CN101967694A - 聚四氟乙烯纤维的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高分子纤维丝线的制造方法，尤其涉及一种聚四氟乙烯纤维的制造方法；属于化工新材料技术领域。聚四氟乙烯纤维的制造方法，包括混合、筛分、预成型、挤出、压延、除润滑剂、拉伸定型、分切步骤。通过本发明方法制得的聚四氟乙烯纤维具有拉伸强度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子纤维丝线的制造方法，尤其涉及一种聚四氟乙烯纤维的制造方法；属于化工新材料技术领域。
背景技术
化学纤维通常是将制成胶体溶液或溶化成熔体后的高分子化合物经由纺丝机的喷丝头细孔压出形成。但是由于聚四氟乙烯特殊的化学性质使得很难通过上述方法生产，勉强生产出来的化学纤维强度也很低。
近年来兴起了先将聚四氟乙烯微粉通过预成型、挤出、压延、拉伸定型制成聚四氟乙烯薄膜后再通过机械加工的方法分切成纤维。如申请号为200610026648.1的中国发明专利所述的一种聚四氟乙烯长纤维的制造方法，它选择100％聚四氟乙烯为原料，使用了螺旋式挤压机、压延机、拉伸机、加热拉伸机、分切机、加捻机、挤压拉伸机、收卷机等加工设备，通过以下方法制造：首先在螺旋式挤压机投入聚四氟乙烯进行挤压，螺旋式挤压机的工作温度为325～420℃、转速为3～100r/min，经螺旋式挤压机后进入压延机压延，压延机的工作温度为10～50℃、线速度为0.5～1m/min，接着进入拉伸机拉伸，拉伸机工作温度为10～50℃、线速度为0.3～1.2m/min，接着进入加热拉伸机加热拉伸，加热拉伸机工作温度为130～190℃、线速度为0.4～1.5m/min，后再进入加热拉伸机加热拉伸，加热拉伸机工作温度为190～220℃、线速度为0.5～1.1m/min，接着通过分切机分切，分切机线速度为1～2m/min，后由加捻机加捻成束，加捻机线速度为1.1～2.1m/min，接着进入挤压拉伸机实施粗拉，挤压拉伸机工作温度为30～80℃、线速度为4～6m/min，后再进入挤压拉伸机进行细拉，挤压拉伸机工作温度为80～120℃、线速度为6～15m/min，最后进入加热拉伸机加热拉伸，加热拉伸机工作温度为160～265℃、线速度为5～15m/min，接着由收卷机收卷，即获得聚四氟乙烯长纤维成品。拉伸法制取聚四氟乙烯薄膜的技术早在上世纪70年代已经研发，上述方法只是将已有的薄膜通过分切机切成纤维然后再后续加工成可上机织造的纤维。由于聚四氟乙烯的优异的理化性能使得用该方法制得的化学纤维具有良好的使用价值。但是随着技术的进步，人们对聚四氟乙烯制品提出了更高的要求，其中一个问题就是通过上述方法制造的聚四氟乙烯纤维的强度在某些技术领域已经达不到要求。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题提供一种聚四氟乙烯纤维的制造方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
聚四氟乙烯纤维的制造方法，包括混合、筛分、预成型、挤出、压延、除润滑剂、拉伸定型、分切，具体步骤如下：
①混合：在聚四氟乙烯微粉中混入低表面张力润滑油，加入量为聚四氟乙烯微粉质量的10～30%；
②筛分：用10～30目筛对上述混料进行筛分；
③预成型：将经筛分的混料置于20～40℃的温度下20～28小时；
④挤出：使用挤压机将上述预成型的原料挤出，挤压参数如下，挤出速度5～15mm/min，挤出直径15～25mm，口膜长径比L/D为20～40，锥角30～50°，压缩比140～160；
⑤压延：使用压延机对挤出后的原料进行压延，压延时压辊温度控制为140～180℃；制得生料带；
⑥除润滑剂：在稍高于所述低表面张力润滑油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18～24小时，除去所述低表面张力润滑油；
