CN104862847A

CN104862847A - 一种海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线

Info

Publication number: CN104862847A
Application number: CN201510252477.3A
Authority: CN
Inventors: 石建高; 余雯雯; 黄中兴; 王成和; 王加新; 李普友
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: 2015-05-18
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2015-08-26

Abstract

一种海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线，其特征是PP树脂熔融指数为3.0g/10min～4.0g/10min，添加PP树脂、EPDM树脂、松节油助剂，用搅拌机搅拌至混合均匀后获得PP/MMWPE/EPDM三元共混粒料；共混粒料经单螺杆挤出机熔融挤出，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；预牵伸丝经高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、高温第二牵伸水浴槽和第三牵伸辊进行两次热牵伸，以使用力矩电动机的收丝机收卷三元共混单丝丝束，经分丝机分丝为筒装单丝，筒装单丝捻成Z捻单纱；再将4根Z捻单纱初捻成1根S捻线股；最后将3根S捻线股复捻成Z捻绞线。

Description

一种海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线

技术领域

本发明涉及海水增养殖设施用绞线，尤其是海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线。

背景技术

海水网箱或栅栏式堤坝围网是现有海水增养殖设施技术领域两种重要的养殖模式，它们为人类提供了优质养殖鱼类及其它动植物蛋白质，对推进海洋粮仓建设做出了积极贡献。网线是目前海水网箱或栅栏式堤坝围网养殖生产中广泛应用的材料之一，其性能优劣关系到养殖成败以及养殖设施的安全性；网线的分类方法很多，其中，按网线的卷装形式，网线可分为管线、绞线、饼线和筒子线。在本技术领域为节约成本、方便携带与使用，人们常以PE单丝(聚乙烯单丝)加工聚乙烯绞线。近年来台风天气时有发生，这对海水增养殖设施安全性是一个严峻挑战；随着海水网箱或栅栏式堤坝围网向离岸、深水、大型化方向发展，本技术领域对海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线的综合性能越来越重视，人们迫切需要一种海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线新材料替代传统的聚乙烯绞线，以通过绞线材料综合性能的提高来提升海水网箱或栅栏式堤坝围网安全性、养殖适应性及抗风浪流性能。本技术领域与捕捞技术、纺织技术、塑料技术领域相差甚远，因此，这些技术领域片材、管材、棒材、纱线与板材生产方法均不适用本技术领域。目前市场上销售的聚乙烯树脂产品按分子量的大小可分为低分子量聚乙烯、普通分子量聚乙烯、中等分子量聚乙烯(人们有时也称之为中高分子量聚乙烯)和超高分子量聚乙烯。以中等分子量聚乙烯树脂为例，目前市场上淄博美标高分子纤维有限公司经销分子量小于100万的中等分子量聚乙烯树脂(英文为Medium Molecular Weight Polyethylene，简称为MMWPE)，该MMWPE树脂分子量位于60万至100万之间、熔融指数为3.0g/10min，人们可通过材料新技术将它创新用于单丝、绞线、绳网材料的加工生产。现有聚乙烯绞线制备所用单丝以普通PE单丝为主、绞线制作工艺单一；而PE单丝作为聚乙烯绞线的基本结构单元，目前主要采用分子量大小范畴为普通分子量聚乙烯的HDPE原料拉丝生产，PE单丝断裂强度标准指标为5.896g/D。PE单丝断裂强度与结节强度低，既导致聚乙烯绞线的断裂强力相对较低、又导致海水网箱或栅栏式堤坝围网安全性、养殖适应性及抗风浪流性能差，所以，现有聚乙烯绞线难以适应海水增养殖设施飞速发展需要，人们迫切需要一种绞线新材料，以生产出综合性能好的海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线。现有技术领域尚无以聚丙烯树脂(简称PP树脂)、MMWPE树脂、三元乙丙橡胶(简称EPDM树脂)为原料并采用特殊拉丝与绞线制作工艺生产的海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线，因此，一种海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线问题的解决已成为本技术领域人们长期悬而未决的技术难题。一种海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线对推进海洋粮仓建设、提高绞线的综合性能、助力我国海水增养殖设施技术的可持续发展、提升海水网箱或栅栏式堤坝围网设施安全性、养殖适应性及抗风浪流性能具有重要意义。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线，以推进海洋粮仓建设、提高绞线的综合性能、助力我国海水增养殖设施技术的可持续发展、提升海水网箱或栅栏式堤坝围网设施安全性、养殖适应性及抗风浪流性能。

