高强度低伸长聚四氟乙烯长丝制造工艺的制作方法
高强度低伸长聚四氟乙烯长丝制造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于聚四氟乙烯功能性材料制备领域，特别涉及一种强度高、伸长率低的聚四氟乙烯长丝的制备方法。
【背景技术】
[0002]聚四氟乙烯(PTFE)具有耐高温、耐腐蚀、耐老化、不粘附、不水解等优异特点，将其制造出长丝，然后织成基布，被广泛应用于耐高温、耐腐蚀针刺毡滤料，这种滤料是目前各类化学工业排放满足气体粉尘颗粒排放浓度<20mg/Nm3的首选滤料。将此滤料制成各种滤袋、滤板、滤芯以及除尘设备，实现排放环保达标的目标。
[0003]滤料在滤尘器或除尘设备中，工况会使其受到频繁的震动和张力，如果滤料强度低、容易破损，滤料伸长大，受力后就会松弛，影响工作性能。所以强度和伸长率是滤料最重要的质量要求之一。
[0004]滤料的强度和伸长率都是滤料基布决定的，而基布是由长丝织成的，所以长丝的强度和伸长率决定着滤料的强度和伸长率。目前国内厂家生产的PTFE长丝普遍存在强度不高、伸长率过大的问题，给滤料基布的织造工艺和质量造成了不小的影响，滤料的质量也难以提高。有的厂家生产的长丝强度较高，但伸长太大，还有的长丝伸长率较低，满足了要求，但是强度又不够，目前国内厂家生产的聚四氟乙烯长丝，其主要质量指标:强度一般为26CN/tex (厘牛/特)，最高达36CN/tex，断裂伸长率一般在11?28%之间。而且都存在强度高了，伸长率也增大；伸长率小了，强度也降低这样的指标背离问题。不能完全满足聚四氟乙烯滤料用丝的强度高、伸长率低的质量要求，这给客户造成了很大的困惑。因此，生产长丝的厂家都在探索研宄生产工艺技术，引进技术攻关研发，找出一种既能提高强度，又能降低断裂伸长率的聚四氟乙烯长丝制造技术的新工艺、新方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有技术中生产的PTFE长丝普遍存在强度不高、伸长率过大的问题而提供的一种高强度低伸长聚四氟乙烯长丝制造工艺。
[0006]本发明是通过如下技术方案来实现的:
[0007]高强度低伸长聚四氟乙烯长丝的制备方法，由以下步骤组成，
[0008](I)选取制造聚四氟乙烯的原料和石蜡油，并将石蜡油的温度控制在0° -5°，将原料放入石蜡油中存放8-10小时，与石蜡油混合均匀，得到经低温给油处理过的聚四氟乙稀混合料；
[0009](2)将经过步骤⑴低温给油处理过的聚四氟乙烯混合料放入58°C — 60°C的高温环境中熟化6-8小时；
[0010](3)将步骤(2)中熟化过的聚四氟乙烯混合料放入模具内，抽真空并进行模压成型，真空负压为彡0.05MPa ；
[0011](4)将步骤(3)中经过模压成型的聚四氟乙烯混合料放置在推压模腔内推压并连续挤出料条，控制料条的横截面为扁圆形；
[0012](5)将步骤(4)中挤出的料条喂入压延机内，压出薄膜，压辊温度为67— 72°C，压延线速度为12—16m/min ；
[0013](6)将经过步骤(5)压延后的薄膜进行两次纵向加热拉伸，第一次加热拉伸时，加热温度为150— 220°C，拉伸倍率为2— 3倍，拉伸速度为1.5—4m/min，第二次加热拉伸时，加热温度为380— 420°C，拉伸倍数为6— 8倍，拉伸速度为12 — 18m/min ；
[0014](7)将经过步骤(6)加热拉伸的薄膜，通过分切装置分切成若干扁丝；
[0015](8)将步骤(7)中得到的扁丝，通过加捻机加捻制备成圆丝；
[0016](9)将步骤⑶中得到的圆丝于250— 380°C下进行加热拉伸定型，制备成不同规格的PTFE长丝。
[0017]作为优选，步骤(I)中聚四氟乙烯分散颗粒料与石蜡油混合时，石蜡油的加入量为聚四氟乙烯分散颗粒料质量的5— 15 %。
[0018]作为优选，步骤(5)中，压出薄膜的厚度为0.25mm，宽度为300mm。
[0019]本发明的有益效果:本发明制造的聚四氟乙烯长丝强度高达48— 52CN/tex，同时断裂伸长率仅为6?10%，实现了强度高、伸长率低的理想指标，是聚四氟乙烯长丝质量的提升与突破；本发明采用真空模压成型，大大减少了成型塑料中的空气，提高了半制品的密度和均匀性，对后道推压、压延工序的制品质量提高起到了关键的作用，对成品长丝的强度提高贡献很大；推压挤出料条的截面为扁圆形，对压延成膜的宽度提高和纤维纵向排列取向度的提高起到关键的作用；
[0020]本发明的工艺中，全部采用纵向拉伸，不进行横向拉伸，特别是采用高温、高拉伸速度、高拉伸倍数、以及高密度的“四高”工艺，对降低断裂延伸率起到了关键的作用。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0022]实施例
[0023](I)选取聚四氟乙烯颗粒，将颗粒原料放入石蜡油中存放8-10小时，并将石蜡油的温度控制在0° -5°，待颗粒与石蜡油混合均匀，得到经低温给油处理过的聚四氟乙烯混合料；
[0024](2)将经过步骤⑴低温给油处理过的聚四氟乙烯混合料放入58°C — 60°C的高温环境中熟化6-8小时；
[0025](3)将步骤(2)中熟化过的聚四氟乙烯混合料放入模具内，抽真空并进行模压成型，真空负压为彡0.05MPa ；
[0026](4)将步骤(3)中经过模压成型的聚四氟乙烯混合料放置在推压模腔内推压并连续挤出料条，控制料条的横截面为扁圆形；
[0027](5)将步骤(4)中挤出的料条喂入压延机内，压出薄膜，压辊温度为67— 72°C，压延线速度为12—16m/min ；
[0028](6)将经过步骤(5)压延后的薄膜进行两次纵向加热拉伸，第一次加热拉伸时，加热温度为150— 220°C，拉伸倍率为2— 3倍，拉伸速度为1.5—4m/min，第二次加热拉伸时，加热温度为380— 420°C，拉伸倍数为6— 8倍，拉伸速度为12 — 18m/min ；
[0029](7)将经过步骤(6)加热拉伸的薄膜，通过分切装置分切成若干扁丝；
[0030](8)将步骤(7)中得到的扁丝，通过加捻机加捻制备成圆丝；
[0031](9)将步骤⑶中得到的圆丝于250— 380°C下进行加热拉伸定型，制备成不同规格的PTFE长丝。
[0032]步骤⑴中聚四氟乙烯分散颗粒料与石蜡油混合时，石蜡油的加入量为聚四氟乙烯分散颗粒料质量的5— 15%。
[0033]步骤(5)中，压出薄膜的厚度为0.25mm，宽度为300mm。
[0034]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域内普通的技术人员的简单更改和替换都是本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.高强度低伸长聚四氟乙烯长丝的制备方法，其特征在于:由以下步骤组成， (1)选取制造聚四氟乙烯的原料和石蜡油，并将石蜡油的温度控制在0°-5°，将原料放入石蜡油中存放8-10小时，与石蜡油混合均匀，得到经低温给油处理过的聚四氟乙烯混合料； (2)将经过步骤(I)低温给油处理过的聚四氟乙烯混合料放入58°C— 60°C的高温环境中熟化6-8小时； (3)将步骤(2)中熟化过的聚四氟乙烯混合料放入模具内，抽真空并进行模压成型，真空负压为彡0.05MPa ； (4)将步骤(3)中经过模压成型的聚四氟乙烯混合料放置在推压模腔内推压并连续挤出料条，控制料条的横截面为扁圆形； (5)将步骤(4)中挤出的料条喂入压延机内，压出薄膜，压辊温度为67—72°C，压延线速度为 12—16m/min ； (6)将经过步骤(5)压延后的薄膜进行两次纵向加热拉伸，第一次加热拉伸时，加热温度为150— 220°C，拉伸倍率为2— 3倍，拉伸速度为1.5—4m/min，第二次加热拉伸时，加热温度为380— 420 °C，拉伸倍数为6— 8倍，拉伸速度为12 — 18m/min ； (7)将经过步骤(6)加热拉伸的薄膜，通过分切装置分切成若干扁丝； (8)将步骤(7)中得到的扁丝，通过加捻机加捻制备成圆丝； (9)将步骤(8)中得到的圆丝于250—380°C下进行加热拉伸定型，制备成不同规格的PTFE长丝。2.如权利要求1所述的高强度低伸长聚四氟乙烯长丝的制备方法，其特征在于:步骤(I)中聚四氟乙烯分散颗粒料与石蜡油混合时，石蜡油的加入量为聚四氟乙烯分散颗粒料质量的5 — 15%。3.如权利要求1所述的高强度低伸长聚四氟乙烯长丝的制备方法，其特征在于:步骤(5)中，压出薄膜的厚度为0.25mm，宽度为300mm。
【专利摘要】本发明属于聚四氟乙烯功能性材料制备领域，是针对现有技术中生产的PTFE长丝普遍存在强度不高、伸长率过大的问题而提供的一种高强度低伸长聚四氟乙烯长丝制造工艺。由以下步骤组成：低温给油处理；熟化处理；模压成型；挤料条；加热拉伸；分切；制丝；拉伸定型。本发明的有益效果：本发明制造的聚四氟乙烯长丝强度高达48—52CN/tex，同时断裂伸长率仅为6～10％，实现了强度高、伸长率低的理想指标，是聚四氟乙烯长丝质量的提升与突破；本发明采用真空模压成型，大大减少了成型塑料中的空气，提高了半制品的密度和均匀性，对后道推压、压延工序的制品质量提高起到了关键的作用。
【IPC分类】D01D13/00, D01F1/10, D01F6/48, D01D5/42
【公开号】CN104894675
【申请号】CN201510359600
【发明人】王国芳
【申请人】常州万容新材料科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月25日
【技术领域】
[0001]本发明属于聚四氟乙烯功能性材料制备领域，特别涉及一种强度高、伸长率低的聚四氟乙烯长丝的制备方法。
【背景技术】
[0002]聚四氟乙烯(PTFE)具有耐高温、耐腐蚀、耐老化、不粘附、不水解等优异特点，将其制造出长丝，然后织成基布，被广泛应用于耐高温、耐腐蚀针刺毡滤料，这种滤料是目前各类化学工业排放满足气体粉尘颗粒排放浓度<20mg/Nm3的首选滤料。将此滤料制成各种滤袋、滤板、滤芯以及除尘设备，实现排放环保达标的目标。
[0003]滤料在滤尘器或除尘设备中，工况会使其受到频繁的震动和张力，如果滤料强度低、容易破损，滤料伸长大，受力后就会松弛，影响工作性能。所以强度和伸长率是滤料最重要的质量要求之一。
[0004]滤料的强度和伸长率都是滤料基布决定的，而基布是由长丝织成的，所以长丝的强度和伸长率决定着滤料的强度和伸长率。目前国内厂家生产的PTFE长丝普遍存在强度不高、伸长率过大的问题，给滤料基布的织造工艺和质量造成了不小的影响，滤料的质量也难以提高。有的厂家生产的长丝强度较高，但伸长太大，还有的长丝伸长率较低，满足了要求，但是强度又不够，目前国内厂家生产的聚四氟乙烯长丝，其主要质量指标:强度一般为26CN/tex (厘牛/特)，最高达36CN/tex，断裂伸长率一般在11?28%之间。而且都存在强度高了，伸长率也增大；伸长率小了，强度也降低这样的指标背离问题。不能完全满足聚四氟乙烯滤料用丝的强度高、伸长率低的质量要求，这给客户造成了很大的困惑。因此，生产长丝的厂家都在探索研宄生产工艺技术，引进技术攻关研发，找出一种既能提高强度，又能降低断裂伸长率的聚四氟乙烯长丝制造技术的新工艺、新方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有技术中生产的PTFE长丝普遍存在强度不高、伸长率过大的问题而提供的一种高强度低伸长聚四氟乙烯长丝制造工艺。
[0006]本发明是通过如下技术方案来实现的:
[0007]高强度低伸长聚四氟乙烯长丝的制备方法，由以下步骤组成，
[0008](I)选取制造聚四氟乙烯的原料和石蜡油，并将石蜡油的温度控制在0° -5°，将原料放入石蜡油中存放8-10小时，与石蜡油混合均匀，得到经低温给油处理过的聚四氟乙稀混合料；
[0009](2)将经过步骤⑴低温给油处理过的聚四氟乙烯混合料放入58°C — 60°C的高温环境中熟化6-8小时；
[0010](3)将步骤(2)中熟化过的聚四氟乙烯混合料放入模具内，抽真空并进行模压成型，真空负压为彡0.05MPa ；
[0011](4)将步骤(3)中经过模压成型的聚四氟乙烯混合料放置在推压模腔内推压并连续挤出料条，控制料条的横截面为扁圆形；
[0012](5)将步骤(4)中挤出的料条喂入压延机内，压出薄膜，压辊温度为67— 72°C，压延线速度为12—16m/min ；
[0013](6)将经过步骤(5)压延后的薄膜进行两次纵向加热拉伸，第一次加热拉伸时，加热温度为150— 220°C，拉伸倍率为2— 3倍，拉伸速度为1.5—4m/min，第二次加热拉伸时，加热温度为380— 420°C，拉伸倍数为6— 8倍，拉伸速度为12 — 18m/min ；
[0014](7)将经过步骤(6)加热拉伸的薄膜，通过分切装置分切成若干扁丝；
[0015](8)将步骤(7)中得到的扁丝，通过加捻机加捻制备成圆丝；
[0016](9)将步骤⑶中得到的圆丝于250— 380°C下进行加热拉伸定型，制备成不同规格的PTFE长丝。
[0017]作为优选，步骤(I)中聚四氟乙烯分散颗粒料与石蜡油混合时，石蜡油的加入量为聚四氟乙烯分散颗粒料质量的5— 15 %。
[0018]作为优选，步骤(5)中，压出薄膜的厚度为0.25mm，宽度为300mm。
[0019]本发明的有益效果:本发明制造的聚四氟乙烯长丝强度高达48— 52CN/tex，同时断裂伸长率仅为6?10%，实现了强度高、伸长率低的理想指标，是聚四氟乙烯长丝质量的提升与突破；本发明采用真空模压成型，大大减少了成型塑料中的空气，提高了半制品的密度和均匀性，对后道推压、压延工序的制品质量提高起到了关键的作用，对成品长丝的强度提高贡献很大；推压挤出料条的截面为扁圆形，对压延成膜的宽度提高和纤维纵向排列取向度的提高起到关键的作用；
[0020]本发明的工艺中，全部采用纵向拉伸，不进行横向拉伸，特别是采用高温、高拉伸速度、高拉伸倍数、以及高密度的“四高”工艺，对降低断裂延伸率起到了关键的作用。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0022]实施例
[0023](I)选取聚四氟乙烯颗粒，将颗粒原料放入石蜡油中存放8-10小时，并将石蜡油的温度控制在0° -5°，待颗粒与石蜡油混合均匀，得到经低温给油处理过的聚四氟乙烯混合料；
[0024](2)将经过步骤⑴低温给油处理过的聚四氟乙烯混合料放入58°C — 60°C的高温环境中熟化6-8小时；
[0025](3)将步骤(2)中熟化过的聚四氟乙烯混合料放入模具内，抽真空并进行模压成型，真空负压为彡0.05MPa ；
[0026](4)将步骤(3)中经过模压成型的聚四氟乙烯混合料放置在推压模腔内推压并连续挤出料条，控制料条的横截面为扁圆形；
[0027](5)将步骤(4)中挤出的料条喂入压延机内，压出薄膜，压辊温度为67— 72°C，压延线速度为12—16m/min ；
[0028](6)将经过步骤(5)压延后的薄膜进行两次纵向加热拉伸，第一次加热拉伸时，加热温度为150— 220°C，拉伸倍率为2— 3倍，拉伸速度为1.5—4m/min，第二次加热拉伸时，加热温度为380— 420°C，拉伸倍数为6— 8倍，拉伸速度为12 — 18m/min ；
[0029](7)将经过步骤(6)加热拉伸的薄膜，通过分切装置分切成若干扁丝；
[0030](8)将步骤(7)中得到的扁丝，通过加捻机加捻制备成圆丝；
[0031](9)将步骤⑶中得到的圆丝于250— 380°C下进行加热拉伸定型，制备成不同规格的PTFE长丝。
[0032]步骤⑴中聚四氟乙烯分散颗粒料与石蜡油混合时，石蜡油的加入量为聚四氟乙烯分散颗粒料质量的5— 15%。
[0033]步骤(5)中，压出薄膜的厚度为0.25mm，宽度为300mm。
[0034]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域内普通的技术人员的简单更改和替换都是本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.高强度低伸长聚四氟乙烯长丝的制备方法，其特征在于:由以下步骤组成， (1)选取制造聚四氟乙烯的原料和石蜡油，并将石蜡油的温度控制在0°-5°，将原料放入石蜡油中存放8-10小时，与石蜡油混合均匀，得到经低温给油处理过的聚四氟乙烯混合料； (2)将经过步骤(I)低温给油处理过的聚四氟乙烯混合料放入58°C— 60°C的高温环境中熟化6-8小时； (3)将步骤(2)中熟化过的聚四氟乙烯混合料放入模具内，抽真空并进行模压成型，真空负压为彡0.05MPa ； (4)将步骤(3)中经过模压成型的聚四氟乙烯混合料放置在推压模腔内推压并连续挤出料条，控制料条的横截面为扁圆形； (5)将步骤(4)中挤出的料条喂入压延机内，压出薄膜，压辊温度为67—72°C，压延线速度为 12—16m/min ； (6)将经过步骤(5)压延后的薄膜进行两次纵向加热拉伸，第一次加热拉伸时，加热温度为150— 220°C，拉伸倍率为2— 3倍，拉伸速度为1.5—4m/min，第二次加热拉伸时，加热温度为380— 420 °C，拉伸倍数为6— 8倍，拉伸速度为12 — 18m/min ； (7)将经过步骤(6)加热拉伸的薄膜，通过分切装置分切成若干扁丝； (8)将步骤(7)中得到的扁丝，通过加捻机加捻制备成圆丝； (9)将步骤(8)中得到的圆丝于250—380°C下进行加热拉伸定型，制备成不同规格的PTFE长丝。2.如权利要求1所述的高强度低伸长聚四氟乙烯长丝的制备方法，其特征在于:步骤(I)中聚四氟乙烯分散颗粒料与石蜡油混合时，石蜡油的加入量为聚四氟乙烯分散颗粒料质量的5 — 15%。3.如权利要求1所述的高强度低伸长聚四氟乙烯长丝的制备方法，其特征在于:步骤(5)中，压出薄膜的厚度为0.25mm，宽度为300mm。
【专利摘要】本发明属于聚四氟乙烯功能性材料制备领域，是针对现有技术中生产的PTFE长丝普遍存在强度不高、伸长率过大的问题而提供的一种高强度低伸长聚四氟乙烯长丝制造工艺。由以下步骤组成：低温给油处理；熟化处理；模压成型；挤料条；加热拉伸；分切；制丝；拉伸定型。本发明的有益效果：本发明制造的聚四氟乙烯长丝强度高达48—52CN/tex，同时断裂伸长率仅为6～10％，实现了强度高、伸长率低的理想指标，是聚四氟乙烯长丝质量的提升与突破；本发明采用真空模压成型，大大减少了成型塑料中的空气，提高了半制品的密度和均匀性，对后道推压、压延工序的制品质量提高起到了关键的作用。
【IPC分类】D01D13/00, D01F1/10, D01F6/48, D01D5/42
【公开号】CN104894675
【申请号】CN201510359600
【发明人】王国芳
【申请人】常州万容新材料科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月25日
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