专利名称：一种制备超细聚四氟乙烯纤维用的喷丝板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种喷丝板，具体地说是一种制备超细聚四氟乙烯纤维用的喷丝板。
背景技术：
聚四氟乙烯纤维具有耐腐蚀、摩擦系数低、耐燃烧等优点，在航天航空领域、工业、 医疗和生活上有重要的应用。因聚四氟乙烯不溶于溶剂，不能采用溶液纺丝成型；由于分子刚性大，在熔点(327°C)以上粘度大，不流动，仅形成凝胶状物，也不能采用熔融纺丝成型。 目前通常一般有三种方法加工聚四氟乙烯纤维乳液纺丝、糊料挤出和切割法。乳液纺丝与溶液纺丝类似，实际上是将聚四氟乙烯与粘胶或聚乙烯醇(作为载体) 混合，采用溶液法纺丝制出纤维，再通过高温方法将其中的载体烧掉。该方法由于聚乙烯醇载体的加入，一方面强度下降，使纤维无法实现高倍牵伸，无法制得直径低于12微米的聚四氟乙烯纤维，另一方面，由于聚乙烯醇载体烧结物残留在纤维内部，造成局部的耐温耐腐蚀性能下降。切割法的起始原料为聚四氟乙烯薄膜或致密的烧结圆柱体，切成细带丝后在熔点 (327°C)以上烧结，再经拉伸和热处理制出聚四氟乙烯纤维。由于切割设备的限制也无法制得更细的纤维。糊料挤出也是聚四氟乙烯纤维的加工方法之一。它是将聚四氟乙烯粉末与易挥发物质(如润滑油、汽油、煤油等)调成糊状物，然后从喷丝头挤压纺丝，使易挥发物质挥发，然后在高温下高度拉伸，得到非均相的白色带条纱。该方法制得的纤维均勻度差，纺织性能难于控制。
发明内容为了克服现有技术存在的无法制得超细聚四氟乙烯纤维的问题，本实用新型的目的是提供一种制备超细聚四氟乙烯纤维用的喷丝板，该专用喷丝板结构简单、操作方便，利用该喷丝板能生产出超细聚四氟乙烯纤维，且得到的超细聚四氟乙烯纤维综合性能好。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种制备超细聚四氟乙烯纤维用的喷丝板，其特征在于该喷丝板包括底板、面板和芯管，在面板上设有圆孔，芯管的一端固定在底板上，另一端伸入到圆孔中，在底板上设有第1通道，芯管与第1通道相通；在面板上设第2通道，圆孔与第2通道相通。本实用新型中，底板与面板通过侧板连接，第2通道设置在侧板上。利用本实用新型可制得直径10微米以下的超细聚四氟乙烯纤维，操作方便、简单易行，得到的超细聚四氟乙烯纤维耐温耐腐蚀性能远高于乳液纺丝产品、细度均勻度高于糊料挤出及切割法产品，综合性能好。
[0011]图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型中面板圆孔与芯管装配的结构示意图。
具体实施方式
一种制备超细聚四氟乙烯纤维用的喷丝板，该喷丝板包括底板1、面板2和芯管3， 在面板2上设有圆孔21，芯管3的一端固定在底板1上，另一端伸入到圆孔21中，在底板1 上设有第1通道11，芯管3与第1通道11相通；底板1与面板2通过侧板4连接，第2通道12设置在侧板上。圆孔21与第2通道12相通。利用该喷丝板能生产出超细聚四氟乙烯纤维，将聚四氟乙烯纤维加热到其玻璃化温度以上，进行3段拉伸，拉伸倍数控制在每段2 3倍，达到纩27倍牵伸，然后自然冷却，制得超细聚四氟乙烯纤维。步骤如下制备纺丝液1用聚四氟乙烯高浓缩乳液，加水稀释，使其粘度低于lOOcp，加入烧碱调整PH值为 9。制备纺丝液2用醇解度为88%聚乙烯醇(2488，1788等)在冷水中配制为15%的聚乙烯醇溶液， 加入硫酸使其PH值在4，按1 100并加入硼酸便于其形成凝胶，可根据搅拌速度加入适量消泡剂，消泡剂为二甲基硅油。静止真空脱泡12小时备用。制备过饱和凝固浴将硫酸钠(芒硝)用45摄氏度的温水溶解，并形成有晶体析出的过饱和溶液，加入烧碱调整PH值为13。纺丝将纺丝液1与纺丝液2分别经过计量泵，再经过专用喷丝板，其中纺丝液1经过第 1通道11，形成纤维的“芯”，纺丝液2经过第2通道12形成纤维的“皮”，浸入过饱和凝固浴中，经过2倍牵伸形成具有“皮芯”结构的初生纤维。烧结将初生纤维先经过120°C烘箱烘燥10分钟，进入烧结烘箱，烧结烘箱内温度控制在280°C内，烧结20分钟，使外层聚乙烯醇充分炭化，内层聚四氟乙烯材料在高温下熔融结合成聚四氟乙烯纤维。高倍拉伸制得超细聚四氟乙烯纤维通过将烧结后的聚四氟乙烯纤维加热到其玻璃化温度以上，进行3段拉伸，拉伸倍数控制在每段3倍，达到27倍牵伸，然后进行自然冷却，制得超细聚四氟乙烯纤维。该纤维直径为8微米，强度为3cN/dteX，细度离散值<10%。利用本实用新型生产出超细聚四氟乙烯纤维，操作方便、简单易行，得到的超细聚四氟乙烯纤维综合性能好。
权利要求1.一种制备超细聚四氟乙烯纤维用的喷丝板，其特征在于该喷丝板包括底板(1)、面板(2)和芯管(3)，在面板(2)上设有圆孔(21)，芯管(3)的一端固定在底板(1)上，另一端伸入到圆孔(21)中，在底板(1)上设有第1通道(11)，芯管(3)与第1通道(11)相通；在面板(2)上设第2通道(12)，圆孔(21)与第2通道(12)相通。
2.根据权利要求1所述的制备超细聚四氟乙烯纤维用的喷丝板，其特征在于底板(1) 与面板(2 )通过侧板(4 )连接，第2通道(12 )设置在侧板(4 )上。
专利摘要本实用新型公开了一种制备超细聚四氟乙烯纤维用的喷丝板，该喷丝板包括底板、面板和芯管，在面板上设有圆孔，芯管的一端固定在底板上，另一端伸入到圆孔中，在底板上设有第1通道，芯管与第1通道相通；在面板上设第2通道，圆孔与第2通道相通。本实用新型结构简单、操作方便，利用该喷丝板能生产出超细聚四氟乙烯纤维，且得到的超细聚四氟乙烯纤维综合性能好。
文档编号D01D5/34GK202000038SQ201120085319
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者于淼涵, 阳建军 申请人:南京际华三五二一特种装备有限公司