[发明专利]一种低收缩聚四氟乙烯长丝规模化制备方法

说明书

本发明公开了一种低收缩聚四氟乙烯长丝规模化制备方法，包括如下工艺流程：糊料制备、静置、预成型、挤压成型、压延、除油、一级热牵伸、切割、热定型、卷绕等工艺加工制成，本发明采用宽幅压延制备技术制得压延膜并进行热牵伸，最后将切割制得的初始聚四氟乙烯长丝规整排列输送至平板式热定型装置，同时对80～200根初始聚四氟乙烯长丝热定型加工，实现低收缩率(3％)聚四氟乙烯长丝规模化制备，提高生产效率。该低收缩聚四氟乙烯长丝可广泛应用于各种工业除尘滤料基布、液体过滤材料以及工作于苛刻环境中的过滤材料，具有显著的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及聚四氟乙烯纤维制备领域，具体涉及一种低收缩聚四氟乙烯长丝规模化制备方法。

背景技术

工业烟尘是大气污染的主要来源，已成为全世界面临的共同问题。目前，工业烟尘过滤材料主要为覆膜针刺毡，其中针刺毡主要为功能性纤维与增强基布通过针刺工艺加工制得，增强基布为聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)长丝织成的机织布。聚四氟乙烯化学稳定性好，不溶于常规溶剂，有“塑料王”之称，耐高低温性能优异(-260℃～260℃)同时具有表面不粘性、摩擦系数低等特点，成为制备工业烟尘过滤材料基布的理想材料。

由于极高的熔融粘度(1010～1011Pa·S)，聚四氟乙烯长丝无法采用常规熔融挤出法制备，目前一般采用糊料挤出法或切割法，滤料基布用聚四氟乙烯长丝采用切割法制备获得。专利CN10374248A公布了一种切割热熔定型法加工圆形截面聚四氟乙烯长丝的方法，该发明将切割后的初始聚四氟乙烯单根长丝从热熔定型装置的圆锥面穿进、圆柱通孔侧拉出，通过使初始聚四氟乙烯切割丝表面熔融而制得圆形截面的聚四氟乙烯长丝。专利CN110528131A公布了一种高强度低摩擦聚四氟乙烯缝纫线的制造工艺，该发明将切割制得的初始聚四氟乙烯扁平长丝加捻、再进行热牵伸制得单股缝纫线。专利CN107217320A公布了一种新型PTFE长丝的制造工艺，该发明将切割制得的初始聚四氟乙烯扁平长丝加捻并将其缠绕在不锈钢管上，送至烘箱热定型，最终制得PTFE长丝。专利CN208472275U公布了一种聚四氟乙烯长丝热定型机，该专利设计的定型机可对3～10根聚四氟乙烯长丝进行热定型处理。

现有技术中，聚四氟乙烯扁平长丝的制备工艺采用多次牵伸、单根或多根(3～10根)长丝进行热定型加工、或采用单根长丝缠绕不锈钢管热定型处理工艺，生产效率低。在热定型过程中，采用轧辊或不锈钢管加热聚四氟乙烯长丝，易致使长丝内应力释放不充分、导致长丝结构稳定性较差。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种低收缩聚四氟乙烯长丝规模化制备方法，采用宽幅压延技术制得压延膜，再对聚四氟乙烯扁平长丝热定型处理，实现规模化的制备，解决了上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低收缩聚四氟乙烯长丝规模化制备方法，将聚四氟乙烯分散粉末与航空煤油混合制得糊料并将其静置于一段时间；接着将静置后的糊料倒入预成型装置加压制成预成型体、再经挤压成型、压延制得宽幅压延膜；再接着对宽幅压延膜进行除油、热牵伸、切割制得初始聚四氟乙烯扁平长丝；最后将多根规整排列的初始聚四氟乙烯扁平长丝输送至热定型装置进行热定型处理，卷绕制成低收缩聚四氟乙烯长丝；具体步骤如下：

步骤S1、采用聚四氟乙烯分散粉末为原料，采用航空煤油为助挤油剂，将聚四氟乙烯分散粉末与航空煤油按照一定质量比均匀混合获得糊料，并将糊料静置一段时间；

步骤S2、将步骤S1中静置后的糊料倒入预成型装置，加压制成预成型体，再经挤压成型、压延加工获得压延膜；

步骤S3、将步骤S2中的压延膜输送至温度为220℃～280℃的箱体除去航空煤油，输入速度为10～25m/min，输出速度为10～25m/min；

步骤S4、将步骤S3中除去油剂的压延膜输送至多组牵伸点轧辊、温度为250℃～380℃的箱体进行热牵伸；