CN104862848A

CN104862848A - 海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法

Info

Publication number: CN104862848A
Application number: CN201510252445.3A
Authority: CN
Inventors: 石建高; 刘永利; 陈晓雪; 贾梅森; 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

海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法，其特征是MMWPE树脂、PP树脂、EPDM树脂、助剂混合，用搅拌机搅拌至料都搅拌均匀为止，混合料搅拌均匀获得MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料；MMWPE/PP/EPDM三元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，预牵伸丝经第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、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；筒装单丝初捻成1根S捻高强度线股；最后将3根S捻高强度线股加捻成捻向为Z捻的三股海水网箱或扇贝笼装备用缝合线。

Description

海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法

技术领域

本发明涉及水产养殖网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法。

背景技术

海水网箱或扇贝笼是我国水产养殖技术领域的两种重要的养殖模式，它们为人类提供优质养殖鱼类或扇贝做出了重要贡献。网线的用途很广，除大部分用于织网外，特种结构的网线还用于网衣与网衣间的缝合、网衣与网纲间的缝合、网纲与浮球间的缝合、升降式海水网箱排气管与纲索间的连接缝合、网衣与海水网箱底部张网架间的缝合、网衣与扇贝笼支撑架间的缝合。在本技术领域，人们习惯将用于缝合用途的网线称为缝合线。缝合线是海水网箱或扇贝笼装备时重要材料之一，缝合线性能好坏直接关系到缝合装备后海水网箱或扇贝笼的安全性与抗风浪性能。在本技术领域为节约成本，人们常以聚乙烯单丝加工成聚乙烯缝合线。随着水产养殖业的发展，本技术领域对海水网箱或扇贝笼装备用缝合线安全性与综合性能越来越重视，人们迫切需要新型海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法，以通过提高缝合线材料的综合性能来提升海水网箱或扇贝笼的安全性及抗风浪性能。本技术领域与塑料技术、纺织技术、捕捞技术领域相差甚远，因此，这些技术领域板材、片材、棒材、单丝、管材制作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(亦称中高分子量聚乙烯)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等材料的加工制作。现有海水网箱或扇贝笼装备用缝合线所用单丝以普通聚乙烯单丝为主、制线工艺单一；而聚乙烯单丝作为聚乙烯缝合线的基本结构单元，目前主要采用分子量大小范畴为普通分子量聚乙烯的高密度聚乙烯(HDPE)原料拉丝生产，聚乙烯单丝断裂强度标准指标为5.2cN/dtex。聚乙烯单丝断裂强度与结节强度低，既导致聚乙烯缝合线的断裂强力相对较低、又导致海水网箱或扇贝笼装备的安全性及抗风浪性能差，所以，现有海水网箱或扇贝笼装备用缝合线难以适应水产养殖业快速发展需求，人们急需新型海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法，以制作出断裂强力高、安全性及抗风浪性能好的海水网箱或扇贝笼装备用缝合线新材料。现有技术领域尚无以MMWPE树脂、聚丙烯树脂(简称PP树脂)、三元乙丙橡胶(简称EPDM树脂)为原料并采用特殊拉丝与制线工艺加工的海水网箱或扇贝笼装备用缝合线，海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法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。海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法对推进海洋粮仓建设、发展低碳养殖业、提高海水网箱或扇贝笼装备用缝合线的综合性能、提高海水网箱或扇贝笼装备的安全性及抗风浪性能具有十分重要的意义。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法，以发展低碳养殖业、推进海洋粮仓建设、提高海水网箱或扇贝笼装备用缝合线的综合性能、提高海水网箱或扇贝笼装备的安全性及抗风浪性能。

本发明的技术方案采用助剂、PP树脂、EPDM树脂、MMWPE树脂、分丝机、捻线机、收丝机、搅拌机、单螺杆挤出机和两次牵伸电加热牵伸机，其特征是MMWPE树脂熔融指数为3.0g/10min，分子量60万～100万、PP树脂熔融指数为3.0g/10min～4.0g/10min，添加量为MMWPE树脂重量的40.9％～44.9％、EPDM树脂添加量为MMWPE树脂重量的1.2％～1.6％、白油或松节油助剂添加量为MMWPE树脂重量的1.6‰～1.8‰，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MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料；MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料经单螺杆挤出机料筒电加热区的第①区、②区、③区、④区的温控范围分别为299℃～307℃、334℃～338℃、339℃～343℃、344℃～349℃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，喷丝孔的孔径为1.0mm、喷丝板上喷丝孔的孔数为40、冷却水箱尺寸为66cm×50cm×66cm、冷却水箱低温水的水温控制在25.3℃～34.8℃、初生丝冷却距离控制在71cm～97cm，预牵伸丝经96.9℃～98.4℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、97.6℃～99.3℃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8.2倍～9.4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37.2tex；三元共混单丝丝束分丝张力控制在单丝断裂强力的8.57％～10.27％，经分丝机分丝为每束含20根三元共混单丝的筒装单丝；将每束含20根三元共混单丝的筒装单丝以164T/m的捻度初捻成1根S捻高强度线股；最后将3根S捻高强度线股以2.5mm的捻距加捻成直径为2.45mm、捻向为Z捻的三股海水网箱或扇贝笼装备用缝合线，这就是海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法。

