CN104521915B - 单丝渔线及其加工方法和加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单丝渔线及其加工方法和加工设备，该单丝渔线由多根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线(3)构成，并且超高分子量聚乙烯纱线(3)之间通过表面熔合连接。本发明实施例能够在未采用粘结剂和表面胶体的情况下，保证构成该单丝渔线的纱线具有较高的抱合粘结性，不仅能够有效避免出现开胶或脱胶现象，而且其表面光滑致密，具有良好的柔韧性，纱线之间不易散乱。该单丝渔线的加工方法在平行纱线构成的超高分子量聚乙烯纱线束上涂覆表面熔合剂(4)，同时对该超高分子量聚乙烯纱线束进行多级小倍率牵伸处理，从而得到成品单丝渔线。本发明实施例所提供的该单丝渔线的加工方法无需进行编织、包覆表面胶体等操作，因此简单方便、易于操作。
Description
技术领域
本发明涉及渔线技术领域，尤其涉及一种单丝渔线及其加工方法和加工设备。
背景技术
渔线又称鱼线或钓线，是用来将钓具配件连接起来的丝线。依据材质和连接结构的不同，传统的渔线主要包括单丝尼龙线、碳素线、钢丝线、布编织线、尼龙合成线、陶瓷线等品种。
近几年来，随着材料技术的迅猛发展，渔线领域出现了利用复合材料或高分子材料替代传统单一材料的渔线。在利用复合材料制备渔线方面，可以以申请号为01118201.6的中国专利申请为代表，这是一个采用硅氧烷树脂与尼龙的复合材料替代传统尼龙材料制备渔线的技术方案，其连接方式是利用粘结剂作为中间介质将硅氧烷树脂与尼龙聚合成尼龙复合单丝。在利用高分子材料制备渔线方面，可以以聚乙烯纤维制备的聚乙烯渔线为代表，如图1所示，现有聚乙烯渔线主要由聚乙烯编织线1以及包覆在聚乙烯编织线1外层的表面胶体2构成；之所以采用聚乙烯编织线1，是因为单根聚乙烯纱线之间的抱合粘结性很差，即使将这些聚乙烯纱线通过粘结剂连接，长期使用后这些聚乙烯纱线仍容易脱胶散乱，这会降低渔线的使用质量，而将多根聚乙烯纱线相互交错绞合编织制成的聚乙烯编织线1，能够有效保障聚乙烯纱线之间具有较好的抱合粘结性，从而解决单根聚乙烯纱线之间抱合粘结性差的问题；之所以在聚乙烯编织线1的外层包覆表面胶体2，是因为聚乙烯编织线1的表面比较粗糙，切水能力差，而在聚乙烯编织线1的外层包覆表面胶体2可以使制得的聚乙烯渔线表面光滑，提高切水能力。现有聚乙烯渔线的主要制作工艺如下：先将多股纤度较低的聚乙烯纱线进行复合编织(例如：8股复合编织、16股复合编织)，从而形成聚乙烯纱线相互交错绞合的聚乙烯编织线1，然后对聚乙烯编织线1进行浸胶、烘干等处理，从而形成一根聚乙烯渔线。
但是，本申请的发明人发现现有的渔线至少存在以下缺点：
(1)对于采用硅氧烷树脂与尼龙复合材料制备的渔线而言，其连接方式是利用粘结剂作为中间介质实现聚合的，在经历长期的水中摩擦后，粘结剂容易失效脱落，硅氧烷树脂与尼龙可能出现分离，从而会大幅降低渔线的整体性能。
(2)对于采用聚乙烯纤维制备的聚乙烯渔线而言，不仅其制作过程十分繁琐，而且聚乙烯编织线1在浸胶处理时只是聚乙烯编织线1表面被表面胶体2所包覆，在经历长期的水中摩擦后，表面胶体2也容易失效脱落，从而聚乙烯渔线的表面光滑度会大幅降低，这也会大幅降低渔线的整体性能。
发明内容
针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种单丝渔线及其加工方法和加工设备；该单丝渔线在未采用粘结剂和表面胶体的情况下，保证了构成该单丝渔线的纱线之间具有较高的抱合粘结性，不仅能够有效避免出现开胶或脱胶现象，而且其表面光滑致密，具有良好的柔韧性，其纱线之间不易散乱。该单丝渔线的加工方法无需进行编织、包覆表面胶体等操作，因此简单方便、易于操作。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种单丝渔线，由多根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线3构成，并且超高分子量聚乙烯纱线3之间通过表面熔合连接。
优选地，所述的超高分子量聚乙烯纱线3之间通过表面熔合连接是指：只有最外层的超高分子量聚乙烯纱线3之间通过表面熔合连接，而内层的超高分子量聚乙烯纱线3在最外层的超高分子量聚乙烯纱线3的限位下汇聚在一起，从而形成一个统一整体。
优选地，单丝渔线由60～140根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线3构成，并且超高分子量聚乙烯纱线3的直径分布包括以下至少一项：每根超高分子量聚乙烯纱线3的直径均为5～25μm；
