CN106192199A - 一种海洋渔业用有结网 - Google Patents

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Abstract

一种海洋渔业用有结网，其特征是将UHMWPE粉末、HDPE粉末、纳米载银二氧化硅抗菌剂、羟基硬脂酸、硅酮粉、抗氧剂B225、纳米级白炭黑、助抗氧剂DLTP、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、纳米级硅藻土、松节油预混合后倒入高速捏合锅中高速捏合，获得改性UHMWPE复合料；改性UHMWPE复合料经双螺杆挤出机熔融挤出，挤出物经双螺杆出口加装的计量泵从喷丝孔熔融挤出，挤出的初生丝经冷却和预牵伸，预牵伸丝热定型后以使用力矩电动机的收丝机收卷熔纺丝束；以合股机将熔纺丝束初捻后获得Z捻向绳股；通过三股捻绳机将3根Z捻向绳股加工成捻距为24mm、捻向为S捻的3股网线，通过单钩型织网机编织成海洋渔业用有结网。

Description

一种海洋渔业用有结网
技术领域
本发明涉及海洋生物资源开发利用技术领域的海洋渔业有结网。
背景技术
海洋渔业是海洋产业的重要内容之一，包括远洋捕捞渔业、超大型牧化围网养殖业等海洋生物资源开发利用活动。在本技术领域，由网线作结构成的网片称为有结网；人们将熔纺单丝简称熔纺丝。海洋渔业发展取决于国家地区的综合实力、工业化程度、国内外市场、民众消费水平以及海洋产业水平(如有结网及其织网用丝技术水平)等因素。随着海洋渔业的发展，人们对本技术领域用有结网及织网用丝的强度、安全性、耐磨性和抗菌防污效果等综合性能提出了更高要求。基于本技术领域涉及的作业环境条件恶劣、产品需价格适中且适合特定海洋渔业生产下的抗菌防污需要等，这与纺织、船舶和军事等技术领域相差甚远，因此，上述领域用有结网及织网用熔纺丝的加工方法均不适合本技术领域。现有技术领域织网用丝一般以单一高密度聚乙烯树脂(以下简称HDPE树脂)为原料，采用传统熔融纺丝工艺加工生产，这使得该熔纺丝及其加工后的有结网产品性能差(如现有领域织网用丝断裂强度合格品指标仅为5.2cN/dtex、120股聚乙烯有结网的网目断裂强力指标仅为1440N)，在恶劣海上条件下容易发生网破鱼丢事故，现有技术领域用有结网及织网用丝的强度、耐磨性等综合性能较差、难以适应现代海洋渔业发展要求，人们非常需要生产安全性好、价格适中(价格低于聚酰胺网片)、断裂强力高、耐磨性好、具有一定抗菌防污效果的高性能海洋渔业用有结网。本技术领域HDPE树脂原料、传统熔融纺丝及织网工艺根本无法生产上述海洋渔业用有结网，而超高分子量聚乙烯(简称UHMWPE)加工流动性极差，因此，一种海洋渔业用有结网已成为本技术领域长期悬而未决的技术难题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种安全性好、价格适中、断裂强力高、耐磨性好、具有一定抗菌防污效果的高性能海洋渔业用有结网，以减少海洋渔业有结网重量、水阻力和劳动强度，减少海洋渔业网破鱼丢事故发生率，发展节能降耗型海洋渔业，为海洋渔业可持续发展提供科技支撑。
本发明的技术方案采用UHMWPE粉末、HDPE粉末、纳米载银二氧化硅抗菌剂、羟基硬脂酸、硅酮粉、抗氧剂B225、纳米级白炭黑、助抗氧剂DLTP、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、纳米级硅藻土、松节油原料和高速捏合机、计量泵、双螺杆挤出机、合股机、三股捻绳机、单钩型织网机设备，其特征是UHMWPE粉末熔融指数为0.09g/10min-0.29g/10min，分子量140万-300万；HDPE粉末熔融指数0.4g/10min-1.9g/10min，添加量为UHMWPE粉末重量的6.6％-8.4％；纳米载银二氧化硅抗菌剂粒度范围为20nm-50nm，添加量为UHMWPE粉末重量的1.8％-5.2％；羟基硬脂酸的羟基值为148mgKOH/g-155mgKOH/g，添加量为UHMWPE粉末重量的1.2％-2.8％；硅酮粉的有机硅含量65％-80％，添加量为UHMWPE粉末重量的1.6‰-3.2‰；抗氧剂B225的挥发份≤