制备聚四氟乙烯超细纤维的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910184129.1

申请日:

2009.08.25

公开号:

CN101994161A

公开日:

2011.03.30

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):D01D 5/00申请公布日:20110330|||公开

IPC分类号:

D01D5/00; D01D1/02; D01D10/06; D01D10/02; D01F6/12

主分类号:

D01D5/00

申请人:

东丽纤维研究所(中国)有限公司

发明人:

朱思君; 周元元; 吴刚

地址:

226009 江苏省南通市经济技术开发区新开南路58号

优先权:

专利代理机构:

南京天华专利代理有限责任公司 32218

代理人:

夏平

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内容摘要

本发明公开了一种制备聚四氟乙烯超细纤维的方法,先将聚乙烯醇溶解于水中制得聚乙烯醇溶液,然后与聚四氟乙烯浓缩分散液混合均匀,制得纺丝液;再采用静电纺丝的方法将纺丝液制成聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维;最后对制得的聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维进行除去聚乙烯醇后处理,得到聚四氟乙烯超细纤维。本发明所制备的聚四氟乙烯超细纤维为白色或茶褐色,纤维直径30~2000nm。

权利要求书

1: 一种制备聚四氟乙烯超细纤维的方法, 其特征在于该方法包括以下步骤 : A、 制备纺丝液 将聚乙烯醇溶解于水中制得聚乙烯醇溶液, 然后与聚四氟乙烯浓缩分散乳液混合 均匀, 静置析出气泡后得到纺丝液 ; 所述的纺丝液中聚乙烯醇与聚四氟乙烯的质量比为 1 ∶ 5 ~ 1 ∶ 10 且不包括 1 ∶ 5 ; B、 静电纺丝 采用静电纺丝的方法将纺丝液制成聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维 ; C、 后处理 对制得的聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维进行除去聚乙烯醇后处理, 得到直径为 30 ~ 2000nm 的聚四氟乙烯超细纤维。
2: 如权利要求 1 所述的方法, 其特征在于步骤 A 中, 所述的聚乙烯醇溶液中还加入占聚 乙烯醇溶液总质量的 0 ~ 10%的易挥发小分子溶剂 ; 所述的易挥发小分子溶剂选自甲醇、 乙醇、 丙酮或丁酮中的一种或几种。
3: 如权利要求 1 或 2 所述的方法, 其特征在于步骤 A 中, 所述的聚乙烯醇溶液中聚乙烯 醇的质量含量为 8 ~ 30%。
4: 如权利要求 1 所述的方法, 其特征在于步骤 A 中, 所述的纺丝液中聚乙烯醇的质量含 量为 3 ~ 10%, 聚四氟乙烯的质量含量为 30 ~ 55%。
5: 如权利要求 1 所述的方法, 其特征在于步骤 B 中的静电纺丝的方法为 : 将纺丝液注 入到静电纺丝装置的给料装置内, 调整纺丝液的供料速率为 10 ~ 300ul/min, 然后开启高 压电源以及装有纺丝液的给料装置泵, 喷射细流喷射到收集器上, 在收集器上得到聚四氟 乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维。
6: 如权利要求 5 所述的方法, 其特征在于所述的静电纺丝装置中给料装置的喷丝头与 接地的收集器之间的距离为 1 ~ 30cm ; 所述的高压电源的电压为 1 ~ 40kV。
7: 如权利要求 1 所述的方法, 其特征在于步骤 C 中, 所述的除去聚乙烯醇后处理为对聚 四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维进行水洗或者热处理。
8: 如权利要求 7 所述的方法, 其特征在于所述的水洗是将聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细 纤维直接置于去离子水中 24 ~ 48 小时, 以溶去其中的聚乙烯醇, 得到聚四氟乙烯超细纤 维, 其中去离子水每 7 ~ 9 小时更换一次。
9: 如权利要求 7 所述的方法, 其特征在于所述的热处理是将聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超 细纤维干燥后, 在 280 ~ 350℃下烧结除去聚乙烯醇, 得到聚四氟乙烯超细纤维 ; 其中干燥 时的温度为 100 ~ 120℃, 时间为 5 ~ 15 分钟, 烧结时的温度为 280 ~ 350℃, 烧结时间为 30 ~ 90 分钟。

