CN102514214A - 一种聚四氟乙烯生料带成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚四氟乙烯生料带成型装置。属于聚四氟乙烯的机械设备制造技术领域。一种聚四氟乙烯生料带成型装置，它由上体和下体经螺栓连接而成，所述上体和下体连接后形成一腔体，所述腔体一端形成圆筒状口，所述腔体另一端形成为“一”字形口；所述上体和下体的内侧面上均设有阻流块，所述阻流块设置在腔体内靠近圆筒状口的中间位置。本发明的出现，能彻底改变聚四氟乙烯生料带的制取方式，同时也能改变聚四氟乙烯生料带的微观结构，使其更易于被拉伸。

Description

一种聚四氟乙烯生料带成型装置

技术领域

    本发明涉及一种成型装置，尤其涉及一种聚四氟乙烯生料带成型装置。属于聚四氟乙烯的机械设备制造技术领域。

背景技术

制备聚四氟乙烯纤维膜的现有技术中以拉伸法最为成熟，拉伸的直接对象是聚四氟乙烯生料带。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。上述专利中涉及到了生料带的制取，先通过挤压机挤压出棒状的聚四氟乙烯长条，然后将该长条通过压延机压延成生料带。而以现有技术制取的聚四氟乙烯生料带要拉伸出质量均一稳定并且有着优良的断裂伸长率、拉伸强度以及适当孔径的聚四氟乙烯纤维膜是相当困难的。

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生料带成型装置。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种聚四氟乙烯生料带成型装置，它由上体和下体经螺栓连接而成，所述上体和下体连接后形成一腔体，所述腔体一端形成圆筒状口，所述腔体另一端形成为“一”字形口；所述上体和下体的内侧面上均设有阻流块，所述阻流块设置在腔体内靠近圆筒状口的中间位置。

所述阻流块是设置在上体和下体的内侧面上的；当上体和下体连接后，形成一腔体，那么所述阻流块就分布在该腔体的上下内壁上。该阻流块从腔体内壁向腔体的中间延伸，并且形成一个顺着腔内流体方向上的圆弧面，该圆弧面即为该阻流块的阻流面。由于在工作过程中，腔体中间流速快边缘流速慢，因此需要在腔体内设置阻流块，以尽可能的保证各部位的流速一致，以保证制得的生料带的质量均一稳定。由于需要阻流块不仅要有阻流的作用还要有导向的作用，因此阻流面设置成弧面更为合适。

在现有技术中，先通过挤压机挤压出棒状的聚四氟乙烯长条，然后将该长条通过压延机压延成生料带。这种生料带在拉伸的时候往往出现拉伸不均匀的情况，主要表现在中间部位拉伸程度不够，而近边缘又拉伸过度，制得的膜不仅透气透湿量小其自身的强度又不高。透气透湿量与膜的强度是一组矛盾，这是本领域的常识。通常膜越薄透气透湿效果好，但是其强度差；膜越厚透气透湿效果差，但是其强度高。好产品就要保证一定的透气透湿效果，还要保证一定的强度。本发明人经过研究发现，除了力学本身的原因导致中间难以被拉伸外，还有一个重要的原因是现有技术制取生料带的方式是压延法，而压延法正是导致中间难以被拉伸的重要原因，而往往这一原因是被忽略了。因为压延的对象是聚四氟乙烯的棒状长条物，要压延成一扁平的生料带，而该棒状长条物是具有一定的抗形变能力，那么需要对该棒状长条物施加的力是很大的。恰恰是这个力导致了生料带中间部分被压实地很严重。作为一个普通的技术人员都清楚，被过度压实的生料带要拉伸开是不容易的，而生料带边缘压实的情况会好很多，再加上拉伸时边缘受到的拉伸力原本就大些，两个因素相互作用加剧了拉伸膜不均匀不稳定，质量相对较差。

本发明人开拓性地发明了一模具，该模具能替代压延机实现聚四氟乙烯生料带的制备。现有技术是先通过挤压成一棒状长条物，然后压延成生料带；而本发明中，挤压和成带同时进行，原料从圆筒状口输入，通过一个强大的挤压力从“一”字形口输出。这跟注塑相似但又是不同的，注塑是将液态的原料注射到模具的腔内冷却后成型。而本发明中使用的是将原料加热到400℃左右，通过本发明的圆筒状口口后从本发明的“一”字形口输出扁平的生料带。

