CN107938159A - 一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法 - Google Patents

一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于聚乙烯纤维加工技术领域，具体涉及一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法，包括辐照聚乙烯中间料制备、长丝制备以及防护网制备。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过利用60Co源γ射线对超高分子量聚乙烯辐照处理，纤维力学性能有了更高的水平，同时能够提高对氟化镁和氯化钯的吸附能力，绳网制成率高，长丝之间抱合性强，合适的制备条件能够减少纤维损伤，所得绳网具有较高的断裂强力和抗冲击性，同时还具有较强的耐磨性、耐腐蚀性和耐酸碱性，扩大了绳网的使用范围。

Description

一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法
技术领域
本发明属于聚乙烯纤维加工技术领域，具体涉及一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法。
背景技术
随着社会的发展，人们对安全的关注度越来越高，随着高速公路、铁路建设事业的迅速发展，以及大型重点工程项目的日益增多，人们对安全问题越来越重视，对防护网的数量和质量的要求与日俱增，然而目前国内外所需防护网多为铁丝网或普通的纤维防护网，普通的纤维网强力低，不耐磨，容易刺破使得防护网安全性得不到保障，现有技术中通过将超高分子量聚乙烯纤维加捻成股线，股线经织网机编织成型，具有较高的强度和使用稳定性，但在实际使用过程中，很多使用环境存在酸碱环境，因此对绳网的耐酸碱性能也提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法，包括以下步骤：
（1）将超高分子量聚乙烯纤维用60Co源γ射线进行辐照，辐照剂量为800-1200Gy、剂量率为20-40Gy/min，辐照12-16分钟，得到辐照聚乙烯中间料备用；
（2）按重量份计，取辐照聚乙烯中间料48-52份、低分子量聚乙烯4-8份、封闭型多异氰酸酯2-6份、磺酸酯3-5份、氟化镁0.2-0.6份、氯化钯0.1-0.5份、钝化剂0.04-0.08份、抗氧缓蚀剂0.02-0.06份，混合均匀后通过塑料挤出机熔融挤出，通过牵伸、定型、收卷，得到直径为0.6-0.8mm的长丝；
（3）将上述所得长丝选用5-9根利用并线机在相同张力条件下合成一股，然后用捻线机加捻，捻度为120-160捻/米，将加捻后的股线在温度为82-88℃、压强为0.16-0.22MPa的条件下，热蒸处理40-60分钟，完成后将股线置于织网机上编织成防护网。
作为对上述方案的进一步改进，所述钝化剂为脂肪胺盐、苯骈三氮唑或苯三唑脂肪胺盐中的任意一种；抗氧缓蚀剂为酵母脂肪酸、石油酵母脂肪酸、油酸中的任意一种。
作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（2）中熔融挤出的塑料用温度为10-15℃的水冷却，能够提高纤维丝的柔韧度和模量。
作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（2）纺丝温度为220-260℃，纺丝速度为20-24米/分钟，牵伸倍数为6.5-8.5倍。
作为对上述方案的进一步改进，所述长丝合成一股绳时数量为8根，能够得到机械强度较高的复合绳。
作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（2）中并线过程中，头道并条干定量为15-18g/5m，牵伸倍数为1.5-1.7，喇叭口直径为2.6-2.8mm。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过利用60Co源γ射线对超高分子量聚乙烯辐照处理，能够使纤维发生交联和裂解，通过合理的辐照条件，纤维力学性能有了更高的水平，同时能够提高对氟化镁和氯化钯的吸附能力，通过与封闭型多异氰酸酯、磺酸酯配合作用，再通过添加钝化剂和抗氧缓蚀剂，配合相应的制备条件，绳网制成率高，长丝之间抱合性强，合适的制备条件能够减少纤维损伤，所得绳网具有较高的断裂强力和抗冲击性，同时还具有较强的耐磨性、耐腐蚀性和耐酸碱性，扩大了绳网的使用范围。
具体实施方式
实施例1
一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法，包括以下步骤：
