聚四氟乙烯短纤维的制造方法.pdf

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1、10申请公布号CN102071483A43申请公布日20110525CN102071483ACN102071483A21申请号201010552974222申请日20101122D01D5/42200601D02J1/22200601D02G1/00200601D01F6/4820060171申请人宋朋泽地址115000辽宁省营口市西市区智新街西101号72发明人宋朋泽74专利代理机构北京高文律师事务所11359代理人徐江华54发明名称聚四氟乙烯短纤维的制造方法57摘要本发明的目的是提供一种高强度、均匀性好、生产成本低的聚四氟乙烯短纤维及其制取技术，其工艺流程如下聚四氟乙烯微粉润滑剂混合搅拌静。

2、置预压成型推压成型压延成型干燥热拉伸分切并捻头道热牵伸二道热牵伸卷曲热定型切断开松检验成包，制成高强度的聚四氟乙烯短纤维，制造过程中头道热牵伸、二道热牵伸到卷曲热定型采用梯次步进温度。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5页附图1页CN102071487A1/1页21一种聚四氟乙烯短纤维的制造方法，包括如下步骤1将聚四氟乙烯微粉料与液体润滑剂均匀地混合；2将混合后的原料置入搅拌机构内匀速缓慢搅动；3将搅拌均匀的混合料静置4860小时；4将混合好的原料经过预压成型；5将预压成型的模料进行推压，压制成柱状模料；6将推压后的柱状模料经过压延制成聚四氟乙烯。

3、基带；7将压延后的聚四氟乙烯基带进行干燥，除去其中的润滑剂；8将干燥后的聚四氟乙烯基带引入热牵伸机构进行热牵伸；9将热牵伸后的聚四氟乙烯基带引入分切机构进行分切；10将分切好的单丝合并成束；11将合并好的成束单丝经过两道热牵伸达到所需克重的聚四氟乙烯纤维；12将牵伸后的聚四氟乙烯纤维束经过卷曲热定型，以确保其性能良好、成型稳定；13将卷曲热定型后的并捻单丝送入切断机切断成短纤维；14将切断后的短纤维，输送到开松机内进行开松，制造过程中头道热牵伸、二道热牵伸到卷曲热定型的温度依次提高。2根据权利要求1所述的聚四氟乙烯短纤维的制造方法，其特征在于所述步骤1的润滑剂为航空煤油，所述聚四氟乙烯微粉与航。

4、空煤油的混合重量比为3911214。3根据权利要求1所述的聚四氟乙烯短纤维的制造方法，其特征在于所述步骤2的搅拌速度为2R/MIN5R/MIN，搅拌温度为2030，搅拌时间大于90MIN；所述步骤3的混合原料的静置是在4060的温度下进行。4根据权利要求1所述的聚四氟乙烯短纤维的制造方法，其特征在于所述步骤4的预压成型是在预压机上进行的，预压压力为05MPA08MPA，预压温度为2030。5根据权利要求1所述的聚四氟乙烯短纤维的制造方法，其特征在于所述步骤5的推压是采用推压机压制成柱状模料，推压压力为35MPA42MPA，推压温度为160180。6根据权利要求1所述的聚四氟乙烯短纤维的制造方法。

5、，其特征在于所述步骤6的压延温度为4555，线速度为05M/MIN08M/MIN。7根据权利要求1所述的聚四氟乙烯短纤维的制造方法，其特征在于所述步骤7的干燥温度控制在30010；所述步骤9的分切机的线速度为08M/MIN20M/MIN；所述步骤10中并捻的捻度为101个/米。8根据权利要求1所述的聚四氟乙烯短纤维的制造方法，其特征在于所述步骤11的热牵伸采用变频调速，牵伸比控制在11400。9根据权利要求1所述的聚四氟乙烯短纤维的制造方法，其特征在于所述步骤11进行连续两次的热牵伸中，头道热牵伸的温度控制在200220；二道热牵伸的温度控制在240260。10根据权利要求1所述的聚四氟乙烯短。

