CN107385557A - 一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝 - Google Patents
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Abstract
本发明属于渔网纤维加工技术领域,具体涉及一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝,原料包括100份熔融指数为3.0g/10min中等分子量聚乙烯、22‑28份尼龙1010、10‑15份熔融指数为4.0g/10min的聚丙烯、4‑8份熔融指数为1.5g/10min的茂金属聚乙烯、0.3‑0.7份白油、0.2‑0.5份相容剂。本发明相比现有技术具有以下优点:改变渔网单丝内部聚集态结构,使所得单丝在同样条件下织成渔网时,结强损失率将低为24‑27%,配合单丝强度的增强,使其结节强度明显优于普通的聚乙烯单丝,延长其使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于渔网纤维加工技术领域,具体涉及一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝。
背景技术
现代渔业的发展对合成纤维绳网的拉伸力学性能提出了更高的要求,普通合成纤维绳网拉伸力学性能已不能满足现代渔业生产的大型化、现代化及深水作业的特殊化需求,中高强纤维或超高强纤维研发及其在渔业上的应用使这种需要成为可能,目前,国内外渔业上已开发出的中高强纤维或超高强纤维有聚芳酯纤维、高强度聚乙烯单丝、自增强聚乙烯单丝、对位芳香族聚酰胺纤维和超高分子量聚乙烯纤维,其中超高分子量聚乙烯纤维具有卓越的物理性能,可用于大型中层拖网、大型深水网箱等渔业领域,成本高、制备设备昂贵、处理工艺复杂、装配要求严格、绳网产业化应用示范研究缺乏,导致超高分子量聚乙烯纤维在我国渔业领域还不能大面积推广应用,渔业对高性能纤维材料的需求量大,且要求价格低廉,往往要考虑到使用性能价格比高的中高强纤维材料,但随着海洋渔业的发展,现有中高强纤维材料的性能已经不能满足使用需求,因此,需要对如何制备高性价比的合成纤维成了急需解决的技术问题。
发明内容
现有技术中通过共混改性MMWPE/PP单丝得到具有较高的断裂强度、结节强度和市场单价,而线密度和延伸性较小的单丝,但共混改性MMWPE/PP单丝在纺丝后结强损失率达到43.3%,要高于普通PE单丝的结强损失率,虽然得到的断裂强度依然远高于普通的PE单丝,但仍需要较强,因此,本发明提供了一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝,按重量份计,原料包括100份熔融指数为3.0g/10min中等分子量聚乙烯、22-28份尼龙1010、10-15份熔融指数为4.0g/10min的聚丙烯、4-8份熔融指数为1.5g/10min的茂金属聚乙烯、0.3-0.7份白油、0.2-0.5份相容剂;将中等分子量聚乙烯、尼龙1010、聚丙烯干燥后混合,用辐照剂量为55-70kGy的γ-射线进行辐照,辐照1.5-2小时后与茂金属聚乙烯、白油和相容剂混合搅拌不少于20分钟,加热熔融后挤出纺丝;所述挤出的熔体冷却过程在长度为0.5-0.7m,水温为10-15℃的水槽中进行;经四级拉伸后,将牵伸丝卷绕在包含多根圆柱杆的固定架上,将整个固定架放在真空炉中,抽空空气,通入氮气,使真空炉内压强为0.15-0.3MPa,保持3-4小时,泄压后取出即得。
作为对上述方案的进一步改进,所述相容剂为乙烯丙烯酸,能够改善共混物界面的相容性。
作为对上述方案的进一步改进,所述中等分子量聚乙烯、尼龙1010、聚丙烯在温度为106℃的条件下干燥12小时。
作为对上述方案的进一步改进,所述四级拉伸的参数分别为:以及拉伸温度为75-80℃,拉伸倍数为8-12倍;二级拉伸温度为85-90℃,拉伸倍数为6-8倍;三级拉伸温度为95-100℃,拉伸倍数为4-5倍;四级拉伸温度为100-105℃,拉伸倍数为2-3倍。
