一種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲及其生產(chǎn)方法，該長(zhǎng)絲是由聚四氟乙烯分散樹脂與潤(rùn)滑劑混合、保溫靜置、混合料壓坯成型、柱狀體擠出成單絲、聚四氟乙烯初生絲條接收與預(yù)牽伸、絲條脫脂加熱牽伸而制成的，截面為圓形的聚四氟乙烯纖維；生產(chǎn)步驟是：1、聚四氟乙烯分散樹脂與潤(rùn)滑劑混合，2、保溫靜置，3、混合料壓坯成型，4、柱狀體擠出成單絲，5、聚四氟乙烯絲條接收與預(yù)牽伸，6、絲條脫脂加熱牽伸。本發(fā)明生產(chǎn)出來的絲條細(xì)度、均勻度大大提升，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)時(shí)間，降低成本。
【專利說明】
一種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯PTFE連續(xù)長(zhǎng)絲及其生產(chǎn)方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]聚四氟乙烯纖維具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，幾乎不溶于所有的溶劑。 是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能最佳的材料之一。同時(shí)，聚四氟乙烯纖維具有強(qiáng)度高，低收縮，耐高溫的特點(diǎn)，極低的摩擦系數(shù)和抵御紫外線抗老化性能高等特性，使得PTFE纖維不僅在機(jī)械、化學(xué)、醫(yī)療、紡織等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，而且在尖端科技領(lǐng)域、國(guó)防工業(yè)都有廣泛的用途。 但是聚四氟乙烯樹脂具有較高的熔融粘度，且不能被大多數(shù)溶劑所溶解，所以不能通過傳統(tǒng)的溶液紡絲和熔融紡絲方法來生產(chǎn)纖維。目前較為成熟的聚四氟乙烯的紡絲生產(chǎn)方法主要有糊狀擠壓、膜裂法、乳液紡絲法。
[0003]糊狀擠壓紡絲法(例如中國(guó)專利第CN201010289037.2號(hào)中所公開)是將PTFE粉末與某種易于揮發(fā)的潤(rùn)滑劑充分混合調(diào)制成糊狀物，壓坯成某種形狀后置入擠壓機(jī)，在一定壓力下通過噴絲頭擠壓紡絲，之后干燥，燒結(jié)，使?jié)櫥瑒]發(fā)，加熱拉伸后形成纖維。
[0004]膜裂法是由奧地利Lenzing公司于70年代初開發(fā)，在聚烯烴纖維生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 在生產(chǎn)PTFE纖維中，先將PTFE粉末壓坯成圓柱狀，經(jīng)壓延或切削成一定厚度的薄膜，再經(jīng)過鋸齒狀刀具切割成絲，經(jīng)牽引輥拉伸、加熱和拉伸成PTFE纖維。通常采用此種方法生產(chǎn)出的纖維較粗，細(xì)度不均勻。專利CN200510053046.0公開的通過在膜的縱向方向上部分切割取向的PTFE膜所得到的長(zhǎng)絲。沿著膜的縱向方向并且在膜的橫向方向上以Z字形狀或凸凹形狀進(jìn)行線性壓紋處理，然后切割，由此得到的長(zhǎng)絲包括其中部分?jǐn)嚅_的單個(gè)原纖規(guī)則排列的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。然而此種方法生產(chǎn)出來的長(zhǎng)纖維細(xì)度較細(xì)，纖維細(xì)度離散值較大，且纖維截面形狀不規(guī)則，難以生產(chǎn)出近似于圓形截面的長(zhǎng)纖維。
[0005]乳液紡絲法(例如美國(guó)專利第2772444號(hào)和中國(guó)專利CN201010289037.2中所公開) 是目前生產(chǎn)PTFE纖維最成熟的一種方法，通常選擇容易成纖的粘膠或聚乙烯醇水溶液為載體，按常規(guī)濕法紡絲方法進(jìn)行紡絲，經(jīng)過硫酸鈉等的凝固浴中凝固成纖維。成型纖維經(jīng)洗滌和干燥后在380-400°C的高溫下進(jìn)行燒結(jié)，碳化載體并去除，再經(jīng)過適當(dāng)?shù)睦斓玫匠善防w維。但是該種方法制成的纖維其表面會(huì)有雜質(zhì)，而且生產(chǎn)過程中污染較大。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲及其生產(chǎn)方法，生產(chǎn)出來的絲條細(xì)度、均勻度大大提升，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)時(shí)間，降低成本。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲，是由聚四氟乙烯分散樹脂與潤(rùn)滑劑混合、保溫靜置、混合料壓坯成型、柱狀體擠出成單絲、聚四氟乙烯初生絲條接收與預(yù)牽伸、絲條脫脂加熱牽伸而制成的，截面為圓形的聚四氟乙烯纖維。
[0008]—種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲其生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)步驟:(1)聚四氟乙烯分散樹脂與潤(rùn)滑劑混合；(2)保溫靜置；(3)混合料壓坯成型；(4)柱狀體擠出成單絲；(5)聚四氟乙烯絲條接收與預(yù)牽伸；(6)絲條脫脂加熱牽伸。
[0009]作為優(yōu)選，所述的該長(zhǎng)絲的長(zhǎng)度在萬米以上，細(xì)度在100D-450D之間。
[0010]作為優(yōu)選，所述的潤(rùn)滑劑為航空煤油，聚四氟乙烯分散樹脂與航空煤油的重量比范圍應(yīng)為3.5:1_5:1。
[0011]作為優(yōu)選的，所述的將混合后的原料保溫靜置，靜置溫度為40-80°C，時(shí)間為8-24 小時(shí)。
[0012]作為優(yōu)選的，所述的混合料壓坯成型為柱狀體，柱狀體毛坯的直徑在30-35mm，壓還機(jī)壓力為2-3MP。[〇〇13] 作為優(yōu)選的，所述的絲條擠出時(shí)的溫度在60-120 °C，直徑在1 -1.5mm，擠出壓力為 6-9MP。[〇〇14]作為優(yōu)選的，所述的使用接收裝置將擠出后的絲條接收并預(yù)牽伸;絲條接收預(yù)牽伸裝置是由一個(gè)絲條接收輥筒、絲條牽伸恒溫烘箱、絲條牽伸輥筒、絲條卷繞輥筒和一臺(tái)電機(jī)組成；電機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)絲條接受輥筒和絲條牽伸輥筒旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的速度差，完成接收與預(yù)牽伸工序;接收輥筒轉(zhuǎn)速為10-15米/分鐘，絲條牽伸恒溫烘箱溫度設(shè)定在 80-100度，滯留時(shí)間為2分鐘，絲條牽伸輥筒4轉(zhuǎn)速為20-35米/分鐘，經(jīng)絲條牽伸輥筒預(yù)牽伸后的絲條有絲條卷繞輥筒卷繞，預(yù)牽伸后的絲條直徑為0.6-lmm。
[0015]作為優(yōu)選的，所述的絲條卷繞輥筒卷繞的絲條經(jīng)過絲條放料輥筒放絲，再經(jīng)過一道加熱脫脂烘箱，二道加熱牽伸烘箱，二道牽伸握持輥筒，三道加熱牽伸烘箱，三道牽伸握持輥筒，收卷架的工序，制成聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲成品，其直徑為100-200ym。絲條放料輥筒的線速度為4-6米/分鐘，一道加熱脫脂烘箱的溫度為150-220度，二道加熱牽伸烘箱的溫度為290-327度，二道牽伸握持輥筒的線速度為8-15米/分鐘，三道加熱牽伸烘箱的溫度為 350-385度，三道牽伸握持輥筒的線速度為100-130米/分鐘，收卷架的線速度為100-130米/ 分鐘。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:在絲條從注塑擠出機(jī)中擠出后，采用絲條接收和預(yù)牽伸裝置，有效地提高絲條在后道牽伸時(shí)的穩(wěn)定性，便于生產(chǎn)出連續(xù)長(zhǎng)度在萬米以上的長(zhǎng)絲。絲條細(xì)度、均勻度大大提升，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)時(shí)間，降低成本?！靖綀D說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的部分工藝流程圖。
[0018]圖中1、注塑擠出機(jī)，2、絲條接收輥筒，3、絲條牽伸恒溫烘箱，4、絲條牽伸輥筒，5、 絲條卷繞輥筒，6、絲條放料輥筒，7、一道加熱脫脂烘箱，8、二道加熱牽伸烘箱，9、二道牽伸握持輥筒，10、三道加熱牽伸烘箱，11、三道牽伸握持輥筒，12、收卷架?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1(1)聚四氟乙烯分散樹脂與潤(rùn)滑劑混合將聚四氟乙烯分散樹脂與潤(rùn)滑劑航空煤油重量比按3.5:1-5:1進(jìn)行混合，混合后攪拌均勻。
[0020](2)保溫靜置將攪拌混合后的原料裝入密閉的容器內(nèi)，置入烘箱進(jìn)行保溫靜置。以保證聚四氟乙烯分散樹脂與潤(rùn)滑劑混合均勻。烘箱溫度一般為40-80°C，優(yōu)選50-60°C。靜置時(shí)間一般為8-24 小時(shí)，優(yōu)選12-20小時(shí)。[〇〇21] (3)混合料壓坯成型采用壓坯機(jī)將保溫靜置后的聚四氟乙烯混合料在常溫下壓坯。壓坯機(jī)壓力為2-3MP，壓還成型后的柱狀體直徑在3〇-35mm。[〇〇22](4)柱狀體擠出成單絲柱狀體進(jìn)入注塑擠出機(jī)1中擠出絲條，絲條擠出時(shí)的溫度在60-120°C，直徑在1-1.5mm， 擠出壓力為6-9MP。[〇〇23](5)聚四氟乙烯絲條接收與預(yù)牽伸將所述聚四氟乙烯絲條使用電機(jī)，通電轉(zhuǎn)動(dòng)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)絲條接受輥筒2和絲條牽伸輥筒4旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的速度差，完成接收與預(yù)牽伸工序;接收輥筒轉(zhuǎn)速為10-15米/分鐘，絲條牽伸恒溫烘箱3溫度設(shè)定在80-100度，滯留時(shí)間為2分鐘，絲條牽伸輥筒轉(zhuǎn)速為20-35米/ 分鐘，經(jīng)絲條牽伸輥筒預(yù)牽伸后的絲條有絲條卷繞輥筒5卷繞，預(yù)牽伸后的絲條直徑為0.6-lmm〇[〇〇24](6)絲條脫脂加熱牽伸將所述預(yù)牽伸后絲條卷繞輥筒卷繞的絲條經(jīng)過絲條放料輥筒6放絲，再經(jīng)過一道加熱脫脂烘箱7，二道加熱牽伸烘箱8，二道牽伸握持輥筒9，三道加熱牽伸烘箱10，三道牽伸握持輥筒11，收卷架12的工序，制成聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲成品，其直徑為100-200ym。絲條放料輥筒的線速度為4-6米/分鐘，一道加熱脫脂烘箱的溫度為150-220度，二道道加熱牽伸烘箱的溫度為290-327度，二道牽伸握持輥筒的線速度為8-15米/分鐘，三道加熱牽伸烘箱的溫度為350-385度，三道牽伸握持輥筒的線速度為100-130米/分鐘，收卷架12的線速度為100-130米/分鐘。[〇〇25]通過上述方法得到的聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)纖維的長(zhǎng)度在10000米以上，細(xì)度在100D-450D之間。
[0026]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲，其特征在于:是由聚四氟乙烯分散樹脂與潤(rùn)滑劑混合、保 溫靜置、混合料壓坯成型、柱狀體擠出成單絲、聚四氟乙烯初生絲條接收與預(yù)牽伸、絲條脫 脂加熱牽伸而制成的，截面為圓形的聚四氟乙烯纖維。2.—種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲其生產(chǎn)方法，其特征在于:其生產(chǎn)步驟:(1)聚四氟乙烯分散樹脂與潤(rùn)滑劑混合；(2)保溫靜置；(3)混合料壓坯成型；(4)柱狀體擠出成單絲；(5)聚四氟乙烯絲條接收與預(yù)牽伸；(6)絲條脫脂加熱牽伸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲，其特征在于:該長(zhǎng)絲的長(zhǎng)度在萬米 以上，細(xì)度在100D-450D之間。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲其生產(chǎn)方法，其特征在于:潤(rùn)滑油為 航空煤油，聚四氟乙烯分散樹脂與航空煤油的重量比范圍應(yīng)為3.5:1-5:1。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲其生產(chǎn)方法，其特征在于:將混合后 的原料保溫靜置，靜置溫度為40-80 °C，時(shí)間為8-24小時(shí)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲其生產(chǎn)方法，其特征在于:混合料壓 坯成型為柱狀體，柱狀體毛坯的直徑在30-35mm，壓坯機(jī)壓力為2-3MP。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲其生產(chǎn)方法，其特征在于:絲條擠出 時(shí)的溫度在60-120 °C，直徑在1-1.5mm，擠出壓力為6-9MP。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚四氟乙烯連續(xù)長(zhǎng)絲其生產(chǎn)方法，其特征在于:絲條卷繞 輥筒卷繞的絲條經(jīng)過絲條放料輥筒放絲，再經(jīng)過一道加熱脫脂烘箱，二道加熱牽伸烘箱，二 道牽伸握持輥筒，三道加熱牽伸烘箱，三道牽伸握持輥筒，收卷架的工序，制成聚四氟乙烯 連續(xù)長(zhǎng)絲成品，其直徑為100-200ym，絲條放料輥筒的線速度為4-6米/分鐘，一道加熱脫脂 烘箱的溫度為150-220度，二道加熱牽伸烘箱的溫度為290-327度，二道牽伸握持輥筒的線 速度為8-15米/分鐘，三道加熱牽伸烘箱的溫度為350-385度，三道牽伸握持輥筒的線速度 為100-130米/分鐘，收卷架的線速度為100-130米/分鐘。
【文檔編號(hào)】D01D5/16GK106012062SQ201610621069
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年8月2日
【發(fā)明人】陳明剛, 劉志瑞
【申請(qǐng)人】蘇州耐德新材料科技有限公司