本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維及其制備方法、裂膜裝置，屬于纖維制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

聚四氟乙烯纖維(簡(jiǎn)稱PTFE)，中國(guó)稱氟綸。是由聚四氟乙烯(見(jiàn)氟樹(shù)脂)為原料制備的合成纖維，其強(qiáng)度17.7～18.5cN/dtex，延伸率25～50％。在其分子結(jié)構(gòu)中，氟原子體積較氫原子大，氟碳鍵的結(jié)合力也強(qiáng)，起了保護(hù)整個(gè)碳-碳主鏈的作用，使聚四氟乙烯纖維化學(xué)穩(wěn)定性極好，耐腐蝕性優(yōu)于其他合成纖維品種；纖維表面有蠟感，摩擦系數(shù)??；實(shí)際使用溫度120～180℃；還具有較好的耐氣候性和抗撓曲性，主要用作高溫粉塵濾袋、耐強(qiáng)腐蝕性的過(guò)濾氣體或液體的濾材、泵和閥的填料、密封帶、自潤(rùn)滑軸承、制堿用全氟離子交換膜的增強(qiáng)材料以及火箭發(fā)射臺(tái)的苫布等。

目前，聚四氟乙烯纖維的制備方法主要有切膜絲法(又稱裂膜法)和溶/熔體紡絲法，在溶/熔體紡絲法中，一般的方法是熔融紡絲法和濕式紡絲法。但是，PTFE的熔融粘度在380℃下極高，為約1010～約1011Pa·s(約1010～約1011P)，因此不能通過(guò)熔融紡絲法制造PTFE纖維。另外，PTFE除了特殊的溶劑以外幾乎不溶于溶劑，因此，也難以采用將溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲械玫降腜TFE溶液擠出到貧溶劑浴中使其凝固的單純濕式紡絲法。

作為溶/熔體紡絲法替代方法的切膜絲法，還存在一定的缺點(diǎn)，如纖維的強(qiáng)力和強(qiáng)力均勻度指標(biāo)都不穩(wěn)定；纖維的斷裂伸長(zhǎng)率指標(biāo)不穩(wěn)定，料性均勻度，定重均勻度等指標(biāo)不穩(wěn)定；定長(zhǎng)纖維的克重不容易降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維及其制備方、裂膜裝置。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維，其包括按重量份數(shù)計(jì)的如下組分：

聚四氟乙烯樹(shù)脂： 100份；

助劑： 5～30份；

填料： 5～20份。

作為優(yōu)選方案，所述助劑包括抗靜電劑、增韌劑中的一種或兩種。

作為優(yōu)選方案，所述填料包括納米氧化鋅、納米二氧化鈦中的一種或兩種。

一種如前述的聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維的制備方法，其包括如下步驟：

將聚四氟乙烯樹(shù)脂、助劑和填料共擠出后，冷卻成聚四氟乙烯膜；

將所述聚四氟乙烯膜用裂膜裝置分切成聚四氟乙烯扁纖維；

將所述聚四氟乙烯扁纖維在260～300℃下進(jìn)行加捻，得到前驅(qū)體；

將所述前驅(qū)體依次進(jìn)行頭道熱牽伸和二道熱牽伸，得到所述聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維。

作為優(yōu)選方案，所述聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維的厚度為0.05～0.5mm，寬度為0.5～3mm。

作為優(yōu)選方案，所述頭道熱牽伸的溫度為300～320℃，所述二道熱牽伸的溫度為320～340℃，且頭道熱牽伸和二道熱牽伸的牽伸比均為1:1000。

一種聚四氟乙烯膜用裂膜裝置，所述裂膜裝置包括機(jī)架、前壓膜輥組、前導(dǎo)輥、裂膜副、中壓膜輥組、后導(dǎo)輥和后壓膜輥組，所述前壓膜輥組、前導(dǎo)輥、裂膜副、中壓膜輥組、后導(dǎo)輥和后壓膜輥組在機(jī)架上依次設(shè)置，所述裂膜副包括上裂膜輥和下裂膜輥，所述下裂膜輥的外側(cè)相互平行地嵌套有若干裂膜刀片，所述上裂膜輥的表面設(shè)有與裂膜刀片數(shù)量相等的溝槽，所述溝槽與裂膜刀片相互配合。

作為優(yōu)選方案，所述下裂膜輥的兩端分別設(shè)有傳動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪，所述上裂膜輥的一端設(shè)有從動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪相嚙合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、通過(guò)在聚四氟乙烯樹(shù)脂中摻雜助劑和填料，提高了聚四氟乙烯纖維的強(qiáng)力、均勻度以及斷裂伸長(zhǎng)率，并賦予了聚四氟乙烯纖維一定的抗菌性；

2、通過(guò)在聚四氟乙烯樹(shù)脂中加入抗靜電劑，避免了聚四氟乙烯膜在生產(chǎn)時(shí)由于靜電發(fā)生的粘連；

3、通過(guò)在裂膜裝置裂膜副的特殊設(shè)置，增加了切膜時(shí)的平整度，并且在增設(shè)中壓膜輥組后，使得分切后的扁纖維不會(huì)發(fā)生卷曲，進(jìn)一步提高了扁纖維的平整度。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明裂膜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明裂膜副的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中上裂膜輥的俯視圖；

