网箱或渔具用高性能三股聚乙烯绳索制造技术

网箱或渔具用高性能三股聚乙烯绳索，涉及渔用绳索材料，需要提高绳索的强力性能。本发明专利技术用高强度渔用聚乙烯单丝，其特征是由绳索直径及制股经验系数确定绳股直径，制股用经验系数０．４７２～０．４９５；由喷丝孔孔数及经验系数确定制绳纱用单丝数量；由绳纱直径结合绳股用纱经验系数确定绳股用纱数量，绳股用纱经验系数０．９３５～０．９９０；绳捻系数与股捻系数之比１．１２、绳捻系数２．６～２．９；高强度渔用聚乙烯单丝以“Ｚ”向捻成绳纱、将１～２０根“Ｚ”向绳纱以“Ｓ”向捻成绳芯，再由一定数量绳纱和１根绳芯以“Ｓ”向加捻成绳股，最后将三股绳股以“Ｚ”向捻制成网箱或渔具用高性能三股聚乙烯绳索。本发明专利技术用于网箱或渔具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及渔用绳索材料。
技术介绍
绳索是制造网箱或渔具必不可少的材料，绳索按原料分为聚乙烯 绳、聚酰胺绳及聚丙烯绳，按股数分为三股绳、四股绳及六股绳，按 使用范围分为网箱绳、渔具绳、船用绳和军用绳等，因网箱或渔具构 件对结缚定位、纲举目张、主承载荷等功能需要，在纤维材料的选择 和制作工艺上网箱或渔具用绳索应与网线有一定的区别。正常状态 下，绳索作为柔性结构材料，断裂强力是衡量其渔用性能的最重要指 标。现有网箱或渔具用三股聚乙烯绳索加工生产中所采用的单丝以普 通聚乙烯单丝为主、制绳工艺较为单一；普通聚乙烯单丝优等品断裂 强度为56cN/tex，单丝断裂强力较低，用其加工的绳索断裂强力也较 低。目前，随着网箱或渔具大型化及深水作业特殊化，急需大量高强 力三股聚乙烯绳索。现有网箱或渔具用三股聚乙烯绳索主要通过制绳 时加大直径的方法提高强力，不但增加网箱或渔具重量、体积、成本、 能耗和水阻力，而且增加网箱或渔具在使用中的操作、运送难度；在 渔船功率、甲板空间及起网设备容量不变的情况下，通过加大绳索直 径来提高强力的方法难以实施，除非人们花费大量资金和时间重新添 置大功率渔船或大型起网设备，这不仅需要投入大量资金，而且建造周期长、见效慢。因此，普通三股聚乙烯绳索在现代网箱或渔具的大 型化发展上有较大的缺陷和局限性，其安全性、生产效率、渔用适应3性较差且性能也难以满足网箱或渔具大型化及深水作业的需要。如果 能够在不增加绳索直径的情况下提高三股聚乙烯绳索断裂强力性能， 就可以用高性能三股聚乙烯绳索来应对渔业工程的急需。
技术实现思路
-本专利技术需要解决的技术问题是在不增加绳索直径的情况下提高 网箱或渔具用三股聚乙烯绳索的强力性能、性价比及渔用适应性，以 应对渔业工程的急需。本专利技术的技术方案采用高强度渔用聚乙烯单丝，其特征是由绳索 直径乘以制股用经验系数来确定绳股直径，制股用经验系数采用0.472 0.495;由喷丝孔孔数乘以经验系数c,确定制绳纱用单丝数量， 经验系数q取整数，1《c,《5;由绳纱直径结合绳股用纱经验系数确 定绳股用纱数量，绳股用纱数量^(绳股直径+绳纱直径)2x绳股用纱 经验系数，绳股用纱经验系数采用0.935 0.990;绳捻系数与股捻系 数之比采用1.12、绳捻系数采用2.6 2.9;将一定数量直径0.20mm 的高强度渔用聚乙烯单丝以"Z"向捻成绳纱、将1 20根"Z"向绳纱以 "S"向捻成1根绳芯，再由制绳机将一定数量绳纱和1根绳芯一起以 "S"向加捻成绳股，绳股用绳纱采用分层结构且除绳芯外从表层到绳 芯之间相邻两层绳纱用纱根数均递减6 8根，通过绳股张力平衡调 节使三股绳股保持大小一致的张力进入制绳机规格控制器，最后将三 股绳股以"Z"向捻制成网箱或渔具用高性能三股聚乙烯绳索。制绳用 单丝断裂强度的高低是影响绳索断裂强力最主要因素，本专利技术以普通 高密度聚乙烯(HDPE)为原料，采用高温高倍牵伸自增强技术制备 直径0.20mm的高强度渔用聚乙烯单丝，其断裂强度(85cN/tex)较 SC 5005标准中渔用聚乙烯单丝优等品指标(断裂强度56cN/tex)提高51.8%,本专利技术采用高强度渔用聚乙烯单丝作为制绳用基体材料， 从而提高了绳索断裂强力；绳捻系数的高低关系到绳索结构的稳定性 及强力利用率，本专利技术采用特殊的绳捻系数(2.6 2.9)及捻向(ZSZ 型捻向)提高了绳索结构的稳定性和断裂强力；绳股的中心是否充填 绳芯关系到各层绳纱之间的抱合和绳索结构的稳定性，本专利技术在绳股 的中心充填绳芯提高了各层绳纱之间的抱合力、绳索结构的稳定性和 断裂强力，避免了绳股在风、浪、流等外力作用时变形；制绳纱用单 丝数量直接关系到分丝成本和强力损失率，本专利技术由喷丝孔孔数确定 制绳纱用单丝数量，采用喷丝孔孔数的整数倍作为制绳纱用单丝数 量，既减少了分丝工序、节约了成本，又减少了分丝工序增多而造成 