⑦拉伸定型：对生料带除去所述低表面张力润滑油的同时进行纵向拉伸，然后进行一次热定型；接着进行首次横向拉伸，二次热定型，再次横向拉伸，三次热定型后制得微孔滤膜；拉伸定型时控制参数如下：纵向拉伸速率1%～10%/s，拉伸倍数2～6，一次热定型温度200～250℃；首次横向拉伸速率10～60mm/s，拉伸倍数2～10，二次热定型温度200～250℃；再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸50～200倍，拉伸速率40～100 mm/s，三次热定型温度控制为250～300℃；
⑧分切：将步骤⑦制得的微孔滤膜通过分切机进行分切成聚四氟乙烯纤维。
本发明人在研究了现有的聚四氟乙烯纤维的制造工艺、聚四氟乙烯纤维薄膜的形成原理以及聚四氟乙烯的理化性质后，找到了现有技术生产的聚四氟乙烯纤维的强度还不够高的根本原因。发明人认为现有技术下的聚四氟乙烯纤维的强度还远未达到它理论上所能达到的强度，在满足现在的要求的前提下，还不需要对聚四氟乙烯改性，只需要将制膜工艺科学化即可。
现有技术有对拉伸法制膜的强度的报导，总结如下：微孔膜的强度随着拉伸温度的提高而提高；拉伸倍率对微孔膜的强度影响有一最佳值。理由如下：随着拉伸温度的提高，分子链活动力也提高，晶片越容易解缠，从而使得膜中的微纤取向度更高，所以微孔膜的强度随着拉伸温度的提高而提高；拉伸倍率较小时，微纤的强度较小，取向度低，而当拉伸倍数较大时，虽然微纤取向度增加了，但是在随后的热定型处理中较大尺寸的微纤发生了解取向，因而强度变小。由于聚四氟乙烯的C-F键结合非常牢固，而且氟原子把主链上的碳原子屏蔽起来，使得分子间的相互作用力很弱，另外聚四氟乙烯又是线型分子，所以聚四氟乙烯薄膜或者纤维它的强度主要是看微纤交缠的程度也就是取向度的高低。现有技术的技术参数是针对取向度设立的，从宏观上将就是研究拉伸温度和拉伸倍率对薄膜的强度的影响，通过一系列试验和数据，归纳和总结后得出拉伸温度和拉伸倍率对薄膜整体强度影响的3维曲线然后找到最佳点，推导出最适宜的加工参数。
现有技术认为，聚四氟乙烯微孔膜的强度与微孔膜的微孔结构关系不大，与微纤取向度密切相关；本发明人克服了以往技术的偏见，认为取向度的高低固然是重要因素，但是微纤的数量和质量也起到了很大的影响。微观上讲，即微孔膜的孔径大小均匀度、分布均匀度、微孔差异程度，结点的大小均匀度、分布均匀度、结点数量、结点间的间距。宏观上笼统地讲就是微孔膜的质量，具体是通过以下参数侧面表征的，孔隙率、平均孔径、透湿量、透气量、断裂伸长率、拉伸强度等。
本发明上述技术方案中：挤出速度8～12mm/min，挤出直径18～22mm，口膜长径比L/D为20～40，锥角30～50°，压缩比140～160；压延时压辊温度控制为140～180℃；在此技术参数下，制得的生料带比市场上流通的生料带具有更好的拉伸性能，即具有更高的可拉伸倍率值，在相同的拉力和温度条件下，具有更高的拉伸速率。
纵向拉伸速率3%～8%/s，拉伸倍数2～6，一次热定型温度200～250℃；首次横向拉伸速率30～50mm/s，拉伸倍数2～10，二次热定型温度200～250℃；再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸50～200倍，拉伸速率60～100 mm/s，三次热定型温度控制为250～300℃；上述技术方案中的参数是本发明人在研究了拉伸速率、拉伸倍数、热定型温度对聚四氟乙烯微孔膜的厚度、微孔结构、拉伸强度、断裂伸长率的影响后确定的。上述技术方案是在结合上述参数后，研究纵向、横向拉伸顺序，拉伸次数对微孔膜的最终整体强度的影响后得出的。
作为上述技术方案的优选，所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215～0.225μm。
作为上述技术方案的优选，步骤⑦中，纵向拉伸速率8%～9%/s，拉伸倍数5～6，一次热定型温度240～250℃；首次横向拉伸速率50～60mm/s，拉伸倍数8～10，二次热定型温度240～250℃；再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸150～200倍，拉伸速率90～100 mm/s，三次热定型温度控制为280～300℃。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明制得的聚四氟乙烯纤维具有强度高的优点。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例一
