CN110983482B - 一种具有自发光功能的涤纶高强渔网丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有自发光功能的涤纶高强渔网丝及其制备方法,包括:将碱土铝酸盐发光材料和碱土硅酸盐发光材料进行复配得到混合发光粉体;将含高浓度发光粉体的自发光聚酯母粒熔体与普通聚酯熔体通过动态和静态混合得到含低浓度发光粉体的混合熔体;通过调控纺丝参数纺制出无定形区大,具有低结晶度,更适合于多级牵伸的自发光聚酯FDY长丝,然后对其进行低速、多级牵伸处理。本发明制备得到的具有自发光功能的涤纶高强渔网丝断裂强度>6.5cN/dtex,沸水收缩率<4%,且经过充分光照后,能够在黑暗中持续发光12h以上。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种具有自发光功能的涤纶高强渔网丝及其制备方法。
背景技术
在远洋渔业中,渔网通常一次性使用,捕捞上船后就剪开渔网,将网中的鱼分类放进鱼仓中,再次下网就更换新的渔网。深海鱼类大多数具有趋光性,如果渔网在水面下能够发出弱光,尤其是夜晚,能吸引更多的鱼,极大的增加每一网的捕鱼产量,提高经济效益。
高效蓄光型发光粉体在吸收各种可见光10~20分钟后,即可在暗处持续发光12个小时以上,具有优异的弱光显示指示功能。现有技术中,直接将发光粉体作为添加剂加入到聚酯中然后纺制成丝,普遍存在着发光粉体在聚酯中分散性差的问题,进而导致纤维蓄光效果差、强度低。想要得到具有较高强度的纤维还需要后期的高倍拉伸,但是加入了发光粉体的涤纶纤维难以直接获得高倍拉伸,故需通过采用多级梯次拉伸来得到高强涤纶长丝,但由于高强涤纶长丝通常的产品规格大于550dtex,小于该规格生产成本较高,而且通常是高速牵伸,总牵伸级数只有二级,自发光涤纶高强丝的强度难以保障。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种具有自发光功能的涤纶高强渔网丝及其制备方法,制备的涤纶高强渔网丝自发光持续时间长、强度高。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种具有自发光功能的涤纶高强渔网丝的制备方法,包括以下步骤:
1)将碱土铝酸盐发光材料和碱土硅酸盐发光材料按质量比为1:0.5~0.8混合复配,经研磨过筛得到混合发光粉体;
2)将普通聚酯切片与所述混合发光粉体混合均匀后通过双螺杆熔融挤出、造粒得自发光聚酯母粒,将所述自发光聚酯母粒进行预结晶处理,干燥至含水率<25ppm;所述混合发光粉体与所述普通聚酯切片的质量比为1~3:7~9;
3)将经过步骤2)处理得到的自发光聚酯母粒投入到螺杆挤压机中进行熔融挤压得到自发光聚酯母粒熔体,再将所述自发光聚酯母粒熔体与普通聚酯熔体经过动态混合与静态混合后,得到混合熔体;所述自发光聚酯母粒熔体与所述普通聚酯熔体的质量比为3~8:92~97;
4)将所述混合熔体输送至纺丝箱体,经计量泵精确计量后输送至纺丝组件并从喷丝头挤出,再经缓冷加热器处理、环吹风冷却、热辊拉伸和卷绕,纺制出断裂伸长率为55%~75%的自发光聚酯FDY长丝;
5)利用多级牵伸设备对所述自发光聚酯FDY长丝进行三级拉伸、热定型和卷绕,得具有自发光功能的涤纶高强渔网丝。
优选的,步骤1)中所述的混合发光粉体的粒径为10~80μm,其中:碱土铝酸盐发光材料为SrAl2O4:Eu2+,Dy3+、CaAl2O4:Eu2+,Dy3+和Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+中的一种或几种,碱土硅酸盐发光材料为Ca3MgSi2O8:Eu2+,Dy3+和Sr3MgSi2O8:Eu2+,Dy3+中的一种或两种。
