CN109943897A - 一种具有多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维的制备方法 - Google Patents

一种具有多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：步骤一，将聚四氟乙烯分散树脂和助挤剂搅拌混合静置，步骤二，压坯挤出；步骤三，将步骤二中的条子原料通过导向板进入压延机，得到脱脂后的基带；步骤四，将步骤三中的脱脂后的基带进行牵伸，牵伸后的带子送入磨毛辊，得到磨毛处理后的带子；步骤五，将步骤四中的磨毛处理后的带子送入裂膜梳理辊，膜裂针刺辊速度为360r/min，梳理制得毛条；步骤六，将步骤五中的毛条进行卷曲，得到卷曲后的毛条；步骤七，将步骤六中的卷曲后的毛条进行切断。经过上述工艺过程即生产出局多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维，具有良好的加工性能。

Description

一种具有多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及化纤领域，尤其涉及一种具有多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维的制备方法。
背景技术
近年来，随着工业化的不断发展，空气污染越来越受到人们的重视，特别是对重化工业来讲，袋式除尘已经成为其烟尘治理的首选方式，如钢铁、冶金、火电、水泥、垃圾焚烧等。聚四氟乙烯(PTFE)由于其独特的耐高低温、耐酸碱和耐腐蚀性，作为高温滤袋的纤维材料，其应用日益广泛，但由于聚四氟乙烯的大分子线型结构，且大分子两侧全是C-F键，是键能很高的化学键，氟原子把主链上的碳原子屏蔽保护起来，分子链难以遭到破坏，被人称为“塑料王”，没有合适的溶剂可以将其制成溶液而进行挤丝，只能采用类似粉末冶金的形式进行挤出烧结，因此要将其制成超细纤维是十分困难的。并且，由于其超低的表面摩擦系数，纤维间抱合力差，成网困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是聚四氟乙烯表面摩擦较低难以加工，为解决该问题，本发明提供一种具有多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将聚四氟乙烯分散树脂和助挤剂搅拌混合静置3～5天，其中聚四氟乙烯分散树脂树脂与助挤剂的质量比为5:1，得到混合原料；
步骤二，将步骤一的混合原料在60℃烘箱中预热10h后放入压坯机中，压力为2～5MPa，预压速度为4m/min，将制成的坯料放入推压机中挤出成条，得到条子原料，其中挤出压力为7～10MPa，挤出速度为1m/min，挤出温度为45～50℃；
步骤三，将步骤二中的条子原料通过导向板进入压延机，压延辊温度为60℃，压延速度为10～20m/min，压延后的基带输入脱脂烘箱，烘箱温度为180℃，脱脂时间为20～30s，得到脱脂后的基带；
步骤四，将步骤三中的脱脂后的基带进行牵伸，牵伸速度为12～15m/min，温度为350℃，牵伸后的带子送入磨毛辊，磨毛辊转速为350r/min，得到磨毛处理后的带子；
步骤五，将步骤四中的磨毛处理后的带子送入裂膜梳理辊，膜裂针刺辊速度为360r/min，梳理速度为16～17m/min，梳理制得毛条；
步骤六，将步骤五中的毛条进行卷曲，卷曲速度为6m/min，得到卷曲后的毛条；
步骤七，将步骤六中的卷曲后的毛条进行切断，切断速度为6m/min。
优选地，在步骤一中，聚四氟乙烯分散树脂和助挤剂搅拌混合静置的总质量小于等于30kg。
优选地，在步骤二中，压力为5Mpa，挤出压力为10Mpa，挤出温度为50℃，
优选地，在步骤三中，压延速度为20m/min，脱脂时间为30s。
优选地，在步骤四中，牵伸速度为15m/min。
优选地，在步骤五中，膜裂针刺辊速度为360r/min，梳理速度为17m/min。
进一步地，在步骤七中，切断长度为50-80mm。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供一种具有多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维的制备方法，生产出局多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维，纤维细度为3～7D，纤维长度为51～75mm，超细分支3～10个，分支细度为0.3～1D，长度为1～5mm。由于纤维呈现类似羽毛状，在获得较细的聚四氟乙烯纤维的同时又获得较好的纤维抱合力。
具体实施方式
下面结合参照数据进一步详细描述本发明。应理解，实施方式只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制发明的范围。
实施例1
一种具有多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将聚四氟乙烯分散树脂和助挤剂搅拌混合静置3～5天，其中聚四氟乙烯分散树脂树脂与助挤剂的质量比为5:1，得到混合原料；
步骤二，将步骤一的混合原物在60℃烘箱中预热10h后放入压坯机中，压力为2～5MPa，预压速度为4m/min，将制成的坯料放入推压机中挤出成条，得到条子原料，其中挤出压力为7～10MPa，挤出速度为1m/min，挤出温度为45～50℃；
步骤三，将步骤二中的条子原料通过导向板进入压延机，压延辊温度为60℃，压延速度为10～20m/min，压延后的基带输入脱脂烘箱，烘箱温度为180℃，脱脂时间为20～30s，得到脱脂后的基带；
步骤四，将步骤三中的脱脂后的基带进行牵伸，牵伸速度为12～15m/min，温度为350℃，牵伸后的带子送入磨毛辊，磨毛辊转速为350r/min，得到磨毛处理后的带子；
步骤五，将步骤四中的磨毛处理后的带子送入裂膜梳理辊，膜裂针刺辊速度为360r/min，梳理速度为16～17m/min，梳理制得毛条；
步骤六，将步骤五中的毛条进行卷曲，卷曲速度为6m/min，得到卷曲后的毛条；
步骤七，将步骤六中的卷曲后的毛条进行切断，切断速度为6m/min。
经过上述工艺过程即生产出局多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维，纤维细度为3～7D，纤维长度为51～75mm，超细分支3～10个，分支细度为0.3～1D，长度为1～5mm。
经过上述工艺过程即生产出局多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维，纤维细度为3～7D，纤维长度为51～75mm，超细分支3～10个，分支细度为0.3～1D，分支长度为1～5mm。
实施例2
本实施例的聚四氟乙烯分散树脂采用山东东岳化工新材料有限公司产的Dy203聚四氟乙烯分散树脂，助剂挤采用江苏海安石油化工有限公司产的D60助挤剂。
制备方法同实施例1，本实施例的具体工艺参数如下：
步骤一，聚四氟乙烯分散树脂25kg，助剂挤5kg，混合静置3天；
步骤二，取步骤一中的混合原料5kg，在60℃烘箱中预热10h后放入压坯机中，压力为3.5MPa，预压速度为4m/min，将制成的坯料放入推压机中挤出成条，得到直径为15mm的条子原料，其中挤出压力为7MPa，挤出速度为1m/min，挤出温度为45℃；
步骤三，压辊直径为600mm，压延辊温度为60℃，压延速度为15m/min，烘箱温度为180℃，脱脂时间为20s；
步骤四，牵伸速度为12m/min，温度为350℃。牵伸后的带子送入一对磨毛辊，磨毛辊转速为350r/min。
步骤五，膜裂针刺辊速度为360r/min，梳理速度为16m/min；
步骤六，卷曲速度为6m/min，卷曲个数为8个/25mm。
步骤七，切断速度为6m/min，切断长度为51mm。
经过上述工艺过程即生产出局多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维，纤维细度为4.6D，纤维长度为51mm，超细分支5个，分支细度为0.5D，分支长度为3mm。
实施例3
本实施例的聚四氟乙烯分散树脂采用江西理文化工有限公司产的LW213聚四氟乙烯分散树脂，助剂挤采用江苏海安石油化工有限公司产的D60助挤剂。
制备方法同实施例1，本实施例的工艺参数如下：
步骤一，聚四氟乙烯分散树脂25kg，助剂挤5kg，混合静置5天；
步骤二，取步骤一中的混合原料5kg，在60℃烘箱中预热10h后放入压坯机中，压力为5MPa，预压速度为4m/min，将制成的坯料放入推压机中挤出成条，得到直径为15mm的条子原料，其中挤出压力为10MPa，挤出速度为1m/min，挤出温度为50℃；
步骤三，压辊直径为600mm，压延辊温度为60℃，压延速度为20m/min，烘箱温度为180℃，脱脂时间为30s；
步骤四，牵伸速度为15m/min，温度为350℃。牵伸后的带子送入一对磨毛辊，磨毛辊转速为350r/min。
步骤五，膜裂针刺辊速度为360r/min，梳理速度为17m/min；
步骤六，卷曲速度为6m/min，卷曲个数为8个/25mm。
步骤七，切断速度为6m/min，切断长度为75mm。
经过上述工艺过程即生产出局多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维，纤维细度为4.6D，纤维长度为51mm，超细分支5个，分支细度为0.5D，长度为3mm。
经过上述工艺过程即生产出局多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维，纤维细度为5.5D，纤维长度为75mm，超细分支9个，分支细度为1.0D，分支长度为5mm。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将聚四氟乙烯分散树脂和助挤剂搅拌混合静置3～5天，其中聚四氟乙烯分散树脂树脂与助挤剂的质量比为5:1，得到混合原料；
步骤二，将步骤一的混合原料在60℃烘箱中预热10h后放入压坯机中，压力为2～5MPa，预压速度为4m/min，将制成的坯料放入推压机中挤出成条，得到条子原料，其中挤出压力为7～10MPa，挤出速度为1m/min，挤出温度为45～50℃；
步骤三，将步骤二中的条子原料通过导向板进入压延机，压延辊温度为60℃，压延速度为10～20m/min，压延后的基带输入脱脂烘箱，烘箱温度为180℃，脱脂时间为20～30s，得到脱脂后的基带；
步骤四，将步骤三中的脱脂后的基带进行牵伸，牵伸速度为12～15m/min，温度为350℃，牵伸后的带子送入磨毛辊，磨毛辊转速为350r/min，得到磨毛处理后的带子；
步骤五，将步骤四中的磨毛处理后的带子送入裂膜梳理辊，膜裂针刺辊速度为360r/min，梳理速度为16～17m/min，梳理制得毛条；
步骤六，将步骤五中的毛条进行卷曲，卷曲速度为6m/min，得到卷曲后的毛条；
步骤七，将步骤六中的卷曲后的毛条进行切断，切断速度为6m/min。
2.如权利要求1所述的一种具有多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维的制备方法，其特征在于，在步骤一中，聚四氟乙烯分散树脂和助挤剂搅拌混合静置的总质量小于等于30kg。
3.如权利要求1所述的一种具有多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维的制备方法，其特征在于，在步骤二中，压力为5Mpa，挤出压力为10Mpa，挤出温度为50℃。
4.如权利要求1所述的一种具有多超细分支结构的聚四氟乙烯纤维的制备方法，其特征在于，在步骤三中，压延速度为20m/min，脱脂时间为30s。
5.如权利要求1所述的一种经编用聚四氟乙烯长丝的制备方法，其特征在于，在步骤四中，牵伸速度为15m/min。
6.如权利要求1所述的一种经编用聚四氟乙烯长丝的制备方法，其特征在于，在步骤五中，膜裂针刺辊速度为360r/min，梳理速度为17m/min。
7.如权利要求1所述的一种经编用聚四氟乙烯长丝的制备方法，其特征在于，在步骤七中，切断长度为50-80mm。
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