凝胶纺丝聚四氟乙烯纤维的烧结设备转让专利
申请号 : CN200810060774.8
文献号 : CN100595354C
文献日 : 2010-03-24
发明人 : 郭玉海 , 马训明 , 来侃 , 孙润军 , 陈建勇
申请人 : 浙江理工大学
摘要 :
本发明公开了一种凝胶纺丝聚四氟乙烯纤维的烧结设备。包括由箱体、保温层、电加热层、内腔构成的烧结箱，传输带、主动转向轮和从动转向轮。烧结箱的箱体中心沿上、下两侧对称设置电加热层，电加热层四周填充保温层，传输带从箱体外从两电加热层的内腔间穿过后，传输带分别由主动、从动转向轮带动转动。这样聚四氟乙烯纤维躺附在传输带上通过烧结箱进行烧结，可防止聚四氟乙烯纤维在烧结过程中受到张力作用而发生断裂。本发明可通过调整电压可使内腔的温度到500℃连续可调；在烧结过程中聚四氟乙烯纤维完全处于松弛状态，不会由于烧结过程中收缩而产生断裂，因此可极大地减少纤维断头，提高纤维品质。
权利要求 :
1、一种凝胶纺丝聚四氟乙烯纤维的烧结设备，其特征在于：包括由箱体(1)、 保温层(2)、电加热层(3)、内腔(4)构成的烧结箱(5)，传输带(6)、主动转向轮(7) 和从动转向轮(8)；烧结箱(5)的箱体(1)中心沿上、下两侧对称设置电加热层(3)， 电加热层(3)四周填充保温层(2)，传输带(6)从箱体(1)外沿两电加热层(3)的内腔(4) 间穿过后，传输带(6)分别由主动转向轮(7)和从动转向轮(8)带动转动。
2、根据权利要求1中所述的凝胶纺丝的聚四氟乙烯纤维烧结设备，其特征 在于：所述的电加热层(3)为硅板或电炉丝。
3、根据权利要求1中所述的凝胶纺丝的聚四氟乙烯纤维烧结设备，其特征 在于：所述的传输带(6)为玻璃布或不锈钢丝编织的传输带。
说明书 :
技术领域
本发明涉及烧结设备，特别是涉及一种凝胶纺丝聚四氟乙烯纤维的烧结设 备。
背景技术
聚四氟乙烯纤维具有耐腐蚀、摩擦系数低、难燃等优点，在航天航空领域、 工业、医疗和生活上有重要的应用。但聚四氟乙烯的不活泼性、不熔性，对热 的稳定性使得聚四氟乙烯纤维不能用传统技术来成型。目前通常有一般有三种 方法加工聚四氟乙烯纤维：乳液纺丝、糊料挤出和切割法。其中乳液纺丝法最 为成熟，美国专利第2772444号、3242120号公开了一种聚四氟乙烯的乳液纺丝 法，是将聚四氟乙烯乳液加入粘胶或聚乙烯醇(作为载体)进行搅拌后通过纺 丝泵进喷丝头挤出，通过一种酸性溶液成束状，再用流水冲洗，然后经烧结、 牵伸得到聚四氟乙烯纤维。但载体的使用量大，烧结去除不易，其中纤维是在 罗拉上烧结成型的，由于纤维在烧结过程中收缩而产生断裂，容易出现纤维断 头现象。中国专利申请号为200610145032.0、200610145033.0，发明名称分别为 “聚四氟乙烯纤维的制备方法”、“聚四氟乙烯纤维的凝胶制备方法”的发明专利申 请公开说明书公开的制造方法，在乳液纺丝基础上采取聚乙烯醇作为载体，利 用硼酸或硼酸盐和聚乙烯醇在酸性、碱性条件下形成凝胶制备复合纤维，并通 过烧结、拉伸等工序制成聚四氟乙烯纤维。通过此发明制得的聚四氟乙烯纤维 质量好，并且能够很大程度上减低载体的用量，但在纤维的烧结成型过程中， 纤维会经历一段变脆、变弱的阶段，烧结时较小的张力就容易使纤维断裂，因 此传统的罗拉烧结不太适合这一加工过程。烧结炉在文献中虽然被提到，(缪 京媛，叶牧，氟塑料加工与应用，北京：化学工业出版社，1987年，95页)， 但尚未公开烧结炉的结构。
发明内容
本发明的目的是提供一种凝胶纺丝聚四氟乙烯纤维的烧结设备，通过该烧 结设备可顺利烧结成型出聚四氟乙烯纤维。
本发明采用的技术方案是：
包括由箱体、保温层、电加热层、内腔构成的烧结箱，传输带、主动转向 轮和从动转向轮。烧结箱的箱体中心沿上、下两侧对称设置电加热层，电加热 层四周填充保温层，传输带从箱体外沿两电加热层的内腔间穿过后，传输带分 别由主动转向轮和从动转向轮带动转动。