优选的,步骤2)中所述的普通聚酯切片的特性粘度为0.64~0.69dl/g。
优选的,步骤3)中所述的普通聚酯熔体的特性粘度为0.65~0.68dl/g。
优选的,所述步骤4)中纺制自发光聚酯FDY长丝的工艺参数具体为:纺丝箱体温度为286~295℃;纺丝组件起始压力为100~120bar;喷丝头拉伸比为40~100;缓冷加热器的温度为290~320℃;环吹风的温度为22~25℃,环吹风筒的出口风速为2~3m/sec;热辊拉伸总倍数为1.5~3.5倍;卷绕速度为3800~4800m/min。
优选的,步骤5)中所述的三级拉伸依次包括主拉伸、第二级拉伸和补充拉伸,其中:所述主拉伸的温度为95~140℃,所述主拉伸的速度为150~220m/min,所述主拉伸的拉伸倍数为1.1~1.9倍;
所述第二级拉伸的温度为110~150℃,所述第二级拉伸的速度为200~380m/min,所述第二级拉伸的拉伸倍数为1.04~1.3倍;
所述补充拉伸的温度为129~160℃,所述补充拉伸的速度为220~430m/min,所述补充拉伸的拉伸倍数为1.02~1.1倍。
优选的,步骤5)中所述的热定型的温度为150~200℃。
优选的,步骤5)中所述的卷绕的速度为220~430m/min。
优选的,步骤5)中所述的多级牵伸设备中的热风牵伸箱的长度为4500~6000mm,热风温度为80~200℃。
本发明还提供了一种根据上述制备方法制备得到的具有自发光功能的涤纶高强渔网丝;所述具有自发光功能的涤纶高强渔网丝的纤度为167~333dtex,单丝根数为24~72f。
与现有技术相比,本发明提供的一种具有自发光功能的涤纶高强渔网丝及其制备方法,具有以下有益效果:
(1)本发明使用的发光材料是由碱土铝酸盐发光粉体和碱土硅酸盐发光粉体进行复配得到的。碱土铝酸盐发光材料亮度高、余辉时间长,但遇水易潮解、不耐腐蚀且价格高,而碱土硅酸盐发光材料虽然亮度不高、余辉时间较,但不易水解、耐酸碱性能好且价格低。本发明通过将两种粉体按比例进行复配,得到的混合发光粉体综合性能更好、成本更低。
(2)本发明将含高浓度发光粉体的自发光聚酯母粒熔体与普通聚酯熔体通过动态和静态混合得到含低浓度发光粉体的混合熔体。这样发光粉体在聚酯熔体中的分散性好,避免了因发光粉体分散不均匀导致纺制的自发光聚酯FDY长丝断裂强度低、韧性差进而无法进行后期多倍拉伸的的问题;其次,由于分散效果好,在达到与现有技术同等的发光效果时所用的发光粉体的量大幅降低,避免了因发光粉体用量大造成聚酯纤维力学性能差的问题。
(3)本发明通过调控纺丝参数纺制出无定形区大,具有低结晶度,更适合于多级牵伸的自发光聚酯FDY长丝,然后对其进行低速、多级牵伸处理。得到的涤纶高强渔网丝断裂强度>6.5cN/dtex,沸水收缩率<4%,且经过充分光照后,能够在黑暗中持续发光12h以上。
附图说明
图1为本发明的配置螺杆在线添加装置的熔体直纺聚酯FDY生产流程图;
图2为本发明多级牵伸工艺流程图。
附图标号:1-切片干燥机、2-螺杆挤压机、3-计量泵、4-注入阀、5-管道、6-动态混合器、7-纺丝箱体、8-环吹风筒、9-第一热辊、10-第二热辊、101-第一牵引机、102-第二牵引机、103-第三牵引机、111-第一热风牵伸箱、112-第二热风牵伸箱、113-第三热风牵伸箱、114-定形牵伸机、115-卷绕机。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
本发明所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
如图1-2所示本发明提供了一种具有自发光功能的涤纶高强渔网丝的制备方法,包括以下步骤:
1)将碱土铝酸盐发光材料和碱土硅酸盐发光材料按质量比为1:0.5~0.8混合复配,经研磨过筛得到混合发光粉体;
