CN104562237B

CN104562237B - 石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的制作方法

Info

Publication number: CN104562237B
Application number: CN201410856724.6A
Authority: CN
Inventors: 石建高; 刘永利; 王磊; 陈晓雪
Original assignee: East China Sea Fishery Research Institute Chinese Academy of Fishery Sciences
Current assignee: East China Sea Fishery Research Institute Chinese Academy of Fishery Sciences
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2017-01-04
Anticipated expiration: 2034-12-29
Also published as: CN104562237A

Abstract

石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的制作方法，采助剂、HDPE树脂、茂金属LLDPE树脂、搅拌机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机、分丝机，其特征是助剂添加量为HDPE树脂重量的0.36％～0.47％、HDPE树脂熔融指数应满足0.8克/10分钟～1.3克/10分钟、茂金属LLDPE树脂添加量为HDPE树脂重量的14.3％～15.7％，将助剂、HDPE树脂、茂金属LLDPE树脂混合搅拌均匀，获得HDPE/茂金属LLDPE树脂共混物经单螺杆挤出机熔融挤出，熔融挤出的初生丝经过冷却和预牵伸，预牵伸丝经两次热牵伸，用高压气流除油后用收丝机收卷圆丝束；圆丝束经分丝机分丝为石斑鱼养殖网纲加工用圆丝。

Description

石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的制作方法

技术领域

本发明涉及石斑鱼养殖技术领域中石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的制造。

背景技术

对水产养殖网箱而言，石斑鱼养殖网纲一般指石斑鱼养殖网箱箱体网衣上安装的纲索，根据网纲在养殖网箱箱体网衣上的安装方向又分为水平网纲和垂直网纲。圆形单丝一般称之为圆丝，如人们将圆形聚乙烯单丝称之为聚乙烯圆丝；圆丝是现有石斑鱼网箱养殖网纲加工用主要纤维材料之一。基于石斑鱼具有锋利的牙齿，在养殖中会撕咬网纲等特性，与其它技术领域的普通聚乙烯圆丝相比，本技术领域网纲加工用圆丝应具备破断强力高、耐磨防咬性较好等特殊性能，这既直接关系到石斑鱼养殖业的成功与否，又间接关系到石斑鱼养殖网纲破断强力及其设施安全性，只有按特殊的纺丝工艺才能加工出符合上述要求的适用圆丝，但现有技术领域石斑鱼养殖网纲加工用圆丝一般以单一高密度聚乙烯树脂为原料采用热水纺丝工艺加工，因采用常规纺丝工艺，导致其断裂强度低(标准指标为5.90g/D)，从而会进一步影响到石斑鱼养殖网纲破断强力及其设施安全性，所以，现有技术领域以单一高密度聚乙烯树脂为原料采用热水纺丝工艺加工成的普通聚乙烯圆丝性能及其养殖适应性相对较差，难以满足现代石斑鱼养殖业需要。随着我国石斑鱼养殖业发展，急需大量破断裂强度高、耐磨防咬性较好的一种石斑鱼养殖网纲加工用特殊新型圆丝，但我国目前石斑鱼养殖技术领域尚无以特殊改性纺丝技术生产的石斑鱼养殖网纲加工用圆丝，因此，石斑鱼养殖网纲加工用圆丝问题的解决就成了石斑鱼养殖技术领域人们长期悬而未决的技术难题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的制作方法，以提高石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的断裂强度、改善圆丝及其网纲耐磨防咬性、提高网纲的破断强力及其设施安全性，以助推石斑鱼养殖业可持续健康发展。

本发明的技术方案采用白油或松节油助剂、纺丝级干燥高密度聚乙烯树脂(简称HDPE树脂)、茂金属线性低密度聚乙烯树脂(简称茂金属LLDPE树脂)、搅拌机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机、分丝机，其特征是白油或松节油助剂添加量为纺丝级干燥HDPE树脂重量的0.36％～0.47％；纺丝级干燥HDPE树脂过筛处理，熔融指数应满足0.8克/10分钟～1.3克/10分钟；茂金属LLDPE树脂熔融指数为1克/10分钟，添加量为纺丝级干燥HDPE树脂重量的14.3％～15.7％；将白油或松节油助剂、纺丝级干燥HDPE树脂、茂金属LLDPE树脂用搅拌机混合搅拌24分钟～32分钟至料都搅拌均匀，混合料搅拌均匀后就获得HDPE/茂金属LLDPE树脂共混物；HDPE/茂金属LLDPE树脂共混物经单螺杆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162℃～168℃、266℃～272℃、309℃～315℃、343℃～349℃熔融挤出，从喷丝孔熔融挤出的初生丝经过冷却水箱低温水和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，初生丝冷却距离控制在95厘米～102厘米、喷丝板与冷却水箱内水面之间的垂直距离控制在50毫米～90毫米、水温控制在22℃～36℃，预牵伸丝经97℃～99℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、109℃～115℃高温第二牵伸热油浴槽和第三牵伸辊进行两次热牵伸，以棉籽油或乙二醇作为牵伸加热介质，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，牵伸总倍数范围控制在13.438倍～14.018倍，采用高压气流除油后快速冷却，压力范围控制在550帕斯卡～620帕斯卡，以使用力矩电动机的收丝机收卷圆丝束；圆丝束经分丝机分丝为石斑鱼养殖网纲加工用圆丝，分丝张力控制在圆丝破断强力的19％～23％。

