[發明專利]一種聚四氟乙烯棕色纖維的制備方法及設備

在審

• 申請號: 201910587160.3
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110184661A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 巢向東
• 申請（專利權）人: 常州驀晟非織造有限公司
• 主分類號: D01D5/06
• 分類號: D01D5/06;D01D5/096;D01D5/12;D01D10/02;D01D10/06;D01F8/02;D01F8/10;D01F11/02;D01F11/06
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本發明涉及一種聚四氟乙烯棕色纖維的制備方法及設備。本發明制備方法具有如下步驟：（1）配置紡絲漿液；（2）紡絲；（3）凝固成形；（4）水洗；（5）上油；（6）干燥；（7）燒結；（8）牽伸；（9）冷卻；（10）卷繞成條。設備包括依次設置的混料反應釜、靜置反應釜、紡絲臺、凝固槽、淋洗槽、油槽、干燥箱、燒結箱、壓持箱、牽伸箱、收卷機等，本發明的纖維絲在紡絲過程中不易斷絲、凝固及燒結工序只需要數秒的時間，真正意義上實現了高效的工業連續化生產，所生產出來的聚四氟乙烯纖維絲外觀棕色色澤均勻、光滑無毛刺、本發明設備增加了急速冷卻裝置，進一步保證了纖維具有較高強度。

技術領域

本發明涉及一種聚四氟乙烯纖維的紡絲方法和設備，特別涉及一種聚四氟乙烯棕色纖維的制備方法及設備。

背景技術

聚四氟乙烯纖維(polytetrafluoroethylene fibre)，[-CF2-CF2-]n，中國稱氟綸。由聚四氟乙烯為原料，經紡絲或制成薄膜后切割或原纖化而制得的一種合成纖維聚四氟乙烯纖維強度17.7～18.5cN/dtex，延伸率25％～50％。在其分子結構中，氟原子體積較氫原子大，氟碳鍵的結合力也強，起了保護整個碳-碳主鏈的作用，使聚四氟乙烯纖維化學穩定性極好，耐腐蝕性優于其他合成纖維品種；纖維表面有蠟感，摩擦系數??；實際使用溫度120～180℃；還具有較好的耐氣候性和抗撓曲性，但染色性與導熱性差，耐磨性也不好，熱膨脹系數大，易產生靜電。聚四氟乙烯纖維主要用作高溫粉塵濾袋、耐強腐蝕性的過濾氣體或液體的濾材、泵和閥的填料、密封帶、自潤滑軸承、制堿用全氟離子交換膜的增強材料以及火箭發射臺的苫布等。

乳液紡絲法是聚四氟乙烯纖維常見的生產方法之一，也是工業上采用的主要方法。是將平均分子量300萬左右、粒徑0.05～0.5m的聚四氟乙烯乳液(濃度60％)與粘膠絲或聚乙烯醇等成纖性載體混合后，制成紡絲液，紡絲后將載體在高溫下碳化除掉，聚合物被燒結而連續形成纖維。

中國專利CN200610145032.6名稱為聚四氟乙烯纖維的制備方法，公開了一種采用聚四氟乙烯濃縮分散液、聚乙烯醇、過硫酸鹽紡絲，在燒結過程中采用硫酸鹽氧化聚乙烯醇，快速去除聚乙烯醇的制備聚四氟乙烯纖維的方法，該方法紡絲時，凝固時間為1-5分鐘，凝固時間較長，要實現不停止噴絲、工藝連續化生產，則凝固槽的長度或寬度過長、過寬不符合生產實際；如果采用普通凝固槽則需要停止噴絲，不能連續化生產，且該方法工藝復雜，工藝不易控制。

中國專利CN201310208405.X名稱為一種聚四氟乙烯纖維的制備方法，公開了采用聚四氟乙烯、纖維素氨基甲酸酯、NaOH等制備聚四氟乙烯纖維，本方法制備載體是需要達到-5℃～-10℃的溫度環境，工藝條件苛刻，且該專利凝固時間為1～3分鐘，燒結時間為5-10分，凝固劑燒結時間均較長，不利于工業上連續化生產。

發明內容

本發明的目的是：解決現有技術中聚四氟乙烯纖維生產工藝設計不合理，凝固和燒結時間長、生產過程中易斷絲、燒結不完全等問題。根據本發明的工藝，設計出一套適合本發明工藝的生產聚四氟乙烯纖維的設備。

實現本發明目的的技術方案是：一種聚四氟乙烯棕色纖維的制備方法，具有如下步驟：(1)配置紡絲漿液；(2)紡絲；(3)凝固成形；(4)水洗；(5)上油；(6)干燥；(7)燒結；(8)牽伸；(9)冷卻；(10)卷繞成條；

首先配置粘膠，粘膠由質量百分比為5-10％的ɑ-纖維素、5-10％的NaOH和80-90％的黃原酸鈉組成。再將含量為60％的聚四氟乙烯分散液與粘膠混合均勻得到紡絲漿液，其中聚四氟乙烯分散液與粘膠的質量比為：2.1-3.5:1。將紡絲漿液放入靜置反應釜中靜置，保持紡絲漿液的溫度在10～20℃之間，存儲時間不超過24小時?，F有市面上符合客戶要求的聚四氟乙烯棕色纖維的產品并不多，有一個重要原因就是，在工藝過程中所紡出的絲容易斷裂，經發明人研究發現當聚四氟乙烯分散液與粘膠的質量比為：2.1-3.5:1時，纖維絲不易斷裂，纖維延伸性能合適，不會在制成氈后回縮，且單纖維外觀上光滑無毛刺。