2)将普通聚酯切片与所述混合发光粉体混合均匀后通过双螺杆熔融挤出、造粒得自发光聚酯母粒,将所述自发光聚酯母粒进行预结晶处理,干燥至含水率<25ppm;所述混合发光粉体与所述普通聚酯切片的质量比为1~3:7~9;
3)将经过步骤2)处理得到的自发光聚酯母粒投入到螺杆挤压机中进行熔融挤压得到自发光聚酯母粒熔体,再将所述自发光聚酯母粒熔体与普通聚酯熔体经过动态混合与静态混合后,得到混合熔体;所述自发光聚酯母粒熔体与所述普通聚酯熔体的质量比为3~8:92~97;
4)将所述混合熔体输送至纺丝箱体,经计量泵精确计量后输送至纺丝组件并从喷丝头挤出,再经缓冷加热器处理、环吹风冷却、热辊拉伸和卷绕,纺制出断裂伸长率为55%~75%的自发光聚酯FDY长丝;
5)利用多级牵伸设备对所述自发光聚酯FDY长丝进行三级拉伸、热定型和卷绕,得具有自发光功能的涤纶高强渔网丝。
具体的,本发明首先将碱土铝酸盐发光材料和碱土硅酸盐发光材料按质量比为1:0.5~0.8混合复配,经球磨机研磨过筛得到混合发光粉体,再将得到的混合发光粉体与普通聚酯切片混合均匀后通过双螺杆熔融挤出、造粒得自发光聚酯母粒,其中混合发光粉体与普通聚酯切片的质量比为1~3:7~9。在本发明中,碱土铝酸盐发光材料优选选自SrAl2O4:Eu2 +,Dy3+、CaAl2O4:Eu2+,Dy3+和Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+中的一种或几种,更优选为SrAl2O4:Eu2+,Dy3 +,碱土硅酸盐发光材料优选选自Ca3MgSi2O8:Eu2+,Dy3+和Sr3MgSi2O8:Eu2+,Dy3+中的一种或两种,更优选为Sr3MgSi2O8:Eu2+,Dy3+,普通聚酯切片的特性粘度优选为0.64~0.69dl/g。
图1中为配置螺杆在线添加装置的熔体直纺聚酯FDY生产流程图,其中螺杆在线添加装置包括切片干燥机1、螺杆挤压机2、计量泵3和注入阀4,具体生产流程为:得到自发光聚酯母粒后,将自发光聚酯母粒置于切片干燥机中进行预结晶处理,干燥至含水率<25ppm。然后将自发光聚酯母粒投放入螺杆挤压机2中进行熔融挤压得到自发光聚酯母粒熔体,经过计量泵3精确计量后通过注入阀4注入到直纺熔体的管道5中,与普通聚酯熔体经过动态混合器6的混合以及进一步静态混合后得到发光粉体分散均匀的混合熔体,其中,自发光聚酯母粒熔体与普通聚酯熔体的质量比为3~8:92~97。将混合熔体通过管道输送至纺丝箱体7,经过计量泵3精确计量后输送至纺丝组件并从喷丝头挤出,经缓冷加热器处理、环吹风筒8进行环吹风冷却、第一热辊9和第二热辊10进行拉伸以及卷绕头11进行卷绕,纺制出断裂伸长率为55~75%的自发光聚酯FDY长丝。在本发明中,普通聚酯熔体的特性粘度优选为0.65~0.68dl/g;纺丝箱体的温度优选为286~295℃,更优选为288~292℃,纺丝组件起始压力优选为100~120bar,喷丝头拉伸比优选为40~100,更优选为60~100,缓冷加热器的温度优选为290~320℃,更优选为290~300℃,环吹风的温度优选为22~25℃,更优选为22~24℃,环吹风筒的出口风速优选为2~3m/sec,更优选为2.5~3m/sec,热辊拉伸总倍数优选为1.5~3.5倍,更优选为2.5~2.86倍,卷绕速度优选为3800~4800m/min,更优选为3800~4200m/min。
