CN107190345A - 一种长寿命渔网线单丝的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，包括如下步骤：（1）原料称取、（2）加工成型。本发明以聚乙烯材料自身的特性为依据，通过大量的实践总结，对其所用的物料成分进行了合理选配，配合合理的加工工艺，最终制得的渔网线具有优异的耐老化特性，且其硬度、耐磨性都有所提升，整体的使用寿命可延长2~3年，具有很好的推广价值和市场竞争力。

Description

一种长寿命渔网线单丝的制备工艺
技术领域
本发明属于渔具加工技术领域，具体涉及一种长寿命渔网线单丝的制备工艺。
背景技术
渔网线是渔业生产的重要网材料，不管是在海水或者淡水捕捞的各种渔具、养殖网箱、网笼，还是湖泊、水库中的围栏网都需要使用渔网线，随着我国渔业的发展，多种高性能渔网线也逐渐推广使用，渔网线强度高、重量轻、性价比高的特点使渔网线在渔业生产领域中取得了良好的使用效果，而网箱养殖、围湖养殖和远洋渔业的发展，对长期暴露在大气中的御用高强度单丝耐老化特性提出了更高的要求，渔网线在使用过程中，由于受光、氧、热、水等因素的综合作用，使用性能逐渐变坏，因此有必要对渔网线的耐老化因素进行深入研究。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种长寿命渔网线单丝的制备工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，包括如下步骤：
（1）原料称取：
按重量份称取下列物质：145~155份聚乙烯、11~14份丁基橡胶、8~12份改性环氧树脂、4~7份改性麦饭石粉、1~3份凡士林、1.5~2.5份三羟甲基丙烷；所述的改性环氧树脂的制备方法是：先将环氧树脂与磷酸按照质量比40~50：1进行混合，放入反应釜中，加热保持反应釜内的温度为45~50℃，不断搅拌处理1~1.2h后，再加入其总质量5~7%的钛酸酯偶联剂，此时将反应釜内的温度升至60~65℃，继续搅拌处理40~45min后取出即可；所述的改性麦饭石粉的制备方法是：先将麦饭石粉放入质量分数为6~8%的盐酸溶液中浸泡处理15~20min，取出后再将其放入质量分数为10~12%的氢氧化钠溶液中浸泡处理20~25min，取出后用去离子水冲洗一次后再放入煅烧炉内，煅烧完成后取出粉碎过500目，然后再将煅烧后的麦饭石粉与亚磷酸酯、乙醇按照质量比10~12：1~2：35~40进行混合，高速搅拌均匀后再对其进行抽滤，最后对滤饼进行清洗、干燥、粉碎后即得改性麦饭石粉；
（2）加工成型：
将步骤（1）称取的145~155份聚乙烯、11~14份丁基橡胶、8~12份改性环氧树脂、4~7份改性麦饭石粉、1~3份凡士林、1.5~2.5份三羟甲基丙烷共同混合放入挤出机中进行挤出造粒处理，然后将所造颗粒投入到注塑机内进行注塑处理，最后对注塑所得的半成品进行牵引拉伸即可。
进一步的，步骤（1）、步骤（2）中所述的聚乙烯为高密度聚乙烯。
进一步的，步骤（1）中所述的改性环氧树脂的制备过程中，两次搅拌处理的转速均为500~600转/分。
进一步的，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，所述的煅烧炉内煅烧的温度控制为700~800℃。
进一步的，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，高速搅拌的转速为1800~2000转/分。
进一步的，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，最终制得的改性麦饭石粉粉碎后过800目。
进一步的，步骤（2）中所述的注塑机采用5段加热方式，并控制此五段的温度分别为：231~233℃、237~239℃、242~244℃、247~249℃、251~253℃。
进一步的，步骤（2）中所述的注塑处理后还对熔融状态下的物料进行喷丝处理，利用喷丝机喷丝制得半成品，然后将半成品置于常规冷却液中进行牵引拉伸即得成品。
高密度聚乙烯作为渔网材料，在我国已经普遍应用，是现有的渔具制造的主要原料之一，目前其普遍存在着耐老化特性不佳，使用寿命不长的问题，因此需要对其性能改善做进一步的探究。
高密度聚乙烯渔网线的老化原因可分为内因和外因两个部分，其中外因人们较为普遍的了解，因高温、紫外线、氧气、水分等破坏高密度聚乙烯内部组织分子链的键合力等，致使其力学性能大幅下降，其内因又可从两方面分析，从化学结构上分析，聚乙烯分子链上常含有甲基支链、乙基支链，甚至还可能有“十”字链，由于其链结构上的支链和双键的存在，使得主链上的叔碳原子上的H，与双键毗连的碳原子上的H受到游离基的攻击，从物理结构上分析，聚乙烯内含有部分微量杂质，如TiO2、Al2O3、FeCl3等金属化合物，此类金属化合物会造成渔网线结构上的脆性，同时还会催化加速上述化学内因老化的进程，进一步影响了整体的抗老化特性。
