专利名称：一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索加工方法
技术领域：
本发明涉及农业科学水产技术渔用聚丙烯发光绳索加工方法。
背景技术：
绳索是渔业、建筑、运输及军事等技术领域广泛使用的材料。绳索分类方法很多， 按其使用范围可分为渔用绳索、建筑用绳索、船用绳索及军用绳索等；按其规格可分为小规 格(4. Omm彡绳索直径< 12. Omm)绳索，中等规格(12. Omm彡绳索直径彡20. Omm)绳索和大 规格(绳索直径> 20mm)绳索等；按其功能可分为普通绳索、高强绳索以及发光绳索等。直 径4mm 12mm之间的小规格渔用绳索是渔业生产中广泛使用的材料，它们可用于网箱扶手 用绑扎绳、网箱网袋用扶手纲以及定置渔具用绑扎绳等；普通合成纤维绳索没有发光功能， 用它绑扎的网箱或定置渔具设施的水上部分在夜间生产中也同样没有发光功能，在缺少警 示浮标的情况下这会进一步导致网箱或定置渔具设施可能被过往船只撞破，而发生鱼逃网 破重大渔业事故。海洋渔业的发展，在夜间渔业生产中急需一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳 索，但现有水产技术领域中尚无一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索加工方法。以PP 树脂为母料生产渔用共混改性聚丙烯发光丝技术与以HDPE树脂为母料生产渔用聚乙烯发 光丝技术之间存在本质区别，以PP树脂为母料采用常规聚丙烯纺丝技术及制绳工艺无法 生产出使用性能好的渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索。由于以PP树脂为母料生产使 用性能好的渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索还是水产技术领域的技术难题，至今未见 关于渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索加工方法的报道。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供农业科学水产技术领域一种渔用小规格共混 改性聚丙烯发光绳索加工方法。本发明的技术方案采用PP树脂、HDPE树脂、发光粉、助剂、搅拌机、双螺杆挤出机、 单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机、分丝机、捻线机及制绳机，其特征是将纺丝 级干燥T30S型PP树脂、发光粉、干燥硬脂酸锌、白油用搅拌机搅拌30 50min至PP树脂、 发光粉和硬脂酸锌料、白油完全拌勻，上述纺丝级干燥T30S型PP树脂过筛处理，熔融指数 为2. 1 3. 9g/10min,上述发光粉采用PL0-7C型发光粉，发光粉添加量为PP树脂重量的 9. 6 10. 4%、上述干燥硬脂酸锌中的锌含量应满足10. 3 11. 3%，干燥硬脂酸锌添加量 为PP树脂重量的7. 7 8. 3%、上述白油助剂添加量为PP树脂重量的1. 3 1. 6%，拌勻后 的混合料经双螺杆挤出机进行两次挤出造粒，混合料经两次挤出造粒后获得含PP树脂、发 光粉和硬脂酸锌的共混物母粒；将共混物母粒、过筛处理后纺丝级干燥T30S型PP树脂和干 燥HDPE树脂用搅拌机搅拌30 45min至料完全拌勻，该T30S型PP树脂熔融指数为2. 1 3. 9g/10min，添加量为共混物母粒重量的48. 0 52. 0%，HDPE树脂熔融指数应满足0. 6 1. 5g/10min，添加量为共混物母粒重量的38. 0 42. 0%，拌勻后的混合料经单螺杆挤出机在特定温度下熔融挤出，挤出机料筒电加热区的第I区、II区、III区、IV区的温控范围分别 为176 184°C、243 248°C、263 268°C、256 264°C，熔融挤出的初生丝经24 36°C 冷却水箱低温水和第一牵伸辊冷却和预牵伸，预牵伸丝经97 99°C高温第一牵伸水浴槽 和第二牵伸辊、112 115°C高温第二牵伸热油浴槽，以乙二醇作为特殊的牵伸加热介质和 第三牵伸辊进行热牵伸，预牵伸丝通过上述两次热牵伸，牵伸总倍数控制在10. 