Công nghệ chuẩn bị sợi PTFE

Phương pháp kéo sợi mang

1.Quay ướt2.Kéo sợi khô

3.Phương pháp kéo sợi nóng chảy

Quay ướtKéo sợi ướt PTFE thường dùng viscose hoặc rượu polyvinyl (PVA) làm chất mang, trộn với bột PTFE hoặc phân tán nhũ tương, và thêm một lượng nhỏ axit boric, tạo dung dịch kéo sợi, thực hiện kéo sợi ướt, đầu kéo sợi được đặt trong natri sunfat và amoni tắm đông tụ sunfat, dope từ vòi trong bể đông tụ được đông cứng thành sợi, sợi sau khi lọc con lăn, lọc nước mềm, một lần nữa sau con lăn dầu và con lăn sấy tương ứng, trong quá trình thiêu kết ở nhiệt độ cao 380 ~ 400oC, loại bỏ cacbua mang PVA, kéo dài để tạo ra Sợi PTFE dưới 350oC.Phương pháp kéo sợi này tốn nhiều công sức, quy trình xử lý rườm rà, chi phí xử lý cao và tiêu tốn nhiều năng lượng, tốn thời gian.Guo Yu-hai và những người khác đã phát minh ra phương pháp chuẩn bị sợi PTFE nhanh chóng, hiệu quả cao.Phương pháp này trước tiên sẽ trộn đều khối lượng phân tử tương đối thấp của dung môi hữu cơ dễ bay hơi với nước, trong điều kiện khuấy với PVA, tiếp tục khuấy cho đến khi hòa tan hoàn toàn, hỗn hợp dung dịch nước PVA.Sau đó cho dung dịch nước PVA và Persulfate, phân tán PTFE trộn đều, dope.Sau đó hòa tan borat hoặc axit boric vào nước, điều chỉnh pH bằng kiềm như kiềm, hỗn hợp tắm đông tụ.Cuối cùng áp dụng thiết bị kéo sợi ướt thông thường, chất lỏng kéo sợi truyền đến vòi phun, thông qua đo lường bơm định lượng, kéo sợi trực tiếp trong bể đông tụ, sau đó sấy khô, thiêu kết và kéo căng, sợi PTFE được tạo ra.

Kéo sợi khô

Phương pháp này là gel PTFE được thực hiện bằng cách kéo sợi khô.PTFE là chất phân tán đậm đặc đầu tiên và pha trộn PVA, thêm axit boric điều chỉnh gel hoặc muối Borate và chất kiềm để điều chỉnh độ pH thành kiềm, đánh cho đến khi độ nhớt và sự hình thành gel tăng đột ngột, là dung dịch kéo sợi.Sau đó làm khô chúng bằng thiết bị kéo sợi thông thường, áp suất khí hoặc chất lỏng kéo sợi trục vít vào đầu kéo sợi, đo bằng bơm định lượng, kéo sợi khô, sau đó sấy khô, hỗn hợp sợi PTFE và PVA đã chuẩn bị sẵn.Cuối cùng sử dụng thiết bị thiêu kết và kéo giãn thông thường, sẽ được thiêu kết hỗn hợp để loại bỏ sợi PVA, cuối cùng sau quá trình kéo căng, chuẩn bị sợi PTFE.

