一種高強高韌性漁網線的加工工藝的製作方法

2024-02-05 01:01:15

本發明屬於漁具加工
技術領域：
，具體涉及一種高強高韌性漁網線的加工工藝。
背景技術：
：漁網，顧名思義是捕魚用的網，古代人使用粗布加上麻作為原料，通過捆卷的方法製成漁網，雖然這種漁網易腐爛，堅韌度差，但是其捕魚效率已經大大提高。現在捕魚專用工具結構材料99%以上用合成纖維加工而成，主要有尼龍、聚乙烯、聚酯、聚偏氯乙烯等纖維。隨著漁業的發展，漁獵的對象不只是魚，捕撈的工具也與時俱進。漁網要求高透明度和強度，好的耐衝擊特性、耐磨性、網目尺寸穩定性和柔軟性，適當的斷裂伸長特性。漁網線正是編織漁網的原料，因此對漁網線的加工製造提出了較高的要求。目前人們為了提升漁網的強度，而使用了大量的填料等成分，雖然強度有所提升，但其斷裂伸長率則下降較大，同樣不利於漁網的正常使用，因此出現了此消彼長的不良問題，故需要保證綜合性能良好的基礎上，再適當增強其某方面的特性。技術實現要素：本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種高強高韌性漁網線的加工工藝。本發明是通過以下技術方案實現的：一種高強高韌性漁網線的加工工藝，包括如下步驟：（1）將聚丙烯、聚乙烯分別對應粉碎成顆粒狀後置於乾燥箱內進行乾燥處理，控制乾燥時的溫度為83~88℃，相對溼度控制為40~50%，乾燥處理30~35min後取出備用；（2）將乾燥好的聚丙烯、聚乙烯取出，然後與其餘成分按照下列重量比進行混合：12~16份聚丙烯、90~100份聚乙烯、4~8份橡膠、0.5~2份硬脂酸單甘油酯、1~3份微晶石蠟、0.3~0.6份二氫喹啉、0.1~0.4份雙十八碳醇酯、3~6份改性納米氧化鋅，充分混合後放入擠出機中進行造粒，然後再置於注塑機中注塑成型，最後對成型所得的半成品進行冷卻、牽引、拉伸即可。進一步的，步驟（2）中所述的改性納米氧化鋅的製備方法包括如下步驟：a.將纖維素放入反應釜內，加熱保持反應釜內的溫度為90~95℃，提升反應釜內的壓力為2~2.5mpa，保溫保壓處理15~20min後再進行快速卸溫卸壓；b.向操作a處理後的反應釜內添加纖維素總質量70~75%的2-甲基氮丙啶、8~13%的酚醛樹脂、2~5%的馬來酸酐，350~400%的甲苯，接著加熱保持反應釜內的溫度為70~74℃，以1000~1200轉/分的轉速攪拌處理40~50min後停止，得混合物ⅰ備用；c.對操作b所得的混合物ⅰ進行抽濾處理，對抽濾所得的物質進行去離子水清洗並乾燥後得混合物ⅱ備用；d.將氫氧化鈉溶液和硝酸鋅溶液按照體積比3：1進行混合，加熱保持其溫度為67~71℃，以400~500轉/分的轉速攪拌處理45~50min後，再加入兩者總質量5~8%的鈦酸酯偶聯劑，然後將溫度升至75~80℃，以200~300轉/分的轉速攪拌處理1.2~1.5h後得混合物ⅲ備用；e.將操作c所得的混合物ⅱ按重量百分比3~5%的量加入到操作d所得的混合物ⅲ中，加熱保持其溫度為48~52℃，以100~150轉/分的轉速攪拌處理2~2.5h後得混合物ⅳ備用；f.對操作e所得的混合物ⅳ進行抽濾處理，對抽濾所得的物質進行去離子水清洗並乾燥後得混合物ⅴ，所得混合物ⅴ即為改性納米氧化鋅。進一步的，操作d中所述的氫氧化鈉溶液的濃度為0.4mol/l，所述的硝酸鋅溶液的濃度為0.7mol/l。進一步的，步驟（2）中所述的注塑機注塑成型時採用4段加熱方式，控制此四段的溫度分別為：235~237℃、239~241℃、244~246℃、249~251℃。