本发明采用特定的改性纺丝工艺，对不同纺丝工艺条件包括纺丝温度、牵伸倍数、助剂及茂金属LLDPE树脂添加量等技术方案进行了大量综合探索，并在大量试验论证的基础上才形成了本技术方案。试验结果表明，本发明加工的石斑鱼养殖网纲加工用圆丝适用于石斑鱼养殖技术领域，它不仅较传统石斑鱼养殖网纲加工用普通聚乙烯圆丝具有断裂强度与耐磨防咬性优势，而且提高了石斑鱼养殖网纲破断强力及其设施安全性，推动石斑鱼养殖业的可持续发展。本发明在HDPE树脂母料中添加特定比例的白油或松节油助剂、茂金属LLDPE树脂，通过搅拌机搅拌均匀后再采用特定的改性纺丝技术生产出适合石斑鱼养殖网纲加工用圆丝，在确保圆丝可产业化加工生产的同时，同时提高了圆丝的可纺性与断裂强度、提高了圆丝耐磨防咬性，本发明加工出的石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的综合性能优势显著。本发明采用特殊的纺丝工艺，如本发明第二次热牵伸以棉籽油或乙二醇等作为特殊的牵伸加热介质取代传统热水纺丝工艺用热水介质、针对石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的特点采用13.438倍～14.018倍的特殊牵伸倍数范围，确保圆丝在第二浴槽牵伸时的热处理温度高于109℃、确保圆丝加工过程中纺丝正常且牵伸顺利，以利于圆丝熔点、熔融热、耐温性、断裂强度及其结晶度的提高，使得加工出的石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的耐磨防咬性较好、断裂强度达到8.14g/D且断裂伸长率位于7.5％～11.2％的区间内；本发明采用特殊的分丝工艺，如分丝张力控制在圆丝破断强力的19％～23％，从而保证分丝张力既能将收卷在筒管上圆丝束中相互交叉的圆丝分开，又能防止筒管接受卷绕张力过大造成压痕圆丝，从而提高了现有石斑鱼养殖网纲加工用圆丝产品的综合性能。基于石斑鱼养殖网纲成本的考虑，本发明在HDPE树脂母料中添加特定比例的白油或松节油助剂、茂金属LLDPE树脂价格相对便宜，通过材料改性改善并增强了圆丝的耐磨防咬性，以降低石斑鱼养殖网纲加工用圆丝成本、助力发明产品在石斑鱼养殖网纲及其设施上的产业化应用。耐磨试验结果表明，在摩擦条件和载荷相同的条件下，本发明生产的石斑鱼养殖网纲加工用圆丝试样较普通聚乙烯圆丝试样具有耐磨性优势，较高的熔点、熔融热及耐温性较好使得本发明生产的石斑鱼养殖网纲加工用圆丝具有较好的抗摩擦热性能、良好的稳定性和耐磨防咬性，本发明技术方案有效改善了恶劣海况下圆丝及其网纲耐磨防咬性。本发明在普通纺丝用HDPE树脂中同时添加了特定剂量的白油或松节油助剂、茂金属LLDPE树脂，经搅拌机共混搅拌均匀后再采用特殊的纺丝技术生产出石斑鱼养殖网纲加工用圆丝，提高了石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的断裂强度与耐磨防咬性，从而进一步提高了石斑鱼养殖网纲加工用圆丝及其网纲产品的综合性能。采用本技术方案生产的线密度为40特克斯的石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的可纺性好、断裂强度高达8.14g/D且断裂伸长率位于7.5％～11.2％的区间内，它的断裂强度可以较现有普通聚乙烯圆丝标准指标(标准指标为5.90g/D)提高38.0％；其断裂伸长率完全符合石斑鱼养殖业生产需要。以本发明技术方案加工的高强耐磨圆丝加工成石斑鱼养殖网纲，在石斑鱼养殖网纲强力相同的条件下，既可使石斑鱼养殖网纲重量减轻、石斑鱼养殖网具操作方便、耐磨防咬性增强，又可使石斑鱼养殖网纲直径减小、石斑鱼养殖网具水阻力减小，这大大提高了石斑鱼养殖网纲的综合性能及其养殖适应性，在现有技术领域本发明研发的石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的性价比优势与技术效果显著，可在石斑鱼养殖领域产业化推广应用，综合效益显著。

具体实施方式

本发明采用白油或松节油助剂、纺丝级干燥HDPE树脂、茂金属LLDPE树脂、搅拌机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机、分丝机，其特征是白油或松节油助剂(添加量为HDPE树脂重量的0.36％～0.47％)；纺丝级干燥HDPE树脂(扬子石化生产)过筛处理，熔融指数应满足0.8克/10分钟～1.3克/10分钟；茂金属LLDPE树脂(大庆石化公司生产)，熔融指数为1克/10分钟，密度为0.918克/厘米³，添加量为HDPE树脂重量的14.3％～15.7％，例如添加量为HDPE树脂重量的15.1％；将白油或松节油助剂、纺丝级干燥HDPE树脂、茂金属LLDPE树脂用搅拌机混合搅拌24分钟～32分钟，例如搅拌26分钟，混合料搅拌均匀后就获得HDPE/茂金属LLDPE树脂共混物；HDPE/茂金属LLDPE树脂共混物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区的温度分别为162℃～168℃、266℃～272℃、309℃～315℃、343℃～349℃熔融挤出，例如挤出机料筒电加热区的第Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区的温度分别为165℃、269℃、312℃、347℃)下熔融挤出，从喷丝孔熔融挤出的初生丝经过冷却水箱低温水(初生丝冷却距离控制在95厘米～102厘米、喷丝板与冷却水箱内水面之间的垂直距离控制在50毫米～90毫米、水温控制在22℃～36℃、冷却水箱尺寸为58厘米×58厘米×58厘米)和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，预牵伸丝经98.6℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊114℃高温第二牵伸热油浴槽(以棉籽油或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使牵伸总倍数范围控制在13.438倍～14.018倍后采用高压(压力范围控制在550帕斯卡～620帕斯卡)气流除油后快速冷却，以使用力矩电动机的收丝机收卷圆丝束；圆丝束在特定分丝张力(分丝张力控制在圆丝破断强力的19％～23％)下经分丝机分丝为石斑鱼养殖网纲加工用圆丝。

Claims

1.石斑鱼养殖网纲加工用圆丝的制作方法，采用白油或松节油助剂、纺丝级干燥HDPE树脂、茂金属LLDPE树脂、搅拌机、单螺杆挤出机、两次牵伸电加热牵伸机、收丝机、分丝机，其特征是白油或松节油助剂添加量为纺丝级干燥HDPE树脂重量的0.36％～0.47％、纺丝级干燥HDPE树脂过筛处理，熔融指数应满足0.8克/10分钟～1.3克/10分钟；茂金属LLDPE树脂熔融指数为1克/10分钟，添加量为纺丝级干燥HDPE树脂重量的14.3％～15.7％，将白油或松节油助剂、纺丝级干燥HDPE树脂、茂金属LLDPE树脂用搅拌机混合搅拌24分钟～32分钟至料都搅拌均匀，混合料搅拌均匀后就获得HDPE/茂金属LLDPE树脂共混物；HDPE/茂金属LLDPE树脂共混物经单螺杆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162℃～168℃、266℃～272℃、309℃～315℃、343℃～349℃熔融挤出，从喷丝孔熔融挤出的初生丝经过冷却水箱低温水和第一牵伸辊得到冷却和预牵伸，初生丝冷却距离控制在95厘米～102厘米、喷丝板与冷却水箱内水面之间的垂直距离控制在50毫米～90毫米、水温控制在22℃～36℃，预牵伸丝经97℃～99℃高温第一牵伸水浴槽和第二牵伸辊、109℃～115℃高温第二牵伸热油浴槽和第三牵伸辊进行两次热牵伸，以棉籽油或乙二醇作为牵伸加热介质，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，牵伸总倍数范围控制在13.438倍～14.018倍，采用高压气流除油后快速冷却，压力范围控制在550帕斯卡～620帕斯卡，以使用力矩电动机的收丝机收卷圆丝束；圆丝束经分丝机分丝为石斑鱼养殖网纲加工用圆丝，分丝张力控制在圆丝破断强力的19％～23％。