本发明涉及一种聚四氟乙烯超细纤维。
背景技术:
鉴于空气中PM2.5 居高不下,空气问题再次受到国人的重视。PM2.5 主要来自于燃
烧,尤其是利用煤炭进行发电的企业。若将发电机组全部改建显然投资巨大。现有技术中存
在一种覆膜滤料。全聚四氟乙烯制备的覆膜滤料具有良好的过滤效果,能将烟气中的PM2.5
截留下来。聚四氟乙烯覆膜滤料是通常由两层结构,一层是聚四氟乙烯网布骨架层,另一层
是黏附在其上的聚四氟乙烯滤膜。目前市场上的聚四氟乙烯覆膜滤料截留效果在99% 以
上。但是覆膜滤料的通量低,即过滤效率差。若将覆膜滤料用于火力发电厂的烟囱排放口,
则极有可能出现爆管的情况,存在严重的安全隐患。现有技术中还存在一种针刺毡,但由于
技术上的原因,尚未制备出全聚四氟乙烯的针刺毡,其他材料的针刺毡,如涤纶针刺毡,不
适合对高温烟气的处理,并且该针刺毡的截留效果也不理想,PM2.5 排放量达到50mg/m3。针刺毡是无纺布的一种特殊结构,是在特殊的基材上采用针刺机将超细纤维针刺在特殊基材上制成的。现有技术中有涤纶超细纤维,但聚四氟乙烯的加工难度大,尚未制备出聚四氟乙烯的超细纤维。现有技术中所能制备出的最细的聚四氟乙烯纤维在5D 左右,而制备具有良好过滤效果的针刺毡所需要的纤维需要低至1D。
技术实现要素:
为解决上述技术问题,本发明提供一种聚四氟乙烯超细纤维。
本发明解决上述技术问题的方案如下:
聚四氟乙烯超细纤维,由以下方法制成:
(1)润滑混合:在聚四氟乙烯微粉中添加航空煤油,混匀;
(2)筛分:用10 ~ 30 目筛进行筛分;
(3)改性混合:再添加硅油,再混匀;
(4)挤出:使用挤压机将改性混合的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5 ~ 15mm/min,挤出直径15 ~ 25mm,口模长径比L/D 为20 ~ 40,锥角30 ~ 50°,压缩比140 ~ 160 ;
(5)压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140 ~ 180℃,
制得生料带;
(6)除航煤:在高于所述航空煤油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18 ~ 24 小
时,除去所述航空煤油;
(7)拉伸:对生料带除去航空煤油的同时进行纵向拉伸,然后进行一次热定型;接着进
行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型,制得聚四氟乙烯纤维膜;拉伸定
型时控制参数如下:纵向拉伸速率1% ~ 10%/s,拉伸倍数2 ~ 6,一次热定型温度200 ~250℃ ;首次横向拉伸速率45 ~ 50mm/s,拉伸倍数20 ~ 25,二次热定型温度200 ~ 250℃ ;再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸180 ~ 200 倍,拉伸速率20 ~ 30mm/s,三次热定型温度控制为250 ~ 300℃,得成型膜;
(8)固化脱油:将所述成型膜在温度逐渐升高的多个区间分段式处理,所述分段式处理
的起始温度为300 ~ 320℃,直至将所述成型膜加热至透明状,得成品膜;
(9)破网:对所述成品膜进行破网处理,在分切机上将原梳子的尺扣加密,梳子的梳理
速度加快,所述加密具体为加密50 ~ 100%,所述加快具体为加快50 ~ 200%。
作为上述技术方案的优选,所述航空煤油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的
10 ~ 30%。
作为上述技术方案的优选,所述硅油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的1~10%。
作为上述技术方案的优选,所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~
0.225μm。
本发明精选航空煤油作为润滑油,使得聚四氟乙烯微粉能够更好地被混合、被加
工、润滑油更好地被脱除。比如采用航空煤油比汽油具有更差的脱除性,但有更好的压延
性;比柴油具有更好的脱除性。所述压延性是指进入压延步骤后压延出来的生料带质量的
好坏。生料带质量的好坏有以下标准:如拉伸性能、拉伸的均匀性能、生料带的厚薄均匀性
能、拉升后的生料带的强度等。
超细纤维制成针刺毡后,在显微镜下观察,针刺毡表面会形成绒毛状,显著地提高
其对PM2.5 的拦截能力。而涤纶超细纤维耐热性较差,在高温烟气的温度影响下,表面的绒毛会发生变形,进而影响它的拦截能力。而聚四氟乙烯材料的C-F 键结合非常牢固,而且氟原子把主链上的碳原子屏蔽起来,因此,聚四氟乙烯材料具有很强的耐酸耐碱耐高温的
能力。但这也是它难以被加工的原因,因为聚四氟乙烯参与化学反应的能力很差,它又是线
