CN100406621C

CN100406621C - 聚四氟乙烯纤维的制备方法

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Publication number: CN100406621C
Application number: CNB2006101450326A
Authority: CN
Inventors: 郭玉海; 孙润军; 薛刚; 来侃; 陈建勇; 张昭环; 冯新星; 张华鹏
Original assignee: SHANGHAI LINFLON FILM TECHNOLOGY Co Ltd; Zhejiang Sci Tech University ZSTU; Xian Polytechnic University
Current assignee: SHANGHAI LINFLON FILM TECHNOLOGY Co Ltd; Zhejiang Sci Tech University ZSTU; Xian Polytechnic University; Zhejiang University of Science and Technology ZUST
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2026-11-29
Also published as: CN1962971A

Abstract

本发明涉及一种聚四氟乙烯纤维的制备方法，该方法是将聚四氟乙烯浓缩分散乳液、聚乙烯醇的溶剂/水溶液、过硫酸盐混和，纺丝，并在碱性条件下的硼砂或硼酸水溶液中凝固，利用聚乙烯醇形成的凝胶使纤维凝聚。然后经烘干、烧结、拉伸等工序制备聚四氟乙烯纤维，利用在高温烧结过程中过硫酸盐氧化聚乙烯醇的特点快速去除聚乙烯醇。采用上述方法制备的聚四氟乙烯纤维为茶褐色，纤维强度为1.3-2.3克/旦，比重1.9-2.3克/立方厘米，纤维直径15-25微米。该纤维可广泛用于过滤毡。本发明与已有技术相比，具有工艺流程短、工艺简单、成本低，无污染、且经济效益和社会效益显著的优点。

Description

聚四氟乙烯纤维的制备方法

技术领域

本发明涉及聚四氟乙烯纤维的制备方法，具体的，本发明涉及快速制备聚四氟乙烯纤维的方法，所谓“快速”是通过改进纺丝液和凝固浴的配方来实现的。

背景技术

聚四氟乙烯纤维，我国俗称为“氟纶”或“特氟纶”，其耐热、耐化学腐蚀等性能优良，强力高，被广泛用于多个工业领域。聚四氟乙烯纤维单独或其与玻璃纤维混合后可加工成电厂、冶金厂、水泥厂等经常使用的除尘用耐高温过滤毡。其中聚四氟乙烯纤维与玻璃纤维混合后制成的过滤毡可提供比相同重量的纯氟纶针刺毡更大效率的过滤表面；同时，过滤过程中，摩擦起电发生在玻璃与氟纶纤维之间，因而可大大提高对亚微米范围内粉尘粒子的分离效率，在分离领域被大量使用。

聚四氟乙烯在高温时粘度大，不流动，也不溶于各种溶剂，不能采用传统的熔融纺丝和湿法纺丝的方法加工。目前，世界上最为常用且较为成熟的聚四氟乙烯纤维的制备方法是乳液纺丝(缪京媛，叶牧，氟塑料加工与应用，北京：化学工业出版社，1987，94；罗益锋，含氟纤维的制备、特性和应用，高科技纤维与应用，1999，24(5)，21-24；魏征，特氟纶纤维的生产、性能与应用，陕西纺织，2002，(53)，43-45)。乳液纺丝通常是以粘胶或聚乙烯醇为载体，其与聚四氟乙烯粉末或分散乳液进行充分混和，用计量泵将混和液经过过滤器后打入纺丝头后采用湿法纺丝，纺丝头放置在硫酸钠等的凝固浴中，经过纺丝头的混和液在凝固浴中凝聚成纤维，然后使纤维经过淋洗辊软水淋洗，再分别上油辊和干燥辊，经过高温烧结后去除聚乙烯醇，最后经拉伸制成聚四氟乙烯纤维。

现有技术中的乳液纺丝方法存在的问题是：

1、通常采用硫酸钠等制成的凝固浴，纤维干燥后在纤维表面沉积大量的硫酸钠，需至少两次洗涤方可去除表面粘结的硫酸钠；同时在纤维洗涤过程中纤维表面大量的硫酸钠溶解在水中，给环境带来污染；并且硫酸钠的残留会使聚四氟乙烯纤维不易拉伸；

