專利名稱：一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)科學(xué)水產(chǎn)技術(shù)漁用聚丙烯發(fā)光繩索加工方法。
背景技術(shù)：
繩索是漁業(yè)、建筑、運輸及軍事等技術(shù)領(lǐng)域廣泛使用的材料。繩索分類方法很多， 按其使用范圍可分為漁用繩索、建筑用繩索、船用繩索及軍用繩索等；按其規(guī)格可分為小規(guī) 格(4. Omm彡繩索直徑< 12. Omm)繩索，中等規(guī)格(12. Omm彡繩索直徑彡20. Omm)繩索和大 規(guī)格(繩索直徑> 20mm)繩索等；按其功能可分為普通繩索、高強繩索以及發(fā)光繩索等。直 徑4mm 12mm之間的小規(guī)格漁用繩索是漁業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的材料，它們可用于網(wǎng)箱扶手 用綁扎繩、網(wǎng)箱網(wǎng)袋用扶手綱以及定置漁具用綁扎繩等；普通合成纖維繩索沒有發(fā)光功能， 用它綁扎的網(wǎng)箱或定置漁具設(shè)施的水上部分在夜間生產(chǎn)中也同樣沒有發(fā)光功能，在缺少警 示浮標(biāo)的情況下這會進(jìn)一步導(dǎo)致網(wǎng)箱或定置漁具設(shè)施可能被過往船只撞破，而發(fā)生魚逃網(wǎng) 破重大漁業(yè)事故。海洋漁業(yè)的發(fā)展，在夜間漁業(yè)生產(chǎn)中急需一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩 索，但現(xiàn)有水產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中尚無一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索加工方法。以PP 樹脂為母料生產(chǎn)漁用共混改性聚丙烯發(fā)光絲技術(shù)與以HDPE樹脂為母料生產(chǎn)漁用聚乙烯發(fā) 光絲技術(shù)之間存在本質(zhì)區(qū)別，以PP樹脂為母料采用常規(guī)聚丙烯紡絲技術(shù)及制繩工藝無法 生產(chǎn)出使用性能好的漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索。由于以PP樹脂為母料生產(chǎn)使 用性能好的漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索還是水產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)難題，至今未見 關(guān)于漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索加工方法的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供農(nóng)業(yè)科學(xué)水產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域一種漁用小規(guī)格共混 改性聚丙烯發(fā)光繩索加工方法。本發(fā)明的技術(shù)方案采用PP樹脂、HDPE樹脂、發(fā)光粉、助劑、攪拌機、雙螺桿擠出機、 單螺桿擠出機、兩次牽伸電加熱牽伸機、收絲機、分絲機、捻線機及制繩機，其特征是將紡絲 級干燥T30S型PP樹脂、發(fā)光粉、干燥硬脂酸鋅、白油用攪拌機攪拌30 50min至PP樹脂、 發(fā)光粉和硬脂酸鋅料、白油完全拌勻，上述紡絲級干燥T30S型PP樹脂過篩處理，熔融指數(shù) 為2. 1 3. 9g/10min,上述發(fā)光粉采用PL0-7C型發(fā)光粉，發(fā)光粉添加量為PP樹脂重量的 9. 6 10. 4%、上述干燥硬脂酸鋅中的鋅含量應(yīng)滿足10. 3 11. 3%，干燥硬脂酸鋅添加量 為PP樹脂重量的7. 7 8. 3%、上述白油助劑添加量為PP樹脂重量的1. 3 1. 6%，拌勻后 的混合料經(jīng)雙螺桿擠出機進(jìn)行兩次擠出造粒，混合料經(jīng)兩次擠出造粒后獲得含PP樹脂、發(fā) 光粉和硬脂酸鋅的共混物母粒；將共混物母粒、過篩處理后紡絲級干燥T30S型PP樹脂和干 燥HDPE樹脂用攪拌機攪拌30 45min至料完全拌勻，該T30S型PP樹脂熔融指數(shù)為2. 1 3. 9g/10min，添加量為共混物母粒重量的48. 0 52. 0%，HDPE樹脂熔融指數(shù)應(yīng)滿足0. 6 1. 5g/10min，添加量為共混物母粒重量的38. 0 42. 0%，拌勻后的混合料經(jīng)單螺桿擠出機在特定溫度下熔融擠出，擠出機料筒電加熱區(qū)的第I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)、IV區(qū)的溫控范圍分別 為176 184°C、243 248°C、263 268°C、256 264°C，熔融擠出的初生絲經(jīng)24 36°C 冷卻水箱低溫水和第一牽伸輥冷卻和預(yù)牽伸，預(yù)牽伸絲經(jīng)97 99°C高溫第一牽伸水浴槽 和第二牽伸輥、112 115°C高溫第二牽伸熱油浴槽，以乙二醇作為特殊的牽伸加熱介質(zhì)和 第三牽伸輥進(jìn)行熱牽伸，預(yù)牽伸絲通過上述兩次熱牽伸，牽伸總倍數(shù)控制在10. 8 12. 2倍 后采用6kg/cm2氣流快速冷卻，以使用力矩電動機的收絲機收卷單絲絲束，單絲絲束經(jīng)分絲 機分絲為漁用共混改性聚丙烯發(fā)光絲，分絲張力控制在單絲斷裂強力的20 30% ；捻線機 按40 46T/m的捻度將36根的漁用共混改性聚丙烯發(fā)光絲以大小一致的捻制張力并絲成 捻向為“Z”向漁用共混改性聚丙烯發(fā)光繩紗；由制繩機以“S”向?qū)?根“Z”向漁用共混改 性聚丙烯發(fā)光繩紗一起制造出股捻距為22 26. Omm的“S”向漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯 發(fā)光繩索用股，將三股“S”向漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索用股以“Z”向捻制成繩 索捻距為30. 0 33. Omm的一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索。本發(fā)明將特定的共混改性技術(shù)、紡絲工藝及制繩工藝完整結(jié)合，對不同條件包括 發(fā)光粉添加量、牽伸倍數(shù)、紡絲溫度以及生產(chǎn)成本的技術(shù)方案進(jìn)行了大量的試驗論證結(jié)果 表明，由于本發(fā)明提供了精確配套的特定工藝，在普通紡絲用PP樹脂中同時添加了特定劑 量的發(fā)光粉、硬脂酸鋅及白油助劑，經(jīng)雙螺桿擠出機共混造粒后再添加特定量的PP樹脂、 HDPE樹脂，然后再采用特殊的紡絲工藝生產(chǎn)出漁用改性聚丙烯發(fā)光絲，提高了聚丙烯單絲 的斷裂強度、可紡性和發(fā)光功能；第二次熱牽伸以乙二醇作為特殊的牽伸加熱介質(zhì)取代傳 統(tǒng)拉絲工藝用牽伸加熱介質(zhì)水，確保絲在第二浴槽牽伸時的熱處理溫度滿足112 115°C 的特定范圍，以利于漁用改性聚丙烯發(fā)光絲牽伸倍數(shù)、結(jié)晶度、取向度、強度的提高，使得制 造出的漁用改性聚丙烯發(fā)光絲的斷裂強度大于5. 20cN/dtex ；分絲工藝控制分絲張力在單 絲斷裂強力的20 30%，從而保證分絲張力能將收卷在絲筒子上單絲絲束中相互交叉的 單絲分開，整齊平列地到達(dá)筒管，又防止筒管接受卷繞張力過大造成壓痕絲或爆筒管；采 用特定的并絲成紗工藝，如捻度為40 46T/m、捻向為“Z”向，提高了漁用共混改性聚丙 烯發(fā)光繩紗的穩(wěn)定性和絲的強力利用率。本發(fā)明加工的漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光 繩索不僅較傳統(tǒng)漁用聚丙烯繩索具有使用性能優(yōu)勢，而且提高了其下游網(wǎng)箱或定置漁具設(shè) 施的使用性能及其漁用適用性，線密度為34tex的漁用改性聚丙烯發(fā)光絲的斷裂強度可 達(dá)5. 48cN/dteX，它的斷裂強度較好且可以較現(xiàn)有市售PE單絲合格品指標(biāo)提高5. 38%、 采用本方案生產(chǎn)的直徑8. 8mm的一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索的斷裂強力達(dá) 795daN，以漁用改性聚丙烯發(fā)光絲為基體材料制成的發(fā)光繩索，在黑暗環(huán)境中經(jīng)強光照射 一段時間后發(fā)出的警示熒光對周圍的過往船舶或工作人員能起到一定的警示標(biāo)志作用，提 高了漁具或網(wǎng)箱設(shè)施的安全性，技術(shù)效果明顯。
