一种防污损抗疲劳的多股单丝混捻网线及其制备方法

文档序号:1624666 发布日期:2020-01-14 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种防污损抗疲劳的多股单丝混捻网线及其制备方法 (Anti-fouling and anti-fatigue multi-strand monofilament mixed-twisted net wire and preparation method thereof ) 是由 张海龙 于 2019-08-19 设计创作,主要内容包括:本发明涉及材料科学领域,针对网线涂层会剥落和网衣抗疲劳性能差的问题,公开了一种防污损抗疲劳的多股单丝混捻网线及其制备方法。包括尼龙单丝,包括尼龙单丝和防污损聚乙烯单丝,所述防污损聚乙烯单丝包覆所述尼龙单丝混合加捻,单丝之间连接有改性环氧树脂,聚乙烯单丝的直径为0.2-0.5mm,尼龙单丝的直径为0.2-1.2 mm。混捻网线的制备步骤包括:活化、浸渍单丝、混合加捻及加热固化四个步骤。本发明通过制备防污网线和引入力学性能好的尼龙单丝,将防污剂复合至网线中,所得单丝网线具有防污功能,无需后续的防污涂料的施工,显著提升防污损能力,减少环境污染,能较大提升混捻网线和网衣的抗污损、抗拉伸和抗疲劳能力。(The invention relates to the field of material science, and discloses an antifouling and antifatigue multi-strand monofilament mixed-twisted netting wire and a preparation method thereof, aiming at the problems that a netting wire coating can be peeled off and the netting fatigue resistance performance is poor. The composite material comprises nylon monofilaments and antifouling polyethylene monofilaments, wherein the antifouling polyethylene monofilaments are coated on the nylon monofilaments and are mixed and twisted, modified epoxy resin is connected among the monofilaments, the diameter of each polyethylene monofilament is 0.2-0.5mm, and the diameter of each nylon monofilament is 0.2-1.2 mm. The preparation method of the mixed twisted net wire comprises the following steps: activating, dipping monofilament, mixing and twisting, and heating and curing. According to the invention, the antifouling net wire is prepared, the nylon monofilament with good mechanical property is introduced, and the antifouling agent is compounded into the net wire, so that the obtained monofilament net wire has an antifouling function, the subsequent construction of antifouling paint is not needed, the antifouling capacity is obviously improved, the environmental pollution is reduced, and the antifouling capacity, the tensile resistance and the fatigue resistance of the mixed-twisted net wire and the netting can be greatly improved.)

一种防污损抗疲劳的多股单丝混捻网线及其制备方法

技术领域

本发明属于材料科学领域,具体涉及一种防污损抗疲劳的多股单丝混捻网线及其制备方法。

背景技术

养殖网箱长期置于海水中,细菌群体会附着在其表面,污损生物的幼虫和孢子接近已附着细菌群体的网箱网衣表面时,会附着、分泌黏液并伴随一系列***生长,造成网衣材料被附着污损。污损生物的大量附着不仅会阻碍水流的畅通和水体的交换,造成箱内水质恶化、缺氧,影响鱼类的生长,甚至,阻止残饵及代谢产物排出箱外,都会导致养殖的海产品发育不良甚至死亡,严重影响海产品养殖的产量和质量。另外,养殖过程中,网衣或者网线会受到海浪频繁的冲击,网线和网衣在拉收网或洋流涤荡过程会受到拖拽或震动。因此,在长期的深海养殖过程中网线和网衣需要具备极强的防污损和抗疲劳性能。

目前常规的防污技术为在网衣网线上涂覆防污涂料,专利号为CN201711356160.X,专利名称“一种渔网防污涂料及其制备方法”,通过以水性聚氨酯树脂、乙烯基树脂作为基体树脂,避免了基体树脂的污染性,通过两种树脂间的互补,提高涂料的本身性能,在冰醋酸等的作用下使其进行部分环氧化,利用壳聚糖进行改性,增加树脂的抗菌性能,在硅烷偶联剂的作用下进行交联,使用白土作为载体,利用白土对单宁等进行吸附,使用单宁及混合酶的复配作用。专利号为CN201520054160.4,专利名称“一种水产养殖装置”,包括网衣;多层盘体,每一盘体具有第一固定件,且每一盘体通过该第一固定件与该网衣固定连接,该多层盘体与该网衣形成的笼体为可收折结构,该多层盘体将该笼体的空间分割成多层养殖区间;以及可开合结构,设置于该网衣上,该可开合结构形成的开口用以取放位于每一层养殖区间内的被养殖物。

