一种生物干化用聚四氟乙烯微孔膜的制作方法

本实用新型涉及一种聚四氟乙烯微孔膜，特别是一种生物干化用聚四氟乙烯微孔膜。

背景技术：

随着城市化的进行和发展，污泥和生活垃圾的产量与日俱增，大量的污泥和生活垃圾日渐成为严重的社会与环境问题，对污泥和生活垃圾的处理是污泥和生活垃圾资源化与减量化处理必要的预处理过程，而利用微生物好氧发酵产生热量来蒸发水分的生物干化工艺则是一种经济、节能、环保的干化技术。污泥和生活垃圾用生物干化膜的核心为聚四氟乙烯微孔膜，由于聚四氟乙烯具有优越的耐高低温、耐酸碱、耐腐蚀、耐老化的诸多性能，被人们成为“塑料王”，由其制成的双向拉伸微孔膜是具有防水、透气的作用。但现有的双向拉伸聚四氟乙烯微孔膜虽然具有防水的功能，但由于其亲水性能和高静电性，表面极易污染油污，使其透气功能大为减弱，同时也不利于水蒸气的散发，影响了正常使用。因此，亟需研发一种具有拒油和亲水双向异性功能，并同时兼具透气性能的生物干化用聚四氟乙烯微孔膜。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种生物干化用聚四氟乙烯微孔膜。本实用新型不仅具有拒油和亲水双向异性的功能，同时还具有良好的透气性能的优点。

本实用新型的技术方案：一种生物干化用聚四氟乙烯微孔膜，包括聚四氟乙烯基础膜层，聚四氟乙烯基础膜层上均匀分布有微孔，聚四氟乙烯基础膜层的一侧设有含氟丙烯酸酯聚合物涂层，聚四氟乙烯基础膜层的另一侧设有弱阳离子型有机硅亲水剂涂层。

前述的一种生物干化用聚四氟乙烯微孔膜中，所述聚四氟乙烯基础膜层的孔隙率大于80％。

前述的一种生物干化用聚四氟乙烯微孔膜中，所述微孔的孔径为0.20-0.25μm。

前述的一种生物干化用聚四氟乙烯微孔膜中，所述聚四氟乙烯基础膜层的厚度为30-50μm。

与现有技术相比，本实用新型以聚四氟乙烯基础膜层为核心，在其两侧分别设置含氟丙烯酸酯聚合物涂层和弱阳离子型有机硅亲水剂涂层，最终得到的聚四氟乙烯微孔膜成品具有拒油和亲水的双向异性功能，用于污泥或垃圾干化处理时表面不容易污染油污，性能稳定持久，经济适用，其中，聚四氟乙烯基础膜层上均匀分布有微孔，其孔径参数设置以及聚四氟乙烯基础膜层整体的孔隙率参数设置使本实用新型同时具备良好的透气性能。

另外，本实用新型制备方法简单，在聚四氟乙烯基础膜制得后首先选择任何一面作为正面，喷涂含氟丙烯酸酯聚合物，并对其进行烘干，烘干后再在反面喷涂弱阳离子型有机硅亲水剂，再次进行烘干，就能得到聚四氟乙烯微孔膜成品，操作方便，适合产业化生产。

综上，本实用新型不仅具有拒油和亲水双向异性的功能，同时还具有良好的透气性能的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

附图中的标记为：1-聚四氟乙烯基础膜层，2-含氟丙烯酸酯聚合物涂层，3-弱阳离子型有机硅亲水剂涂层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例：一种生物干化用聚四氟乙烯微孔膜，结构如图1所示，包括聚四氟乙烯基础膜层1，聚四氟乙烯基础膜层1上均匀分布有微孔，聚四氟乙烯基础膜层1的一侧设有含氟丙烯酸酯聚合物涂层2，聚四氟乙烯基础膜层1的另一侧设有弱阳离子型有机硅亲水剂涂层3。

所述聚四氟乙烯基础膜层1的孔隙率大于80％。

所述微孔的孔径为0.22μm。

所述聚四氟乙烯基础膜层1的厚度为30μm。

所述聚四氟乙烯基础膜层1与含氟丙烯酸酯聚合物涂层2之间、聚四氟乙烯基础膜层1与弱阳离子型有机硅亲水剂涂层3之间均铺设有纳米二氧化硅粒子层，纳米二氧化硅粒子层起缓冲作用，提高本实用新型的结构强度，使其具有更强的抗冲击性。

所述纳米二氧化硅粒子层具体为均匀分散的纳米二氧化硅粒子。

所述聚四氟乙烯基础膜层1的制备工艺包括以下步骤：

1)、混料：将10kg聚四氟乙烯树脂与0.1kg碱式硫酸铜混合，再加入1.8kg的航空煤油，静置10天；

2)、预烘：将步骤1)中混合物装入桶中，放入50℃烘箱中预烘10小时；

3)、制坯：将预烘过的混合物放入制坯机中制成直径150mm的圆柱形的坯；

4)、推压：将直径150mm的圆柱形的坯放入推压机中50-55秒，55℃推压，推压成直径为21mm的圆形条状物；

5)、压型：将圆形条状物通过导向板进入直径800mm的两辊压延机，压辊温度55℃-60℃，压延成厚度200um、宽度18cm的含油基带；

6)、纵向拉伸：将含油基带在160℃条件下去油纵向拉伸，拉伸倍数为5倍，形成厚度180um、宽度16cm的脱脂基带；

7)、横向拉伸：将脱脂基带在160-350℃条件下横向拉伸，拉伸倍数为10倍，制成宽度180cm、厚度30um的聚四氟乙烯基础膜层1。

所述聚四氟乙烯树脂的密度＜2.18g/cm3。

在制得聚四氟乙烯基础膜层1后，以聚四氟乙烯基础膜层1的任意一面作为正面，铺设纳米二氧化硅粒子作为缓冲层，然后喷涂含氟丙烯酸酯聚合物处理液，烘干形成含氟丙烯酸酯聚合物涂层2，再在聚四氟乙烯基础膜层1的反面铺设纳米二氧化硅粒子作为缓冲层，然后喷涂弱阳离子型有机硅亲水剂处理液，烘干形成弱阳离子型有机硅亲水剂涂层3，得到聚四氟乙烯微孔膜成品。

经上述过程制备的生物干化用聚四氟乙烯微孔膜成品的孔径0.22um，厚度40um，空隙率82％，正面抗油性4级，反面亲水性，水接触角63°。