说明书


制备聚四氟乙烯超细纤维的方法

    技术领域 本发明属于超细纤维制备领域, 具体涉及一种通过静电纺丝的方法制备聚四氟乙 烯 (PTFE) 超细纤维的技术。
     背景技术 聚四氟乙烯具有使用温度范围广 (-250 ~ 260℃ )、 化学稳定性好、 介电性能优良、 自润滑性及防粘性等一系列独持的性能, 其应用范围极广。 由于聚四氟乙烯分子量大, 结晶 度高, 熔点也高 ; 又 C-C 主链四周的一层氟原子外壳, 起着屏蔽作用, 阻挡了各种试剂的侵 入 . 所以在 300℃以下时没有一种溶剂能使它溶解和溶胀。除了金属钠 ( 熔融状态 )、 氟原 子及某些氯化物以外, 能耐各种强酸、 强碱、 油脂、 有机溶剂及强氧化性试剂 ( 包括重铬酸 钾、 高锰酸钾及王水等 )。在所有工程塑料中, 它的耐腐蚀性最好, 故有 “塑料王” 之称。
     聚四氟乙烯纤维, 主要优点是独特的耐化学性, 包括所有已知的酸、 碱、 卤素及氧 化剂等。它的耐化学性在所有商业有机纤维中是最高的, 即使在高温情况下也是如此。目 前, 仅发现某些全氟化有机溶剂可以溶解聚四氟乙烯纤维, 但温度要达到 300℃以上。
     由于聚四氟乙烯的特殊性质, 聚四氟乙烯纤维无法采用传统的湿法纺丝和熔 融纺丝制备。目前, 制备聚四氟乙烯纤维最常用也最成熟的方法是乳液纺丝 (emulsion spinning)。乳液纺丝是包括乳液和悬浮液纺丝在内的化学纤维纺丝方法, 是 20 世纪 40 ~ 50 年代发展起来的纺丝技术。把某种难于用溶液或熔体纺丝成纤的高聚物分散在易成纤 的载体中, 形成均匀的纺丝乳液, 借助于载体成纤, 称载体纺丝法。这种方法适用于某些不 能用干法纺丝、 湿法纺丝成形的成纤高聚物。这一类高聚物在熔融成粘流态以前就已剧烈 分解, 而且没有合适的溶剂能使它溶解或塑化, 聚四氟乙烯 (PTFE) 便是其最主要的应用。 为了纺制聚四氟乙烯纤维, 将单体在压力釜中进行乳液聚合, 得到水相聚四氟乙烯分散液, 用聚乙烯醇 (PVA) 水溶液或粘胶作为载体, 与聚四氟乙烯分散液混和成均匀的乳液, 把它 作为纺丝原液, 经过滤、 脱泡后用通常的湿法纺丝法制成纤维。初生纤维经水洗和干燥后, 进行高温拉伸, 在拉伸的同时烧结, 使载体分解而被除去, 而聚四氟乙烯粒子则发生粘结 ( 或称 “连续化” ) 而形成纤维。然而通过这种方法制得的聚四氟乙烯纤维的直径通常在 3um 以上。目前, 有关制备聚四氟乙烯超细纤维的报道很少, 仅有的是 Sachin Borkar 等人 (Polymer, 47(2006)8337-8343) 采用在高温 (260 ~ 360℃ ) 下使用高压气流喷射超高分子 量聚四氟乙烯 (PTFE 601A or 7A, Dupont) 的方法制备了聚四氟乙烯超细纤维。这种方法 需要在高温高压下进行, 所用的原料是超高分子量聚四氟乙烯。
     静电纺丝是聚合物溶液或熔体在静电作用下进行喷射拉伸而获得纳米级纤维的 引 纺丝方法。 近年来, 静电纺丝作为一种可制备超细纤维乃至于纳米纤维的新型加工方法, 起了世界各国的广泛关注。 用静电纺丝技术制得的纤维, 直径可达纳米级, 比用常规方法制 得的纤维直径小几个数量级。 这种超细纤维, 具有比表面积大、 孔隙率高、 长径比大、 纤维精 细程度与均一性高等优点。然而, 利用静电纺丝制备聚四氟乙烯纤维乃至聚四氟乙烯超细 纤维至今未见报道。仅有的相关报道是孙垂卿等人 ( 陕西纺织, 2009, 81(1), 8-10) 使用聚
     四氟乙烯 / 聚乙烯醇乳液通过静电纺丝制备聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇共混纤维毡。但孙垂卿 等人使用的聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇乳液中聚乙烯醇含量很高, 且制备的不是纯的聚四氟乙 烯纤维, 而是聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇共混纤维毡。由于聚乙烯醇含量很高, 通过孙垂卿等人 的方法制备的聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇共混纤维毡也不能作为纯的聚四氟乙烯纤维的前体。 发明内容
     本发明的目的是为了实现 “简单方便” 地制备聚四氟乙烯超细纤维, 提供一种制备 聚四氟乙烯超细纤维的方法。
     本发明的目的可以通过以下措施达到 :
     本发明将聚四氟乙烯纺丝乳液通过静电纺丝制备前体, 而后通过后处理得到聚四 氟乙烯超细纤维, 该方法具体包括以下步骤 :
     A、 制备纺丝液
     将聚乙烯醇溶解于水中制得聚乙烯醇溶液, 然后与聚四氟乙烯浓缩分散乳液混 合均匀, 静置析出气泡后得到纺丝液 ; 所述的纺丝液中聚乙烯醇与聚四氟乙烯的质量比为 1 ∶ 5 ~ 1 ∶ 10 且不包括 1 ∶ 5 ; 聚乙烯醇在水中溶解时一般采用加热和 / 或机械搅拌的 方式进行。 B、 静电纺丝
     采用静电纺丝的方法将纺丝液制成聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维 ;
     C、 后处理
     对制得的聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维进行除去聚乙烯醇后处理, 得到直径 为 30 ~ 2000nm 的聚四氟乙烯超细纤维。( 本发明所指的聚四氟乙烯超细纤维是直径在 30nm ~ 2000nm 的聚四氟乙烯纤维 )
     步骤 A 中, 为调节纺丝液的挥发性, 溶解聚乙烯醇时还可以加入一定量的易挥发 小分子溶剂, 易挥发小分子溶剂一般选自甲醇、 乙醇、 丙酮或丁酮中的一种或几种。聚乙烯 醇溶液中聚乙烯醇的质量含量为 8 ~ 30%, 易挥发小分子溶剂占聚乙烯醇溶液总质量的 0 ~ 10%。
     上述步骤 A 中, 聚四氟乙烯浓缩分散乳液为制备聚四氟乙烯时在分散乳液中聚合 制备的聚四氟乙烯浓缩分散乳液, 或者将四氟乙烯聚合后分散在分散液中, 浓缩至一定粘 度, 并以非离子表面活性剂稳定的水分散液 ; 其中, 聚四氟乙烯浓缩分散乳液中聚四氟乙烯 的质量含量为 55 ~ 65%, 最优选为 60%, 聚四氟乙烯的粒径为 10 ~ 500nm。所述的聚四氟 乙烯浓缩分散乳液可自行制备, 也可采用市售产品。
     步骤 A 制得的纺丝液中, 以纺丝液的总质量计, 聚乙烯醇的质量含量为 3 ~ 10%, 聚四氟乙烯的质量含量为 30 ~ 55%, 易挥发小分子溶剂为 0 ~ 5%。
     步骤 B 中的静电纺丝的方法为 : 将步骤 A 得到的纺丝液注入到静电纺丝装置 ( 如 图 1 所示 ) 的给料装置内, 调整纺丝液的供料速率为 10 ~ 300ul/min ; 给料装置的喷丝头与 接地的收集器之间的距离为 1 ~ 30cm ; 开启高压电源, 电压为 1 ~ 40kV, 开启装有纺丝液的 给料装置泵, 喷射细流喷射到收集器上, 在收集器上得到聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维。
     步骤 C 中, 除去聚乙烯醇的后处理方法有两种, 分别为对聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超 细纤维进行水洗或者热处理。水洗的方法是将聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维直接置于
     去离子水中 24 ~ 48 小时, 以溶去其中的聚乙烯醇, 得到聚四氟乙烯超细纤维, 其中去离子 水每 7 ~ 9 小时更换一次。热处理的方法是将聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维干燥后, 在 280 ~ 350℃下烧结除去聚乙烯醇, 得到聚四氟乙烯超细纤维 ; 其中干燥时的温度为 100 ~ 120℃, 时间为 5 ~ 15 分钟, 烧结时的温度为 280 ~ 350℃, 烧结时间为 30 ~ 90 分钟。
