CN103924452A - 一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备和方法，包括依次设置的热处理单元、涂氟单元、烧结单元、活化处理单元、清洗单元以及烘干单元，所述涂氟单元设置有第一立式烘箱和氟胶槽，所述第一立式烘箱和氟胶槽交错连接，所述烧结单元设置有第二立式烘箱，所述第一立式烘箱和第二立式烘箱内部均设置有加热区域，所述活化处理单元包括第一活化处理槽和第二活化处理槽，所述清洗单元包括第一清洗槽和第二清洗槽。本发明工艺设备简单，生产效率高，能耗低，具有耐腐蚀、耐高温、绝缘性能好的特点，且防水性能好。

Description

一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备和方法

技术领域

本发明涉及玻璃纤维布生产领域，特别涉及一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备和方法。

背景技术

聚四氟乙烯玻璃纤维布是以悬浮聚四氟乙烯（俗称塑料王）乳液为原料，浸渍高性能玻璃纤维布而成的纤维布，是一种高性能、多用途的复合材料新产品。

现有技术中，在《有机氟工业》2001年第3期(第四讲，聚四氟乙烯乳液加工》)中提出了一种聚四氟乙烯玻纤漆布的制造方法，它包括如下步骤：

(1)对玻纤布基片进行脱蜡处理；

(2)使用聚四氟乙烯乳液浸渍所述玻纤布基片，然后干燥，或者再烘烤；

(3)重复步骤(2)的操作一次或二次，此时使用的聚四氟乙烯浸渍液的成分可以与步骤(2)相同或不同；

(4)烧结后得到聚四氟乙烯玻纤漆布的成品。

用这种方法制得的漆布是一种双面漆布，即在其两个表面上均涂覆有聚四氟乙烯涂层。但是未经表面活化处理的聚四氟乙烯漆布是不能涂布粘合剂的，导致防水性能降低；

公开号为CN103272497A的中国专利，涉及一种多功能PTFE复合膜的制备方法。步骤是混料制胚、基带成型、拉伸成膜，然后将制备好的PTFE双向拉伸微孔膜表面送到扩福滚筒处，喷涂装置向PTFE双向拉伸微孔膜表面涂覆氟树脂悬浮乳液，利用轨道布夹将PTFE双向拉伸微孔膜表面送入到红外或热风加热装置进行烘干和高温快速煅烧，使表面涂覆的氟树脂悬浮乳液熔融，最后经收卷滚筒收卷成膜，得到多功能PTFE复合膜成品。但此种方法制备出来的多功能PTFE复合膜非双面且防水性能较差；

近几年来随着我国航空、航天事业快速发展的需求，单面聚四氟乙烯玻璃纤维布已无法满足高强度防水的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备和方法，具有耐高温、绝缘，特别是解决了防水性能差的问题；

本发明采用了以下技术方案：

一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备，包括依次设置的热处理单元、涂氟单元、烧结单元、活化处理单元、清洗单元以及烘干单元，所述涂氟单元设置有第一立式烘箱和氟胶槽，所述第一立式烘箱和氟胶槽交错连接，所述烧结单元设置有第二立式烘箱，所述第一立式烘箱和第二立式烘箱内部均设置有加热区域，所述活化处理单元包括第一活化处理槽和第二活化处理槽，所述清洗单元包括第一清洗槽和第二清洗槽；

较佳的，所述涂氟单元设置有多组所述第一立式烘箱和所述氟胶槽，且所述第一立式烘箱和所述氟胶槽数量相等；

较佳的，所述第一立式烘箱和所述氟胶槽为五组；

较佳的，所述第一立式烘箱和第二立式烘箱内部的加热区域，由下往上分别为第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区；

较佳的，所述第一立式烘箱和第二立式烘箱平行设置。

一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的方法，具体步骤如下：

(1)将无碱玻璃纤维布经热处理单元进行420℃热处理；

(2)将步骤(1)所得产物经滚轴进入到盛有含聚四氟乙烯乳液的氟胶槽，浸渍后的所述无碱玻璃纤维布经滚轴传动进入到涂氟单元的第一立式烘箱中，经过所述第一立式烘箱中的加热区域干燥和烘焙，根据固含量要求多次浸渍，所述第一立式烘箱中第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区的温度由下往上分别为：76℃、160℃、220℃和280℃；

(3)将步骤(2)所得产物经滚轴进入到烧结单元的第二立式烘箱中进行烧结、烘干，所述第二立式烘箱中第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区的温度由下往上分别为：76℃、220℃、280℃和350℃，再经切边，收卷制得聚四氟乙烯玻纤布； 

(4)将步骤(3)所得产物经滚轴依次进入第一活化处理槽、第二活化处理槽，进行双面活化处理，然后依次进入第一清洗槽和第二清洗槽进行清洗，经烘干处理制得双面聚四氟乙烯玻璃纤维布；

较佳的，所述涂氟单元设置有多组所述第一立式烘箱和所述氟胶槽，且所述第一立式烘箱和所述氟胶槽数量相等；

较佳的，所述第一立式烘箱和所述氟胶槽为五组；

较佳的，所述涂氟单元第一立式烘箱中四段温度和烧结单元第二立式烘箱中四段温度均可存在±5℃温差；

较佳的，所述第一清洗槽中含有自制溶液，所述自制溶液中含有四氢呋喃、萘和金属钠；

较佳的，所述自制溶液中四氢呋喃、萘和金属钠的比例为65:20:4，先将所述65份四氢呋喃和20份萘搅拌半小时，加入2份金属钠搅拌一小时，之后再加2份金属钠搅拌两小时，待所述自制溶液颜色达到黑色即可使用；

较佳的，所述第二清洗槽中含有热水，所述热水温度为80℃。

本发明具有以下有益效果。

本发明所述制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备，生产工艺简单、效率高、能耗低，经由特制的活化处理设备进行双面活化处理后的聚四氟乙烯玻璃纤维布具有耐腐蚀、耐高温、绝缘性能好的特点，且防水性能好。 

 附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明聚四氟乙烯玻璃纤维布加工结构图；

图2是本发明双面聚四氟乙烯玻璃纤维布活化处理设备图。 

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

参见图1和图2，本发明揭露了一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备，包括依次设置的热处理单元1、涂氟单元2、烧结单元3、活化处理单元4、清洗单元5以及烘干单元6，所述涂氟单元2设置有第一立式烘箱7和氟胶槽8，所述第一立式烘箱7和氟胶槽8交错连接，所述烧结单元3设置有第二立式烘箱9，所述第一立式烘箱7和第二立式烘箱9内部均设置有加热区域，所述活化处理单元4包括第一活化处理槽41和第二活化处理槽42，所述清洗单元5包括第一清洗槽51和第二清洗槽52。所述涂氟单元2设置有多组所述第一立式烘箱7和所述氟胶槽8，且所述第一立式烘箱7和所述氟胶槽8数量相等，间隔设置，交错连接。优选的，所述第一立式烘箱7和所述氟胶槽8为五组。本实施例中，所述第一立式烘箱7和第二立式烘箱9内部的加热区域，由下往上分别为第一加热区（71、91）、第二加热区（72、92）、第三加热区（73、93）和第四加热区（74、94）；

本实施例中，所述第一立式烘箱7和第二立式烘箱9平行设置，利于无碱玻璃纤维布在涂氟单元2和烧结单元3中依附于立式烘箱上通过滚轴10传送。

 实施例二

参见图1和图2，本发明揭露了一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的方法，具体步骤如下：

(1).将无碱玻璃纤维布经热处理单元1进行420℃热处理；

(2).将步骤(1)所得产物经滚轴10进入到盛有含聚四氟乙烯乳液的氟胶槽8，浸渍后的所述无碱玻璃纤维布经滚轴传动进入到涂氟单元2的第一立式烘箱7中，经过所述第一立式烘箱7中的加热区域干燥和烘焙，根据固含量要求多次浸渍，所述第一立式烘箱7中第一加热区71、第二加热区72、第三加热区73和第四加热区74的温度由下往上分别为：76℃、160℃、220℃和280℃；

(3).将步骤(2)所得产物经滚轴10进入到烧结单元3的第二立式烘箱9中进行烧结、烘干，所述第二立式烘箱9中第一加热区91、第二加热区92、第三加热区93和第四加热区94的温度由下往上分别为：76℃、220℃、280℃和350℃，再经切边，收卷制得聚四氟乙烯玻纤布； 

(4).将步骤(3)所得产物经滚轴10依次进入第一活化处理槽41、第二活化处理槽42，进行双面活化处理，然后依次进入第一清洗槽51和第二清洗槽52进行清洗，经烘干单元6处理制得双面聚四氟乙烯玻璃纤维布；

上述步骤（2）中，所述涂氟单元2设置有多组所述第一立式烘箱7和所述氟胶槽8，且所述第一立式烘箱7和所述氟胶槽8数量相等。优选的，所述第一立式烘箱7和所述氟胶槽8为五组；

所述涂氟单元2第一立式烘箱7中四段温度和烧结单元3第二立式烘箱9中四段温度均可存在±5℃温差，立式烘箱可采用电加热模式，每个加热区温度单独控制；

上述步骤（3）中，未经表面活化处理的聚四氟乙烯漆布是不能涂布粘合剂的，聚四氟乙烯材料的表面自由能低(表面张力为0.019N/m)，是已知固体材料(除全氟碳聚合物FEP、PFA等外)中表面自由能最低的，几乎所有的已知固体材料(除全氟碳聚合物FEP、PFA等外)都不能粘附在其表面上，只有表面自由能在0.019N/m以下的液体才能完全湿润其表面，但已知大多数粘合剂表面自由能都在0.019N/m以上，都不能在其表面上完全湿润，因此大多数粘合剂不能很好地粘附于聚四氟乙烯上；

