CN105926078A - 一种人造草坪曲丝及其制备方法 - Google Patents

一种人造草坪曲丝及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种人造草坪曲丝及其制备方法，其中人造草坪曲丝按重量份计算包括成分：聚乙烯40～95份、聚丙烯5～60份、抗老化剂0.1～2份和润滑剂0.01～5份；其制备方法，包括步骤：1)备料：称取原料，将原料混合熔融；2)挤出：将熔融的原料挤出进入计量泵；3)形成单丝：将原料通过计量泵定量送入纺丝模头，喷出单丝，将单丝引入牵伸机；4)牵伸：将单丝以3～6倍的牵伸倍数进行牵伸；5)冷却：将牵伸的单丝进行水浴；6)预热：将冷却的单丝通过第一热辊和第二热辊进行预热处理；7)空气变型：将预热的单丝进行弯曲变型处理，得到人造草坪曲丝；该人造草坪曲丝柔软舒适，有良好接触感，具有防晒耐老化的特点。

Description

一种人造草坪曲丝及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种人造草坪曲丝及其制备方法，属于工业化学制造技术领域。
背景技术
人造草坪诞生于上个世纪60年代的美国，它是以非生命的塑料化纤产品为原料采用人工方法制作的拟草坪。它不像天然草坪一样需要消耗生长必需的肥料、水等资源，能满足全天24小时高强度的运动需要，且养护简单、排水迅速、场地平整度优秀。人造草坪被广泛用于曲棍球、棒球、橄榄球的专用比赛场地，足球、网球、高尔夫球等运动的公众练习场或作为地面铺装美化室内环境等。人造草坪用草丝分为直丝与曲丝，曲丝一般应用于休闲草坪，可与直丝一起构建起跟真实草坪相仿度极高的视觉效果和使用体验。目前人造草坪所使用的曲丝为聚丙烯曲丝，聚丙烯曲丝具有支撑度高，加工方便等优点，但其耐老化性能和手感比较差，在一些户外使用场合或要求有高接触手感的应用中不能满足人们的需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种人造草坪曲丝，该人造草坪曲丝柔软舒适，有良好接触感，具有防晒耐老化的特点。
实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种人造草坪曲丝，包括按重量份计的以下原料：
作为优选，所述人造草坪曲丝还包括按重量份计的以下原料，着色剂：0.1～2份。
作为优选，所述聚乙烯为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯中的一种或至少两种的混合物。
作为优选，所述低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的密度均为0.910～0.925g/cm3，所述中密度聚乙烯的密度为0.926～0.940g/cm3，所述高密度聚乙烯的密度为0.941～0.965g/cm3。
作为优选，所述聚丙烯为等规聚丙烯、无规聚丙烯、间规聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或至少两种的混合物。
作为优选，所述抗老化剂为受阻胺类光稳定剂、苯丙三氮唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂中的一种或至少两种的混合物。
作为优选，所述人造草坪曲丝的横截面为一字形横截面、橄榄形横截面、五边形横截面、C形横截面、S形横截面、V形横截面、W形横截面或O形横截面。
本发明的第二个目的是为了提供一种上述人造草坪曲丝的制备方法。
实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种如上所述的人造草坪曲丝的制备方法，包括以下步骤：
1)备料：按配方配比称取原料，将原料混合熔融，熔融的温度为190～230℃；
2)挤出：在210～250℃的条件下将步骤1)熔融的原料挤出，挤出的原料经过滤后进入计量泵；
3)形成单丝：将步骤2)获得的原料通过计量泵定量送入纺丝模头，纺丝模头喷出单丝，通过牵引辊将单丝引入牵伸机；牵引辊的速度为8～18m/min；
4)牵伸：牵伸机中的拉伸辊将步骤3)获得的单丝以3～6倍的牵伸倍数进行牵伸；
5)冷却：将经过步骤4)牵伸的单丝进行水浴，水浴温度为80～95℃；
6)预热：将经过步骤5)冷却的单丝通过第一热辊和第二热辊进行预热处理；第一热辊的温度为130～170℃，第二热辊的温度为85～130℃；
7)空气变型：将经步骤6)预热的单丝进行弯曲变型处理，得到人造草坪曲丝。
作为优选，步骤4)中，拉伸辊的速度为45～70m/min。
作为优选，步骤7)中，所述定型处理的条件为气压0.6～1Mpa、温度220～245℃、空气阀门开度80～95％。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明的人造草坪曲丝的主要材质为聚乙烯，与传统聚丙烯曲丝相比具有更好的耐老化、耐磨损、抗冲击的特点，使用周期更长，可用于铺设高档休闲和运动人造草坪；
