本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯中空纖維管的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

目前中空纖維膜材料主要包括PVDF、PP、PE、PVC等有機膜類和氧化鋁、氧化鋯等無機陶瓷膜兩類，制備方法主要包括紡絲法和澆鑄/涂覆成膜法．其中采用溶液紡絲相分離法制備中空纖維膜是最常用的制備方法，如PVDF多采用這種方法。PP、PE中空纖維膜則采用熔融紡絲拉伸法。

有機膜制作工藝簡單、方便，膜產(chǎn)品易變形，膜組件的填裝密度高。但遇熱不穩(wěn)定，不耐高溫，在液體中易溶脹，強度低；無機膜不變形，耐高溫，耐有機溶劑，剛性及機械強度好，但制備工藝復(fù)雜。

PE中空纖維膜無臭、無毒，耐溫性能一般（-70℃-100℃），能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕，耐氧化性能差，耐熱老化性能差。

PP中空纖維膜強度、剛度、耐熱性均優(yōu)于PE（可在100℃條件下使用），但低溫時變脆、不耐磨、易老化，耐氧化性能差。

PVC中空纖維膜韌性差，在有氧化物條件下易分解。

PVDF中空纖維膜有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性、機械強度，可在-40℃—150℃條件下長期使用。由于PVDF中空纖維膜內(nèi)外層微孔結(jié)構(gòu)一致，造成使用過程中膜微孔堵塞后反洗去除雜質(zhì)操作難度較大。

PTFE中空纖維膜具有強度高、孔隙率高、極好的耐酸堿性、耐高低溫性（-180℃—260℃）、表面摩擦系數(shù)低等優(yōu)點。在氣體吸收、膜蒸餾、膜生物反應(yīng)器、臭氧溶解過濾、污水處理、油水分離、海水淡化等特種過濾領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。 該膜的加工難點主要在于微孔結(jié)構(gòu)控制和成型，國外多采用先糊料擠出后拉伸方法，如日本住友Poreflon、美國Gere、美 國 Parker Advantage PF。國內(nèi)對PTFE中空纖維膜的研究較少，肖長發(fā)采用凝膠紡絲法制備PTFE/CaCO3雜化中空纖維膜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種聚四氟乙烯中空纖維管的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種聚四氟乙烯中空纖維管的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)步驟包括：

（1）原料過篩：將貯存的PTFE分散樹脂用篩網(wǎng)過篩；

（2）拌入擠壓輔助劑：將經(jīng)過過篩的PTFE分散樹脂加入干燥、潔凈的廣口瓶中，往樹脂中加入擠壓輔助，再將蓋子蓋上；將廣口瓶放置在轉(zhuǎn)速為20rpm的攪拌機上攪拌，攪拌完成后放置24小時；

（3）預(yù)壓成型：把粉末壓制成能夠裝入擠壓缸的形狀；

（4）推壓擠出：將料坯裝入擠壓缸中，通過柱塞的推壓讓其強制從口模推出推壓管狀預(yù)制品，在推壓過程中PTFE分散樹脂成為定向排列的纖維結(jié)構(gòu)；

（5）壓延：壓延前，將管材放置在熱水中加熱，將型坯軟化；控制壓延輥的轉(zhuǎn)速和表面溫度對型坯壓延；

（6）烘干：在進行縱向拉伸之前除去預(yù)制品內(nèi)的推壓輔助劑；干燥入口處溫度設(shè)置為100℃，出口處溫度設(shè)置為250℃；

（7）縱向拉伸：將烘干后的半成品進行縱向拉伸；拉伸倍數(shù)、溫度和速度均對PTFE中空纖維膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響；拉伸倍數(shù)越高，膜平均孔徑和孔隙率越大，泡點越低，水通量越大，過濾精度越低；拉伸溫度越高，膜平均孔徑和孔隙率越大，泡點越低，水通量越大，過濾精度越低；拉伸速度增大，膜平均孔徑變小，泡點增加；

（8）徑向擴張：縱向拉伸后的半成品微孔結(jié)構(gòu)為狹長型，進行徑擴張以改變微孔形態(tài)；擴張倍數(shù)、溫度和速度均對PTFE中空纖維膜微孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

優(yōu)化地，篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸為8目-10目。

優(yōu)化地，攪拌時間為15分鐘-25分鐘。

優(yōu)化地，攪拌完成后放置環(huán)境為25℃-30℃。

優(yōu)化地，預(yù)壓成型階段，粉末壓制為圓柱狀，預(yù)壓壓力為4Mpa-6Mpa，預(yù)壓速度為30mm/min。

優(yōu)化地，預(yù)壓缸直徑比擠壓缸直徑小1mm-1.5mm。

優(yōu)化地，壓延階段，用于加熱的熱水溫度為60℃-80℃。

優(yōu)化地，壓延階段轉(zhuǎn)速為1.5m/min-4m/min。

優(yōu)化地，壓延階段壓延輥溫度為70℃-90℃。

本發(fā)明經(jīng)過壓延、縱向拉伸和徑向擴張以后，PTFE中空纖維膜擁有獨特的微孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)層孔徑大于外層孔徑，孔隙率也更加均勻。通過改變縱向拉伸和徑向擴張的倍率，可以控制PTFE中空纖維膜的微孔形態(tài)，根據(jù)不同的使用要求，可以生產(chǎn)出不同孔徑的產(chǎn)品。

本發(fā)明篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸為8目-10目，根據(jù)不同工作需要，選取不同尺寸的篩網(wǎng)，滿足多種工作需求，實用性強。

