Aufbereitungstechnologie von PTFE-Fasern

Trägerspinnverfahren

1.Nassschleudern2.Trockenschleudern

3.Schmelzspinnverfahren

NassschleudernNassspinnen von PTFE, üblicherweise in Viskose oder Polyvinylalkohol (PVA) als Träger, mit PTFE-Pulver oder einer Emulsionsdispersion mischen und eine kleine Menge Borsäure hinzufügen, Spinnlösung herstellen, Nassspinnen durchführen, Spinnkopf in Natriumsulfat und Ammonium legen Sulfat-Koagulationsbad, Spinnlösung aus der Düse im Koagulationsbad verfestigt sich zu Fasern, Fasern werden nach der Auslaugung mit weichem Wasser durch die Walze ausgelaugt, erneut nach der Ölwalze bzw. Trocknungswalze, bei 380–400 °C Hochtemperatursinterung, PVA-Trägerkarbid entfernen, strecken PTFE-Faser unter 350 ℃.Diese Methode des Spinnens ist prozessumständlich, hat hohe Verarbeitungskosten und einen hohen Energieverbrauch und ist zeitaufwändig.Guo Yu-hai und andere erfanden eine hocheffiziente schnelle Methode zur Herstellung von PTFE-Fasern.Bei dieser Methode wird zunächst ein flüchtiges organisches Lösungsmittel mit geringer relativer Molekülmasse gleichmäßig mit Wasser vermischt, unter der Bedingung, dass PVA gerührt wird, wird weitergerührt, bis sich die Mischung aus PVA und Wasser vollständig aufgelöst hat.Dann die PVA-Wasserlösung und das Persulfat, die PTFE-Dispersion gleichmäßig mischen und dopen.Dann wird Borat oder Borsäure in Wasser gelöst und der alkalische pH-Wert als alkalisches Koagulationsbad eingestellt.Schließlich wird die herkömmliche Nassspinnausrüstung übernommen, wobei die Spinnflüssigkeit durch Dosierpumpendosierung zur Düse gefördert, direkt im Koagulationsbad gesponnen, dann getrocknet, gesintert und gedehnt wird, um die PTFE-Faser herzustellen.

Trockenschleudern

Bei dieser Methode handelt es sich um PTFE-Gel, das durch Trockenspinnen realisiert wird.PTFE wird zunächst als Dispersion konzentriert und mit PVA vermischt. Anschließend werden Borsäure oder Boratsalze als Gelregulator und Alkalien zugegeben, der pH-Wert wird auf alkalisch eingestellt, wobei durch Rühren ein plötzlicher Anstieg der Viskosität und Gelbildung erfolgt, und die Lösung wird geschleudert.Anschließend werden sie mit herkömmlicher Spinnausrüstung, Gasdruck oder Schneckenspinnflüssigkeit zum Spinnkopf getrocknet, in Dosierpumpen abgemessen, trocken gesponnen und anschließend getrocknet, eine vorbereitete Mischung aus PTFE und PVA-Fasern hergestellt.Abschließend erfolgt unter Verwendung herkömmlicher Sinter- und Streckgeräte ein Mischsintern, um die PVA-Faser zu entfernen, und schließlich nach dem Streckvorgang das Strecken und die Vorbereitung der PTFE-Faser.

Das Carrier-Spinnverfahren ist die ausgereifteste Methode zur Herstellung von PTFE-Fasern und war eines der wenigen Unternehmen, das die Industrialisierung realisierte.Unter ihnen verwendet das japanische Toray-Unternehmen einen Massenanteil von 60 %, die durchschnittliche Partikelgröße beträgt 0,3 Mikrometer PTFE und den Massenanteil einer 2 % wässrigen Natriumalginsäurelösung des Emulsoid-Mischspinnens, die Faser durch Koagulation, Bad erneut nach Waschen, Trocknen und Heißstrecken bei 380 °C, Entfernung von Alginsäurenatrium, Verstärkung der PTFE-Faser, Monofilamenttiter von 0,67 dtex und Bruchfestigkeit von l.25 cN/dtex, Bruchdehnung bis zu 59 %, Spinnbarkeit des Spinnverfahrens besser als bei Viskose als Träger der Spinnlösung PTFE.Showa Industries, die Verwendung des 114-Massenanteils von 60 % PT – 100 FE-Dispersionsemulsion und Cellulose mit einem Massenanteil von 8,9 % Viskose-Spinnlösungsspinnen, nach der Verfestigung der entstehenden Fasern durch Wasser, Auspressflüssigkeit mit 0,05 Mol/ L NaOH-Verarbeitung und die Faserwärmebehandlung bei 280 °C und Heißreckung bei 320 °C, die abschließende Wärmebehandlung 72 Stunden bei 320 °C, die Bruchfestigkeit der Faser für 1,16 cN/dtex Bruchdehnung betrug 16,1 %.Darüber hinaus wird die Demonstrationsanlage in Peking 60 % Massenanteil einer PTFE-Emulsion und 10 % Massenanteil einer PVA-Lösung im Verhältnis 1:1,5 der Spinnlösung herstellen, nachdem die Faser durch Acetal verfestigt, gewaschen, getrocknet, gesintert und gedehnt wurde PTFE-Fasersystem.

Schneidfolienspaltungsmethode: Die Schneidfolienrissmethode wurde in den frühen 1970er Jahren von der österreichischen Lenzing-Firma entwickelt und industrialisiert. Bei der Herstellung von PTFE-Fasern musste PTFE-Pulver einen zylindrischen PTFE-Vorformling sintern und ihn mit einer bestimmten Dicke des Films zerschneiden Dann wird die Seide mit einem gezahnten Werkzeug in Seide geteilt, über dem Schmelzpunkt (327 °C) gesintert, dann durch Strecken und schließlich mit einer PTFE-Faser-Wärmebehandlung behandelt.Mit dieser Methode können Fasern mit mikroporöser Struktur und hoher Festigkeit erhalten werden.Als dichtendes Füllmaterial können Multifilamente, im Nadelfilz Kurzfasern eingesetzt werden.

Darüber hinaus kann der PTFE-Film oder die PTFE-Folie auch auf kleine Breiten zugeschnitten werden und anschließend ein schmales Gewebe aus hochfesten PTFE-Fasern mit direkter Zugfestigkeit hergestellt werden.Es ist jedoch schwierig, die durch Schneiden entlang der Längsrichtung erhaltene Gleichmäßigkeit bei schmaler Breite des Stoffes aufrechtzuerhalten, und schmaler Stoff neigt dazu, einen Teil der Fibrillen zu beenden, so dass die PTFE-Fasern bei schmalem Stoff aufgrund der Dehnung leicht brechen oder durch teilweises Schneiden in Längsrichtung beschädigt werden des Films sind Filament-PTFE-Membranorientierung.Entlang der Membranen wird in Längsrichtung und in Querrichtung die Folie mit az-förmiger oder linear-konvexer Form geprägt und geschnitten, wobei das resultierende Filament inklusive einzelner Fibrillen teilweise gebrochen die Netzwerkstruktur herstellt.PTFE-Fasern erzeugten auf diese Weise einzelne Fibrillen mit kleiner Durchschnittsgröße und gleichmäßiger Größe.

Japan Asahi ist ein Unternehmen, das durch das Schneiden von Filmrissen eine hohe Dehnfestigkeit und eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit von PTFE-Garn aufweist.Die PTFE-Folie mit einer Lochrate von 48 % wird in Fasern von 222 dtex zerrissen, erneut auf 750 Drehungen/m verdreht, bei 440 °C und 1.000 m/min Xia-gedehnt, eine Faserliniendichte von 55 dtex erhalten und enthalten Lochanteil 1 %, Modul bis 294 cN/dtex.

PastenextrusionsspinnverfahrenBeim Pastenextrusionsspinnen wird üblicherweise PTFE-Pulver mit einem Massenanteil von 16 % bis 25 % und einem Massenanteil an flüchtigen Schmiermitteln gemischt, zu einer Paste verarbeitet, aus geformten vorgefertigten Embryonen hergestellt und unter einem bestimmten Druck durch eine Spinndüse mit einem Streifen Extrusionsspinnverfahren geführt und dann durch Trocknen, Sintern, hohe Dehnung bei hoher Temperatur, ungleichmäßiges weißes Garn.Darüber hinaus können auch Folienextrusionsgeräte oder dünne Streifen gequetscht, dann durch einen Walzvorgang zur Entfernung von Zusatzstoffen und Längsschneiden, Ziehen und Flauschen nach der Verarbeitung werden PTFE-Fasern durch Pastenextrusion von dünner Wand, kleinem Durchmesser und Durchlässigkeit von PTFE hergestellt Hohlfaser.PTFE-Pulver wurde unter Bedingungen unterhalb seines Schmelzpunkts aus PTFE-Hohlfasern hergestellt und dann 10 Minuten lang bei 350 °C und 250 °C unter 400 % gebrannt. Es hatte einen Innendurchmesser von 0,76 mm und eine Wandstärke von 0,10 mm und einen Hohlfaserdurchmesser von weniger als 0,15 mm.

1997 schlägt M. Shimizu ein Verfahren zur Herstellung hochfester PTFE-Fasern durch Pastenextrusion vor.Durch Zugabe von 20 % Schmiermitteln zum PTFE-Pulver-Massenanteil, Embryo, Extrusion, gewonnenem Einzeldraht, Wärmebehandlung und anschließender 1,5-stündiger Wärmebehandlung bei 350 °C und 10-facher Dehnung bei 387 °C bis 50 mm/min wurde eine Festigkeit von bis zu 1,56 % erreicht 2,82 GPa PTFE-Fasern.

Das PTFE-Pulver wurde mit einem Gleitmittel (Isoparaffinöl Isopar-E) gemischt, um eine Paste zu bilden, 180 Stunden bei 0 °C stehen lassen, 30 Stunden bei 40 °C aushärten, die Mischung vollständig benetzen und quellen lassen, dann Embryo pressen und extrudieren, 2 Stunden lang handhaben unter 340 ℃ und dann mit einer Geschwindigkeit von 0,5 c/min auf Raumtemperatur heruntergefahren, schließlich gedehnt, um eine 370 c PTFE-Faser zu erhalten, 3,5 ~ 4,0 cN/dtex, die Bruchfestigkeit, die Bruchdehnung beträgt 22 %.

Schmelzspinnverfahren

Beim Schmelzspinnen handelt es sich um einen PTFE-Gehalt von 4 bis 5 % perfluoriertem Ethylencopolymer aus gemischter Perfluor-n-propylether-Spinnschmelze. Nach dem Spinnen wird mittels einer Schneckenextrusionsmaschine ein quantitatives Druckeinspritzloch gepumpt, wodurch ein feiner Strom in die Luft abgegeben und abgekühlt wird im Spinnkanal in den Draht.PTFE-Fasern haben bei dieser Methode eine hohe Festigkeit, aber die supermolekulare Struktur von PTFE ändert sich nach dem Schmelzen, was dazu führt, dass die Duktilität verloren geht und die Dehnung der Molekülkettenorientierung blockiert wird. Zusammen mit PTFE ist die Viskosität hoch und die scheinbare Flexibilität hoch. PTFE-Schmelzfasern werden mit einem Schneckenextruder hergestellt und sind für den direkten Vergleich schwierig. schwer zu erreichende Industrialisierung.Das Kolbenextrusionsverfahren kann diese Schwierigkeit überwinden.Der Kolben im Extrusionsprozess reduziert aufgrund der extrem niedrigen Oberflächenenergie von PTFE und des Wandgleitphänomens unnötige Scherkräfte im Fließprozess, sodass sie beim PTFE-Schmelzspinnen eingesetzt werden können.Li Min und andere Personen an der Donghua-Universität werden durch PTFE-Fasern mit hohem Molekulargewicht hergestellt.Tervoort durch hohe relative Molekularmasse wie PTFE und PTFE gemischt mit niedriger relativer Molekularmasse, Schmelzverarbeitung, Herstellung von PTFE-Filamenten.Die Eigenschaften der auf diese Weise hergestellten PTFE-Fasern sind schlechter als die reiner PTFE-Fasern mit hohem Molekulargewicht.