聚四氟乙烯纤维的制造方法，包括混合、筛分、预成型、挤出、压延、除润滑剂、拉伸定型、分切，具体步骤如下：
①混合：在聚四氟乙烯微粉中混入低表面张力润滑油，加入量为聚四氟乙烯微粉质量的10%；所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215～0.225μm；
②筛分：用10目筛对上述混料进行筛分；
③预成型：将经筛分的混料置于20℃的温度下20小时；
④挤出：使用挤压机将上述预成型的原料挤出，挤压参数如下，挤出速度5mm/min，挤出直径15mm，口膜长径比L/D为20，锥角30°，压缩比140；
⑤压延：使用压延机对挤出后的原料进行压延，压延时压辊温度控制为140℃；制得生料带；
⑥除润滑剂：在稍高于所述低表面张力润滑油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18小时，除去所述低表面张力润滑油；
⑦拉伸定型：对生料带除去所述低表面张力润滑油的同时进行纵向拉伸，然后进行一次热定型；接着进行首次横向拉伸，二次热定型，再次横向拉伸，三次热定型后制得微孔滤膜；拉伸定型时控制参数如下表所示；
拉伸定型步骤的工艺参数表
| 纵向拉伸速率 | 1%/s |
| 纵向拉伸倍数 | 2 |
| 一次热定型温度 | 200℃ |
| 首次横向拉伸速率 | 10mm/s |
| 首次横向拉伸倍数 | 2 |
| 二次热定型温度 | 200℃ |
| 再次横向拉伸速率 | 40mm/s |
| 再次横向拉伸倍数 | 50 |
| 三次热定型温度 | 250℃ |
⑧分切：将步骤⑦制得的微孔滤膜通过分切机进行分切成聚四氟乙烯纤维。
实施例一制得的聚四氟乙烯微孔膜的性能如下表所示：
| 孔隙率 | 67.5% |
| 平均孔径 | 0.35μm |
| 透湿量 | ≥7000g/m2·24h |
| 透气量 | ≥0.4ml/m2·s |
| 断裂伸长率 | 10% |
| 拉伸强度 | 5Mpa |
PTFE微粉在经过挤压辊压后得到的生料带是以重叠的带状PTFE结晶分子所堆积形成，在拉伸作用下伸展形成丝状或者带状纤维，未被伸展的结晶分子则以结点的形式与纤维相连接，纵横向的双向拉伸使结晶分子按两个方向伸展，形成交叉的纤维网，膜的微孔即其网格所定义的空间；而上述仅是聚四氟乙烯微孔膜的表层，事实上聚四氟乙烯微孔膜相当于千万个上述表层的重叠结构，其微孔的分布及其错综复杂。因此上表中，孔径是个虚拟概念，它假定微孔膜的微孔形状是圆筒状。孔径和孔隙率的测定是先将微孔膜在POROFIL液体中浸泡5分钟后，用COLULTER POROMETER Ⅱ进行的测量。
透湿量采用GB/T12704-1991吸湿法测定。
透气量采用GB/T 5453-1997进行测量。
断裂伸长率的计算方法如下：
断裂伸长率=△L/L0*100%；
（原长L0,在轴向拉力作用下,变形后的断裂长度为L，于是断裂伸长△L=L-L0）
拉伸强度的计算方法如下：
σt = p /( b×d)
σt为拉伸强度（MPa）；p为最大负荷（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。
实施例二
聚四氟乙烯纤维的制造方法，包括混合、筛分、预成型、挤出、压延、除润滑剂、拉伸定型、分切，具体步骤如下：
①混合：在聚四氟乙烯微粉中混入低表面张力润滑油，加入量为聚四氟乙烯微粉质量的15%；所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215～0.225μm；
②筛分：用20目筛对上述混料进行筛分；
③预成型：将经筛分的混料置于30℃的温度下20小时；
④挤出：使用挤压机将上述预成型的原料挤出，挤压参数如下，挤出速度7mm/min，挤出直径18mm，口膜长径比L/D为25，锥角35°，压缩比145；
⑤压延：使用压延机对挤出后的原料进行压延，压延时压辊温度控制为150℃；制得生料带；
