用于改性聚丙烯鬃丝生产。

Description

一种网纲用改性聚丙烯鬃丝加工方法

技术领域

本发明涉及水产技术领域一种网纲用基体纤维制备方法。

背景技术

网纲是农业科学水产技术领域网具制作用重要材料，其基体纤维材料耐磨损的好坏及结强的高低等直接关系到网具的能耗、安全及使用周期。网纲用基体纤维材料，按材料分类，一般可分为聚酰胺(PA)纤维、聚乙烯(PE)纤维、聚丙烯(PP)纤维。

在水产技术领域，较粗的合成纤维单丝(直径0.08～2mm)称为鬃丝，因此，人们将直径0.08～2mm的PP单丝也称之为PP鬃丝，它有别于衣着、装饰、土工布等技术领域用PP纤维。

加工网纲用基体PP纤维的耐磨性、结强及延伸性等是衡量其综合性能的重要指标。网纲加工用PP鬃丝一般以普通PP树脂为原料采用热水拉伸制得，它们存在耐磨性偏差、结强偏小等缺陷，这进一步导致用它们加工的PP网纲在网具生产中时易发生磨损或扭断等渔业事故，它们的水产领域适应性较差、难以满足水产技术领域生产的特殊需要。现代渔业的发展，急需大量耐磨性较好、结强较高及延伸性适中、综合性能好的网纲用改性PP鬃丝，因此，提供网纲用改性PP鬃丝加工方法就成了急需解决的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种网纲用改性聚丙烯鬃丝加工方法。

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、M-III型UHMWPE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M-III型干燥UHMWPE树脂、干燥硬脂酸锌、以及松节油助剂混合，T30S型PP树脂的熔融指数为2.1～3.9g/10min；M-III型干燥UHMWPE树脂平均相对分子量350万，其添加量为PP树脂重量的5.8～6.2％；硬脂酸锌添加量为PP树脂重量的2.9～3.1％，硬脂酸锌中的锌含量应满足10.3～11.3％；松节油助剂添加量为PP树脂重量的0.4～0.5％，用搅拌机搅拌30～50min至料都拌均匀，拌均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共混物粒料；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180～184℃、254～263℃、285～291℃、264～270℃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得到冷却和预牵伸，预牵伸丝经97～99℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、106～108℃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总倍数控制在8.46～8.78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鬃丝丝束；改性PP鬃丝丝束在3.2～4.0N的分丝张力下经分丝机分丝为改性PP鬃丝。

本发明由于在PP树脂母料中添加特定量的UHMWPE树脂、硬脂酸锌以及松节油助剂，通过双螺杆挤出机共混造粒后再采用特殊的纺丝技术生产出一种网纲用改性PP鬃丝，提高了网纲用基体纤维的结强和耐磨性；在第二次热牵伸以乙二醇等作为牵伸加热介质取代传统热水箱拉伸工艺用牵伸加热水介质，确保PP鬃丝在第二浴槽牵伸时的热处理温度为107℃左右，以利于改性PP鬃丝结强、结晶度及取向度的提高，使得加工出的改性PP鬃丝的耐磨性好、结强达到4.20cN/dtex，且延伸性位于7～10％的区间内；本发明采用3.2～4.0N的分丝张力，从而保证分丝张力能将收卷在丝筒子上改性PP鬃丝丝束中相互交叉的PP鬃丝丝分开，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，提高了网纲用改性PP鬃丝产品的综合性能；在纺丝用PP树脂中添加了特定剂量的UHMWPE树脂，在确保改性PP鬃丝可以连续工业化生产的同时，提高了改性PP鬃丝产品的耐磨性；在纺丝用PP树脂中添加了特定剂量的硬脂酸锌，确保了改性PP鬃丝的可纺性。本发明的单丝结强和断裂强度可以较现有市售网纲用普通PE单丝一等品指标分别提高12％、5.9％，它的延伸性大小完全符合水产领域生产需要，具有确保鬃丝加工连续工业化生产、鬃丝产品质量稳定、鬃丝的耐磨性好、鬃丝的结强高、鬃丝的性价比高等特点，它不仅较传统用普通PP鬃丝具有综合性能优势，而且大大提高了其下游网纲或网具产品的综合性能及其水产领域适应性，技术效果明显。以本方法生产的一种网纲用改性PP鬃丝加工成网纲，在网纲强力相同的条件下，可使网纲直径下降、重量减轻、水阻力减小、原材料消耗减少、耐磨性提高，提高了渔用网纲的综合性能及水产领域适应性。