其不足之处在于,涂层涂覆网线的工作任务繁重,而且会出现涂覆的涂层不均匀,涂层中大量的有机溶剂释放和涂层会剥落,会给环境造成严重的污染,且在长期海水浸泡、长期污损和海浪冲击的条件下,网衣容易疲劳破损。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的网线涂层会剥落和网衣抗疲劳性能差的问题,提供一种防污损抗疲劳的多股单丝混捻网线及其制备方法,本发明通过制备防污网线和引入力学性能好的尼龙单丝,将防污剂复合至网线中,所得单丝网线具有防污功能,无需后续的防污涂料的施工,能显著提升防污损能力,减少环境污染,较大提升混捻网线和网衣的抗污损、抗拉伸和抗疲劳能力。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种防污损抗疲劳的多股单丝混捻网线及其制备方法,包括尼龙单丝,包括尼龙单丝和防污损聚乙烯单丝,所述防污损聚乙烯单丝包覆所述尼龙单丝混合加捻,单丝之间连接有改性环氧树脂,聚乙烯单丝的直径为0.2-0.5mm,尼龙单丝的直径为0.2-1.2 mm。

防污损聚乙烯单丝具有较好的防污性能,减少细菌群体和污损生物的附着,具有较好的耐腐蚀和抗老化能力;尼龙单丝机械强度高,韧性好,有较高的抗拉、抗压强度,耐疲劳性能突出,经多次反复屈折仍能保持原有机械强度,所以将防污损聚乙烯单丝包覆所述尼龙单丝混合加捻;连接部位引入改性环氧树脂可以提高防污损聚乙烯单丝和尼龙单丝之间的粘结力,使防污损聚乙烯单丝紧紧包覆在尼龙单丝周围,防止海水浸入内部的尼龙单丝中,损伤腐蚀尼龙单丝,当受到海水浸泡平和海浪拍打的时候单丝之间不会分开,整体具有较好的力学性能;单丝直径过大,其体积越大,当受力时,单丝表面产生裂纹的概率越高,单丝中存在粉末微粒,这些都是裂纹萌生区;而单丝直径过小时,则承力能力不足,容易拉断,因此单丝直径需界定在一个合理的范围内;所以,能够得到防污效果好,抗疲劳性能强的高综合性能网线。

作为优选,所述混捻网线的制备步骤如下:

1)、活化:将尼龙单丝放入60-70℃去离子水中超声,再将尼龙单丝放入稀硝酸溶液中;

2)、浸渍单丝:将活化后的尼龙单丝浸渍于改性环氧树脂中50-60min;

3)、混合加捻:将浸渍后的尼龙单丝和防污损聚乙烯单丝加捻;

4)、加热固化:步骤3)加捻所得的网线进行加热固化。

步骤1)尼龙单丝活化的目的是为了提高碳纤维表面粗糙度,使得被活化后的尼龙单丝具有较大的比表面积,含有大量的活性官能团,如羟基等,为改性环氧树脂的附着沉积提供良好的附着条件;加入稀硝酸溶液是为了去除尼龙单丝生产过程中混有的杂质。

步骤2)浸渍于改性环氧树脂中50-60min是为了使尼龙单丝周围都被改性环氧树脂附着,接触面的活性官能团之间充分反应,建立化学键连接。

步骤4)加热固化使得改性环氧树脂发生交联反应,将防污损聚乙烯单丝和尼龙单丝紧密连接在一起。

作为优选,每100质量份的防污损聚乙烯单丝中包含以下物质:2.3-3.8份吡啶硫酮铜、2.2-3.5份吡啶溴代腈、2.8-3.2份改性纳米ZnO粉末、0.8-1.2份丙烯酸锌树脂,剩余质量份为高密度聚乙烯颗粒与聚丙烯粉混合物。

吡啶硫酮铜(简称CPT), 是广谱、低毒、环保的真菌和细菌的抑菌剂,防止甲壳生物、海藻以及水生物的附着;尤其是对抑制藻类生物的附着和繁殖有着积极的作用;.