     通过上述办法, 采用水洗的后处理方式时, 得到的聚四氟乙烯超细纤维为白色, 纤 维直径 50-1000nm ; 采用热处理的后处理方式时, 得到的聚四氟乙烯超细纤维为茶褐色, 纤 维直径 30-2000nm。
     与已有的聚四氟乙烯超细纤维的制备技术相比, 本发明的聚四氟乙烯超细纤维的 制备方法是一种简单方便 ( 无需高温高压及超高分子量聚四氟乙烯原料 ) 的制备方法。与 现有的常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝的生产方式相比 :
     首先, 现有常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝的生产方式无法用于超细纤维的生产。
     其次, 由于纺丝原理的不同, 虽然都使用聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇乳液纺丝, 现有的 常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝方式和本发明对纺丝乳液的可纺性及其中聚四氟乙烯 / 聚 乙烯醇的比例要求也不同。现有的常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝的纺丝液配方 ( 其中聚乙 烯醇比例较高 ) 虽然也可以电纺 ( 如上文所提及的孙垂卿等人的工作 ), 但以此制备的前体 聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维无法作为制备聚四氟乙烯超细纤维的前体。而用于本发明 所使用的聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇乳液也无法用于常规聚四氟乙烯纤维的乳液纺丝。
     最后, 与常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝相比, 本发明去除载体聚乙烯醇的纺丝也 有很大差异。 常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝初生纤维经水洗和干燥后, 进行高温拉伸, 在拉 伸的同时烧结, 使载体分解而被除去, 而聚四氟乙烯粒子则发生粘结 ( 或称 “连续化” )而 形成纤维。本发明除去载体聚乙烯醇的方法有两种, 即水洗或者热处理。其中水洗的方法 是使用水溶去前体聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇中的聚乙烯醇 ( 超细纤维比表面积大有利于聚乙 烯醇的溶出, 常规纤维无法使用此方法 ), 这与常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝去除载体聚乙 烯醇的方法完全不同 ; 热处理的方法是将聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维干燥后, 在 280 ~ 350℃下烧结除去聚乙烯醇, 无需拉伸直接得到聚四氟乙烯超细纤维。由于超细纤维的特 点, 热处理工艺与常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝高温拉伸烧结工艺也有很大差异。 总之, 虽 然都使用聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇乳液纺丝, 本发明是一种全新聚四氟乙烯超细纤维的制备 方法。这一制备聚四氟乙烯超细纤维方法目前在国内外尚未见报道, 而且该方法 “简单方 便” , 有着重要的实用价值。
     本发明制备聚四氟乙烯超细纤维的方法是将聚四氟乙烯浓缩分散乳液和聚乙烯 醇的溶剂 / 水溶液混合, 制成纺丝液进行静电纺丝, 然后经过后处理除去聚乙烯醇, 得到聚 四氟乙烯超细纤维。其机理是以易于电纺的聚乙烯醇作为载体, 将聚四氟乙烯浓缩分散乳 液与这种聚合物溶液共混, 形成均匀的可以电纺的纺丝乳液, 通过静电纺丝制备前体。 然后 通过后处理再除去这种载体, 制得聚四氟乙烯超细纤维。本发明突破了现有制备聚四氟乙 烯纤维的细度限制, 最终可以得到直径为 30 ~ 2000nm 的聚四氟乙烯超细纤维。 附图说明
     图 1 是静电纺丝设备装置图具体实施方式
     通过以下实施例将有助于理解本发明, 但并不限制本发明的内容。
     实施例 1、 聚四氟乙烯超细纤维的制备例
     a、 纺丝液的制备
     首先, 将 10.9 克的聚乙烯醇加入 88.1 克水中, 通过加热和机械搅拌, 使其完全 溶解制得聚乙烯醇水溶液。所用的聚乙烯醇为市售产品, 聚合度为 1700-1800, 醇解度 88% -99%。为调节此溶液的挥发性, 在搅拌过程中加入 1 克乙醇, 制成聚乙烯醇的乙醇 / 水溶液。将制得的聚乙烯醇的乙醇 / 水溶液和重量百分比浓度为 60%, 聚四氟乙烯粒径为 200nm 的聚四氟乙烯浓缩分散乳液按重量比 1 ∶ 1 混合均匀, 静置脱泡后得到纺丝液 ;
     b、 静电纺丝
     将步骤 a 得到的纺丝液注入到静电纺丝装置的给料装置内, 调整纺丝液的供料速 率为 100ul/min ; 给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为 15cm ; 开启高压电源, 电 压为 15kV, 开启装有纺丝液的给料装置泵, 喷射细流喷射到收集器上, 在收集器上得到聚四 氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维 ;
     c、 对制备的超细纤维后处理 对制得的聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维用水洗的方法进行后处理, 除去聚乙烯 醇, 得到聚四氟乙烯超细纤维。具体的方法是将制得的 10 克聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤 维直接置于 1000ml 去离子水中每隔 8 小时更换去离子水, 24 小时后得到白色的聚四氟乙烯 超细纤维。所得聚四氟乙烯超细纤维的直径约为 850nm。
     实施例 2、 聚四氟乙烯超细纤维的制备例
     a、 纺丝液的制备
     首先, 将 10 克的聚乙烯醇加入 90 克水中, 通过加热和机械搅拌, 使其完全溶解制 得聚乙烯醇水溶液。将制得的聚乙烯醇的水溶液和重量百分比浓度为 60%, 聚四氟乙烯粒 径为 250nm 的聚四氟乙烯浓缩分散乳液按重量比 1 ∶ 1 混合均匀, 静置脱泡, 得到纺丝液 ;
     b、 静电纺丝
     将步骤 A 得到的纺丝液注入到静电纺丝装置 ( 如图 1 所示 ) 的给料装置内, 调整 纺丝液的供料速率为 100ul/min ; 给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为 20cm ; 开启高压电源, 电压为 20kV, 开启装有纺丝液的给料装置泵, 喷射细流喷射到收集器上, 在 收集器上得到聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维 ;
     c、 对制备的超细纤维后处理
     对制得的聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维用热处理的方法进行后处理, 除去聚乙 烯醇, 得到聚四氟乙烯超细纤维。 采用热处理的办法除去聚乙烯醇时, 干燥温度为 100℃, 时 间为 15 分钟。烧结温度 330℃, 烧结时间为 60 分钟。得到茶褐色聚四氟乙烯超细纤维, 所 得聚四氟乙烯超细纤维的直径约为 780nm。
     实施例 3、 聚四氟乙烯超细纤维的制备例
     a、 纺丝液的制备
