CN1077412A - 聚四氟乙烯纤维过滤材料生产技术及设备 - Google Patents
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Abstract
一种聚四氟乙烯纤维过滤材料生产技术及设
备。这种过滤材料可在+260℃高温到-200℃低温范
围使用，它耐强酸强碱和各种有机溶剂，具有不燃、不
溶、不污染被过滤介质，抗老化，极疏水，不含粘合剂，
可以制成各种实用形状，可以再生重复使用的特点。
其制造工艺为：将聚四氟乙烯树脂预先制成一定
形状，然后使用专用制纤设备制成纤维，再经模压、烧
结等工艺制成。
这种滤材适用于航空、航天、核工业电子、化工、
医药等方面的高新技术领域。
Description
本发明涉及一种有机高分子过滤材料的生产技术及设备。
现代技术领域广泛使用各种过滤材料，但在航空、航天、核工业、电子、化工、医药等方面的高新技术领域，对过滤材料不断提出更高的要求，如耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐老化、不溶、不熔、不燃、不污染被过滤介质，或同时要求满足几项高要求等特殊性能，这是现有技术产品无法实现的，因而也限制了某些高新技术的发展。
本发明的目的是要提供一种新型过滤材料，这种材料应具有耐高低温、耐腐蚀、抗老化、不溶、不熔、不燃、不污染被过滤介质，能满足现代高新技术特殊需要的这种高级过滤材料的生产技术及设备。
为达到上述目的，本发明采用因具有优异的理化性能而被称为“塑料王”的聚四氟乙烯材料。并发明了特殊的制纤工艺技术，制出聚四氟乙烯纤维中间产品，再进一步加工成聚四氟乙烯纤维过滤材料。
聚四氟乙烯是一种含氟高分子聚合物，它具有极好的温度性能，其制品可以在+260℃至-200℃广泛的温度范围内工作，它可以耐受包括硫酸、硝酸、王水，乃至氢氟酸在内的各种强酸，甚至热酸的腐蚀，也可以耐受氢氧化钠等各种强碱的腐蚀，它可耐受已知的各种有机溶剂，它具有不溶、不熔、不燃、极疏水、抗老化绝不污染被过滤介质等优良性能，是理想的有机高分子纤维过滤材料。但是多年来在技术上遇到主要困难是，因聚四氟乙烯材料不溶不熔无法抽丝制成纤维，而不能做成各种聚四氟乙烯纤维过滤材料。本发明克服了这个困难，并成功地制造出几种聚四氟乙烯纤维过滤材料。
本发明提供的聚四氟乙烯纤维过滤材料生产技术包括以下步骤：首先将做为原材料的聚四氟乙烯树脂粉料进行予成型加工，制成具有一定形状和尺寸的块料，然后经过专门设计的有机高分子材料制纤设备，加工成聚四氟乙烯纤维，再经模压、烧结成型等工艺即可制成各种聚四氟乙烯纤维过滤材料。
这里提到的经过专门设计的有机高分子材料制纤设备，是主要加工设备，它包括由磨轮及相关部件构成的主机和由旋风分离器等构成的辅机两部分组成，该设备不仅可以加工聚四氟乙烯纤维，也可以加工其它有机高分子聚合物纤维。通过控制磨轮粒度、轮径、转速及块料尺寸等工艺条件，可以制造不同长度和粗细的纤维，以满足不同技术要求。所选用的原材料即可以是纯聚四氟乙烯，也可以是聚四氟乙烯与其它金属或非金属共混或共聚物，以供特殊过滤材料或其它特殊用途使用。
本发明的优点是：整个生产工艺简单容易操作，由于使用聚四氟乙烯做原料制造纤维过滤材料，使这种滤材即保持了聚四氟乙烯原材料优越的理化性能，又能具备纤维型过滤材料的特点，如压力损耗小，过滤流量大，使用寿命长，由于聚四氟乙烯可耐受强氧化酸和氢氟酸等，因而多数情况可经再生处理，重复使用，减轻过滤经费。
以下结合附图对本发明作进一步说明。
图1聚四氟乙烯纤维过滤材料生产工艺流程框图。
图2有机高分子材料制纤设备示意图。
图1中（1）为聚四氟乙烯原料，例如选用悬浮型聚四氟乙烯树脂，按原有工艺加工成一定形状和大小的块料，例如选用矩形，长×宽×高＝500×40×100mm3，其长度在加工条件允许情况下尽管长些，可以减少换料时间，其宽度应不大于磨轮磨面宽度，块料宽度超过磨面宽度时，超过部分不能加工，会浪费材料，宽度过小将影响生产效率，块料的高度将限制纤维长度。（2）为制纤工艺，予成型的块料经有机高分子制纤设备加工后，将被加工成绒状纤维，纤维直径在10-4～10-1mm范围内，这是个统计平均值，对应一种特定的工艺条件，纤维直径有一固定的分布，通过选用不同工艺条件，可以控制这个分布。聚四氟乙烯纤维的长度在100～102mm范围内，这也是个统计平均值，对应一种特定的工艺条件有一固定的分布。（3）为模压工艺，按制品设计形状事先加工好模具，将半成品聚四氟乙烯纤维填入模具，按需要压力加压，压力大产品致密，孔隙小，过滤粒度细，通常模具施压范围是50-150kg/cm2。（4）表示烧结工艺，施压后带模具一起进行烧结成型，烧结温度390°±5℃，烧结时间不同产品要求不同，一般几小时至几十小时。