的单丝强力损失；当绳股用纱根数较多时，在捻合时就应该分层，否 则绳纱在绳索中位置杂乱、相互之间难以很好地抱合，本专利技术绳股用 绳纱采用分层结构且除绳芯外从表层到绳芯之间相邻两层绳纱用纱 根数均递减6 8根，这既可使相邻两层绳纱能够很好地抱合，又可 使每根绳纱在绳索中都有其固定位置且排列均匀整齐，可提高绳索结 构的稳定性、外观质量和强力利用率；绳股捻系数是影响绳索质量的 重要因素，本专利技术绳捻系数限定在2.6 2.9范围且绳捻系数与股捻系 数之比采用1.12，既保证了绳捻系数大于股捻系数、单丝强力利用率 较高，又保证了绳股中心线与表层绳纱排列形成的角度与绳索的捻角 相等、绳股中表层绳纱在制绳后其排列方向与绳索中心线相平行，提 高了绳索的稳定性、外观质量和单丝强力利用率；如果三股绳的绳股 张力不一致，那么将使捻合成的绳索中三股长度不同，这会导致背股 现象且该种绳索受力时三股不能同时受力，大大降低了绳索的断裂强 力，本专利技术通过绳股张力平衡调节使三股绳股保持大小一致的张力进入制绳机规格控制器，提高了绳索断裂强力。总之，本专利技术以普通HDPE为原料，采用高温高倍牵伸自增强技术制备直径0.20mm的高 强度渔用聚乙烯单丝，以此作为加工网箱或渔具用高性能三股聚乙烯 绳索用单丝，其断裂强度(85cN/tex)较SC 5005标准中渔用聚乙烯 单丝优等品指标(断裂强度56cN/tex)提高51.8%，并通过全面调整 传统用制绳工艺(如本专利技术采用特殊的绳捻系数及捻向、在绳股的中 心充填绳芯、由喷丝孔孔数确定制绳纱用单丝数量、绳股用绳纱采用 分层结构且除绳芯外从表层到绳芯之间相邻两层绳纱用纱根数均递 减6 8根、绳捻系数与股捻系数之比采用1.12、绳股张力平衡调节) 提高了制绳用基体材料断裂强度、各层绳纱之间的抱合力、绳索结构 的稳定性及单丝强力利用率，减少了绳索在风浪流外力作用下的变 形，从而大大提高了绳索的强力性能、性价比及渔用适应性。力学试 验表明，采用本专利技术技术方案生产的直径-52.0mm网箱或渔具用高 性能三股聚乙烯绳索强力(384kN)高于ISO 1969标准中直径 -60.0mm三股聚乙烯绳索强力指标(341kN)且直径降低13.3%、重 量减少22.2%、成本减少12.5%;采用本专利技术技术方案生产的直径 -80.0mm网箱或渔具用高性能三股聚乙烯绳索强力(711kN)等于ISO 1969标准中直径一8.0mm三股聚乙烯绳索强力指标(711kN)且直 径降低9.1%、重量减少19.1%、成本减少9.0%。生产实践证明，以 本专利技术生产的各种规格的高性能三股聚乙烯绳索应用渔业生产，在绳 索强力相同的条件下，均可使直径下降、重量减轻、成本降低、阻力 减小、能耗降低，并可提高网箱或渔具的经济效益、滤水性能、抗风 浪流能力、性价比及渔用适应性。在保持同等绳索强力的前提下，采 用本专利技术生产的较小直径网箱或渔具用髙性能三股聚乙烯绳索来替代传统用普通三股聚乙烯绳索，不但能减少网箱或渔具重量、体积、 成本、能耗和水阻力，而且能减少网箱或渔具在使用中的操作、运送 难度。随着绳索直径的减小，在渔船功率、甲板空间及起网设备容量 不变的情况下可以增加网箱或渔具的尺度，不仅节约了大量资金、满 足了现代网箱或渔具的大型化发展需要，而且周期短、见效本文档来自技高网...

【技术保护点】
网箱或渔具用高性能三股聚乙烯绳索，采用高强度渔用聚乙烯单丝，其特征是由绳索直径乘以制股用经验系数来确定绳股直径，制股用经验系数采用０．４７２～０．４９５；由喷丝孔孔数乘以经验系数ｃ↓［１］确定制绳纱用单丝数量，经验系数ｃ↓［１］取整数，１≤ｃ↓［１］≤５；由绳纱直径结合绳股用纱经验系数确定绳股用纱数量，绳股用纱数量＝（绳股直径÷绳纱直径）２×绳股用纱经验系数，绳股用纱经验系数采用０．９３５～０．９９０；绳捻系数与股捻系数之比采用１．１２、绳捻系数采用２．６～２．９；将一定数量直径０．２０ｍｍ的高强度渔用聚乙烯单丝以“Ｚ”向捻成绳纱、将１～２０根“Ｚ”向绳纱以“Ｓ”向捻成１根绳芯，再由制绳机将一定数量绳纱和１根绳芯一起以“Ｓ”向加捻成绳股，绳股用绳纱采用分层结构且除绳芯外从表层到绳芯之间相邻两层绳纱用纱根数均递减６～８根，通过绳股张力平衡调节使三股绳股保持大小一致的张力进入制绳机规格控制器，最后将三股绳股以“Ｚ”向捻制成网箱或渔具用高性能三股聚乙烯绳索。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石建高，王鲁民，施锦飞，洪锡元，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院东海水产研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]