聚四氟乙烯PTFE纖維制造及在濾材中的應用

聚四氟乙烯PTFE纖維的制造

四氟乙烯的制造原料是氟礦石(氟化鈣)和三氯甲烷。 使無水HF與三氯甲烷反應，得到二氟一氯甲烷，將該氣體在-41下沸騰，在600-800的高溫下分解，得到四氟乙烯。 四氟乙烯單體通過高溫高壓和引發(fā)劑等聚合而成的聚四氟乙烯在工業(yè)生產(chǎn)中主要采用懸浮聚合或乳液聚合方式。 聚四氟乙烯不易溶于大多數(shù)溶劑，熔融粘度較大，用普通的溶液紡絲和熔融紡絲法無法制備。 目前主要采用載體紡絲法、漿料擠出法、膜裂紋法、氣流噴射法等。

1、載體紡絲法是制造PTFE纖維的一般方法，其目的是以粘接劑、PVA等纖維形成性聚合物為載體進行紡絲，然后在高溫下燒結使載體碳化，除去纖維形成聚合物。 一般的視載體分類可以分為干式紡絲和濕式紡絲。 載體紡絲法工藝簡單，纖維線密度比較均勻，但濕式紡絲載體使用量多，紡絲原液穩(wěn)定，干式紡絲燒結過程中能量消耗多。

2、糊狀擠壓法是杜邦公司專利公開的方法。 將PTFE粉末和某些容易揮發(fā)的潤滑物質(zhì)調(diào)制成糊狀，用噴頭紡絲，然后干燥、燒結使?jié)櫥瑒]發(fā)，拉伸后得到不均勻的白色帶絲，得到的纖維沒有正確的纖度，一般會稍粗，但斷裂強度高。

3、膜裂紡絲法是將PTFE粉末和潤滑劑均勻混合后，加工成圓柱形胚體，然后軋制成薄膜，經(jīng)過切斷工序得到一定寬度的窄條，然后經(jīng)過拉伸、燒結等工序得到PTFE纖維。 用這種方法制備的纖維纖度不均勻，可經(jīng)切割工序得到短纖維，可用于針氈制品的加工。 該方法對加工溫度要求很高，但工藝簡單成熟，無污染，用于大規(guī)模生產(chǎn)。

4、氣流噴射法是將PTFE固體粒子放入紡絲孔，在高壓下通過高溫惰性氣體氣流(氮氣或氬氣)，在氣流噴射下在孔內(nèi)形成直徑3mm-5mm、亞微米到數(shù)微米的平行的多根PTFE微米纖維，通過調(diào)節(jié)氣壓和溫度在纖維表面形成納米微米

聚四氟乙烯PTFE纖維在濾材上的應用

PTFE纖維具有良好的耐溫性和化學穩(wěn)定性，可利用PTFE短纖維開發(fā)過濾材料(如與玻璃纖維復合)，非常適合高溫高濕粉塵、耐腐蝕氣體的過濾。 具有良好的低摩擦性，表面光滑易清灰，運行阻力低，且其耐溫性、絕緣性和隔溫性保證了長壽命。 另外，也可以將PTFE長絲加捻、整經(jīng)、織造等工藝制造微細孔薄膜，將其與離子交換樹脂復合，在污水處理、氯堿工業(yè)等領域發(fā)揮其作用。