性分子,分子间的交缠能力也很低,因此很难把聚四氟乙烯乙烯通过纺丝法制成超细纤维,
即使加工出来其强度也很低,工业上没法使用。因此只能采用拉伸法,而目前的拉伸法只能
做到5D 左右。因此,要制备聚四氟乙烯超细纤维,就要制造能够被拉得更均匀、更薄后,拉伸强度能够继续维持;并且还要经得起梳子加密并且梳理速度加速处理的聚四氟乙烯生料
带。这就对它的韧性提出了新的要求。本发明人在原料中添加了硅油后明显地提升了生料
带的拉伸性能和强度,使得拉伸制成薄膜后,此薄膜在破网时能够被加密梳理和加速梳理
而不断,并保持着良好的断裂强度。也因此,在以往的设备经过改造后,能够生产出1D 及以下的聚四氟乙烯超细纤维。1D 及以下的聚四氟乙烯纤维生产出来的针刺毡不仅具有良好的通量、良好的抗热性能,也具有良好的过滤性能,能够明显降低排放烟气中PM2.5 的含量,PM 2.5 排放量在10mg/m3 以下。
本发明的成品膜与现有技术制得的聚四氟乙烯纤维膜相比,具有更薄的特性,并
且拉伸强度比现有技术的聚四氟乙烯拉伸强度高一倍左右。该超细纤维制成针刺毡后能用
于高温烟气的过滤,在保证过滤通量的同时,对PM2.5 的拦截效果非常好,即使再大的排放量也能控制PM2.5 排放量在10mg/m3 以下。
[综上所述,本发明具有以下有益效果:
本发明制得的聚四氟乙烯纤维膜具有更好的韧性,能够被拉得更薄更均匀,在破网时
能经得起梳子加密和加速处理。因而,本发明的聚四氟乙烯纤维膜能够制备出超细纤维。
该超细纤维在制成针刺毡后,能有效解决现有技术中PTFE 覆膜滤料的问题,和现有技术中涤纶超细纤维针刺毡的问题,能够将燃煤发电厂的烟气排放,控制PM 2.5 排放量在10mg/m3以下。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人
员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本
发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例一
聚四氟乙烯超细纤维,由以下方法制成:
(1)润滑混合:在聚四氟乙烯微粉中添加航空煤油,混匀;所述航空煤油的添加量为聚
四氟乙烯微粉质量的10% ;所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~ 0.225μm ;
(2)筛分:用10 ~ 30 目筛进行筛分;
(3)改性混合:再添加硅油,再混匀;所述硅油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的1% ;
(4)挤出:使用挤压机将改性混合的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5 ~ 15mm/min,
挤出直径15 ~ 25mm,口模长径比L/D 为20 ~ 40,锥角30 ~ 50°,压缩比140 ~ 160 ;
(5)压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140 ~ 180℃,
制得生料带;
(6)除航煤:在高于所述航空煤油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18 ~ 24 小
时,除去所述航空煤油;
(7)拉伸:对生料带除去所述航空煤油的同时进行纵向拉伸,然后进行一次热定型;接
着进行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型,制得聚四氟乙烯纤维膜;拉伸定型时控制参数如下:纵向拉伸速率1%/s,拉伸倍数2,一次热定型温度200 ~ 250℃ ;首次横向拉伸速率45mm/s,拉伸倍数20,二次热定型温度200 ~ 250℃;再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸180 倍,拉伸速率20 mm/s,三次热定型温度控制为250 ~ 300℃,得成型膜;
(8)固化脱油:将所述成型膜在温度逐渐升高的多个区间分段式处理,所述分段式处理
的起始温度为300 ~ 320℃,直至将所述成型膜加热至透明状,得成品膜;所述成品膜断裂伸长率30%,拉伸强度10Mpa ;
(9)破网:对所述成品膜进行破网处理,在分切机上将原梳子的尺扣加密,梳子的梳理
速度加快,所述加密具体为加密50%,所述加快具体为加快50%。
断裂伸长率的计算方法如下:
断裂伸长率= △ L/L0*100% ;
(原长L0, 在轴向拉力作用下, 变形后的断裂长度为L,于是断裂伸长△ L=L-L0)
拉伸强度的计算方法如下: σt = p /( b×d)
σt 为拉伸强度(MPa);p 为最大负荷(N);b 为试样宽度(mm);d 为试样厚度(mm)。
实施例二
聚四氟乙烯超细纤维,由以下方法制成:
(1)润滑混合:在聚四氟乙烯微粉中添加航空煤油,混匀;所述航空煤油的添加量为聚
四氟乙烯微粉质量的13% ;所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~ 0.225μm ;
(2)筛分:用10 ~ 30 目筛进行筛分;
(3)改性混合:再添加硅油,再混匀;所述硅油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的2% ;
(4)挤出:使用挤压机将改性混合的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5 ~ 15mm/min,挤出直径15 ~ 25mm,口模长径比L/D 为20 ~ 40,锥角30 ~ 50°,压缩比140 ~ 160 ;
(5)压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140 ~ 180℃,
制得生料带;
(6)除航煤:在高于所述航空煤油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18 ~ 24 小
时,除去所述航空煤油;
(7)拉伸:对生料带除去所述航空煤油的同时进行纵向拉伸,然后进行一次热定型;接
着进行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型,制得聚四氟乙烯纤维膜;拉伸定型时控制参数如下:纵向拉伸速率2%/s,拉伸倍数2,一次热定型温度200 ~ 250℃ ;首次横向拉伸速率45mm/s,拉伸倍数20,二次热定型温度200 ~ 250℃ ;再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸182 倍,拉伸速率21 mm/s,三次热定型温度控制为250 ~ 300℃,得成型膜;
(8)固化脱油:将所述成型膜在温度逐渐升高的多个区间分段式处理,所述分段式处理
的起始温度为300 ~ 320℃,直至将所述成型膜加热至透明状,得成品膜;断裂伸长率30%,拉伸强度10Mpa ;
(9)破网:对所述成品膜进行破网处理,在分切机上将原梳子的尺扣加密,梳子的梳理
速度加快,所述加密具体为加密50%,所述加快具体为加快60%。
断裂伸长率的计算方法如下:
断裂伸长率= △ L/L0*100% ;
(原长L0, 在轴向拉力作用下, 变形后的断裂长度为L,于是断裂伸长△ L=L-L0)
拉伸强度的计算方法如下: σt = p /( b×d)
σt 为拉伸强度(MPa);p 为最大负荷(N);b 为试样宽度(mm);d 为试样厚度(mm)。
实施例三
聚四氟乙烯超细纤维,由以下方法制成:
(1)润滑混合:在聚四氟乙烯微粉中添加航空煤油,混匀;所述航空煤油的添加量为聚
四氟乙烯微粉质量的16% ;所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~ 0.225μm ;
(2)筛分:用10 ~ 30 目筛进行筛分;
(3)改性混合:再添加硅油,再混匀;所述硅油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的3% ;
(4)挤出:使用挤压机将改性混合的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5 ~ 15mm/min,挤出直径15 ~ 25mm,口模长径比L/D 为20 ~ 40,锥角30 ~ 50°,压缩比140 ~ 160 ;
(5)压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140 ~ 180℃,
制得生料带;
(6)除航煤:在高于所述航空煤油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18 ~ 24 小
时,除去所述航空煤油;
(7)拉伸:对生料带除去所述航空煤油的同时进行纵向拉伸,然后进行一次热定型;接
着进行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型,制得聚四氟乙烯纤维膜;拉伸定型时控制参数如下:纵向拉伸速率13%/s,拉伸倍数3,一次热定型温度200 ~ 250℃;首次横向拉伸速率46mm/s,拉伸倍数21,二次热定型温度200 ~ 250℃;再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸184 倍,拉伸速率22 mm/s,三次热定型温度控制为250 ~ 300℃,得成型膜;
(8)固化脱油:将所述成型膜在温度逐渐升高的多个区间分段式处理,所述分段式处理
的起始温度为300 ~ 320℃,直至将所述成型膜加热至透明状,得成品膜;断裂伸长率30%,拉伸强度10Mpa ;
