CN109049909A - 抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜及生产工艺，包括聚四氟乙烯微孔膜，聚四氟乙烯微孔膜内外两侧设有基布；包括以下生产步骤：A、制作聚四氟乙烯微孔膜；B、将聚四氟乙烯微孔膜与基布复合，得到复合膜；C、对复合膜进行耐酸碱处理，得到聚四氟乙烯复合膜成品。本发明不仅具有稳定良好的防水性、透气性、透湿性和抗压力性能，同时还具有良好的耐酸碱性能的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚四氟乙烯膜，特别是一种抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜及生产工艺。
背景技术
我国城市化进程在逐渐加快，城市的垃圾量也随之增加，垃圾的产出量也随之水涨船高。目前，填埋法、焚烧法、厌氧消化法、垃圾生物堆肥处理法都是垃圾的常规处置方式。垃圾堆肥是在好氧条件下，利用好氧的嗜温菌、嗜热菌的作用，将垃圾中有机物分解，并杀灭传染病菌、寄生虫卵和病毒，提高垃圾肥分，产生的肥料可以用于园艺和农业目的，是一种无害化、减容化、稳定化的综合处理技术。目前，国内传统的垃圾堆肥技术使用的设备能耗较高、处理效率较低，而且堆肥现场臭气比较大，臭气的排放不仅污染环境，还威胁到作业人员的身体健康。为了克服上述问题，膜覆盖高温好氧发酵工艺堆肥技术应运而生，好氧垃圾堆肥需要一个稳定的内环境，整个过程中需要覆盖膜同时具有稳定良好的透气性和透湿性以此来保持膜内环境保持稳定的水分平衡，同时，垃圾堆肥环境中存在大量的酸性或碱性物质，对覆盖膜会形成较强的腐蚀性，使覆盖膜的性能和寿命大大降低。因此，急需研发一种能够同时具有稳定的防水性、透气性、透湿性、抗压力性能和耐酸耐碱性能的覆盖膜。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜。本发明不仅具有稳定良好的防水性、透气性、透湿性和抗压力性能，同时还具有良好的耐酸碱性能的特点。
本发明的技术方案：一种抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜,包括聚四氟乙烯微孔膜，聚四氟乙烯微孔膜内外两侧设有基布。
前述的用于抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜中，所述基布为PES面料。
抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺，包括以下步骤：
A、制作聚四氟乙烯微孔膜；
B、将聚四氟乙烯微孔膜与基布复合，得到复合膜；
C、对复合膜进行耐酸碱处理，得到聚四氟乙烯复合膜成品。
前述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺中，所述步骤A中聚四氟乙烯微孔膜的具体生产工艺为：
1)原料混合；将聚四氟乙烯树脂微粉、航空煤油和抗菌剂混合得到制膜液；
2)制坯；将制膜液预压成圆柱形坯；
3)挤出压延；先将圆柱形坯推压成圆条，然后将圆条压延成含油基带；
4)脱脂纵向拉升；将含油基带脱脂，并进行多次纵向拉伸，获得纵向拉伸基础膜；
5)横向拉升后烧结固化；将纵向拉伸基础膜进行横向拉伸，然后再烧结固化，得到聚四氟乙烯微孔膜成品。
前述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺中，所述聚四氟乙烯复合膜成品的气孔直径为0.1-0.2微米。
前述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺中，步骤3)中挤出压延的具体步骤为：先将圆柱形坯放置在推压机上，在50-60℃条件下推压成Φ21-23mm的圆条；然后将圆条放置在压延机上，在65-75℃条件下将圆条压延成含油基带，含油基带的厚度为140-160微米。
前述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺中，步骤4)中脱脂纵向拉升的具体步骤为：先将含油基带在255-265℃下脱脂，去除助挤剂，随后进行第一次纵向拉伸，拉伸倍数为5-7倍，得到脱脂基带；然后在270-290℃下对脱脂基带进行第二次纵向拉伸，拉伸倍数为2-3倍，获得纵向拉伸基础膜。
前述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺中，步骤5)中横向拉升后烧结固化的具体步骤为：用拉膜机将纵向拉伸基础膜在110-130℃的温度下进行横向拉伸，横向伸倍数为7倍，然后在340-360℃温度下烧结固化45-55秒，获得聚四氟乙烯微孔膜，且聚四氟乙烯微孔膜的厚度为30-50微米。
前述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺中，步骤B中聚四氟乙烯微孔膜与基布复合时采用PUR热熔胶进行复合，复合的温度120-140℃，PUR热熔胶的用胶量10-15g/m2。
前述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺中，步骤C中复合膜耐酸碱处理的具体方法为：将复合膜放入耐酸碱处理液中进行浸轧处理后，然后在进行定型烘干，定型烘干温度为155-165℃；所述耐酸碱处理液包括以下重量份的组分：杜邦特氟龙三防处理剂2-4份、DMF助剂6-8份。
与现有技术相比，本发明的复合膜由聚四氟乙烯微孔膜和基布复合而成，中间层采用聚四氟乙烯微孔膜，增强产品的稳定性、抗化学腐蚀等，延长复合膜的使用寿命；内外两层采用基布复合，对聚四氟乙烯微孔膜起支撑作用，在使用中维持所需要的机械强度，保证复合膜的机械强度和使用寿命；两者结合，使得复合膜具有良好的防水性、透气性、透湿性和抗压力性能，同时还具有良好的耐酸碱性能。本发明利用聚四氟乙烯具有的特有的分子过滤微孔结构，使得外界细菌和气味无法进入，也能够防止内部气味、灰尘、细菌的外泄，通过严格控制聚四氟乙烯微孔膜的生产工艺以此来保证聚四氟乙烯微孔膜具有适合好氧垃圾堆肥恒温、恒湿、富氧环境要求的最佳孔径，使聚四氟乙烯微孔膜的透气性和透湿性保持最佳的稳定状态，这样既可以防止堆体潮湿，同时还能确保需要保留的水分不会流失(良好的防水性能)，保证温度均匀分布，进一步保障垃圾堆肥内环境保持稳定；本发明利用聚四氟乙烯和基布材料本身具有的耐化学腐蚀性的同时，通过严格控制复合膜的耐酸碱处理工艺，进一步提高其耐酸、耐碱性能，两者结合，使复合膜能长时间处于酸碱环境，确保使用寿命。另外，本发明还通过对聚四氟乙烯微孔膜与基布的复合工艺作了具体限定，既保证了两者之间的连接牢固和稳定性，又使得复合膜具有最佳的气孔孔径。综上所述，本发明不仅具有稳定良好的防水性、透气性、透湿性和抗压力性能，同时还具有良好的耐酸碱性能的特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜，包括聚四氟乙烯微孔膜，聚四氟乙烯微孔膜内外两侧设有基布。
所述基布为PES面料。
抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺，包括以下步骤：
A、制作聚四氟乙烯微孔膜；
B、将聚四氟乙烯微孔膜与基布复合，得到复合膜；
C、对复合膜进行耐酸碱处理，得到聚四氟乙烯复合膜成品。聚四氟乙烯复合膜成品的气孔直径为0.1-0.2微米。
所述步骤A中聚四氟乙烯微孔膜的具体生产工艺为：
1)原料混合；将聚四氟乙烯树脂微粉、航空煤油和抗菌剂混合得到制膜液；
2)制坯；将制膜液预压成圆柱形坯；
3)挤出压延；先将圆柱形坯推压成圆条，然后将圆条压延成含油基带；
4)脱脂纵向拉升；将含油基带脱脂，并进行多次纵向拉伸，获得纵向拉伸基础膜；
5)横向拉升后烧结固化；将纵向拉伸基础膜进行横向拉伸，然后再烧结固化，得到聚四氟乙烯微孔膜成品。
所述步骤1)中的聚四氟乙烯树脂微粉、航空煤油和抗菌剂之间的混合比例为17:1:1-19:1:1。筛去制膜液中粒径大于等于1mm的颗粒物。原料混合的温度为常温，原料混合的顺序为：PTFE树脂→航空煤油→抗菌剂，混合时采用360度旋转混合。
步骤2)，将物料在50℃下预压成Φ120mm的圆柱形坯。
步骤3)中挤出压延的具体步骤为：先将圆柱形坯放置在推压机上，在50-60℃条件下推压成Φ21-23mm的圆条；然后将圆条放置在压延机上，在65-75℃条件下将圆条压延成含油基带，含油基带的厚度为140-160微米。
步骤4)中脱脂纵向拉升的具体步骤为：先将含油基带在255-265℃下脱脂，去除助挤剂，随后进行第一次纵向拉伸，拉伸倍数为5-7倍，得到脱脂基带；然后在270-290℃下对脱脂基带进行第二次纵向拉伸，拉伸倍数为2-3倍，获得纵向拉伸基础膜。
步骤5)中横向拉升后烧结固化的具体步骤为：用拉膜机将纵向拉伸基础膜在110-130℃的温度下进行横向拉伸，拉伸倍数为7倍，然后在340-360℃温度下烧结固化45-55秒，获得聚四氟乙烯微孔膜，且聚四氟乙烯微孔膜的厚度为30-50微米。
步骤B中聚四氟乙烯微孔膜与基布复合时采用PUR热熔胶进行复合，复合的温度120-140℃，PUR热熔胶的用胶量10-15g/m2。
步骤C中复合膜耐酸碱处理的具体方法为：将复合膜放入耐酸碱处理液中进行浸轧处理后，然后在进行定型烘干，定型烘干温度为155-165℃；所述耐酸碱处理液包括以下重量份的组分：杜邦特氟龙三防处理剂2-4份、DMF助剂(N,N-二甲基甲酰胺)6-8份。
PES面料(即为涤纶面料)。该面料的经丝采用涤纶DTY420D网络丝，纬丝采用涤纶DTY丝400D，并采用提格组织纹理，在喷水(带龙头)织机上交织而成。使其防水性更强，悬垂性更好。面料宽幅为150cm、克重200±10克/平方米，经纬向撕裂强力大于800N。通过该基布材料与聚四氟乙烯微孔膜的复合，可以有效的通过抗拉性能和抗水压性能，耐水性至少达到50kPa。
单位面积重量：堆肥覆盖膜复合材料的单位面积重量达450±20g/m2。透气性：堆肥覆盖膜复合材料透气性介于1.5和6.5m3/m2h之间。平均气孔直径：堆肥覆盖膜复合材料平均气孔直径不超过0.2微米。水蒸汽渗透阻力：堆肥覆盖膜复合材料的初始和老化后的水蒸气透过量达到3000-5000g/m2.24hr。撕裂强度：堆肥覆盖膜复合材料的初始和老化后的撕裂强度必须大于1500N。耐化学性：能够防止下述化学品的渗透：氢氧化钠40％，硝酸65％，盐酸32％，硫酸24％。耐静水压：耐水性至少达到50kPa。耐久性：膜材料耐紫外线辐射，-200到+260℃的温度，耐生物和化学降解过程。
实施例2。抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜，包括聚四氟乙烯微孔膜，聚四氟乙烯微孔膜内外两侧设有基布。
所述基布为PES面料。
抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺，包括以下步骤：
A、制作聚四氟乙烯微孔膜；
B、将聚四氟乙烯微孔膜与基布复合，得到复合膜；
C、对复合膜进行耐酸碱处理，得到聚四氟乙烯复合膜成品。聚四氟乙烯复合膜成品的气孔直径为0.15微米。
所述步骤A中聚四氟乙烯微孔膜的具体生产工艺为：
1)原料混合；将聚四氟乙烯树脂微粉、航空煤油和抗菌剂混合得到制膜液；
2)制坯；将制膜液预压成圆柱形坯；
3)挤出压延；先将圆柱形坯推压成圆条，然后将圆条压延成含油基带；
4)脱脂纵向拉升；将含油基带脱脂，并进行多次纵向拉伸，获得纵向拉伸基础膜；
5)横向拉升后烧结固化；将纵向拉伸基础膜进行横向拉伸，然后再烧结固化，得到聚四氟乙烯微孔膜成品。
所述步骤1)中的聚四氟乙烯树脂微粉、航空煤油和抗菌剂之间的混合比例为18:1:1。
筛去制膜液中粒径大于等于1mm的颗粒物。原料混合的温度为常温，原料混合的顺序为：PTFE树脂→航空煤油→抗菌剂，混合时采用360度旋转混合。
步骤2)，将物料在50℃下预压成Φ120mm的圆柱形坯。
步骤3)中挤出压延的具体步骤为：先将圆柱形坯放置在推压机上，在55℃条件下推压成Φ22mm的圆条；然后将圆条放置在压延机上，在70℃条件下将圆条压延成含油基带，含油基带的厚度为150微米。
步骤4)中脱脂纵向拉升的具体步骤为：先将含油基带在260℃下脱脂，去除助挤剂，随后进行第一次纵向拉伸，拉伸倍数为6倍，得到脱脂基带；然后在280℃下对脱脂基带进行第二次纵向拉伸，拉伸倍数为3倍，获得纵向拉伸基础膜。
步骤5)中横向拉升后烧结固化的具体步骤为：用拉膜机将纵向拉伸基础膜在120℃的温度下进行横向拉伸，拉伸倍数为7倍，然后在350℃温度下烧结固化50秒，获得聚四氟乙烯微孔膜，且聚四氟乙烯微孔膜的厚度为40微米。
步骤B中聚四氟乙烯微孔膜与基布复合时采用PUR热熔胶进行复合，复合的温度130℃，PUR热熔胶的用胶量13g/m2。
步骤C中复合膜耐酸碱处理的具体方法为：将复合膜放入耐酸碱处理液中进行浸轧处理后，然后在进行定型烘干，定型烘干温度为160℃；所述耐酸碱处理液包括以下重量份的组分：杜邦特氟龙三防处理剂3份、DMF助剂7份。
PES面料(即为涤纶面料)。该面料的经丝采用涤纶DTY420D网络丝，纬丝采用涤纶DTY丝400D，并采用提格组织纹理，在喷水(带龙头)织机上交织而成。使其防水性更强，悬垂性更好。面料宽幅为150cm、克重200±10克/平方米，经纬向撕裂强力大于800N。通过该基布材料与聚四氟乙烯微孔膜的复合，可以有效的通过抗拉性能和抗水压性能，耐水性至少达到50kPa。
单位面积重量：堆肥覆盖膜复合材料的单位面积重量达450±20g/m2。透气性：堆肥覆盖膜复合材料透气性介于1.5和6.5m3/m2h之间。平均气孔直径：堆肥覆盖膜复合材料平均气孔直径不超过0.2微米。水蒸汽渗透阻力：堆肥覆盖膜复合材料的初始和老化后的水蒸气透过量达到3000-5000g/m2.24hr。撕裂强度：堆肥覆盖膜复合材料的初始和老化后的撕裂强度必须大于1500N。耐化学性：能够防止下述化学品的渗透：氢氧化钠40％，硝酸65％，盐酸32％，硫酸24％。耐静水压：耐水性至少达到50kPa。耐久性：膜材料耐紫外线辐射，-200到+260℃的温度，耐生物和化学降解过程。
Claims (10)
1.抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜，其特征在于：包括聚四氟乙烯微孔膜，聚四氟乙烯微孔膜内外两侧设有基布。
2.根据权利要求1所述的用于抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜，其特征在于：所述基布为PES面料。
3.实现权利要求1或2中任一项权利要求所述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A、制作聚四氟乙烯微孔膜；
B、将聚四氟乙烯微孔膜与基布复合，得到复合膜；
C、对复合膜进行耐酸碱处理，得到聚四氟乙烯复合膜成品。
4.根据权利要求3所述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤A中聚四氟乙烯微孔膜的具体生产工艺为：
1)原料混合；将聚四氟乙烯树脂微粉、航空煤油和抗菌剂混合得到制膜液；
2)制坯；将制膜液预压成圆柱形坯；
3)挤出压延；先将圆柱形坯推压成圆条，然后将圆条压延成含油基带；
4)脱脂纵向拉升；将含油基带脱脂，并进行多次纵向拉伸，获得纵向拉伸基础膜；
5)横向拉升后烧结固化；将纵向拉伸基础膜进行横向拉伸，然后再烧结固化，得到聚四氟乙烯微孔膜成品。
5.根据权利要求3所述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺，其特征在于：所述聚四氟乙烯复合膜成品的气孔直径为0.1-0.2微米。
6.根据权利要求4所述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺，其特征在于，步骤3)中挤出压延的具体步骤为：先将圆柱形坯放置在推压机上，在50-60℃条件下推压成Φ21-23mm的圆条；然后将圆条放置在压延机上，在65-75℃条件下将圆条压延成含油基带，含油基带的厚度为140-160微米。
7.根据权利要求4所述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺，其特征在于，步骤4)中脱脂纵向拉升的具体步骤为：先将含油基带在255-265℃下脱脂，去除助挤剂，随后进行第一次纵向拉伸，拉伸倍数为5-7倍，得到脱脂基带；然后在270-290℃下对脱脂基带进行第二次纵向拉伸，拉伸倍数为2-3倍，获得纵向拉伸基础膜。
8.根据权利要求4所述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺，其特征在于，步骤5)中横向拉升后烧结固化的具体步骤为：用拉膜机将纵向拉伸基础膜在110-130℃的温度下进行横向拉伸，拉伸倍数为7倍，然后在340-360℃温度下烧结固化45-55秒，获得聚四氟乙烯微孔膜，且聚四氟乙烯微孔膜的厚度为30-50微米。
9.根据权利要求3所述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺，其特征在于，步骤B中聚四氟乙烯微孔膜与基布复合时采用PUR热熔胶进行复合，复合的温度120-140℃，PUR热熔胶的用胶量10-15g/m2。
10.根据权利要求3所述的抑菌除臭的聚四氟乙烯复合膜的生产工艺，其特征在于，步骤C中复合膜耐酸碱处理的具体方法为：将复合膜放入耐酸碱处理液中进行浸轧处理后，然后在进行定型烘干，定型烘干温度为155-165℃；所述耐酸碱处理液包括以下重量份的组分：杜邦特氟龙三防处理剂2-4份、DMF助剂6-8份。
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