本实施例中，对聚四氟乙烯玻璃纤维布表面进行活化处理，以便粘附粘合剂。采用的是钠—萘络合物化学处理法，此方法相对经济性较好、粘接可靠性较强；

所述第一清洗槽51中含有自制溶液，所述自制溶液中含有四氢呋喃、萘和金属钠，即采用了上述钠—萘络合物化学处理法制得；

所述自制溶液中四氢呋喃、萘和金属钠的比例为65:20:4，先将所述65份四氢呋喃和20份萘搅拌半小时，加入2份金属钠搅拌一小时，之后再加2份金属钠搅拌两小时，待所述自制溶液颜色达到黑色即可使用。本实施例中，采用20升的反应锅，将配料四氢呋喃13kg、萘4kg、金属钠0.8kg先行准备，先将4kg的萘和13kg的四氢呋喃搅拌半小时后，加0.4kg的金属钠搅拌1小时，再加0.4g的金属钠搅拌2小时后看一下颜色，待颜色达到黑色即可使用；

其次，所述第二清洗槽52中含有热水，用于清洗。优选的，热水温度为80℃；

按照上述方法制得的经由特制的活化处理设备进行双面活化处理后的聚四氟乙烯玻璃纤维布具有耐腐蚀、耐高温、绝缘性能好的特点，且防水性能好；

本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管业已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (12)

1.一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备，其特征在于，包括依次设置的热处理单元、涂氟单元、烧结单元、活化处理单元、清洗单元以及烘干单元，所述涂氟单元设置有第一立式烘箱和氟胶槽，所述第一立式烘箱和氟胶槽交错连接，所述烧结单元设置有第二立式烘箱，所述第一立式烘箱和第二立式烘箱内部均设置有加热区域，所述活化处理单元包括第一活化处理槽和第二活化处理槽，所述清洗单元包括第一清洗槽和第二清洗槽。

2.如权利要求1所述的一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备，其特征在于，所述涂氟单元设置有多组所述第一立式烘箱和所述氟胶槽。

3.如权利要求2所述的一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备，其特征在于，所述第一立式烘箱和所述氟胶槽为五组。

4.如权利要求1所述的一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备，其特征在于，所述第一立式烘箱和第二立式烘箱内部的加热区域，由下往上分别为第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区。

5.如权利要求1所述的一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的设备，其特征在于，所述第一立式烘箱和第二立式烘箱平行设置。

6.一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)将无碱玻璃纤维布经热处理单元进行420℃热处理；

(2)将步骤(1)所得产物经滚轴进入到盛有含聚四氟乙烯乳液的氟胶槽，浸渍后的所述无碱玻璃纤维布经滚轴传动进入到涂氟单元的第一立式烘箱中，经过所述第一立式烘箱中的加热区域干燥和烘焙，根据固含量要求多次浸渍，所述第一立式烘箱中第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区的温度由下往上分别为：76℃、160℃、220℃和280℃；

(3)将步骤(2)所得产物经滚轴进入到烧结单元的第二立式烘箱中进行烧结、烘干，所述第二立式烘箱中第一加热区、第二加热区、第三加热区和第四加热区的温度由下往上分别为：76℃、220℃、280℃和350℃，再经切边，收卷制得聚四氟乙烯玻纤布； 

(4)将步骤(3)所得产物经滚轴依次进入第一活化处理槽、第二活化处理槽，进行双面活化处理，然后依次进入第一清洗槽和第二清洗槽进行清洗，经烘干处理制得双面聚四氟乙烯玻璃纤维布。

7.如权利要求6所述的一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的方法，其特征在于，所述涂氟单元设置有多组所述第一立式烘箱和所述氟胶槽。

8.如权利要求7所述的一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的方法，其特征在于，所述第一立式烘箱和所述氟胶槽为五组。

9.如权利要求6所述的一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的方法，其特征在于，所述涂氟单元第一立式烘箱中四段温度和烧结单元第二立式烘箱中四段温度均可存在±5℃温差。

10.如权利要求6所述的一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的方法，其特征在于，所述第一清洗槽中含有自制溶液，所述自制溶液中含有四氢呋喃、萘和金属钠。

11.如权利要求10所述的一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的方法，其特征在于，所述自制溶液中四氢呋喃、萘和金属钠的比例为65:20:4，先将所述65份四氢呋喃和20份萘搅拌半小时，加入2份金属钠搅拌一小时，之后再加2份金属钠搅拌两小时，待所述自制溶液颜色达到黑色即可使用。

12.如权利要求6所述的一种制备双面聚四氟乙烯玻璃纤维布的方法，其特征在于，所述第二清洗槽中含有热水，所述热水温度为80℃。