具體實施例方式以直徑8. 8mm的一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索為例，說明本發(fā)明的具 體實施方式本發(fā)明采用PP樹脂、HDPE樹脂、發(fā)光粉、助劑、攪拌機、雙螺桿擠出機、單螺桿 擠出機、兩次牽伸電加熱牽伸機、收絲機、分絲機、捻線機及制繩機。過篩處理后紡絲級干燥 T30S型PP樹脂(大慶石化生產(chǎn)，熔融指數(shù)為2. 1 3. 9g/10min ；若PP樹脂受潮，則應(yīng)將其 置于太陽下完全曬干后使用)、發(fā)光粉(大連路明生產(chǎn)，PL0-7C型發(fā)光粉；發(fā)光粉添加量為PP樹脂重量的10. 0%)、干燥硬脂酸鋅[上海延安油脂化工廠生產(chǎn)，硬脂酸鋅中的鋅含量應(yīng) 滿足10. 3 11. 3%，硬脂酸鋅分子式為(C17H35COO)2Zn ；硬脂酸鋅添加量為PP樹脂重量的 8. 0% ]、白油(白油添加量為PP樹脂重量的1. 5% )用攪拌機攪拌45min至料完全拌勻， 拌勻后的混合料經(jīng)雙螺桿擠出機進(jìn)行兩次擠出造粒，混合料經(jīng)兩次擠出造粒后就獲得含PP 樹脂、發(fā)光粉和硬脂酸鋅的共混物母粒。將共混物母粒、過篩處理后紡絲級干燥T30S型PP 樹脂(大慶石化生產(chǎn)，熔融指數(shù)為2. 1 3. 9g/10min ；PP樹脂添加量為共混物母粒重量的 50. 9% )和5000S型干燥HDPE樹脂(揚子石化生產(chǎn)，熔融指數(shù)應(yīng)滿足0. 6 1. 5g/10min ； HDPE樹脂添加量為共混物母粒重量的40. 0% )用攪拌機攪拌35min至料完全拌勻，拌勻 后的混合料經(jīng)單螺桿擠出機在特定溫度(擠出機料筒電加熱區(qū)的第I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)、IV 區(qū)的溫控范圍分別為180°C、245°C、265°C、260°C )下熔融擠出，熔融擠出的初生絲經(jīng)28 34°C冷卻水箱低溫水(初生絲冷卻距離控制在0. 78 1. 02m、噴絲板與冷卻水箱內(nèi)水面之 間的垂直距離控制在2 7cm、冷卻水箱尺寸為0. 60mX0. 50mX0. 60m、冷卻水箱配有溢水 管和進(jìn)水管)和第一牽伸輥得到冷卻和預(yù)牽伸，預(yù)牽伸絲經(jīng)98°C高溫第一牽伸水浴槽和第 二牽伸輥、113°C高溫第二牽伸熱油浴槽(以乙二醇作為特殊的牽伸加熱介質(zhì))和第三牽伸 輥進(jìn)行兩次熱牽伸，預(yù)牽伸絲通過兩次牽伸電加熱牽伸機進(jìn)行上述兩次熱牽伸(第1次熱 牽伸用齒輪組為AXB = 64X32，第1次熱牽伸用倍數(shù)控制在8. 39倍；第2次熱牽伸用齒輪 組為CXD = 48X48，第2次熱牽伸用倍數(shù)控制在1. 34倍；兩次熱牽伸的牽伸總倍數(shù)控制 在11. 24倍；第三牽伸輥收絲時在牽伸輥上繞8道)后采用高壓(壓力控制在6kg/cm2左 右)氣流法快速冷卻，以使用力矩電動機的收絲機收卷單絲絲束，再以使用力矩電動機的 收絲機連續(xù)收卷單絲絲束；單絲絲束在4 5N的特定分絲張力下經(jīng)FS350型分絲機分絲為 漁用共混改性聚丙烯發(fā)光絲(改性聚丙烯發(fā)光絲的斷裂強度可達(dá)5. 48cN/dteX、改性聚丙 烯發(fā)光絲經(jīng)強光照射一段時間后發(fā)出警示熒光)。捻線機按43T/m的捻度將36根的漁用共 混改性聚丙烯發(fā)光絲以大小一致的捻制張力并絲成捻向為“Z”向漁用共混改性聚丙烯發(fā)光 繩紗；由制繩機以“S”向?qū)?根“Z”向漁用共混改性聚丙烯發(fā)光繩紗一起制造出股捻距為 24. Omm的“S”向一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索用股，將三股“S”向一種漁用小 規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索用股以“Z”向捻制成繩索捻距為31. 4mm的直徑8. 8mm的漁 用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索。
權(quán)利要求
一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索加工方法，采用PP樹脂、HDPE樹脂、發(fā)光粉、助劑、攪拌機、雙螺桿擠出機、單螺桿擠出機、兩次牽伸電加熱牽伸機、收絲機、分絲機、捻線機及制繩機，其特征是將紡絲級干燥T30S型PP樹脂、發(fā)光粉、干燥硬脂酸鋅、白油用攪拌機攪拌30～50min至PP樹脂、發(fā)光粉和硬脂酸鋅料、白油完全拌勻，上述紡絲級干燥T30S型PP樹脂過篩處理，熔融指數(shù)為2.1～3.9g/10min，上述發(fā)光粉采用PLO 