(9)破网:对所述成品膜进行破网处理,在分切机上将原梳子的尺扣加密,梳子的梳理
速度加快,所述加密具体为加密60%,所述加快具体为加快70%。
断裂伸长率的计算方法如下:
断裂伸长率= △ L/L0*100% ;
(原长L0, 在轴向拉力作用下, 变形后的断裂长度为L,于是断裂伸长△ L=L-L0)
拉伸强度的计算方法如下: σt = p /( b×d)
σt 为拉伸强度(MPa);p 为最大负荷(N);b 为试样宽度(mm);d 为试样厚度(mm)。
实施例四
聚四氟乙烯超细纤维,由以下方法制成:
(1)润滑混合:在聚四氟乙烯微粉中添加航空煤油,混匀;所述航空煤油的添加量为聚
四氟乙烯微粉质量的19% ;所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~ 0.225μm ;
(2)筛分:用10 ~ 30 目筛进行筛分;
(3)改性混合:再添加硅油,再混匀;所述硅油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的4% ;
(4)挤出:使用挤压机将改性混合的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5 ~ 15mm/min,
挤出直径15 ~ 25mm,口模长径比L/D 为20 ~ 40,锥角30 ~ 50°,压缩比140 ~ 160 ;
(5)压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140 ~ 180℃,
制得生料带;
(6)除航煤:在高于所述航空煤油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18 ~ 24 小
时,除去所述航空煤油;
(7)拉伸:对生料带除去所述航空煤油的同时进行纵向拉伸,然后进行一次热定型;接
着进行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型,制得聚四氟乙烯纤维膜;拉伸定型时控制参数如下:纵向拉伸速率4%/s,拉伸倍数3,一次热定型温度200 ~ 250℃ ;首次横向拉伸速率46mm/s,拉伸倍数21,二次热定型温度200 ~ 250℃ ;再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸186 倍,拉伸速率23mm/s,三次热定型温度控制为250 ~ 300℃,得成型膜;
(8)固化脱油:将所述成型膜在温度逐渐升高的多个区间分段式处理,所述分段式处理
的起始温度为300 ~ 320℃,直至将所述成型膜加热至透明状,得成品膜;断裂伸长率31%,拉伸强度10.2Mpa ;
(9)破网:对所述成品膜进行破网处理,在分切机上将原梳子的尺扣加密,梳子的梳理
速度加快,所述加密具体为加密60%,所述加快具体为加快80%。
断裂伸长率的计算方法如下:
断裂伸长率= △ L/L0*100% ;
(原长L0, 在轴向拉力作用下, 变形后的断裂长度为L,于是断裂伸长△ L=L-L0)
拉伸强度的计算方法如下: σt = p /( b×d)
σt 为拉伸强度(MPa);p 为最大负荷(N);b 为试样宽度(mm);d 为试样厚度(mm)。
实施例五
聚四氟乙烯超细纤维,由以下方法制成:
(1)润滑混合:在聚四氟乙烯微粉中添加航空煤油,混匀;所述航空煤油的添加量为聚
四氟乙烯微粉质量的22% ;所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~ 0.225μm ;
(2)筛分:用10 ~ 30 目筛进行筛分;
(3)改性混合:再添加硅油,再混匀;所述硅油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的5% ;
(4)挤出:使用挤压机将改性混合的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5 ~ 15mm/min,挤出直径15 ~ 25mm,口模长径比L/D 为20 ~ 40,锥角30 ~ 50°,压缩比140 ~ 160 ;
(5)压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140 ~ 180℃,
制得生料带;
(6)除航煤:在高于所述航空煤油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18 ~ 24 小
时,除去所述航空煤油;
(7)拉伸:对生料带除去所述航空煤油的同时进行纵向拉伸,然后进行一次热定型;接