或者，一根超高分子量聚乙烯纱线31的直径为25～40μm，多根的超高分子量聚乙烯纱线32的直径为5～25μm；多根直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线32均布在这根直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线31的四周；
或者，多根超高分子量聚乙烯纱线31的直径为25～40μm，多根超高分子量聚乙烯纱线32的直径为5～25μm，并且直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线31的数目少于直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线32；直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线32均布在直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线31之间。
优选地，所述的表面熔合采用白矿油作为表面熔合剂4进行熔合。
一种单丝渔线的加工方法，包括如下步骤：
步骤一，对成品的超高分子量聚乙烯纱线束进行加捻；其中，成品的超高分子量聚乙烯纱线束由多根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线3构成；
步骤二，对加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第一级牵伸处理，其牵伸倍数在1～1.05之间；在第一级牵伸处理过程中，先将表面熔合剂4涂覆于超高分子量聚乙烯纱线束上，再对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理，其烘干温度为130～160℃；
步骤三，对第一级牵伸处理后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第二级牵伸处理，其牵伸倍数在1～1.5之间；在第二级牵伸处理过程中，对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理，其烘干温度为130～160℃；
步骤四，对第二级牵伸处理后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第三级牵伸处理，其牵伸倍数在1～1.2之间；在第三级牵伸处理过程中，对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理，其烘干温度为135～165℃；在第三级牵伸处理完成后，超高分子量聚乙烯纱线3之间通过表面熔合连接，即得到上述技术方案中所述的单丝渔线。
优选地，所述成品的超高分子量聚乙烯纱线束由60～140根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线3构成，并且该超高分子量聚乙烯纱线束中超高分子量聚乙烯纱线3的直径分布包括以下至少一项：每根超高分子量聚乙烯纱线3的直径均为5～25μm；
或者，一根超高分子量聚乙烯纱线31的直径为25～40μm，多根的超高分子量聚乙烯纱线32的直径为5～25μm；多根直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线32均布在这根直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线31的四周；
或者，多根超高分子量聚乙烯纱线31的直径为25～40μm，多根超高分子量聚乙烯纱线32的直径为5～25μm，并且直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线31的数目少于直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线32；直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线32均布在直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线31之间。
优选地，加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束的捻度为30～250捻。
优选地，所述的表面熔合剂4采用白矿油；在向超高分子量聚乙烯纱线束上涂覆表面熔合剂4时，表面熔合剂4的温度为80～110℃；在涂覆完成后，超高分子量聚乙烯纱线束上的表面熔合剂4的总质量占涂覆后的超高分子量聚乙烯纱线束总质量的0.5～3％。
一种单丝渔线的加工设备，包括：纱线加捻装置以及依次顺序排列的第一牵伸机C1、表面熔合剂涂覆设备、第一热烘箱D1、第二牵伸机C2、第二热烘箱D2、第三牵伸机C3、第三热烘箱D3和第四牵伸机C4；