溴代吡啶腈 (tralopyril),对海洋藻类、菌类的生长有抑制作用,通过破坏细菌的新陈代谢,使其失去生物活性,此外,对海洋中的腕足类动物合浮游甲壳动物如剑水蚤等有特殊导向作用;

纳米ZnO粉末,也是一种新型抗菌剂,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种有长效的杀菌效果;海洋中最先附着到物体表面的黏膜生物大多数为革兰氏阴性菌种,而纳米ZnO对革兰氏阴性菌有着较强的抗菌效果。细菌细胞膜上的蛋白质易于游离出来的Zn离子结合,与其结构中的巯基(-SH)、羧基、羟基反应,破坏其结构,同时部分锌离子进入细胞后使蛋白质变性,破坏细菌的***增殖能力,达到抗菌的目的,待细菌死亡后,锌离子能游离出来继续杀死其它的细菌。改性纳米ZnO,是为了实施中避免纳米颗粒团聚,同时增进纳米颗粒的分散并与树脂体系的结合;

丙烯酸锌树脂,丙烯酸锌树脂树脂是引入具有杀菌作用和防污剂单体的功能性载体树脂,本身也具有一定的抗污损性能。

高密度聚乙烯颗粒材料分子链上没有支链,因此分子链排布规整,具有较高的密度,耐酸碱,耐有机溶剂,电绝缘性优良,低温时,仍能保持一定的韧性,表面硬度,拉伸强度,刚性等机械强度好。各组分相互配合,协同作用下能够制得防污损效果好,无环境污染的网线单丝。

各组分相互配合,协同作用下能够制得防污损效果好,无环境污染的网线单丝。

作为优选,防污损聚乙烯单丝的制备方法包括以下步骤:

(1)、烘干:将所改性述纳米ZnO和所述高密度聚乙烯颗粒烘干;

(2)、混匀材料:将丙烯酸锌树脂、吡啶溴代腈、吡啶硫酮铜、改性纳米ZnO粉末混合搅拌均匀,连续搅拌40-50min,得到混合材料;

(3)、拉丝:将所述混合材料进行拉挤,拉挤过程需要经过三个阶段加热,拉出单丝,第一阶段为115-125℃,第二阶段为155-165℃,第三阶段为195-205℃;

(4)、定型:步骤(3)拉出的单丝,然后10-20℃下冷却定型4-6 min;

(5)、除溶剂:定型后的单丝经第一次牵引进入加热区,90-100℃下热水加热4-6 min,再经第二次牵引收卷,即得成品。

步骤(3)的三个阶段的加热,因为各组分交联固化的温度不一样,为使单丝中的各配方成分充分发生交联反应,形成固定形状的单丝,另外,也为了使单丝成分中的有机溶剂挥发干净,避免对海洋环境造成污染。

步骤(4)当拉丝过程结束后,为防止部分成分因高温而再度热解,进而影响单丝的形状,所以需要对拉挤完的单丝进行降温冷却定型。

步骤(5)将制得单丝上的亲水有机溶剂溶于水中,加热是为了充分溶解,避免在养殖使用过程中,当环境温度上升的时候,有机溶剂溶于海水中,对环境造成污染。

作为优选,所述改性纳米ZnO粉末的改性步骤为:

a、将纳米ZnO粉末与偶联剂以质量比为5.0-20 : 0.5-1.0在二甲苯溶液中混合,加热搅拌,加热温度为60~90℃,加热时间为2.5-3.5h,搅拌速度为1000-1200转/min;

b、降至室温过滤,加入***沉淀滤液,后干燥即得粒径为20-50nm的改性纳米ZnO粉末。

改性纳米ZnO粉末,偶联剂能够增加纳米ZnO粉末的表面活性,增加一些小分子基团,如羟基,氢离子等,使得纳米ZnO粉末能够更好的与配方中其他成分结合,另外,改性纳米ZnO粉末也具有防污能力。加热能为偶联剂与纳米ZnO粉末的紧密结合提供动力,促使反应发生,加热保温一段时间和保持一定搅拌速度搅拌是为了使得反应充分进行,得到表面活性较好的改性纳米ZnO粉末。