由上可知影响高密度聚乙烯渔网线的老化因素较多，同时改善其老化特性的方式也多种多样，本发明主要从原料的化学结构内因上进行改善，具体是通过改变原料的使用成分，对应添加了改性环氧树脂和改性麦饭石粉两种特殊改性的物质，其中改性环氧树脂是先将环氧树脂与磷酸进行反应，处理后的环氧树脂自身的耐热性和阻燃性得到增强，同时也能改善聚乙烯原料的耐热性能，之后再用钛酸酯偶联剂对其进行改性处理，最终处理后的改性环氧树脂具有较强的活性，能与聚乙烯发生交联反应，能有效的提升聚乙烯支链的稳定性，减弱了有害游离基的副作用效果，同时又能增强渔网线结构组织的致密性和强度，改性麦饭石粉是先对麦饭石粉进行了酸碱浸泡、煅烧处理，有效提升了其比表面积和分散特性，然后又将亚磷酸酯与其混合吸附，此举是以颗粒小、比表面积大的麦饭石粉作为载体，提升亚磷酸酯在后续聚乙烯基体材料内的使用特性，避免了其反应不完全、反应效果不佳的问题，亚磷酸酯可有效的去除抑制游离基，减弱材料后期化学内因的自我侵蚀程度，而经亚磷酸酯吸附后的改性麦饭石粉分散性得到进一步提升，能更进一步的提升渔网线的整体强度；在后续的制备中，注塑时采用五段式加热，并严格控制了各阶段的加热温度，可保证原料分散的均匀性，减少气泡等的产生，提高了成品的良率和品质。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明以聚乙烯材料自身的特性为依据，通过大量的实践总结，对其所用的物料成分进行了合理选配，配合合理的加工工艺，最终制得的渔网线具有优异的耐老化特性，且其硬度、耐磨性都有所提升，整体的使用寿命可延长2~3年，具有很好的推广价值和市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，包括如下步骤：
（1）原料称取：
按重量份称取下列物质：145份聚乙烯、11份丁基橡胶、8份改性环氧树脂、4份改性麦饭石粉、1份凡士林、1.5份三羟甲基丙烷；所述的改性环氧树脂的制备方法是：先将环氧树脂与磷酸按照质量比40：1进行混合，放入反应釜中，加热保持反应釜内的温度为45℃，不断搅拌处理1h后，再加入其总质量5%的钛酸酯偶联剂，此时将反应釜内的温度升至60℃，继续搅拌处理40min后取出即可；所述的改性麦饭石粉的制备方法是：先将麦饭石粉放入质量分数为6%的盐酸溶液中浸泡处理15min，取出后再将其放入质量分数为10%的氢氧化钠溶液中浸泡处理20min，取出后用去离子水冲洗一次后再放入煅烧炉内，煅烧完成后取出粉碎过500目，然后再将煅烧后的麦饭石粉与亚磷酸酯、乙醇按照质量比10：1：35进行混合，高速搅拌均匀后再对其进行抽滤，最后对滤饼进行清洗、干燥、粉碎后即得改性麦饭石粉；
（2）加工成型：
将步骤（1）称取的145份聚乙烯、11份丁基橡胶、8份改性环氧树脂、4份改性麦饭石粉、1份凡士林、1.5份三羟甲基丙烷共同混合放入挤出机中进行挤出造粒处理，然后将所造颗粒投入到注塑机内进行注塑处理，最后对注塑所得的半成品进行牵引拉伸即可。
进一步的，步骤（1）、步骤（2）中所述的聚乙烯为高密度聚乙烯。
进一步的，步骤（1）中所述的改性环氧树脂的制备过程中，两次搅拌处理的转速均为500转/分。
进一步的，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，所述的煅烧炉内煅烧的温度控制为700℃。
进一步的，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，高速搅拌的转速为1800转/分。
进一步的，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，最终制得的改性麦饭石粉粉碎后过800目。
进一步的，步骤（2）中所述的注塑机采用5段加热方式，并控制此五段的温度分别为：231℃、237℃、242℃、247℃、251℃。
进一步的，步骤（2）中所述的注塑处理后还对熔融状态下的物料进行喷丝处理，利用喷丝机喷丝制得半成品，然后将半成品置于常规冷却液中进行牵引拉伸即得成品。
实施例2
一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，包括如下步骤：
（1）原料称取：
按重量份称取下列物质：150份聚乙烯、12份丁基橡胶、10份改性环氧树脂、6份改性麦饭石粉、2份凡士林、2份三羟甲基丙烷；所述的改性环氧树脂的制备方法是：先将环氧树脂与磷酸按照质量比45：1进行混合，放入反应釜中，加热保持反应釜内的温度为48℃，不断搅拌处理1.1h后，再加入其总质量6%的钛酸酯偶联剂，此时将反应釜内的温度升至63℃，继续搅拌处理42min后取出即可；所述的改性麦饭石粉的制备方法是：先将麦饭石粉放入质量分数为7%的盐酸溶液中浸泡处理18min，取出后再将其放入质量分数为11%的氢氧化钠溶液中浸泡处理23min，取出后用去离子水冲洗一次后再放入煅烧炉内，煅烧完成后取出粉碎过500目，然后再将煅烧后的麦饭石粉与亚磷酸酯、乙醇按照质量比11：1.5：38进行混合，高速搅拌均匀后再对其进行抽滤，最后对滤饼进行清洗、干燥、粉碎后即得改性麦饭石粉；
