CN1962225A - 用于聚四氟乙烯薄膜固化和热复合装置 - Google Patents

用于聚四氟乙烯薄膜固化和热复合装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于聚四氟乙烯薄膜固化和热复合装置,该装置属于接触式固化,有热辊,通过内部的数根电加热管加热,热辊表面温度到450℃来连续可调,聚四氟乙烯薄膜或聚氨酯-聚四氟乙烯共同拉伸复合膜中的聚四氟乙烯在热辊上方摩擦运行。本发明避免了薄膜固化不均匀,耗能大,不能固化聚氨酯-聚四氟乙烯共同拉伸复合膜的缺点。在热辊上方设置一耐高温硅橡胶辊,当热辊转动时,带动耐高温硅橡胶辊同时转动,在一定温度和压力下,可实现聚四氟乙烯薄膜与支撑材料的热复合。本发明可实现薄膜和支撑材料间的热复合,避免了粘合剂粘合中粘合剂老化等问题,同时大大降低了复合成本。

Description

用于聚四氟乙烯薄膜固化和热复合装置
技术领域
本发明涉及一种固化和热复合的装置,尤其是涉及一种用于聚四氟乙烯薄膜固化和热复合装置。
背景技术
通过双向拉伸的聚四氟乙烯微孔膜使用温度范围广(-200℃~260℃),摩擦系数小,耐化学性优良,因此在化工、能源、环保、电子等领域广泛用做过滤介质,其多微孔的形态结构特征和强疏水性使其大量作为防水透湿功能面料和医用防护服的主体材料,因此在多个领域得到了大量应用。
在聚四氟乙烯微孔膜的加工过程中固化是一关键环节,其直接影响到薄膜的尺寸稳定性和使用性能。专利99244710.0中描述了一种非接触式固化器,该固化器由多根条状加热器组成,其宽度为50毫米左右,加热区为500-2000毫米。聚四氟乙烯薄膜与条状加热器之间的距离为10-15毫米,在车速一定的情况下通过改变加热器的相对位置和数量来控制固化时间。该固化器使用方便、灵活,但也存在一定的缺陷:聚四氟乙烯薄膜在固化过程中由两边链条夹持,由于热的作用下,薄膜中间极易形成悬浮,而最终造成薄膜的不均匀,即两边已经完全固化时,中间尚未固化好。另一缺点是耗能较大。该固化器仅能应用单纯的聚四氟乙烯薄膜的固化,不能适用于专利(申请号03100830.5,聚氨酯-聚四氟乙烯共同拉伸复合膜的制备方法)中的聚氨酯-聚四氟乙烯共同拉伸复合膜,原因是复合膜中的聚氨酯组份容易在该固化器中老化降解,甚至出现燃烧现象。
聚四氟乙烯微孔膜用于高温除尘袋中的覆膜滤料时,必须与非织造布等支撑材料复合在一起。目前的复合多采用粘合剂方法,但选择高温型的粘合剂较为困难,因此无胶热复合方法是发展的重点,其主要是利用高温使聚四氟乙烯薄膜处于半熔融状态,在压力作用下使薄膜与支撑材料发生粘合。目前的热复合设备多是采用一个钢辊和一个橡胶辊,通过钢辊内部的导热油或电热管加热,但表面温度一般低于250℃。待热复合的材料在钢辊和橡胶辊中间穿过,橡胶辊加压,对材料进行热复合。该套装置仅能使象聚丙烯、聚乙烯、涤纶等熔点较低的支撑材料发生部分熔融,因此仅限于该类低熔点材料与聚四氟乙烯薄膜的复合,复合后的材料只能用于低温除尘袋。对于高温除尘袋用的支撑材料多为玻璃纤维、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、芳纶、聚苯硫醚等短纤制成的针刺毡,250℃以下的温度即不能使支撑材料部分熔融,也不能使聚四氟乙烯薄膜部分熔融,同时目前又缺乏高温型粘合剂,因此高温除尘袋用复合滤料的加工成为最大的困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于聚四氟乙烯薄膜固化和热复合装置。该装置中的接触式热辊的表面温度可高达450℃,可用于聚四氟乙烯薄膜、聚氨酯-聚四氟乙烯共同拉伸复合膜的固化;在热辊上方设置耐温橡胶辊,则可用于高温除尘袋用覆膜滤料的热复合。
本发明采用的技术方案是它包括:
a.聚四氟乙烯薄膜固化装置:在热辊内部的同一圆周上等分装有电加热管,热辊两侧转轴镶嵌于两侧支架内的轴承上,两个导电盘分别安装在两侧转轴上,电加热管一端由导线与导电盘连接,所有电加热管均为并联连接,一端连接电源的正极,另一端连接电源负极,所述热辊与导电盘同步转动,导电盘上设有摩擦导电装置;
b.高温除尘袋用覆膜滤料的热复合装置:在热辊上方设置一耐高温硅橡胶辊,外径尺寸与热辊完全相同,耐高温硅橡胶辊两侧转轴镶嵌于另一两侧支架内的另一轴承上,热辊另一两侧支架和耐高温硅橡胶辊另一两侧支架分别用同类型的弹簧相连接。
所述的热辊壁厚5~15毫米,外径300~450毫米,材质为镍基合金钢。
所述的热辊内部的电加热管根数为12~20根。
本发明与背景技术相比具有的有益效果是:
1)本发明中的固化装置占地面积小,温度响应快,温度可及时调整,热辊表面温度可高达450℃,传热效率高,耗能低。
2)本发明中的固化装置属接触式固化方式,可提高整体薄膜的均匀性。
3)本发明中的热复合装置可用于聚四氟乙烯薄膜和支撑材料的热复合,克服了粘合剂高温老化问题,还可降低复合成本。
4)因热复合不使用粘合剂,避免了粘合剂带来的环境污染。
附图说明
图1为固化装置的截面图。
图2为热复合装置的示意图。
图3为图1固化装置的局部放大剖面图。
图4为图1固化装置的热辊放大剖面图。
图中:1、热辊,2、电加热管,3、导线,4、导电盘,5、摩擦导电装置,6、支架,7、轴承,8、耐高温硅橡胶辊,9、弹簧,10、转轴,11、支架,12、转轴。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明专利作进一步说明。
实施例1:
聚四氟乙烯薄膜固化用装置参见图1、图3和图4所示。聚四氟乙烯薄膜固化用装置,有热辊1,热辊1壁厚5毫米,外径300毫米,材质为镍基合金钢。由放置在热辊1内部的12根电加热管2加热。所述的电加热管在热辊1内部的同一圆周上等分装,电加热管一端由导线3与导电盘4连接,所有电加热管2均为并联连接,一端连接电源的正极,另一端连接电源负极。所述热辊1与导电盘4同步转动,两个导电盘4分别安装在两侧转轴10上,导电盘上设有摩擦导电装置5,热辊1和导电盘4同步转动过程中,导电装置5通过摩擦使电热管2与电源接通。由控制电路控制热辊表面温度,该电路为普通的控制电路在此不详尽。所述热辊1两侧连接在镶嵌于支架6内的轴承7上,a为进油口,b为回油口,支架6固定于地面。本发明中所使用的电压为380伏,表面温度控制在400℃,聚四氟乙烯薄膜在热辊1上方摩擦运行,薄膜运行速度9米/分钟。以上装置和条件设置可用于聚四氟乙烯薄膜的固化。
高温除尘袋用覆膜滤料的热复合装置(见图2)。该装置是在上述聚四氟乙烯薄膜固化装置的基础上,在热辊1上方设置一耐高温硅橡胶辊8,可在450℃的高温下长期运行,不老化,外径300毫米。耐高温硅橡胶辊8两侧转轴12镶嵌于另一两侧支架11内的另一轴承7上,热辊1两侧支架6和耐高温硅橡胶辊8两侧支架11分别用同类型的弹簧9相连接。在不使用时,弹簧9处于松弛状态,顶起耐高温硅橡胶辊8。使用时,通过设置在耐高温硅橡胶辊8上方的气泵加压,压缩弹簧9,使耐高温硅橡胶辊8和热辊1接触,当热辊1转动时,带动耐高温硅橡胶辊8同时转动。薄膜和支撑材料同时喂入,调整气泵压力使压力为8公斤/平方厘米,通过控制电路控制热辊1表面温度为400℃,调整热辊1的转速为10米/分。同时喂入聚四氟乙烯薄膜和玻璃纤维针刺毡支撑材料,材料在压力和高温下,使支撑材料与四氟乙烯薄膜粘结在一起,该材料加工成一定形状后可用于高温除尘袋。
实施例2:
聚四氟乙烯薄膜固化用装置参见图1、图3和图4所示。聚四氟乙烯薄膜固化用装置,有热辊1,热辊1壁厚15毫米,外径450毫米,材质为镍基合金钢。由放置在热辊1内部的20根电加热管2加热。所述的电加热管2在热辊1内部的同一圆周上等分装,电加热管一端由导线3与导电盘4连接,所有电加热管2均为并联连接,一端连接电源的正极,另一端连接电源负极。所述热辊1与导电盘4同步转动,两个导电盘4分别安装在两侧转轴10上,导电盘上设有摩擦导电装置5,热辊1和导电盘4同步转动过程中,导电装置5通过摩擦使电热管2与电源接通。由控制电路控制热辊表面温度,该电路为普通的控制电路在此不详尽。所述热辊1两侧连接在镶嵌于支架6内的轴承7上,a为进油口,b为回油口,支架6固定于地面。本发明中所使用的电压为380伏,表面温度控制在380℃,使聚氨酯-聚四氟乙烯共同拉伸复合膜中聚四氟乙烯薄膜侧紧贴热辊1,摩擦运行,薄膜运行速度6米/分钟。以上装置和条件设置可用于聚氨酯-聚四氟乙烯共同拉伸复合膜的固化。
高温除尘袋用覆膜滤料的热复合装置(见图2所示)。该装置是在上述聚四氟乙烯薄膜固化装置的基础上,在热辊1上方设置一耐高温硅橡胶辊8,可在450℃的高温下长期运行,不老化,外径450毫米。耐高温硅橡胶辊8两侧转轴12镶嵌于另一两侧支架11内的另一轴承7上,热辊1两侧支架6和耐高温硅橡胶辊8两侧支架11分别用同类型的弹簧9相连接。。在不使用时,弹簧9处于松弛状态,顶起耐高温硅橡胶辊8。使用时,通过设置在耐高温硅橡胶辊8上方的气泵加压,压缩弹簧9,使耐高温硅橡胶辊8和热辊1接触,当热辊1转动时,带动耐高温硅橡胶辊8同时转动。薄膜和支撑材料同时喂入,调整气泵压力使压力为6公斤/平方厘米,通过控制电路控制热辊1表面温度为420℃,调整热辊1的转速为12米/分。同时喂入聚四氟乙烯薄膜和聚苯硫醚纤维针刺毡支撑材料,材料在压力和高温下,使支撑材料与四氟乙烯薄膜粘结在一起,该材料加工成一定形状后可用于高温除尘袋。
上述具体实施方式用来解释说明本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明作出的任何修改和改变,都落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.用于聚四氟乙烯薄膜固化和热复合装置,其特征在于包括:
a.聚四氟乙烯薄膜固化装置:在热辊(1)内部的同一圆周上等分装有电加热管(2),热辊(1)两侧转轴镶嵌于两侧支架(6)内的轴承(7)上,两个导电盘(4)分别安装在两侧转轴(10)上,电加热管(2)一端由导线(3)与导电盘(4)连接,所有电加热管(2)均为并联连接,一端连接电源的正极,另一端连接电源负极,所述热辊(1)与导电盘(4)同步转动,导电盘(4)上设有摩擦导电装置(5);
b.高温除尘袋用覆膜滤料的热复合装置:在热辊(1)上方设置一耐高温硅橡胶辊(8),外径尺寸与热辊(1)完全相同,耐高温硅橡胶辊(8)两侧转轴(12)镶嵌于另一两侧支架(11)内的另一轴承(7)上,热辊(1)另一两侧支架(6)和耐高温硅橡胶辊(8)另一两侧支架(11)分别用同类型的弹簧(9)相连接。
2.根据权利要求1中所述的用于聚四氟乙烯薄膜固化和热复合装置,其特征在于:所述的热辊(1)壁厚5~15毫米,外径300~450毫米,材质为镍基合金钢。
3.根据权利要求1中所述的用于聚四氟乙烯薄膜固化和热复合装置,其特征在于:所述的热辊(1)内部的电加热管根数为12~20根。
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