作为优选,步骤2)所述改性环氧树脂制作步骤为:先将甲苯-2,4-二异氰酸酯温度提升至45-50℃,滴加1H,1H,7H-十二氟庚醇,所述甲苯-2,4-二异氰酸酯和所述1H,1H,7H-十二氟庚醇的质量比为1:1.2-1.4,滴加完后升温到60-70℃保温1.8-2.2h,再加入过量10-15%(按环氧树脂的羟值计算所需的环氧树脂量)的双酚A环氧树脂,加热到85-90℃反应2-2.5h,即得改性环氧树脂。

环氧树脂的饱和吸水率一般为 1%~2%,要提高环氧树脂的耐水性,必须降低树脂的吸水率。由于氟原子具有高的电负性,化学键短,因而含氟表面活性剂和聚合物具有高表面活性,含氟表面活性剂和聚合物分子中氟碳链为疏水基,能显著地降低材料的表面张力。另外,由于氟原子的表面自由能低,在基体中趋向于富集到材料的表面,因此少量的含氟表面活性剂或聚合物能够明显降低材料的表面性能,含氟基团在环氧树脂一空气表面的大量富集,使得环氧树脂一空气表面的疏水性能增加。合成的端异氰酸酯含氟化合物接枝到双酚A环氧树脂上,形成侧链含氟的环氧树脂,目的在于保持环氧树脂优良粘接力的同时,提高其表面性能,将环氧树脂和氟碳树脂的优点集于一体,具有较好的浸润性,疏水性,耐摩擦及抗疲劳特性等。

作为优选,步骤4)所述加热固化包含两个阶段,第一阶段加热温度为100-110℃,第二阶段加热温度为130-140℃。

为了使改性环氧树脂充分反应,第一阶段使得改性环氧树脂发生交联反应初步固化,第二阶段使得改性环氧树脂进一步固化,并且使溶剂中的气体小分子挥发,避免改性环氧树脂在固化过程中因气体小分子残留在内部而使得固化的改性环氧树脂存有缺陷,为裂纹的扩展提供裂纹萌生源,降低网线的抗疲劳特性。

作为优选,步骤1)中所述超声的时间为0.8-1.2h。

作为优选,步骤(3)中所述拉挤的拉挤速度为15-20mm/s。

对于拉挤速度,拉挤速度过快,会使得所拉单丝的直径不均匀,且容易拉断,单丝上各成分无法充分浸润均匀,影响单丝质量;拉挤速度过慢,会降低拉丝效率。

作为优选,所述高密度聚乙烯颗粒与聚丙烯粉混合物,其中高密度聚乙烯颗粒为型号HDPE/T60-800和HD5000S两种,各自占比HDPE/T60-800:HD5000S:聚丙烯粉为3.8-4.2:1.8-2.2:0.8-1.2。

因此,本发明具有如下有益效果:

(1)直接将防污剂添加于网线单丝中,使网衣具有较好的防污性能,具有一定的微纳米结构表面、具有强度高、耐磨性好等优异的力学性能;

(2)避免后续繁琐的防污涂料施工以及其对环境的污染,减少使用期间网线的维护工作,单丝制备工艺简单,节约加工成本;

(3)单丝混捻网线具有较强的抗冲击和抗疲劳性能,也具有较强的拉伸强度,耐海水浸泡能力和耐腐蚀性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

一种防污损抗疲劳的多股单丝混捻网线及其制备方法,包括尼龙单丝,包括改性尼龙单丝和防污损聚乙烯单丝,所述防污损聚乙烯单丝包覆所述改性尼龙单丝混合加捻,单丝之间连接有改性环氧树脂,聚乙烯单丝的直径为0.3mm,尼龙的直径为0.8 mm。