对聚四氟乙烯过滤材料制成品显微观测可见，纤维呈无序排列，纤维外观呈车屑样，表面较粗糙，短纤维比较平直，长纤维呈经牵引拉伸后的卷曲状。
纤维形过滤材料对流体介质的过滤作用，是通过过滤材料的孔隙，把介质中的杂质颗粒阻挡下来，杂质颗粒镶嵌在过滤材料的孔隙中，从而实现只允许介质通过，而杂质颗粒被过滤下来的过滤功能。对聚四氟乙烯纤维而言，正是由于纤维的无序排列和粗糙的表面，使聚四氟乙烯纤维过滤材料具有更强的对杂质颗粒的镶嵌作用，从而使得这种聚四氟乙烯纤维过滤材料比表面光滑的纤维过滤材料，具有更高的过滤效率。
图2中（1）为有机高分子材料制纤设备的磨轮，由钢轮外缘电铸金刚石或金刚石聚晶体制成，（2）为包络器，其上端为进料口，下端为出口，由（1）与（2）等部件构成主机;（4）是风机，主机加工的产物经它和风管（3）输送到旋风分离器（5），由（3）、（4）、（5）等部件构成辅机。经旋风分离器作用，分离出需要的产物，由它的下端口排出。
这种制纤设备不仅可以加工聚四氟乙烯纤维，也可以加工其它有机高分子材料，并且通过控制磨轮粒度、轮径、转速及块料尺寸等工艺条件，可以制造不同长度和粗细的纤维。
Claims (5)
1、一种聚四氟乙烯纤维过滤材料生产技术，其特征在于这种过滤材料是由聚四氟乙烯高分子材料的纤维制造的，它不含粘合剂，可以制成各种实用的尺寸和形状，它具有极好的温度性能，可在260℃至-200℃范围工作，它具有耐强酸强碱、耐老化、耐有机溶剂，不熔、不燃、不污染被过滤介质，不含粘合剂、极疏水，可以经过再生处理重复使用等特点。
2、一种聚四氟乙烯纤维过滤材料生产技术，其特征在于它的生产工艺包括以下步骤：首先将聚四氟乙烯树脂粉料进行予成型加工，制成具有一定尺寸和形状的块料，然后经专门设计的有机高分子材料制纤设备，加工成聚四氟乙烯纤维，再经模压、烧结等工艺即得成品。
3、按照权利要求1所述的一种聚四氟乙烯纤维过滤材料生产技术，其特征在于，制造过滤材料所用材质，不限于纯聚四氟乙烯材料，也可以是聚四氟乙烯与其它金属、非金属共混或共聚物，以供做特种过滤材料或其它特殊用途使用。
4、按照权利要求2所述的一种聚四氟乙烯纤维过滤材料生产技术其特征在于：所说的专门设计的有机高分子聚合物制纤设备是，包括由磨轮及相关部件构成的主机和由旋风分离器构成的辅机两部分组成。
5、按照权利要求2所述的一种聚四氟乙烯纤维过滤材料生产技术其特征在于：所说的有机高分子聚合物制纤设备，不仅可以加工聚四氟乙烯纤维，还可以加工其它有机高分子聚合物纤维，并且通过控制磨轮粒度、轮径、转速、块料尺寸等工艺条件，可以生产不同长度和粗细的纤维，以满足不同用途的需求。
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|---|---|---|---|
| CN 92102515 CN1077412A (zh) | 1992-04-18 | 1992-04-18 | 聚四氟乙烯纤维过滤材料生产技术及设备 |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1077412A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1061581C (zh) * | 1995-05-15 | 2001-02-07 | 郭晓明 | 一种特富龙稀织物及其应用 |
| CN1090252C (zh) * | 1997-10-21 | 2002-09-04 | Basf公司 | 复合纤维和隔膜的制备 |
| CN101732925B (zh) * | 2010-01-25 | 2013-08-21 | 江苏菲特滤料有限公司 | 暖通空调净化除尘设备中的滤料及其制备方法和应用 |
| CN104831396A (zh) * | 2014-02-10 | 2015-08-12 | 阜新晟氟利高分子材料有限公司 | 高强度聚四氟乙烯纤维加工方法 |
-
1992
- 1992-04-18 CN CN 92102515 patent/CN1077412A/zh active Pending
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |