[发明专利]聚四氟乙烯针刺毡及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种针刺毡，特别涉及一种聚四氟乙烯针刺毡及其制造方法。

背景技术

聚四氟乙烯俗称特氟龙，被誉为“塑料王”，其相对分子量达到数百万甚至上千万， 分子结构为大分子线性结构，几乎没有支链，大分子两侧全部为C-F键，并按锯齿形状排 列，由于氟原子半径较大，从而形成一种很稳定的化学键，能够把主键上的碳原子屏蔽保 护起来，分子链难以遭到破坏。因此，PTFE材料具有很好的耐腐蚀、耐热性和抗氧化性， 除熔融的的碱金属外，几乎不受任何化学试剂腐蚀，此外，聚四氟乙烯能在-196℃～260℃ 的较广温度范围内保持优良的力学性能；由于PTFE大分子的偶极矩接近零，基本不带极 性，因此绝缘性能很好；PTFE的表面自由能低，具有高度的不粘附和最低的摩擦系数， 还具有极好的不燃性和抗老化性，这些优点使其在化工、机械、电子、电器、军工、航天、 环保和桥梁等国民经济领域中起到了举足轻重的作用。

国内聚四氟乙烯产业近年来有了长足的发展，其中，在产业用纺织品行业，已经具备 将聚四氟乙烯分散树脂制作做成纤维类纺织产品的成熟工艺，用其生产的纤维等纺织品， 生产制作成用作袋式除尘的高温滤料PTFE针刺毡，在复杂工况下用于烟气过滤，已经显 现出良好的产品性能和重要的经济价值。目前，随着国内环保产业的快速发展，这种PTFE 针刺毡作为耐高温、耐强酸、强碱腐蚀，抗氧化、不水解的优秀过滤材料已经在垃圾焚烧、 医疗废物焚烧、危险废物焚烧等袋式除尘项目中得到广泛的应用。

目前国内外生产PTFE纤维的工艺，大致有两种，一种是乳液挤出纺丝法，一种是膜 裂法。前者生产的纤维，因烧结的影响，纤维强力较差，而且存在水污染问题，后者是目 前较为普遍采用的生产方式，但是，由于纤维是在多次在加热挤压牵伸的工艺条件下制成， 纤维的顺向高弹形变率大，纤维稳定性较差，由于PTFE纤维性质上存在断裂强力低于一 般滤料，断裂伸长率低的缺陷，因此制成针刺毡后，往往强力偏低，热缩率较高(＞3％)， 从而影响滤袋尺寸的稳定，在长期的高温工况下，会出现滤料与龙骨的摩擦破损或使袋笼 被袋低顶出花板，造成吹喷系统机械故障，此外针刺毡制作过程中存在产生静电多，梳理 难度大，纤维损耗大等技术难点。目前为止完全用100％聚四氟乙烯生产针刺毡的技术还 不多见，中国专利CN200510045562.9公开了一种聚四氟乙烯针刺毡的制作方法，基本上 涉及静电消除，保温保湿和一般梳理及针刺工艺，没有在控制热缩率、针刺毡强力，纤维 损耗以及后序毡表面浮毛处理的问题上阐述明确或有效的方法，而这些工艺要点对于产品 质量、成本、寿命来说是十分重要的，其中该专利提到将聚四氟乙烯放置不锈钢圆筒释放 静电的方法只能减少该步骤中的纤维已载电荷，没有针对梳理过程中产生的静电提出有效 的消除办法，而且该专利针对后序毡表面浮毛的处理上采取烧毛方法，是聚四氟乙烯产品 生产过程中严禁使用的方法，因为聚四氟乙烯高温裂解时会产生剧毒的副产物氟光气和全 氟异丁烯等，吸入这些气体会使人神经麻痹乃至危及生命，所以要特别注意安全防护并防 止聚四氟乙烯接触明火，以免造成烟气污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有低热缩率、高强力、节材环保的聚四氟乙烯针刺毡及 其生产工艺。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：所述聚四氟乙烯针刺毡结构自上向下依次是： 聚四氟乙烯卷曲短纤维层、聚四氟乙烯长丝基布、聚四氟乙烯卷曲短纤维层，针刺毡厚度 范围为0.8～1.8mm；所述基布上下穿插有聚四氟乙烯卷曲短纤维；所述聚四氟乙烯卷曲短 纤维针刺形成相互钩绕，与基布紧密联结。

所述聚四氟乙烯短纤维细度范围为2～20den，长度范围为40～70mm，卷曲数 8～12/25mm。

所述基布长丝细度范围为400～500den，单丝强力在14N～18N之间，表面光洁、截面 为圆形。

制造上述聚四氟乙烯针刺毡的方法包括以下步骤：

a.将疏松状态下的聚四氟乙烯短纤维层盛入不锈钢盘形容器，层层置入电热箱内进 行预热定型；

b.对定型后冷却的的纤维进行开松，转移到合毛仓内，加入水和抗静电剂充分混合， 密闭存放8小时以上；

c.将密闭存放后的纤维输入给棉机，由电子计量器根据产品控制喂入纤维数量，进 入初梳过程；

d.梳理成网，梳理机将纤维梳理成一定厚度的维网输出，铺网机将维网层层铺叠达 到预定厚度；