作为对上述方案的进一步改进,所述所述圆柱杆搭设在固定架上,渔网丝在圆柱杆上自然搭设,渔网丝在圆柱杆上的重叠厚度不可超过4mm,渔网丝在圆柱杆上自然垂落,能够保证渔网丝在真空条件中被有效处理。
作为对上述方案的进一步改进,所述经真空炉处理后的单丝经收卷后在有结织网机上制成渔网即可。
本发明相比现有技术具有以下优点:
尼龙1010具有强极性酰胺基,通过白油的加入,对尼龙1010的结晶起了一定的抑制作用,无定型结构增加,使改性中等分子量聚乙烯的屈服强度和断裂强度增加,通过加入相容剂能改善共混物界面的相容性,分散相粒子小且分布均匀,界面粘结面积呈网状结构,MFR为1.5g/10min的茂金属聚乙烯有较多的直链,能够在一定程度提高共混物的结晶度,将熔体低温冷却后经四次拉伸,再经真空处理后,能进一步改变单丝内部聚集态结构,使所得单丝在同样条件下织成渔网时,结强损失率将低为24-27%,配合单丝强度的增强,使其结节强度明显优于普通的聚乙烯单丝,而且同样规格的渔网相比普通普通聚乙烯渔网重量减轻,能够进一步减少拖网时的水阻力和冲击强度,延长其使用寿命。
具体实施方式
实施例1
一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝,按重量份计,原料包括100份熔融指数为3.0g/10min中等分子量聚乙烯、25份尼龙1010、12份熔融指数为4.0g/10min的聚丙烯、6份熔融指数为1.5g/10min的茂金属聚乙烯、0.5份白油、0.4份乙烯丙烯酸;将中等分子量聚乙烯、尼龙1010、聚丙烯在温度为106℃的条件下干燥12小时后混合,用辐照剂量为55-70kGy的γ-射线进行辐照,辐照1.5-2小时后与茂金属聚乙烯、白油和乙烯丙烯酸混合搅拌不少于20分钟,加热熔融后挤出纺丝;所述挤出的熔体冷却过程在长度为0.5-0.7m,水温为10-15℃的水槽中进行;经四级拉伸后,将牵伸丝卷绕在包含多根圆柱杆的固定架上,将整个固定架放在真空炉中,抽空空气,通入氮气,使真空炉内压强为0.2MPa,保持3.5小时,泄压后取出即得;
所述四级拉伸的参数分别为:以及拉伸温度为78℃,拉伸倍数为10倍;二级拉伸温度为88℃,拉伸倍数为7倍;三级拉伸温度为98℃,拉伸倍数为5倍;四级拉伸温度为102℃,拉伸倍数为3倍。
实施例2
一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝,按重量份计,原料包括100份熔融指数为3.0g/10min中等分子量聚乙烯、22份尼龙1010、15份熔融指数为4.0g/10min的聚丙烯、4份熔融指数为1.5g/10min的茂金属聚乙烯、0.3份白油、0.2份乙烯丙烯酸;将中等分子量聚乙烯、尼龙1010、聚丙烯在温度为106℃的条件下干燥12小时后混合,用辐照剂量为55kGy的γ-射线进行辐照,辐照2小时后与茂金属聚乙烯、白油和乙烯丙烯酸混合搅拌不少于20分钟,加热熔融后挤出纺丝;所述挤出的熔体冷却过程在长度为0.5-0.7m,水温为10-15℃的水槽中进行;经四级拉伸后,将牵伸丝卷绕在包含多根圆柱杆的固定架上,将整个固定架放在真空炉中,抽空空气,通入氮气,使真空炉内压强为0.15MPa,保持4小时,泄压后取出即得;
所述四级拉伸的参数分别为:以及拉伸温度为75℃,拉伸倍数为8倍;二级拉伸温度为90℃,拉伸倍数为6倍;三级拉伸温度为95℃,拉伸倍数为4倍;四级拉伸温度为100℃,拉伸倍数为2倍。
实施例3
一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝,按重量份计,原料包括100份熔融指数为3.0g/10min中等分子量聚乙烯、28份尼龙1010、10份熔融指数为4.0g/10min的聚丙烯、8份熔融指数为1.5g/10min的茂金属聚乙烯、0.7份白油、0.5份乙烯丙烯酸;将中等分子量聚乙烯、尼龙1010、聚丙烯在温度为106℃的条件下干燥12小时后混合,用辐照剂量为70kGy的γ-射线进行辐照,辐照1.5小时后与茂金属聚乙烯、白油和乙烯丙烯酸混合搅拌不少于20分钟,加热熔融后挤出纺丝;所述挤出的熔体冷却过程在长度为0.5-0.7m,水温为10-15℃的水槽中进行;经四级拉伸后,将牵伸丝卷绕在包含多根圆柱杆的固定架上,将整个固定架放在真空炉中,抽空空气,通入氮气,使真空炉内压强为0.3MPa,保持3小时,泄压后取出即得;