纱线加捻装置用于对成品的超高分子量聚乙烯纱线束进行加捻；第一牵伸机C1和第二牵伸机C2用于对加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第一级牵伸处理；表面熔合剂涂覆设备设置于第一牵伸机C1与第一热烘箱D1之间，用于将表面熔合剂4涂覆于超高分子量聚乙烯纱线束上；第一热烘箱D1用于对完成表面熔合剂4涂覆的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理；第二牵伸机C2和第三牵伸机C3用于对超高分子量聚乙烯纱线束进行第二级牵伸处理；第二热烘箱D2用于对第二牵伸机C2与第三牵伸机C3之间的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理；第三牵伸机C3和第四牵伸机C4用于对超高分子量聚乙烯纱线束进行第三级牵伸处理；第三热烘箱D3用于对第三牵伸机C3与第四牵伸机C4之间的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理；经过第四牵伸机C4处理后，即得到上述技术方案中所述的单丝渔线。
优选地，所述的表面熔合剂涂覆设备包括表面熔合剂槽E和刮胶装置F；表面熔合剂槽E内设有压线辊；第一牵伸机C1输出的超高分子量聚乙烯纱线束在压线辊的作用下，进入表面熔合剂槽E中浸胶；
浸胶后的超高分子量聚乙烯纱线束离开表面熔合剂槽E后，刮胶装置F对浸胶后的超高分子量聚乙烯纱线束进行刮胶，使超高分子量聚乙烯纱线束上的表面熔合剂4的总质量占涂覆后的超高分子量聚乙烯纱线束总质量的0.5～3％。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例所提供的单丝渔线是将多根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线3通过表面熔合的方式紧密连接为一个统一整体，从而在未采用粘结剂和表面胶体的情况下，保证了构成该单丝渔线的纱线之间具有较高的抱合粘结性，纱线之间不易散乱，有效避了免出现开胶或脱胶现象。同时，本发明实施例所提供的单丝渔线采用超高分子量聚乙烯纤维制成，由于超高分子量聚乙烯纤维本身就具有表面光滑、高强度、高模量、韧性好、拉力强等特点，而本发明实施例中多根超高分子量聚乙烯纱线3是相互平行地通过表面熔合连接为一体，这保证了每根超高分子量聚乙烯纱线3的同一性，力学性能损失小，远超过多根纱线相互交错绞合编织的连接方式，因此本发明实施例所提供的单丝渔线表面光滑致密，并且具有良好的柔韧性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为现有技术中的渔线的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的单丝渔线的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的单丝渔线的截面结构示意图一；
图4为本发明实施例提供的单丝渔线的截面结构示意图二；
图5为本发明实施例提供的单丝渔线的截面结构示意图三；
图6为本发明实施例提供的单丝渔线的加工设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面对本发明实施例所提供的单丝渔线及其加工方法和加工设备进行详细描述。
(一)单丝渔线
如图2至图5所示，一种单丝渔线，由多根相互平行(本申请文件中的相互平行主要体现在纱线之间未经过编织)的超高分子量聚乙烯(英文全称为Ultra High MolecularWeight Polyethylene Fiber，简称UHMWPE)纱线3构成，并且超高分子量聚乙烯纱线3之间通过表面熔合连接。
其中，超高分子量聚乙烯纱线3之间通过表面熔合连接是指只有最外层的超高分子量聚乙烯纱线3之间通过表面熔合连接，而内层的超高分子量聚乙烯纱线3在最外层的超高分子量聚乙烯纱线3的限位下汇聚在一起，从而形成一个统一整体；采用这一连接结构的单丝渔线不仅不存脱胶的问题，而且具有良好的柔韧性，能够完美地适应渔线的弯折和拉伸操作；如果内层和外层的所有超高分子量聚乙烯纱线3均进行表面熔合，那么所制得的单丝硬度过高，难以弯折，不适于作为渔线使用。
具体地，该单丝渔线可以包括如下的具体实施方案：
(1)本发明实施例所提供的每根单丝渔线最好是由60～140根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线3构成，并且超高分子量聚乙烯纱线3的直径分布包括以下至少一项：
①如图3所示，每根超高分子量聚乙烯纱线3的直径均为5～25μm(在实际应用中最好均为15μm)。