0.5％且灰分≤0.1％，添加量为UHMWPE粉末重量的1.8‰-3.1‰；纳米级白炭黑的含水量<0.2％，添加量为UHMWPE粉末重量的2.5‰-4.1‰；助抗氧剂DLTP的酸值不大于0.05mgKOH/g，添加量为UHMWPE粉末重量的1.0‰-1.3‰；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的脆性温度<-60℃，添加量为UHMWPE粉末重量的1.5‰-3.3‰；纳米级硅藻土的SiO2含量≥90％、水分含量≤0.1％，添加量为UHMWPE粉末重量的0.7％-1.3％；松节油添加量为UHMWPE粉末重量的2.5‰-3.4‰；将按配方称量后的UHMWPE粉末、HDPE粉末、纳米载银二氧化硅抗菌剂、羟基硬脂酸、硅酮粉、抗氧剂B225、纳米级白炭黑、助抗氧剂DLTP、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、纳米级硅藻土、松节油预混合后倒入高速捏合锅中在760r/min-810r/min的转速下进行高速捏合36min-52min，当高速捏合锅中混合料温度升至76℃即可出料，获得改性UHMWPE复合料；改性UHMWPE复合料经双螺杆挤出机在料筒电加热区的第①区、第②区、第③区、第④区、第⑤区、第⑥区、第⑦区、第⑧区、第⑨区、第⑩区的温控范围分别为76℃-84℃、261℃-270℃、136℃-144℃、172℃-184℃、212℃-224℃、224℃-234℃、232℃-248℃、244℃-258℃、254℃-268℃、273℃-289℃下熔融挤出，挤出物经双螺杆出口加装的计量泵计量后从喷丝孔熔融挤出，双螺杆挤出机机头温度范围为252℃-278℃，双螺杆挤出机喷丝板长径比范围为1:25-1:50，喷丝板上喷丝孔的孔径为1.03mm、孔数为36孔，挤出的初生丝经冷却水箱9℃-25℃低温水和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，预牵伸丝经97.0℃-99.9℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、98.0℃-99.9℃高温第二牵伸水浴槽和第三牵伸辊、90℃-118℃高温第三牵伸热风箱和第四牵伸辊、90℃-119℃高温第四牵伸热风箱和第五牵伸辊进行四次热牵伸，第一牵伸水浴槽尺寸为2.5m长×0.9m宽×1.0m高、第二牵伸水浴槽尺寸为3m长×0.9m宽×1.0m高、第三牵伸热风箱尺寸为3.5m长×0.9m宽×0.5m高、第四牵伸热风箱尺寸为4.0m长×0.9m宽×0.5m高；牵伸总倍数控制在23.0倍-24.5倍后，经规格为1.3m长×0.6m宽×0.5m高恒温箱热定型后以使用力矩电动机的收丝机收卷海洋渔业熔纺丝束，恒温箱热定型温度范围为90℃-120℃；以合股机将海洋渔业熔纺丝束以10T/m的内捻度初捻后获得Z捻向的海洋渔业绳股；通过三股捻绳机将3根Z捻向的海洋渔业绳股加工成捻距为24mm、捻向为S捻的3股海洋渔业用网线；最后通过单钩型织网机将3股海洋渔业用绳编织成网目大小为15cm的一种海洋渔业用有结网，这就获得了一种海洋渔业用有结网。
本发明创造一种海洋渔业用有结网技术方案，在织网用丝母料中添加特定剂量的HDPE粉末、纳米载银二氧化硅抗菌剂、羟基硬脂酸、硅酮粉等多种原料助剂，在特定条件下高速捏合后获得特种改性UHMWPE复合料，开拓了织网用丝的原料组成，确保了纺丝生产的流畅进行；本发明在不同生产成本、牵伸介质、牵伸倍数与原料组成的条件下进行大量开拓性试验论证，获得本发明的最终技术方案，确保了批量生产中无断丝起毛现象、确保了织网用丝的可纺性与综合性能；本发明采用HDPE粉末、羟基硬脂酸、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改进了纺丝的流动性，既有效解决了UHMWPE加工过程中出现的熔体破裂问题，使UHMWPE粉末的加工流动性得到改善，又使织网用丝成本降低、综合性能提高；本发明采用纳米载银二氧化硅抗菌剂增强了产品的强度和耐老化性，并使产品具有了一定的抗菌功能，这也适当减少了长期渔业生产中污损生物在渔具上