（2）加工成型：
将步骤（1）称取的150份聚乙烯、12份丁基橡胶、10份改性环氧树脂、6份改性麦饭石粉、2份凡士林、2份三羟甲基丙烷共同混合放入挤出机中进行挤出造粒处理，然后将所造颗粒投入到注塑机内进行注塑处理，最后对注塑所得的半成品进行牵引拉伸即可。
进一步的，步骤（1）、步骤（2）中所述的聚乙烯为高密度聚乙烯。
进一步的，步骤（1）中所述的改性环氧树脂的制备过程中，两次搅拌处理的转速均为550转/分。
进一步的，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，所述的煅烧炉内煅烧的温度控制为750℃。
进一步的，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，高速搅拌的转速为1900转/分。
进一步的，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，最终制得的改性麦饭石粉粉碎后过800目。
进一步的，步骤（2）中所述的注塑机采用5段加热方式，并控制此五段的温度分别为：232℃、238℃、243℃、248℃、252℃。
进一步的，步骤（2）中所述的注塑处理后还对熔融状态下的物料进行喷丝处理，利用喷丝机喷丝制得半成品，然后将半成品置于常规冷却液中进行牵引拉伸即得成品。
实施例3
一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，包括如下步骤：
（1）原料称取：
按重量份称取下列物质：155份聚乙烯、14份丁基橡胶、12份改性环氧树脂、7份改性麦饭石粉、3份凡士林、2.5份三羟甲基丙烷；所述的改性环氧树脂的制备方法是：先将环氧树脂与磷酸按照质量比50：1进行混合，放入反应釜中，加热保持反应釜内的温度为50℃，不断搅拌处理1.2h后，再加入其总质量7%的钛酸酯偶联剂，此时将反应釜内的温度升至65℃，继续搅拌处理45min后取出即可；所述的改性麦饭石粉的制备方法是：先将麦饭石粉放入质量分数为8%的盐酸溶液中浸泡处理20min，取出后再将其放入质量分数为12%的氢氧化钠溶液中浸泡处理25min，取出后用去离子水冲洗一次后再放入煅烧炉内，煅烧完成后取出粉碎过500目，然后再将煅烧后的麦饭石粉与亚磷酸酯、乙醇按照质量比12：2：40进行混合，高速搅拌均匀后再对其进行抽滤，最后对滤饼进行清洗、干燥、粉碎后即得改性麦饭石粉；
（2）加工成型：
将步骤（1）称取的155份聚乙烯、14份丁基橡胶、12份改性环氧树脂、7份改性麦饭石粉、3份凡士林、2.5份三羟甲基丙烷共同混合放入挤出机中进行挤出造粒处理，然后将所造颗粒投入到注塑机内进行注塑处理，最后对注塑所得的半成品进行牵引拉伸即可。
进一步的，步骤（1）、步骤（2）中所述的聚乙烯为高密度聚乙烯。
进一步的，步骤（1）中所述的改性环氧树脂的制备过程中，两次搅拌处理的转速均为600转/分。
进一步的，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，所述的煅烧炉内煅烧的温度控制为800℃。
进一步的，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，高速搅拌的转速为2000转/分。
进一步的，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，最终制得的改性麦饭石粉粉碎后过800目。
进一步的，步骤（2）中所述的注塑机采用5段加热方式，并控制此五段的温度分别为：233℃、239℃、244℃、249℃、253℃。
进一步的，步骤（2）中所述的注塑处理后还对熔融状态下的物料进行喷丝处理，利用喷丝机喷丝制得半成品，然后将半成品置于常规冷却液中进行牵引拉伸即得成品。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，用等质量份的市售环氧树脂取代改性环氧树脂，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，用等质量份的市售麦饭石粉取代改性麦饭石粉，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，改变原改性麦饭石粉的制备方法，具体是对麦饭石粉进行煅烧处理后粉碎过800目即可，将原有后续操作中使用的亚磷酸酯与此时煅烧处理后的麦饭石粉一同与其余成分混合进行步骤（2）的加工成型处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，在步骤（1）原料称取中，省去改性环氧树脂和改性麦饭石粉成分，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有技术的聚乙烯渔网线制备工艺。