②如图4所示，一根超高分子量聚乙烯纱线31的直径为25～40μm(在实际应用中最好为25μm)，且多根的超高分子量聚乙烯纱线32的直径为5～25μm(在实际应用中最好为15μm)；多根直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线32均布在这根直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线31的四周。
③如图5所示，多根超高分子量聚乙烯纱线31的直径为25～40μm(在实际应用中最好为25μm)，多根超高分子量聚乙烯纱线32的直径为5～25μm(在实际应用中最好为15μm)，并且直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线31的数目少于直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线32；直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线32均布在直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线31之间。
与如图3所示的纱线分布结构相比，如图4和图5所示的纱线分布结构能够在一定程度上增强纱线的强度和韧性，所制得单丝渔线的纱线紧密度会有所降低，渔线的截面直径会有所增加，但所制得渔线的整体仍强于同等条件下现有技术中的编织线；在实际应用中超高分子量聚乙烯纱线3的分布结构可以根据实际需求进行灵活选择。
由于渔线的粗细是有固定要求的，因此当构成单丝渔线的超高分子量聚乙烯纱线3数目增多时，每根超高分子量聚乙烯纱线3的直径将减小；如果一根单丝渔线采用多于140根的超高分子量聚乙烯纱线3构成，那么每根超高分子量聚乙烯纱线3会过细，在进行单丝渔线编制时容易发生缠挂而断开；如果一根单丝渔线采用少于60根的超高分子量聚乙烯纱线3构成，那么每根超高分子量聚乙烯纱线3会过粗，所制得的单丝渔线偏硬，力学性能不理想。
(2)超高分子量聚乙烯纱线3的特性粘度(intrinsic viscosity，简称IV)最好为10～25dl/g，这一特性粘度的超高分子量聚乙烯纱线3能够在表面熔合时紧密连接。
(3)表面熔合的过程最好采用白矿油作为表面熔合剂4进行熔合。由于白矿油与超高分子量聚乙烯纤维具有互溶性，因此采用白矿油作为表面熔合剂4，可以使超高分子量聚乙烯纱线3的表面在一定温度下与周围的超高分子量聚乙烯纱线3的表面相互熔合，从而实现了超高分子量聚乙烯纱线3的紧密连接，这不仅能够提高超高分子量聚乙烯纱线3之间的连接强度，而且能够提高单丝渔线进行面熔合处理的速率。
综上可见，本发明实施例所提供的单丝渔线是将多根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线3通过表面熔合的方式紧密连接为一个统一整体，从而在未采用粘结剂和表面胶体的情况下，保证了构成该单丝渔线的纱线之间具有较高的抱合粘结性，纱线之间不易散乱，有效避了免出现开胶或脱胶现象。同时，本发明实施例所提供的单丝渔线采用超高分子量聚乙烯纤维制成，由于超高分子量聚乙烯纤维本身就具有表面光滑、高强度、高模量、韧性好、拉力强等特点，而本发明实施例中多根超高分子量聚乙烯纱线3是相互平行地通过表面熔合连接为一体，这保证了每根超高分子量聚乙烯纱线3的同一性，力学性能损失小，远超过多根纱线相互交错绞合编织的连接方式，因此本发明实施例所提供的单丝渔线表面光滑致密，并且具有良好的柔韧性。
(二)单丝渔线的加工方法
一种单丝渔线的加工方法，其具体可以包括以下步骤：
步骤一，对成品的超高分子量聚乙烯纱线束进行加捻。
其中，成品的超高分子量聚乙烯纱线束是由超高分子量聚乙烯纤维按照现有技术中的加工工艺制成的，这些成品的超高分子量聚乙烯纱线束均是由多根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线3构成的。在实际的单丝渔线生产中，成品的超高分子量聚乙烯纱线束可以按照现有技术中的加工工艺制作，也可以直接通过商业手段购买，而成品的超高分子量聚乙烯纱线束最好选择粗细程度与成品渔线的粗细程度一致的，例如：可以购买北京同益中特种纤维技术开发有限公司生产的直径为100～200μm的成品超高分子量聚乙烯纱线束。
具体地，步骤一在具体实施过程中可以包括如下的技术方案：
(1)成品的超高分子量聚乙烯纱线束最好选择由60～140根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线3构成的成品的超高分子量聚乙烯纱线束，并且该超高分子量聚乙烯纱线束中超高分子量聚乙烯纱线3的直径分布包括以下至少一项：
①如图3所示，每根超高分子量聚乙烯纱线3的直径均为5～25μm(在实际应用中最好均为15μm)。