本发明克服了传统技术偏见，将特殊拉丝工艺与制线工艺有效结合起来，对不同原料、不同制线工艺、不同拉丝工艺下的技术方案进行了大量试验论证表明海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法大大节省了捻线工序中的分丝时间，方便了后续缝合线的加工制作，实现了缝合线生产过程的节能减排；本发明技术方案采用特种增韧MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料，通过EPDM树脂的添加来增加PP树脂与MMWPE树脂之间的相容性、增加产出的三元共混单丝的韧性与综合性能，如采用本发明技术方案制备的线密度为37.2tex的三元共混单丝新材料的断裂强度高达6.48cN/dtex、结节强度高达4.34cN/dtex、断裂伸长率为12.6％，其断裂强度、结节强度分别较现有聚乙烯单丝标准(SC/T 5005-2014标准)指标提高24.6％、20.6％，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(2.5mm)、特种外捻度(63T/m)制作的直径为2.45mm的海水网箱或扇贝笼装备用缝合线，大大提高了缝合线的综合性能(如该缝合线耐磨性好、断裂强力高达1076N、结节强力高达665N)，其断裂强力、结节强力分别较现有聚乙烯缝合线提高87％、51％；此外，海水网箱或扇贝笼装备用缝合线的断裂伸长率为15.7％，其延伸性、抗冲击性完全符合本技术领域需要；海水网箱或扇贝笼装备用缝合线的综合性能明显高于现有聚乙烯缝合线；试验及生产实践表明本发明加工的海水网箱或扇贝笼装备用缝合线新材料断裂强力与结节强力高、缝合后的网衣间的接缝牢固；以本发明技术方案可获得高强海水网箱或扇贝笼装备用缝合线，在保持缝合线断裂强力不变的前提下，可使缝合线直径减小、海水网箱或扇贝笼重量减轻、海水网箱或扇贝笼水阻力减小、海水网箱或扇贝笼用树脂原材料消耗减少、海水网箱或扇贝笼的安全性与适配性提高，技术效果非常明显，具有在水产养殖技术领域推广应用可行性。

具体实施方式

这里以直径为2.45mm的海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法为例，说明本发明的具体实施方式：采用助剂、PP树脂、EPDM树脂、MMWPE树脂、分丝机、捻线机、收丝机、搅拌机、单螺杆挤出机和两次牵伸电加热牵伸机，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；若MMWPE树脂受潮，则应通过光照、风干或烘箱等方式进行烘干处理)、PP树脂(扬子石化生产，熔融指数为3.0g/10min～4.0g/10min，添加量为MMWPE树脂重量的40.9％～44.9％；若PP树脂受潮，则应通过光照、风干或烘箱等方式进行烘干处理)、EPDM树脂(美国陶氏生产3722P型EPDM树脂，添加量为MMWPE树脂重量的1.2％～1.6％；若EPDM树脂受潮，则应通过光照、风干或烘箱等方式进行烘干处理)、白油或松节油助剂(添加量为MMWPE树脂重量的1.6‰～1.8‰)混合，用搅拌机搅拌40min～83min至料都搅拌均匀为止，混合料搅拌均匀后就获得MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料；MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料经单螺杆挤出机在特定温度(挤出机料筒电加热区的第①区、②区、③区、④区的温控范围分别为299℃～307℃、334℃～338℃、339℃～343℃、344℃～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(喷丝孔的孔径为1.0mm、喷丝板上喷丝孔的孔数为40、冷却水箱尺寸为66cm×50cm×66cm、冷却水箱低温水的水温控制在25.3℃～34.8℃、初生丝冷却距离控制在71cm～97cm)，预牵伸丝经96.9℃～98.4℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、97.6℃～99.3℃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8.2倍～9.4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37.2tex；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8.57％～10.27％)下经分丝机分丝为每束含20根三元共混单丝的筒装单丝；将每束含20根三元共混单丝的筒装单丝以164T/m的捻度初捻成1根S捻高强度线股；最后将3根S捻高强度线股以2.5mm的捻距、以63T/m的外捻度加捻成直径为2.45mm、捻向为Z捻的三股海水网箱或扇贝笼装备用缝合线(缝合线所包含的三元共混单丝总根数为60)，这就是海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法。

Claims

1.海水网箱或扇贝笼装备用缝合线加工方法，采用助剂、PP树脂、EPDM树脂、MMWPE树脂、分丝机、捻线机、收丝机、搅拌机、单螺杆挤出机和两次牵伸电加热牵伸机，其特征是MMWPE树脂熔融指数为3.0g/10min，分子量60万～100万、PP树脂熔融指数为3.0g/10min～4.0g/10min，添加量为MMWPE树脂重量的40.9％～44.9％、EPDM树脂添加量为MMWPE树脂重量的1.2％～1.6％、白油或松节油助剂添加量为MMWPE树脂重量的1.6‰～1.8‰，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MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料；MMWPE/PP/EPDM三元共混粒料经单螺杆挤出机料筒电加热区的第①区、②区、③区、④区的温控范围分别为299℃～307℃、334℃～338℃、339℃～343℃、344℃～349℃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，喷丝孔的孔径为1.0mm、喷丝板上喷丝孔的孔数为40、冷却水箱尺寸为66cm×50cm×66cm、冷却水箱低温水的水温控制在25.3℃～34.8℃、初生丝冷却距离控制在71cm～97cm，预牵伸丝经96.9℃～98.4℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、97.6℃～99.3℃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8.2倍～9.4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37.2tex；三元共混单丝丝束分丝张力控制在单丝断裂强力的8.57％～10.27％，经分丝机分丝为每束含20根三元共混单丝的筒装单丝；将每束含20根三元共混单丝的筒装单丝以164T/m的捻度初捻成1根S捻高强度线股；最后将3根S捻高强度线股以2.5mm的捻距加捻成直径为2.45mm、捻向为Z捻的三股海水网箱或扇贝笼装备用缝合线。