6、纤维的制造方法，其特征在于所述步骤12的卷曲热定型是将经过牵伸后的聚四氟乙烯纤维导入高温定型区，所述聚四氟乙烯纤维在定型区内运行速度为5M/MIN，热定型温度控制在3605，同时采用恒定的张力；所述步骤14的开松机为自由式打击，转数为20010R/MIN。权利要求书CN102071483ACN102071487A1/5页3聚四氟乙烯短纤维的制造方法技术领域0001本发明涉及一种聚四氟乙烯纤维的制造方法，尤其是一种聚四氟乙烯短纤维的制造方法。背景技术0002聚四氟乙烯纤维是一种高分子热塑性材料。因其独特的全氟碳分子结构，聚四氟乙烯具有耐腐蚀、耐高低温性、摩擦系数低、不燃性LOI为95等优点，在航。

7、天航空领域、工业、医疗和生活上有重要的应用。尤其随着现代工业化进程的快速发展，大气污染已成为一个日益严重的全球性问题，污染物的治理已成为一个重大课题，对于过滤材料的性能要求更高。聚四氟乙烯纤维由于具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、耐热性、高润滑不粘性、耐气候性与现有的用于过滤材料的纤维相比具有显著的优点，可广泛适用于各种烟气、粉尘、液体的过滤、净化处理，因此在除尘过滤领域的应用日趋广泛。0003聚四氟乙烯虽然是热塑性高分子材料，但与一般热塑性高聚物不同，熔融时只会产生透明黏熔凝胶，而不会熔融流动，也不溶解于任何熔剂，因此对其加工带来很大的难度。现有的聚四氟乙烯纤维的加工工艺，例如专利号为ZL20。

8、06100266481，名称为一种聚四氟乙烯长纤维的制造方法生产的聚四氟乙烯纤维存在如下的缺点1、纤维的强力和强力均匀度指标都不稳定；2、纤维的断裂伸长率指标不稳定，料性均匀度，定重均匀度等指标不稳定；3、定长纤维的克重不容易降低。发明内容0004本发明的目的是提供一种高强度、均匀性好、生产成本低的聚四氟乙烯短纤维的制造方法。0005实现本发明的聚四氟乙烯短纤维的制造方法包括如下步骤00061将聚四氟乙烯微粉料与液体润滑剂均匀地混合；00072将混合后的原料置入搅拌机构内匀速缓慢搅动，以利于原料充分混合；00083将搅拌均匀的混合料静置4860小时；00094将混合好的原料经过预压成型；001。

9、05将预压成型的模料进行推压，压制成柱状模料；00116将推压后的柱状模料经过压延制成聚四氟乙烯基带，以利于后道工序加工；00127将压延后的聚四氟乙烯基带进行干燥，除去其中的润滑剂，以便于后道工序的拉伸；00138将干燥后的聚四氟乙烯基带引入热牵伸机构进行热牵伸；00149将热牵伸后的聚四氟乙烯基带引入分切机构进行分切；001510将分切好的单丝合并成束；001611将合并好的成束单丝经过两道热牵伸达到所需克重的聚四氟乙烯纤维；001712将牵伸后的聚四氟乙烯纤维束经过卷曲热定型，以确保其性能良好、成型稳说明书CN102071483ACN102071487A2/5页4定；001813将卷曲热。

10、定型后的并捻单丝送入切断机切断成短纤维；001914将切断后的短纤维，输送到开松机内进行开松。0020制造过程中头道热牵伸、二道热牵伸到卷曲热定型的温度依次提高。0021所述步骤1的润滑剂为航空煤油，所述聚四氟乙烯微粉与航空煤油的混合重量比为3911214。0022所述步骤2的搅拌速度为2R/MIN5R/MIN，搅拌温度为2030，搅拌时间大于90MIN；所述步骤3的混合原料的静置是在4060的温度下进行。0023所述步骤4的预压成型是在预压机上进行的，预压压力为05MPA08MPA，预压温度为2030。0024所述步骤5的推压是采用推压机压制成柱状模料，推压压力为35MPA42MPA，推压温。