     首先, 将 6 克的聚乙烯醇加入 93 克水中, 通过加热和机械搅拌, 使其完全溶解制得 聚乙烯醇水溶液。为调节溶液的挥发性, 在搅拌过程中加入 1 克乙醇, 制成聚乙烯醇的乙醇 / 水溶液。将制得的聚乙烯醇的水溶液和重量百分比浓度为 60%, 聚四氟乙烯粒径为 10nm
     的聚四氟乙烯浓缩分散乳液按重量比 1 ∶ 1 混合均匀, 静置脱泡, 得到纺丝液 ;
     b、 静电纺丝
     将步骤 A 得到的纺丝液注入到静电纺丝装置 ( 如图 1 所示 ) 的给料装置内, 调整 纺丝液的供料速率为 10ul/min ; 给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为 30cm ; 开 启高压电源, 电压为 40kV, 开启装有纺丝液的给料装置泵, 喷射细流喷射到收集器上, 在收 集器上得到聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维 ;
     c、 对制备的超细纤维后处理
     对制得的聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维用热处理的方法进行后处理, 除去聚乙 烯醇, 得到聚四氟乙烯超细纤维。 采用热处理的办法除去聚乙烯醇时, 干燥温度为 120℃, 时 间为 5 分钟。烧结温度 350℃, 烧结时间为 60 分钟。得到茶褐色聚四氟乙烯超细纤维, 所得 聚四氟乙烯超细纤维的直径约为 30nm。
     实施例 4、 聚四氟乙烯超细纤维的制备例
     a、 纺丝液的制备
     首先, 将 5 克的聚乙烯醇加入 95 克水中, 通过加热和机械搅拌, 使其完全溶解制得 聚乙烯醇水溶液。将制得的聚乙烯醇的水溶液和重量百分比浓度为 60%, 聚四氟乙烯粒径 为 10nm 的聚四氟乙烯浓缩分散乳液按重量比 2 ∶ 1 混合均匀, 静置脱泡, 得到纺丝液 ; b、 静电纺丝
     将步骤 A 得到的纺丝液注入到静电纺丝装置 ( 如图 1 所示 ) 的给料装置内, 调整 纺丝液的供料速率为 10ul/min ; 给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为 30cm ; 开 启高压电源, 电压为 40kV, 开启装有纺丝液的给料装置泵, 喷射细流喷射到收集器上, 在收 集器上得到聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维 ;
     c、 对制备的超细纤维后处理
     对制得的聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维用水洗的方法进行后处理, 除去聚乙烯 醇, 得到聚四氟乙烯超细纤维。具体的方法是将制得的 10 克聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤 维直接置于 1000ml 去离子水中, 每隔 8 小时更换去离子水, 48 小时后得到白色的聚四氟乙 烯超细纤维。所得聚四氟乙烯超细纤维的直径约为 50nm。
     实施例 5、 聚四氟乙烯超细纤维的制备例
     a、 纺丝液的制备
     首先, 将 10 克的聚乙烯醇加入 80 克水中, 通过加热和机械搅拌, 使其完全溶解制 得聚乙烯醇水溶液。为调节溶液的挥发性, 在搅拌过程中可加入 10 克乙醇, 制成聚乙烯醇 的乙醇 / 水溶液。将制得的聚乙烯醇的乙醇 / 水溶液和重量百分比浓度为 60%, 聚四氟乙 烯粒径为 200nm 的聚四氟乙烯浓缩分散乳液按重量比 1 ∶ 1 混合均匀, 静置脱泡, 得到纺丝 液;
     b、 静电纺丝
     将步骤 A 得到的纺丝液注入到静电纺丝装置 ( 如图 1 所示 ) 的给料装置内, 调整 纺丝液的供料速率为 300ul/min ; 给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为 10cm ; 开启高压电源, 电压为 15kV, 开启装有纺丝液的给料装置泵, 喷射细流喷射到收集器上, 在 收集器上得到聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维 ;
     c、 对制备的超细纤维后处理
     对制得的聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维进行用水洗的方法后处理, 除去聚乙烯 醇, 得到聚四氟乙烯超细纤维。具体的方法是将制得的 10 克聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤 维直接置于 1000ml 去离子水中, 每隔 8 小时更换去离子水, 24 小时后得到白色的聚四氟乙 烯超细纤维。所得聚四氟乙烯超细纤维的直径约为 1000nm。
     实施例 6、 聚四氟乙烯超细纤维的制备例
     a、 纺丝液的制备
     首先, 将 10 克的聚乙烯醇加入 82 克水中, 通过加热和机械搅拌, 使其完全溶解制 得聚乙烯醇水溶液。为调节此溶液的挥发性, 在搅拌过程中可加入 8 克乙醇, 制成聚乙烯醇 的乙醇 / 水溶液。将制得的聚乙烯醇的乙醇 / 水溶液和重量百分比浓度为 60%, 聚四氟乙 烯粒径为 500nm 的聚四氟乙烯浓缩分散乳液按重量比 1 ∶ 1 混合均匀, 静置脱泡, 得到纺丝 液;
     b、 静电纺丝
     将步骤 A 得到的纺丝液注入到静电纺丝装置 ( 如图 1 所示 ) 的给料装置内, 调整 纺丝液的供料速率为 300ul/min ; 给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为 10cm ; 开启高压电源, 电压为 20kV, 开启装有纺丝液的给料装置泵, 喷射细流喷射到收集器上, 在 收集器上得到聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维 ; c、 对制备的超细纤维后处理
     对制得的聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维进行用热处理的方法后处理, 除去聚乙 烯醇, 得到聚四氟乙烯超细纤维。 采用热处理的办法除去聚乙烯醇时, 干燥温度为 110℃, 时 间为 10 分钟。烧结温度 330℃, 烧结时间为 60 分钟。得到茶褐色聚四氟乙烯超细纤维, 所 得聚四氟乙烯超细纤维的直径约为 2000nm。
     实施例 7、 聚四氟乙烯超细纤维的制备例
     a、 纺丝液的制备
     首先, 将 10 克的聚乙烯醇加入 90 克水中, 通过加热和机械搅拌, 使其完全溶解制 得聚乙烯醇水溶液。 将制得的聚乙烯醇的水溶液和 85 克重量百分比浓度为 60%, 聚四氟乙 烯粒径为 150nm 的聚四氟乙烯浓缩分散乳液混合均匀, 静置脱泡, 得到纺丝液 ;
     b、 静电纺丝
     将步骤 A 得到的纺丝液注入到静电纺丝装置 ( 如图 1 所示 ) 的给料装置内, 调整 纺丝液的供料速率为 50ul/min ; 给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为 15cm ; 开 启高压电源, 电压为 15kV, 开启装有纺丝液的给料装置泵, 喷射细流喷射到收集器上, 在收 集器上得到聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维 ;
     c、 对制备的超细纤维后处理
     对制得的聚四氟乙烯 / 聚乙烯醇超细纤维用热处理的方法后处理, 除去聚乙烯 醇, 得到聚四氟乙烯超细纤维。 采用热处理的办法除去聚乙烯醇时, 干燥温度为 100℃, 时间 为 15 分钟。烧结温度 327℃, 烧结时间为 60 分钟。得到茶褐色聚四氟乙烯超细纤维, 所得 聚四氟乙烯超细纤维的直径约为 580nm。
    

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1、10申请公布号CN101994161A43申请公布日20110330CN101994161ACN101994161A21申请号200910184129122申请日20090825D01D5/00200601D01D1/02200601D01D10/06200601D01D10/02200601D01F6/1220060171申请人东丽纤维研究所中国有限公司地址226009江苏省南通市经济技术开发区新开南路58号72发明人朱思君周元元吴刚74专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人夏平54发明名称制备聚四氟乙烯超细纤维的方法57摘要本发明公开了一种制备聚四氟乙烯超细纤维的方法,先。

2、将聚乙烯醇溶解于水中制得聚乙烯醇溶液,然后与聚四氟乙烯浓缩分散液混合均匀,制得纺丝液;再采用静电纺丝的方法将纺丝液制成聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维;最后对制得的聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维进行除去聚乙烯醇后处理,得到聚四氟乙烯超细纤维。本发明所制备的聚四氟乙烯超细纤维为白色或茶褐色,纤维直径302000NM。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图1页CN101994165A1/1页21一种制备聚四氟乙烯超细纤维的方法,其特征在于该方法包括以下步骤A、制备纺丝液将聚乙烯醇溶解于水中制得聚乙烯醇溶液,然后与聚四氟乙烯浓缩分散乳液混合均匀,静置析出。

3、气泡后得到纺丝液;所述的纺丝液中聚乙烯醇与聚四氟乙烯的质量比为15110且不包括15;B、静电纺丝采用静电纺丝的方法将纺丝液制成聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维;C、后处理对制得的聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维进行除去聚乙烯醇后处理,得到直径为302000NM的聚四氟乙烯超细纤维。2如权利要求1所述的方法,其特征在于步骤A中,所述的聚乙烯醇溶液中还加入占聚乙烯醇溶液总质量的010的易挥发小分子溶剂;所述的易挥发小分子溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮或丁酮中的一种或几种。3如权利要求1或2所述的方法,其特征在于步骤A中,所述的聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量含量为830。4如权利要求1所述的方法,其特征在于步骤A。

4、中,所述的纺丝液中聚乙烯醇的质量含量为310,聚四氟乙烯的质量含量为3055。5如权利要求1所述的方法,其特征在于步骤B中的静电纺丝的方法为将纺丝液注入到静电纺丝装置的给料装置内,调整纺丝液的供料速率为10300UL/MIN,然后开启高压电源以及装有纺丝液的给料装置泵,喷射细流喷射到收集器上,在收集器上得到聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维。6如权利要求5所述的方法,其特征在于所述的静电纺丝装置中给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为130CM;所述的高压电源的电压为140KV。7如权利要求1所述的方法,其特征在于步骤C中,所述的除去聚乙烯醇后处理为对聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维进行水洗或者热处。

5、理。8如权利要求7所述的方法,其特征在于所述的水洗是将聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维直接置于去离子水中2448小时,以溶去其中的聚乙烯醇,得到聚四氟乙烯超细纤维,其中去离子水每79小时更换一次。9如权利要求7所述的方法,其特征在于所述的热处理是将聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维干燥后,在280350下烧结除去聚乙烯醇,得到聚四氟乙烯超细纤维;其中干燥时的温度为100120,时间为515分钟,烧结时的温度为280350,烧结时间为3090分钟。权利要求书CN101994161ACN101994165A1/6页3制备聚四氟乙烯超细纤维的方法技术领域0001本发明属于超细纤维制备领域,具体涉及一种通过静电。

6、纺丝的方法制备聚四氟乙烯PTFE超细纤维的技术。背景技术0002聚四氟乙烯具有使用温度范围广250260、化学稳定性好、介电性能优良、自润滑性及防粘性等一系列独持的性能,其应用范围极广。由于聚四氟乙烯分子量大,结晶度高,熔点也高;又CC主链四周的一层氟原子外壳,起着屏蔽作用,阻挡了各种试剂的侵入所以在300以下时没有一种溶剂能使它溶解和溶胀。除了金属钠熔融状态、氟原子及某些氯化物以外,能耐各种强酸、强碱、油脂、有机溶剂及强氧化性试剂包括重铬酸钾、高锰酸钾及王水等。在所有工程塑料中,它的耐腐蚀性最好,故有“塑料王”之称。0003聚四氟乙烯纤维,主要优点是独特的耐化学性,包括所有已知的酸、碱、卤素。

7、及氧化剂等。它的耐化学性在所有商业有机纤维中是最高的,即使在高温情况下也是如此。目前,仅发现某些全氟化有机溶剂可以溶解聚四氟乙烯纤维,但温度要达到300以上。0004由于聚四氟乙烯的特殊性质,聚四氟乙烯纤维无法采用传统的湿法纺丝和熔融纺丝制备。目前,制备聚四氟乙烯纤维最常用也最成熟的方法是乳液纺丝EMULSIONSPINNING。乳液纺丝是包括乳液和悬浮液纺丝在内的化学纤维纺丝方法,是20世纪4050年代发展起来的纺丝技术。把某种难于用溶液或熔体纺丝成纤的高聚物分散在易成纤的载体中,形成均匀的纺丝乳液,借助于载体成纤,称载体纺丝法。这种方法适用于某些不能用干法纺丝、湿法纺丝成形的成纤高聚物。这。