②如图4所示，一根超高分子量聚乙烯纱线31的直径为25～40μm(在实际应用中最好为25μm)，且多根的超高分子量聚乙烯纱线32的直径为5～25μm(在实际应用中最好为15μm)；多根直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线32均布在这根直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线31的四周。
③如图5所示，多根超高分子量聚乙烯纱线31的直径为25～40μm(在实际应用中最好为25μm)，多根超高分子量聚乙烯纱线32的直径为5～25μm(在实际应用中最好为15μm)，并且直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线31的数目少于直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线32；直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线32均布在直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线31之间。
(2)超高分子量聚乙烯纱线3的特性粘度IV最好为10～25dl/g，这一特性粘度的超高分子量聚乙烯纱线3能够在表面熔合时紧密连接。
(3)加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束的最宽捻度范围为30～250捻，优选捻度范围为40～200捻，最佳捻度范围为60～120捻。如果超高分子量聚乙烯纱线束按照最宽捻度范围进行加捻，那么在制备成单丝渔线后，可以使单丝渔线的横截面呈现圆形(即单丝渔线整体是圆鼓鼓的，不是扁的)，有利于提升渔线的切水能力；如果超高分子量聚乙烯纱线束的捻度低于30捻，那么超高分子量聚乙烯纱线3之间不够紧凑，制备成单丝渔线的横截面不能呈现圆形(即单丝渔线整体是扁的，不是圆鼓鼓的)，其切水能力较差；如果超高分子量聚乙烯纱线束的捻度高于250捻，那么不仅超高分子量聚乙烯纱线3本身容易断裂，而且纱线之间容易扭结，制备成的单丝渔线表面粗糙程度增大，这会降低渔线的切水能力。如果超高分子量聚乙烯纱线束按照优选捻度范围进行加捻，那么所制成的单丝渔线既能保持良好的柔韧性，又能保持良好的拉伸能力，不易断裂。如果超高分子量聚乙烯纱线束按照最佳捻度范围进行加捻，那么超高分子量聚乙烯纱线3可以将上述优点发挥到最佳程度。
步骤二，对加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第一级牵伸处理，其牵伸倍数在1～1.05之间；在第一级牵伸处理过程中，先将表面熔合剂4涂覆于超高分子量聚乙烯纱线束上，再对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理，其烘干温度为130～160℃。
具体地，步骤二在具体实施过程中可以包括如下的技术方案：
(1)表面熔合剂4最好采用白矿油。在向超高分子量聚乙烯纱线束上涂覆表面熔合剂4时，表面熔合剂4的温度为80～110℃；由于超高分子量聚乙烯纱线束在涂覆完表面熔合剂4后紧接着就会进行烘干处理，而超高分子量聚乙烯纱线束会在烘干和牵伸过程中完成表面熔合，因此采用温度为80～110℃的表面熔合剂4有助于提前给超高分子量聚乙烯纱线束进行一个预熔解，这会提高后续烘干处理中超高分子量聚乙烯纱线束的表面熔解速率，提高生产效率。
(2)在对涂覆后的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理之前，超高分子量聚乙烯纱线束上的表面熔合剂4的总质量最好占涂覆后的超高分子量聚乙烯纱线束总质量的0.5～3％，如果这一数值超过3％，那么超高分子量聚乙烯纱线3的纤度会发生变化，整体力学性能会大幅下降；如果这一数值低于0.5％，那么超高分子量聚乙烯纱线束很难发生表面熔解。
(3)在第一级牵伸处理过程中，对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理的烘干温度可以为130～160℃，优选为135～155℃，最佳为140～150℃；由于超高分子量聚乙烯纤维的熔点在147℃左右，因此在涂覆表面溶剂4的情况下，令超高分子量聚乙烯纱线束快速通过上述烘干温度的区域，超高分子量聚乙烯纱线束的表面会首选发生粘合，这有利于后面几个环节的熔解定型，从而为超高分子量聚乙烯纱线3的片晶状态的连续变化打下了良好的基础。
步骤三，对第一级牵伸处理后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第二级牵伸处理，其牵伸倍数在1～1.5之间；在第二级牵伸处理过程中，对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理，其烘干温度为130～160℃。