着进行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型,制得聚四氟乙烯纤维膜;拉伸定型时控制参数如下:纵向拉伸速率5%/s,拉伸倍数4,一次热定型温度200 ~ 250℃ ;首次横向拉伸速率47mm/s,拉伸倍数22,二次热定型温度200 ~ 250℃;再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸188 倍,拉伸速率24 mm/s,三次热定型温度控制为250 ~ 300℃,得成型膜;
(8)固化脱油:将所述成型膜在温度逐渐升高的多个区间分段式处理,所述分段式处理
的起始温度为300 ~ 320℃,直至将所述成型膜加热至透明状,得成品膜;断裂伸长率32%,拉伸强度10.2Mpa ;
(9)破网:对所述成品膜进行破网处理,在分切机上将原梳子的尺扣加密,梳子的梳理
速度加快,所述加密具体为加密70%,所述加快具体为加快90%。
断裂伸长率的计算方法如下:
断裂伸长率= △ L/L0*100% ;
(原长L0, 在轴向拉力作用下, 变形后的断裂长度为L,于是断裂伸长△ L=L-L0)
拉伸强度的计算方法如下: σt = p /( b×d)
σt 为拉伸强度(MPa);p 为最大负荷(N);b 为试样宽度(mm);d 为试样厚度(mm)。
实施例六
聚四氟乙烯超细纤维,由以下方法制成:
(1)润滑混合:在聚四氟乙烯微粉中添加航空煤油,混匀;所述航空煤油的添加量为聚
四氟乙烯微粉质量的25% ;所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~ 0.225μm ;
(2)筛分:用10 ~ 30 目筛进行筛分;
(3)改性混合:再添加硅油,再混匀;所述硅油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的6% ;
(4)挤出:使用挤压机将改性混合的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5 ~ 15mm/min,挤出直径15 ~ 25mm,口模长径比L/D 为20 ~ 40,锥角30 ~ 50°,压缩比140 ~ 160 ;
(5)压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140 ~ 180℃,
制得生料带;
(6)除航煤:在高于所述航空煤油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18 ~ 24 小
时,除去所述航空煤油;
(7)拉伸:对生料带除去所述航空煤油的同时进行纵向拉伸,然后进行一次热定型;接
着进行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型,制得聚四氟乙烯纤维膜;拉伸定型时控制参数如下:纵向拉伸速率6%/s,拉伸倍数4,一次热定型温度200 ~ 250℃ ;首次横向拉伸速率47mm/s,拉伸倍数22,二次热定型温度200 ~ 250℃ ;再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸188 倍,拉伸速率25 mm/s,三次热定型温度控制为250 ~ 300℃,得成型膜;
(8)固化脱油:将所述成型膜在温度逐渐升高的多个区间分段式处理,所述分段式处理
的起始温度为300 ~ 320℃,直至将所述成型膜加热至透明状,得成品膜;断裂伸长率32%,拉伸强度10.5Mpa。;
(9)破网:对所述成品膜进行破网处理,在分切机上将原梳子的尺扣加密,梳子的梳理
速度加快,所述加密具体为加密70%,所述加快具体为加快100%。
断裂伸长率的计算方法如下:
断裂伸长率= △ L/L0*100% ;
(原长L0, 在轴向拉力作用下, 变形后的断裂长度为L,于是断裂伸长△ L=L-L0)
拉伸强度的计算方法如下: σt = p /( b×d)
σt 为拉伸强度(MPa);p 为最大负荷(N);b 为试样宽度(mm);d 为试样厚度(mm)。
实施例七
聚四氟乙烯超细纤维,由以下方法制成:
(1)润滑混合:在聚四氟乙烯微粉中添加航空煤油,混匀;所述航空煤油的添加量为聚
四氟乙烯微粉质量的28% ;所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~ 0.225μm ;
(2)筛分:用10 ~ 30 目筛进行筛分;
(3)改性混合:再添加硅油,再混匀;所述硅油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的7% ;
(4)挤出:使用挤压机将改性混合的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5 ~ 15mm/min,挤出直径15 ~ 25mm,口模长径比L/D 为20 ~ 40,锥角30 ~ 50°,压缩比140 ~ 160 ;