進一步的，步驟（2）中所述冷卻時所用的冷卻液的各組分及對應重量分數為：5~8份甘油、1~1.5份碳酸氫鈉、0.5~1.5份殼聚糖、3~6份山梨酸鉀、50~60份水。目前市售的聚乙烯漁網線綜合性能已無法有效滿足人們的設計使用需求，如其強度需要進一步的提高，針對此類問題，本發明通過改善聚乙烯漁網線的使用原料成分以及加工工藝，進而改善了其使用特性，其中在聚乙烯中添加了聚丙烯成分，改善了整體的斷裂強度和結節強度，添加了橡膠成分又能很好的增強漁網線的韌性，傳統方法中添加的納米氧化鋅等顆粒主要為了提升漁網線的強度、耐磨性等，但在加工中此類顆粒存在易團聚、分散不均勻等現象，同時還會固化漁網線組織結構，造成韌性下降較大的問題，對此本發明對納米氧化鋅進行了特殊的改性處理，通過纖維素等成分對其表面進行改性處理，而若使用單一的纖維素進行接枝改性，因其僅僅是通過物理包覆作用連接在納米氧化鋅的表面上，造成吸附量極少，改性效果不佳的問題，於是在改姓處理前又對纖維素進行了處理，先對纖維素進行升溫升壓再卸溫卸壓的處理可鬆散纖維素結構，便於後續的處理，然後用2-甲基氮丙啶對其進行活化處理，增強了其活性，可提高後續的接枝改性吸附量，添加的酚醛樹脂和馬來酸酐又能進一步改善纖維素的表面特性，使其又能與聚乙烯等基體成分有很好的相容性，在製備納米氧化鋅時，添加使用了鈦酸酯偶聯劑成分，在納米氧化鋅的表面引入活性氨基，生成了-sio-zno共價鍵，同時還能有效的與處理後的纖維素發生接枝反應，增強了接枝的效果，此方法處理後的納米氧化鋅分散相容性好，表面接枝的特殊處理後的纖維素能增強納米氧化鋅的填充效果，同時又能改善組織結構過於緊緻的問題，提升了韌性，在注塑成型時採用4段加熱方式，嚴格控制各個階段的溫度，提升了物質間的相互混合相容效果，並能降低加工的氣泡率，改善了漁網線的成型品質，提升了成品率。本發明相比現有技術具有以下優點：本發明合理選配了多種原料成分，同時又對具體的加工工藝進行了改進，有效改善了成品漁網線的使用特性，其外形粗細均勻、整體品質穩定，其斷裂強度可提升14~20%，結節強度可提升10~15%，在強度提升的基礎上，其斷裂伸長率下降幅度控制在4%之內，此外其加工的成品率可達到99.9%以上，綜合特性較好，推廣價值較高。具體實施方式實施例1一種高強高韌性漁網線的加工工藝，包括如下步驟：（1）將聚丙烯、聚乙烯分別對應粉碎成顆粒狀後置於乾燥箱內進行乾燥處理，控制乾燥時的溫度為83~84℃，相對溼度控制為40~43%，乾燥處理30min後取出備用；（2）將乾燥好的聚丙烯、聚乙烯取出，然後與其餘成分按照下列重量比進行混合：12份聚丙烯、90份聚乙烯、4份橡膠、0.5份硬脂酸單甘油酯、1份微晶石蠟、0.3份二氫喹啉、0.1份雙十八碳醇酯、3份改性納米氧化鋅，充分混合後放入擠出機中進行造粒，然後再置於注塑機中注塑成型，最後對成型所得的半成品進行冷卻、牽引、拉伸即可。進一步的，步驟（2）中所述的改性納米氧化鋅的製備方法包括如下步驟：a.將纖維素放入反應釜內，加熱保持反應釜內的溫度為90℃，提升反應釜內的壓力為2mpa，保溫保壓處理15min後再進行快速卸溫卸壓；b.向操作a處理後的反應釜內添加纖維素總質量70%的2-甲基氮丙啶、8%的酚醛樹脂、2%的馬來酸酐，350%的甲苯，接著加熱保持反應釜內的溫度為70℃，以1000轉/分的轉速攪拌處理40min後停止，得混合物ⅰ備用；c.對操作b所得的混合物ⅰ進行抽濾處理，對抽濾所得的物質進行去離子水清洗並乾燥後得混合物ⅱ備用；d.