8、一类高聚物在熔融成粘流态以前就已剧烈分解,而且没有合适的溶剂能使它溶解或塑化,聚四氟乙烯PTFE便是其最主要的应用。为了纺制聚四氟乙烯纤维,将单体在压力釜中进行乳液聚合,得到水相聚四氟乙烯分散液,用聚乙烯醇PVA水溶液或粘胶作为载体,与聚四氟乙烯分散液混和成均匀的乳液,把它作为纺丝原液,经过滤、脱泡后用通常的湿法纺丝法制成纤维。初生纤维经水洗和干燥后,进行高温拉伸,在拉伸的同时烧结,使载体分解而被除去,而聚四氟乙烯粒子则发生粘结或称“连续化”而形成纤维。然而通过这种方法制得的聚四氟乙烯纤维的直径通常在3UM以上。目前,有关制备聚四氟乙烯超细纤维的报道很少,仅有的是SACHINBORKAR等人P。

9、OLYMER,47200683378343采用在高温260360下使用高压气流喷射超高分子量聚四氟乙烯PTFE601AOR7A,DUPONT的方法制备了聚四氟乙烯超细纤维。这种方法需要在高温高压下进行,所用的原料是超高分子量聚四氟乙烯。0005静电纺丝是聚合物溶液或熔体在静电作用下进行喷射拉伸而获得纳米级纤维的纺丝方法。近年来,静电纺丝作为一种可制备超细纤维乃至于纳米纤维的新型加工方法,引起了世界各国的广泛关注。用静电纺丝技术制得的纤维,直径可达纳米级,比用常规方法制得的纤维直径小几个数量级。这种超细纤维,具有比表面积大、孔隙率高、长径比大、纤维精细程度与均一性高等优点。然而,利用静电纺丝制备。

10、聚四氟乙烯纤维乃至聚四氟乙烯超细纤维至今未见报道。仅有的相关报道是孙垂卿等人陕西纺织,2009,811,810使用聚说明书CN101994161ACN101994165A2/6页4四氟乙烯/聚乙烯醇乳液通过静电纺丝制备聚四氟乙烯/聚乙烯醇共混纤维毡。但孙垂卿等人使用的聚四氟乙烯/聚乙烯醇乳液中聚乙烯醇含量很高,且制备的不是纯的聚四氟乙烯纤维,而是聚四氟乙烯/聚乙烯醇共混纤维毡。由于聚乙烯醇含量很高,通过孙垂卿等人的方法制备的聚四氟乙烯/聚乙烯醇共混纤维毡也不能作为纯的聚四氟乙烯纤维的前体。发明内容0006本发明的目的是为了实现“简单方便”地制备聚四氟乙烯超细纤维,提供一种制备聚四氟乙烯超细纤维。

11、的方法。0007本发明的目的可以通过以下措施达到0008本发明将聚四氟乙烯纺丝乳液通过静电纺丝制备前体,而后通过后处理得到聚四氟乙烯超细纤维,该方法具体包括以下步骤0009A、制备纺丝液0010将聚乙烯醇溶解于水中制得聚乙烯醇溶液,然后与聚四氟乙烯浓缩分散乳液混合均匀,静置析出气泡后得到纺丝液;所述的纺丝液中聚乙烯醇与聚四氟乙烯的质量比为15110且不包括15;聚乙烯醇在水中溶解时一般采用加热和/或机械搅拌的方式进行。0011B、静电纺丝0012采用静电纺丝的方法将纺丝液制成聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维;0013C、后处理0014对制得的聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维进行除去聚乙烯醇后处理,得到。

12、直径为302000NM的聚四氟乙烯超细纤维。本发明所指的聚四氟乙烯超细纤维是直径在30NM2000NM的聚四氟乙烯纤维0015步骤A中,为调节纺丝液的挥发性,溶解聚乙烯醇时还可以加入一定量的易挥发小分子溶剂,易挥发小分子溶剂一般选自甲醇、乙醇、丙酮或丁酮中的一种或几种。聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量含量为830,易挥发小分子溶剂占聚乙烯醇溶液总质量的010。0016上述步骤A中,聚四氟乙烯浓缩分散乳液为制备聚四氟乙烯时在分散乳液中聚合制备的聚四氟乙烯浓缩分散乳液,或者将四氟乙烯聚合后分散在分散液中,浓缩至一定粘度,并以非离子表面活性剂稳定的水分散液;其中,聚四氟乙烯浓缩分散乳液中聚四氟乙烯的质量。

13、含量为5565,最优选为60,聚四氟乙烯的粒径为10500NM。所述的聚四氟乙烯浓缩分散乳液可自行制备,也可采用市售产品。0017步骤A制得的纺丝液中,以纺丝液的总质量计,聚乙烯醇的质量含量为310,聚四氟乙烯的质量含量为3055,易挥发小分子溶剂为05。0018步骤B中的静电纺丝的方法为将步骤A得到的纺丝液注入到静电纺丝装置如图1所示的给料装置内,调整纺丝液的供料速率为10300UL/MIN;给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为130CM;开启高压电源,电压为140KV,开启装有纺丝液的给料装置泵,喷射细流喷射到收集器上,在收集器上得到聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维。0019步骤C中,除。

14、去聚乙烯醇的后处理方法有两种,分别为对聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维进行水洗或者热处理。水洗的方法是将聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维直接置于说明书CN101994161ACN101994165A3/6页5去离子水中2448小时,以溶去其中的聚乙烯醇,得到聚四氟乙烯超细纤维,其中去离子水每79小时更换一次。热处理的方法是将聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维干燥后,在280350下烧结除去聚乙烯醇,得到聚四氟乙烯超细纤维;其中干燥时的温度为100120,时间为515分钟,烧结时的温度为280350,烧结时间为3090分钟。0020通过上述办法,采用水洗的后处理方式时,得到的聚四氟乙烯超细纤维为白色,纤维直径。