作为上述技术方案的优选，所述腔体形状为从圆筒状到“一”字形圆滑过渡。

腔体形状是否圆滑过渡并不是必要的，通常选择为圆滑过渡是考虑到生产加工的方便。其实该腔体的形状完全可以多样化。如腔体形状选择管状螺旋，那么对于制得的生料带来说，其强度越高，拉伸成的膜的强度也越大，但是在具体生产实践上操作难度也越大，如对挤压力的要求也越大，对本发明装置的材质等要求也越高；而且原料并非为纯液态，即使挤压力增大也难以做到大量的长时间的顺利挤出。 

作为上述技术方案的优选，所述圆筒状的直径小于所述“一”字形的宽度。

据本发明人研究得出，所述“一”字形的宽度比所述圆筒状的直径越大，那么制得的生料带其强度越大，拉伸成的膜的强度也越大，但是差值越大，需要的挤压力越大，在具体生产实践上操作难度也越大。但是为保证质量，所述圆筒状的直径要小于所述“一”字形的宽度。

作为上述技术方案的优选，所述上体和下体的阻流块均设有3个，且3个阻流块排成“1”字形。

作为上述技术方案的优选，同一面上的3个阻流块自圆筒状口端至“一”字型口端呈阶梯分布，且阻流块的大小依次增大，阻流面依次增大。

作为上述技术方案的优选，在所述阶梯状分布中，每层阶梯落差不大于圆筒状口半径的1/3。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明的出现，能彻底改变聚四氟乙烯生料带的制取方式，同时也能改变聚四氟乙烯生料带的微观结构，使其更易于被拉伸。由于本发明的腔体内部还设有阻流块，因此能够使得四氟乙烯生料带的质量均一稳定。

附图说明

图1是本发明的俯视示意图；

图2是本发明的侧视示意图；

图3是本发明的主视图；

图4是本发明的腔体结构示意图；

图5是本发明的阻流块分布示意图。

图中，11-上体，12-下体，13-阻流块，14-圆筒状口，15-“一”字型口。

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。

如图1-5所示，一种聚四氟乙烯生料带成型装置，它由上体11和下体12经螺栓连接而成，所述上体11和下体12连接后形成一腔体，所述腔体一端形成圆筒状口13，所述腔体另一端形成为“一”字形口14；所述上体11和下体12的内侧面上均设有阻流块15。所述阻流块15是设置在上体11和下体12的内侧面上的；当上体11和下体12连接后，形成一腔体，那么所述阻流块15就分布在该腔体的上下内壁上。阻流块15从腔体内壁向腔体的中间延伸，并且形成一个个顺着腔内流体方向上的圆弧面，该圆弧面即为该阻流块15的阻流面。

所述腔体形状为从圆筒状口13到“一”字形口14圆滑过渡。所述圆筒状口13的直径小于所述“一”字形口14的宽度。所述上体11和下体12的阻流块15均设有三个，且三个阻流块15排成“1”字形，同一面上的3个阻流块15自圆筒状口13端至“一”字型口14端呈阶梯分布，且阻流块15的大小依次增大，阻流面依次增大。在所述阶梯状分布中，每层阶梯落差为圆筒状口半径的1/4。

Claims (7)

1.一种聚四氟乙烯生料带成型装置，它由上体和下体经螺栓连接而成，其特征在于：所述上体和下体连接后形成一腔体，所述腔体一端形成圆筒状口，所述腔体另一端形成为“一”字形口；所述上体和下体的内侧面上均设有阻流块，所述阻流块设置在腔体内靠近圆筒状口的中间位置。

2.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯生料带成型装置，其特征在于：所述腔体形状为从圆筒状到“一”字形圆滑过渡。

3.根据权利要求2所述的一种聚四氟乙烯生料带成型装置，其特征在于：所述圆筒状的直径小于所述“一”字形的宽度。

4.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯生料带成型装置，其特征在于：所述上体和下体的阻流块均设有多个，并且每个阻流块的阻流面均设置为弧面。

5.根据权利要求4所述的一种聚四氟乙烯生料带成型装置，其特征在于：所述上体和下体的阻流块均设有3个，且3个阻流块排成“1”字形。

6.根据权利要求5所述的一种聚四氟乙烯生料带成型装置，其特征在于：同一面上的3个阻流块自圆筒状口端至“一”字型口端呈阶梯分布，且阻流块的大小依次增大，阻流面依次增大。

7.根据权利要求6所述的一种聚四氟乙烯生料带成型装置，其特征在于：在所述阶梯状分布中，每层阶梯落差不大于圆筒状口半径的1/3。

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