所述混捻网线的制备步骤如下:

1)、活化:将尼龙单丝放入65℃去离子水中超声1.0h,再将尼龙单丝放入稀硝酸溶液中;

2)、浸渍单丝:将活化后的尼龙单丝浸渍于改性环氧树脂中55min;所述改性环氧树脂制作步骤为:先将甲苯-2,4-二异氰酸酯温度提升至48℃,滴加1H,1H,7H-十二氟庚醇,所述甲苯-2,4-二异氰酸酯和所述1H,1H,7H-十二氟庚醇的质量比为1:1.3,滴加完后升温到65℃保温2.0h,再加入过量13%(按环氧树脂的羟值计算所需的环氧树脂量)的双酚A环氧树脂,加热到88℃反应2.3h,即得改性环氧树脂。

3)、混合加捻:将浸渍后的尼龙单丝和防污损聚乙烯单丝加捻;

4)、加热固化:步骤3)加捻所得的网线进行加热固化;所述加热固化包含两个阶段,第一阶段加热温度为105℃,第二阶段加热温度为135℃。

其中,每100质量份的防污损聚乙烯单丝中包含以下物质:3.0份吡啶硫酮铜、2.8份吡啶溴代腈、3.0份改性纳米ZnO粉末、1.0份丙烯酸锌树脂,剩余质量份为高密度聚乙烯颗粒与聚丙烯粉混合物,所述高密度聚乙烯颗粒与聚丙烯粉混合物,其中高密度聚乙烯颗粒为型号HDPE/T60-800和HD5000S两种,各自占比HDPE/T60-800:HD5000S:聚丙烯粉为4:2:1。

防污损聚乙烯单丝的制备方法包括以下步骤:

(1)、烘干:将所述改性纳米ZnO和所述高密度聚乙烯颗粒烘干;

(2)、混匀材料:将丙烯酸锌树脂、吡啶溴代腈、吡啶硫酮铜、改性纳米ZnO粉末混合搅拌均匀,连续搅拌45min,得到混合材料;

(3)、拉丝:将所述混合材料进行拉挤,拉挤速度为18mm/s,拉挤过程需要经过三个阶段加热,拉出单丝,第一阶段为120℃,第二阶段为160℃,第三阶段为200℃;

(4)、定型:步骤(3)拉出的单丝,然后15℃下冷却定型5 min;

(5)、除溶剂:定型后的单丝经第一次牵引进入加热区,95℃下热水加热5 min,再经第二次牵引收卷,即得成品。

所述改性纳米ZnO粉末的改性步骤为:

a、将纳米ZnO粉末与偶联剂以质量比为12 : 0.7在二甲苯溶液中混合,加热搅拌,加热温度为75℃,加热时间为3.0h,搅拌速度为1100转/min,所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-570;

b、降至室温过滤,加入***沉淀滤液,后干燥即得粒径为35nm的改性纳米ZnO粉末。

结果:混捻网线的生物污损附着率为11%,拉伸疲劳寿命为58942次。

实施例2

与实施例1的区别在于,一种防污损抗疲劳的多股单丝混捻网线及其制备方法,包括尼龙单丝,包括改性尼龙单丝和防污损聚乙烯单丝,所述防污损聚乙烯单丝包覆所述改性尼龙单丝混合加捻,单丝之间连接有改性环氧树脂,聚乙烯单丝的直径为0. 4mm,尼龙的直径为0.8mm。

所述混捻网线的制备步骤如下:

1)、活化:将尼龙单丝放入60℃去离子水中超声0.8h,再将尼龙单丝放入稀硝酸溶液中;

2)、浸渍单丝:将活化后的尼龙单丝浸渍于改性环氧树脂中50min;所述改性环氧树脂制作步骤为:先将甲苯-2,4-二异氰酸酯温度提升至45℃,滴加1H,1H,7H-十二氟庚醇,所述甲苯-2,4-二异氰酸酯和所述1H,1H,7H-十二氟庚醇的质量比为1:1.2,滴加完后升温到60℃保温1.8h,再加入过量10%(按环氧树脂的羟值计算所需的环氧树脂量)的双酚A环氧树脂,加热到85℃反应2h,即得改性环氧树脂。