2、由于纺丝液中含有大量水分，需要较长的凝固时间而导致凝固槽长；

3、在烧结过程中，完全依赖高温来去除聚乙烯醇，存在耗时、耗能的缺点，繁琐、耗能的工艺流程造成加工成本高。

本发明人经过潜心研究，开发了一种工艺简化、加工成本低、环境友好，且高效快速的聚四氟乙烯纤维制备方法，基本上解决了现有技术中所存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效快速制备聚四氟乙烯纤维的方法，为了实现“高效快速”制备聚四氟乙烯纤维，本发明人对聚四氟乙烯纤维的制备方法作了重大改进，特别是对纺丝液和凝固浴的配方进行了很大的改进。

本发明制备聚四氟乙烯纤维的方法是将聚四氟乙烯浓缩分散乳液、聚乙烯醇的溶剂/水溶液、过硫酸盐混和，制成纺丝液进行纺丝，并以碱性条件下的硼酸盐或硼酸水溶液作为凝固浴，利用聚乙烯醇在硼酸盐或硼酸作用下容易形成凝胶的性能使纤维快速凝聚，然后经常规的烘干、烧结和拉伸等工序制备得到聚四氟乙烯纤维。

本发明快速制备聚四氟乙烯纤维的方法包括以下步骤：

a、制备聚乙烯醇的溶剂/水溶液

将易挥发的低分子量有机溶剂和水混和均匀，在搅拌条件下加入聚乙烯醇，持续搅拌，直至聚乙烯醇完全溶解，配制成聚乙烯醇的溶剂/水溶液；

b、制备纺丝液

将步骤a制备的聚乙烯醇的溶剂/水溶液、过硫酸盐和聚四氟乙烯浓缩分散乳液混和均匀，制备得到纺丝液；

c、凝固浴

将硼酸盐或硼酸溶解在水中，用碱调pH值为碱性，配制成凝固浴；

d、纺丝

采用常规湿法纺丝设备，将所述纺丝液输送至纺丝头，计量泵计量，直接纺丝到所述凝固浴中，然后进行常规的烘干、烧结和拉伸，制备得到聚四氟乙烯纤维。

其中，步骤a中所述易挥发的低分子量溶剂优选低分子量的醇类和酮类化合物，例如甲醇、乙醇、丙酮和丁酮中的一种或两种以上的混合物。

上述步骤a中，所述聚乙烯醇的聚合度为1700-2400，聚乙烯醇的醇解度88％-99％。所述聚乙烯醇可自行制备，也可以使用市售产品，例如山西维尼纶厂的1788(聚合度1700，醇解度88％)、2088(聚合度2000，醇解度88％)、2488(聚合度2400，醇解度88％)或1799(聚合度1700，醇解度99％)，以及上海金树树脂粉末有限公司的1788(聚合度1700，醇解度88％)或2488(聚合度2400，醇解度88％)，它们可单独使用，或使用其中两种以上的混合物。

上述步骤a中，所述溶剂/水溶液中，易挥发的低分子量有机溶剂相对于溶剂/水溶液的总重量比不超过60％，优选10-50％。

所述的聚乙烯醇的溶剂/水溶液，按重量比计，聚乙烯醇1份，易挥发的低分子量有机溶剂/水溶液2-9份，即所述聚乙烯醇的溶剂/水溶液中聚乙烯醇的重量百分比浓度为10-33％。优选的，步骤a中所述聚乙烯醇的溶剂/水溶液中聚乙烯醇的重量百分比浓度为20-30％。

上述步骤b中，其中所述的聚四氟乙烯浓缩分散乳液是在分散乳液中聚合制备得到聚四氟乙烯分散乳液，或将四氟乙烯聚合后分散在分散液中，浓缩该分散液至一定的重量百分比浓度，并以非离子型表面活性剂稳定的水分散液。其中聚四氟乙烯的重量百分比浓度大约为50％-70％，优选为55-65％，最优选为60％，聚四氟乙烯粒径为0.05-0.2um，乳液的运动粘度为6-15mm²/s(25℃)，酸碱性pH≥8，密度为1.50-1.55g/cm³(20℃)。所述聚四氟乙烯浓缩分散乳液可自行制备，也可以采用市售产品，如上海锦郁氟化工科技发展有限公司的FR301G、FR301B、FR303A，中昊晨光化工研究院的SFN-1、SFN-3、SFN-A、SFN-5A中的一种或上述产品的混合物。在实际应用中，优选使用聚四氟乙烯浓缩分散乳液。