本发明的技术方案采用PP树脂、MMWPE树脂、EPDM树脂、助剂、分丝机、搅拌机、收丝机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机和捻线机，其特征是PP树脂熔融指数为3.0g/10min～4.0g/10min；MMWPE树脂熔融指数为3.0g/10min，分子量60万～100万，添加量为PP树脂重量的562％～570％；EPDM树脂添加量为MMWPE树脂重量的3.0‰～3.8‰；松节油助剂添加量为MMWPE树脂重量的1.3‰～1.6‰；上述原料混合，用搅拌机搅拌至料都搅拌均匀为止，混合料搅拌均匀后就获得PP/MMWPE/EPDM三元共混粒料；PP/MMWPE/EPDM三元共混粒料经单螺杆挤出机在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301℃～305℃、334℃～338℃、339℃～343℃、345℃～349℃下熔融挤出，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，冷却水箱尺寸为0.57m×0.65m×0.57m、冷却水箱低温水的水温控制在22℃～34℃、初生丝冷却距离控制在74cm～97cm、喷丝板上喷丝孔的孔数为30、喷丝孔的孔径为1.0mm；预牵伸丝经96.8℃～98.6℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、97.2℃～99.8℃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，牵伸总倍数控制在8.30倍～9.45倍，以使用力矩电动机的收丝机收卷三元共混单丝丝束，生产的三元共混单丝的线密度为324D；三元共混单丝丝束分丝张力控制在单丝断裂强力的8.0％～9.6％，经分丝机分丝为每束含10根三元共混单丝的筒装单丝；将筒装单丝以52T/m的捻度加捻成Z捻高性能单纱；再将4根Z捻高性能单纱以104T/m的捻度初捻成1根S捻高性能线股；最后将3根S捻高性能线股以48T/m的外捻度复捻成直径为3.42mm、捻向为Z捻的三股海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线。

本发明采用特殊的拉丝工艺(如本发明采用8.30倍～9.45倍的特定牵伸倍数、特种配方的增韧PP/MMWPE/EPDM三元共混粒料等)，通过EPDM树脂在PP树脂、MMWPE树脂中的有效添加来增加产出的三元共混单丝的韧性与性能、增加PP树脂与MMWPE树脂之间的相容性，提升了三元共混单丝的综合性能，如采用本发明制备的线密度为324D的三元共混单丝新材料的断裂强度高达7.21g/D、结节强度为4.47g/D、断裂伸长率为13.2％，其断裂强度、结节强度分别较传统熔融拉丝工艺加工生产的PE单丝标准(SC/T 5005-2014标准)指标提高22.3％、9.4％，它的延伸性完全符合本技术领域需要；本发明采用特种捻距(3.01mm)、特种外捻度(98T/m)生产的直径为3.42mm的绞线的断裂强力为2012N、结节强力为1198N，其断裂强力、结节强力分别较现有聚乙烯绞线提高76％、35％；此外，同等直径与制线工艺下现有聚乙烯绞线的断裂强度仅为2.79g/D，而海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线的断裂强度、断裂伸长率为4.82g/D、15.6％，本发明绞线断裂强度优势明显、其抗冲击性与延伸性完全符合本技术领域需要；本发明针对每一根绞线所包含的三元共混单丝总根数为120根，在拉丝时创新采用特殊的喷丝孔数为30，这节省了绞线工序中的分丝时间，实现了绞线生产的节能减排；本发明涉及的海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线的综合性能明显高于现有聚乙烯绞线；试验及生产实践表明本发明加工的绞线新材料断裂强力高、结节强力高，它非常适合本技术领域海水网箱箱体或栅栏式堤坝围网网具的加工生产；以本发明技术方案获得的绞线，在保持绞线断裂强力不变的前提下，可使织网用用绞线直径减小、海水网箱箱体或栅栏式堤坝围网重量减轻、海水网箱箱体或栅栏式堤坝围网水阻力减小、海水网箱箱体或栅栏式堤坝围网用树脂原材料消耗减少、海水网箱箱体或栅栏式堤坝围网的安全性与抗风浪流性能提高；以本发明绞线应用于生产，在保持绞线直径不变的前提下，可使绞线强度大幅度提高、海水网箱箱体或栅栏式堤坝围网的安全性与抗风浪流性能提高，本发明的技术效果显著，具有在海水增养殖设施技术领域推广应用可行性。