15、501000NM;采用热处理的后处理方式时,得到的聚四氟乙烯超细纤维为茶褐色,纤维直径302000NM。0021与已有的聚四氟乙烯超细纤维的制备技术相比,本发明的聚四氟乙烯超细纤维的制备方法是一种简单方便无需高温高压及超高分子量聚四氟乙烯原料的制备方法。与现有的常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝的生产方式相比0022首先,现有常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝的生产方式无法用于超细纤维的生产。0023其次,由于纺丝原理的不同,虽然都使用聚四氟乙烯/聚乙烯醇乳液纺丝,现有的常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝方式和本发明对纺丝乳液的可纺性及其中聚四氟乙烯/聚乙烯醇的比例要求也不同。现有的常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝的纺丝液。

16、配方其中聚乙烯醇比例较高虽然也可以电纺如上文所提及的孙垂卿等人的工作,但以此制备的前体聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维无法作为制备聚四氟乙烯超细纤维的前体。而用于本发明所使用的聚四氟乙烯/聚乙烯醇乳液也无法用于常规聚四氟乙烯纤维的乳液纺丝。0024最后,与常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝相比,本发明去除载体聚乙烯醇的纺丝也有很大差异。常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝初生纤维经水洗和干燥后,进行高温拉伸,在拉伸的同时烧结,使载体分解而被除去,而聚四氟乙烯粒子则发生粘结或称“连续化”而形成纤维。本发明除去载体聚乙烯醇的方法有两种,即水洗或者热处理。其中水洗的方法是使用水溶去前体聚四氟乙烯/聚乙烯醇中的聚乙烯醇超细。

17、纤维比表面积大有利于聚乙烯醇的溶出,常规纤维无法使用此方法,这与常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝去除载体聚乙烯醇的方法完全不同;热处理的方法是将聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维干燥后,在280350下烧结除去聚乙烯醇,无需拉伸直接得到聚四氟乙烯超细纤维。由于超细纤维的特点,热处理工艺与常规聚四氟乙烯纤维乳液纺丝高温拉伸烧结工艺也有很大差异。总之,虽然都使用聚四氟乙烯/聚乙烯醇乳液纺丝,本发明是一种全新聚四氟乙烯超细纤维的制备方法。这一制备聚四氟乙烯超细纤维方法目前在国内外尚未见报道,而且该方法“简单方便”,有着重要的实用价值。0025本发明制备聚四氟乙烯超细纤维的方法是将聚四氟乙烯浓缩分散乳液和聚乙烯醇。

18、的溶剂/水溶液混合,制成纺丝液进行静电纺丝,然后经过后处理除去聚乙烯醇,得到聚四氟乙烯超细纤维。其机理是以易于电纺的聚乙烯醇作为载体,将聚四氟乙烯浓缩分散乳液与这种聚合物溶液共混,形成均匀的可以电纺的纺丝乳液,通过静电纺丝制备前体。然后通过后处理再除去这种载体,制得聚四氟乙烯超细纤维。本发明突破了现有制备聚四氟乙烯纤维的细度限制,最终可以得到直径为302000NM的聚四氟乙烯超细纤维。附图说明0026图1是静电纺丝设备装置图说明书CN101994161ACN101994165A4/6页6具体实施方式0027通过以下实施例将有助于理解本发明,但并不限制本发明的内容。0028实施例1、聚四氟乙烯超。

19、细纤维的制备例0029A、纺丝液的制备0030首先,将109克的聚乙烯醇加入881克水中,通过加热和机械搅拌,使其完全溶解制得聚乙烯醇水溶液。所用的聚乙烯醇为市售产品,聚合度为17001800,醇解度8899。为调节此溶液的挥发性,在搅拌过程中加入1克乙醇,制成聚乙烯醇的乙醇/水溶液。将制得的聚乙烯醇的乙醇/水溶液和重量百分比浓度为60,聚四氟乙烯粒径为200NM的聚四氟乙烯浓缩分散乳液按重量比11混合均匀,静置脱泡后得到纺丝液;0031B、静电纺丝0032将步骤A得到的纺丝液注入到静电纺丝装置的给料装置内,调整纺丝液的供料速率为100UL/MIN;给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为1。

20、5CM;开启高压电源,电压为15KV,开启装有纺丝液的给料装置泵,喷射细流喷射到收集器上,在收集器上得到聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维;0033C、对制备的超细纤维后处理0034对制得的聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维用水洗的方法进行后处理,除去聚乙烯醇,得到聚四氟乙烯超细纤维。具体的方法是将制得的10克聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维直接置于1000ML去离子水中每隔8小时更换去离子水,24小时后得到白色的聚四氟乙烯超细纤维。所得聚四氟乙烯超细纤维的直径约为850NM。0035实施例2、聚四氟乙烯超细纤维的制备例0036A、纺丝液的制备0037首先,将10克的聚乙烯醇加入90克水中,通过加热和机械搅拌。

21、,使其完全溶解制得聚乙烯醇水溶液。将制得的聚乙烯醇的水溶液和重量百分比浓度为60,聚四氟乙烯粒径为250NM的聚四氟乙烯浓缩分散乳液按重量比11混合均匀,静置脱泡,得到纺丝液;0038B、静电纺丝0039将步骤A得到的纺丝液注入到静电纺丝装置如图1所示的给料装置内,调整纺丝液的供料速率为100UL/MIN;给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为20CM;开启高压电源,电压为20KV,开启装有纺丝液的给料装置泵,喷射细流喷射到收集器上,在收集器上得到聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维;0040C、对制备的超细纤维后处理0041对制得的聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维用热处理的方法进行后处理,除去聚乙烯。

22、醇,得到聚四氟乙烯超细纤维。采用热处理的办法除去聚乙烯醇时,干燥温度为100,时间为15分钟。烧结温度330,烧结时间为60分钟。得到茶褐色聚四氟乙烯超细纤维,所得聚四氟乙烯超细纤维的直径约为780NM。0042实施例3、聚四氟乙烯超细纤维的制备例0043A、纺丝液的制备0044首先,将6克的聚乙烯醇加入93克水中,通过加热和机械搅拌,使其完全溶解制得聚乙烯醇水溶液。为调节溶液的挥发性,在搅拌过程中加入1克乙醇,制成聚乙烯醇的乙醇/水溶液。将制得的聚乙烯醇的水溶液和重量百分比浓度为60,聚四氟乙烯粒径为10NM说明书CN101994161ACN101994165A5/6页7的聚四氟乙烯浓缩分散。

