CN107099867A - 一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于渔网加工技术领域，具体涉及一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维及其制作方法，由超高分子量聚乙烯制成，制作时配比原料，γ射线辐射，双螺杆挤出得到产物。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过利用十氢萘对超高分子量聚乙烯充分溶胀，添加添加剂后在无氧条件下用γ射线辐照，使超高分子聚乙烯在保持大分子链高拉伸强度的同时，使大分子链出现重叠现象，其表面和内部的多微孔结构大大减少，使其耐磨性和耐弯曲疲劳性提高，用于渔网制作，能够增强渔网的综合性能。

Description

一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维及其制作方法
技术领域
本发明属于渔网加工技术领域，具体涉及一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维及其制作方法。
背景技术
由现有技术已知，以超高分子量聚乙烯制造的拉伸强度大于22cN/dtex的高强度聚乙烯纤维由于具有高拉伸强度、高模量、低密度、耐腐蚀等优异特点，可作为渔网的高品质原料，但其同时具有较差的耐弯曲疲劳度，和较差的耐磨损性，导致其用于渔网后性能下降，其表面和内部的多微孔结构膜不能用于制造高性能渔网，使超高分子量聚乙烯不能得到有效利用。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维及其制作方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维，由超高分子量聚乙烯制成，该超高分子量聚乙烯粘均分子量为200-500万，其密度为0.96g/cm³，拉伸强度为27.5cN/dtex，拉伸模量为1184.5cN/dtex，断裂伸长率为4%。
一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维的制作方法，包括以下步骤：
（1）按重量份配比原料：超高分子量聚乙烯100份、十氢萘600-1000份、葡萄糖内酯2-4份、醇酸树脂2-3份、三羟甲基乙烷0.8-1.4份、苯醌2.2-3.5份；
（2）将原料按上述比例混合后，在线高剪切乳化剂中混合均化，形成介质均匀的悬浊液，在无氧条件下用γ射线辐射25-30秒，辐射剂量为5-10Gy；
（3）将上述处理后的物料导入双螺杆挤出机中，气动蠕动泵，调节蠕动泵转速为10-12转/秒，挤出结束后，将挤出产物晾干即可。
作为对上述方案的进一步改进，所述醇酸树脂为干性短油度醇酸树脂，由桐油和梓油为原料制成。
作为对上述方案的进一步改进，所述挤出机各段温度为一区165℃、二区170℃、三区170℃、四区175℃、五区175℃、六区170℃，机头165℃。
作为对上述方案的进一步改进，所述双螺杆挤出机的设定参数为螺杆转速100-120转/分钟，喂料速度为20-25转/分钟，切料速度为380-460转/分钟。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过利用十氢萘对超高分子量聚乙烯充分溶胀，添加添加剂后在无氧条件下用γ射线辐照，使超高分子聚乙烯在保持大分子链高拉伸强度的同时，使大分子链出现重叠现象，其表面和内部的多微孔结构大大减少，线密度和结晶度降低，增强柔韧性，同时增加其抗拉强度，从而使其结节强度性能提高，断裂伸长率大，用于渔网制作，能够增强渔网的综合性能。
具体实施方式
实施例1
一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维，由超高分子量聚乙烯制成，该超高分子量聚乙烯粘均分子量为200-500万，其密度为0.96g/cm³，拉伸强度为27.5cN/dtex，拉伸模量为1184.5cN/dtex，断裂伸长率为4%。
一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维的制作方法，包括以下步骤：
（1）按重量份配比原料：超高分子量聚乙烯100份、十氢萘800份、葡萄糖内酯3份、醇酸树脂2份、三羟甲基乙烷1.4份、苯醌2.6份；
（2）将原料按上述比例混合后，在线高剪切乳化剂中混合均化，形成介质均匀的悬浊液，在无氧条件下用γ射线辐射25-30秒，辐射剂量为5-10Gy；
（3）将上述处理后的物料导入双螺杆挤出机中，气动蠕动泵，调节蠕动泵转速为10-12转/秒，挤出结束后，将挤出产物晾干即可。
其中，所述醇酸树脂为干性短油度醇酸树脂，由桐油和梓油为原料制成。
其中，所述挤出机各段温度为一区165℃、二区170℃、三区170℃、四区175℃、五区175℃、六区170℃，机头165℃；所述双螺杆挤出机的设定参数为螺杆转速100-120转/分钟，喂料速度为20-25转/分钟，切料速度为380-460转/分钟。 实施例2
一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维，其原料按照重量配比包括超高分子量聚乙烯100份、十氢萘1000份、葡萄糖内酯4份、醇酸树脂2份、三羟甲基乙烷1.4份、苯醌3.5份，其余与实施例1相同。
实施例3
一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维，其原料按照重量配比包括超高分子量聚乙烯100份、十氢萘600份、葡萄糖内酯2份、醇酸树脂2份、三羟甲基乙烷1份、苯醌2.2份，其余与实施例1相同。
实施例4
将实施例1中十氢萘更换为等重量的矿物油，其余与实施例1相同。
实施例5
将实施例1中苯醌和葡萄糖內酯去掉，其余与实施例1相同。
实施例6
将实施例1中步骤（2）省略，其余与实施例1相同。
实施例7
将实施例1中步骤（3）替换为加料后不通过蠕动泵处理，直接按照双螺杆挤出机的使用方法直接挤出，其余与实施例1相同。
对各实施例中制备的高强度聚乙烯纤维，与大庆石化公司生产的线性低密度聚乙烯混融挤出，其中线性低密度聚乙烯牌号为7042，密度为0.918g/cm³，熔融指数为2.0g/10min；利用单螺杆挤出机，通过共混、熔融挤出、水冷却、收卷得到初生丝，在经过水热牵引、热液牵引、收卷后得到单丝，采用INSTRON-1122材料试验机，参照SC5 005-1988进行聚乙烯单丝的物理性能测试，其中高强度聚乙烯纤维和线性低密度乙烯的混合重量比为85:15，熔融喷出是的温度为270℃，经1.0mm×5.0mm的喷丝板喷出后，直接进入35℃左右的水箱冷却，纺丝速度是基础速度的一倍左右，初生丝直径为0.6mm-0.7mm，经十倍左右的热牵引后，单丝的直径为0.2mm左右，对各组的检测结果如下：
表1
组别 线密度（tex） 断裂强度（cN/tex） 结节强度（cN/tex） 断裂伸长率（%）
实施例1 31.5 64.2 42.5 18.6
实施例2 32.2 64.5 41.9 18.7
实施例3 31.8 64.3 42.2 18.6
实施例4 32.2 70.1 40.2 18.2
实施例5 35.6 61.3 41.5 20.6
实施例6 34.2 73.2 40.0 17.1
实施例7 33.6 65.4 42.3 17.6
通过表1中数据可以看出，改变溶剂虽然能增强断裂强度，但会降低结节强度和断裂伸长率；改变添加剂的使用，结节强度和断裂伸长率会有所增加，但其断裂强度会相应减小；实施例6相比实施例4增加了断裂强度，但结节强度和断裂伸长率进一步降低；实施例7中与实施例1性能相近，但其断裂伸长率有明显降低，考虑聚乙烯纤维的综合性能，优选实施例1-3。