將氫氧化鈉溶液和硝酸鋅溶液按照體積比3：1進行混合，加熱保持其溫度為67℃，以400轉/分的轉速攪拌處理45min後，再加入兩者總質量5%的鈦酸酯偶聯劑，然後將溫度升至75℃，以200轉/分的轉速攪拌處理1.2h後得混合物ⅲ備用；e.將操作c所得的混合物ⅱ按重量百分比3%的量加入到操作d所得的混合物ⅲ中，加熱保持其溫度為48℃，以100轉/分的轉速攪拌處理2h後得混合物ⅳ備用；f.對操作e所得的混合物ⅳ進行抽濾處理，對抽濾所得的物質進行去離子水清洗並乾燥後得混合物ⅴ，所得混合物ⅴ即為改性納米氧化鋅。進一步的，操作d中所述的氫氧化鈉溶液的濃度為0.4mol/l，所述的硝酸鋅溶液的濃度為0.7mol/l。進一步的，步驟（2）中所述的注塑機注塑成型時採用4段加熱方式，控制此四段的溫度分別為：235℃、239℃、244℃、249℃。進一步的，步驟（2）中所述冷卻時所用的冷卻液的各組分及對應重量分數為：5份甘油、1份碳酸氫鈉、0.5份殼聚糖、3份山梨酸鉀、50份水。實施例2一種高強高韌性漁網線的加工工藝，包括如下步驟：（1）將聚丙烯、聚乙烯分別對應粉碎成顆粒狀後置於乾燥箱內進行乾燥處理，控制乾燥時的溫度為85℃，相對溼度控制為44~47%，乾燥處理33min後取出備用；（2）將乾燥好的聚丙烯、聚乙烯取出，然後與其餘成分按照下列重量比進行混合：14份聚丙烯、95份聚乙烯、6份橡膠、1.5份硬脂酸單甘油酯、2份微晶石蠟、0.5份二氫喹啉、0.3份雙十八碳醇酯、5份改性納米氧化鋅，充分混合後放入擠出機中進行造粒，然後再置於注塑機中注塑成型，最後對成型所得的半成品進行冷卻、牽引、拉伸即可。進一步的，步驟（2）中所述的改性納米氧化鋅的製備方法包括如下步驟：a.將纖維素放入反應釜內，加熱保持反應釜內的溫度為93℃，提升反應釜內的壓力為2.2mpa，保溫保壓處理18min後再進行快速卸溫卸壓；b.向操作a處理後的反應釜內添加纖維素總質量73%的2-甲基氮丙啶、11%的酚醛樹脂、4%的馬來酸酐，380%的甲苯，接著加熱保持反應釜內的溫度為72℃，以1100轉/分的轉速攪拌處理45min後停止，得混合物ⅰ備用；c.對操作b所得的混合物ⅰ進行抽濾處理，對抽濾所得的物質進行去離子水清洗並乾燥後得混合物ⅱ備用；d.將氫氧化鈉溶液和硝酸鋅溶液按照體積比3：1進行混合，加熱保持其溫度為69℃，以450轉/分的轉速攪拌處理48min後，再加入兩者總質量7%的鈦酸酯偶聯劑，然後將溫度升至78℃，以250轉/分的轉速攪拌處理1.4h後得混合物ⅲ備用；e.將操作c所得的混合物ⅱ按重量百分比4%的量加入到操作d所得的混合物ⅲ中，加熱保持其溫度為50℃，以130轉/分的轉速攪拌處理2.2h後得混合物ⅳ備用；f.對操作e所得的混合物ⅳ進行抽濾處理，對抽濾所得的物質進行去離子水清洗並乾燥後得混合物ⅴ，所得混合物ⅴ即為改性納米氧化鋅。進一步的，操作d中所述的氫氧化鈉溶液的濃度為0.4mol/l，所述的硝酸鋅溶液的濃度為0.7mol/l。進一步的，步驟（2）中所述的注塑機注塑成型時採用4段加熱方式，控制此四段的溫度分別為：236℃、240℃、245℃、250℃。進一步的，步驟（2）中所述冷卻時所用的冷卻液的各組分及對應重量分數為：7份甘油、1.2份碳酸氫鈉、1份殼聚糖、4.5份山梨酸鉀、55份水。