圖4為本發(fā)明中下裂膜輥的俯視圖；

圖中：1、機(jī)架；2、前壓膜輥；3、裂膜副；4、中壓膜輥組；5、后壓膜輥組；31、裂膜支架；32、下裂膜輥；33、上裂膜輥；321、下輥軸；322、裂膜刀片；331、上輥軸；332、溝槽；61、傳動(dòng)齒輪；62、主動(dòng)齒輪；64、從動(dòng)齒輪；7、前導(dǎo)輥；8、后導(dǎo)輥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1～4所示，本發(fā)明中的裂膜裝置包括機(jī)架1、前壓膜輥組2、前導(dǎo)輥7、裂膜副3、中壓膜輥組4、后導(dǎo)輥8和后壓膜輥組5，前壓膜輥組2、前導(dǎo)輥7、裂膜副3、中壓膜輥組4、后導(dǎo)輥8和后壓膜輥組5在機(jī)架1上依次設(shè)置，裂膜副3包括裂膜支架31、上裂膜輥33和下裂膜輥32，下裂膜輥32可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于裂膜支架31上，下裂膜輥32的外側(cè)相互平行地嵌套有若干裂膜刀片322，上裂膜輥33的表面設(shè)有與裂膜刀片322數(shù)量相等的溝槽332，溝槽332與裂膜刀片322相互配合。

上裂膜輥33的中央和下裂膜輥32的中央還分別設(shè)有上輥軸331和下輥軸321，下裂膜輥32的兩端分別設(shè)有傳動(dòng)齒輪61和主動(dòng)齒輪62，主動(dòng)齒輪61和傳動(dòng)齒輪62均嵌套于下輥軸321上，上裂膜輥33的一端設(shè)有從動(dòng)齒輪63，從動(dòng)齒輪63嵌套于上輥軸331上，主動(dòng)齒輪62和從動(dòng)齒輪63相嚙合。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供的一種聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維的制備方法，包括如下步驟：

將聚四氟乙烯樹(shù)脂、助劑和填料按照表1中的配比配料后，進(jìn)行共擠出，冷卻成聚四氟乙烯膜，其中增韌劑可選用聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯，抗靜電劑可選用乙氧基化脂肪族烷基胺、乙氧基月桂酷胺或甘油一硬脂酸酯；

將所述聚四氟乙烯膜用裂膜裝置分切成厚度為0.05mm、寬度為3mm的聚四氟乙烯扁纖維；

將聚四氟乙烯扁纖維在260～300℃下進(jìn)行加捻，得到前驅(qū)體；

將前驅(qū)體依次進(jìn)行頭道熱牽伸和二道熱牽伸，得到所述聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維，其中，控制頭道熱牽伸的溫度為300℃，二道熱牽伸的溫度為320℃，且頭道熱牽伸和二道熱牽伸的牽伸比均為1:1000。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供的一種聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維的制備方法，包括如下步驟：

將聚四氟乙烯樹(shù)脂、助劑和填料按照表1中的配比配料后，進(jìn)行共擠出，冷卻成聚四氟乙烯膜，其中增韌劑可選用聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯，抗靜電劑可選用乙氧基化脂肪族烷基胺、乙氧基月桂酷胺或甘油一硬脂酸酯；

將所述聚四氟乙烯膜用裂膜裝置分切成厚度為0.5mm、寬度為0.5mm的聚四氟乙烯扁纖維；

將聚四氟乙烯扁纖維在260～300℃下進(jìn)行加捻，得到前驅(qū)體；

將前驅(qū)體依次進(jìn)行頭道熱牽伸和二道熱牽伸，得到所述聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維，其中，控制頭道熱牽伸的溫度為320℃，二道熱牽伸的溫度為340℃，且頭道熱牽伸和二道熱牽伸的牽伸比均為1:1000。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供的一種聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維的制備方法，包括如下步驟：

將聚四氟乙烯樹(shù)脂、助劑和填料按照表1中的配比配料后，進(jìn)行共擠出，冷卻成聚四氟乙烯膜，其中增韌劑可選用聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯，抗靜電劑可選用乙氧基化脂肪族烷基胺、乙氧基月桂酷胺或甘油一硬脂酸酯；

將所述聚四氟乙烯膜用裂膜裝置分切成厚度為0.05mm、寬度為0.5mm的聚四氟乙烯扁纖維；

將聚四氟乙烯扁纖維在260～300℃下進(jìn)行加捻，得到前驅(qū)體；

將前驅(qū)體依次進(jìn)行頭道熱牽伸和二道熱牽伸，得到所述聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維，其中，控制頭道熱牽伸的溫度為320℃，二道熱牽伸的溫度為330℃，且頭道熱牽伸和二道熱牽伸的牽伸比均為1:1000。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供的一種聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維的制備方法，包括如下步驟：

將聚四氟乙烯樹(shù)脂、助劑和填料按照表1中的配比配料后，進(jìn)行共擠出，冷卻成聚四氟乙烯膜，其中增韌劑可選用聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯，抗靜電劑可選用乙氧基化脂肪族烷基胺、乙氧基月桂酷胺或甘油一硬脂酸酯；

將所述聚四氟乙烯膜用裂膜裝置分切成厚度為0.5mm、寬度為1mm的聚四氟乙烯扁纖維；

將聚四氟乙烯扁纖維在260～300℃下進(jìn)行加捻，得到前驅(qū)體；

將前驅(qū)體依次進(jìn)行頭道熱牽伸和二道熱牽伸，得到所述聚四氟乙烯長(zhǎng)纖維，其中，控制頭道熱牽伸的溫度為310℃，二道熱牽伸的溫度為320℃，且頭道熱牽伸和二道熱牽伸的牽伸比均為1:1000。

表1

綜上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。