为了实现高倍拉伸与较高生产效率,将聚酯FDY长丝搁置在原丝架上,利用多级牵伸设备可同时引入不小于100根聚酯FDY长丝进行三级拉伸、热定型和卷绕。本发明中三级拉伸依次包括主拉伸、第二级拉伸和补充拉伸,按照图2所示的多级牵伸工艺流程图,首先利用第二牵伸机102与第一牵伸机101的速度差对聚酯FDY长丝进行主拉伸,第一热风牵伸箱111提供牵伸热量;再利用第三牵伸机103与第二牵伸机102的速度差对其进行第二级拉伸,第二热风牵伸箱112提供牵伸热量;然后利用定型牵伸机114与第三牵伸机113的速度差对其进行补充拉伸,第三热风牵伸箱113提供牵伸热量;最后经过定型牵伸机114的热辊对其进行热定型,经卷绕机115卷绕后,得到本发明具有自发光功能的涤纶高强渔网丝。
在本发明中,所述主拉伸的温度优选为95~140℃,更优选为105~115℃,主拉伸的速度优选为150~220m/min,更优选为150~200m/min,主拉伸的拉伸倍数优选为1.1~1.9倍,更优选为1.46~1.6倍;第二级拉伸的温度优选为110~150℃,更优选为120~130℃,第二级拉伸的速度优选为200~380m/min,更优选为219~320m/min,第二级拉伸的拉伸倍数优选为1.04~1.3倍,更优选为1.1~1.18倍;补充拉伸的温度优选为129~160℃,更优选为130~142℃,补充拉伸的速度优选为220~430m/min,更优选为245~377m/min,补充拉伸的拉伸倍数优选为1.02~1.1倍,更优选为1.03~1.05倍;热定型的温度优选为150~200℃,更优选为175~185℃;卷绕的速度优选为220~430m/min。本发明实施例中,定型牵伸机的热辊优选采用导热油循环加热,定型牵伸机的速度优选为252~396m/min;本发明中,热风牵伸箱的长度优选为5000mm,热风温度按照三级拉伸的各区拉伸温度范围进行调节,为了增加拉伸效果,热风中还加入蒸汽以改善大分子塑化效果。本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的具有自发光功能的涤纶高强渔网丝,该涤纶高强渔网丝的纤度为167~333dtex,单丝根数为24~72f。
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的一种具有自发光功能的涤纶高强渔网丝及其制备方法进行详细描述。
实施例1
一、自发光聚酯母粒的制备:
将10重量份碱土铝酸盐发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+和6重量份碱土硅酸盐发光材料Sr3MgSi2O8:Eu2+,Dy3+混合复配,球磨机研磨后过325目的筛网得到粒径为40μm的混合发光粉体,取12重量份的混合发光粉体与48重量份的特性粘度为0.66dl/g的聚酯切片混合均匀,通过双螺杆熔融挤出、造粒得自发光聚酯母粒。
二、纺制自发光聚酯FDY长丝:
按照图1的配置螺杆在线添加装置的熔体直纺聚酯FDY生产流程图纺制自发光聚酯FDY长丝,具体为:
(1)将自发光聚酯母粒投入切片干燥机中进行预结晶处理,干燥至含水率<25ppm。
(2)将干燥后的自发光聚酯母粒投入螺杆挤压机中进行熔融挤压制得自发光聚酯母粒熔体,经计量泵精确计量3重量份的自发光聚酯熔体后通过注入阀注入到聚酯直纺熔体管道中,与97重量份的特性粘度为0.67dl/g的普通聚酯熔体一起输送至动态混合器中进行动态混合,再通过进一步静态混合,得到混合熔体。
(3)将混合熔体通过熔体管道输送至292℃的纺丝箱体,经过计量泵精确计量后输送至纺丝组件并从喷丝头挤出,其中纺丝组件起始压力设置为120bar,喷丝头拉伸比为60,再经过300℃的缓冷加热器处理、出口风速为3m/sec的环吹风筒进行23℃的环吹风冷却、92℃的热辊1和60℃的热辊2进行拉伸和卷绕头卷绕,得到一种自发光聚酯FDY长丝;其中热辊拉伸总倍数为2.5倍,卷绕速度设置为4200m/min。
(4)利用万能试验机测试得到的自发光聚酯FDY长丝的断裂伸长率为75%。
四、对自发光聚酯FDY长丝进行多级牵伸:
按照图2的多级牵伸工艺流程图对自发光聚酯FDY长丝进行多级牵伸,具体为:将自发光聚酯FDY长丝搁置在原丝架上,首先将长丝分别依次带入牵伸机1、热风牵伸箱1、牵伸机2、热风牵伸箱2、牵伸机3、热风牵伸箱3和定型牵伸机。牵伸机1速度为200m/min,牵伸机2速度为320m/min,主拉伸的拉伸倍数为1.6倍,热风牵伸箱1温度为115℃;牵伸机3速度为377m/min,第二级拉伸的拉伸倍数为1.18倍,热风牵伸箱2温度为120℃;定型牵伸机速度为396m/m,补充拉伸的拉伸倍数为1.05倍,热风牵伸箱3的温度为130℃;定型牵伸机的热辊温度为185℃。多级牵伸热定型后经卷绕速度为386m/min的卷绕机进行卷绕,得到本实施例具有自发光功能的涤纶高强渔网丝,该涤纶高强渔网丝的纤度为333dtex,单丝根数为72f。
实施例2
一、自发光聚酯母粒的制备:
将10重量份的碱土铝酸盐发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+和5重量份的碱土硅酸盐发光材料Sr3MgSi2O8:Eu2+,Dy3+混合复配,球磨机研磨后过1340目的筛网得到粒径为10μm的混合发光粉体,取6重量份的混合发光粉体与54重量份的特性粘度为0.64dl/g的聚酯切片混合均匀,通过双螺杆熔融挤出、造粒得自发光聚酯母粒。
二、纺制自发光聚酯FDY长丝:
按照图1的配置螺杆在线添加装置的熔体直纺聚酯FDY生产流程图纺制自发光聚酯FDY长丝,具体为:
(1)将自发光聚酯母粒投入切片干燥机中进行预结晶处理,干燥至含水率<25ppm。
(2)将干燥后的自发光聚酯母粒投入螺杆挤压机中进行熔融挤压制得自发光聚酯母粒熔体,经计量泵精确计量8重量份的自发光聚酯熔体后通过注入阀注入到聚酯直纺熔体管道中,与92重量份的特性粘度为0.65dl/g的普通聚酯熔体一起输送至动态混合器中进行动态混合,再通过进一步静态混合,得到混合熔体。
(3)将混合熔体通过熔体管道输送至290℃的纺丝箱体,经过计量泵精确计量后输送至纺丝组件并从喷丝头挤出,其中纺丝组件起始压力设置为110bar,喷丝头拉伸比为80,再经过290℃的缓冷加热器、出口风速为2.5m/sec的环吹风筒进行22℃的环吹风冷却、90℃的热辊1和80℃的热辊2进行拉伸和卷绕头卷绕,得到一种自发光聚酯FDY长丝;其中热辊拉伸总倍数为2.8倍,卷绕速度设置为4000m/min。
(4)利用万能试验机测试得到的自发光聚酯FDY长丝的断裂伸长率为65%。
四、对自发光聚酯FDY长丝进行多级牵伸:
按照图2的多级牵伸工艺流程图对自发光聚酯FDY长丝进行多级牵伸,具体为:将自发光聚酯FDY长丝搁置在原丝架上,首先将长丝分别依次带入牵伸机1、热风牵伸箱1、牵伸机2、热风牵伸箱2、牵伸机3、热风牵伸箱3和定型牵伸机。牵伸机1速度为180m/min,牵伸机2速度为270m/min,主拉伸的拉伸倍数为1.5倍,热风牵伸箱1温度为108℃;牵伸机3速度为297m/min,第二级拉伸的拉伸倍数为1.1倍,热风牵伸箱2温度为125℃;定型牵伸机速度为308m/m,补充拉伸的拉伸倍数为1.04倍,热风牵伸箱3的温度为138℃;定型牵伸机的热辊温度为180℃。多级牵伸热定型后经卷绕速度为298m/min的卷绕机进行卷绕,得到本实施例具有自发光功能的涤纶高强渔网丝,该涤纶高强渔网丝的纤度为167dtex,单丝根数为36f。
实施例3
一、自发光聚酯母粒的制备:
将10重量份碱土铝酸盐发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+和8重量份碱土硅酸盐发光材料Sr3MgSi2O8:Eu2+,Dy3+混合复配,球磨机研磨后过180目的筛网得到粒径为80μm的混合发光粉体,取18重量份的混合发光粉体与42重量份的特性粘度为0.69dl/g的聚酯切片混合均匀,通过双螺杆熔融挤出、造粒得自发光聚酯母粒。