11、度为160180。0025所述步骤6的压延温度为4555，线速度为05M/MIN08M/MIN。0026所述步骤7的干燥温度控制在30010。干燥的目的是除去预成型制品中润滑助剂，为后续的热牵伸打好基础。0027所述步骤9的分切机的线速度为08M/MIN20M/MIN。0028所述步骤10中并捻的捻度为101个/米，这样可以使分散的单丝合成一束，有利于后道工序的加工。0029所述步骤11的热牵伸采用变频调速，牵伸比控制在11400。0030所述步骤11进行连续两次的热牵伸中头道热牵伸的温度控制在200220；二道热牵伸的温度控制在240260。二道热牵伸温度高于头道热牵伸温度，有利于单丝长度的。

12、增加；但温度过高反而对单丝的成型不利，合理掌握牵伸温度才能有效控制单丝的质量。0031所述步骤12的卷曲热定型热处理定型是将经过牵伸后的聚四氟乙烯纤维导入高温定型区，所述聚四氟乙烯纤维在定型区内运行速度为5M/MIN，热定型温度控制在3605，同时采用恒定的张力，以确保纤维形状的稳定，最后再经过收卷装置制成规定卷装。0032所述步骤14的开松机为自由式打击，转数为20010R/MIN，这样即可保证纤维开松，又可以避免打击力过大，损伤纤维。0033本发明的拉伸法聚四氟乙烯微孔膜的制造方法的优点如下00341聚四氟乙烯微粉料，加入一种润滑剂，经过搅拌、静置有利于原料的充分混合。00352混合后的原。

13、料经过3次不同温度的挤压，使产品更加均匀。00363从聚四氟乙烯纤维制取过程中的头道热牵伸、二道热牵伸到卷曲热定型使用梯度温度，对聚四氟乙烯纤维的重量、强力均匀性和增加强力等性能有显著改善。00374加工设备简单、操作方便、制成率高、生产成本低。00385热牵伸采用变频调速，减少牵伸波动；牵伸比控制在11400，牵伸效率高、纤维直径细。说明书CN102071483ACN102071487A3/5页5附图说明0039图1为本发明聚四氟乙烯短纤维制造方法的工艺流程图。具体实施方式0040本发明的聚四氟乙烯短纤维的制造方法如下0041将聚四氟乙烯微粉料和航空煤油按重量比3911214进行混合，优选的。

14、混用比例为8119；将混合的原料进行搅拌，搅拌速度为25R/MIN，搅拌温度为2030，搅拌时间为90MIN，使原料得到充分混合。0042将搅拌好的混合原料放置在4060的温度下，静置4860个小时，以利于聚四氟乙烯微粉料对润滑剂全面吸收，使二者得到充分混合，制成加工所需的预制料。0043将预制料置入预压机内进行预压，压力为0508MPA，压制温度为2030，制成预制模料；再将预制模制品置入推压机压制，压制温度为160180，压力为3542MPA，再制成柱状模料。0044将柱状模料在4555的温度下延压压制成聚四氟乙烯基带，线速度为0508M/MIN。0045将压出的聚四氟乙烯基带引入干燥装置。

15、，干燥温度控制在30010，干燥的目的是除去坯膜中的润滑助剂，为后续的热牵伸打好基础。0046将干燥后的聚四氟乙烯基带引入热牵伸机构进行热牵伸。0047经过热牵伸后的聚四氟乙烯基带导入分切机构内，分切机线速度为0820M/MIN。0048将分切好的单丝合并成股，并加以适量的捻度，捻度控制在101个/米的范围内，这样可以让分散的单丝合成一束，利于后道工序加工。0049分切后的聚四氟乙烯纤维单丝头道热牵伸温度控制在200220；二道热牵伸温度控制在240260；热牵伸采用变频调速，牵伸比控制在11400。聚四氟乙烯长纤维经过热牵伸时要求保持牵伸区的温度稳定和张力一致，以确保纤维成形良好，线径均匀、。