具体地，步骤三在具体实施过程中可以包括如下的技术方案：
(1)在第二级牵伸处理过程中，对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理的烘干温度可以为130～160℃，优选为135～155℃，最佳为145～150℃，这一烘干温度可以对表面发生粘合定型的超高分子量聚乙烯纱线束进行熔解，有助于超高分子量聚乙烯纱线3的片晶状态的连续变化。
(2)在第二级牵伸处理过程中，牵伸倍数可以在1～1.5之间，但最好在1.1～1.3之间，这一牵伸倍数可以为超高分子量聚乙烯纱线束提供一个张力，并且不会将已经发生表面熔解的超高分子量聚乙烯纱线3拉伸产生破裂。
步骤四，对第二级牵伸处理后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第三级牵伸处理，其牵伸倍数在1～1.2之间；在第三级牵伸处理过程中，对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理，其烘干温度为135～165℃；在第三级牵伸处理完成后，超高分子量聚乙烯纱线3之间通过表面熔合连接，即得到成品的上述技术方案中所述的单丝渔线。
具体地，步骤四在具体实施过程中可以包括如下的技术方案：
(1)在第三级牵伸处理过程中，对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理的烘干温度可以为135～165℃，优选为140～160℃，最佳为145～155℃；由于超高分子量聚乙烯纱线束经过三级牵伸熔解，超高分子量聚乙烯纱线束上的表面溶剂4已经均匀分配在超高分子量聚乙烯纱线束的表面并浸入，在这个烘干处理环节的温度下，更加有利于将超高分子量聚乙烯纱线束表面残存的表面溶剂4烘干，从而得到定型的单丝渔线。
(2)在第三级牵伸处理过程中，牵伸倍数可以在1～1.2之间，但最好在1..02～1.1之间，这一牵伸倍数可以为超高分子量聚乙烯纱线束提供一个张力，并且不会将已经定型的单丝渔线拉伸产生破裂。
进一步地，在完成本发明的过程中，本申请的发明人发现，若要提高纤维模量，那么保障纤维结构中晶型转化的连续性是至关重要的，因此本发明实施例所提供的单丝渔线的加工方法对超高分子量聚乙烯纱线束进行了多级小倍率的牵伸，并在每级牵伸处理过程中都对超高分子量聚乙烯纱线束进行了恒温烘干，而且牵伸倍率和恒温烘干逐级小幅度的提高，这使得超高分子量聚乙烯纱线3的片晶会连续经历以下几个状态：片晶被破坏形成纤维束、纤维束被拉伸形成正交晶系、正交晶系被拉伸破坏、拉伸重结晶转化为六方晶系、小倍率拉伸下六方晶系逐渐完善，并最终得到拥有较为完善六方晶系的高模量纤维。而这种高模量纤维在通过表面熔合形成单丝渔线后，使得单丝渔线整体呈现良好的柔韧性、表面光滑致密，其纱线之间抱合粘结性高、不易散乱。由于该单丝渔线的加工方法无需进行编织、包覆表面胶体等操作，因此简单方便、易于操作。
(三)单丝渔线的加工设备
如图6所示，一种单丝渔线的加工设备，其具体结构可以包括：纱线加捻装置以及依次顺序排列的第一牵伸机C1、表面熔合剂涂覆设备、第一热烘箱D1、第二牵伸机C2、第二热烘箱D2、第三牵伸机C3、第三热烘箱D3和第四牵伸机C4；
纱线加捻装置用于对成品的超高分子量聚乙烯纱线束进行加捻。第一牵伸机C1和第二牵伸机C2用于对加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第一级牵伸处理。表面熔合剂涂覆设备设置于第一牵伸机C1与第一热烘箱D1之间，用于将表面熔合剂4涂覆于超高分子量聚乙烯纱线束上。第一热烘箱D1用于对完成表面熔合剂4涂覆的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理。第二牵伸机C2和第三牵伸机C3用于对超高分子量聚乙烯纱线束进行第二级牵伸处理。第二热烘箱D2用于对第二牵伸机C2与第三牵伸机C3之间的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理。第三牵伸机C3和第四牵伸机C4用于对超高分子量聚乙烯纱线束进行第三级牵伸处理。第三热烘箱D3用于对第三牵伸机C3与第四牵伸机C4之间的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理。经过第四牵伸机C4处理后，即得到成品的上述技术方案中所述的单丝渔线。
具体地，该单丝渔线的加工设备在具体实施过程中可以包括如下技术方案：