具体实施方式

这里以直径为3.42mm的一种海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线为例，说明本发明的具体实施方式：采用PP树脂、MMWPE树脂、EPDM树脂、助剂、分丝机、搅拌机、收丝机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机和捻线机，PP树脂(扬子石化生产，熔融指数为3.0g/10min～4.0g/10min，若PP树脂受潮，则应进行烘干处理)、MMWPE树脂(淄博美标高分子纤维有限公司经销，熔融指数为3.0g/10min，分子量60万～100万，添加量为PP树脂重量的562％～570％，若MMWPE树脂受潮，则应进行烘干处理)、EPDM树脂(美国陶氏生产3722P型EPDM树脂，添加量为MMWPE树脂重量的3.0‰～3.8‰，若EPDM树脂受潮，则应进行烘干处理)、松节油助剂(添加量为MMWPE树脂重量的1.3‰～1.6‰)上述原料混合用搅拌机搅拌0.7h～1.3h至料都搅拌均匀为止，混合料搅拌均匀后就获得PP/MMWPE/EPDM三元共混粒料；PP/MMWPE/EPDM三元共混粒料经单螺杆挤出机在特殊温度(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301℃～305℃、334℃～338℃、339℃～343℃、345℃～349℃)下熔融挤出，从喷丝孔熔融挤出的初生丝经冷却水箱低温水(冷却水箱尺寸为0.57m×0.65m×0.57m、冷却水箱低温水的水温控制在22℃～34℃、初生丝冷却距离控制在74cm～97cm、喷丝板上喷丝孔的孔数为30、喷丝孔的孔径为1.0mm)和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，预牵伸丝经96.8℃～98.6℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、97.2℃～99.8℃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(牵伸总倍数控制在8.30倍～9.45倍)，以使用力矩电动机的收丝机收卷三元共混单丝丝束，生产的三元共混单丝的线密度为324D；三元共混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8.0％～9.6％)下经分丝机分丝为每束含10根三元共混单丝的筒装单丝；将每束含10根三元共混单丝的筒装单丝以52T/m的捻度加捻成Z捻高性能单纱；再将4根Z捻高性能单纱以104T/m的捻度初捻成1根S捻高性能线股；最后将3根S捻高性能线股以48T/m的外捻度复捻成直径为3.42mm、捻向为Z捻的三股海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线(每根绞线所包含的三元共混单丝总根数为120根)，这就是一种海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线。

Claims

1.一种海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线，采用PP树脂、MMWPE树脂、EPDM树脂、助剂、分丝机、搅拌机、收丝机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机和捻线机，其特征是PP树脂熔融指数为3.0g/10min～4.0g/10min；MMWPE树脂熔融指数为3.0g/10min，分子量60万～100万，添加量为PP树脂重量的562％～570％；EPDM树脂添加量为MMWPE树脂重量的3.0‰～3.8‰；松节油助剂添加量为MMWPE树脂重量的1.3‰～1.6‰；上述原料混合，用搅拌机搅拌至料都搅拌均匀为止，混合料搅拌均匀后就获得PP/MMWPE/EPDM三元共混粒料；PP/MMWPE/EPDM三元共混粒料经单螺杆挤出机在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301℃～305℃、334℃～338℃、339℃～343℃、345℃～349℃下熔融挤出，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，冷却水箱尺寸为0.57m×0.65m×0.57m、冷却水箱低温水的水温控制在22℃～34℃、初生丝冷却距离控制在74cm～97cm、喷丝板上喷丝孔的孔数为30、喷丝孔的孔径为1.0mm；预牵伸丝经96.8℃～98.6℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、97.2℃～99.8℃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，牵伸总倍数控制在8.30倍～9.45倍，以使用力矩电动机的收丝机收卷三元共混单丝丝束，生产的三元共混单丝的线密度为324D；三元共混单丝丝束分丝张力控制在单丝断裂强力的8.0％～9.6％，经分丝机分丝为每束含10根三元共混单丝的筒装单丝；将筒装单丝以52T/m的捻度加捻成Z捻高性能单纱；再将4根Z捻高性能单纱以104T/m的捻度初捻成1根S捻高性能线股；最后将3根S捻高性能线股以48T/m的外捻度复捻成直径为3.42mm、捻向为Z捻的三股海水网箱或栅栏式堤坝围网用绞线。