所述四级拉伸的参数分别为:以及拉伸温度为880℃,拉伸倍数为12倍;二级拉伸温度为85℃,拉伸倍数为8倍;三级拉伸温度为100℃,拉伸倍数为5倍;四级拉伸温度为105℃,拉伸倍数为3倍。
设置对照组1,将实施例1所述原料中尼龙1010替换为等量的熔融指数为4.0g/10min的聚丙烯,其余内容不变;设置对照组2,将实施例1所述茂金属聚乙烯去掉,其余内容不变;设置对照组3,将实施例1中γ-射线辐照的步骤去掉,其余内容不变;设置对照组4,将实施例1中挤出的熔体在温度为20-25℃的水中冷却,其余内容不变;设置对照组5,将实施例1中,经四级拉伸后直接收卷,不经过真空处理,其余内容不变;设置对照组6,按常规方法制备的共混改性MMWPE/PP单丝;设置对照组7,为普通的PE单丝;
将以上各组制备的单丝,单丝直径均为0.6mm,经收卷后在有结织网机上制成渔网即可,检测各组的断裂强力,并在结成渔网后检测单丝结强损失率,得到以下结果:
表1
通过表1中数据可以看出,茂金属聚乙烯和γ-射线辐照对渔网单丝断裂强度影响较大,尼龙1010、γ-射线辐照和真空处理对结强损失率影响较大,在实际制备过程中,可根据实际需要进行相应调整。
Claims (6)
1.一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝,其特征在于,按重量份计,原料包括100份熔融指数为3.0g/10min中等分子量聚乙烯、22-28份尼龙1010、10-15份熔融指数为4.0g/10min的聚丙烯、4-8份熔融指数为1.5g/10min的茂金属聚乙烯、0.3-0.7份白油、0.2-0.5份相容剂;将中等分子量聚乙烯、尼龙1010、聚丙烯干燥后混合,用辐照剂量为55-70kGy的γ-射线进行辐照,辐照1.5-2小时后与茂金属聚乙烯、白油和相容剂混合搅拌不少于20分钟,加热熔融后挤出纺丝;所述挤出的熔体冷却过程在长度为0.5-0.7m,水温为10-15℃的水槽中进行;经四级拉伸后,将牵伸丝卷绕在包含多根圆柱杆的固定架上,将整个固定架放在真空炉中,抽空空气,通入氮气,使真空炉内压强为0.15-0.3MPa,保持3-4小时,泄压后取出即得。
2.如权利要求1所述一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝,其特征在于,所述相容剂为乙烯丙烯酸。
3.如权利要求1所述一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝,其特征在于,所述中等分子量聚乙烯、尼龙1010、聚丙烯在温度为106℃的条件下干燥12小时。
4.如权利要求1所述一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝,其特征在于,所述四级拉伸的参数分别为:以及拉伸温度为75-80℃,拉伸倍数为8-12倍;二级拉伸温度为85-90℃,拉伸倍数为6-8倍;三级拉伸温度为95-100℃,拉伸倍数为4-5倍;四级拉伸温度为100-105℃,拉伸倍数为2-3倍。
5.如权利要求1所述一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝,其特征在于,所述圆柱杆搭设在固定架上,渔网丝在圆柱杆上自然搭设,渔网丝在圆柱杆上的重叠厚度不可超过4mm。
6.如权利要求1所述一种结强损失率低的高强度合成渔网单丝,其特征在于,所述经真空炉处理后的单丝经收卷后在有结织网机上制成渔网即可。
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