一种增强聚烯烃树脂复合纤维及其制备方法和应用这种纤维的耐磨绳索技术

本申请涉及一种增强聚烯烃树脂复合纤维及其制备方法和应用这种纤维的耐磨绳索，其涉及绳索领域，复合纤维原料按质量比包括以下组分：聚丙烯77‑85%，POE塑料7‑13%，聚乙烯3‑15%；所述聚乙烯的分子量为300‑700。复合纤维的制备方法为：（1）将聚丙烯、POE塑料、聚乙烯混炼造粒；（2）对共混物进行熔融纺丝，得到复合纤维。利用本申请中复合纤维制备得到的耐磨绳索，具有优异的强度和耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种增强聚烯烃树脂复合纤维及其制备方法和应用这种纤维的耐磨绳索
本申请涉及绳索的领域，尤其是涉及一种增强聚烯烃树脂复合纤维及其制备方法和应用这种纤维的耐磨绳索。
技术介绍
绳索是通过扭或编等方式加强后，连成一定长度的纤维，可用来做连接、牵引的工具；传统的制绳采用天然纤维作材料，包括：棉、麻、亚麻、黄麻、剑麻、马尼拉麻、稻草、丝、羊毛和其它毛发；现代可以用来制绳的合成纤维则有聚丙烯、尼龙、聚酯等。其中，聚丙烯绳索由于具有强力高、比重轻、价格偏移的特点，被广泛应用在海洋牧场和深浅海网箱等养殖、近远洋渔业、船舶系泊拖带、矿山开采、水利工程、工业吊装等领域；目前，我国聚丙烯绳索年产量越达10万吨，而且随着社会专利技术，聚丙烯绳的产量每年以5％左右的速度递增。针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有以下缺陷：聚丙烯绳索在使用中，由于与钢铁、水泥等材料表面摩擦系数大，因此聚丙烯绳索与钢铁、水泥等材料间会因为剧烈摩擦而损坏,而且，在聚丙烯绳索的使用过程中，砂、盐等微粒会嵌入绳体内，从而切割摩擦绳体纤维而造成绳索损坏。
技术实现思路
为了提高绳索的耐磨性能，本申请提供一种增强聚烯烃树脂复合纤维及其制备方法和应用这种纤维的耐磨绳索。第一方面，本申请提供一种增强聚烯烃树脂复合纤维，采用如下的技术方案：一种增强聚烯烃树脂复合纤维，其特征在于：原料按质量比包括以下组分：聚丙烯77-85％，POE塑料7-13％，聚乙烯3-15％；所述聚乙烯的分子量为300-700万。>通过采取上述技术方案，聚丙烯作为复合纤维的主要材料，是一种由丙烯聚合而支制备得到的热塑性树脂，具有良好抗弯曲疲劳性；POE塑料是一种高聚物塑料，具有很好的韧性、抗老化性，并且POE塑料的流动性好、与聚烯烃的相容性好；分子量为300-700万的聚乙烯属于超高分子量的聚乙烯，具有超强的耐磨性能，而且聚乙烯自润滑性能良好，有助于复合纤维的牵伸；聚丙烯、POE塑料，在特定组分含量下，并配合特定含量和分子量的聚乙烯，三者相互配伍，可以大大提高复合纤维的耐磨性能和强度。优选的，所述聚丙烯的等规度为90-200。通过采取上述技术方案，将聚丙烯的结晶度控制在合适的范围内，从而使得聚丙烯的拉伸强度、弯曲模量、冲击强度在合适范围内，适合绳索的使用，同时提高复合纤维的强度和使用性能。优选的，所述POE塑料为乙烯和丁烯的高聚物，按质量比乙烯占比60-75％；按质量比丁烯占比25-40％。通过采用上述技术方案，采用有乙烯和丁烯聚合而得的POE塑料，并限定乙烯和丁烯的含量范围，可以使得POE塑料更好地与聚丙烯和聚乙烯配合，进一步提高复合纤维的耐磨性能和强度。第二方面，本申请提供一种增强聚烯烃树脂复合纤维的制备方法，采用如下的技术方案：一种增强聚烯烃树脂复合纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、POE塑料、聚乙烯进行混炼造粒，得到共混物；(2)对共混物进行熔融纺丝，然后对共混物进行牵伸，机械牵伸倍数为9.8-13.2倍，得到初生丝；(3)将初生丝经过2-15m的水蒸汽或热空气通道，通道温度为85-120℃，并以60-120m/min的速度对初生丝进行拉伸，机械牵伸倍数为9-14倍，得到复合纤维。通过采取上述技术方案，牵伸是将聚合物有规律地牵长变细，不断对聚合物进行松散和集盒的过程中，而牵伸倍数对纤维最终的定型和性能具有很重要的影响，如果牵伸倍数过大，平均的牵伸力变小，牵伸力的不均率也变大，会导致复合纤维的断裂强力变小；而如果牵伸倍数过小，会导致牵伸力变大，纤维容易发生断裂；而且牵伸倍数的大小会影响到快速纤维和慢速纤维从彼此中抽出的难易性，而且不同的聚合物所需的牵伸倍数不同；对于本申请由三种原料共混而成的共混物，本申请设计特定的牵伸和纺丝条件，可以使得共混物可以得到合适的牵伸处理，提高复合纤维的强度和耐磨性能。优选的，所述步骤(3)中，水蒸气通道的水源以85-100℃的温度加热蒸发，然后通过宽度为50-90厘米的方形通汽通道，自然飘入到水蒸气通道中。通过采取上述技术方案，控制水源的蒸发速率，可以控制水蒸气通道的水分含量，同时通过对通汽通道的宽度规定，可以控制水蒸气向水蒸气通道中的通入速率，从而可以稳定地向水蒸气通道中通入水蒸气，使得纤维得到更加稳定地牵伸，进一步提高纤维的强度和耐磨性能。第三方面，本申请提供一种应用增强聚烯烃树脂复合纤维的耐磨绳索，采用如下的技术方案：一种应用增强聚烯烃树脂复合纤维的耐磨绳索：所述耐磨绳索由增强聚烯烃树脂复合纤维编织而成。通过采取上述技术方案，利用增强聚烯烃树脂复合纤维编织而成的耐磨绳索，强度高、耐磨性能优异。优选的，所述耐磨绳索的捻距为3.8-8倍。通过采取上述技术方案，在规定捻距的限制作用下，可以调节耐磨绳索的接触应力和弹性变形，进一步提高耐磨绳索的强度和耐磨性能。优选的，所述耐磨绳索表面涂覆有水性聚氯乙烯，所述水性聚氯乙烯的用量为耐磨绳索中复合纤维总质量的11-18％。通过采取上述技术方案，水性聚氯乙烯是一种以水为分散介质的水性胶，将水性聚氯乙烯涂覆在绳体表面，使得绳体中的聚乙烯、聚丙烯和PIE塑料与水性聚氯乙烯发生配伍而产生表面润滑，从而可以进一步提高耐磨绳索的强度和耐磨性能，同时，对水性聚氯乙烯的含量进行规定，使得水性聚氯乙烯可以充分地附着在绳体表面，并与聚乙烯、聚丙烯和PIE塑料进行充分配伍，从而可以进一步提高耐磨绳索的强度和耐磨性能。具体实施方式以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。实施例一：一种增强聚烯烃树脂复合纤维，原料按质量比包括以下组分：聚丙烯77％，POE塑料10％，聚乙烯13％；其中：聚乙烯的分子量为300万。聚丙烯的等规度为90。POE塑料为乙烯和丁烯的高聚物，按质量比乙烯占比60％；按质量比丁烯占比40％。增强聚烯烃树脂复合纤维的制备方法为：(1)将聚丙烯、POE塑料、聚乙烯进行混炼造粒，挤出温度为150℃，出口冷却温度为15℃，得到共混物；(2)对共混物进行熔融纺丝，熔融纺丝温度为165℃，冷却温度为10℃，然后对共混物进行牵伸，机械牵伸倍数为9.8倍，牵伸温度为95℃，纺丝速度为60m/min，得到初生丝，初生丝规格为800D；(3)将初生丝经过15m的热空气通道，通道温度为120℃，并以60m/min的速度对初生丝进行拉伸，机械牵伸倍数为14倍，得到复合纤维，复合纤维规格为240D。本实施例还提供了一种应用上述增强聚烯烃树脂复合纤维的耐磨绳索；耐磨绳索由增强聚烯烃树脂复合纤维编织而成，捻距为3.8倍，绳体直径为30mm。实施例二：一种增强聚烯烃树脂复合纤维，原料按质量比包括以下组分：聚丙烯83％，POE塑料7％，聚乙烯10％；其中：聚乙烯的分子量为400万。聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强聚烯烃树脂复合纤维，其特征在于：原料按质量比包括以下组分：聚丙烯77-85%，POE塑料7-13%，聚乙烯3-15%；/n所述聚乙烯的分子量为300-700万。/n

【技术特征摘要】
1.一种增强聚烯烃树脂复合纤维，其特征在于：原料按质量比包括以下组分：聚丙烯77-85%，POE塑料7-13%，聚乙烯3-15%；
所述聚乙烯的分子量为300-700万。


2.根据权利要求1所述的一种增强聚烯烃树脂复合纤维，其特征在于：所述聚丙烯的等规度为90-200。


3.根据权利要求1所述的一种增强聚烯烃树脂复合纤维，其特征在于：所述POE塑料为乙烯和丁烯的高聚物，按质量比乙烯占比60-75%；按质量比丁烯占比25-40%。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种增强聚烯烃树脂复合纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
将聚丙烯、POE塑料、聚乙烯进行混炼造粒，得到共混物；
对共混物进行熔融纺丝，然后对共混物进行牵伸，机械牵伸倍数为9.8-13.2倍，得到初生...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛亮，赖彦睿，金海涛，葛师善，葛娅嫔，葛翔，陈丽丽，
申请(专利权)人：浙江海轮绳网有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33