的附着；本发明采用硅酮粉改进了纺丝的润滑性，提高了改性UHMWPE复合料流动的均匀性和挤出质量，确保了纺丝的流畅进行；本发明采用抗氧剂B225、助抗氧剂DLTP，保证了产品加工过程中不降解，改进了产品的抗氧化性，提高了产品的适配性；本发明采用纳米级白炭黑大大改进了产品的耐磨性，提高了产品的适配性；本发明采用纳米级硅藻土改进了产品的断裂强度、结节强度和耐磨性，提高了产品的综合性能；本发明挤出物经双螺杆出口加装的计量泵计量后从喷丝孔熔融挤出，使压力均衡稳定，确保了织网用丝生产的质量稳定性；本发明创新采用组合式四次热牵伸以及特殊牵伸总倍数，通过四次高倍高温热牵伸提高产品分子取向，提高了产品的综合性能；本发明在收丝机收卷海洋渔业熔纺丝束前经恒温箱热定型，使分子链有足够的松弛能力并消除了内应力，降低了产品的不匀率，提高了产品的整体质量；为增加纺丝效果，本发明用双螺杆挤出机的流道可较普通双螺杆挤出机加长5cm-20cm，同时将双螺杆挤出机喷丝板长径比加长到1:25-1:50，这样纺丝生产中不容易出现熔体破裂，提高了产品的整体质量；本发明采用特殊的喷丝孔孔径与孔数，减少了织网用绳加工所需的分丝工序，方便生产中直接以合股机将含有36根海洋渔业熔纺丝的海洋渔业熔纺丝束以特殊内捻度初捻成海洋渔业绳股，降低了织网用3股海洋渔业用绳的生产能耗，进一步降低最终海洋渔业用有结网产品的能耗与成本。如本发明产出的网目大小为15cm的一种海洋渔业用有结网外观好、价格适中(价格较聚酰胺有结网降低5％以上)、安全性好(较现有有结网综合性能提高，同规格条件下安全系数大幅度提高)、网目断裂强力高(网目断裂强力较现有同等直径有结网提高49％，且织网用丝断裂强度高达7.7cN/dtex、结节强度高达5.3cN/dtex)、耐磨性好(耐磨性较现有有结网提高27％)且具有一定抗菌防污效果(使污损生物在网具上的附着减少4％以上)等。试验或生产实践结果表明以本发明技术方案生产的一种海洋渔业用有结网，在保持网目断裂强力不变的前提下，既可减少海洋渔业有结网重量、水阻力和作业劳动强度、又可减少网破鱼丢事故发生率、适量减少污损生物在海洋渔业有结网上的附着；本发明产品在海洋渔业上的应用可发展节能降耗型海洋渔业，为海洋渔业可持续发展提供科技支撑，技术效果非常显著。
具体实施方式
这里以网目大小为15cm的一种海洋渔业用有结网为例，介绍本发明的具体实施方式。
本发明的技术方案采用UHMWPE粉末、HDPE粉末、纳米载银二氧化硅抗菌剂、羟基硬脂酸、硅酮粉、抗氧剂B225、纳米级白炭黑、助抗氧剂DLTP、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、纳米级硅藻土、松节油、高速捏合机、计量泵、合股机、三股捻绳机、单钩型织网机、双螺杆挤出机(为增加纺丝效果，本发明用双螺杆挤出机的流道可较普通双螺杆挤出机加长5cm-20cm)，其特征是将按配方称量后的UHMWPE粉末(市售UHMWPE粉末，熔融指数为0.09g/10min-0.29g/10min，分子量140万-300万，英文为Ultra Molecular Weight Polyethylene，简称为UHMWPE)、HDPE粉末(市售HDPE粉末，熔融指数0.4g/10min-1.9g/10min，添加量为UHMWPE粉末重量的6.6％-8.4％)、纳米载银二氧化硅抗菌剂(市售纳米载银二氧化硅抗菌剂，粒度范围为20nm-50nm，添加量为UHMWPE粉末重量的1.8％-5.2％)、羟基硬脂酸(市售羟基硬脂酸，羟基值为148mgKOH/g-155mgKOH/g，添加量为UHMWPE粉末重量的1.2％-2.8％)、硅酮粉(市售硅酮粉，有机硅含量65％-80％，添加量为UHMWPE粉末重量的1.6‰-3.2‰)、抗氧剂B225(市售抗氧剂B225，挥发份≤0.5％且灰分≤0.1％，添加量为UHMWPE粉末重量的1.8‰-3.1‰)、纳米级白炭黑(市售纳米级白炭黑，含水量<0.2％，添加量为UHMWPE粉末重量的2.5‰-4.1‰)、助抗氧剂DLTP(市售助抗氧剂DLTP，酸值不大于0.05mgKOH/g，添加量为UHMWPE粉末重量的1.0‰-1.3‰)