3)、混合加捻:将浸渍后的尼龙单丝和防污损聚乙烯单丝加捻;

4)、加热固化:步骤3)加捻所得的网线进行加热固化;所述加热固化包含两个阶段,第一阶段加热温度为100℃,第二阶段加热温度为130℃。

其中,每100质量份的防污损聚乙烯单丝中包含以下物质:2.3份吡啶硫酮铜、2.2份吡啶溴代腈、2.8份改性纳米ZnO粉末、0.8份丙烯酸锌树脂,剩余质量份为高密度聚乙烯颗粒与聚丙烯粉混合物,所述高密度聚乙烯颗粒与聚丙烯粉混合物,其中高密度聚乙烯颗粒为型号HDPE/T60-800和HD5000S两种,各自占比HDPE/T60-800:HD5000S:聚丙烯粉为3.8:1.8:0.8。

防污损聚乙烯单丝的制备方法包括以下步骤:

(1)、烘干:将所述改性纳米ZnO和所述高密度聚乙烯颗粒烘干;

(2)、混匀材料:将丙烯酸锌树脂、吡啶溴代腈、吡啶硫酮铜、改性纳米ZnO粉末混合搅拌均匀,连续搅拌40min,得到混合材料;

(3)、拉丝:将所述混合材料进行拉挤,拉挤速度为15mm/s,拉挤过程需要经过三个阶段加热,拉出单丝,第一阶段为115℃,第二阶段为155℃,第三阶段为195℃;

(4)、定型:步骤(3)拉出的单丝,然后10℃下冷却定型4 min;

(5)、除溶剂:定型后的单丝经第一次牵引进入加热区,90℃下热水加热4 min,再经第二次牵引收卷,即得成品。

所述改性纳米ZnO粉末的改性步骤为:

a、将纳米ZnO粉末与偶联剂以质量比为5.0: 0.5在二甲苯溶液中混合,加热搅拌,加热温度为60℃,加热时间为2.5h,搅拌速度为1000转/min,所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-570;

b、降至室温过滤,加入***沉淀滤液,后干燥即得粒径为20nm的改性纳米ZnO粉末。

结果:混捻网线的生物污损附着率为13%,拉伸疲劳寿命为55234次。

实施例3

与实施例1的区别在于,一种防污损抗疲劳的多股单丝混捻网线及其制备方法,包括尼龙单丝,包括改性尼龙单丝和防污损聚乙烯单丝,所述防污损聚乙烯单丝包覆所述改性尼龙单丝混合加捻,单丝之间连接有改性环氧树脂,聚乙烯单丝的直径为0.5mm,尼龙的直径为1.2 mm。

所述混捻网线的制备步骤如下:

1)、活化:将尼龙单丝放入70℃去离子水中超声1.2h,再将尼龙单丝放入稀硝酸溶液中;

2)、浸渍单丝:将活化后的尼龙单丝浸渍于改性环氧树脂中60min;所述改性环氧树脂制作步骤为:先将甲苯-2,4-二异氰酸酯温度提升至50℃,滴加1H,1H,7H-十二氟庚醇,所述甲苯-2,4-二异氰酸酯和所述1H,1H,7H-十二氟庚醇的质量比为1:1.4,滴加完后升温到70℃保温2.2h,再加入过量15%(按环氧树脂的羟值计算所需的环氧树脂量)的双酚A环氧树脂,加热到90℃反应2.5h,即得改性环氧树脂。

3)、混合加捻:将浸渍后的尼龙单丝和防污损聚乙烯单丝加捻;

4)、加热固化:步骤3)加捻所得的网线进行加热固化;所述加热固化包含两个阶段,第一阶段加热温度为110℃,第二阶段加热温度为140℃。

其中,每100质量份的防污损聚乙烯单丝中包含以下物质:3.8份吡啶硫酮铜、3.5份吡啶溴代腈、3.2份改性纳米ZnO粉末、1.2份丙烯酸锌树脂,其中高密度聚乙烯颗粒为型号HDPE/T60-800和HD5000S两种,各自占比HDPE/T60-800:HD5000S:聚丙烯粉为4.2: 2.2:1.2。

