一种采用PTFE涂覆高强聚酯工业丝的方法与流程

一种采用ptfe涂覆高强聚酯工业丝的方法
技术领域
1.本发明涉及一种采用ptfe涂覆高强聚酯工业丝的方法。


背景技术：

2.工业滤网是由天然纤维和合成纤维织造而成的过滤介质，主要用于固液分离与工
3.业除尘，工业滤网尤其在化工方面使用较为广泛，在使用中需要接触大量的具有腐蚀性的物质。而现有滤网材料多为涤纶，丙纶，锦纶，维纶，芳纶，玻纤，全棉，玻璃纤维，玄武岩纤维等，不能同时具备耐磨高、耐腐蚀性能好、抗冲击性能高等优点。此外，对于过滤粘度较高的物料，滤网容易与滤饼粘连，造成其不易清洗，进而影响滤网的使用寿命。
4.现有工业滤网不能同时具备耐磨高、耐腐蚀性能好、抗冲击性能高等特性，且滤网容易与滤饼粘连，造成其不易清洗，进而影响滤网的使用寿命。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种耐腐蚀性强、耐磨损性好且具有自润滑功能的采用ptfe涂覆高强聚酯工业丝的方法。
6.本发明的技术解决方案是：
7.一种采用ptfe涂覆高强聚酯工业丝的方法，其特征是：包括下列步骤：
8.(1)高强聚酯工业丝的表面处理：
9.选用等离子体法对高强聚酯工业丝进行处理，使其表面粗糙化；
10.(2)原料预混：
11.将碳纤维、ptfe、石墨按以下质量百分比加入高速混合机，采用机械混合法混合均匀，得到混合料：
12.碳纤维
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20-30％
13.石墨
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5-10％
14.ptfe
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60-70％；
15.(3)将表面刻蚀过的高强聚酯芯丝穿过挤出机机头，混合料熔融挤出，使挤出的熔体包覆在芯丝外表面；
16.(4)经过牵伸辊牵引，速度为25-60m/min，收丝。
17.步骤(1)采用hd-1b低温等离子仪，功率150w，处理时间180s，放电压强30pa。
18.步骤(3)中，混合料335/340/340/345/350℃熔融挤出。
19.聚四氟乙烯(ptfe)，具有“塑料王”的称号。ptfe的耐腐蚀性强，对大多数化学药品和溶剂表现出惰性，能耐强酸强碱和各种有机溶剂。ptfe具有突出的不粘性特征，是当前所用到的表面能最小的固体材料，表面张力仅仅为0.019n/m，其表面几乎不能粘附目前所知的全部固体材料，因为只有《0.02n/m的表面张力的液体材料才能完全浸润材料表面。由于ptfe大分子相互间作用力很小，且ptfe表面对异质分子的吸引力也相当小，决定了其较高的润滑性及摩擦系数非常小。ptfe基于其独特的优异的低温高温性能、化学稳定性特征、极
强的电绝缘性、非粘附性能、不可燃性及优良的润滑性，目前己广泛应用在机械电子、石油化工、医学食品、造纸轻纺、桥梁建筑、航空航天等行业中。
20.以高强聚酯工业丝(pet)作为涂覆基材，提供尺寸稳定性。以ptfe作为涂覆层，具有良好的机械强度、耐高低温性能、耐腐蚀性；以及自润滑性能，解决传统滤料在过滤时孔径被堵塞、不易卸饼等问题。但ptfe硬度较低，耐磨损性较差。本发明加入碳纤维，碳纤维(cf)具有比强度高、耐磨损、耐疲劳、热膨胀系数小等特点，还具有一定的长径比，能起到稳定基体的作用，常作为增强纤维用于提高复合材料耐磨损性和硬度。但碳纤维的添加会使摩擦因数增大，再加入石墨，石墨是一种较好的固体润滑剂，在复合材料摩擦过程中，可以在聚四氟乙烯表面产生相应的富积，使之形成润滑膜，从而聚四氟乙烯复合材料的摩擦因数会被降低。
21.本发明采用涂覆法制得ptfe包覆pet纤维，工艺流程简单易操作；对pet基材进行等离子体处理，使其表面粗糙化，增强与涂覆层的粘合力；在涂覆层聚合物ptfe中加入碳纤维，提高了复合材料耐磨损性和硬度；在涂覆层聚合物ptfe中加入石墨，作为固体润滑剂，在材料摩擦过程中，可以在ptfe表面产生相应的富积，使之形成润滑膜，从而聚四氟乙烯复合材料的摩擦因数会被降低，自润滑性能提高。
22.本发明以高强聚酯工业丝(pet)作为涂覆基材，提供了尺寸稳定性以及芯层的高强度；以ptfe作为涂覆层，具有良好的机械强度、耐高低温性能、耐腐蚀性；以及自润滑性能，解决传统滤料在过滤时孔径被堵塞、不易卸饼等问题；在涂覆层聚合物ptfe中加入碳纤维，碳纤维具有比强度高、耐磨损、耐疲劳、热膨胀系数小等特点，还具有一定的长径比，能起到稳定基体的作用，加入碳纤维提高了复合材料耐磨损性和硬度；在涂覆层聚合物ptfe中加入石墨，作为固体润滑剂，在材料摩擦过程中，可以在ptfe表面产生相应的富积，使之形成润滑膜，从而聚四氟乙烯复合材料的摩擦因数会被降低，自润滑性能提高。