2、本发明所述的制备方法通过空气变型对草丝的曲度进行稳定的调节，获得曲度均匀，柔韧性好的人造草坪曲丝。
具体实施方式
下面，通过具体实施方式，对本发明做进一步描述：
一种人造草坪曲丝，包括按重量份计的以下原料：
所述聚乙烯包括但不限于：低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯中的一种或至少两种的混合物；其中，所述低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的密度均为0.910～0.925g/cm3，所述中密度聚乙烯的密度为0.926～0.940g/cm3，所述高密度聚乙烯的密度为0.941～0.965g/cm3。
所述聚丙烯包括但不限于：等规聚丙烯、无规聚丙烯、间规聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或至少两种的混合物。
所述抗老化剂包括但不限于受阻胺类光稳定剂、苯丙三氮唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂中的一种或至少两种的混合物。
所述的润滑剂包括但不限于：硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸甘油酯、油酸酰胺、芥酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡中的一种或至少两种的混合物。
所述的着色剂包括但不限于：颜料黄、颜料蓝、颜料绿、颜料红、颜料棕中的一种或至少两种的混合物。
所述的人造草坪曲丝的横截面包括但不限于：一字形横截面、橄榄形横截面、五边形横截面、C形横截面、S形横截面、V形横截面、W形横截面或O形横截面。
上述的人造草坪曲丝通过以下步骤制备获得：
1)备料：按配方配比称取原料，将原料混合熔融，熔融的温度为190～230℃；
2)挤出：在210～250℃的条件下将步骤1)熔融的原料挤出，挤出的原料经过滤后进入计量泵；
3)形成单丝：将步骤2)获得的原料通过计量泵定量送入纺丝模头，纺丝模头喷出单丝，通过牵引辊将单丝引入牵伸机；牵引辊的速度为8～18m/min；
4)牵伸：牵伸机中的拉伸辊将步骤3)获得的单丝以3～6倍的牵伸倍数进行牵伸；拉伸辊的速度为45～70m/min。
5)冷却：将经过步骤4)牵伸的单丝进行水浴，水浴温度为80～95℃；
6)预热：将经过步骤5)冷却的单丝通过第一热辊和第二热辊进行预热处理；第一热辊的温度为130～170℃，第二热辊的温度为85～130℃；
7)空气变型：将经步骤6)预热的单丝在气压0.6～1Mpa、温度220～245℃、空气阀门开度80～95％的条件下进行弯曲变型处理，得到人造草坪曲丝。
实施例1
1)备料：按重量份称取以下原料，
将原料混合熔融，熔融的温度为220℃；
2)挤出：在240℃的条件下将步骤1)熔融的原料挤出，挤出的原料经过滤后进入计量泵；
3)形成单丝：将步骤2)获得的原料通过计量泵定量送入纺丝模头，纺丝模头喷出单丝，通过牵引辊将单丝引入牵伸机；牵引辊的速度为10m/min；
4)牵伸：牵伸机中的拉伸辊将步骤3)获得的单丝以4倍的牵伸倍数进行牵伸；拉伸辊的速度为50m/min。
5)冷却：将经过步骤4)牵伸的单丝进行水浴，水浴温度为90℃；
6)预热：将经过步骤5)冷却的单丝通过第一热辊和第二热辊进行预热处理；第一热辊的温度为160℃，第二热辊的温度为120℃；
7)空气变型：将经步骤6)预热的单丝在气压0.8Mpa、温度230℃、气阀门开度85％的条件下进行弯曲变型处理，得到人造草坪曲丝。
实施例2
1)备料：按重量份称取以下原料，
将原料混合熔融，熔融的温度为220℃；
2)挤出：在230℃的条件下将步骤1)熔融的原料挤出，挤出的原料经过滤后进入计量泵；
3)形成单丝：将步骤2)获得的原料通过计量泵定量送入纺丝模头，纺丝模头喷出单丝，通过牵引辊将单丝引入牵伸机；牵引辊的速度为10m/min；
4)牵伸：牵伸机中的拉伸辊将步骤3)获得的单丝以5倍的牵伸倍数进行牵伸；拉伸辊的速度为60m/min。
5)冷却：将经过步骤4)牵伸的单丝进行水浴，水浴温度为95℃；
6)预热：将经过步骤5)冷却的单丝通过第一热辊和第二热辊进行预热处理；第一热辊的温度为165℃，第二热辊的温度为125℃；
7)空气变型：将经步骤6)预热的单丝在气压0.8Mpa、温度225℃、空气阀门开度80％的条件下进行弯曲变型处理，得到人造草坪曲丝。
实施例3
1)备料：按重量份称取以下原料，
将原料混合熔融，熔融的温度为220℃；
2)挤出：在235℃的条件下将步骤1)熔融的原料挤出，挤出的原料经过滤后进入计量泵；
3)形成单丝：将步骤2)获得的原料通过计量泵定量送入纺丝模头，通过纺丝模头喷出单丝，通过牵引辊将单丝引入牵伸机；牵引辊的速度为12m/min；
