一种渔网用皮芯复合纤维制造技术

本发明专利技术提供了一种渔网用皮芯复合纤维，该复合纤维芯层为聚酮，是一种环保型高分子材料；皮层包括聚乙醇酸和防污剂负载体，聚乙醇酸是一种全生物降解高分子材料，防污剂为无重金属的环境友好型海洋防污剂。通过皮层聚合物和芯层聚合物的紧密结合，提供了一种高强、环保且防污的渔网用皮芯复合纤维。保且防污的渔网用皮芯复合纤维。

【技术实现步骤摘要】
一种渔网用皮芯复合纤维


[0001]本专利技术涉及一种渔网用复合纤维，具体涉及一种渔网用具有防污性能的皮芯复合纤维。

技术介绍

[0002]近年来，由于过度捕捞和环境污染等原因，近海渔业资源的日益衰退已成为一个全球性的问题，拓展深水、深远海水域养殖成为一种必然趋势，水产养殖空间逐渐由近岸走向深远海，养殖网箱就成为了主要的海水养殖方式之一。
[0003]目前深水养殖网箱主要使用高密度聚乙烯、尼龙等材料编织而成，这些高分子网箱并不具备防污功能，在使用之前涂防污涂料，是防止污损附着的常用方法。市场上所用的防污涂料多为静态，如溶解型树脂(例如松香)、不可降解树脂(例如丙烯酸树脂、氯化橡胶等)、侧链水解树脂(例如丙烯酸自抛光树脂)以及低表面能树脂(例如有机硅和氟树脂)。例如目前占据主导地位的无锡丙烯酸自抛光防污涂料，它是将非锡的金属如铜、硅、锌酯类基团通过酯键联结到丙烯酸酯类聚合物主链上，通过酯键的水解释放防污剂，从而抑制海洋生物的附着。然而丙烯酸共聚物自身的水解尚未形成足够的防污能力，还需要添加氧化亚铜等来提高其防污性能，而氧化亚铜在生物体内仍会积累，导致海藻大量死亡，破坏生态平衡，并且这类涂料的表面自更新能力很大程度上依赖于周围海水的冲刷，使得在风浪较小时防污性能较差。因此，环境友好型且具有静态防污性能的海洋防污高分子材料被开发出来，如生物降解高分子基防污材料PLA基、PCL基等，使用这类树脂作为防污剂的载体树脂，结合使用无毒、无公害防污剂，在静态环境下依然能够以恒定速率降解并控制防污剂的释放，具有优异的动、静态防污性能。
[0004]公开号CN102731745A，公开日期为2012年6月29日，名称为《一种降解型海洋防污材料及其制备方法与应用》的专利文件公开了一种兼具有降解性能和优异粘附力的可降解树脂。具体首先利用开环聚合的方式，将乙交酯(GA)与CL共聚合成不同GA含量的双端羟基齐聚物，再将该齐聚物与异氰酸酯反应制备了降解速率可调的聚氨酯。其中，GA的引入可加快PCL
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PU的降解速率，并明显改善PCL
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PU树脂的防污性能。但该防污材料未与防污剂结合，防污机制较为单一，防污效果不好。
[0005]公开号CN104592851A，公开日期为2015年5月6月，名称为《一种可生物降解型海洋防污涂料及其制备方法》的专利申请文件公开了利用丙烯酸
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聚乙交酯(PGA)共聚物或丙烯酸
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聚乙丙交酯共聚物(PGLA)作为树脂基底，与溶剂、纳米SiO2、防污剂纳米TiO2等混合研磨制得防污涂料，这种涂料在海水等作用下可水解，表层自动脱落，使涂料具有自抛光性能，并使基料的表面能降低，具有自抛光和低表面能双重特性。但是该涂料制备的涂膜会发生龟裂现象，易于脱落。
[0006]公开号CN108341909A，公开日期为2018年7月31日，名称为《一种抗菌辣椒素改性丙烯酸树脂及其制备方法和应用》的专利文件公开了以辣椒素为主要改性材料，合成含辣椒素的丙烯酸树脂。辣椒素为纯天然物质，对生物多样性、海洋生态系统无毒无害，将其固
定在丙烯酸树脂的长分子链上，可实现长期防污效果。但丙烯酸树脂不具备可降解性能，会对海洋造成二次污染，且涂层表面不能实现自更新。
[0007]公开号CN108997868A，公开日期为2018年12月14日，名称为《一种水性自抛光渔用防污涂料及其制备方法》的专利文件公开了一种辣素改性无机粉末改性聚丙烯酸锌的防污涂料。该涂层表面聚合物分子主链上的聚丙烯酸锌发生水解，释放出丙烯酸锌，同时，水解后的聚合物分子主链上还含有具有防污活性的辣素官能团，使水解后的聚合物分子保持了抑制海洋生物附着的性能。但该防污涂层对船速或水流速度依赖性较大，防污效果受限。
[0008]上述防污技术均采用涂覆方法将防污涂层涂抹在渔网表面，加工过程繁琐，且涂层与渔网存在粘结性弱问题，在使用过程中容易发生材料膜层开裂、脱落等现象，从而使防污性能失效。

技术实现思路

[0009]为解决上述问题，本专利技术提供了一种渔网用皮芯复合纤维，该复合纤维芯层为聚酮，是一种环保型高分子材料；皮层包括聚乙醇酸和防污剂负载体，聚乙醇酸是一种全生物降解高分子材料，防污剂为无重金属的环境友好型海洋防污剂。通过皮层聚合物和芯层聚合物的紧密结合，提供了一种高强、环保且防污的渔网用皮芯复合纤维。
[0010]本专利技术提供一种渔网用皮芯复合纤维，其特征在于，所述复合纤维的芯层为聚酮；皮层包括聚乙醇酸和防污剂负载体。
[0011]进一步地，所述复合纤维中芯层的质量百分比为80
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90％，皮层的质量百分比为10
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20％。其中，芯层聚酮作为支撑材料，芯层比例不能太低，否则会影响复合纤维的强度、抗冲击性等力学性能；皮层作为防污层，皮层比例决定了防污剂的含量，太低则会影响防污效果。该复合纤维芯层和皮层的占比选择，不仅可以为渔网提供足够的强度，同时还保障了渔网的防污性能。
[0012]芯层聚合物聚酮(POK)，是由一氧化碳、乙烯、丙烯在催化剂的作用下共聚的一种环保型高分子化合物，其结构式如下式所示：
[0013][0014]其中n，m为大于0的正整数，且n/m>17。聚酮的分子量为60000
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100000，熔融指数为3
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12g/10min，熔融温度为220
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230℃，抗张强度≥55MPa，缺口冲击强度≥12KJ/m2。在具有足够拉伸强度的情况下，还具有优异的耐冲击性和韧性。聚酮的抗冲击强度是尼龙的2倍左右，耐磨性是POM的14倍左右，能够抵抗大风浪冲击。
[0015]该复合纤维的皮层包括聚乙醇酸和防污剂负载体。其中，聚乙醇酸的质量百分比为60
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80％，防污剂负载体的质量百分比为20
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40％。皮层中聚乙醇酸为树脂基体，防污剂负载体为防污剂，聚乙醇酸比例太低会影响与芯层的粘结性，此外防污剂负载体过多会导致其分散不均，发生团聚现象。
[0016]聚乙醇酸(PGA)，不溶于水，是一种全生物降解高分子材料，结构式如下式所示：
[0017][0018]聚乙醇酸的分子量为10000
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20000，熔融温度为220
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240℃，熔融指数为5
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20g/10min，抗张强度≥100MPa。在海水中通过酯键的水解作用生成乙醇酸(溶于水)，并通过微生物的分解最终分解为二氧化碳和水。
[0019]不同厂家、不同型号的聚乙醇酸和聚酮的熔融温度会有略微差异，我们在进行物料选择时，皮层聚乙醇酸的熔融温度Ta(℃)与芯层聚酮的熔融温度Tb(℃)之间应满足Ta>Tb
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3。若皮层聚乙醇酸的熔融温度低于芯层聚酮熔融温度过多，在热拉伸过程中，皮层材料会承受高于芯层材料的牵伸作用，可能会导致皮层和芯层之间的分离。
[0020]进一步地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种渔网用皮芯复合纤维，其特征在于，所述复合纤维的芯层为聚酮；皮层包括聚乙醇酸和防污剂负载体。2.根据权利要求1所述的一种渔网用皮芯复合纤维，其特征在于，所述芯层的质量百分比为80
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90％，皮层的质量百分比为10
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20％。3.根据权利要求1所述的一种渔网用皮芯复合纤维，其特征在于，所述聚乙醇酸在皮层中的质量百分比为60
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80％，防污剂负载体的质量百分比为20
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40％。4.根据权利要求1所述的一种渔网用皮芯复合纤维，其特征在于，所述防污剂负载体包括防污剂和多孔粉体。5.根据权利要求4所述的一种渔网用皮芯复合纤维，其特征在于，所述多孔粉体与防污剂的质量比为1:3
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1:5。6.根据权利要求4所述的一种渔网用皮芯复合纤维，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军，姬长干，吴光楠，黄动昊，刘锋杰，陈其梁，
申请(专利权)人：郑州中远防务材料有限公司，
类型：发明
国别省市：