CN101270505A - 凝胶纺丝聚四氟乙烯纤维的烧结设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凝胶纺丝聚四氟乙烯纤维的烧结设备。包括由箱体、保温层、电加热层、内腔构成的烧结箱，传输带、主动转向轮和从动转向轮。烧结箱的箱体中心沿上、下两侧对称设置电加热层，电加热层四周填充保温层，传输带从箱体外从两电加热层的内腔间穿过后，传输带分别由主动、从动转向轮带动转动。这样聚四氟乙烯纤维躺附在传输带上通过烧结箱进行烧结，可防止聚四氟乙烯纤维在烧结过程中受到张力作用而发生断裂。本发明可通过调整电压可使内腔的温度到500℃连续可调；在烧结过程中聚四氟乙烯纤维完全处于松弛状态，不会由于烧结过程中收缩而产生断裂，因此可极大地减少纤维断头，提高纤维品质。

Description

凝胶纺丝聚四氟乙烯纤维的烧结设备

技术领域

本发明涉及烧结设备，特别是涉及一种凝胶纺丝聚四氟乙烯纤维的烧结设备。

背景技术

聚四氟乙烯纤维具有耐腐蚀、摩擦系数低、难燃等优点，在航天航空领域、工业、医疗和生活上有重要的应用。但聚四氟乙烯的不活泼性、不熔性，对热的稳定性使得聚四氟乙烯纤维不能用传统技术来成型。目前通常有一般有三种方法加工聚四氟乙烯纤维：乳液纺丝、糊料挤出和切割法。其中乳液纺丝法最为成熟，美国专利第2772444号、3242120号公开了一种聚四氟乙烯的乳液纺丝法，是将聚四氟乙烯乳液加入粘胶或聚乙烯醇(作为载体)进行搅拌后通过纺丝泵进喷丝头挤出，通过一种酸性溶液成束状，再用流水冲洗，然后经烧结、牵伸得到聚四氟乙烯纤维。但载体的使用量大，烧结去除不易，其中纤维是在罗拉上烧结成型的，由于纤维在烧结过程中收缩而产生断裂，容易出现纤维断头现象。中国专利申请号为200610145032.0、200610145033.0，发明名称分别为“聚四氟乙烯纤维的制备方法”、“聚四氟乙烯纤维的凝胶制备方法”的发明专利申请公开说明书公开的制造方法，在乳液纺丝基础上采取聚乙烯醇作为载体，利用硼酸或硼酸盐和聚乙烯醇在酸性、碱性条件下形成凝胶制备复合纤维，并通过烧结、拉伸等工序制成聚四氟乙烯纤维。通过此发明制得的聚四氟乙烯纤维质量好，并且能够很大程度上减低载体的用量，但在纤维的烧结成型过程中，纤维会经历一段变脆、变弱的阶段，烧结时较小的张力就容易使纤维断裂，因此传统的罗拉烧结不太适合这一加工过程。烧结炉在文献中虽然被提到，  (缪京媛，叶牧，氟塑料加工与应用，北京：化学工业出版社，1987年，95页)，但尚未公开烧结炉的结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种凝胶纺丝聚四氟乙烯纤维的烧结设备，通过该烧结设备可顺利烧结成型出聚四氟乙烯纤维。

本发明采用的技术方案是：

包括由箱体、保温层、电加热层、内腔构成的烧结箱，传输带、主动转向轮和从动转向轮。烧结箱的箱体中心沿上、下两侧对称设置电加热层，电加热层四周填充保温层，传输带从箱体外沿两电加热层的内腔间穿过后，传输带分别由主动转向轮和从动转向轮带动转动。

本发明中的烧结设备中采用的烧结箱两端相连通，传输带贯穿其中，在两个转向轮作用下能够自由将传输带进行传动，这样聚四氟乙烯纤维躺附在传输带上通过烧结箱进行烧结，可防止聚四氟乙烯纤维在烧结过程中受到张力作用而发生断裂。