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(市售乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，脆性温度<-60℃，添加量为UHMWPE粉末重量的1.5‰-3.3‰)、纳米级硅藻土(市售纳米级硅藻土，SiO2含量≥90％、水分含量≤0.1％，添加量为UHMWPE粉末重量的0.7％-1.3％)、松节油(市售松节油，添加量为UHMWPE粉末重量的2.5‰-3.4‰)；将按配方称量后的UHMWPE粉末、HDPE粉末、纳米载银二氧化硅抗菌剂、羟基硬脂酸、硅酮粉、抗氧剂B225、纳米级白炭黑、助抗氧剂DLTP、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、纳米级硅藻土、松节油预混合后倒入高速捏合锅中在760r/min-810r/min的转速下进行高速捏合36min-52min，当高速捏合锅中混合料温度升至76℃即可出料，获得改性UHMWPE复合料；改性UHMWPE复合料经双螺杆挤出机在料筒电加热区的第①区、第②区、第③区、第④区、第⑤区、第⑥区、第⑦区、第⑧区、第⑨区、第⑩区的温控范围分别为76℃-84℃、261℃-270℃、136℃-144℃、172℃-184℃、212℃-224℃、224℃-234℃、232℃-248℃、244℃-258℃、254℃-268℃、273℃-289℃下熔融挤出，挤出物经双螺杆出口加装的计量泵计量后从喷丝孔熔融挤出，双螺杆挤出机机头温度范围为252℃-278℃，双螺杆挤出机喷丝板长径比范围为1:25-1:50，喷丝板上喷丝孔的孔径为1.03mm、孔数为36孔，挤出的初生丝经冷却水箱9℃-25℃低温水和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，预牵伸丝经97.0℃-99.9℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、98.0℃-99.9℃高温第二牵伸水浴槽和第三牵伸辊、90℃-118℃高温第三牵伸热风箱和第四牵伸辊、90℃-119℃高温第四牵伸热风箱和第五牵伸辊进行四次热牵伸，第一牵伸水浴槽尺寸为2.5m长×0.9m宽×1.0m高、第二牵伸水浴槽尺寸为3m长×0.9m宽×1.0m高、第三牵伸热风箱尺寸为3.5m长×0.9m宽×0.5m高、第四牵伸热风箱尺寸为4.0m长×0.9m宽×0.5m高；牵伸总倍数控制在23.0倍-24.5倍后，经规格为1.3m长×0.6m宽×0.5m高恒温箱热定型后以使用力矩电动机的收丝机收卷海洋渔业熔纺丝束，恒温箱热定型温度范围为90℃-120℃；为增加纺丝效果，本发明用双螺杆挤出机的流道可较普通双螺杆挤出机加长5cm-20cm，同时将双螺杆挤出机喷丝板长径比加长到1:25-1:50，这样纺丝生产中不容易出现熔体破裂，提高了产品的整体质量；以合股机将海洋渔业熔纺丝束以10T/m的内捻度初捻后获得Z捻向的海洋渔业绳股；通过三股捻绳机将3根Z捻向的海洋渔业绳股加工成捻距为24mm、捻向为S捻的3股海洋渔业用绳；最后通过单钩型织网机将3股海洋渔业用绳编织成网目大小为15cm的一种海洋渔业用有结网，这就获得了一种海洋渔业用有结网。本发明创造的一种海洋渔业用有结网，它很适合本技术领域产业化生产使用。
本发明产品的综合性能优异，除本技术领域外，还可在休闲体育运动等领域使用。本发明可批量生产，产出的一种海洋渔业用有结网安全性好、价格适中、断裂强力高、耐磨性好、具有一定抗菌防污效果的高性能海洋渔业用有结网，以减少海洋渔业有结网重量、水阻力和劳动强度，减少海洋渔业网破鱼丢事故发生率，发展节能降耗型海洋渔业，为捕捞渔业、超大型牧化围网养殖业等海洋生物资源开发利用提供科技支撑，技术效果非常显著、综合效益显著，产品的产业化前景很好。

Claims (2)