步骤b中所用的过硫酸盐选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或两种以上的混合物，优选过硫酸钾或过硫酸钠。

步骤b中所制备的纺丝液中的各组分以干重计，聚乙烯醇、过硫酸盐和聚四氟乙烯的重量比为：聚乙烯醇1份，聚四氟乙烯3-20份，过硫酸盐0.001-0.01份；优选的，各组分以干重计，聚乙烯醇、过硫酸盐和聚四氟乙烯的重量比为：聚乙烯醇1份，聚四氟乙烯5-15份，过硫酸盐0.002-0.007份。

步骤c中所用的术语“硼酸盐”包括多种硼酸的盐类，例如可以是硼酸盐、原硼酸盐、偏硼酸盐或多硼酸盐等，其可以是钠盐、镁盐、钙盐、锌盐或者其混合物，并优选多硼酸或原硼酸的盐，最优选硼砂。其中所使用的术语“硼酸”可以是各种硼酸，例如可以是硼酸、原硼酸、偏硼酸或多硼酸等，并优选多硼酸或原硼酸。

所述的硼酸盐或硼酸的用量是：使用硼酸盐时的凝固浴的浓度为5-20克/升；使用硼酸时凝固浴的浓度是5-50克/升。

其中使用的碱为碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物，例如氧化钠、氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、氢氧化镁中的一种或两种以上的混合物，调节凝固浴的pH至碱性，优选调节pH值为9-13。

上述步骤d中，凝固时间为1-5分钟，所述烘干温度为101-130℃，烘干时间为2-10分钟，拉伸温度为280-350℃，拉伸倍数为6-20倍。在此拉伸温度范围内，聚四氟乙烯纤维被拉伸的同时也达到了烧结的目的，从而制备得到聚四氟乙烯纤维。

采用上述方法制备的聚四氟乙烯纤维为茶褐色，纤维强度为1.9-2.2克/旦，比重2.0-2.3克/立方厘米，纤维直径15-25微米。

在上述方法中，还可在纺丝液中加入消泡剂，以防止在纺丝液的制备过程中形成气泡，而气泡的形成在纺丝时有可能会造成断丝。因此，在步骤a和/或b中，还可选择性地加入消泡剂以抑制产生的气泡。所使用的消泡剂可以是本领域中常规使用的消泡剂，例如辛醇、磷酸三丁酯或硅系消泡剂，其中优选硅系消泡剂，最优选聚二甲基硅氧烷。其使用量是当消泡剂为辛醇、磷酸三丁酯时，使用量为纺丝液总重量的0.01％-0.05％，优选0.02％-0.03％；当消泡剂为硅系消泡剂时，使用量为纺丝液总重量的0.001％-0.01％，优选0.005％-0.008％。

优选的，本发明的聚四氟乙烯纤维的制备方法包括以下步骤：

a、制备聚乙烯醇的溶剂/水溶液

将易挥发的低分子量有机溶剂加入水中，制得溶剂/水溶液，该溶剂/水溶液中，所述的易挥发的低分子量有机溶剂相对于水/溶剂溶液的总重量比不超过60％，优选10-50％，取该溶剂/水溶液2-9份，在搅拌条件下加入1份聚乙烯醇，持续搅拌，直至聚乙烯醇完全溶解，配制成重量百分比浓度为10-33％的聚乙烯醇的溶剂/水溶液；

其中所使用的聚乙烯醇的聚合度为1700-2400，聚乙烯醇的醇解度88％-99％；

步骤a中可选择性地加入消泡剂，其中所使用的消泡剂为常规使用的消泡剂，例如辛醇、磷酸三丁酯或硅系消泡剂，其中优选硅系消泡剂，最优选聚二甲基硅氧烷；并且，消泡剂辛醇、磷酸三丁酯的使用量为纺丝液总重量的0.01％-0.05％，优选0.02％-0.03％，硅系消泡剂的使用量为纺丝液总重量的0.001％-0.01％，优选0.005％-0.008％；

b、制备纺丝液

将步骤a制备的聚乙烯醇的溶剂/水溶液、过硫酸盐和聚四氟乙烯浓缩分散乳液混和均匀，制备得到纺丝液。

其中，各组分以干重计，聚乙烯醇、过硫酸盐和聚四氟乙烯的重量比为：聚乙烯醇1份，聚四氟乙烯3-20份，过硫酸盐0.001-0.01份；优选的，各组分以干重计，聚乙烯醇、过硫酸盐和聚四氟乙烯的重量比为：聚乙烯醇1份，聚四氟乙烯5-15份，过硫酸盐0.002-0.007份；