为了对比本发明效果，选用牌号为8101的聚乙烯作为原材料，然后用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、对照组的方法进行加工制造，制成规格相同的渔网线单丝，其中单丝的直径规格均为0.25±0.01mm，然后对其品质进行测定，对比数据如下表1所示：
表1
原始结强力（kg） 第一次取样时结强力保持率（%） 第二次取样时结强力保持率（%）
实施例2 51.3 97.6 90.2
对比实施例1 48.8 92.4 81.2
对比实施例2 48.5 91.3 80.4
对比实施例3 49.7 95.3 87.6
对比实施例4 46.1 88.7 71.3
对照组 45.8 88.2 70.7
注：上表1中所述的第一次取样时结强力保持率和第二次取样时结强力保持率是对渔网线单丝进行老化实验中的测试指标，对渔网线单丝的老化实验具体是将各组对应的渔网线单丝置于同一片淡水湖域内浸泡放置，时隔一年后取出进行第一次检测，之后再过一年后取出进行第二次检测，测出对应的数据转化为第一次取样时结强力保持率和第二次取样时结强力保持率。
由上表1可以看出，本发明制得的渔网线单丝的强度得到有效提升，其耐老化特性也得到显著的提高，综合使用特性得到很好的改善，极具推广使用价值。

Claims (8)

1.一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）原料称取：
按重量份称取下列物质：145~155份聚乙烯、11~14份丁基橡胶、8~12份改性环氧树脂、4~7份改性麦饭石粉、1~3份凡士林、1.5~2.5份三羟甲基丙烷；所述的改性环氧树脂的制备方法是：先将环氧树脂与磷酸按照质量比40~50：1进行混合，放入反应釜中，加热保持反应釜内的温度为45~50℃，不断搅拌处理1~1.2h后，再加入其总质量5~7%的钛酸酯偶联剂，此时将反应釜内的温度升至60~65℃，继续搅拌处理40~45min后取出即可；所述的改性麦饭石粉的制备方法是：先将麦饭石粉放入质量分数为6~8%的盐酸溶液中浸泡处理15~20min，取出后再将其放入质量分数为10~12%的氢氧化钠溶液中浸泡处理20~25min，取出后用去离子水冲洗一次后再放入煅烧炉内，煅烧完成后取出粉碎过500目，然后再将煅烧后的麦饭石粉与亚磷酸酯、乙醇按照质量比10~12：1~2：35~40进行混合，高速搅拌均匀后再对其进行抽滤，最后对滤饼进行清洗、干燥、粉碎后即得改性麦饭石粉；
（2）加工成型：
将步骤（1）称取的145~155份聚乙烯、11~14份丁基橡胶、8~12份改性环氧树脂、4~7份改性麦饭石粉、1~3份凡士林、1.5~2.5份三羟甲基丙烷共同混合放入挤出机中进行挤出造粒处理，然后将所造颗粒投入到注塑机内进行注塑处理，最后对注塑所得的半成品进行牵引拉伸即可。
2.根据权利要求1所述的一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，其特征在于，步骤（1）、步骤（2）中所述的聚乙烯为高密度聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的改性环氧树脂的制备过程中，两次搅拌处理的转速均为500~600转/分。
4.根据权利要求1所述的一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，所述的煅烧炉内煅烧的温度控制为700~800℃。
5.根据权利要求1所述的一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，高速搅拌的转速为1800~2000转/分。
6.根据权利要求1所述的一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的改性麦饭石粉的制备过程中，最终制得的改性麦饭石粉粉碎后过800目。
7.根据权利要求1所述的一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，其特征在于，步骤（2）中所述的注塑机采用5段加热方式，并控制此五段的温度分别为：231~233℃、237~239℃、242~244℃、247~249℃、251~253℃。
8.根据权利要求1所述的一种长寿命渔网线单丝的制备工艺，其特征在于，步骤（2）中所述的注塑处理后还对熔融状态下的物料进行喷丝处理，利用喷丝机喷丝制得半成品，然后将半成品置于常规冷却液中进行牵引拉伸即得成品。
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