1.一种海洋渔业用有结网，采用UHMWPE粉末、HDPE粉末、纳米载银二氧化硅抗菌剂、羟基硬脂酸、硅酮粉、抗氧剂B225、纳米级白炭黑、助抗氧剂DLTP、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、纳米级硅藻土、松节油原料和高速捏合机、计量泵、双螺杆挤出机、合股机、三股捻绳机、单钩型织网机设备，其特征是UHMWPE粉末熔融指数为0.09g/10min-0.29g/10min，分子量140万-300万；HDPE粉末熔融指数0.4g/10min-1.9g/10min，添加量为UHMWPE粉末重量的6.6％-8.4％；纳米载银二氧化硅抗菌剂粒度范围为20nm-50nm，添加量为UHMWPE粉末重量的1.8％-5.2％；羟基硬脂酸的羟基值为148mgKOH/g-155mgKOH/g，添加量为UHMWPE粉末重量的1.2％-2.8％；硅酮粉的有机硅含量65％-80％，添加量为UHMWPE粉末重量的1.6‰-3.2‰；抗氧剂B225的挥发份≤0.5％且灰分≤0.1％，添加量为UHMWPE粉末重量的1.8‰-3.1‰；纳米级白炭黑的含水量<0.2％，添加量为UHMWPE粉末重量的2.5‰-4.1‰；助抗氧剂DLTP的酸值不大于0.05mgKOH/g，添加量为UHMWPE粉末重量的1.0‰-1.3‰；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的脆性温度<-60℃，添加量为UHMWPE粉末重量的1.5‰-3.3‰；纳米级硅藻土的SiO2含量≥90％、水分含量≤0.1％，添加量为UHMWPE粉末重量的0.7％-1.3％；松节油添加量为UHMWPE粉末重量的2.5‰-3.4‰；将按配方称量后的UHMWPE粉末、HDPE粉末、纳米载银二氧化硅抗菌剂、羟基硬脂酸、硅酮粉、抗氧剂B225、纳米级白炭黑、助抗氧剂DLTP、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、纳米级硅藻土、松节油预混合后倒入高速捏合锅中在760r/min-810r/min的转速下进行高速捏合36min-52min，当高速捏合锅中混合料温度升至76℃即可出料，获得改性UHMWPE复合料；改性UHMWPE复合料经双螺杆挤出机在料筒电加热区的第①区、第②区、第③区、第④区、第⑤区、第⑥区、第⑦区、第⑧区、第⑨区、第⑩区的温控范围分别为76℃-84℃、261℃-270℃、136℃-144℃、172℃-184℃、212℃-224℃、224℃-234℃、232℃-248℃、244℃-258℃、254℃-268℃、273℃-289℃下熔融挤出，挤出物经双螺杆出口加装的计量泵计量后从喷丝孔熔融挤出，双螺杆挤出机机头温度范围为252℃-278℃，双螺杆挤出机喷丝板长径比范围为1:25-1:50，喷丝板上喷丝孔的孔径为1.03mm、孔数为36孔，挤出的初生丝经冷却水箱9℃-25℃低温水和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，预牵伸丝经97.0℃-99.9℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、98.0℃-99.9℃高温第二牵伸水浴槽和第三牵伸辊、90℃-118℃高温第三牵伸热风箱和第四牵伸辊、90℃-119℃高温第四牵伸热风箱和第五牵伸辊进行四次热牵伸，第一牵伸水浴槽尺寸为2.5m长×0.9m宽×1.0m高、第二牵伸水浴槽尺寸为3m长×0.9m宽×1.0m高、第三牵伸热风箱尺寸为3.5m长×0.9m宽×0.5m高、第四牵伸热风箱尺寸为4.0m长×0.9m宽×0.5m高；牵伸总倍数控制在23.0倍-24.5倍后，经规格为1.3m长×0.6m宽×0.5m高恒温箱热定型后以使用力矩电动机的收丝机收卷海洋渔业熔纺丝束，恒温箱热定型温度范围为90℃-120℃；以合股机将海洋渔业熔纺丝束以10T/m的内捻度初捻后获得Z捻向的海洋渔业绳股；通过三股捻绳机将3根Z捻向的海洋渔业绳股加工成捻距为24mm、捻向为S捻的3股海洋渔业用网线；最后通过单钩型织网机将3股海洋渔业用绳编织成网目大小为15cm的一种海洋渔业用有结网，这就获得了一种海洋渔业用有结网。
2.根据权利要求1所述的一种海洋渔业用有结网，其特征是双螺杆挤出机的流道较普通双螺杆挤出机加长5cm-20cm。
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