（1）将超高分子量聚乙烯纤维用60Co源γ射线进行辐照，辐照剂量为1000Gy、剂量率为30Gy/min，辐照14分钟，得到辐照聚乙烯中间料备用；
（2）按重量份计，取辐照聚乙烯中间料50份、低分子量聚乙烯6份、封闭型多异氰酸酯4份、磺酸酯4份、氟化镁0.4份、氯化钯0.3份、钝化剂0.06份、抗氧缓蚀剂0.04份，混合均匀后通过塑料挤出机熔融挤出，通过牵伸、定型、收卷，得到直径为0.7mm的长丝；
（3）将上述所得长丝选用8根利用并线机在相同张力条件下合成一股，然后用捻线机加捻，捻度为140捻/米，将加捻后的股线在温度为85℃、压强为0.2MPa的条件下，热蒸处理50分钟，完成后将股线置于织网机上编织成防护网。
其中，所述钝化剂为脂肪胺盐；抗氧缓蚀剂为酵母脂肪酸。
其中，所述步骤（2）中熔融挤出的塑料用温度为12℃的水冷却；纺丝温度为240℃，纺丝速度为22米/分钟，牵伸倍数为7.5倍。
其中，所述步骤（2）中并线过程中，头道并条干定量为16g/5m，牵伸倍数为1.6，喇叭口直径为2.7mm。
实施例2
一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法，包括以下步骤：
（1）将超高分子量聚乙烯纤维用60Co源γ射线进行辐照，辐照剂量为800Gy、剂量率为40Gy/min，辐照12分钟，得到辐照聚乙烯中间料备用；
（2）按重量份计，取辐照聚乙烯中间料52份、低分子量聚乙烯4份、封闭型多异氰酸酯6份、磺酸酯3份、氟化镁0.2份、氯化钯0.5份、钝化剂0.04份、抗氧缓蚀剂0.06份，混合均匀后通过塑料挤出机熔融挤出，通过牵伸、定型、收卷，得到直径为0.8mm的长丝；
（3）将上述所得长丝选用9根利用并线机在相同张力条件下合成一股，然后用捻线机加捻，捻度为120捻/米，将加捻后的股线在温度为88℃、压强为0.22MPa的条件下，热蒸处理60分钟，完成后将股线置于织网机上编织成防护网。
其中，所述钝化剂为苯骈三氮唑；抗氧缓蚀剂为石油酵母脂肪酸。
其中，所述步骤（2）中熔融挤出的塑料用温度为10℃的水冷却；纺丝温度为260℃，纺丝速度为24米/分钟，牵伸倍数为8.5倍。
其中，所述步骤（2）中并线过程中，头道并条干定量为18g/5m，牵伸倍数为1.5，喇叭口直径为2.6mm。
实施例3
一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法，包括以下步骤：
（1）将超高分子量聚乙烯纤维用60Co源γ射线进行辐照，辐照剂量为1200Gy、剂量率为20Gy/min，辐照16分钟，得到辐照聚乙烯中间料备用；
（2）按重量份计，取辐照聚乙烯中间料48份、低分子量聚乙烯8份、封闭型多异氰酸酯2份、磺酸酯5份、氟化镁0.6份、氯化钯0.1份、钝化剂0.08份、抗氧缓蚀剂0.02份，混合均匀后通过塑料挤出机熔融挤出，通过牵伸、定型、收卷，得到直径为0.6mm的长丝；
（3）将上述所得长丝选用5根利用并线机在相同张力条件下合成一股，然后用捻线机加捻，捻度为160捻/米，将加捻后的股线在温度为82℃、压强为0.16MPa的条件下，热蒸处理40分钟，完成后将股线置于织网机上编织成防护网。
其中，所述钝化剂为苯三唑脂肪胺盐；抗氧缓蚀剂为油酸。
其中，所述步骤（2）中熔融挤出的塑料用温度为15℃的水冷却；纺丝温度为220℃，纺丝速度为20米/分钟，牵伸倍数为6.5倍。
其中，所述步骤（2）中并线过程中，头道并条干定量为15g/5m，牵伸倍数为1.7，喇叭口直径为2.8mm。
设置对照组1，将实施例1中辐照聚乙烯中间料替换成等重量的超高分子量聚乙烯纤维，其余内容不变；设置对照组2，将实施例1中封闭型多异氰酸酯去掉，其余内容不变；设置对照组3，将实施例1中磺酸酯去掉，其余内容不变；设置对照组4，将实施例1中氯化钯去掉，其余内容不变；
对各组所制备的绳网的机械强力进行检测，然后进行耐酸碱和氢氧化钠腐蚀试验，其中盐酸的腐蚀条件为：介质为10wt%盐酸，腐蚀温度为40℃，腐蚀时间为24小时；氢氧化钠的腐蚀条件为：介质为pH值为12的氢氧化钠溶液，腐蚀温度为40℃，腐蚀时间为24小时，完成后分别对其纬向断裂强力进行检测，并计算其耐酸碱保持率，得到以下结果：
表1
组别 纬向断裂强力（N） 经向断裂伸长率（%） 耐酸保持率（%） 耐碱保持率（%）
实施例1 534.7 54.34 96.2 98.2
实施例2 536.2 55.28 95.7 98.5
实施例3 534.9 53.96 96.4 98.4
对照组1 482.5 47.28 71.5 75.8
对照组2 501.9 49.76 80.6 83.5
对照组3 512.4 50.38 72.3 76.8
对照组4 518.7 50.92 70.5 78.2
通过表1中数据可以看出，本发明中绳网具有较强的机械强度，具有较好的耐酸碱性能，能够扩展绳网在实际生产中的适用范围。