消泡剂也可选择性地在步骤b中加入，其种类和加入量与步骤a中描述相同；

其中所使用的聚四氟乙烯优选是聚四氟乙烯浓缩分散乳液。

c、凝固浴

将硼砂或硼酸溶解在水中，其中硼砂以5-20克/升浓度溶解在水中或硼酸以5-50克/升浓度溶解在水中；用碱金属或碱土金属的氢氧化物例如氢氧化钾或氢氧化钠调pH值至9-13，配制成凝固浴；

d、纺丝

采用常规湿法纺丝设备，将所述纺丝液输送至纺丝头，计量泵计量，直接纺丝到所述凝固浴中，凝固1-5分钟，然后在101-130℃下烘干2-10分钟，然后在280-350℃的拉伸温度下拉伸6-20倍，从而制备得到聚四氟乙烯纤维。在此拉伸温度范围内，聚四氟乙烯纤维在被拉伸的同时也达到了烧结的目的。

与已有技术相比，本发明具有工艺简化、高效快速、环境友好、成本经济的优点。

本发明的聚四氟乙烯纤维制备方法显著缩短了制备工艺，主要表现在以下三点：

1、现有技术中用硫酸钠等制成的凝固浴，纤维干燥后在纤维表面沉积大量的硫酸钠，需至少两次洗涤方可去除表面粘结的硫酸钠；而本发明的方法使用较低浓度的硼酸或硼酸盐如硼砂的碱性水溶液作凝固浴，干燥后的纤维表面所含固体颗粒很少，可省略水洗工序，这样做的好处是：1)简化工艺，使水资源的消耗和总体能量的消耗均大大减小，从而降低了成本；2)克服了硫酸钠残留可能会使聚四氟乙烯纤维不易拉伸的缺陷；3)消除了水洗工序所带来的环境污染，是环境友好型的聚四氟乙烯纤维制备新方法。

2、由于纺丝液中含有易挥发性的低分子量有机溶剂，可大大加快纤维烘干和烧结的速度。

3、由于在纺丝液配方中含有过硫酸盐，在高温烧结过程中，过硫酸盐可快速氧化聚乙烯醇，使聚乙烯醇去除速度加快，并且聚乙烯醇的残留量更低，有助于提高产品质量和便于拉伸。

综上所述，本发明的方法是一种工艺简化、高效快速、环境友好、成本经济的新方法，特别适用于聚四氟乙烯纤维的工业化生产。

具体实施方式

实施例一：聚四氟乙烯纤维的制备例

a、聚乙烯醇的溶剂/水溶液

将甲醇2公斤、水3.4公斤混和均匀，在搅拌的条件下加入聚乙烯醇(1788，聚合度1700，醇解度88％，购自山西维尼纶厂)粉末1公斤，加入辛醇消泡剂0.00076公斤(大约相当于纺丝液总重量的0.02％)，持续搅拌，直至聚乙烯醇完全溶解，得到重量百分比浓度为15.6％的聚乙烯醇的甲醇/水溶液；

b、制备纺丝液

将所述聚乙烯醇的甲醇/水溶液1公斤(相当于聚乙烯醇干重0.156公斤)、过硫酸钾1.56×10^-4公斤(相当于聚乙烯醇干重的0.001倍)、聚四氟乙烯浓缩分散乳液1.3公斤(FR301G，购自上海锦郁氟化工科技发展有限公司，其中聚四氟乙烯浓缩分散乳液的重量百分比浓度为60％，即聚四氟乙烯的干重相当于聚乙烯醇干重的5倍)混和均匀，制备纺丝液；

c、凝固浴

将硼砂以5克/升溶解在水中，氢氧化钠调pH值为9，配制凝固浴；

d、纺丝

采用常规湿法纺丝设备，将所述纺丝液输送至纺丝头，计量泵计量，直接纺丝到所述凝固浴中，凝固时间为1分钟。然后在101℃下烘干2分钟，最后在280℃下拉伸6倍，在此拉伸温度下，纤维在被拉伸的同时也达到了烧结的目的，从而制备得到聚四氟乙烯纤维。