(1)表面熔合剂涂覆设备包括表面熔合剂槽E和刮胶装置F；表面熔合剂槽E内设有压线辊；第一牵伸机C1输出的超高分子量聚乙烯纱线束在压线辊的作用下，进入表面熔合剂槽E中浸胶；浸胶后的超高分子量聚乙烯纱线束离开表面熔合剂槽E后，刮胶装置F对浸胶后的超高分子量聚乙烯纱线束进行刮胶，使超高分子量聚乙烯纱线束上的表面熔合剂4的总质量占涂覆后的超高分子量聚乙烯纱线束总质量的0.5～3％。
(2)在第一牵伸机C1之前可以设置一个现有技术中的退绕纱线架A；加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束可以先进行退绕处理，退绕处理后的超高分子量聚乙烯纱线束再经过退绕纱线架A进入第一牵伸机C1。
(3)在第四牵伸机C4之后可以设置一个现有技术中的卷绕机B；卷绕机B可以直接将第四牵伸机C4输出的成品单丝渔线卷绕成单丝渔线卷筒，以供出售。
由此可见，本发明实施例所提供的单丝渔线加工设备所采用的纱线加捻装置、第一牵伸机C1、第一热烘箱D1、第二牵伸机C2、第二热烘箱D2、第三牵伸机C3、第三热烘箱D3和第四牵伸机C4均与现有技术中将超高分子量聚乙烯纤维加工成超高分子量聚乙烯纱线3的设备相同，因此该单丝渔线加工设备不会大幅增加设备成本，而且容易操作。将表面熔合剂涂覆设备设于第一牵伸机C1与第一热烘箱D1之间可以在第一次热烘之前就完成表面熔合剂4的涂覆，这使得超高分子量聚乙烯纱线束有更长的路径和环节进行表面熔合、粘结定型和烘干定型，从而有助于增强单丝渔线的整体性能，并且提高单丝渔线的加工效率。
综上所述，本发明实施例所提供的单丝渔线能够在未采用粘结剂和表面胶体的情况下，保证构成该单丝渔线的纱线之间具有较高的抱合粘结性，不仅能够有效避免出现开胶或脱胶现象，而且其表面光滑致密，具有良好的柔韧性，纱线之间不易散乱。而本发明实施例所提供的该单丝渔线的加工方法无需进行编织、包覆表面胶体等操作，因此简单方便、易于操作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种单丝渔线的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，对成品的超高分子量聚乙烯纱线束进行加捻；其中，成品的超高分子量聚乙烯纱线束由多根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线(3)构成；
步骤二，对加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第一级牵伸处理，其牵伸倍数在1～1.05之间；在第一级牵伸处理过程中，先将表面熔合剂(4)涂覆于超高分子量聚乙烯纱线束上，再对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理，其烘干温度为130～160℃；
步骤三，对第一级牵伸处理后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第二级牵伸处理，其牵伸倍数在1～1.5之间；在第二级牵伸处理过程中，对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理，其烘干温度为130～160℃；
步骤四，对第二级牵伸处理后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第三级牵伸处理，其牵伸倍数在1～1.2之间；在第三级牵伸处理过程中，对超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理，其烘干温度为135～165℃；在第三级牵伸处理完成后，超高分子量聚乙烯纱线(3)之间通过表面熔合连接，即得到单丝渔线；
其中，所述单丝渔线由多根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线(3)构成，并且超高分子量聚乙烯纱线(3)之间通过表面熔合连接；所述的超高分子量聚乙烯纱线(3)之间通过表面熔合连接是指：只有最外层的超高分子量聚乙烯纱线(3)之间通过表面熔合连接，而内层的超高分子量聚乙烯纱线(3)在最外层的超高分子量聚乙烯纱线(3)的限位下汇聚在一起，从而形成一个统一整体。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述成品的超高分子量聚乙烯纱线束由60～140根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线(3)构成，并且该超高分子量聚乙烯纱线束中超高分子量聚乙烯纱线(3)的直径分布包括以下至少一项：
每根超高分子量聚乙烯纱线(3)的直径均为5～25μm；
或者，