23、乳液按重量比11混合均匀,静置脱泡,得到纺丝液;0045B、静电纺丝0046将步骤A得到的纺丝液注入到静电纺丝装置如图1所示的给料装置内,调整纺丝液的供料速率为10UL/MIN;给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为30CM;开启高压电源,电压为40KV,开启装有纺丝液的给料装置泵,喷射细流喷射到收集器上,在收集器上得到聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维;0047C、对制备的超细纤维后处理0048对制得的聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维用热处理的方法进行后处理,除去聚乙烯醇,得到聚四氟乙烯超细纤维。采用热处理的办法除去聚乙烯醇时,干燥温度为120,时间为5分钟。烧结温度350,烧结时间为60分钟。得。

24、到茶褐色聚四氟乙烯超细纤维,所得聚四氟乙烯超细纤维的直径约为30NM。0049实施例4、聚四氟乙烯超细纤维的制备例0050A、纺丝液的制备0051首先,将5克的聚乙烯醇加入95克水中,通过加热和机械搅拌,使其完全溶解制得聚乙烯醇水溶液。将制得的聚乙烯醇的水溶液和重量百分比浓度为60,聚四氟乙烯粒径为10NM的聚四氟乙烯浓缩分散乳液按重量比21混合均匀,静置脱泡,得到纺丝液;0052B、静电纺丝0053将步骤A得到的纺丝液注入到静电纺丝装置如图1所示的给料装置内,调整纺丝液的供料速率为10UL/MIN;给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为30CM;开启高压电源,电压为40KV,开启装有纺丝。

25、液的给料装置泵,喷射细流喷射到收集器上,在收集器上得到聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维;0054C、对制备的超细纤维后处理0055对制得的聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维用水洗的方法进行后处理,除去聚乙烯醇,得到聚四氟乙烯超细纤维。具体的方法是将制得的10克聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维直接置于1000ML去离子水中,每隔8小时更换去离子水,48小时后得到白色的聚四氟乙烯超细纤维。所得聚四氟乙烯超细纤维的直径约为50NM。0056实施例5、聚四氟乙烯超细纤维的制备例0057A、纺丝液的制备0058首先,将10克的聚乙烯醇加入80克水中,通过加热和机械搅拌,使其完全溶解制得聚乙烯醇水溶液。为调节溶液的挥发。

26、性,在搅拌过程中可加入10克乙醇,制成聚乙烯醇的乙醇/水溶液。将制得的聚乙烯醇的乙醇/水溶液和重量百分比浓度为60,聚四氟乙烯粒径为200NM的聚四氟乙烯浓缩分散乳液按重量比11混合均匀,静置脱泡,得到纺丝液;0059B、静电纺丝0060将步骤A得到的纺丝液注入到静电纺丝装置如图1所示的给料装置内,调整纺丝液的供料速率为300UL/MIN;给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为10CM;开启高压电源,电压为15KV,开启装有纺丝液的给料装置泵,喷射细流喷射到收集器上,在收集器上得到聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维;0061C、对制备的超细纤维后处理说明书CN101994161ACN101994。

27、165A6/6页80062对制得的聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维进行用水洗的方法后处理,除去聚乙烯醇,得到聚四氟乙烯超细纤维。具体的方法是将制得的10克聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维直接置于1000ML去离子水中,每隔8小时更换去离子水,24小时后得到白色的聚四氟乙烯超细纤维。所得聚四氟乙烯超细纤维的直径约为1000NM。0063实施例6、聚四氟乙烯超细纤维的制备例0064A、纺丝液的制备0065首先,将10克的聚乙烯醇加入82克水中,通过加热和机械搅拌,使其完全溶解制得聚乙烯醇水溶液。为调节此溶液的挥发性,在搅拌过程中可加入8克乙醇,制成聚乙烯醇的乙醇/水溶液。将制得的聚乙烯醇的乙醇/水溶液和重。

28、量百分比浓度为60,聚四氟乙烯粒径为500NM的聚四氟乙烯浓缩分散乳液按重量比11混合均匀,静置脱泡,得到纺丝液;0066B、静电纺丝0067将步骤A得到的纺丝液注入到静电纺丝装置如图1所示的给料装置内,调整纺丝液的供料速率为300UL/MIN;给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为10CM;开启高压电源,电压为20KV,开启装有纺丝液的给料装置泵,喷射细流喷射到收集器上,在收集器上得到聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维;0068C、对制备的超细纤维后处理0069对制得的聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维进行用热处理的方法后处理,除去聚乙烯醇,得到聚四氟乙烯超细纤维。采用热处理的办法除去聚乙烯醇时,干。

29、燥温度为110,时间为10分钟。烧结温度330,烧结时间为60分钟。得到茶褐色聚四氟乙烯超细纤维,所得聚四氟乙烯超细纤维的直径约为2000NM。0070实施例7、聚四氟乙烯超细纤维的制备例0071A、纺丝液的制备0072首先,将10克的聚乙烯醇加入90克水中,通过加热和机械搅拌,使其完全溶解制得聚乙烯醇水溶液。将制得的聚乙烯醇的水溶液和85克重量百分比浓度为60,聚四氟乙烯粒径为150NM的聚四氟乙烯浓缩分散乳液混合均匀,静置脱泡,得到纺丝液;0073B、静电纺丝0074将步骤A得到的纺丝液注入到静电纺丝装置如图1所示的给料装置内,调整纺丝液的供料速率为50UL/MIN;给料装置的喷丝头与接地的收集器之间的距离为15CM;开启高压电源,电压为15KV,开启装有纺丝液的给料装置泵,喷射细流喷射到收集器上,在收集器上得到聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维;0075C、对制备的超细纤维后处理0076对制得的聚四氟乙烯/聚乙烯醇超细纤维用热处理的方法后处理,除去聚乙烯醇,得到聚四氟乙烯超细纤维。采用热处理的办法除去聚乙烯醇时,干燥温度为100,时间为15分钟。烧结温度327,烧结时间为60分钟。得到茶褐色聚四氟乙烯超细纤维,所得聚四氟乙烯超细纤维的直径约为580NM。说明书CN101994161ACN101994165A1/1页9图1说明书附图CN101994161A。

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