(5)压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140 ~ 180℃,
制得生料带;
(6)除航煤:在高于所述航空煤油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18 ~ 24 小
时,除去所述航空煤油;
(7)拉伸:对生料带除去所述航空煤油的同时进行纵向拉伸,然后进行一次热定型;接
着进行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型,制得聚四氟乙烯纤维膜;拉伸定型时控制参数如下:纵向拉伸速率7%/s,拉伸倍数5,一次热定型温度200 ~ 250℃ ;首次横向拉伸速率48mm/s,拉伸倍数23,二次热定型温度200 ~ 250℃ ;再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸192 倍,拉伸速率26mm/s,三次热定型温度控制为250 ~ 300℃,得成型膜;
(8)固化脱油:将所述成型膜在温度逐渐升高的多个区间分段式处理,所述分段式处理
的起始温度为300 ~ 320℃,直至将所述成型膜加热至透明状,得成品膜;断裂伸长率32%,拉伸强度10.3Mpa ;
(9)破网:对所述成品膜进行破网处理,在分切机上将原梳子的尺扣加密,梳子的梳理
速度加快,所述加密具体为加密80%,所述加快具体为加快110%。
断裂伸长率的计算方法如下:
断裂伸长率= △ L/L0*100% ;
(原长L0, 在轴向拉力作用下, 变形后的断裂长度为L,于是断裂伸长△ L=L-L0)
拉伸强度的计算方法如下: σt = p /( b×d)
σt 为拉伸强度(MPa);p 为最大负荷(N);b 为试样宽度(mm);d 为试样厚度(mm)。
实施例八
聚四氟乙烯超细纤维,由以下方法制成:
(1)润滑混合:在聚四氟乙烯微粉中添加航空煤油,混匀;所述航空煤油的添加量为聚
四氟乙烯微粉质量的31% ;所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~ 0.225μm ;
(2)筛分:用10 ~ 30 目筛进行筛分;
(3)改性混合:再添加硅油,再混匀;所述硅油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的8% ;
(4)挤出:使用挤压机将改性混合的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5 ~ 15mm/min,挤出直径15 ~ 25mm,口模长径比L/D 为20 ~ 40,锥角30 ~ 50°,压缩比140 ~ 160 ;
(5)压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140 ~ 180℃,
制得生料带;
(6)除航煤:在高于所述航空煤油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18 ~ 24 小
时,除去所述航空煤油;
(7)拉伸:对生料带除去所述航空煤油的同时进行纵向拉伸,然后进行一次热定型;接
着进行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型,制得聚四氟乙烯纤维膜;拉伸定型时控制参数如下:纵向拉伸速率8%/s,拉伸倍数5,一次热定型温度200 ~ 250℃ ;首次横向拉伸速率48mm/s,拉伸倍数23,二次热定型温度200 ~ 250℃ ;再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸192 倍,拉伸速率27mm/s,三次热定型温度控制为250 ~ 300℃,得成型膜;
(8)固化脱油:将所述成型膜在温度逐渐升高的多个区间分段式处理,所述分段式处理
的起始温度为300 ~ 320℃,直至将所述成型膜加热至透明状,得成品膜;断裂伸长率30%,拉伸强度10Mpa ;
(9)破网:对所述成品膜进行破网处理,在分切机上将原梳子的尺扣加密,梳子的梳理
速度加快,所述加密具体为加密80%,所述加快具体为加快120%。
断裂伸长率的计算方法如下:
断裂伸长率= △ L/L0*100% ;
(原长L0, 在轴向拉力作用下, 变形后的断裂长度为L,于是断裂伸长△ L=L-L0)
拉伸强度的计算方法如下: σt = p /( b×d)
σt 为拉伸强度(MPa);p 为最大负荷(N);b 为试样宽度(mm);d 为试样厚度(mm)。
实施例九
聚四氟乙烯超细纤维,由以下方法制成:
(1)润滑混合:在聚四氟乙烯微粉中添加航空煤油,混匀;所述航空煤油的添加量为聚
四氟乙烯微粉质量的34% ;所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~ 0.225μm ;
