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一種漁用聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯單絲制造方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510278857.4

申請日:

2015.05.27

公開號:

CN104894676A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):D01F 6/84申請日:20150527|||公開
IPC分類號: D01F6/84; D01D5/08; D01D5/14 主分類號: D01F6/84
申請人: 中國水產科學研究院東海水產研究所
發明人: 閔明華; 王魯民; 曾桂華; 黃洪亮; 劉永利; 王磊; 吳越; 陳帥; 馬海有
地址: 200090上海市楊浦區軍工路300號
優先權:
專利代理機構: 上海順華專利代理有限責任公司31203 代理人: 陸林輝
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510278857.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.03.01|||2015.10.07|||2015.09.09

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種漁用可降解聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯單絲制造方法,本發明采用熔融紡絲、高倍拉伸工藝制得的漁用可降解聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯單絲;所述的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯數均分子量為180000~200000;所述的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片干燥溫度為70~120℃,時間為24~48小時,真空度為-0.05~-0.1MPa;所述的熔融紡絲和高倍拉伸工藝為:紡絲溫度為175~185℃,紡絲速度為5~50m/min,拉伸倍數為3~5倍,拉伸介質是熱水浴,拉伸溫度為60~100℃。

權利要求書

權利要求書
1.  一種漁用可降解聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯單絲制造方法,按照下述步驟進行:
聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片干燥,加熱熔融,熔體過濾器,計量泵,紡絲組件,噴絲板,成型,拉伸;
其中加熱熔融分多區進行,溫度為150~185℃;拉伸采用二級拉伸,拉伸溫度為60~100℃;所述的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯的數均分子量為180000~200000;所述的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片干燥溫度為70~120℃,時間為24~48小時,真空度為-0.05~-0.1MPa;所述的熔融紡絲和高倍拉伸工藝為:紡絲溫度為175~185℃,紡絲速度為5~50m/min,拉伸倍數為3~5倍,拉伸介質是熱水浴,拉伸溫度為60~100℃。

2.  根據權利要求1所述的一種漁用可降解聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯單絲制造方法,其特征在于,具體制備步驟如下:
A、聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片干燥:選用數均分子量為180000~200000的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片,在溫度70~120℃、真空度為-0.05~-0.1MPa的條件下干燥24~48小時;
B、加熱熔融:步驟A獲得的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片,經螺桿擠出機加熱熔融,經計量泵計量后由噴絲板熔融擠出,加熱熔融溫度為150~185℃;
C、紡絲:紡絲箱體溫度為175~185℃;紡絲速度為5~50m/min;
D、拉伸:步驟C得到的紡絲經冷水冷卻后進行熱拉伸,拉伸倍數為3~5倍,拉伸介質為熱水浴,拉伸溫度為60~100℃。

3.  根據權利要求2所述的一種漁用可降解聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯單絲制造方法,其特征在于,步驟B中聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片經螺桿擠出機加熱熔融,經計量泵計量后由噴絲板熔融擠出,加熱熔融分區進行,分為進料區、熔融區、壓縮區、計量區;并且進料區溫度低于熔融區、壓縮區、計量區的溫度;計量區溫度不低于熔融區、壓縮區的溫度。

4.  根據權利要求3所述的一種漁用可降解聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯單絲制造方法,其特征在于,進料區150℃,熔融區170℃~185℃,壓縮區170℃~185℃,計量區170℃~185℃。

說明書

說明書一種漁用聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯單絲制造方法
技術領域
本發明涉及一種可降解漁用聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯單絲及其制造方法。
背景技術
目前,在我國使用的漁用纖維材料為聚乙烯、聚酰胺等不可降解的合成纖維。在自然環境中,這些不可降解的合成纖維所制成的漁網很難降解,被棄之不用的漁網、網片在海洋中如同一張張“幽靈之網”,海洋中大量的魚類和哺乳動物被這種“幽靈之網”纏住后很難逃脫;此外,由這類不可降解的合成纖維制成的大型流刺網碎片很容易纏住船舶螺旋槳,危機船舶航行安全。這些危害現象隨著全球性漁業發展和由持久性材料制成的捕撈裝置的廣泛使用而變得日趨嚴重。為解決這一難題,海水中可降解漁用纖維材料的研發已成為國內外在漁用材料領域的研究熱點——利用可降解材料制成的漁網具,伴隨著在海水中作業過程中的降解,使遺棄在海洋中漁網具的再捕獲能力降低,從而減少“幽靈捕撈”現象。
聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯(簡稱PHBV),英文名poly(β-hydroxybutyrate-co-β-hydroxyvalerate),是一種新型的綠色高分子材料。它是由淀粉為原料,運用發酵工程技術生產出的生物材料,是一種生物聚酯,它由細菌生產,能被細菌消化,在自然環境下可完全分解為二氧化碳、水和生物質。由于PHBV纖維由于具有生物可降解性,并且完全與人體無排異反應,可廣泛用于生物醫藥領域,并且可以作為可降解纖維制成各種環保織物,因此受到國內外研究人員的廣泛關注。國內東華大學陳彥模教授課題組對熔融紡絲制備PHBV復絲進行了長期而系統的研究,發現PHBV原料在熔融紡絲過程中的熱降解對PHBV纖維的紡絲成形及力學性能有很大影響,熱降解除了會導致PHBV的可紡性下降,還會使所制得纖維的力學下降。目前用常規熔融紡絲技術制備的PHBV漁用單絲的打結強度較差。通過優化熔融紡絲、后牽伸工藝制備出優異綜合性能的漁用可降解PHBV單絲。
發明內容
本發明的目的是提供一種漁用可降解聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯單絲制造方法。
本發明的技術方案采用以下步驟:聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片干燥、加熱熔融、 熔體過濾器、計量泵、紡絲組件、噴絲板、成型、拉伸。其中加熱熔融分多區進行,溫度為150~185℃;拉伸采用二級拉伸,拉伸溫度為60~100℃。其特征是所述的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯的數均分子量為180000~200000;所述的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片干燥溫度為70~120℃,時間為24~48小時,真空度為-0.05~-0.1MPa;所述的熔融紡絲和高倍拉伸工藝為:紡絲溫度為175~185℃,紡絲速度為5~50m/min,拉伸倍數為3~5倍,拉伸介質是熱水浴,拉伸溫度為60~100℃。
本發明提供了一種漁用可降解聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯單絲制造方法,所述的制造方法包括以下步驟:
A、聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片干燥:選用數均分子量為180000~200000的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片,在溫度70~120℃、真空度為-0.05~-0.1MPa的條件下干燥24~48小時;
B、加熱熔融:步驟A獲得的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片,經螺桿擠出機加熱熔融,經計量泵計量后由噴絲板熔融擠出,加熱熔融溫度為150~185℃;
C、紡絲:紡絲箱體溫度為175~185℃;紡絲速度為5~50m/min;
D、拉伸:步驟C得到的紡絲經冷水冷卻后進行熱拉伸,拉伸倍數為3~5倍,拉伸介質為熱水浴,拉伸溫度為60~100℃。
步驟B中,聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片經螺桿擠出機加熱熔融,經計量泵計量后由噴絲板熔融擠出,加熱熔融分區進行,分為進料區、熔融區、壓縮區、計量區;并且進料區溫度低于熔融區、壓縮區、計量區的溫度;計量區溫度不低于熔融區、壓縮區的溫度。
較優的,進料區150℃,熔融區170℃~185℃,壓縮區170℃~185℃,計量區170℃~185℃。
有益效果
本發明采用熔融紡絲-拉伸工藝制得的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯單絲,性能穩定,具有可降解的特性,可用于制造流刺網、釣魚絲、網袋、纜繩等。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的技術方案及效果作進一步的描述。
實施例1
選用數均分子量為180000的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片,在溫度70℃、真空度 為-0.05MPa的條件下干燥48小時。聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片經螺桿擠出機加熱熔融,經計量泵計量后由噴絲板熔融擠出,螺桿熔融紡絲溫度:進料區150℃,熔融區170℃,壓縮區170度,計量區170℃;紡絲箱體溫度為175℃;紡絲速度為5m/min;擠出絲經冷水冷卻后進行高倍熱拉伸,拉伸倍數為3倍,拉伸介質為熱水浴,拉伸溫度為60℃。
實施例2
選用數均分子量為180000的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片,在溫度80℃、真空度為-0.05MPa的條件下干燥36小時。聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片經螺桿擠出機加熱熔融,經計量泵計量后由噴絲板熔融擠出,螺桿熔融紡絲溫度:進料區150℃,熔融區170℃,壓縮區175℃,計量區175℃;紡絲箱體溫度為175℃;紡絲速度為10m/min;擠出絲經冷水冷卻后進行高倍熱拉伸,拉伸倍數為3.5倍,拉伸介質為熱水浴,拉伸溫度為70℃。
實施例3
選用數均分子量為190000的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片,在溫度90℃、真空度為-0.05MPa的條件下干燥36小時。聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片經螺桿擠出機加熱熔融,經計量泵計量后由噴絲板熔融擠出,螺桿熔融紡絲溫度:進料區150℃,熔融區175℃,壓縮區175℃,計量區180℃;紡絲箱體溫度為180℃;紡絲速度為25m/min;擠出絲經冷水冷卻后進行高倍熱拉伸,拉伸倍數為4倍,拉伸介質為熱水浴,拉伸溫度為80℃。
實施例4
選用數均分子量為200000的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片,在溫度100℃、真空度為-0.1MPa的條件下干燥24小時。聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片經螺桿擠出機加熱熔融,經計量泵計量后由噴絲板熔融擠出,螺桿熔融紡絲溫度:進料區150℃,熔融區175℃,壓縮區180℃,計量區185℃;紡絲箱體溫度為185℃;紡絲速度為30m/min;擠出絲經冷水冷卻后進行高倍熱拉伸,拉伸倍數為4.5倍,拉伸介質為熱水浴,拉伸溫度為90℃。
實施例5
選用數均分子量為200000的聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片,在溫度120℃、真空度為-0.1MPa的條件下干燥24小時。聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片經螺桿擠出機加熱熔融,經計量泵計量后由噴絲板熔融擠出,螺桿熔融紡絲溫度:進料區150℃,熔融區180℃,壓縮區180℃,計量區185℃;紡絲箱體溫度為185℃;紡絲速度為50m/min;擠出絲經冷水冷卻后進行高倍熱拉伸,拉伸倍數為5倍,拉伸介質為熱水浴,拉伸溫度為100℃。
對比例1
其他條件如實施例5,不同之處在于:在溫度60℃、真空度為-0.2MPa的條件下干燥24小時。
對比例2
其他條件如實施例5,不同之處在于:在紡絲箱體溫度200℃、拉伸溫度為120℃。
試驗例
力學性能測試方法參照水產行業標準SC/T 5005-2014《漁用聚乙烯單絲》,實施例及對比例的檢測數據見表1:
表1實施例及對比例的檢測數據
 斷裂強度(cN/dtex)結節強度(cN/dtex)實施例12.81.9實施例23.12.2實施例33.52.3實施例43.82.5實施例53.92.3對比例13.01.5對比例22.51.3
對比例1、2的大部分條件均都與斷裂強度最好的實施例5相同,但對比例1真空干燥的溫度和壓力不同,干燥過程的溫度和壓力決定了聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片的含水率,而水分的存在會使聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯切片在加熱熔融紡絲過程中發生降解,因此會影響最終單絲的斷裂強度和結節強度;對比例2紡絲溫度為200℃,溫度偏高,造成聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯一定程度的熱降解,同時拉伸溫度為120℃,導致聚羥基丁酸羥基戊酸共聚酯再拉伸后冷卻變慢,使其結晶不夠完善,從而直接影響了斷裂強度和結節強度。

關 鍵 詞:
一種 漁用聚 羥基 丁酸 戊酸 聚酯 單絲 制造 方法
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