⑥除润滑剂：在稍高于所述低表面张力润滑油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18小时，除去所述低表面张力润滑油；
⑦拉伸定型：对生料带除去所述低表面张力润滑油的同时进行纵向拉伸，然后进行一次热定型；接着进行首次横向拉伸，二次热定型，再次横向拉伸，三次热定型后制得微孔滤膜；拉伸定型时控制参数如下表所示；
拉伸定型步骤的工艺参数表
| 纵向拉伸速率 | 2%/s |
| 纵向拉伸倍数 | 2 |
| 一次热定型温度 | 220℃ |
| 首次横向拉伸速率 | 25mm/s |
| 首次横向拉伸倍数 | 4 |
| 二次热定型温度 | 220℃ |
| 再次横向拉伸速率 | 60mm/s |
| 再次横向拉伸倍数 | 60 |
| 三次热定型温度 | 260℃ |
⑧分切：将步骤⑦制得的微孔滤膜通过分切机进行分切成聚四氟乙烯纤维。
实施例二制得的聚四氟乙烯微孔膜的性能如下表所示：
| 孔隙率 | 71.7% |
| 平均孔径 | 0.43μm |
| 透湿量 | ≥7000g/m2·24h |
| 透气量 | ≥0.4ml/m2·s |
| 断裂伸长率 | 10% |
| 拉伸强度 | 6Mpa |
上表中，孔径是个虚拟概念，它假定微孔膜的微孔形状是圆筒状。孔径和孔隙率的测定是先将微孔膜在POROFIL液体中浸泡5分钟后，用COLULTER POROMETER Ⅱ进行的测量。
透湿量采用GB/T12704-1991吸湿法测定。
透气量采用GB/T 5453-1997进行测量。
断裂伸长率的计算方法如下：
断裂伸长率=△L/L0*100%；
（原长L0,在轴向拉力作用下,变形后的断裂长度为L，于是断裂伸长△L=L-L0）
拉伸强度的计算方法如下：
σt = p /( b×d)
σt为拉伸强度（MPa）；p为最大负荷（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。
实施例三
聚四氟乙烯纤维的制造方法，包括混合、筛分、预成型、挤出、压延、除润滑剂、拉伸定型、分切，具体步骤如下：
①混合：在聚四氟乙烯微粉中混入低表面张力润滑油，加入量为聚四氟乙烯微粉质量的20%；
②筛分：用20目筛对上述混料进行筛分；
③预成型：将经筛分的混料置于30℃的温度下24小时；
④挤出：使用挤压机将上述预成型的原料挤出，挤压参数如下，挤出速度8mm/min，挤出直径20mm，口膜长径比L/D为30，锥角40°，压缩比150；
⑤压延：使用压延机对挤出后的原料进行压延，压延时压辊温度控制为140～180℃；制得生料带；
⑥除润滑剂：在稍高于所述低表面张力润滑油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18～24小时，除去所述低表面张力润滑油；
⑦拉伸定型：对生料带除去所述低表面张力润滑油的同时进行纵向拉伸，然后进行一次热定型；接着进行首次横向拉伸，二次热定型，再次横向拉伸，三次热定型后制得微孔滤膜；拉伸定型时控制参数如下表所示；
拉伸定型步骤的工艺参数表
| 纵向拉伸速率 | 5%/s |
| 纵向拉伸倍数 | 3 |
| 一次热定型温度 | 240℃ |
| 首次横向拉伸速率 | 40mm/s |
| 首次横向拉伸倍数 | 8 |
| 二次热定型温度 | 240℃ |
| 再次横向拉伸速率 | 150mm/s |
| 再次横向拉伸倍数 | 80 |
| 三次热定型温度 | 280℃ |
⑧分切：将步骤⑦制得的微孔滤膜通过分切机进行分切成聚四氟乙烯纤维。
实施例三制得的聚四氟乙烯微孔膜的性能如下表所示：
| 孔隙率 | 83.7% |
| 平均孔径 | 0.69μm |
| 透湿量 | ≥7000g/m2·24h |
| 透气量 | ≥0.4ml/m2·s |
| 断裂伸长率 | 5% |
| 拉伸强度 | 8Mpa |
上表中，孔径是个虚拟概念，它假定微孔膜的微孔形状是圆筒状。孔径和孔隙率的测定是先将微孔膜在POROFIL液体中浸泡5分钟后，用COLULTER POROMETER Ⅱ进行的测量。
透湿量采用GB/T12704-1991吸湿法测定。
透气量采用GB/T 5453-1997进行测量。