8 12. 2倍 后采用6kg/cm2气流快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷单丝丝束，单丝丝束经分丝 机分丝为渔用共混改性聚丙烯发光丝，分丝张力控制在单丝断裂强力的20 30% ；捻线机 按40 46T/m的捻度将36根的渔用共混改性聚丙烯发光丝以大小一致的捻制张力并丝成 捻向为“Z”向渔用共混改性聚丙烯发光绳纱；由制绳机以“S”向将6根“Z”向渔用共混改 性聚丙烯发光绳纱一起制造出股捻距为22 26. Omm的“S”向渔用小规格共混改性聚丙烯 发光绳索用股，将三股“S”向渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索用股以“Z”向捻制成绳 索捻距为30. 0 33. Omm的一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索。本发明将特定的共混改性技术、纺丝工艺及制绳工艺完整结合，对不同条件包括 发光粉添加量、牵伸倍数、纺丝温度以及生产成本的技术方案进行了大量的试验论证结果 表明，由于本发明提供了精确配套的特定工艺，在普通纺丝用PP树脂中同时添加了特定剂 量的发光粉、硬脂酸锌及白油助剂，经双螺杆挤出机共混造粒后再添加特定量的PP树脂、 HDPE树脂，然后再采用特殊的纺丝工艺生产出渔用改性聚丙烯发光丝，提高了聚丙烯单丝 的断裂强度、可纺性和发光功能；第二次热牵伸以乙二醇作为特殊的牵伸加热介质取代传 统拉丝工艺用牵伸加热介质水，确保丝在第二浴槽牵伸时的热处理温度满足112 115°C 的特定范围，以利于渔用改性聚丙烯发光丝牵伸倍数、结晶度、取向度、强度的提高，使得制 造出的渔用改性聚丙烯发光丝的断裂强度大于5. 20cN/dtex ；分丝工艺控制分丝张力在单 丝断裂强力的20 30%，从而保证分丝张力能将收卷在丝筒子上单丝丝束中相互交叉的 单丝分开，整齐平列地到达筒管，又防止筒管接受卷绕张力过大造成压痕丝或爆筒管；采 用特定的并丝成纱工艺，如捻度为40 46T/m、捻向为“Z”向，提高了渔用共混改性聚丙 烯发光绳纱的稳定性和丝的强力利用率。本发明加工的渔用小规格共混改性聚丙烯发光 绳索不仅较传统渔用聚丙烯绳索具有使用性能优势，而且提高了其下游网箱或定置渔具设 施的使用性能及其渔用适用性，线密度为34tex的渔用改性聚丙烯发光丝的断裂强度可 达5. 48cN/dteX，它的断裂强度较好且可以较现有市售PE单丝合格品指标提高5. 38%、 采用本方案生产的直径8. 8mm的一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索的断裂强力达 795daN，以渔用改性聚丙烯发光丝为基体材料制成的发光绳索，在黑暗环境中经强光照射 一段时间后发出的警示荧光对周围的过往船舶或工作人员能起到一定的警示标志作用，提 高了渔具或网箱设施的安全性，技术效果明显。
具体实施例方式以直径8. 8mm的一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索为例，说明本发明的具 体实施方式本发明采用PP树脂、HDPE树脂、发光粉、助剂、搅拌机、双螺杆挤出机、单螺杆 挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机、分丝机、捻线机及制绳机。过筛处理后纺丝级干燥 T30S型PP树脂(大庆石化生产，熔融指数为2. 1 3. 9g/10min ；若PP树脂受潮，则应将其 置于太阳下完全晒干后使用)、发光粉(大连路明生产，PL0-7C型发光粉；发光粉添加量为PP树脂重量的10. 0%)、干燥硬脂酸锌[上海延安油脂化工厂生产，硬脂酸锌中的锌含量应 满足10. 3 11. 3%，硬脂酸锌分子式为(C17H35COO)2Zn ；硬脂酸锌添加量为PP树脂重量的 8. 0% ]、白油(白油添加量为PP树脂重量的1. 5% )用搅拌机搅拌45min至料完全拌勻， 拌勻后的混合料经双螺杆挤出机进行两次挤出造粒，混合料经两次挤出造粒后就获得含PP 树脂、发光粉和硬脂酸锌的共混物母粒。将共混物母粒、过筛处理后纺丝级干燥T30S型PP 树脂(大庆石化生产，熔融指数为2. 1 3. 9g/10min ；PP树脂添加量为共混物母粒重量的 50. 9% )和5000S型干燥HDPE树脂(扬子石化生产，熔融指数应满足0. 6 1. 5g/10min ； HDPE树脂添加量为共混物母粒重量的40. 0% )用搅拌机搅拌35min至料完全拌勻，拌勻 后的混合料经单螺杆挤出机在特定温度(挤出机料筒电加热区的第I区、II区、III区、IV 区的温控范围分别为180°C、245°C、265°C、260°C )下熔融挤出，熔融挤出的初生丝经28 34°C冷却水箱低温水(初生丝冷却距离控制在0. 78 1. 02m、喷丝板与冷却水箱内水面之 间的垂直距离控制在2 7cm、冷却水箱尺寸为0. 60mX0. 50mX0. 60m、冷却水箱配有溢水 管和进水管)和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，预牵伸丝经98°C高温第一牵伸水浴槽和第 二牵伸辊、113°C高温第二牵伸热油浴槽(以乙二醇作为特殊的牵伸加热介质)和第三牵伸 辊进行两次热牵伸，预牵伸丝通过两次牵伸电加热牵伸机进行上述两次热牵伸(第1次热 牵伸用齿轮组为AXB = 64X32，第1次热牵伸用倍数控制在8. 39倍；第2次热牵伸用齿轮 组为CXD = 48X48，第2次热牵伸用倍数控制在1. 34倍；两次热牵伸的牵伸总倍数控制 在11. 24倍；第三牵伸辊收丝时在牵伸辊上绕8道)后采用高压(压力控制在6kg/cm2左 右)气流法快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷单丝丝束，再以使用力矩电动机的 收丝机连续收卷单丝丝束；单丝丝束在4 5N的特定分丝张力下经FS350型分丝机分丝为 渔用共混改性聚丙烯发光丝(改性聚丙烯发光丝的断裂强度可达5. 48cN/dteX、改性聚丙 烯发光丝经强光照射一段时间后发出警示荧光)。捻线机按43T/m的捻度将36根的渔用共 混改性聚丙烯发光丝以大小一致的捻制张力并丝成捻向为“Z”向渔用共混改性聚丙烯发光 绳纱；由制绳机以“S”向将6根“Z”向渔用共混改性聚丙烯发光绳纱一起制造出股捻距为 24. Omm的“S”向一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索用股，将三股“S”向一种渔用小 规格共混改性聚丙烯发光绳索用股以“Z”向捻制成绳索捻距为31. 4mm的直径8. 8mm的渔 用小规格共混改性聚丙烯发光绳索。
权利要求
一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索加工方法，采用PP树脂、HDPE树脂、发光粉、助剂、搅拌机、双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机、分丝机、捻线机及制绳机，其特征是将纺丝级干燥T30S型PP树脂、发光粉、干燥硬脂酸锌、白油用搅拌机搅拌30～50min至PP树脂、发光粉和硬脂酸锌料、白油完全拌匀，上述纺丝级干燥T30S型PP树脂过筛处理，熔融指数为2.1～3.9g/10min，上述发光粉采用PLO 7C型发光粉，发光粉添加量为PP树脂重量的9.6～10.4％、上述干燥硬脂酸锌中的锌含量应满足10.3～11.3％，干燥硬脂酸锌添加量为PP树脂重量的7.7～8.3％、上述白油助剂添加量为PP树脂重量的1.3～1.6％，拌匀后的混合料经双螺杆挤出机进行两次挤出造粒，混合料经两次挤出造粒后获得含PP树脂、发光粉和硬脂酸锌的共混物母粒；将共混物母粒、过筛处理后纺丝级干燥T30S型PP树脂和干燥HDPE树脂用搅拌机搅拌30～45min至料完全拌匀，该T30S型PP树脂熔融指数为2.1～3.9g/10min，添加量为共混物母粒重量的48.0～52.0％，HDPE树脂熔融指数应满足0.6～1.5g/10min，添加量为共混物母粒重量的38.0～42.0％，拌匀后的混合料经单螺杆挤出机在特定温度下熔融挤出，挤出机料筒电加热