Claims (6)

1.一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将超高分子量聚乙烯纤维用60Co源γ射线进行辐照，辐照剂量为800-1200Gy、剂量率为20-40Gy/min，辐照12-16分钟，得到辐照聚乙烯中间料备用；
（2）按重量份计，取辐照聚乙烯中间料48-52份、低分子量聚乙烯4-8份、封闭型多异氰酸酯2-6份、磺酸酯3-5份、氟化镁0.2-0.6份、氯化钯0.1-0.5份、钝化剂0.04-0.08份、抗氧缓蚀剂0.02-0.06份，混合均匀后通过塑料挤出机熔融挤出，通过牵伸、定型、收卷，得到直径为0.6-0.8mm的长丝；
（3）将上述所得长丝选用5-9根利用并线机在相同张力条件下合成一股，并线过程中车间相对湿度为70-80℃；然后用捻线机加捻，捻度为120-160捻/米，将加捻后的股线在温度为82-88℃、压强为0.16-0.22MPa的条件下，热蒸处理40-60分钟，完成后将股线置于织网机上编织成防护网。
2.如权利要求1所述一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法，其特征在于，所述钝化剂为脂肪胺盐、苯骈三氮唑或苯三唑脂肪胺盐中的任意一种；抗氧缓蚀剂为酵母脂肪酸、石油酵母脂肪酸、油酸中的任意一种。
3.如权利要求1所述一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中熔融挤出的塑料用温度为10-15℃的水冷却。
4.如权利要求1所述一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）纺丝温度为220-260℃，纺丝速度为20-24米/分钟，牵伸倍数为6.5-8.5倍。
5.如权利要求1所述一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法，其特征在于，所述长丝合成一股绳时数量为8根。
6.如权利要求1所述一种耐酸碱聚乙烯纤维绳网的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中并线过程中，头道并条干定量为15-18g/5m，牵伸倍数为1.5-1.7，喇叭口直径为2.6-2.8mm。
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