断裂伸长率的计算方法如下：
断裂伸长率=△L/L0*100%；
（原长L0,在轴向拉力作用下,变形后的断裂长度为L，于是断裂伸长△L=L-L0）
拉伸强度的计算方法如下：
σt = p /( b×d)
σt为拉伸强度（MPa）；p为最大负荷（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。
实施例四
聚四氟乙烯纤维的制造方法，包括混合、筛分、预成型、挤出、压延、除润滑剂、拉伸定型、分切，具体步骤如下：
①混合：在聚四氟乙烯微粉中混入低表面张力润滑油，加入量为聚四氟乙烯微粉质量的20%；
②筛分：用20目筛对上述混料进行筛分；
③预成型：将经筛分的混料置于30℃的温度下24小时；
④挤出：使用挤压机将上述预成型的原料挤出，挤压参数如下，挤出速度10mm/min，挤出直径20mm，口膜长径比L/D为30，锥角40°，压缩比150；
⑤压延：使用压延机对挤出后的原料进行压延，压延时压辊温度控制为140～180℃；制得生料带；
⑥除润滑剂：在稍高于所述低表面张力润滑油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18～24小时，除去所述低表面张力润滑油；
⑦拉伸定型：对生料带除去所述低表面张力润滑油的同时进行纵向拉伸，然后进行一次热定型；接着进行首次横向拉伸，二次热定型，再次横向拉伸，三次热定型后制得微孔滤膜；拉伸定型时控制参数如下表所示；
拉伸定型步骤的工艺参数表
| 纵向拉伸速率 | 6%/s |
| 纵向拉伸倍数 | 4 |
| 一次热定型温度 | 245℃ |
| 首次横向拉伸速率 | 40mm/s |
| 首次横向拉伸倍数 | 9 |
| 二次热定型温度 | 245℃ |
| 再次横向拉伸速率 | 150mm/s |
| 再次横向拉伸倍数 | 80 |
| 三次热定型温度 | 280℃ |
⑧分切：将步骤⑦制得的微孔滤膜通过分切机进行分切成聚四氟乙烯纤维。
实施例四制得的聚四氟乙烯微孔膜的性能如下表所示：
| 孔隙率 | 84.1% |
| 平均孔径 | 0.70μm |
| 透湿量 | ≥7000g/m2·24h |
| 透气量 | ≥0.4ml/m2·s |
| 断裂伸长率 | 5% |
| 拉伸强度 | 10Mpa |
上表中，孔径是个虚拟概念，它假定微孔膜的微孔形状是圆筒状。孔径和孔隙率的测定是先将微孔膜在POROFIL液体中浸泡5分钟后，用COLULTER POROMETER Ⅱ进行的测量。
透湿量采用GB/T12704-1991吸湿法测定。
透气量采用GB/T 5453-1997进行测量。
断裂伸长率的计算方法如下：
断裂伸长率=△L/L0*100%；
（原长L0,在轴向拉力作用下,变形后的断裂长度为L，于是断裂伸长△L=L-L0）
拉伸强度的计算方法如下：
σt = p /( b×d)
σt为拉伸强度（MPa）；p为最大负荷（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。
实施例五
聚四氟乙烯纤维的制造方法，包括混合、筛分、预成型、挤出、压延、除润滑剂、拉伸定型、分切，具体步骤如下：
①混合：在聚四氟乙烯微粉中混入低表面张力润滑油，加入量为聚四氟乙烯微粉质量的30%；
②筛分：用30目筛对上述混料进行筛分；
③预成型：将经筛分的混料置于40℃的温度下28小时；
④挤出：使用挤压机将上述预成型的原料挤出，挤压参数如下，挤出速度12mm/min，挤出直径22mm，口膜长径比L/D为40，锥角50°，压缩比160；
⑤压延：使用压延机对挤出后的原料进行压延，压延时压辊温度控制为140～180℃；制得生料带；
⑥除润滑剂：在稍高于所述低表面张力润滑油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18～24小时，除去所述低表面张力润滑油；
⑦拉伸定型：对生料带除去所述低表面张力润滑油的同时进行纵向拉伸，然后进行一次热定型；接着进行首次横向拉伸，二次热定型，再次横向拉伸，三次热定型后制得微孔滤膜；拉伸定型时控制参数如下表所示；
拉伸定型步骤的工艺参数表
| 纵向拉伸速率 | 7%/s |