16、克重稳定、强力和强力均匀度好。0050经过热牵伸后的聚四氟乙烯纤维进入热处理定型区，热处理定型是将经过牵伸后的聚四氟乙烯纤维导入高温定型区，所述聚四氟乙烯纤维在定型区内运行速度为5M/MIN，热定型温度控制在3605，同时采用恒定的张力，以确保纤维形状的稳定，最后再经过收卷装置制成规定卷装。0051经过卷曲定型后，进入切断机内，按要求切成所需长度的聚四氟乙烯短纤维。0052切断后的短纤维，输送到开松机内，开松机为自由式打击，转数控制在20010R/MIN的范围内，这样既可以保证纤维开松，又可以避免打击力过大损伤纤维。0053最后，将开松好的短纤维经过检验合格后打包入库。0054实施例一0055。

17、将聚四氟乙烯微粉料和航空煤油按重量比3911进行混合；将混合的原料进行搅拌，搅拌速度为2R/MIN，搅拌温度为20，搅拌时间为90MIN，使原料得到充分混合。0056将搅拌好的混合原料放置在40的温度下，静置48个小时，以利于聚四氟乙烯微粉料对润滑剂全面吸收，使二者得到充分混合，制成加工所需的预制料。0057将预制料置入预压机内进行预压，压力为05MPA，压制温度为20，制成预制模说明书CN102071483ACN102071487A4/5页6料；再将预制模制品置入推压机压制，压制温度为160，压力为35MPA，再制成柱状模料。0058将柱状模料在45的温度下延压压制成聚四氟乙烯基带，线速度为。

18、05M/MIN。0059将压出的聚四氟乙烯基带引入干燥装置，干燥温度控制在30010，干燥的目的是除去坯膜中的润滑助剂，为后续的热牵伸打好基础。0060将干燥后的聚四氟乙烯基带引入热牵伸机构进行热牵伸。0061经过热牵伸后的聚四氟乙烯基带导入分切机构内，分切机线速度为08M/MIN。0062将分切好的单丝合并成股，并加以适量的捻度，捻度控制在101个/米的范围内，这样可以让分散的单丝合成一束，利于后道工序加工。0063分切后的聚四氟乙烯纤维单丝头道热牵伸温度控制在200；二道热牵伸温度控制在240；热牵伸采用变频调速，牵伸比控制在11400。聚四氟乙烯长纤维经过热牵伸时要求保持牵伸区的温度稳定。

19、和张力一致，以确保纤维成形良好，线径均匀、克重稳定、强力和强力均匀度好。0064经过热牵伸后的聚四氟乙烯纤维进入热处理定型区，热处理定型是将经过牵伸后的聚四氟乙烯纤维导入高温定型区，所述聚四氟乙烯纤维在定型区内运行速度为5M/MIN，热定型温度控制在3605，同时采用恒定的张力，以确保纤维形状的稳定，最后再经过收卷装置制成规定卷装。0065经过卷曲定型后，进入切断机内，按要求切成所需长度的聚四氟乙烯短纤维。0066切断后的短纤维，输送到开松机内，开松机为自由式打击，转数控制在20010R/MIN的范围内，这样既可以保证纤维开松，又可以避免打击力过大损伤纤维。0067实施例二0068将聚四氟乙烯。

20、微粉料和航空煤油按重量比8119进行混合；将混合的原料进行搅拌，搅拌速度为4R/MIN，搅拌温度为25，搅拌时间为100MIN，使原料得到充分混合。0069将搅拌好的混合原料放置在50的温度下，静置50个小时，以利于聚四氟乙烯微粉料对润滑剂全面吸收，使二者得到充分混合，制成加工所需的预制料。0070将预制料置入预压机内进行预压，压力为06MPA，压制温度为25，制成预制模料；再将预制模制品置入推压机压制，压制温度为170，压力为38MPA，再制成柱状模料。0071将柱状模料在50的温度下延压压制成聚四氟乙烯基带，线速度为06M/MIN。0072将压出的聚四氟乙烯基带引入干燥装置，干燥温度控制在。