二、纺制自发光聚酯FDY长丝:
按照图1的配置螺杆在线添加装置的熔体直纺聚酯FDY生产流程图纺制自发光聚酯FDY长丝,具体为:
(1)将自发光聚酯母粒投入切片干燥机中进行预结晶处理,干燥至含水率<25ppm。
(2)将干燥后的自发光聚酯母粒投入螺杆挤压机中进行熔融挤压制得自发光聚酯母粒熔体,经计量泵精确计量4重量份的自发光聚酯熔体后通过注入阀注入到聚酯熔体管道中,与96重量份的特性粘度为0.68dl/g的普通聚酯熔体一起输送至动态混合器中进行动态混合,再通过进一步静态混合,得到混合熔体。
(3)将混合熔体通过熔体管道输送至288℃的纺丝箱体,经过计量泵精确计量后输送至纺丝组件并从喷丝头挤出,其中纺丝组件起始压力设置为100bar,喷丝头拉伸比为100,再经过295℃的缓冷加热器、出口风速为2.6m/sec的环吹风筒进行24℃的环吹风冷却、86℃的热辊1和100℃的热辊2进行拉伸和卷绕头卷绕,,得到一种自发光聚酯FDY长丝;其中热辊拉伸总倍数为2.86倍,卷绕速度设置为3800m/min。
(4)利用万能试验机测试得到的自发光聚酯FDY长丝的断裂伸长率为55%。
四、对自发光聚酯FDY长丝进行多级牵伸:
按照图2的多级牵伸工艺流程图对自发光聚酯FDY长丝进行多级牵伸,具体为:将自发光聚酯FDY长丝搁置在原丝架上,首先将长丝分别依次带入牵伸机1、热风牵伸箱1、牵伸机2、热风牵伸箱2、牵伸机3、热风牵伸箱3和定型牵伸机。牵伸机1速度为150m/min,牵伸机2速度为219m/min,主拉伸的拉伸倍数为1.46倍,热风牵伸箱1温度为105℃;牵伸机3速度为245m/min,第二级拉伸的拉伸倍数为1.12倍,热风牵伸箱2温度为130℃;定型牵伸机速度为252m/m,补充拉伸的拉伸倍数为1.03倍,热风牵伸箱3的温度为142℃;定型牵伸机的热辊温度为175℃。多级牵伸热定型后经卷绕速度为240m/min的卷绕机进行卷绕,得到本实施例具有自发光功能的涤纶高强渔网丝,该涤纶高强渔网丝的纤度为222dtex,单丝根数为48f。
测试例
利用实施例1~3得到的具有自发光功能的涤纶高强渔网丝进行测试和实验:
(1)按照国家标准GB/T 6505-2017测试其沸水收缩率,测试结果见表1。
(2)利用万能试验机测试其断裂强度和断裂伸长率,测试结果见表1。
(3)发光效果实验:将其放在白炽灯下光照20min,然后置于暗室中观察不同时间节点的发光亮度,实验结果见表2。
表1 测试结果
断裂伸长率 % | 沸水收缩率 % | 断裂强度 cN/dtex | |
实施例1 | 8 | 2.8 | 6.8 |
实施例2 | 9 | 3 | 6.6 |
实施例3 | 10 | 3.5 | 6.5 |
表2 实验结果
0h | 5h | 10h | 12.5h | |
实施例1 | 亮 | 较亮 | 微亮 | 微亮 |
实施例2 | 亮 | 较亮 | 微亮 | 微亮 |
实施例3 | 亮 | 较亮 | 微亮 | 微亮 |
由表1可知,本发明采用断裂伸长率为55~75%的自发光聚酯FDY长丝进行低速、多级牵伸得到的涤纶高强渔网丝断裂强度>6.5cN/dtex,沸水收缩率<4%,达到了做深海渔网丝所需要的纤维力学强度和结构稳定性。
由表2可知,本发明涤纶高强渔网丝的发光亮度随时间的延长而逐渐变弱,发光时间可持续12h以上。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种具有自发光功能的涤纶高强渔网丝的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将碱土铝酸盐发光材料和碱土硅酸盐发光材料按质量比为1:(0.5~0.8)混合复配,经研磨过筛得到混合发光粉体;