实验结果表明，通过上述方法可制备聚四氟乙烯纤维，纤维为茶褐色，纤维强度为1.6克/旦，比重2.3克/立方厘米，纤维直径21微米。

实施例二：聚四氟乙烯纤维的制备例

a、聚乙烯醇的溶剂/水溶液

将乙醇和水各2.7公斤混和均匀，在搅拌的条件下加入聚乙烯醇(2488，聚合度2400，醇解度88％，购自上海金树树脂粉末有限公司)粉末1公斤，持续搅拌，直至聚乙烯醇完全溶解，得到重量百分比浓度为15.6％的聚乙烯醇的乙醇/水溶液；

b、制备纺丝液

将所述聚乙烯醇的乙醇/水溶液1公斤(相当于聚乙烯醇干重0.156公斤)、过硫酸钠1.56×10^-3公斤(相当于聚乙烯醇干重的0.01倍)、聚四氟乙烯浓缩分散乳液3.9公斤(SFN-1，购自中昊晨光化工研究院，其中聚四氟乙烯浓缩分散乳液的重量百分比浓度为60％，即聚四氟乙烯的干重相当于聚乙烯醇干重的15倍)、磷酸三丁酯消泡剂0.00245公斤(大约相当于整个纺丝液重量的0.05％)，混和均匀，制备纺丝液；

c、凝固浴

将硼酸以50克/升溶解在水中，氢氧化钾调pH值为13，配制凝固浴；

d、纺丝

采用常规湿法纺丝设备，将所述纺丝液输送至纺丝头，计量泵计量，直接纺丝到所述凝固浴中，凝固时间为5分钟。然后在130℃下烘干10分钟，最后在350℃下拉伸20倍，在此拉伸温度下，纤维在被拉伸的同时也达到了烧结的目的，从而制备得到聚四氟乙烯纤维。

实验结果表明，通过上述方法可制备聚四氟乙烯纤维，纤维为茶褐色，纤维强度为2.3克/旦，比重2.2克/立方厘米，纤维直径16微米。

实施例三：聚四氟乙烯纤维的制备例

a、聚乙烯醇的溶剂/水溶液

将丙酮0.6公斤、水5.4公斤混和均匀，在搅拌的条件下加入聚乙烯醇粉末(2488，聚合度2400，醇解度88％，购自山西维尼纶厂)3公斤，持续搅拌，直至聚乙烯醇完全溶解，得到重量百分比浓度为33.33％的聚乙烯醇的丙酮/水溶液；

b、制备纺丝液

将所述聚乙烯醇的丙酮/水溶液1公斤(相当于聚乙烯醇干重0.3333公斤)、过硫酸铵1.67×10^-3公斤(相当于聚乙烯醇干重的0.005倍)、聚四氟乙烯浓缩分散乳液6.66公斤(FR303A，购自上海锦郁氟化工科技发展有限公司，其中聚四氟乙烯浓缩分散乳液的重量百分比浓度为60％，即聚四氟乙烯的干重相当于聚乙烯醇干重的12倍)混和均匀，制备纺丝液；

c、凝固浴

将硼酸以25克/升溶解在水中，氢氧化镁调pH值为10，配制凝固浴；

d、纺丝

采用常规湿法纺丝设备，将所述纺丝液输送至纺丝头，计量泵计量，直接纺丝到所述凝固浴中，凝固时间为3分钟。然后在120℃下烘干6分钟，最后在300℃下拉伸12倍，在此拉伸温度下，纤维在被拉伸的同时也达到了烧结的目的，从而制备得到聚四氟乙烯纤维。