具体实施方式

将过筛处理后的干燥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60～80℃的烘箱内干燥、或置于太阳光下晒干后方可使用)、北京东方石油化工有限公司助剂二厂生产的M-III型干燥UHMWPE树脂(该型号树脂平均相对分子量约350万，其添加量控制在PP树脂重量的5.9～6.1％)、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2.9～3.1％；硬脂酸锌分子式为(C₁₇H₃₅COO)₂Zn，熔点117～125℃]以及松节油助剂(添加量为PP树脂重量的0.4～0.5％)用搅拌机搅拌30～50min至料都拌均匀，拌均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树脂、UHMWPE树脂、硬脂酸锌的共混物粒料；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)在特定温度(挤出机料筒电加热了区的第I区、II区、III区、IV区的温度分别为182℃、257℃、288℃、267℃)下熔融挤出，熔融挤出的初生丝经过20～30℃冷却水箱低温水(水温控制在26℃、初生丝冷却距离控制在0.80～1.00m、喷丝板与冷却水箱内水面之间的垂直距离控制在3～5cm、冷却水箱尺寸为0.60m×0.50m×0.60m、冷却水箱配有进水管和溢水管)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、107℃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56×40的捻度齿轮，该组齿轮使得第1次热牵伸5.870倍；第2次热牵伸选用50×46的捻度齿轮，该组齿轮使得第2次热牵伸1.465倍；两次热牵伸的牵伸总倍数控制在8.46～8.69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鬃丝丝束；改性PP鬃丝丝束在3.6N±0.4N的分丝张力下经FS350型分丝机分丝为一种网纲用改性PP鬃丝(如其线密度为51tex、结强达到4.20cN/dtex、延伸性7.7％)。本发明加工的改性PP鬃丝的耐磨性较传统渔用PP鬃丝改善，且结强和断裂强度可以较现有市售网纲用普通PE单丝一等品指标分别提高12％、5.9％，它的强度可以较传统渔用PP鬃丝有一定的提高，它的延伸性大小完全符合水产领域生产需要；此外，本发明方法可连续工业化生产、改性PP鬃丝产品质量稳定、改性PP鬃丝产品性价比高；本发明的技术效果明显。

以本发明技术方案加工的一种网纲用改性PP鬃丝加工成水产领域用网纲，在网纲强力相同的条件下，可使网纲直径下降、重量减轻、水阻力减小、原材料消耗减少、耐磨性提高，这大大提高了网纲用PP鬃丝及其下游网纲产品的综合性能及水产领域适应性，在水产领域一种网纲用改性PP鬃丝的技术效果相当明显，它不仅较传统渔用PP鬃丝具有耐磨性优势、结强优势，而且大大提高了PP鬃丝下游网纲产品的综合性能及水产领域适应性。

Claims

1.一种网纲用改性聚丙烯鬃丝加工方法，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、M-III型UHMWPE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M-III型干燥UHMWPE树脂、干燥硬脂酸锌以及松节油助剂混合，T30S型PP树脂的熔融指数为2.1～3.9g/10min；M-III型干燥UHMWPE树脂平均相对分子量350万，其添加量为T30S型PP树脂重量的5.8～6.2％；硬脂酸锌添加量为T30S型PP树脂重量的2.9～3.1％，硬脂酸锌中的锌含量应满足10.3～11.3％；松节油助剂添加量为T30S型PP树脂重量的0.4～0.5％，用搅拌机搅拌30～50min至料都拌均匀，拌均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共混物粒料；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180～184℃、254～263℃、285～291℃、264～270℃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得到冷却和预牵伸，预牵伸丝经97～99℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、106～108℃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，预牵伸丝通过两次热牵伸总倍数控制在8.46～8.78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鬃丝丝束；改性PP鬃丝丝束在3.2～4.0N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所述的一种网纲用改性聚丙烯鬃丝加工方法，其特征是高压气流除油采用的气流压力6kg/cm²。