与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：具有温度容易控制、纤维不容易断裂等优点，具体为：

(1)本发明设备可通过调整电压可使内腔的温度到500℃连续可调。

(2)本发明设备中的聚四氟乙烯纤维在烧结过程中完全处于松弛状态，不会由于烧结过程中收缩而产生断裂，因此可极大地减少纤维断头，提高纤维品质。

附图说明

图1是凝胶纺丝的聚四氟乙烯纤维烧结设备的正面图。

图2是图1烧结箱的A-A剖面图。

图中：1、箱体，2、保温层，3、电加热层，4、内腔，5、烧结箱，6、传输带，7、主动转向轮，8、从动转向轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，由烧结箱5、传输带6、主动转向轮7和从动转向轮8组成，烧结箱5由箱体1、保温层2、电加热层3、内腔4构成。烧结箱5的箱体1中心沿上、下两侧对称设置电加热层3，电加热层3四周填充保温层2，传输带6从箱体1外从两电加热层3的内腔4间穿过后，传输带6分别由主动转向轮7和从动转向轮8带动转动。

所述的电加热层3为硅板或电炉丝。

所述的传输带6为玻璃布或不锈钢丝编织的传输带。

箱体1由钢铁材料加工而成，保温层2由普通的石棉材料构成，以减少热量的损失，提高烧结设备的热量利用率，电加热层3通过电加热，传输带6可在主动转向轮7的拖动下，在主动转向轮7和从动转向轮8之间来回转动，由烧结箱5的前端进入内腔4对聚四氟乙烯纤维进行烧结，完成之后由传输带6从烧结箱5的后端传出，这样就完成了聚四氟乙烯纤维的烧结成型过程。本发明中所使用的电压为380伏，通过调整电压可使内腔4的温度到500℃连续可调，聚四氟乙烯纤维在内腔4的传输过程中被烧结，从而将其中的纺丝载体-粘胶或聚乙烯醇烧蚀，并使聚四氟乙烯半熔融，利于之后的纤维牵伸。

实施例1：

聚四氟乙烯纤维的烧结设备见图1和2所示，由烧结箱5、传输带6、和两个转向轮7、8组成，烧结箱5由箱体1、保温层2、电加热层3、内腔4构成。箱体1用传统的钢铁材料加工而成，保温层2由普通的石棉材料构成，以减少热量的损失，提高烧结设备的热量利用率，电加热层3为硅板材料，通过电压为380伏的电加热，调整电压可使内腔4的温度控制在400℃，传输带6为玻璃布材料，在主动转向轮7的拖动下，在主动转向轮7和从动转向轮8之间来回转动，由烧结箱5的前端进入内腔4对聚四氟乙烯纤维进行烧结，完成之后由传输带6从烧结箱5的后端传出，调整主动转向轮7的转速，使聚四氟乙烯纤维通过内腔4的时间为10秒，这样就完成了聚四氟乙烯纤维的烧结成型过程。

实施例2：

聚四氟乙烯纤维的烧结设备见图1和2所示，由烧结箱5、传输带6、和两个转向轮7、8组成，烧结箱5由箱体1、保温层2、电加热层3、内腔4构成。箱体1用传统的钢铁材料加工而成，保温层2由普通的石棉材料构成，以减少热量的损失，提高烧结设备的热量利用率，电加热层3为电炉丝材料，通过电压为380伏的电加热，调整电压可使内腔4的温度控制在480℃，传输带6为不锈钢丝的编织材料，在主动转向轮7的拖动下，在主动转向轮7和从动转向轮8之间来回转动，由烧结箱5的前端进入内腔4对聚四氟乙烯纤维进行烧结，完成之后由传输带6从烧结箱5的后端传出，调整主动转向轮7的转速，使聚四氟乙烯纤维通过内腔4的时间为5秒，这样就完成了聚四氟乙烯纤维的烧结成型过程。

Claims (3)

1、一种凝胶纺丝聚四氟乙烯纤维的烧结设备，其特征在于：包括由箱体(1)、保温层(2)、电加热层(3)、内腔(4)构成的烧结箱(5)，传输带(6)、主动转向轮(7)和从动转向轮(8)；烧结箱(5)的箱体(1)中心沿上、下两侧对称设置电加热层(3)，电加热层(3)四周填充保温层(2)，传输带(6)从箱体(1)外沿两电加热层(3)的内腔(4)间穿过后，传输带(6)分别由主动转向轮(7)和从动转向轮(8)带动转动。

2、根据权利要求1中所述的凝胶纺丝的聚四氟乙烯纤维烧结设备，其特征在于：所述的电加热层(3)为硅板或电炉丝。

3、根据权利要求1中所述的凝胶纺丝的聚四氟乙烯纤维烧结设备，其特征在于：所述的传输带(6)为玻璃布或不锈钢丝编织的传输带。

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