实验结果表明，通过上述方法可制备聚四氟乙烯纤维，纤维为茶褐色，纤维强度为1.3克/旦，比重1.9克/立方厘米，纤维直径20微米。

实施例四：聚四氟乙烯纤维的制备例

a、聚乙烯醇的溶剂/水溶液

将丁酮1.2公斤、水4.8公斤混和均匀，在温度为95-98℃的搅拌条件下加入聚乙烯醇粉末(1799，聚合度1700，醇解度99％，购自山西维尼纶厂)3公斤，持续搅拌，直至聚乙烯醇完全溶解，得到重量百分比浓度为33.33％的聚乙烯醇的丁酮/水溶液；

b、制备纺丝液

将所述聚乙烯醇的丁酮/水溶液1公斤(相当于聚乙烯醇干重0.3333

公斤)、过硫酸钾1.67×10^-3公斤(大约相当于聚乙烯醇干重的0.005倍)、聚四氟乙烯浓缩分散乳液6.66公斤(SFN-A，购自中昊晨光化工研究院，其中聚四氟乙烯浓缩分散乳液的重量百分比浓度为60％，即聚四氟乙烯的干重相当于聚乙烯醇干重的12倍)、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.000383公斤(相当于整个纺丝液重量的0.005％)混和均匀，制备纺丝液；

c、凝固浴

将硼砂以15克/升溶解在水中，氢氧化钠调pH值为10，配制凝固浴；

d、纺丝

采用常规湿法纺丝设备，将所述纺丝液输送至纺丝头，计量泵计量，直接纺丝到所述凝固浴中，凝固时间为3分钟。然后在130℃下烘干5分钟，最后在320℃下拉伸10倍，在此拉伸温度下，纤维在被拉伸的同时也达到了烧结的目的，从而制备得到聚四氟乙烯纤维。

实施例五：聚四氟乙烯纤维的制备例

a、聚乙烯醇的溶剂/水溶液

将甲醇2公斤、水3.4公斤混和均匀，在搅拌的条件下加入聚乙烯醇(1788，聚合度1700，醇解度88％，购自山西维尼纶厂)粉末0.5公斤和聚乙烯醇(2488，聚合度2400，醇解度88％，上海金树树脂粉末有限公司)粉末0.5公斤，持续搅拌，直至聚乙烯醇完全溶解，得到重量百分比浓度为15.6％的聚乙烯醇的甲醇/水溶液；

b、制备纺丝液

将所述聚乙烯醇的甲醇/水溶液1公斤(相当于聚乙烯醇干重0.156公斤)、过硫酸钾1.56×10^-4公斤(相当于聚乙烯醇干重的0.001倍)、聚四氟乙烯浓缩分散乳液2.8公斤(FR301G，购自上海锦郁氟化工科技发展有限公司，其中聚四氟乙烯浓缩分散乳液的重量百分比浓度为60％，即聚四氟乙烯的干重相当于聚乙烯醇干重的10.77倍)、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.00038公斤(相当于整个纺丝液重量的0.01％)混和均匀，制备纺丝液；

c、凝固浴

d、纺丝

实施例六：聚四氟乙烯纤维的制备例

a、聚乙烯醇的溶剂/水溶液

将丙酮1.8公斤、水3.6公斤混和均匀，在搅拌的条件下加入聚乙烯醇(上海金树树脂粉末有限公司的2488，聚合度2400，醇解度88％)粉末1公斤，持续搅拌，直至聚乙烯醇完全溶解，得到重量百分比浓度为15.6％的聚乙烯醇的丙酮/水溶液；

b、制备纺丝液

将所述聚乙烯醇的丙酮/水溶液1公斤(相当于聚乙烯醇干重0.156公斤)、过硫酸钠1.56×10^-3公斤(相当于聚乙烯醇干重的0.01倍)、聚四氟乙烯浓缩分散乳液(FR301B，购自上海锦郁氟化工科技发展有限公司，其中聚四氟乙烯的重量百分比浓度为60％)1.95公斤、聚四氟乙烯浓缩分散乳液(SFN-1，购自中昊晨光化工研究院，其中聚四氟乙烯浓缩分散乳液的重量百分比浓度为60％)1.95公斤(即聚四氟乙烯的总干重相当于聚乙烯醇干重的15倍)混和均匀，制备纺丝液；

c、凝固浴

将硼酸以30克/升溶解在水中，氢氧化钾调pH值为12，配制凝固浴；

d、纺丝

采用常规湿法纺丝设备，将所述纺丝液输送至纺丝头，计量泵计量，直接纺丝到所述凝固浴中，凝固时间为5分钟。然后在125℃下烘干6分钟，最后在320℃下拉伸15倍，在此拉伸温度下，纤维在被拉伸的同时也达到了烧结的目的，从而制备得到聚四氟乙烯纤维。

以上已经详细描述了本发明的实施方案，对本领域技术人员来说很明显可以做很多改进和变化而不会背离本发明的基本精神。所有这些变化和改进都认为是本发明的范围之内，其特征由上述说明书确定。