一根超高分子量聚乙烯纱线(31)的直径为25～40μm，多根的超高分子量聚乙烯纱线(32)的直径为5～25μm；多根直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线(32)均布在这根直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线(31)的四周；
或者，
多根超高分子量聚乙烯纱线(31)的直径为25～40μm，多根超高分子量聚乙烯纱线(32)的直径为5～25μm，并且直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线(31)的数目少于直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线(32)；直径为5～25μm的超高分子量聚乙烯纱线(32)均布在直径为25～40μm的超高分子量聚乙烯纱线(31)之间。
3.根据权利要求1或2所述的加工方法，其特征在于，加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束的捻度为30～250捻。
4.根据权利要求1或2所述的加工方法，其特征在于，所述的表面熔合剂(4)采用白矿油；在向超高分子量聚乙烯纱线束上涂覆表面熔合剂(4)时，表面熔合剂(4)的温度为80～110℃；在涂覆完成后，超高分子量聚乙烯纱线束上的表面熔合剂(4)的总质量占涂覆后的超高分子量聚乙烯纱线束总质量的0.5～3％。
5.一种单丝渔线的加工设备，其特征在于，包括：纱线加捻装置以及依次顺序排列的第一牵伸机(C1)、表面熔合剂涂覆设备、第一热烘箱(D1)、第二牵伸机(C2)、第二热烘箱(D2)、第三牵伸机(C3)、第三热烘箱(D3)和第四牵伸机(C4)；
纱线加捻装置用于对成品的超高分子量聚乙烯纱线束进行加捻；
第一牵伸机(C1)和第二牵伸机(C2)用于对加捻后的超高分子量聚乙烯纱线束进行第一级牵伸处理；
表面熔合剂涂覆设备设置于第一牵伸机(C1)与第一热烘箱(D1)之间，用于将表面熔合剂(4)涂覆于超高分子量聚乙烯纱线束上；
第一热烘箱(D1)用于对完成表面熔合剂(4)涂覆的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理；
第二牵伸机(C2)和第三牵伸机(C3)用于对超高分子量聚乙烯纱线束进行第二级牵伸处理；
第二热烘箱(D2)用于对第二牵伸机(C2)与第三牵伸机(C3)之间的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理；
第三牵伸机(C3)和第四牵伸机(C4)用于对超高分子量聚乙烯纱线束进行第三级牵伸处理；
第三热烘箱(D3)用于对第三牵伸机(C3)与第四牵伸机(C4)之间的超高分子量聚乙烯纱线束进行烘干处理；
经过第四牵伸机(C4)处理后，即得到单丝渔线；
其中，所述单丝渔线由多根相互平行的超高分子量聚乙烯纱线(3)构成，并且超高分子量聚乙烯纱线(3)之间通过表面熔合连接；所述的超高分子量聚乙烯纱线(3)之间通过表面熔合连接是指：只有最外层的超高分子量聚乙烯纱线(3)之间通过表面熔合连接，而内层的超高分子量聚乙烯纱线(3)在最外层的超高分子量聚乙烯纱线(3)的限位下汇聚在一起，从而形成一个统一整体。
6.根据权利要求5所述的加工设备，其特征在于，所述的表面熔合剂涂覆设备包括表面熔合剂槽(E)和刮胶装置(F)；
表面熔合剂槽(E)内设有压线辊；第一牵伸机(C1)输出的超高分子量聚乙烯纱线束在压线辊的作用下，进入表面熔合剂槽(E)中浸胶；
浸胶后的超高分子量聚乙烯纱线束离开表面熔合剂槽(E)后，刮胶装置(F)对浸胶后的超高分子量聚乙烯纱线束进行刮胶，使超高分子量聚乙烯纱线束上的表面熔合剂(4)的总质量占涂覆后的超高分子量聚乙烯纱线束总质量的0.5～3％。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 100076 901 Workshop, No. 16 Zhonghe Street, Beijing Economic and Technological Development Zone Patentee after: Beijing Tong Yi Zhong new material Polytron Technologies Inc Address before: 100176 workshop 901, Zhonghe street, Beijing economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing, 901 Patentee before: Beijing Tongyizhong Specialty Fiber Technology & Development Co., Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |