CN110355987A - 一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜及双向拉伸工艺 - Google Patents

一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜及双向拉伸工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN110355987A
CN110355987A CN201910672027.8A CN201910672027A CN110355987A CN 110355987 A CN110355987 A CN 110355987A CN 201910672027 A CN201910672027 A CN 201910672027A CN 110355987 A CN110355987 A CN 110355987A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heating roller
ptfe
eptfe membrane
polytetrafluoroethylene
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910672027.8A
Other languages
English (en)
Inventor
王春莹
马陆军
朱庆
李锦蓓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI KANGNING MEDICAL DEVICE CO Ltd
Original Assignee
SHANGHAI KANGNING MEDICAL DEVICE CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI KANGNING MEDICAL DEVICE CO Ltd filed Critical SHANGHAI KANGNING MEDICAL DEVICE CO Ltd
Priority to CN201910672027.8A priority Critical patent/CN110355987A/zh
Publication of CN110355987A publication Critical patent/CN110355987A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/10—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial
    • B29C55/12—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial
    • B29C55/14—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial successively
    • B29C55/143—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial successively firstly parallel to the direction of feed and then transversely thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2007/00—Flat articles, e.g. films or sheets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Abstract

本发明提供一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜以及膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，该双向拉伸工艺按照如下述步骤进行：步骤一：以聚四氟乙烯厚片为原料，纵向拉伸得到聚四氟乙烯基带；步骤二：将聚四氟乙烯基带，横向拉伸得到膨体聚四氟乙烯膜；其中，步骤一中纵向拉伸倍数L为3～8倍，步骤二中横向拉伸倍数W与纵向拉伸倍数L之比为0.9:1。本发明的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺经过纵向方向和横向方向的拉升处理，制备所得到的双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜在两个方向上的物理性能趋同，具有更加的生物性能。

Description

一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜及双向拉伸工艺
技术领域
本发明涉及膨体聚四氟乙烯材料制造技术领域，特别涉及一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜及膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺。
背景技术
膨体聚四氟乙烯(EPTFE)是一种新型的医用高分子材料，由聚四氟乙烯树脂经拉伸等特殊加工方法制成，制得的EPTFE产品具有无毒、无致癌、无致敏等特点。由于EPTFE产品其特有的微孔结构，而且人体组织细胞及血管可长入其微孔，形成组织连接，如同自体组织一样。这种组织长入的组织愈合方式，较传统硅橡胶的纤维包裹的组织愈合方式更加优越，从医学角度考虑，膨体聚四氟乙烯已经成为医疗美容领域的重要填充材料，是目前最为理想的生物组织代用品。
然而，现有的膨体聚四氟乙烯膜为单向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜，从微观上看膨体聚四氟乙烯膜横向和纵向的纤维长度不一致，两个方向长度相差较大，从而存在两个方向上物理性能不一致的缺陷，一个方向上表现为质地较软，韧性大、易弯曲的特点，另一个方向表现为质地较硬，韧性小、不易弯曲的特点，因此这类在两个方向上物理性能不一致的膨体聚四氟乙烯膜不能很好的与人体组织生长固定在一起，生长的新的人体组织也可能会在两个方向上呈现出性能不一致的特点，这样将影响到人体组织恢复，使得膨体聚四氟乙烯膜得不能更好地替代生物组织。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，以制备两个方向上的物理性能趋同、机械性能佳的膨体聚四氟乙烯膜作为生物组织代用品。
本发明提供的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，其特征在于，按照如下述步骤进行：步骤一：以聚四氟乙烯厚片为原料，纵向拉伸得到聚四氟乙烯基带；步骤二：将聚四氟乙烯基带，横向拉伸得到膨体聚四氟乙烯膜；其中，步骤一中纵向拉伸倍数L为3～8倍，步骤二中横向拉伸倍数W与纵向拉伸倍数L之比为0.9:1。纵向拉伸3～8倍使得膨体聚四氟乙烯膜在纵向方向上机械性能、物理性能处在较佳的区间内，由于膨体聚四氟乙烯膜已经经过了一次拉伸(纵向拉伸)，设置横向拉伸的横向拉伸倍数W与纵向拉伸倍数L之比为0.9:1，横向拉伸倍数W略小于纵向拉伸倍数L，这样可使得最终得到的膨体聚四氟乙烯膜产品在两个方向上的物理性能趋同。
在本发明提供的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺中，其特征在于，步骤一中，采用的聚四氟乙烯厚片的厚度为1mm；聚四氟乙烯厚片的纵向拉伸按照如下步骤进行：预加热：传送至加热辊组，加热辊组具有至少8个加热辊，优选地加热辊组设置8～10个加热辊，所有加热辊呈一字形排列，在160℃～280℃温度范围形成梯度升温；纵向拉伸：传送至拉伸辊组，先经过一个慢拉辊以180℃～200℃恒定温度拉伸，再经过一个快拉辊以200～220℃恒定温度拉伸，纵向拉伸倍数L通过设定慢拉辊速度VS和快拉辊速度VQ来控制：L＝VQ/VS；冷却：传送至冷却辊组，冷却辊组具有至少4个冷却辊，优选地冷却辊组设置4～6个冷却辊，每个冷却辊均设为同样的恒定温度，该恒定温度为30℃～50℃。加热辊组设置8～10个加热辊在160℃～280℃温度范围形成梯度升温，该温度范围高于膜片中油性物质的沸点，并且通过8～10个梯度的温度来升温，使得油性物质的挥发性好，并再结合180℃～200℃的慢拉辊以及200～220℃的快拉辊实现拉伸，从而使得得到聚四氟乙烯基带在纵向方向具有较佳的物理性能、机械性能。
在本发明提供的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺中，其特征在于，其中，加热辊组的设置有8个加热辊，形成如下梯度升温：
加热辊编号 温度 速度
加热辊1 160℃ v
加热辊2 177℃ 1.05v
加热辊3 194℃ 1.1v
加热辊4 211℃ 1.15v
加热辊5 228℃ 1.2v
加热辊6 245℃ 1.25v
加热辊7 262℃ 1.3v
加热辊8 280℃ 1.35v
在本发明提供的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺中，其特征在于，其中，加热辊组的设置有9个加热辊，形成如下梯度升温：
在本发明提供的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺中，其特征在于，其中，其中，加热辊组的设置有10个加热辊，形成如下梯度升温：
上述加热辊组设置8～10个加热辊，当设置8个加热辊时，以17℃、18℃的梯度形成温度梯度；设置9个加热辊时，以15℃的梯度形成温度梯度；设置10个加热辊时，以13℃、14℃的梯度形成温度梯度；并且加热辊组中后一个加热辊相较于前一个加热辊之间速度略微增加，加热辊组形成梯度加速，且最后一个加热辊速度保持为初始加热辊速度的1.35～1.45倍，如此，经由这样加热辊组获得聚四氟乙烯基带具有物理性能、机械性能佳、连续均质的特点，其在纵向方向上基带的各个位置的物理性能、机械性能差异极小。
在本发明提供的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺中，其特征在于，其中，加热步骤之前以及冷却步骤之后分别经过设置在放卷机后端的第一张力辊以及设置在收卷机前端的第二张力辊传送；放卷机以0.5～0.8m/min的速度放料；第一张力辊的张力为10～20N；第一张力辊的张力为10～20N。采用这样特定的放卷速度、放卷张力以及收卷张力，保证了膜片在传送过程传送稳定。
在本发明提供的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺中，其特征在于：步骤二中，采用的聚四氟乙烯基带的厚度为0.5～1mm；聚四氟乙烯基带的横向拉伸按照如下步骤进行：以10～20N张力放卷向前推进，在向前推进过程中，先在高于纵向拉伸温度20℃～50℃的恒定温度下以横向拉伸倍数W进行拉伸，即220℃～270℃(比快拉辊温度200℃～220℃高20℃～50℃)，拉伸后以340℃～380℃恒定温度热定型，再进行风冷冷却，最终以5～10N张力收卷。经过纵向拉伸的薄膜已有一定的结晶取向度，横向拉伸温度要设置为220℃～270℃，比纵向拉伸温度高20℃～50℃，这样保证了横向拉伸后的横向的机械性能、物理性能与纵向的机械性能、物理性能基本相同。横向拉伸进行340℃～380℃的热定型处理，可完善膜片内部的结晶取向过程，消除内应力，增加尺寸稳定性，这样避免了产品产生收缩，影响其性能。
在本发明提供的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺中，其特征在于：其中，在拉伸过程中，向前推进速度根据聚四氟乙烯基带的厚度决定：Va＝k×h+g式中，h为聚四氟乙烯基带的厚度，取值范围为0.5～1mm；k、g为均系数，k＝-5×10-4m/min，g＝7.5m/min；Va为向前推进速度，取值范围为2.5～5m/min。在拉伸过程中，可通过聚四氟乙烯基带的向前推进速度来控制横向拉伸效果，推进速度根据聚四氟乙烯基带的厚度调整，在特定的速度范围内，厚度大采用较小速度，厚度小采用较大速度，保证了产品的在横向上地质均匀，保证了横向拉伸效果。
本发明还提供一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜，由上述的双向拉伸工艺制备而成，其特征在于：双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜的微观结构呈有序网状，结点呈球形，结点直径为10～30μm，横向纤维的长度与纵向纤维的长度均为10～30μm。
本发明的作用与效果：
本发明的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，经过纵向方向和横向方向的拉升处理，制备所得到的膨体聚四氟乙烯膜在两个方向上的物理性能趋同，制作的成型产品的综合物理性能提升，机械加工性能佳，所得成型产品能够更好的适用于生物组织。
附图说明
图1是本发明的实施例1中膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺中纵向拉伸的示意图；
图2是本发明的实施例1中膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺中横向拉伸的示意图。
图中标记：第一张力辊1；加热辊2；慢拉辊3；快拉辊4；冷却辊5；第二张力辊6。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜及膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺作具体阐述。
聚四氟乙烯厚片的制作：以聚四氟乙烯分散树脂为原料，加入液状助挤剂，混合均匀后，预压成坯体，将坯体按需要挤成棒状制品，再将棒状制品经干燥去除助挤剂，然后对棒状制品经先后经过压延、干燥、拉伸工序制备得到聚四氟乙烯厚片。
采用厚度为1mm、宽度为10cm～15cm的聚四氟乙烯厚片作为实施例1～3的原始材料。
<实施例1>
一种膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，按照如下述步骤进行：
步骤一：以上述聚四氟乙烯厚片为原料，纵向拉伸得到聚四氟乙烯基带，本实施例中纵向拉伸倍数L为3倍。
纵向拉伸的设备如图1所示，由加热辊组、拉伸辊组、冷却辊组、张力辊组以及驱动装置组成，加热辊组设置有8～10只加热辊2；拉伸辊组由一只慢拉辊3以及一只快拉辊4组成、冷却辊组设置有4～6只冷却辊5；张力辊组由设置在放卷机后端的第一张力辊1以及设置在收卷机前端的第二张力辊6组成，所有的辊筒表面均镀铬。
聚四氟乙烯厚片在设备中呈蛇形绕这些辊筒表面传送，纵向拉伸具体步骤如下：
放卷：经过放卷机放料，放卷机以0.5m/min的速度放料；再经由放卷机后端第一张力辊传送，第一张力辊的张力为10N。
预加热：经由第一张力辊传送至加热辊组，加热辊组设置8个加热辊，所有加热辊呈一字形排列，在160℃～280℃温度范围形成梯度升温，并且8个加热辊的速度依次递增，初始加热辊速度v与放卷速度自适应设置，最后一个加热辊的速度为初始加热辊速度的1.35倍，具体如下表格：
纵向拉伸：加热后的膜片传送至拉伸辊组，先经过慢拉辊以180℃恒定温度拉伸，再经过快拉辊以220℃恒定温度拉伸，纵向拉伸倍数L通过设定慢拉辊速度VS和快拉辊速度VQ来控制。
L＝VQ/VS；
慢拉辊速度VS根据加热辊组最后一个加热辊的速度自适应设置。本实施例中纵向拉伸倍数L为3倍，即设置快拉辊速度VQ的速度为慢拉辊速度VS的3倍。
冷却：拉伸后的膜片传送至冷却辊组，冷却辊组设置5个冷却辊，每个冷却辊均设为同样的恒定温度，该恒定温度为40℃。冷却辊的速度与拉伸辊组中快拉辊的速度自适应设置，每个冷却辊的速度相同。
收卷：收卷机前端的第二张力辊的张力为10N。
经过步骤一处理后，原来厚度为1mm、宽度为10cm～15cm的聚四氟乙烯厚片处理为聚四氟乙烯基带，聚四氟乙烯基带相较于聚四氟乙烯厚片纵向拉伸3倍，厚度略变小为0.5mm～1mm，宽度基本不变为10cm～15cm。
步骤二：将步骤一所得的聚四氟乙烯基带，横向拉伸得到膨体聚四氟乙烯膜，横向拉伸倍数W与纵向拉伸倍数L之比为0.9:1。即横向拉伸倍数W＝2.7。
如图2所示，横向拉伸采用平面式的向前推进，图2中端为放卷端，步骤一所得的聚四氟乙烯基带从A端以平铺状态向前推进，在高温条件下经由上下两侧对称设置轨道夹提供的拉力(如图所示F，在横向拉伸倍数W确定的情况下该拉力F为一个定值)拉伸聚四氟乙烯基带，拉伸至预定宽度后进入热定型区域进行热定型，热定型后在进入风冷区域冷却，冷却后在B端收卷。
聚四氟乙烯基带的横向拉伸过程中，A端以10N张力放卷，向前推进，在向前推进过程中，先在250℃(比快拉辊温度220℃高30℃)的恒定温度下以横向拉伸2.7倍，横向拉伸倍数W＝2.7通过横向扩福宽度来控制，即根据聚四氟乙烯基带的宽度(图2中a处宽度)为10cm～15cm，拉伸2.7倍则需要相应拉伸至27cm～40.5cm(图2中b处宽度)进行拉伸，在拉伸过程中，向前推进速度根据聚四氟乙烯基带的厚度决定：
Va＝k×h+g
式中，h为聚四氟乙烯基带的厚度，取值范围为0.5～1mm；k、g为均系数，k＝-5×10-4m/min，g＝7.5m/min；Va为向前推进速度，取值范围为2.5～5m/min。
拉伸后以380℃恒定温度热定型，再进行常温风冷冷却，最终在B端以5N张力收卷，即得到双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜。
生物性能分析：
本实施例经过双向拉伸后制备所得的膨体聚四氟乙烯膜在微观形态下呈均匀的网状，均匀网状结构是依次通过第一步单向拉伸以及第二步90度方向第二次拉伸获得，因此该均匀网状结构中纤维的方向不再是单向的，而是由横向纤和纵向纤以及结构构成的网状，横向纤维和纵向纤维长度较为平均，经过扫描电镜图测量得出该网状结构中结点大致呈球形，结点直径为10～30μm，纤维长度(即结点间隙)为10～30μm。
由于人体组织纤维直径约为1～12μm，本发明的双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜在横向和纵向具有均匀的间隙，所以人体组织纤维大部分可以长入在这均匀的10～30μm孔隙内且不受制于膜的方向性限制，因此，本发明的双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜具有更佳的生物性能。
机械性能分析：
多组单向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜(1)与本实施例经过双向拉伸后制备所得的多组膨体聚四氟乙烯膜(2)的性能如下表所示：
由上表可知，经过双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜在纵向方向和横向方向其机械性能、物理性能均表现为较佳，而且在两个方向上性能趋同。
<实施例2>
一种膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，按照如下述步骤进行：
步骤一：以上述聚四氟乙烯厚片为原料，纵向拉伸得到聚四氟乙烯基带，本实施例中纵向拉伸倍数L为5倍。
聚四氟乙烯厚片在设备中呈蛇形绕辊筒表面传送，纵向拉伸具体步骤如下：
放卷：经过放卷机放料，放卷机以0.6m/min的速度放料；再经由放卷机后端第一张力辊传送，第一张力辊的张力为20N。
预加热：经由第一张力辊传送至加热辊组，加热辊组设置9个加热辊，所有加热辊呈一字形排列，在160℃～280℃温度范围形成梯度升温，并且9个加热辊的速度依次递增，初始加热辊速度v与放卷速度自适应设置，最后一个加热辊的速度为初始加热辊速度的1.4倍，具体如下表格：
纵向拉伸：加热后的膜片传送至拉伸辊组，先经过慢拉辊以200℃恒定温度拉伸，再经过快拉辊以220℃恒定温度拉伸，纵向拉伸倍数L通过设定慢拉辊速度VS和快拉辊速度VQ来控制。
L＝VQ/VS；
慢拉辊速度VS根据加热辊组最后一个加热辊的速度自适应设置。本实施例中纵向拉伸倍数L为5倍，即设置快拉辊速度VQ的速度为慢拉辊速度VS的5倍。
冷却：拉伸后的膜片传送至冷却辊组，冷却辊组设置6个冷却辊，每个冷却辊均设为同样的恒定温度，该恒定温度为30℃。冷却辊的速度与拉伸辊组中快拉辊的速度自适应设置，每个冷却辊的速度相同。
收卷：收卷机前端的第二张力辊的张力为10N。
经过步骤一处理后，原来厚度为1mm、宽度为10cm～15cm的聚四氟乙烯厚片处理为聚四氟乙烯基带，聚四氟乙烯基带相较于聚四氟乙烯厚片纵向拉伸5倍，厚度略变小为0.5mm～1mm，宽度基本不变为10cm～15cm。
步骤二：将步骤一所得的聚四氟乙烯基带，横向拉伸得到膨体聚四氟乙烯膜，横向拉伸倍数W与纵向拉伸倍数L之比为0.9:1。即横向拉伸倍数W＝4.5。
聚四氟乙烯基带的横向拉伸过程中，A端以20N张力放卷，向前推进，在向前推进过程中，先在270℃(比快拉辊温度220℃高50℃)的恒定温度下以横向拉伸4.5倍，横向拉伸倍数W＝4.5通过横向扩福宽度来控制，即根据聚四氟乙烯基带的宽度(图2中a处宽度)为10cm～15cm，拉伸4.5倍则需要相应拉伸至45cm～67.5cm(图2中b处宽度)进行拉伸，在拉伸过程中，向前推进速度根据聚四氟乙烯基带的厚度决定：
Va＝k×h+g
式中，h为聚四氟乙烯基带的厚度，取值范围为0.5～1mm；k、g为均系数，k＝-5×10-4m/min，g＝7.5m/min；Va为向前推进速度，取值范围为2.5～5m/min。
拉伸后以350℃恒定温度热定型，再进行常温风冷冷却，最终在B端以10N张力收卷，即得到双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜。
制备得到的膨体聚四氟乙烯膜在纵向方向和横向方向其机械性能、物理性能均表现为较佳，而且在两个方向上性能趋同，且具有良好的生物性能。
<实施例3>
一种膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，按照如下述步骤进行：
步骤一：以上述聚四氟乙烯厚片为原料，纵向拉伸得到聚四氟乙烯基带，本实施例中纵向拉伸倍数L为6倍。
聚四氟乙烯厚片在设备中呈蛇形绕辊筒表面传送，纵向拉伸具体步骤如下：
放卷：经过放卷机放料，放卷机以0.8m/min的速度放料；再经由放卷机后端第一张力辊传送，第一张力辊的张力为20N。
预加热：经由第一张力辊传送至加热辊组，加热辊组设置10个加热辊，所有加热辊呈一字形排列，在160℃～280℃温度范围形成梯度升温，并且10个加热辊的速度依次递增，初始加热辊速度v与放卷速度自适应设置，最后一个加热辊的速度为初始加热辊速度的1.45倍，具体如下表格：
加热辊编号 温度 速度
加热辊1 160℃ v
加热辊2 173℃ 1.05v
加热辊3 186℃ 1.1v
加热辊4 199℃ 1.15v
加热辊5 212℃ 1.2v
加热辊6 225℃ 1.25v
加热辊7 238℃ 1.3v
加热辊8 252℃ 1.35v
加热辊9 266℃ 1.4v
加热辊10 280℃ 1.45v
纵向拉伸：加热后的膜片传送至拉伸辊组，先经过慢拉辊以180℃恒定温度拉伸，再经过快拉辊以200℃恒定温度拉伸，纵向拉伸倍数L通过设定慢拉辊速度VS和快拉辊速度VQ来控制。
L＝VQ/VS；
慢拉辊速度VS根据加热辊组最后一个加热辊的速度自适应设置。本实施例中纵向拉伸倍数L为6倍，即设置快拉辊速度VQ的速度为慢拉辊速度VS的6倍。
冷却：拉伸后的膜片传送至冷却辊组，冷却辊组设置5个冷却辊，每个冷却辊均设为同样的恒定温度，该恒定温度为50℃。冷却辊的速度与拉伸辊组中快拉辊的速度自适应设置，每个冷却辊的速度相同。
收卷：收卷机前端的第二张力辊的张力为20N。
经过步骤一处理后，原来厚度为1mm、宽度为10cm～15cm的聚四氟乙烯厚片处理为聚四氟乙烯基带，聚四氟乙烯基带相较于聚四氟乙烯厚片纵向拉伸6倍，厚度略变小为0.5mm～1mm，宽度基本不变为10cm～15cm。
步骤二：将步骤一所得的聚四氟乙烯基带，横向拉伸得到膨体聚四氟乙烯膜，横向拉伸倍数W与纵向拉伸倍数L之比为0.9:1。即横向拉伸倍数W＝5.4。
聚四氟乙烯基带的横向拉伸过程中，A端以20张力放卷，向前推进，在向前推进过程中，先在240℃(比快拉辊温度200℃高40℃)的恒定温度下以横向拉伸5.4倍，横向拉伸倍数W＝5.4通过横向扩福宽度来控制，即根据聚四氟乙烯基带的宽度(图2中a处宽度)为10cm～15cm，拉伸5.4倍则需要相应拉伸至54cm～81cm(图2中b处宽度)进行拉伸，在拉伸过程中，向前推进速度根据聚四氟乙烯基带的厚度决定：
Va＝k×h+g
式中，h为聚四氟乙烯基带的厚度，取值范围为0.5～1mm；k、g为均系数，k＝-5×10-4m/min，g＝7.5m/min；Va为向前推进速度，取值范围为2.5～5m/min。
拉伸后以380℃恒定温度热定型，再进行常温风冷冷却，最终在B端以10N张力收卷，即得到双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜。
制备得到的膨体聚四氟乙烯膜在纵向方向和横向方向其机械性能、物理性能均表现为较佳，而且在两个方向上性能趋同，且具有良好的生物性能。

Claims (9)

1.一种膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，其特征在于，按照如下述步骤进行：
步骤一：以聚四氟乙烯厚片为原料，纵向拉伸得到聚四氟乙烯基带；
步骤二：将所述聚四氟乙烯基带，横向拉伸得到膨体聚四氟乙烯膜；
其中，所述步骤一中纵向拉伸倍数L为3～8倍，所述步骤二中横向拉伸倍数W与纵向拉伸倍数L之比为0.9:1。
2.如权利要求1所述的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，其特征在于：
所述步骤一中，采用的所述聚四氟乙烯厚片的厚度为1mm；
所述聚四氟乙烯厚片的纵向拉伸按照如下步骤进行：
预加热：传送至加热辊组，所述加热辊组具有至少8个加热辊，所有加热辊呈一字形排列，在160℃～280℃温度范围形成梯度升温；
纵向拉伸：传送至拉伸辊组，先经过一个慢拉辊以180℃～200℃恒定温度拉伸，再经过一个快拉辊以200～220℃恒定温度拉伸，所述纵向拉伸倍数L通过设定慢拉辊速度VS和快拉辊速度VQ来控制：
L＝VQ/VS；
冷却：传送至冷却辊组，所述冷却辊组具有至少4个冷却辊，每个冷却辊均设为同样的恒定温度，该恒定温度为30℃～50℃。
3.如权利要求2所述的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，其特征在于：
其中，所述加热辊组的设置有8个加热辊，形成如下梯度升温：
加热辊编号 温度 速度 加热辊1 160℃ v 加热辊2 177℃ 1.05v 加热辊3 194℃ 1.1v 加热辊4 211℃ 1.15v 加热辊5 228℃ 1.2v 加热辊6 245℃ 1.25v 加热辊7 262℃ 1.3v 加热辊8 280℃ 1.35v
4.如权利要求2所述的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，其特征在于：
其中，所述加热辊组的设置有9个加热辊，形成如下梯度升温：
5.如权利要求2所述的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，其特征在于：
其中，所述加热辊组的设置有10个加热辊，形成如下梯度升温：
加热辊编号 温度 速度 加热辊1 160℃ v 加热辊2 173℃ 1.05v 加热辊3 186℃ 1.1v 加热辊4 199℃ 1.15v 加热辊5 212℃ 1.2v 加热辊6 225℃ 1.25v 加热辊7 238℃ 1.3v 加热辊8 252℃ 1.35v 加热辊9 266℃ 1.4v 加热辊10 280℃ 1.45v
6.如权利要求2所述的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，其特征在于：
其中，加热步骤之前以及冷却步骤之后分别经过设置在放卷机后端的第一张力辊以及设置在收卷机前端的第二张力辊传送；
所述放卷机以0.5～0.8m/min的速度放料；第一张力辊的张力为10～20N；所述第一张力辊的张力为10～20N。
7.如权利要求1～6中任意一项所述的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，其特征在于：
所述步骤二中，采用的所述聚四氟乙烯基带的厚度为0.5～1mm，
所述聚四氟乙烯基带的横向拉伸按照如下步骤进行：以10～20N张力放卷，向前推进，在向前推进过程中，先在高于纵向拉伸温度20℃～50℃的恒定温度下以横向拉伸倍数W进行拉伸，拉伸后以340℃～380℃恒定温度热定型，再进行风冷冷却，最终以5～10N张力收卷。
8.如权利要求7所述的膨体聚四氟乙烯膜双向拉伸工艺，其特征在于：
其中，在拉伸过程中，向前推进速度根据所述聚四氟乙烯基带的厚度决定：
Va＝k×h+g
式中，h为所述聚四氟乙烯基带的厚度，取值范围为0.5～1mm；k、g为均系数，k＝-5×10-4m/min，g＝7.5m/min；Va为向前推进速度，取值范围为2.5～5m/min。
9.一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜，由权利要求1～8中任意一项所述的双向拉伸工艺制备而成，其特征在于：
所述双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜的微观结构呈有序网状，结点呈球形，结点直径为10～30μm，横向纤维的长度与纵向纤维的长度均为10～30μm。
CN201910672027.8A 2019-07-24 2019-07-24 一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜及双向拉伸工艺 Pending CN110355987A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910672027.8A CN110355987A (zh) 2019-07-24 2019-07-24 一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜及双向拉伸工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910672027.8A CN110355987A (zh) 2019-07-24 2019-07-24 一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜及双向拉伸工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110355987A true CN110355987A (zh) 2019-10-22

Family

ID=68219748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910672027.8A Pending CN110355987A (zh) 2019-07-24 2019-07-24 一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜及双向拉伸工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110355987A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113211815A (zh) * 2021-03-23 2021-08-06 复旦大学 基带收卷装置、聚四氟乙烯微孔膜及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999010163A1 (en) * 1997-08-25 1999-03-04 Holo-Source Corporation Replication of diffraction images in oriented films
CN203766002U (zh) * 2014-04-03 2014-08-13 山东胜通集团股份有限公司 聚酯光学膜在线厚度检测控制系统
CN104559084A (zh) * 2014-12-27 2015-04-29 广东汇湾实业有限公司 可耐高温、阻隔性能好的聚酯薄膜及制作方法
CN105365315A (zh) * 2015-11-11 2016-03-02 宿迁市金田塑业有限公司 一种双面转移消光膜及其生产工艺
CN104015372B (zh) * 2014-01-09 2016-06-01 宁波氟纳斯氟材科技有限公司 膨体聚四氟乙烯板的生产工艺及其制作设备
CN109454889A (zh) * 2018-11-26 2019-03-12 鹤山运城新材料有限公司 一种复合薄膜生产线

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999010163A1 (en) * 1997-08-25 1999-03-04 Holo-Source Corporation Replication of diffraction images in oriented films
CN104015372B (zh) * 2014-01-09 2016-06-01 宁波氟纳斯氟材科技有限公司 膨体聚四氟乙烯板的生产工艺及其制作设备
CN203766002U (zh) * 2014-04-03 2014-08-13 山东胜通集团股份有限公司 聚酯光学膜在线厚度检测控制系统
CN104559084A (zh) * 2014-12-27 2015-04-29 广东汇湾实业有限公司 可耐高温、阻隔性能好的聚酯薄膜及制作方法
CN105365315A (zh) * 2015-11-11 2016-03-02 宿迁市金田塑业有限公司 一种双面转移消光膜及其生产工艺
CN109454889A (zh) * 2018-11-26 2019-03-12 鹤山运城新材料有限公司 一种复合薄膜生产线

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
丁浩: "《塑料工业实用手册 上》", 31 August 2000, 化学工业出版社 等 *
张广成 等: "《塑料成型加工技术》", 31 January 2016, 西安：西北工业大学出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113211815A (zh) * 2021-03-23 2021-08-06 复旦大学 基带收卷装置、聚四氟乙烯微孔膜及其制备方法
CN113211815B (zh) * 2021-03-23 2022-07-05 复旦大学 基带收卷装置、聚四氟乙烯微孔膜及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103762326B (zh) 一种超薄锂离子电池隔膜及其生产工艺
CN104415672A (zh) 一种高过滤精度聚四氟乙烯微孔膜的制备方法
CN103386256A (zh) 微孔型聚四氟乙烯杂化平板膜包缠法制备中空纤维膜和管式膜的方法
CN110355987A (zh) 一种双向拉伸的膨体聚四氟乙烯膜及双向拉伸工艺
CN106273390A (zh) 一种薄膜双向拉伸方法及装置
CN103551046A (zh) 一种疏水性氨氮脱除膜的制备方法
CN110165123A (zh) 聚乙烯微孔膜及其制备方法和应用
JP5553526B2 (ja) ポリテトラフルオロエチレン粒子含有材料用押出成形型、ポリテトラフルオロエチレン粒子含有材料用押出成形機、ポリテトラフルオロエチレンシート状物の製造方法、ポリテトラフルオロエチレン多孔質シート状物の製造方法、ポリテトラフルオロエチレンシート状焼成物の製造方法およびポリテトラフルオロエチレン多孔質シート状焼成物の製造方法
CN103762327B (zh) 一种锂离子电池隔膜及其生产工艺
CN102555220A (zh) 一种聚四氟乙烯纤维膜
CN106891557A (zh) 一种聚烯烃纳米纤维膜及其制备方法
KR20140073331A (ko) 다공성 ｐｔｆｅ 분리막 및 그 제조방법
DE1704762B2 (de) Verwendung einer Vinylidenfluoridpolymerisat-Folie als Dielektrikum
CN108115923A (zh) 一种双向拉伸聚酯薄膜的纵向拉伸方法及装置
CN101623600A (zh) 聚4-甲基1-戊烯中空纤维气体分离膜及其制备方法
DE3884918T2 (de) Verfahren zum Herstellen einer schrumpfbaren Folie.
CN105521716A (zh) 一种聚四氟乙烯中空纤维膜的二级拉伸制备方法
CN109720920A (zh) 一种锂电池隔膜切边收卷设备及其方法
CH672094A5 (zh)
CN112026156A (zh) 一种保证双向拉伸ptfe薄膜横向厚度均匀的方法
CN109457311A (zh) 一种超高强度聚乙烯膜裂纤维及其制备方法
JP2007016058A (ja) ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の製造方法及びポリテトラフルオロエチレン多孔質膜
CN110341219A (zh) 一种带鸟巢结构的聚四氟乙烯膜及其制作工艺
CN211942077U (zh) 一种薄膜拉伸控制系统
CN105086144B (zh) 取向β‑聚丙烯基膜、聚丙烯微孔膜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191022

RJ01 Rejection of invention patent application after publication