實施例3一種高強高韌性漁網線的加工工藝，包括如下步驟：（1）將聚丙烯、聚乙烯分別對應粉碎成顆粒狀後置於乾燥箱內進行乾燥處理，控制乾燥時的溫度為88℃，相對溼度控制為47~50%，乾燥處理35min後取出備用；（2）將乾燥好的聚丙烯、聚乙烯取出，然後與其餘成分按照下列重量比進行混合：16份聚丙烯、100份聚乙烯、8份橡膠、2份硬脂酸單甘油酯、3份微晶石蠟、0.6份二氫喹啉、0.4份雙十八碳醇酯、6份改性納米氧化鋅，充分混合後放入擠出機中進行造粒，然後再置於注塑機中注塑成型，最後對成型所得的半成品進行冷卻、牽引、拉伸即可。進一步的，步驟（2）中所述的改性納米氧化鋅的製備方法包括如下步驟：a.將纖維素放入反應釜內，加熱保持反應釜內的溫度為95℃，提升反應釜內的壓力為2.5mpa，保溫保壓處理20min後再進行快速卸溫卸壓；b.向操作a處理後的反應釜內添加纖維素總質量75%的2-甲基氮丙啶、13%的酚醛樹脂、5%的馬來酸酐，400%的甲苯，接著加熱保持反應釜內的溫度為74℃，以1200轉/分的轉速攪拌處理50min後停止，得混合物ⅰ備用；c.對操作b所得的混合物ⅰ進行抽濾處理，對抽濾所得的物質進行去離子水清洗並乾燥後得混合物ⅱ備用；d.將氫氧化鈉溶液和硝酸鋅溶液按照體積比3：1進行混合，加熱保持其溫度為71℃，以500轉/分的轉速攪拌處理50min後，再加入兩者總質量8%的鈦酸酯偶聯劑，然後將溫度升至80℃，以300轉/分的轉速攪拌處理1.5h後得混合物ⅲ備用；e.將操作c所得的混合物ⅱ按重量百分比5%的量加入到操作d所得的混合物ⅲ中，加熱保持其溫度為52℃，以150轉/分的轉速攪拌處理2.5h後得混合物ⅳ備用；f.對操作e所得的混合物ⅳ進行抽濾處理，對抽濾所得的物質進行去離子水清洗並乾燥後得混合物ⅴ，所得混合物ⅴ即為改性納米氧化鋅。進一步的，操作d中所述的氫氧化鈉溶液的濃度為0.4mol/l，所述的硝酸鋅溶液的濃度為0.7mol/l。進一步的，步驟（2）中所述的注塑機注塑成型時採用4段加熱方式，控制此四段的溫度分別為：237℃、241℃、246℃、251℃。進一步的，步驟（2）中所述冷卻時所用的冷卻液的各組分及對應重量分數為：8份甘油、1.5份碳酸氫鈉、1.5份殼聚糖、6份山梨酸鉀、60份水。對比實施例1本對比實施例1與實施例2相比，在改性納米氧化鋅的製備過程中，省去步驟b中的酚醛樹脂和馬來酸酐成分，除此外的方法步驟均相同。對比實施例2本對比實施例2與實施例2相比，用等質量份的普通納米氧化鋅取代改性納米氧化鋅，除此外的方法步驟均相同。對比實施例3本對比實施例3與實施例2相比，在加工製造中不添加改性納米氧化鋅成分，除此外的方法步驟均相同。對照組現有常規的聚乙烯漁網線製備方法。為了對比本發明效果，選用上述實施例2、對比實施例1、對比實施例2、對比實施例3、對照組所述的方法加工製造漁網線單絲，製成的單絲直徑規格均為0.20±0.01mm，然後對所述的單絲進行力學性能實驗，具體對比數據如下表1所示：表1斷裂強度（cn/dtex）結節強度（cn/dtex）斷裂伸長率（%）實施例26.885.0121.2對比實施例16.644.8619.7對比實施例26.324.6716.4對比實施例36.134.5522.6對照組5.944.5322.0註：上表1中所述的斷裂強度和結節強度均是通過英國instron-4466型強力試驗機測得，測試時控制溫度條件為20±2℃，相對溼度控制為65±5%，控制拉伸的速度為330mm/min，單絲的長度為600mm。由上表1可以看出，本發明處理工藝製得的漁網線的強度得到了有效的改善，同時其斷裂伸長率控制較好，與原性能相差無幾，綜合特性強，極具推廣價值。當前第1頁12