23.下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
24.实施例1：
25.(1)高强聚酯工业丝的表面处理：
26.选用等离子体法对高强聚酯工业丝进行处理，使其表面粗糙化。
27.采用hd-1b低温等离子仪，功率150w，处理时间180s，放电压强30pa。
28.(2)原料预混：
29.按以下质量百分比将碳纤维、ptfe、石墨加入高速混合机，采用机械混合法混合均匀，
30.碳纤维
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20％
31.石墨
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5％
32.ptfe
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60％；
33.(4)将表面刻蚀过的高强聚酯芯丝穿过挤出机机头，混合料335/340/340/345/350℃熔融挤出，使挤出的熔体包覆在芯丝外表面。
34.(5)经过牵伸辊牵引，速度为40m/min，收丝。
35.实施例2：
36.(1)高强聚酯工业丝的表面处理：
37.选用等离子体法对高强聚酯工业丝进行处理，使其表面粗糙化。
38.采用hd-1b低温等离子仪，功率150w，处理时间180s，放电压强30pa。
39.(2)原料预混：
40.按以下质量百分比将碳纤维、ptfe、石墨加入高速混合机，采用机械混合法混合均匀，
41.碳纤维
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25％
42.石墨
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8％
43.ptfe
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65％；
44.(4)将表面刻蚀过的高强聚酯芯丝穿过挤出机机头，混合料335/340/340/345/350℃熔融挤出，使挤出的熔体包覆在芯丝外表面。
45.(5)经过牵伸辊牵引，速度为40m/min，收丝。
46.实施例3：
47.(1)高强聚酯工业丝的表面处理：
48.选用等离子体法对高强聚酯工业丝进行处理，使其表面粗糙化。
49.采用hd-1b低温等离子仪，功率150w，处理时间180s，放电压强30pa。
50.(2)原料预混：
51.按以下质量百分比将碳纤维、ptfe、石墨加入高速混合机，采用机械混合法混合均匀，
52.碳纤维
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30％
53.石墨
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10％
54.ptfe
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70％；
55.(4)将表面刻蚀过的高强聚酯芯丝穿过挤出机机头，混合料335/340/340/345/350℃熔融挤出，使挤出的熔体包覆在芯丝外表面。
56.(5)经过牵伸辊牵引，速度为40m/min，收丝。
57.对比例：
58.(1)选用等离子体法对高强聚酯工业丝进行处理，使其表面粗糙化。采用hd-1b低温等离子仪，功率150w，处理时间180s，放电压强30pa。(2)将表面刻蚀过的高强聚酯芯丝穿过挤出机机头，ptfe经熔融挤出机熔融挤出(335/340/340/345/350℃)，使挤出的熔体包覆在芯丝外表面。(3)经过牵伸辊牵引，速度为40m/min，收丝。
59.上述实施例1、2、3制得的涂覆型单丝与对比例性能测试，测试过程及结果如下:
60.(1)耐磨性测试：采用往复式磨损试验仪，行程100mm，速度50往复/min，磨损体为500号砂纸。
61.(2)摩擦因数测试：采用xcf-1a型纤维摩擦系数测试仪，测试环境温度为25℃，湿度50％，摩擦辊转速为30r/min，张力夹负荷为100*10-3cn。
62.(3)耐腐蚀性测试：将实施例和对比例分别置于质量分数为10％的稀盐酸和10％的氢氧化钠中于80℃下浸泡7天后，测定断裂强度。
[0063][0064]
从表中可以看出，本发明制得的单丝耐磨性好、摩擦因数小，且耐腐蚀性好。