4)牵伸：牵伸机中的拉伸辊将步骤3)获得的单丝以5倍的牵伸倍数进行牵伸；拉伸辊的速度为60m/min。
5)冷却：将经过步骤4)牵伸的单丝进行水浴，水浴温度为95℃；
6)预热：将经过步骤5)冷却的单丝通过第一热辊和第二热辊进行预热处理；第一热辊的温度为150℃，第二热辊的温度为110℃；
7)空气变型：将经步骤6)预热的单丝在气压0.8Mpa、温度230℃、空气阀门开度90％的条件下进行弯曲变型处理，得到人造草坪曲丝。
实施例4
1)备料：按重量份称取以下原料，
将原料混合熔融，熔融的温度为220℃；
2)挤出：在240℃的条件下将步骤1)熔融的原料挤出，挤出的原料经过滤后进入计量泵；
3)形成单丝：将步骤2)获得的原料通过计量泵定量送入纺丝模头，通过纺丝模头喷出单丝，通过牵引辊将单丝引入牵伸机；牵引辊的速度为15m/min；
4)牵伸：牵伸机中的拉伸辊将步骤3)获得的单丝以6倍的牵伸倍数进行牵伸；拉伸辊的速度为65m/min。
5)冷却：将经过步骤4)牵伸的单丝进行水浴，水浴温度为85℃；
6)预热：将经过步骤5)冷却的单丝通过第一热辊和第二热辊进行预热处理；第一热辊的温度为130℃，第二热辊的温度为90℃；
7)空气变型：将经步骤6)预热的单丝在气压0.8Mpa、温度240℃、空气阀门开度95％的条件下进行弯曲变型处理，得到人造草坪曲丝。
对实施例1～4获得的人造草坪曲丝分别进行曲度的测定、人工老化灯暴晒3000h后测定拉伸强度保持率、5000转后测定磨耗率，结果如表1所示：
表1实施例1～4的检测结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
曲度(％) 63 69 70 58
拉伸强度保持率(％) 86 82 81 79
磨耗率(％) <5 <5 <5 <5
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人造草坪曲丝，其特征在于：包括按重量份计的以下原料：
2.如权利要求1所述的人造草坪曲丝，其特征在于：所述人造草坪曲丝还包括按重量份计的以下原料，着色剂：0.1～2份。
3.如权利要求1所述的人造草坪曲丝，其特征在于：所述聚乙烯为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯中的一种或至少两种的混合物。
4.如权利要求3所述的人造草坪曲丝，其特征在于：所述低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的密度均为0.910～0.925g/cm3，所述中密度聚乙烯的密度为0.926～0.940g/cm3，所述高密度聚乙烯的密度为0.941～0.965g/cm3。
5.如权利要求1所述的人造草坪曲丝，其特征在于：所述聚丙烯为等规聚丙烯、无规聚丙烯、间规聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或至少两种的混合物。
6.如权利要求1所述的人造草坪曲丝，其特征在于：所述抗老化剂为受阻胺类光稳定剂、苯丙三氮唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂中的一种或至少两种的混合物。
7.如权利要求1所述的人造草坪曲丝，其特征在于：所述人造草坪曲丝的横截面为一字形横截面、橄榄形横截面、五边形横截面、C形横截面、S形横截面、V形横截面、W形横截面或O形横截面。
8.一种如权利要求1-7任一所述的人造草坪曲丝的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)备料：按配方配比称取原料，将原料混合熔融，熔融的温度为190～230℃；
2)挤出：在210～250℃的条件下将步骤1)熔融的原料挤出，挤出的原料经过滤后进入计量泵；
3)形成单丝：将步骤2)获得的原料通过计量泵定量送入纺丝模头，纺丝模头喷出单丝，通过牵引辊将单丝引入牵伸机；牵引辊的速度为8～18m/min；
4)牵伸：牵伸机中的拉伸辊将步骤3)获得的单丝以3～6倍的牵伸倍数进行牵伸；
5)冷却：将经过步骤4)牵伸的单丝进行水浴，水浴温度为80～95℃；
6)预热：将经过步骤5)冷却的单丝通过第一热辊和第二热辊进行预热处理；第一热辊的温度为130～170℃，第二热辊的温度为85～130℃；
7)空气变型：将经步骤6)预热的单丝进行弯曲变型处理，得到人造草坪曲丝。
9.如权利要求8所述的人造草坪曲丝的制备方法，其特征在于：步骤4)中，拉伸辊的速度为45～70m/min。
10.如权利要求8所述的人造草坪曲丝的制备方法，其特征在于：步骤7)中，所述定型处理的条件为气压0.6～1Mpa、温度220～245℃、空气阀门开度80～95％。
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