(2)筛分:用10 ~ 30 目筛进行筛分;
(3)改性混合:再添加硅油,再混匀;所述硅油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的9% ;
(4)挤出:使用挤压机将改性混合的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5 ~ 15mm/min,挤出直径15 ~ 25mm,口模长径比L/D 为20 ~ 40,__________锥角30 ~ 50°,压缩比140 ~ 160 ;
(5)压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140 ~ 180℃,
制得生料带;
(6)除航煤:在高于所述航空煤油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18 ~ 24 小
时,除去所述航空煤油;
(7)拉伸:对生料带除去所述航空煤油的同时进行纵向拉伸,然后进行一次热定型;接
着进行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型,制得聚四氟乙烯纤维膜;拉伸定型时控制参数如下:纵向拉伸速率9%/s,拉伸倍数6,一次热定型温度200 ~ 250℃ ;首次横向拉伸速率49mm/s,拉伸倍数24,二次热定型温度200 ~ 250℃ ;再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸196 倍,拉伸速率28 mm/s,三次热定型温度控制为250 ~ 300℃,得成型膜;
(8)固化脱油:将所述成型膜在温度逐渐升高的多个区间分段式处理,所述分段式处理
的起始温度为300 ~ 320℃,直至将所述成型膜加热至透明状,得成品膜;断裂伸长率30%,拉伸强度10Mpa ;
(9)破网:对所述成品膜进行破网处理,在分切机上将原梳子的尺扣加密,梳子的梳理
速度加快,所述加密具体为加密90%,所述加快具体为加快130%。
断裂伸长率的计算方法如下:
断裂伸长率= △ L/L0*100% ;
(原长L0, 在轴向拉力作用下, 变形后的断裂长度为L,于是断裂伸长△ L=L-L0)
拉伸强度的计算方法如下: σt = p /( b×d)
σt 为拉伸强度(MPa);p 为最大负荷(N);b 为试样宽度(mm);d 为试样厚度(mm)。
实施例十
聚四氟乙烯超细纤维,由以下方法制成:
(1)润滑混合:在聚四氟乙烯微粉中添加航空煤油,混匀;所述航空煤油的添加量为聚
四氟乙烯微粉质量的37% ;所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~ 0.225μm ;
(2)筛分:用10 ~ 30 目筛进行筛分;
(3)改性混合:再添加硅油,再混匀;所述硅油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的10% ;
(4)挤出:使用挤压机将改性混合的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5 ~ 15mm/min,挤出直径15 ~ 25mm,口模长径比L/D 为20 ~ 40,锥角30 ~ 50°,压缩比140 ~ 160 ;
(5)压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140 ~ 180℃,
制得生料带;
(6)除航煤:在高于所述航空煤油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18 ~ 24 小
时,除去所述航空煤油;
(7)拉伸:对生料带除去所述航空煤油的同时进行纵向拉伸,然后进行一次热定型;接
着进行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型,制得聚四氟乙烯纤维膜;拉伸定型时控制参数如下:纵向拉伸速率10%/s,拉伸倍数6,一次热定型温度200 ~ 250℃;
首次横向拉伸速率49mm/s,拉伸倍数24,二次热定型温度200 ~ 250℃;再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸196 倍,拉伸速率29 mm/s,三次热定型温度控制为
250 ~ 300℃,得成型膜;
(8)固化脱油:将所述成型膜在温度逐渐升高的多个区间分段式处理,所述分段式处理
的起始温度为300 ~ 320℃,直至将所述成型膜加热至透明状,得成品膜;断裂伸长率30%,拉伸强度10Mpa ;
(9)破网:对所述成品膜进行破网处理,在分切机上将原梳子的尺扣加密,梳子的梳理
速度加快,所述加密具体为加密90%,所述加快具体为加快140%。