Claims (5)

1.一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维，其特征在于，由超高分子量聚乙烯制成，该超高分子量聚乙烯粘均分子量为200-500万，其密度为0.96g/cm³，拉伸强度为27.5cN/dtex，拉伸模量为1184.5cN/dtex，断裂伸长率为4%。
2.一种如权利要求1所述用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按重量份配比原料：超高分子量聚乙烯100份、十氢萘600-1000份、葡萄糖内酯2-4份、醇酸树脂2-3份、三羟甲基乙烷0.8-1.4份、苯醌2.2-3.5份；
（2）将原料按上述比例混合后，在线高剪切乳化剂中混合均化，形成介质均匀的悬浊液，在无氧条件下用γ射线辐射25-30秒，辐射剂量为5-10Gy；
（3）将上述处理后的物料导入双螺杆挤出机中，气动蠕动泵，调节蠕动泵转速为10-12转/秒，挤出结束后，将挤出产物晾干即可。
3.如权利要求2所述一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维的制作方法，其特征在于，所述醇酸树脂为干性短油度醇酸树脂，由桐油和梓油为原料制成。
4.如权利要求2所述一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维的制作方法，其特征在于，所述挤出机各段温度为一区165℃、二区170℃、三区170℃、四区175℃、五区175℃、六区170℃，机头165℃。
5.如权利要求2所述一种用于渔网制造的高强度聚乙烯纤维的制作方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的设定参数为螺杆转速100-120转/分钟，喂料速度为20-25转/分钟，切料速度为380-460转/分钟。
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