Claims

1.一种聚四氟乙烯纤维的制备方法，该方法包括以下步骤：

a、制备聚乙烯醇的溶剂/水溶液

将易挥发的低分子量有机溶剂和水混和均匀，在搅拌条件下加入聚乙烯醇，持续搅拌，直至聚乙烯醇完全溶解，配制成聚乙烯醇的溶剂/水溶液，其中所述易挥发的低分子量有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮和丁酮中的一种或两种以上的混合物；

b、制备纺丝液

c、凝固浴

d、纺丝

采用常规湿法纺丝设备，将所述纺丝液输送至纺丝头，计量泵计量，直接纺丝到所述凝固浴中，所得到的丝经烘干、烧结和拉伸，得到聚四氟乙烯纤维。

2.根据权利要求1所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中步骤a中，所述溶剂/水溶液中，所述的易挥发的低分子量有机溶剂相对于水/溶剂溶液的总重量比不超过60％。

3.根据权利要求2所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中步骤a中，所述溶剂/水溶液中，所述的易挥发的低分子量有机溶剂相对于水/溶剂溶液的总重量比为10-50％。

4.根据权利要求1所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中步骤a中，所述聚乙烯醇的溶剂/水溶液中聚乙烯醇的重量百分比浓度为10-33％。

5.根据权利要求4所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中步骤a中所述聚乙烯醇的溶剂/水溶液中聚乙烯醇的重量百分比浓度为20％-30％。

6.根据权利要求1所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中步骤b中所制备的纺丝液中的各组分以干重计，聚乙烯醇、过硫酸盐和聚四氟乙烯的重量比为：聚乙烯醇1份，聚四氟乙烯3-20份，过硫酸盐0.001-0.01份。

7.根据权利要求6所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中步骤b中所制备的纺丝液中的各组分以干重计，聚乙烯醇、过硫酸盐和聚四氟乙烯的重量比为：聚乙烯醇1份，聚四氟乙烯5-15份，过硫酸盐0.002-0.007份。

8.根据权利要求1所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中在步骤a和/或步骤b中加入消泡剂，所述消泡剂选自辛醇、磷酸三丁酯或硅系消泡剂。

9.根据权利要求8所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中所述消泡剂为硅系消泡剂。

10.根据权利要求9所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其特征在于所述硅系消泡剂为聚二甲基硅氧烷。

11.根据权利要求8所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中所述消泡剂中辛醇或磷酸三丁酯的使用量为纺丝液总重量的0.01％-0.05％。

12.根据权利要求11所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中所述消泡剂中辛醇或磷酸三丁酯的使用量为纺丝液总重量的0.02％-0.03％。

13.根据权利要求8所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中所述消泡剂中硅系消泡剂的使用量为纺丝液总重量的0.001％-0.01％。

14.根据权利要求13所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中所述消泡剂中硅系消泡剂的使用量为纺丝液总重量的0.005％-0.008％。

15.根据权利要求1所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中步骤b所用的过硫酸盐选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或两种以上的混合物。

16.根据权利要求15所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中步骤b所用的过硫酸盐是过硫酸钾或过硫酸钠。

17.根据权利要求1所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其特征在于步骤c中所述的硼酸盐为原硼酸、偏硼酸或多硼酸的钠盐、镁盐、钙盐、锌盐或其混合物；所述硼酸为原硼酸、偏硼酸或多硼酸。

18.根据权利要求17所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其特征在于步骤c中所述的硼酸盐为多硼酸或原硼酸的钠盐、镁盐、钙盐、锌盐或其混合物；所述硼酸为多硼酸或原硼酸。

19.根据权利要求18所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其特征在于步骤c中所述的硼酸盐为硼砂。

20.根据权利要求1所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中所述凝固液中硼酸盐的浓度为5-20克/升，或所述硼酸的浓度为5-50克/升。

21.根据权利要求1所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其特征在于步骤c中所用的碱为碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物，调节凝固浴的pH至碱性。

22.根据权利要求1所述聚四氟乙烯纤维的制备方法，其中步骤d中的凝固时间为1-5分钟，所述烘干温度为101-130℃，烘干时间为2-10分钟，拉伸温度为280-350℃，拉伸倍数为6-20倍。