Phương pháp kéo sợi mang là phương pháp chuẩn bị sợi PTFE hoàn thiện nhất và là một trong số ít công ty thực hiện công nghiệp hóa.Trong số đó, công ty toray Nhật Bản SỬ DỤNG phần khối lượng 60%, kích thước hạt trung bình là 0,3 micron PTFE và phần khối lượng của dung dịch nước axit natri alginic 2% của kéo sợi hỗn hợp nhũ tương, sợi bằng đông tụ, tắm lại sau rửa, sấy khô và kéo nóng dưới 380oC, loại bỏ natri axit alginic, thu được sợi PTFE, mật độ tuyến tính sợi đơn của nó là 0,67 dtex và độ bền gãy của l.25 cN/dtex, độ giãn dài khi đứt lên tới 59%, phương pháp kéo sợi dope có khả năng quay tốt hơn so với viscose làm chất mang cho khả năng quay dope của PTFE.Các ngành công nghiệp Showa, việc sử dụng nhũ tương phân tán 114 phần khối lượng 60% PT – 100 FE và cellulose phần khối lượng 8,9% dung dịch kéo sợi viscose kéo sợi, sau khi hóa rắn các sợi non bằng nước, ép chất lỏng, với 0,05 mol/ Xử lý L Na0H và xử lý nhiệt sợi dưới 280oC và kéo dài nóng dưới 320oC, xử lý nhiệt cuối cùng 72 giờ dưới 320oC, độ bền đứt của sợi cho độ giãn dài 1,16 cN/dtex khi đứt là 16,1%.Ngoài ra, nhà máy trình diễn ở Bắc Kinh sẽ sử dụng 60% khối lượng nhũ tương PTFE và 10% khối lượng dung dịch PVA theo tỷ lệ 1:1,5 trong dung dịch kéo sợi, sau khi hóa rắn sợi bằng acetal, rửa, sấy khô, thiêu kết và kéo căng đến Hệ thống sợi PTFE.

Phương pháp tách màng cắt Phương pháp cắt vết nứt màng vào đầu những năm 1970 do công ty Lenzing của Áo phát triển và công nghiệp hóa, để chuẩn bị sợi PTFE, cần chế tạo bột PTFE thiêu kết hình trụ PTFE, cắt nó ra với độ dày nhất định của màng, và sau đó bằng dụng cụ có răng cưa được chia thành lụa, thiêu kết trên điểm nóng chảy (327oC), sau đó được kéo căng và kết thúc bằng xử lý nhiệt bằng sợi PTFE.Phương pháp này có thể thu được sợi có cấu trúc vi xốp và độ bền cao.Đa sợi có thể được sử dụng làm vật liệu đệm kín, sợi ngắn, có thể được sử dụng trong nỉ kim.

Ngoài ra, màng hoặc tấm PTFE cũng có thể được cắt thành chiều rộng nhỏ, sau đó kéo trực tiếp vải hẹp làm bằng sợi PTFE có độ bền cao.Nhưng rất khó để duy trì tính đồng nhất thu được bằng cách cắt dọc theo chiều dọc thông qua chiều rộng hẹp của vải, và vải hẹp có xu hướng kết thúc một phần của sợi, do đó, độ giãn quá lớn ở vải hẹp. Sợi PTFE dễ bị đứt hoặc bị cắt một phần theo hướng dọc của màng là định hướng màng PTFE dạng sợi.Dọc theo các màng theo hướng dọc và theo hướng ngang của màng có hình dạng az hoặc hình lồi tuyến tính được dập nổi và cắt, sợi tạo thành bao gồm các sợi riêng lẻ bị phá vỡ một phần cấu trúc mạng.Sợi PTFE được sản xuất theo cách này các sợi riêng lẻ có kích thước trung bình nhỏ và kích thước đồng đều.

Asahi Nhật Bản thành lập Tập đoàn thông qua việc cắt màng vết nứt hợp pháp để có độ bền kéo dài cao và khả năng kháng hóa chất tuyệt vời của sợi PTFE.sẽ chứa tỷ lệ lỗ 48% màng PTFE xé thành 222 dtex sợi, một lần nữa với độ xoắn được thêm vào là 750 vòng xoắn/m, ở 440oC và 1 000 m/phút Độ giãn Hạ, đạt mật độ sợi sợi cho 55 dtex và chứa Tỷ lệ lỗ 1%, mô đun lên tới 294 cN/dtex.

Phương pháp kéo sợi ép đùn Dán kéo sợi ép đùn thường là bột PTFE 16% ~ 25% với phần khối lượng của chất bôi trơn dễ bay hơi trộn lẫn, điều chỉnh thành một hỗn hợp sệt, được tạo thành từ phôi đúc sẵn có hình dạng và dưới áp suất nhất định thông qua một máy trộn với một dải ép đùn khuôn, sau đó bằng phương pháp sấy khô, thiêu kết, co giãn cao dưới nhiệt độ cao, sợi trắng không đồng đều.Ngoài ra, cũng có thể ép thiết bị ép đùn màng hoặc dải mỏng, sau đó bằng quy trình cán để loại bỏ các chất phụ gia, và cắt dọc, kéo và tạo bông sau khi xử lý, là các sợi PTFE được tạo ra bằng cách ép đùn thành mỏng, đường kính nhỏ và độ thấm của PTFE sợi rỗng.Bột PTFE trong điều kiện dưới điểm nóng chảy được làm bằng sợi rỗng PTFE, sau đó nung 10 phút ở 350oC, 250oC dưới 400%, có đường kính trong 0,76 mm và độ dày thành 0,10 mm, đường kính sợi rỗng nhỏ hơn 0,15 mm.

Năm 1997, M. Shimizu đề xuất một phương pháp chuẩn bị sợi PTFE và cường độ cao bằng cách ép đùn.Được thêm vào phần khối lượng bột PTFE 20% chất bôi trơn, phôi, ép đùn, thu được dây đơn, xử lý nhiệt và sau đó 350oC 1,5 giờ và tốc độ kéo dài 387oC đến 50 mm / phút 10 lần, nhận được cường độ lên tới 1,56 ~ Sợi PTFE 2,82 GPa.

Bột PTFE được trộn với chất bôi trơn (dầu isoparaffin Isopar-E) để tạo thành hỗn hợp sệt, đứng ở 0oC 180 giờ ở 40oC xử lý 30 giờ, làm cho hỗn hợp ướt và trương nở hoàn toàn, sau đó ép phôi và đùn, xử lý 2 giờ dưới 340 oC, sau đó giảm tốc độ xuống 0,5 c/phút đến nhiệt độ phòng, cuối cùng kéo dài để thu được sợi PTFE 370 c, độ bền đứt gãy 3,5 ~ 4,0 cN/dtex, độ giãn dài khi đứt là 22%.

Phương pháp kéo sợi nóng chảy

Kéo sợi nóng chảy có hàm lượng PTFE tới 4% ~ 5% chất đồng trùng hợp ethylene perfluorinated của hỗn hợp kéo sợi perfluoro-n-propyl ether, sau khi quay bằng máy đùn trục vít bơm vào lỗ phun áp suất định lượng, biến nó thành dòng mịn vào không khí và làm mát trong kênh quay vào dây.Sợi PTFE có độ bền cao trong phương pháp này, nhưng cấu trúc siêu phân tử của PTFE thay đổi sau khi tan chảy, dẫn đến độ dẻo của nó biến mất và độ giãn định hướng của chuỗi phân tử bị chặn, cùng với độ nhớt cao và tính linh hoạt rõ ràng của PTFE, sợi tan chảy của PTFE được chuẩn bị bằng máy đùn trục vít để so sánh trực tiếp khó khăn, khó thực hiện công nghiệp hóa.Phương pháp ép đùn pit tông có thể khắc phục được khó khăn này.Pít tông trong quá trình ép đùn, do năng lượng bề mặt cực thấp của PTFE và hiện tượng trượt tường, làm giảm lực cắt không cần thiết trong quá trình dòng chảy, do đó chúng có thể quay trên sợi nóng chảy PTFE.Li Min và một người khác ở trường đại học Donghua được chế tạo bằng sợi PTFE có trọng lượng phân tử cao.Tervoort bằng khối lượng phân tử tương đối cao như PTFE và PTFE trộn với khối lượng phân tử tương đối thấp, xử lý nóng chảy, chuẩn bị dây tóc PTFE.Tính chất của sợi PTFE được sản xuất theo cách này kém hơn so với sợi PTFE nguyên chất có trọng lượng phân tử cao.