防污损聚乙烯单丝的制备方法包括以下步骤:

(1)、烘干:将所述改性纳米ZnO和所述高密度聚乙烯颗粒烘干;

(2)、混匀材料:将丙烯酸锌树脂、吡啶溴代腈、吡啶硫酮铜、改性纳米ZnO粉末混合搅拌均匀,连续搅拌50min,得到混合材料;

(3)、拉丝:将所述混合材料进行拉挤,拉挤速度为20mm/s,拉挤过程需要经过三个阶段加热,拉出单丝,第一阶段为125℃,第二阶段为165℃,第三阶段为205℃;

(4)、定型:步骤(3)拉出的单丝,然后20℃下冷却定型6 min;

(5)、除溶剂:定型后的单丝经第一次牵引进入加热区, 100℃下热水加热6 min,再经第二次牵引收卷,即得成品。

所述改性纳米ZnO粉末的改性步骤为:

a、将纳米ZnO粉末与偶联剂以质量比为20 : 1.0在二甲苯溶液中混合,加热搅拌,加热温度为90℃,加热时间为3.5h,搅拌速度为1200转/min,所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-570;

b、降至室温过滤,加入***沉淀滤液,后干燥即得粒径为20-50nm的改性纳米ZnO粉末。

结果:混捻网线的生物污损附着率为14%,拉伸疲劳寿命为56234次。

结论:实施例1-3各个配方成分和加工工艺参数均在本发明合适的数值范围内,能够得到防污损效果好,热稳定性高,抗老化能力强及抗疲劳性能好的多股单丝混捻网线。

对比例1

与实施例1的区别在于:未加入尼龙单丝,仅防污损聚乙烯单丝自身加捻而成网线。

结果:混捻网线的生物污损附着率为12.5%,拉伸疲劳寿命为17134次。

原因分析:尼龙单丝机械强度高,韧性好,有较高的抗拉、抗压强度,耐疲劳性能突出,经多次反复屈折仍能保持原有机械强度,未加入尼龙单丝,使得混捻网线的抗拉伸疲劳寿命急剧下降,使其力学性能降低。

对比例2

与实施例1的区别在于:性尼龙单丝和防污损聚乙烯单丝之间未加入改性环氧树脂。

结果:制得的单丝生物污损附着率为68%,拉伸疲劳寿命为13554次。

原因分析:引入改性环氧树脂可以提高防污损聚乙烯单丝和尼龙单丝之间的粘结力,使防污损聚乙烯单丝紧紧包覆在尼龙单丝周围,防止海水浸入内部的尼龙单丝中,损伤腐蚀尼龙单丝,当受到海水浸泡平和海浪拍打的时候单丝之间不会分开,整体具有较好的力学性能;未加改性环氧树脂增加了混捻网丝的生物污损附着率,显著缩短了拉伸疲劳寿命。

对比例3

与实施例1的区别在于:将改性纳米ZnO粉末替换成Gu2O,其他添加成分参数与工艺参数不变。

结果:制得的单丝生物污损附着率为79%,拉伸疲劳寿命为26582次。

原因分析:改性纳米ZnO,也是抗菌剂,也能避免纳米颗粒团聚,同时增进纳米颗粒的分散并与树脂体系的结合,更换为Gu2O后所得材料分子间的结合力变差,制得聚乙烯网线单丝质量较差,抗菌能力极大减弱,也使得混捻网线的抗拉伸疲劳能力大大降低,因此,混捻网线表面生物污损附着率增加,拉伸疲劳寿命缩短。

由实施例1-3以及对比例1-3的数据可知,只有在本发明权利要求范围内的方案,才能够在各方面均能满足上述要求,得出最优化的方案,得到最优性能的多股混捻网线。而对于配比的改动、原料的替换/加减,或者加料顺序的改变,均会带来相应的负面影响。

本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。

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