[發(fā)明專利]一種捻線用纖維生產(chǎn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510252904.8
• 申請日: 2015-05-18
• 公開（公告）號: CN104862793A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石建高;余雯雯;陳曉雪;王磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所
• 主分類號: D01D5/08
• 分類號: D01D5/08;D01D1/09;D01D13/02
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責(zé)任公司 31203
• 代理人: 陸林輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海水魚類養(yǎng)殖與捕撈技術(shù)領(lǐng)域捻線用纖維的制造方法。

背景技術(shù)

網(wǎng)線是海水魚類養(yǎng)殖與捕撈技術(shù)領(lǐng)域的重要材料，直接關(guān)系到海水魚類養(yǎng)殖與捕撈的成敗。在網(wǎng)線生產(chǎn)過程中，人們先將單絲、復(fù)絲等纖維加工成線股，再將線股捻制成網(wǎng)線。線股用加捻方法制成的網(wǎng)線稱為捻線。隨著海水魚類養(yǎng)殖網(wǎng)具與捕撈漁具向大型化、離岸化以及低碳化方向的發(fā)展，人們對本技術(shù)領(lǐng)域捻線用纖維的拉伸力學(xué)性能提出了更高要求，由于本技術(shù)領(lǐng)域與現(xiàn)有紡織技術(shù)、淡水魚類養(yǎng)殖網(wǎng)箱技術(shù)要求相差甚遠(yuǎn)，因此，其它技術(shù)領(lǐng)域纖維的生產(chǎn)方法均不適用。本領(lǐng)域現(xiàn)有捻線用纖維以單一高密度聚乙烯樹脂(以下簡稱HDPE樹脂)為原料，采用傳統(tǒng)熔融紡絲工藝加工生產(chǎn)，這使得纖維的拉伸力學(xué)性能較差，導(dǎo)致纖維捻成的捻線產(chǎn)品的拉伸力學(xué)性能也較差、最終導(dǎo)致捻線制作的海水魚類養(yǎng)殖網(wǎng)具與捕撈漁具的質(zhì)量較差，在惡劣作業(yè)條件下容易發(fā)生網(wǎng)破魚逃事故，現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域捻線用纖維的適配性差、難以適應(yīng)現(xiàn)代海水魚類養(yǎng)殖業(yè)與捕撈漁業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展和適應(yīng)國家推進(jìn)海水魚類養(yǎng)殖與捕撈技術(shù)建設(shè)的需要，人們迫切需要一種提高海水魚類養(yǎng)殖網(wǎng)具與捕撈漁具用捻線纖維拉伸力學(xué)性能的生產(chǎn)方法，解決其生產(chǎn)方法成為本領(lǐng)域長期懸而未決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種海水魚類養(yǎng)殖與捕撈技術(shù)領(lǐng)域捻線用纖維的生產(chǎn)方法，提高捻線用纖維的拉伸力學(xué)性能與耐久性、以發(fā)展低碳海水魚類養(yǎng)殖業(yè)與捕撈漁業(yè)。

本發(fā)明的技術(shù)方案采用MMWPE樹脂、HDPE樹脂、納米SiO₂、助劑、攪拌機(jī)、分絲機(jī)、收絲機(jī)、單螺桿擠出機(jī)和兩次牽伸電加熱牽伸機(jī)，其特征是MMWPE樹脂熔融指數(shù)為3.0g/10min，分子量60萬～100萬；HDPE樹脂熔融指數(shù)0.6g/10min-1.5g/10min，添加量為MMWPE樹脂重量的24.1‰-25.8‰；納米SiO₂添加量為MMWPE樹脂重量的1.6‰-2.6‰；助劑添加量為MMWPE樹脂重量的0.33％～0.46％；MMWPE樹脂、HDPE樹脂、納米SiO₂均為干燥原料與助劑混合后用攪拌機(jī)攪拌至料都攪拌均勻?yàn)橹梗旌狭蠑嚢杈鶆蚝螳@得納米改性共混粒料；納米改性共混粒料經(jīng)單螺桿擠出機(jī)在料筒電加熱區(qū)的第Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)的溫控范圍分別為286℃～294℃、331℃～339℃、336℃～344℃、334℃～343℃下熔融擠出，單螺桿擠出機(jī)噴絲板上噴絲孔的孔徑為1.0mm，從噴絲孔熔融擠出的初生絲經(jīng)冷卻水箱23℃～36℃低溫水和第一牽伸輥得到冷卻和預(yù)牽伸，預(yù)牽伸絲經(jīng)96.6℃～98.2℃高溫第一牽伸水浴槽和第二牽伸輥、97.3℃～98.9℃高溫第二牽伸水浴槽和第三牽伸輥進(jìn)行兩次熱牽伸，牽伸總倍數(shù)控制在8.3倍～8.9倍后，以使用力矩電動機(jī)的收絲機(jī)收卷纖維絲束；纖維絲束在分絲張力下經(jīng)分絲機(jī)分絲為捻線用纖維，分絲張力控制在纖維斷裂強(qiáng)力的12％～21％。

本發(fā)明改變了現(xiàn)有捻線用纖維以單一高密度聚乙烯樹脂為原料的傳統(tǒng)，在MMWPE樹脂母料中添加特定劑量的HDPE樹脂、納米SiO₂和助劑，攪拌均勻后獲得該特種配方的納米改性共混粒料，在不同紡絲溫度、不同生產(chǎn)成本、不同牽伸倍數(shù)條件下進(jìn)行了大量試驗(yàn)論證，證實(shí)產(chǎn)出的纖維可紡性好，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中按工藝正常操作時無纖維斷裂現(xiàn)象；本發(fā)明采用特定的分絲工藝，分絲張力控制在纖維斷裂強(qiáng)力的12％～21％，從而保證分絲張力既可防止筒管接受卷繞張力過大造成纖維斷裂，又可將收卷在絲筒管上纖維絲束中相互交叉的纖維分開、整齊平列地到達(dá)筒管，從而提高了纖維產(chǎn)品的綜合性能及其適配性，在確保生產(chǎn)過程中紡絲正常的同時，提高了纖維的韌性、可紡性、斷裂強(qiáng)度和結(jié)節(jié)強(qiáng)度；牽伸總倍數(shù)控制在8.3倍～8.9倍，在低倍牽伸下的捻線用纖維綜合性能明顯高于現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域捻線用聚乙烯單絲纖維，如本方法生產(chǎn)出的線密度39.1tex的捻線用纖維取向度高、耐久性好且拉伸力學(xué)性能好，其斷裂強(qiáng)度高達(dá)6.07cN/dtex、結(jié)節(jié)強(qiáng)度高達(dá)4.06cN/dtex、斷裂伸長率為10.7％、結(jié)強(qiáng)利用率高達(dá)66.9％，斷裂強(qiáng)度、結(jié)節(jié)強(qiáng)度分別較傳統(tǒng)熔融紡絲工藝加工生產(chǎn)的聚乙烯單絲標(biāo)準(zhǔn)(SC/T5005-2014標(biāo)準(zhǔn))指標(biāo)提高17％、13％，它的延伸性完全符合本技術(shù)領(lǐng)域需要，試驗(yàn)或生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果表明以本發(fā)明技術(shù)方案生產(chǎn)的捻線用纖維在保持捻線強(qiáng)力不變的前提下，可使捻線規(guī)格減小、捻線重量減輕、捻線水阻力減小、捻線用纖維原材料消耗減少、捻線耐久性提高，在海水魚類養(yǎng)殖與捕撈技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)效果顯著。