CN207973830U - 采用不同分子量材料制备ptfe短纤维的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用不同分子量材料制备PTFE短纤维的系统，包括烧结挤出装置，还包括混合搅拌装置和针刺梳割装置；所述混合搅拌装置与烧结挤出装置的入料端相连，包括：容腔、第一进料管、第二进料管、电机、搅拌器和出料管，第一进料管和第二进料管分别与容腔相连通，搅拌器设于容腔内，电机设于容腔的顶部，并与容腔内的搅拌器相连，出料管与容腔相连通；所述针刺梳割装置包括：设于烧结挤出装置的出料端后道，用以放卷定向膜的定向膜放卷装置，及依次设置于定向膜放卷装置后面的穿刺针棍、分切装置、集束器、横动装置和收卷装置。本实用新型能够提高PTFE短纤维的生产效率、降低成本、生产出质量更高的PTFE短纤维。
Description
技术领域
本实用新型涉及PTFE短纤维的制备，更具体地说，涉及一种采用不同分子量材料制备PTFE短纤维的系统。
背景技术
聚四氟乙烯(PTFE)具有耐高温、耐酸碱腐蚀、耐水解等等其它塑料无可比拟的优点，将其制成短纤维可制成耐高温滤料，化工医药行业的耐腐蚀滤料，PTFE无纺布等等，越来越多地被广泛应用。
目前制造PTFE短纤维的方法有两种，第一种是熔融纺丝法，由于PTFE熔融状态下的流动性极差，所以不能采用通常的熔融纺丝方法制造短纤维。而是采用特殊的方法，即通过粘胶作为载体，将粘胶熔融乳液与PTFE分散的乳液混合为一体，然后挤出纺丝，再通过高温将粘胶成分热分解，保留PTFE成分而成为PTFE短纤维，由于粘胶受高温热分解总有一些微小的灰烬残留在PTFE短纤维中，并呈焦黄色，所以，此中方法只能生产出深褐色的短纤维。这种制造方法投资大、成本高、工艺复杂，而且生产的短纤维强力低、呈褐色，短纤维应用受到限制。
第二种制造PTFE短纤维的方法是膜裂法，就是先把PTFE分散树脂制成具有一定强度的长度(纵向)方向呈纤维化的定向膜，然后通过机械的方法将薄膜宽度(横向)方向分裂，纵向呈线性纤维化，这种方法能够生产白色或者其它各种颜色的纤维。第二种的制造方法投资小、成本低，生产出的PTFE短纤维强度高，可根据需要生产出多种颜色，所以应用广泛。
膜裂法制造PTFE短纤维中最关键的是膜裂的方法，这个方法可以有很多种，目前常见被应用的有两种，第一种是在定向膜上进行压纹处理，即沿着膜的长度(纵向)方向线性地并且在膜的宽度(横向)方向上以类似于Z字形状的凹凸形进行压纹处理，把宽度方向的分子链压断随后进行分割，得到纤维长丝，再通过切断得到短纤维。第二种方法是将定向膜在长度方向线性地并且在横向方向直接分切成若干条粗丝，随后在进行成束加热，再通过多次挤压、拉伸、加热、拉伸等工序使束中的粗丝拉细，而成为纤维，经切断形成短纤维。
第二种方法将薄膜分切成条后再集束加捻，随后通过挤压拉伸、加热拉伸、再挤压拉伸、再加热拉伸，这样多次重复工艺，把分割后的粗丝拉成细纤维，这种方法的纤维细度主要是通过多次的拉伸而得到的，但是，由于此类方法的所使用的原材料一般都是使用同一批次、同一分子量的PTFE分散树脂，再经多次拉伸工序时如遇工艺操作不当，极易造成纤维的断裂，提高了不合格率。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种采用不同分子量材料制备PTFE短纤维的系统，能够提高PTFE短纤维的生产效率、降低成本、生产出质量更高的PTFE短纤维。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种采用不同分子量材料制备PTFE短纤维的系统，包括烧结挤出装置，还包括混合搅拌装置和针刺梳割装置；
所述混合搅拌装置与烧结挤出装置的入料端相连，包括：容腔、第一进料管、第二进料管、电机、搅拌器和出料管，第一进料管和第二进料管分别与容腔相连通，搅拌器设于容腔内，电机设于容腔的顶部，并与容腔内的搅拌器相连，出料管与容腔相连通，并设于容腔的底部，出料管与烧结挤出装置的入料端相连；
所述针刺梳割装置包括：设于烧结挤出装置的出料端后道，用以放卷定向膜的定向膜放卷装置，及依次设置于定向膜放卷装置后面的穿刺针棍、分切装置、集束器、横动装置和收卷装置。
所述的搅拌器包括旋转轴，及套设于旋转轴上的搅拌浆，旋转轴与电机相连。
所述的穿刺针棍具有一对，分别设于定向膜的上方及下方。
所述的穿刺针棍上的穿刺钢针的直径为0.5～0.6mm，针尖面积≤0.001mm2，穿刺钢针的排距为3～5mm，密度为35～40根/cm2。
所述的分切装置包括：安装台，设于安装台上的刀架，设于刀架上的轴，及均布设于轴上的刀片。
在上述的技术方案中，本实用新型所提供的一种采用不同分子量材料制备PTFE短纤维的系统，还具有以下几点有益效果：
1.本实用新型能够极好地将两种不同分子量的PTFE分散树脂进行混合，操作简便；
2.本实用新型工艺简单合理、可靠，能耗少、效率高；
3.本实用新型制作价格低、投资少、维护成本低；
4.本实用新型利用不同分子量之间混合的特性，提高了产品的刚性、韧性和抗拉强度；
5.本实用新型保证了产品的质地细密性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型混合搅拌装置的结构示意图；
图3是本实用新型分切装置的结构示意图；
图4是本实用新型使用时的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
请结合图1至图3所示，本实用新型所提供的一种采用不同分子量材料制备PTFE短纤维的系统，包括烧结挤出装置1，还包括混合搅拌装置2和针刺梳割装置。
较佳的，所述混合搅拌装置2与烧结挤出装置1的入料端相连，包括：容腔3、第一进料管4、第二进料管5、电机6、搅拌器7和出料管8，第一进料管4和第二进料管5分别与容腔3相连通，可使两种不同分子量的PTFE分散树脂进入容腔3中，搅拌器7安装于容腔3内，用以将两种不同分子量的PTFE分散树脂进行搅拌混合，电机6安装于容腔3的顶部，并与容腔3内的搅拌器7相连，用以驱动搅拌器7的旋转，出料管8与容腔3相连通，并安装于容腔3的底部，出料管8与烧结挤出装置1的入料端相连，将容腔3中搅拌混合后的原料输送至烧结挤出装置1进行下一道工序。
较佳的，所述针刺梳割装置包括：设置于烧结挤出装置1的出料端后道，用以放卷定向膜9的定向膜放卷装置10，及依次设置于定向膜放卷装置10后面的用以对定向膜9进行穿刺的一对穿刺针棍11、将穿刺后的定向膜9分切成长丝的分切装置12、将长丝集束的集束器13、横动装置14和对长丝束进行收卷的收卷装置15，定向膜放卷装置10、穿刺针棍11、分切装置12和集束器13之间均还设置了一对橡胶辊16，用以输送定向膜9。
较佳的，所述的搅拌器7包括旋转轴，及套设于旋转轴上的搅拌浆，旋转轴与电机相连，便于拆装及维护保养。
较佳的，所述的穿刺针棍11上的穿刺钢针的直径为0.5～0.6mm，针尖面积≤0.001mm2，穿刺钢针的排距为3～5mm，密度为35～40根/cm2，插入定向膜9的深度为0.3～1mm。
较佳的，所述的分切装置12包括：安装台，设置于安装台上的刀架121，设置于刀架121上的轴122，及均布设置于轴122上的刀片123，在相邻两刀片123之间还设有隔套124，隔套124套接在轴122上，能防止刀片123在轴122上窜动。
请结合图4所示，采用本实用新型所提供的一种采用不同分子量材料制备PTFE短纤维系统的制备方法，包括以下步骤：
S1.将两种不同分子量的PTFE分散树脂在25～35℃下超声处理30～50分钟；
S2.将经步骤S1处理后的两种不同分子量的PTFE分散树脂分别通过第一进料管和第二进料管进入容腔中；
S3.启动电机驱动搅拌器，将两种不同分子量的PTFE分散树脂在容腔中进行搅拌混合；
S4.将混合后的PTFE分散树通过出料管、入料端进入烧结挤出装置中，通过模压、推压、压延成膜，再经烧结、加热、拉伸制成定向膜，烧结温度为330～475℃，烧结时间为20～35分钟，所产生的定向膜的厚度为20～40um；
S5.将步骤S4所得的定向膜通过经定向膜放卷装置引入一对穿刺针棍之间，对定向膜进行穿刺，使定向膜上形成纵横排列的针孔，且穿刺针棍的针尖线速度与定向膜运行的线速度一致；
S6.被穿刺后的定向膜再传输至分切装置进行分切，使定向膜在长度方向上连续呈线性单纤维状态的长丝，分切装置的运行线速度大于定向膜运行线速度的2～4倍；
S7.将步骤S6所得的长丝传输至集束器进行集束；
S8.将集束后的长丝依次通过切断、开松后获得PTFE短纤维或者依次通过卷曲、定型、切断、开松后获得卷曲的PTFE短纤维。
综上所述，本实用新型所生产的PTFE短纤维不但生产周期短，产品质量稳定，且由于利用两种不同分子量的PTFE分散树脂混合所产生的化学效应，能够提高产品纬向强度、韧性。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
Claims (5)
1.一种采用不同分子量材料制备PTFE短纤维的系统，包括烧结挤出装置，其特征在于：还包括混合搅拌装置和针刺梳割装置；
所述混合搅拌装置与烧结挤出装置的入料端相连，包括：容腔、第一进料管、第二进料管、电机、搅拌器和出料管，第一进料管和第二进料管分别与容腔相连通，搅拌器设于容腔内，电机设于容腔的顶部，并与容腔内的搅拌器相连，出料管与容腔相连通，并设于容腔的底部，出料管与烧结挤出装置的入料端相连；
所述针刺梳割装置包括：设于烧结挤出装置的出料端后道，用以放卷定向膜的定向膜放卷装置，及依次设置于定向膜放卷装置后面的穿刺针棍、分切装置、集束器、横动装置和收卷装置。
2.如权利要求1所述的一种采用不同分子量材料制备PTFE短纤维的系统，其特征在于：所述的搅拌器包括旋转轴，及套设于旋转轴上的搅拌浆，旋转轴与电机相连。
3.如权利要求1所述的一种采用不同分子量材料制备PTFE短纤维的系统，其特征在于：所述的穿刺针棍具有一对，分别设于定向膜的上方及下方。
4.如权利要求3所述的一种采用不同分子量材料制备PTFE短纤维的系统，其特征在于：所述的穿刺针棍上的穿刺钢针的直径为0.5～0.6mm，针尖面积≤0.001mm2，穿刺钢针的排距为3～5mm，密度为35～40根/cm2。
5.如权利要求1所述的一种采用不同分子量材料制备PTFE短纤维的系统，其特征在于：所述的分切装置包括：安装台，设于安装台上的刀架，设于刀架上的轴，及均布设于轴上的刀片。
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| CN107938007A (zh) * | 2018-01-03 | 2018-04-20 | 江苏金由新材料有限公司 | 采用不同分子量材料制备ptfe短纤维的系统及方法 |
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