区的第I区、II区、III区、IV区的温控范围分别为176～184℃、243～248℃、263～268℃、256～264℃，熔融挤出的初生丝经24～36℃冷却水箱低温水和第一牵伸辊冷却和预牵伸，预牵伸丝经97～99℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、112～115℃高温第二牵伸热油浴槽，以乙二醇作为特殊的牵伸加热介质和第三牵伸辊进行热牵伸，预牵伸丝通过上述两次热牵伸，牵伸总倍数控制在10.8～12.2倍后采用6kg/cm2气流快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷单丝丝束，单丝丝束经分丝机分丝为渔用共混改性聚丙烯发光丝，分丝张力控制在单丝断裂强力的20～30％；捻线机按40～46T/m的捻度将36根的渔用共混改性聚丙烯发光丝以大小一致的捻制张力并丝成捻向为“Z”向渔用共混改性聚丙烯发光绳纱；由制绳机以“S”向将6根“Z”向渔用共混改性聚丙烯发光绳纱一起制造出股捻距为22～26.0mm的“S”向渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索用股，将三股“S”向渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索用股以“Z”向捻制成绳索捻距为30.0～33.0mm的一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索。
2.根据权利要求1所述的一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索加工方法，其特征 是经双螺杆挤出机进行两次挤出造粒的混合料中发光粉添加量为PP树脂重量的10. 0%, 硬脂酸锌添加量为PP树脂重量的8. 0%，白油添加量为PP树脂重量的1. 5%。
3.根据权利要求1所述的一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索加工方法，其特征 是共混物母粒、过筛处理后纺丝级干燥T30S型PP树脂和干燥HDPE树脂的混合料中PP树 脂添加量为共混物母粒重量的50. 9%，HDPE树脂添加量为共混物母粒重量的40. 0%。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索加工方 法，其特征是挤出机料筒电加热区的第I区、II区、III区、IV区的温控范围分别为180°C、 245°C、265°C、260°C。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索加工方 法，其特征是绳纱捻度为43T/m、绳索用股的股捻距为24. 0mm、绳索捻距为31. 4mm。
全文摘要
一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索加工方法，涉及渔用发光绳索加工方法，需要提供一种渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索加工方法，本发明用PP树脂、HDPE树脂、发光粉、助剂，其特征是将PP树脂、发光粉、硬脂酸锌、白油的混合料经挤出造粒获得共混物母粒；将共混物母粒、PP树脂和HDPE树脂的混合料经挤出机熔融挤出，熔融挤出的初生丝经冷却和预牵伸，预牵伸丝经两次热牵伸后用气流冷却，单丝丝束分丝为渔用共混改性聚丙烯发光丝，将36根发光丝捻制成捻向为“Z”向发光绳纱，将6根“Z”向发光绳纱制造出“S”向绳股，将三股“S”向绳股以“Z”向捻制成渔用小规格共混改性聚丙烯发光绳索。本发明用于渔用发光绳索。
文档编号D07B5/00GK101994267SQ20091005621
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月10日 优先权日2009年8月10日
发明者刘永利, 史航, 柴秀芳, 汤振明, 王鲁民, 石建高, 陈晓蕾, 陈晓雪, 黄洪亮 申请人:中国水产科学研究院东海水产研究所