| 纵向拉伸倍数 | 5 |
| 一次热定型温度 | 250℃ |
| 首次横向拉伸速率 | 45mm/s |
| 首次横向拉伸倍数 | 10 |
| 二次热定型温度 | 250℃ |
| 再次横向拉伸速率 | 200mm/s |
| 再次横向拉伸倍数 | 100 |
| 三次热定型温度 | 300℃ |
⑧分切：将步骤⑦制得的微孔滤膜通过分切机进行分切成聚四氟乙烯纤维。
实施例五制得的聚四氟乙烯微孔膜的性能如下表所示：
| 孔隙率 | 84.8% |
| 平均孔径 | 0.71μm |
| 透湿量 | ≥7000g/m2·24h |
| 透气量 | ≥0.4ml/m2·s |
| 断裂伸长率 | 5% |
| 拉伸强度 | 10Mpa |
上表中，孔径是个虚拟概念，它假定微孔膜的微孔形状是圆筒状。孔径和孔隙率的测定是先将微孔膜在POROFIL液体中浸泡5分钟后，用COLULTER POROMETER Ⅱ进行的测量。
透湿量采用GB/T12704-1991吸湿法测定。
透气量采用GB/T 5453-1997进行测量。
断裂伸长率的计算方法如下：
断裂伸长率=△L/L0*100%；
（原长L0,在轴向拉力作用下,变形后的断裂长度为L，于是断裂伸长△L=L-L0）
拉伸强度的计算方法如下：
σt = p /( b×d)
σt为拉伸强度（MPa）；p为最大负荷（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。
实施例六
聚四氟乙烯纤维的制造方法，包括混合、筛分、预成型、挤出、压延、除润滑剂、拉伸定型、分切，具体步骤如下：
①混合：在聚四氟乙烯微粉中混入低表面张力润滑油，加入量为聚四氟乙烯微粉质量的30%；
②筛分：用30目筛对上述混料进行筛分；
③预成型：将经筛分的混料置于40℃的温度下28小时；
④挤出：使用挤压机将上述预成型的原料挤出，挤压参数如下，挤出速度12mm/min，挤出直径22mm，口膜长径比L/D为40，锥角50°，压缩比160；
⑤压延：使用压延机对挤出后的原料进行压延，压延时压辊温度控制为140～180℃；制得生料带；
⑥除润滑剂：在稍高于所述低表面张力润滑油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18～24小时，除去所述低表面张力润滑油；
⑦拉伸定型：对生料带除去所述低表面张力润滑油的同时进行纵向拉伸，然后进行一次热定型；接着进行首次横向拉伸，二次热定型，再次横向拉伸，三次热定型后制得微孔滤膜；拉伸定型时控制参数如下表所示；
拉伸定型步骤的工艺参数表
| 纵向拉伸速率 | 8%/s |
| 纵向拉伸倍数 | 6 |
| 一次热定型温度 | 250℃ |
| 首次横向拉伸速率 | 50mm/s |
| 首次横向拉伸倍数 | 10 |
| 二次热定型温度 | 250℃ |
| 再次横向拉伸速率 | 200mm/s |
| 再次横向拉伸倍数 | 100 |
| 三次热定型温度 | 300℃ |
⑧分切：将步骤⑦制得的微孔滤膜通过分切机进行分切成聚四氟乙烯纤维。
实施例六制得的聚四氟乙烯微孔膜的性能如下表所示：
| 孔隙率 | 85.1% |
| 平均孔径 | 0.71μm |
| 透湿量 | ≥7000g/m2·24h |
| 透气量 | ≥0.4ml/m2·s |
| 断裂伸长率 | 5% |
| 拉伸强度 | 10Mpa |
上表中，孔径是个虚拟概念，它假定微孔膜的微孔形状是圆筒状。孔径和孔隙率的测定是先将微孔膜在POROFIL液体中浸泡5分钟后，用COLULTER POROMETER Ⅱ进行的测量。
透湿量采用GB/T12704-1991吸湿法测定。
透气量采用GB/T 5453-1997进行测量。
断裂伸长率的计算方法如下：
断裂伸长率=△L/L0*100%；
（原长L0,在轴向拉力作用下,变形后的断裂长度为L，于是断裂伸长△L=L-L0）
拉伸强度的计算方法如下：
σt = p /( b×d)
σt为拉伸强度（MPa）；p为最大负荷（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。
根据实施例一至六的情况总结如下：