2)将普通聚酯切片与所述混合发光粉体混合均匀后通过双螺杆熔融挤出、造粒得自发光聚酯母粒,将所述自发光聚酯母粒进行预结晶处理,干燥至含水率<25ppm;所述混合发光粉体与所述普通聚酯切片的质量比为(1~3):(7~9);
3)将经过步骤2)处理得到的自发光聚酯母粒投入到螺杆挤压机中进行熔融挤压得到自发光聚酯母粒熔体,再将所述自发光聚酯母粒熔体与普通聚酯熔体经过动态混合与静态混合后,得到混合熔体;所述自发光聚酯母粒熔体与所述普通聚酯熔体的质量比为(3~8):(92~97);所述混合发光粉体在所述混合熔体中的含量为0.6~1.2wt%;
4)将所述混合熔体输送至纺丝箱体,经计量泵精确计量后输送至纺丝组件并从喷丝头挤出,再经缓冷加热器处理、环吹风冷却、热辊拉伸和卷绕,纺制出断裂伸长率为55%~75%的自发光聚酯FDY长丝;
5)利用多级牵伸设备对所述自发光聚酯FDY长丝进行三级拉伸、热定型和卷绕,得具有自发光功能的涤纶高强渔网丝,所述涤纶高强渔网丝的断裂强度为6.5~6.8Cn/dtex;
所述的三级拉伸依次包括主拉伸、第二级拉伸和补充拉伸,其中:所述主拉伸的温度为95~140℃,所述主拉伸的速度为150~220m/min,所述主拉伸的拉伸倍数为1.1~1.9倍;
所述第二级拉伸的温度为110~150℃,所述第二级拉伸的速度为200~380m/min,所述第二级拉伸的拉伸倍数为1.04~1.3倍;
所述补充拉伸的温度为129~160℃,所述补充拉伸的速度为220~430m/min,所述补充拉伸的拉伸倍数为1.02~1.1倍。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述的混合发光粉体的粒径为10~80μm,其中:碱土铝酸盐发光材料为SrAl2O4:Eu2+,Dy3+、CaAl2O4:Eu2+,Dy3+和Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+中的一种或几种,碱土硅酸盐发光材料为Ca3MgSi2O8:Eu2+,Dy3+和Sr3MgSi2O8:Eu2+,Dy3+中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述的普通聚酯切片的特性粘度为0.64~0.69dl/g。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述的普通聚酯熔体的特性粘度为0.65~0.68dl/g。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中纺制自发光聚酯FDY长丝的工艺参数具体为:纺丝箱体温度为286~295℃;纺丝组件起始压力为100~120bar;喷丝头拉伸比为40~100;缓冷加热器的温度为290~320℃;环吹风的温度为22~25℃,环吹风筒的出口风速为2~3m/sec;热辊拉伸总倍数为1.5~3.5倍;卷绕速度为3800~4800m/min。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤5)中所述的热定型的温度为150~200℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤5)中所述的卷绕的速度为220~430m/min。
8.根据权利要求1~7任一项所述制备方法制备得到的具有自发光功能的涤纶高强渔网丝,所述具有自发光功能的涤纶高强渔网丝的纤度为167~333dtex,单丝根数为24~72f。
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