CN109972225A - 一种经编用聚四氟乙烯长丝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种经编用聚四氟乙烯长丝的制备方法,包括如下步骤:步骤一、将聚四氟乙烯分散树脂加入混料器中,并通过喷雾器将助挤剂均匀加入混料器,然后启动混料器使助挤剂和聚四氟乙烯分散树脂充分混合,步骤二、使纳米铝粉分散并与聚四氟乙烯分散树脂充分混合,所述纳米铝粉含量为聚四氟乙烯分散树脂的1%~5%,得到添加了纳米铝粉的混合料;步骤三、静置塑化;步骤四、压坯挤出;步骤五、脱脂牵伸;步骤六、合股牵伸;步骤七、抗静电整理;步骤八、烘干绕线。使得聚四氟乙烯长丝的表面电阻由大于1013Ω降低至小于109Ω,具有良好的抗静电性能,使得摩擦产生的电荷能够及时的散逸,避免静电集聚现象,改善长丝的织造性能。
Description
技术领域
本发明涉及化纤领域,尤其涉及一种经编用聚四氟乙烯长丝的制备方法。
背景技术
聚四氟乙烯材料因其优异的耐高低温、耐化学腐蚀、不粘性及抗老化性等被广泛的应用于燃煤锅炉、水泥窑尾、垃圾焚烧等领域的袋式除尘过滤。作为滤料骨架材料的聚四氟乙烯基布提供滤料足够的物理机械性能,保证其使用牢度和寿命。然后,由于聚四氟乙烯是有机高分子合成材料,具有极高的介电系数和比电阻,其体积比电阻达到1018Ω*cm,因此,材料具有绝缘性能。所以,在基布制造过程中,聚四氟乙烯长丝与设备之间、长丝与长丝之间容易摩擦产生电荷,并且电荷很难散逸,形成静电集聚现象,使得长丝之间容易相互吸附,同时,长丝也极易吸附在设备上,极大的增加了整经及织造难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是聚四氟乙烯长丝在制造和使用过程中的静电问题。本发明提供一种经编用聚四氟乙烯长丝的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、将聚四氟乙烯分散树脂加入混料器中,并通过喷雾器将助挤剂均匀加入混料器,然后启动混料器使助挤剂和聚四氟乙烯分散树脂充分混合,混料器的转速为10~15r/min,混合时间为10~20分钟,所述助挤剂含量为聚四氟乙烯分散树脂的15%~25%,得到添加了助挤剂的混合料;
步骤二、将步骤一中得到的添加了助挤剂的混合料中加入纳米铝粉,然后启动混料器,混料器的转速为10~15r/min,混合时间为30~40分钟,使纳米铝粉分散并与聚四氟乙烯分散树脂充分混合,所述纳米铝粉含量为聚四氟乙烯分散树脂的1%~5%,得到添加了纳米铝粉的混合料;
步骤三、将步骤二中得到的添加了纳米铝粉的混合料装入密闭容器中静置60-72小时,然后放入烘箱塑化,塑化温度为50-60℃,塑化时间为8-12小时,得到塑化后混合料;
步骤四、将步骤三中得到的塑化后混合料放入压坯机中压制成型,得到坯料,压坯压力为4~8MPa,速度为2~6m/min,然后将坯料放入挤丝机中挤出,挤出压力为10~20MPa,速度为10~30m/min,模具温度为60~100℃,得到挤出丝;
步骤五、将步骤四中得到的挤出丝进行脱脂、牵伸制得初生丝;
步骤六、将步骤五得到的初生丝进行合股并牵伸,制得聚四氟乙烯长丝;
步骤七、将步骤六得到的聚四氟乙烯长丝浸入至抗静电整理液中,得到静电处理后长丝;
步骤八、将步骤七中得到的静电处理后长丝进行烘干并绕线;
进一步地,在步骤五中,脱脂温度为100~180℃,牵伸温度为300~350℃,牵伸倍率为30~60倍。
进一步地,在步骤六中,捻度为400~500T/m,牵伸温度为330~380℃。
进一步地,在步骤七中,抗静电整理液浓度为1%~3%,浸渍时间为0.5~2s。
进一步地,在步骤八中,烘干温度为40~60℃,烘干时间为4~6h。
本发明具有如下有益效果:
抗静电功能聚四氟乙烯长丝是对聚四氟乙烯长丝的改性产品。由于长丝在制造过程中添加了金属导电粉,并且用抗静电整理剂进行了表面整理,使得聚四氟乙烯长丝的表面电阻由大于1013Ω降低至小于109Ω,具有良好的抗静电性能,使得摩擦产生的电荷能够及时的散逸,避免静电集聚现象,改善长丝的织造性能。
由于金属导电粉的加入会影响聚四氟乙烯长丝的物理性能,特别是强力,增加制造困难,所以,金属导电粉的添加量及添加方法是保证长丝使用性能的关键,也是本项发明专利的关键技术之一。
通过抗静电整理和在原料中混入纳米铝粉相结合,从而能够使制得的长丝在经编工艺有较好的抗静电性能,并在后续使用中长久保持。
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
一种经编用聚四氟乙烯长丝的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、添加助挤剂:将聚四氟乙烯分散树脂加入混料器中,并通过喷雾器将助挤剂均匀加入混料器,然后启动混料器使助挤剂和聚四氟乙烯分散树脂充分混合,混料器的转速为14r/min,混合时间为20分钟,所述助挤剂含量为聚四氟乙烯分散树脂的23%,得到添加了助挤剂的混合料;
步骤二、均匀混合:将步骤一中得到的添加了助挤剂的混合料中加入纳米铝粉,然后启动混料器,混料器的转速为13r/min,混合时间为35分钟,使纳米铝粉分散并与聚四氟乙烯分散树脂充分混合,所述纳米铝粉含量为聚四氟乙烯分散树脂的3%,得到添加了纳米铝粉的混合料;
步骤三、静置塑化:将步骤二中得到的添加了纳米铝粉的混合料装入密闭容器中静置60小时,然后放入烘箱塑化,塑化温度为55℃,塑化时间为10小时,得到塑化后混合料;
步骤四、压坯挤出:将步骤三中得到的塑化后混合料放入压坯机中压制成型,得到坯料,压坯压力为7MPa,速度为3m/min,然后将坯料放入挤丝机中挤出,挤出压力为13MPa,速度为14m/min,模具温度为80℃,得到挤出丝;
步骤五、脱脂牵伸:将步骤四中得到的挤出丝进行脱脂、牵伸制得初生丝;脱脂温度为150℃,牵伸温度为330℃,牵伸倍率为55倍。
步骤六、合股牵伸:将步骤五得到的初生丝进行合股并牵伸,制得聚四氟乙烯长丝;捻度为450T/m,牵伸温度为350℃。
步骤七、抗静电整理:将步骤六得到的聚四氟乙烯长丝浸入至抗静电整理液中,得到静电处理后长丝;抗静电整理液浓度为2%,浸渍时间为2s。由于本发明的经编用聚四氟乙烯长丝后续将应用于经编工艺,区别于传统的机织,长丝在整个长度方向上均会受到钩针的拉伸及摩擦,因此通过表面抗静电整理抵消该工艺过程中的对长丝抗静电性能的损耗,但表面抗静电液浓度不宜过浓以及浸渍时间不宜过长,以免在后续工艺过程中,长丝表面不能得到足够的破坏,从而长丝中的抗静电纳米颗粒不能充分暴露于外界而使集聚于长丝表面的电荷不能快速转移,因此,结合大量工艺实践,为了适应经编工艺过程中静电能够快速转移,以及后续工艺及使用过程中长丝仍能保持长久的抗静电性能,抗静电整理液浓度为2%,浸渍时间为2s时后续长丝抗静电性能最佳。
步骤八、烘干绕线:将步骤七中得到的静电处理后长丝进行烘干并绕线;烘干温度为60℃,烘干时间为6h。
制得的聚四氟乙烯长丝表面电阻为107Ω
实施例2
制备方法同实施例1,本实施例的工艺参数如下:
步骤一、混料器的转速为12r/min,混合时间为15分钟,使油剂与树脂充分混合。所述助挤剂含量为聚四氟乙烯分散树脂的22%,一次混合原料8kg。
其中混料最好不超过10kg,目的是为了搅拌均匀,搅拌时间相同,料越多越不利于均匀分散
步骤二、混料器的转速为12r/min,混合时间为30分钟,使纳米铝粉分散并与树脂充分混合。纳米铝粉含量为聚四氟乙烯分散树脂的2%。
步骤三、静置时间为60h,塑化温度为55℃,塑化时间为10小时。
步骤四、压坯压力为7MPa,速度为3m/min;挤出压力为13MPa,速度为14m/min,模具温度为80℃。
步骤五、脱脂温度为150℃,牵伸温度为330℃,牵伸倍率为55倍。
步骤六、捻度为450T/m,牵伸温度为350℃。
步骤七、抗电整理液浓度为1%,浸渍时间为1s。
步骤八、烘干温度为60℃,烘干时间为6h。
制得的聚四氟乙烯长丝表面电阻为109Ω
实施例3
制备方法同实施例1,本实施例的工艺参数如下:
步骤一、混料器的转速为12r/min,混合时间为15分钟,使油剂与树脂充分混合。所述助挤剂含量为聚四氟乙烯分散树脂的20%。
步骤二、混料器的转速为12r/min,混合时间为30分钟,使纳米铝粉分散并与树脂充分混合。纳米铝粉含量为聚四氟乙烯分散树脂的2%。
步骤三、静置时间为60h,塑化温度为55℃,塑化时间为10小时。
步骤四、压坯压力为7MPa,速度为3m/min;挤出压力为13MPa,速度为14m/min,模具温度为80℃。
步骤五、脱脂温度为150℃,牵伸温度为330℃,牵伸倍率为55倍。
步骤六、捻度为450T/m,牵伸温度为350℃。
步骤七、抗电整理液浓度为2%,浸渍时间为1s。
步骤八、烘干温度为60℃,烘干时间为6h。
制得的聚四氟乙烯长丝表面电阻为108Ω。
实施例4
将权利要求的参数范围覆盖的实施例。
制备方法同实施例1,本实施例的工艺参数如下:
步骤一、混料器的转速为12r/min,混合时间为15分钟,使油剂与树脂充分混合。所述助挤剂含量为聚四氟乙烯分散树脂的20%。
步骤二、混料器的转速为12r/min,混合时间为30分钟,使纳米铝粉分散并与树脂充分混合。纳米铝粉含量为聚四氟乙烯分散树脂的4%。
步骤三、静置时间为60h,塑化温度为55℃,塑化时间为10小时。
步骤四、压坯压力为7MPa,速度为3m/min;挤出压力为13MPa,速度为14m/min,模具温度为80℃。
步骤五、脱脂温度为150℃,牵伸温度为330℃,牵伸倍率为55倍。
步骤六、捻度为450T/m,牵伸温度为350℃。
步骤七、抗电整理液浓度为3%,浸渍时间为1s。
步骤八、烘干温度为60℃,烘干时间为6h。
制得的聚四氟乙烯长丝表面电阻为107Ω。
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 (5)
1.一种经编用聚四氟乙烯长丝的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、将聚四氟乙烯分散树脂加入混料器中,并通过喷雾器将助挤剂均匀加入混料器,然后启动混料器使助挤剂和聚四氟乙烯分散树脂充分混合,混料器的转速为12-14r/min,混合时间为15-20分钟,所述助挤剂质量分数为聚四氟乙烯分散树脂的20%~23%,得到添加了助挤剂的混合料;
步骤二、将步骤一中得到的添加了助挤剂的混合料中加入纳米铝粉,然后启动混料器,混料器的转速为12-14r/min,混合时间为30-35分钟,使纳米铝粉分散并与聚四氟乙烯分散树脂充分混合,所述纳米铝粉质量分数为聚四氟乙烯分散树脂的2%-4%,得到添加了纳米铝粉的混合料;
步骤三、将步骤二中得到的添加了纳米铝粉的混合料装入密闭容器中静置60小时,然后放入烘箱塑化,塑化温度为55℃,塑化时间为10小时,得到塑化后混合料;
步骤四、将步骤三中得到的塑化后混合料放入压坯机中压制成型,得到坯料,压坯压力为7MPa,速度为3m/min,然后将坯料放入挤丝机中挤出,挤出压力为10~20MPa,速度为10~30m/min,模具温度为60~100℃,得到挤出丝;
步骤五、将步骤四中得到的挤出丝进行脱脂、牵伸制得初生丝;
步骤六、将步骤五得到的初生丝进行合股并牵伸,制得聚四氟乙烯长丝;
步骤七、将步骤六得到的聚四氟乙烯长丝浸入至抗静电整理液中,得到静电处理后长丝;
步骤八、将步骤七中得到的静电处理后长丝进行烘干并绕线。
2.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,脱脂温度为100~180℃,牵伸温度为300~350℃,牵伸倍率为30~60倍。
3.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,在步骤六中,捻度为400~500T/m,牵伸温度为330~380℃。
4.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,抗静电整理液浓度为1%~3%,浸渍时间为0.5~2s。
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,在步骤八中,烘干温度为40~60℃,烘干时间为4~6h。
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