实施例一至六所制得的微孔膜的拉伸强度比现有技术生产的微孔膜的拉伸强度要高，现有技术生产的微孔膜拉伸强度一般在5 Mpa以下，而实施例一至六制得的微孔膜的拉伸强度分别为5Mpa、6Mpa、8Mpa、10Mpa、10Mpa、10Mpa左右，这相对于现有技术具有极大的进步。实际上表格中其他的参数并不是本发明所重点研究的量，它们是作为微孔膜质量的一个表征。本发明人关注到微孔膜质量的好坏决定着用微孔膜分切得到的聚四氟乙烯纤维的强度。而现有技术认为跟拉伸温度和拉伸倍率有关，其他因素关系不大，这导致现有技术生产出来的聚四氟乙烯纤维的强度不是很高。而微孔膜质量的好坏只能从侧面通过参数表征，本发明实施例中列举的参数如下：孔隙率、平均孔径、透湿量、透气量、断裂伸长率、拉伸强度，而决定这些参数的工艺步骤主要是拉伸定型这一步骤，该步骤中的参数的设定是在本发明人经过多次试验后得到的。先进行纵向拉伸，然后进行横向小幅拉伸，定型处理后再进行横向大幅拉伸这个技术方案是在结合拉伸定型工艺的参数后，研究纵向、横向拉伸顺序，拉伸次数对微孔膜的最终整体强度的影响后得出的。另外，需要指出的是，本发明没有研究微孔膜的滤过性能以及它的截留性能，因为这两点尽管与制成的膜的质量有关但是跟最终制得的聚四氟乙烯纤维的强度关系不大；而且一般的制膜要求是滤过性能要好、截留性能要好，但是本发明制得的微孔膜假设用于过滤其截留性能应该是不高的，原因在于他的孔径以及孔隙率比市售的微孔膜的孔径以及孔隙率要大，这也从侧面反应了，现有的技术生产的微孔膜制成的聚四氟乙烯纤维的强度不够高，不适合用于制备成聚四氟乙烯纤维。
Claims (3)
1.聚四氟乙烯纤维的制造方法，包括混合、筛分、预成型、挤出、压延、除润滑剂、拉伸定型、分切，具体步骤如下：
①混合：在聚四氟乙烯微粉中混入低表面张力润滑油，加入量为聚四氟乙烯微粉质量的10～30%；
②筛分：用10～30目筛对上述混料进行筛分；
③预成型：将经筛分的混料置于20～40℃的温度下20～28小时；
④挤出：使用挤压机将上述预成型的原料挤出，挤压参数如下，挤出速度5～15mm/min，挤出直径15～25mm，口膜长径比L/D为20～40，锥角30～50°，压缩比140～160；
⑤压延：使用压延机对挤出后的原料进行压延，压延时压辊温度控制为140～180℃；制得生料带；
⑥除润滑剂：在稍高于所述低表面张力润滑油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18～24小时，除去所述低表面张力润滑油；
⑦拉伸定型：对生料带除去所述低表面张力润滑油的同时进行纵向拉伸，然后进行一次热定型；接着进行首次横向拉伸，二次热定型，再次横向拉伸，三次热定型后制得微孔滤膜；拉伸定型时控制参数如下：纵向拉伸速率1%～10%/s，拉伸倍数2～6，一次热定型温度200～250℃；首次横向拉伸速率10～60mm/s，拉伸倍数2～10，二次热定型温度200～250℃；再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸50～200倍，拉伸速率40～100 mm/s，三次热定型温度控制为250～300℃；
⑧分切：将步骤⑦制得的微孔滤膜通过分切机进行分切成聚四氟乙烯纤维。
2.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯纤维的制造方法，其特征在于：所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215～0.225μm。
3.根据权利要求1或2所述的聚四氟乙烯纤维的制造方法，其特征在于：步骤⑦中，纵向拉伸速率8%～9%/s，拉伸倍数5～6，一次热定型温度240～250℃；首次横向拉伸速率50～60mm/s，拉伸倍数8～10，二次热定型温度240～250℃；再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸150～200倍，拉伸速率90～100 mm/s，三次热定型温度控制为280～300℃。
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