断裂伸长率的计算方法如下:
断裂伸长率= △ L/L0*100% ;
(原长L0, 在轴向拉力作用下, 变形后的断裂长度为L,于是断裂伸长△ L=L-L0)
拉伸强度的计算方法如下: σt = p /( b×d)
σt 为拉伸强度(MPa);p 为最大负荷(N);b 为试样宽度(mm);d 为试样厚度(mm)。
实施例十一
聚四氟乙烯超细纤维,由以下方法制成:
(1)润滑混合:在聚四氟乙烯微粉中添加航空煤油,混匀;所述航空煤油的添加量为聚
四氟乙烯微粉质量的40% ;所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~ 0.225μm ;
(2)筛分:用10 ~ 30 目筛进行筛分;
(3)改性混合:再添加硅油,再混匀;所述硅油的添加量为聚四氟乙烯微粉质量的10% ;
(4)挤出:使用挤压机将改性混合的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5 ~ 15mm/min,挤出直径15 ~ 25mm,口模长径比L/D 为20 ~ 40,锥角30 ~ 50°,压缩比140 ~ 160 ;
(5)压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140 ~ 180℃,
制得生料带;
(6)除航煤:在高于所述航空煤油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理18 ~ 24 小
时,除去所述航空煤油;
(7)拉伸:对生料带除去所述航空煤油的同时进行纵向拉伸,然后进行一次热定型;接
着进行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型,制得聚四氟乙烯纤维膜;拉伸定型时控制参数如下:纵向拉伸速率10%/s,拉伸倍数6,一次热定型温度200 ~ 250℃;首次横向拉伸速率50mm/s,拉伸倍数25,二次热定型温度200 ~ 250℃ ;再次横向拉伸为对经过首次横向拉伸后的生料带再拉伸200 倍,拉伸速率30 mm/s,三次热定型温度控制为250 ~ 300℃,得成型膜;
(8)固化脱油:将所述成型膜在温度逐渐升高的多个区间分段式处理,所述分段式处理
的起始温度为300 ~ 320℃,直至将所述成型膜加热至透明状,得成品膜;断裂伸长率30%,
拉伸强度10Mpa ;
(9)破网:对所述成品膜进行破网处理,在分切机上将原梳子的尺扣加密,梳子的梳理
速度加快,所述加密具体为加密100%,所述加快具体为加快150%。
断裂伸长率的计算方法如下:
断裂伸长率= △ L/L0*100% ;
(原长L0, 在轴向拉力作用下, 变形后的断裂长度为L,于是断裂伸长△ L=L-L0)
拉伸强度的计算方法如下: σt = p /( b×d)
σt 为拉伸强度(MPa);p 为最大负荷(N);b 为试样宽度(mm);d 为试样厚度(mm)。
对比例
①混合:在聚四氟乙烯微粉中混入低表面张力润滑油,加入量为聚四氟乙烯微粉质量
的10% ;所选择的聚四氟乙烯微粉的粒径为0.215 ~ 0.225μm ;
②筛分:用10 ~ 30 目筛对上述混料进行筛分;
③预成型:将经筛分的混料置于20℃的温度下20 小时;
④挤出:使用挤压机将上述预成型的原料挤出,挤压参数如下,挤出速度5mm/min,挤
出直径15mm,口膜长径比L/D 为20,锥角30°,压缩比140 ;
⑤压延:使用压延机对挤出后的原料进行压延,压延时压辊温度控制为140℃ ;制得生
料带;
⑥除润滑剂:在稍高于所述低表面张力润滑油的沸点的温度下对所述生料带干燥处理
18 小时,除去所述低表面张力润滑油;
⑦拉伸定型:对生料带除去所述低表面张力润滑油的同时进行纵向拉伸,然后进行一
次热定型;接着进行首次横向拉伸,二次热定型,再次横向拉伸,三次热定型后制得微孔滤
膜;拉伸定型时控制参数如下所示;
⑧破网,常规的梳子密度,常规速度破网。
拉伸定型步骤的工艺参数如下:纵向拉伸速率1%/s,纵向拉伸倍数2,一次热定型温度200℃,首次横向拉伸速率10mm/s,首次横向拉伸倍数2,二次热定型温度200℃,再次
横向拉伸速率40mm/s,再次横向拉伸倍数50,三次热定型温度250℃。
制得的膜的断裂伸长率10%,拉伸强度5Mpa。
断裂伸长率的计算方法如下:
断裂伸长率= △ L/L0*100% ;
(原长L0, 在轴向拉力作用下, 变形后的断裂长度为L,于是断裂伸长△ L=L-L0)
拉伸强度的计算方法如下: σt = p /( b×d)
σt 为拉伸强度(MPa);p 为最大负荷(N);b 为试样宽度(mm);d 为试样厚度(mm)。
对比例的纤维最细可达3D,但80% 以上都在5D 以上。
实施例一~十一的纤维细度基本都在1D 左右,并且CV 值小。CV 值即上下浮动一
个值,用以表示产品的稳定性。