7C型發(fā)光粉，發(fā)光粉添加量為PP樹脂重量的9.6～10.4％、上述干燥硬脂酸鋅中的鋅含量應(yīng)滿足10.3～11.3％，干燥硬脂酸鋅添加量為PP樹脂重量的7.7～8.3％、上述白油助劑添加量為PP樹脂重量的1.3～1.6％，拌勻后的混合料經(jīng)雙螺桿擠出機進(jìn)行兩次擠出造粒，混合料經(jīng)兩次擠出造粒后獲得含PP樹脂、發(fā)光粉和硬脂酸鋅的共混物母粒；將共混物母粒、過篩處理后紡絲級干燥T30S型PP樹脂和干燥HDPE樹脂用攪拌機攪拌30～45min至料完全拌勻，該T30S型PP樹脂熔融指數(shù)為2.1～3.9g/10min，添加量為共混物母粒重量的48.0～52.0％，HDPE樹脂熔融指數(shù)應(yīng)滿足0.6～1.5g/10min，添加量為共混物母粒重量的38.0～42.0％，拌勻后的混合料經(jīng)單螺桿擠出機在特定溫度下熔融擠出，擠出機料筒電加熱區(qū)的第I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)、IV區(qū)的溫控范圍分別為176～184℃、243～248℃、263～268℃、256～264℃，熔融擠出的初生絲經(jīng)24～36℃冷卻水箱低溫水和第一牽伸輥冷卻和預(yù)牽伸，預(yù)牽伸絲經(jīng)97～99℃高溫第一牽伸水浴槽和第二牽伸輥、112～115℃高溫第二牽伸熱油浴槽，以乙二醇作為特殊的牽伸加熱介質(zhì)和第三牽伸輥進(jìn)行熱牽伸，預(yù)牽伸絲通過上述兩次熱牽伸，牽伸總倍數(shù)控制在10.8～12.2倍后采用6kg/cm2氣流快速冷卻，以使用力矩電動機的收絲機收卷單絲絲束，單絲絲束經(jīng)分絲機分絲為漁用共混改性聚丙烯發(fā)光絲，分絲張力控制在單絲斷裂強力的20～30％；捻線機按40～46T/m的捻度將36根的漁用共混改性聚丙烯發(fā)光絲以大小一致的捻制張力并絲成捻向為“Z”向漁用共混改性聚丙烯發(fā)光繩紗；由制繩機以“S”向?qū)?根“Z”向漁用共混改性聚丙烯發(fā)光繩紗一起制造出股捻距為22～26.0mm的“S”向漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索用股，將三股“S”向漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索用股以“Z”向捻制成繩索捻距為30.0～33.0mm的一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索加工方法，其特征 是經(jīng)雙螺桿擠出機進(jìn)行兩次擠出造粒的混合料中發(fā)光粉添加量為PP樹脂重量的10. 0%, 硬脂酸鋅添加量為PP樹脂重量的8. 0%，白油添加量為PP樹脂重量的1. 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索加工方法，其特征 是共混物母粒、過篩處理后紡絲級干燥T30S型PP樹脂和干燥HDPE樹脂的混合料中PP樹 脂添加量為共混物母粒重量的50. 9%，HDPE樹脂添加量為共混物母粒重量的40. 0%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索加工方 法，其特征是擠出機料筒電加熱區(qū)的第I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)、IV區(qū)的溫控范圍分別為180°C、 245°C、265°C、260°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索加工方 法，其特征是繩紗捻度為43T/m、繩索用股的股捻距為24. 0mm、繩索捻距為31. 4mm。
全文摘要
一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索加工方法，涉及漁用發(fā)光繩索加工方法，需要提供一種漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索加工方法，本發(fā)明用PP樹脂、HDPE樹脂、發(fā)光粉、助劑，其特征是將PP樹脂、發(fā)光粉、硬脂酸鋅、白油的混合料經(jīng)擠出造粒獲得共混物母粒；將共混物母粒、PP樹脂和HDPE樹脂的混合料經(jīng)擠出機熔融擠出，熔融擠出的初生絲經(jīng)冷卻和預(yù)牽伸，預(yù)牽伸絲經(jīng)兩次熱牽伸后用氣流冷卻，單絲絲束分絲為漁用共混改性聚丙烯發(fā)光絲，將36根發(fā)光絲捻制成捻向為“Z”向發(fā)光繩紗，將6根“Z”向發(fā)光繩紗制造出“S”向繩股，將三股“S”向繩股以“Z”向捻制成漁用小規(guī)格共混改性聚丙烯發(fā)光繩索。本發(fā)明用于漁用發(fā)光繩索。
文檔編號D07B5/00GK101994267SQ20091005621
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者劉永利, 史航, 柴秀芳, 湯振明, 王魯民, 石建高, 陳曉蕾, 陳曉雪, 黃洪亮 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所