一种聚四氟乙烯复丝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚四氟乙烯复丝及其制备方法，属于聚四氟乙烯纤维领域，用于织造液体过滤网、滤布以及编制工业用绳索，具有比单丝更好的织物组织密实性、柔软性、抗拉强力。该种聚四氟乙烯复丝的制备方法，包括以下步骤：S1：单丝加捻；S2：单丝牵伸定型；S3：单丝上油；S4：并丝；S5：加热牵伸；S6：松粘；S7：收丝。本发明专利技术中工艺中，单丝加捻增强单丝强力和耐磨性、韧性；牵伸定型降低单丝线密度，固化捻纹，增加表面粗糙性；单丝上油减少单丝之间的热熔粘连；并丝将单丝集束，烧结牵伸将单丝束进行再次热熔牵伸，降低丝束整体线密度的同时，使之匀整，贴服；松粘通过装置的折向拉伸，将断续粘连的单丝的进行部分脱离，让复丝更加柔软，易于织造。

A polytetrafluoroethylene filament and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种聚四氟乙烯复丝及其制备方法
本专利技术涉及聚四氟乙烯纤维领域，尤其涉及一种聚四氟乙烯复丝，特别是涉及一种聚四氟乙烯复丝及其制备方法。
技术介绍
聚四氟乙烯纤维材料因为其优异的耐温性能和耐腐蚀性能，已经被广泛地应用到各种工业过滤领域。在化学工业中，浓酸、纯碱等各种酸性、碱性化工产品的提纯过滤，需要使用耐腐蚀材料制成的晒网、滤筒、滤袋、绳索。目前可选择的材料除不锈钢材料外，便是聚四氟乙烯材料网（布）等制品。因为聚四氟乙烯制品在耐腐性、可织造性、过滤精细度方面均有比前者更优异的性能，材料使用寿命长，造价也低于前者，因此正逐渐成为首选。因此，聚四氟乙烯过滤网（布）、绳索的大量应用，支撑了聚四氟乙烯纤维材料的发展，尤其是丝线材料。但目前聚四氟乙烯纤维材料，尤其是长丝纤维，还因材料特点受到制造技术的制约，主要是因为聚四氟乙烯具有熔融状态下缺乏液体流动性的特点，导致纤维材料无法使用一般化纤生产使用的熔喷方式，目前可以生产得到聚四氟乙烯长丝的方式，主要有三种：一种是“乳液载体喷丝法”，这是一种类似于熔喷纺丝的长丝制取方式，具体方式是使用聚四氟乙烯乳液与粘胶纤维素、交联剂等材料制成溶液后，进行喷丝生产，集丝后再通过烧结碳化，酸洗等工序除去异物后制得的一种因碳素残存而使颜色呈棕褐色的聚四氟乙烯纤维，该工艺可以根据需要设计聚四氟乙烯复丝，具有良好的实用性能。但是，由于工艺涉及高温碳化和酸洗过程，对环境污染影响较大，受到严格的环保政策限制。另外两种长丝制造技术在前端具有类似的工艺技术，就是都通过将聚四氟乙烯树脂与工业助挤剂混合成糊料后，一个方向是通过寄出条棒轧延成膜带再分切成丝，其后经过烧结、牵伸等工序制成单丝的制造工艺，业内称之为“膜切丝”工艺，成品单丝呈扁平状，也被称之为“扁丝”；另外一个方向是，将糊料通过推压挤出腔体挤出生丝后，经过烧结、牵伸等工序制成单丝的制造工艺，业内称之为“挤出丝”工艺，成品单丝呈圆形，也被称之为“圆丝”。这两种工艺种，生产流程的终到产品均以单丝状呈现，无法形成复丝。同时，也由于制造工艺的限制，较低线密度的聚四氟乙烯单丝制造成本高昂，譬如300D以下较低线密度的单丝，在线密度均匀性、连续长度、起毛性控制等方面都受到制造工艺或材料性能制约。加上扁丝或圆丝自身的形制缺陷，对于高精度的过滤网（布）以及多编较粗的聚四氟乙烯绳索，都受到单丝材料的限制。本专利技术旨在通过复丝的制造，改善上述问题。综上所述，专利技术人认为：在“乳业载体法”生产聚四氟乙烯复丝受到环保限制，另外两种工艺只能生产聚四氟乙烯单丝的情况下，使用后两种工艺，通过单丝集束再造的工艺办法生产一种聚四氟乙烯复丝，正是是本专利技术的创新点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚四氟乙烯复丝及其制备方法，这种复丝是使用包括两根但不限于两根的聚四氟乙烯（PTFE）单丝并丝集束后，通过再次加热牵伸制造而成。具体是:将一定规格的聚四氟乙烯单丝进行加捻后，再将包括两根，但不限于两根的聚四氟乙烯加捻单丝进行有捻并丝集束，然后将束丝进行加热、牵伸、绕线，做成具有通过一定弱捻度抱合集成的复丝。这种复丝可以用于织造液体过滤用网（布），可以编制绳索，能有效地提高滤布的耐劳性能和过滤效率，提高绳索的柔韧性能和强力。本专利技术为达到上述目的使用的解决方案是:使用具有一定预设规格的聚四氟乙烯单丝，经过加捻、牵伸定型、上油、并丝，复烧结牵伸、松粘、收丝等工艺过程制成的，由两根（包括两根）以上单丝通过弱捻度抱合组成的聚四氟乙烯复丝。在本专利技术中所使用的聚四氟乙烯单丝为具有一定连续长度的，线密度是在100~2000dtex的通过不同工艺生产的扁丝或圆丝，断裂强度≥3cN/dtex。本专利技术的第一步加捻，指将选用的聚四氟乙烯单丝进行加捻，力图通过加捻的捻度绞合，增加单丝内通过牵伸形成的原纤的抱合，从而增加单丝的强力，降低单丝的易起毛性，同时改善单丝的耐磨性，捻度在480~580捻，捻向根据产品设计可以是“S”捻，也可以是“Z”捻。本专利技术的第二步牵伸定型，是指对前序加捻单丝进行加热牵伸，并对加捻形成的捻纹定型，力图在对捻文固定、消除捻应力的同时，给受热单丝一定的牵伸力，实现更低的线密度。本工序中使用腔内铁板式电热定型装置定型，单丝在腔体内往复式运行，喂入运行速度为1～3m/S，受热行程1.6~2.4m，加热温度为320~360℃，牵伸倍数1.5~3。本专利技术第三步单丝上油，是指通过丝线过油装置，对定型后的单丝表面加涂覆耐高温油剂，旨在减少单丝在并丝集束后的热牵伸中产生相互粘联。本专利技术第四步并丝，是将上过油剂的单丝通过并丝设备进行并丝，并丝捻度为160~360捻，捻向为加捻单丝的反捻。通过捻合并丝后，使单丝绞合成为由单丝集合纤维束。本专利技术第五步加热牵伸，将前序制得的单丝纤维束进入加热牵伸装置再次热熔烧结牵伸，本专利技术设计使用腔式悬浮式电热牵伸装置，束丝腔内往复运行，喂入运行速度1～3m/S，受热行程，1.8~2.4m，受热温度350~380℃，牵伸倍数1.2~2。本专利技术第六步松粘，将上序制得的牵伸后的单丝束，经过一与绕丝装置同步的折向牵引松粘装置(如图2)，将在热熔牵伸过程中部分粘连的单丝进行松粘，使得到的复丝更加柔软、有弹性。本专利技术第七步收丝，是将松粘后的丝束同步进入收丝装置，绕丝成型，便可以得到成品聚四氟乙烯复丝。本专利技术业已经过专利技术人具体实施，并有实施案例加以具体说明。附图说明图1本专利技术专利产品实现的基本工艺路线图；图2本专利技术专利产品实现的复丝松粘装置。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一步骤一，使用挤出工艺生产的，线密度550dtex聚四氟乙烯单丝，加捻，捻度420T/m，捻向“S”。步骤二，将经过加捻后的单丝喂入牵伸定型装置，单丝在定型腔体内往复运行距离2.4m,喂入运行线速度2m/S，牵伸倍数2，制得线密度约为250~300dtex的单丝，单丝表面带有捻纹，约280~300个/m。步骤三，给经过步骤二牵伸定型后的聚四氟乙烯单丝，通过粘稠度为2000号，耐温350度的特种硅油油盒上油。步骤三，取经过上油后的单丝4根，通过单丝并线机并线，捻度200~260T/m，捻向“Z”。步骤四，将并丝后丝束喂入加热牵伸装置，喂入运行速度1m/S，牵伸倍数1.2倍，制得1200±100dtex/4F聚四氟乙烯复色。步骤五：将步骤四制取的复丝，经过图2松粘装置后，将加热牵伸过程中有所粘连的单丝进行松脱后，再经过绕丝（线）装置将复丝绕至成品线轴，即完成整个产品制造过程。经过测试，成品复丝基本技术指标为：线密度：1230dtex/4F断裂强力42N断裂强度4.2cN/dtex断裂延伸率4.6%热缩率2.8。以上所述，仅为本专利技术专利的一例具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本专利所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚四氟乙烯复丝及其制备方法，将聚四氟乙烯单丝进行加捻、并线集束后，再通过加热、牵伸制成的聚四氟乙烯复丝，其特征在于：它是用聚四氟乙烯单丝为复丝材料，通过将单丝加捻、定型后，再将单丝进行并丝成丝束，然后在再将丝束进行加热、牵伸、脱粘等工序制成，复丝由包括两根，但不限于两根的多根单丝集束制成，具有比制造用单丝更好的纤维柔软性和织造组织的密实性，耐磨性，可用于织造腐蚀性液体过滤布，使其具有更好的过滤性能。

【技术特征摘要】
1.一种聚四氟乙烯复丝及其制备方法，将聚四氟乙烯单丝进行加捻、并线集束后，再通过加热、牵伸制成的聚四氟乙烯复丝，其特征在于：它是用聚四氟乙烯单丝为复丝材料，通过将单丝加捻、定型后，再将单丝进行并丝成丝束，然后在再将丝束进行加热、牵伸、脱粘等工序制成，复丝由包括两根，但不限于两根的多根单丝集束制成，具有比制造用单丝更好的纤维柔软性和织造组织的密实性，耐磨性，可用于织造腐蚀性液体过滤布，使其具有更好的过滤性能。2.根据如权利要求1所述的一种聚四氟乙烯复丝及其制备方法，其特征在于单丝，是指使用“糊料挤出法”生产的圆形单丝或使用“膜切法”生产的扁形单丝为制造复丝的基本材料。3.根据如权利要求2所述的一种聚四氟乙烯复丝及其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈捷，刘敏，王旭，王浩，
申请(专利权)人：苏州耐德新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32