21、30010，干燥的目的是除去坯膜中的润滑助剂，为后续的热牵伸打好基础。0073将干燥后的聚四氟乙烯基带引入热牵伸机构进行热牵伸。0074经过热牵伸后的聚四氟乙烯基带导入分切机构内，分切机线速度为15M/MIN。0075将分切好的单丝合并成股，并加以适量的捻度，捻度控制在101个/米的范围内，这样可以让分散的单丝合成一束，利于后道工序加工。0076分切后的聚四氟乙烯纤维单丝头道热牵伸温度控制在220；二道热牵伸温度控制在260；热牵伸采用变频调速，牵伸比控制在11400。聚四氟乙烯长纤维经过热牵伸时要求保持牵伸区的温度稳定和张力一致，以确保纤维成形良好，线径均匀、克重稳定、强力和强力均匀度好。0。

22、077经过热牵伸后的聚四氟乙烯纤维进入热处理定型区，热处理定型是将经过牵伸后的聚四氟乙烯纤维导入高温定型区，所述聚四氟乙烯纤维在定型区内运行速度为5M/MIN，说明书CN102071483ACN102071487A5/5页7热定型温度控制在3605，同时采用恒定的张力，以确保纤维形状的稳定，最后再经过收卷装置制成规定卷装。0078经过卷曲定型后，进入切断机内，按要求切成所需长度的聚四氟乙烯短纤维。0079切断后的短纤维，输送到开松机内，开松机为自由式打击，转数控制在20010R/MIN的范围内，这样既可以保证纤维开松，又可以避免打击力过大损伤纤维。0080实施例三0081将聚四氟乙烯微粉料和航。

23、空煤油按重量比214进行混合；将混合的原料进行搅拌，搅拌速度为5R/MIN，搅拌温度为30，搅拌时间为120MIN，使原料得到充分混合。0082将搅拌好的混合原料放置在60的温度下，静置60个小时，以利于聚四氟乙烯微粉料对润滑剂全面吸收，使二者得到充分混合，制成加工所需的预制料。0083将预制料置入预压机内进行预压，压力为08MPA，压制温度为30，制成预制模料；再将预制模制品置入推压机压制，压制温度为180，压力为42MPA，再制成柱状模料。0084将柱状模料在55的温度下延压压制成聚四氟乙烯基带，线速度为08M/MIN。0085将压出的聚四氟乙烯基带引入干燥装置，干燥温度控制在30010，。

24、干燥的目的是除去坯膜中的润滑助剂，为后续的热牵伸打好基础。0086将干燥后的聚四氟乙烯基带引入热牵伸机构进行热牵伸。0087经过热牵伸后的聚四氟乙烯基带导入分切机构内，分切机线速度为20M/MIN。0088将分切好的单丝合并成股，并加以适量的捻度，捻度控制在101个/米的范围内，这样可以让分散的单丝合成一束，利于后道工序加工。0089分切后的聚四氟乙烯纤维单丝头道热牵伸温度控制在210；二道热牵伸温度控制在250；热牵伸采用变频调速，牵伸比控制在11400。聚四氟乙烯长纤维经过热牵伸时要求保持牵伸区的温度稳定和张力一致，以确保纤维成形良好，线径均匀、克重稳定、强力和强力均匀度好。0090经过热。

25、牵伸后的聚四氟乙烯纤维进入热处理定型区，热处理定型是将经过牵伸后的聚四氟乙烯纤维导入高温定型区，所述聚四氟乙烯纤维在定型区内运行速度为5M/MIN，热定型温度控制在3605，同时采用恒定的张力，以确保纤维形状的稳定，最后再经过收卷装置制成规定卷装。0091经过卷曲定型后，进入切断机内，按要求切成所需长度的聚四氟乙烯短纤维。0092切断后的短纤维，输送到开松机内，开松机为自由式打击，转数控制在20010R/MIN的范围内，这样既可以保证纤维开松，又可以避免打击力过大损伤纤维。0093本发明的聚四氟乙烯短纤维，结晶度高达99以上，内部结晶为带状多晶聚集体，可以确保纤维的均匀度同时具有很高的强度。说明书CN102071483ACN102071487A1/1页8图1说明书附图CN102071483A。