[发明专利]一种高强度低伸长聚四氟乙烯超细长丝的制造工艺

说明书

本发明属于聚四氟乙烯功能性材料制备领域，特别涉及一种高强度低伸长聚四氟乙烯超细长丝的制造工艺。本发明通过将聚四氟乙烯分散颗粒料低温给油处理，熟化，真空模压成型，推压挤出料条，压出薄膜，进行三次纵向加热拉伸，并分别限定三次纵向加热拉伸的拉伸温度、拉伸倍率和拉伸速率，得到PTFE扁丝，并将扁丝加捻制备成圆丝，加热拉伸定型，制备成500～550dtex PTFE长丝。通过本发明工艺制备出的长丝，线密度小，且实现了强度高、伸长率低的理想指标，有利于聚四氟乙烯长丝的广泛应用。

技术领域

本发明属于聚四氟乙烯功能性材料制备领域，特别涉及一种强度高、伸长率低的聚四氟乙烯长丝的制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)具有耐温、耐腐蚀、耐老化、不粘附、不水解等优异特点，将其制造出的PTFE长丝可以用做缝纫线，用于PTFE耐高温除尘袋的缝制，也可经过并线、加捻，作为经、纬线织成布、网，适用于离子膜、橡胶垫等增强材料。

其中聚四氟乙烯材质的滤料是目前各类化学工业排放满足气体粉尘颗粒排放浓度20mg/Nm³的首选滤料。将此滤料制成各种滤袋、滤板、滤芯以及除尘设备，实现排放环保达标的目标。滤料在滤尘器或除尘设备中，会使其受到频繁的震动和张力，如果滤料强度低、容易破损，滤料伸长大，受力后就会松弛，影响工作性能。所以强度和伸长率是滤料最重要的质量要求之一。滤料的强度和伸长率都是滤料基布决定的，而基布是由长丝织成的，所以长丝的强度和伸长率决定着滤料的强度和伸长率。

目前国内厂家生产的PTFE长丝普遍存在强度不高、伸长率过大的问题，给滤料基布的织造工艺和质量造成了不小的影响，滤料的质量也难以提高。有的厂家生产的长丝强度较高，但伸长太大，还有的长丝伸长率较低，满足了要求，但是强度又不够，目前国内厂家生产的聚四氟乙烯长丝，其主要质量指标：强度一般为26cN/tex(厘牛/特)，最高达36cN/tex，断裂伸长率一般在11～28％之间。都存在强度低，伸长率大的问题。不能完全满足聚四氟乙烯滤料用丝的强度高、伸长率低的质量要求，这给客户造成了很大的困惑。

其中，在CN201610134558.8一种聚四氟乙烯长丝及其制备方法、应用中，将经烧结牵伸后的扁丝通过加捻机加捻制得圆丝、375～400℃的温度定型，定型后在0～5℃骤冷，从而保证聚四氟乙烯长丝的强度，其中需要专门的骤冷装置，工艺复杂，成本高，而且不利于聚四氟乙烯的结晶度提高。而在CN201410468609.1高强度低伸长聚四氟乙烯长丝制造工艺中，采用高温、高拉伸速度、拉伸倍数、以及高密度工艺，制备的长丝强度，断裂伸长率取得优异的效果，但该长丝仅能达到线密度高于1000D以上，粗度较大，高工艺下无法达到更高拉伸倍数，更小线密度聚四氟乙烯长丝的要求。常规线密度在500dtex左右的超细聚四氟乙烯长丝，单丝强力仅能达到13～14N，断裂强度达到30cN/tex、断裂伸长率在10％左右，在力学性能上难以取得更高的效果。随着要求的不断提高，还需要开发出线密度更小，强度更大的超细聚四氟乙烯长丝产品。

PTFE聚合物的结晶度是影响其力学性能的重要因素之一，结晶度越大，有利于断裂强度的增强，限制了断裂伸长率的提高。但在传统工艺中，通过热处理来提高PTFE基带结晶度，仅能达到70％左右。再往上提高，在目前公开的生产PTFE长丝工艺很难实现。所以还需要对生产工艺技术作更深探索、不断攻关研发，突破技术瓶颈，找出一种既能提高强度，又能降低断裂伸长率的聚四氟乙烯超细长丝制造技术的新工艺、新方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高强度低伸长聚四氟乙烯超细长丝的制造工艺。通过研究热处理拉伸工艺，使聚四氟乙烯分子链结构较大程度的重新排列规整，提高PTFE的取向程度，结晶度，从而提高PTFE长丝的强度，降低伸长率。

本发明采用的技术方案是：

一种高强度低伸长聚四氟乙烯超细长丝的制造工艺，具体操作步骤为：