[发明专利]过滤针刺毡用聚四氟乙烯低缩率卷曲短切纤维及其制造方法无效
申请号: | 201010605519.4 | 申请日: | 2010-12-27 |
公开(公告)号: | CN102560714A | 公开(公告)日: | 2012-07-11 |
发明(设计)人: | 徐加利;杨中辉;陈文武 | 申请(专利权)人: | 山东嘉年华氟纶有限公司 |
主分类号: | D01F6/48 | 分类号: | D01F6/48;D01D5/42;D02G1/00;B01D39/16 |
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地址: | 271200 *** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 过滤 针刺 聚四氟乙烯 低缩率 卷曲 纤维 及其 制造 方法 | ||
技术领域
本发明涉及制作环保过滤针刺毡用聚四氟乙烯纤维的功能性制造方法。
背景技术
聚四氟乙烯(PTFE)短切纤维材料近年来被广泛用于制造针刺毡作为过滤材料。针刺过滤毡是袋式除尘过滤(固气分离)中的关键部件。聚四氟乙烯纤维材料因其具有耐温性(-190℃-260℃)广泛、耐化学腐蚀、耐氧化,工况环境适应性强,功能优异,具有广阔的市场前景。但是由于PTFE属超高分子聚合物,分子链不具有平面锯点型构象,而呈螺旋状构象(如图1)。因此它同时具有最低的摩擦系数,极高的不粘附性和自清洁性,导致在梳理过程中纤维与纤维之间的抱合力偏弱,梳理铺网不匀、成网困难,成毡后纤维与基布之间的钩挠力偏低,而使针刺毡厚薄不一,强力偏低。其次PTFE热膨胀系数相对偏大,热导性偏低,采用膜裂工艺生产的聚四氟乙烯纤维,在连续受热牵伸状态下,弹性塑变较大,束丝切成短纤维后,存在纤维缩率较大等物理性能不稳定的现象,致使滤料在使用中受热后发生蠕变现象,产生胀袋并摩擦后产生袋损,特别是因其抱合力差,在梳理100%PTFE纤维时,需改型设备,并喷洒大剂量的硅油、平平加“0”等助剂。这些手段造成梳理效率偏低,纤维结块,产生毛粒等不可逆的质量问题,它因此制约了滤料企业对PTFE这一优异纤维材料的选用。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术存在的不足,提供一种抱合力强,纤维缩率较小,物理性能稳定的过滤针刺毡用聚四氟乙烯低缩率卷曲短切纤维及其制造方法。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
过滤针刺毡用聚四氟乙烯低缩率卷曲短切纤维,它是经过以下步骤制造而成:
1.将原料聚四氟乙烯颗粒过40目筛,加入15-20%的助挤剂,存放熟化,熟化温度为30℃-40℃;
2.将熟化的聚四氟乙烯加入圆柱型坯模,预压成坯,设定6-10kg/cm2压力,压坯速度5-15cm/min,保证料坯密实,无断坯,使原料中的空气完全排出;
3.将料坯置入挤压装置,利用变频油压装置挤出具有一定连续长度的细条,细条经沸水浸泡后进入压延机压延,成膜宽度为12-15cm,厚度为0.1mm的生料带,压延温度50-90℃,压延速度10-15m/min;
4.弱力牵伸和烘箱焙烘除油,温度270℃-300℃,速度8-10m/min;
5.以连续的方式对除油料带烧结,烧结温度330℃-390℃,经牵伸后得到宽度4-6cm,厚度0.02-0.04mm的熟化膜;
6.针刺、裂膜、经梳理机梳理后收卷;
7.卷曲:
(1)将收卷集束的纤维经50℃-100℃的热水槽浸泡后进行卷曲。
(2)在19℃时PTFE由IV晶型向I晶型逐步转化,PTFE制品将发生很大的线膨胀变化,要求操作温度必须避开19℃晶型转化点;
(3)PTFE卷曲时,压辊前压力在2.1MPa-4MPa。
(4)卷曲速度以3-30m/min之间无规则变速运动,以获取稳定的大小不一的卷曲,保证纤维之间的较大的摩擦系数,超过30米则不稳定。
8.热定型:将卷曲纤维束存放于不锈钢容器中,置于烘箱内热风烘干,定型温度250-300℃,高于300℃因接触温度过高易使纤维变黄,定型时间6-8小时;
9.缓冷:将经过热定型的纤维容器置于静风状态下自然冷却,一般冷却时间为8-12小时,以保证冷却彻底,以缓慢冷却获取较高的结晶度;
10.将冷却的纤维根据需要切断成38-102mm长度的短切纤维。
过滤针刺毡用聚四氟乙烯低缩率卷曲短切纤维的制造方法如下:
1.将原料聚四氟乙烯颗粒过40目筛,加入15-20%的助挤剂,存放熟化,熟化温度为30℃-40℃;
2.将熟化的聚四氟乙烯加入圆柱型坯模,预压成坯,设定6-10kg/cm2压力,压坯速度5-15cm/min,保证料坯密实,无断坯,使原料中的空气完全排出;
3.将料坯置入挤压装置,利用变频油压装置挤出具有一定连续长度的细条,细条经沸水浸泡后进入压延机压延,成膜宽度为12-15cm,厚度为0.1mm的生料带,压延温度50-90℃,压延速度10-15m/min;
4.弱力牵伸和烘箱焙烘除油,温度270℃-300℃,速度8-10m/min;
5.以连续的方式对除油料带烧结,烧结温度330℃-390℃,经牵伸后得到宽度4-6cm,厚度0.02-0.04mm的熟化膜;
6.针刺、裂膜、经梳理机梳理后收卷;
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