本發(fā)明攪拌時間為15分鐘-25分鐘，在提高攪拌效果的同時盡量節(jié)約時間，在此時間范圍內(nèi)進行攪拌達到較好的攪拌效果，提高工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

本發(fā)明攪拌完成后放置環(huán)境為25℃-30℃，經(jīng)過大量實踐證明，在這一溫度范圍內(nèi)進行放置，輔助劑能充分滲透到樹脂間的效果更好，提高生產(chǎn)質(zhì)量。

本發(fā)明預(yù)壓成型階段，粉末壓制為圓柱狀，預(yù)壓壓力為4Mpa-6Mpa，預(yù)壓速度為30mm/min，圓柱狀方便進行壓制，且容易裝入擠壓缸，在此范圍內(nèi)的預(yù)壓壓力使預(yù)壓成型效果更佳，預(yù)壓速度設(shè)定為30mm/min，提高預(yù)壓效果和預(yù)壓質(zhì)量，簡單易行，實用性強。

本發(fā)明預(yù)壓缸直徑比擠壓缸直徑小1mm-1.5mm，采用間隙配合形式，便于預(yù)壓成型品裝入擠壓缸，簡單易行，提高生產(chǎn)效率。

本發(fā)明壓延階段，用于加熱的熱水溫度為60℃-80℃，經(jīng)實踐證明，在這一溫度范圍內(nèi)，型坯軟化效果更佳，有效提高生產(chǎn)質(zhì)量。

本發(fā)明壓延階段轉(zhuǎn)速為1.5m/min-4m/min，在此轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，壓延效果好，且壓延效率高，提高工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量，實用性強。

本發(fā)明壓延階段壓延輥溫度為70℃-90℃，壓延輥溫度設(shè)定在這一范圍，有效提高壓延效果和壓延質(zhì)量，且溫度易控制，實用性強。

具體實施方式

下面通過實施方式具體說明本發(fā)明，實施例中以聚四氟乙烯中空纖維管的生產(chǎn)方法為例進行說明。

實施例1：

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種聚四氟乙烯中空纖維管的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)步驟包括：（1）原料過篩：將貯存的PTFE分散樹脂用篩網(wǎng)過篩；（2）拌入擠壓輔助劑：將經(jīng)過過篩的PTFE分散樹脂加入干燥、潔凈的廣口瓶中，往樹脂中加入擠壓輔助，再將蓋子蓋上；將廣口瓶放置在轉(zhuǎn)速為20rpm的攪拌機上攪拌，攪拌完成后放置24小時；（3）預(yù)壓成型：把粉末壓制成能夠裝入擠壓缸的形狀；（4）推壓擠出：將料坯裝入擠壓缸中，通過柱塞的推壓讓其強制從口模推出推壓管狀預(yù)制品，在推壓過程中PTFE分散樹脂成為定向排列的纖維結(jié)構(gòu)；（5）壓延：壓延前，將管材放置在熱水中加熱，將型坯軟化；控制壓延輥的轉(zhuǎn)速和表面溫度對型坯壓延；（6）烘干：在進行縱向拉伸之前除去預(yù)制品內(nèi)的推壓輔助劑；干燥入口處溫度設(shè)置為100℃，出口處溫度設(shè)置為250℃；（7）縱向拉伸：將烘干后的半成品進行縱向拉伸；拉伸倍數(shù)、溫度和速度均對PTFE中空纖維膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響；拉伸倍數(shù)越高，膜平均孔徑和孔隙率越大，泡點越低，水通量越大，過濾精度越低；拉伸溫度越高，膜平均孔徑和孔隙率越大，泡點越低，水通量越大，過濾精度越低；拉伸速度增大，膜平均孔徑變小，泡點增加；（8）徑向擴張：縱向拉伸后的半成品微孔結(jié)構(gòu)為狹長型，進行徑擴張以改變微孔形態(tài)；擴張倍數(shù)、溫度和速度均對PTFE中空纖維膜微孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸為8目，攪拌時間為15分鐘，攪拌完成后放置環(huán)境為25℃，預(yù)壓成型階段，粉末壓制為圓柱狀，預(yù)壓壓力為4Mpa，預(yù)壓速度為30mm/min，預(yù)壓缸直徑比擠壓缸直徑小1mm，壓延階段，用于加熱的熱水溫度為60℃，壓延階段轉(zhuǎn)速為1.5m/min，壓延階段壓延輥溫度為70℃。

實施例2：

本實施例和實施例1的區(qū)別特征在于，本實施例的篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸為10目。

實施例3：

本實施例和實施例1的區(qū)別特征在于，本實施例的攪拌時間為25分鐘。

實施例4：

本實施例和實施例1的區(qū)別特征在于，本實施例的用于加熱的熱水溫度為80℃。

實施例5：

本實施例和實施例1的區(qū)別特征在于，本實施例的預(yù)壓壓力為6Mpa。

實施例6：

本實施例和實施例1的區(qū)別特征在于，本實施例的預(yù)壓缸直徑比擠壓缸直徑小1.5mm。

實施例7：

本實施例和實施例1的區(qū)別特征在于，本實施例的用于加熱的熱水溫度為80℃。

實施例8：

本實施例和實施例1的區(qū)別特征在于，本實施例的壓延階段轉(zhuǎn)速為4m/min。

實施例9：

本實施例和實施例1的區(qū)別特征在于，本實施例的壓延階段壓延輥溫度為90℃。

以上所述，僅是對本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是，凡是未脫離本發(fā)明方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。