本发明中的烧结设备中采用的烧结箱两端相连通，传输带贯穿其中，在两 个转向轮作用下能够自由将传输带进行传动，这样聚四氟乙烯纤维躺附在传输 带上通过烧结箱进行烧结，可防止聚四氟乙烯纤维在烧结过程中受到张力作用 而发生断裂。
与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：具有温度容易控制、纤维不 容易断裂等优点，具体为：
(1)本发明设备可通过调整电压可使内腔的温度到500℃连续可调。
(2)本发明设备中的聚四氟乙烯纤维在烧结过程中完全处于松弛状态，不 会由于烧结过程中收缩而产生断裂，因此可极大地减少纤维断头，提高纤维品 质。
本发明采用的技术方案是：
包括由箱体、保温层、电加热层、内腔构成的烧结箱，传输带、主动转向 轮和从动转向轮。烧结箱的箱体中心沿上、下两侧对称设置电加热层，电加热 层四周填充保温层，传输带从箱体外沿两电加热层的内腔间穿过后，传输带分 别由主动转向轮和从动转向轮带动转动。
本发明中的烧结设备中采用的烧结箱两端相连通，传输带贯穿其中，在两 个转向轮作用下能够自由将传输带进行传动，这样聚四氟乙烯纤维躺附在传输 带上通过烧结箱进行烧结，可防止聚四氟乙烯纤维在烧结过程中受到张力作用 而发生断裂。
与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：具有温度容易控制、纤维不 容易断裂等优点，具体为：
(1)本发明设备可通过调整电压可使内腔的温度到500℃连续可调。
(2)本发明设备中的聚四氟乙烯纤维在烧结过程中完全处于松弛状态，不 会由于烧结过程中收缩而产生断裂，因此可极大地减少纤维断头，提高纤维品 质。
附图说明
图1是凝胶纺丝的聚四氟乙烯纤维烧结设备的正面图。
图2是图1烧结箱的A-A剖面图。
图中：1、箱体，2、保温层，3、电加热层，4、内腔，5、烧结箱，6、传 输带，7、主动转向轮，8、从动转向轮。
图2是图1烧结箱的A-A剖面图。
图中：1、箱体，2、保温层，3、电加热层，4、内腔，5、烧结箱，6、传 输带，7、主动转向轮，8、从动转向轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示，由烧结箱5、传输带6、主动转向轮7和从动转向轮8 组成，烧结箱5由箱体1、保温层2、电加热层3、内腔4构成。烧结箱5的箱 体1中心沿上、下两侧对称设置电加热层3，电加热层3四周填充保温层2，传 输带6从箱体1外从两电加热层3的内腔4间穿过后，传输带6分别由主动转 向轮7和从动转向轮8带动转动。
所述的电加热层3为硅板或电炉丝。
所述的传输带6为玻璃布或不锈钢丝编织的传输带。
箱体1由钢铁材料加工而成，保温层2由普通的石棉材料构成，以减少热 量的损失，提高烧结设备的热量利用率，电加热层3通过电加热，传输带6可 在主动转向轮7的拖动下，在主动转向轮7和从动转向轮8之间来回转动，由 烧结箱5的前端进入内腔4对聚四氟乙烯纤维进行烧结，完成之后由传输带6 从烧结箱5的后端传出，这样就完成了聚四氟乙烯纤维的烧结成型过程。本发 明中所使用的电压为380伏，通过调整电压可使内腔4的温度到500℃连续可调， 聚四氟乙烯纤维在内腔4的传输过程中被烧结，从而将其中的纺丝载体-粘胶或 聚乙烯醇烧蚀，并使聚四氟乙烯半熔融，利于之后的纤维牵伸。
实施例1：
聚四氟乙烯纤维的烧结设备见图1和2所示，由烧结箱5、传输带6、和两 个转向轮7、8组成，烧结箱5由箱体1、保温层2、电加热层3、内腔4构成。 箱体1用传统的钢铁材料加工而成，保温层2由普通的石棉材料构成，以减少 热量的损失，提高烧结设备的热量利用率，电加热层3为硅板材料，通过电压 为380伏的电加热，调整电压可使内腔4的温度控制在400℃，传输带6为玻璃 布材料，在主动转向轮7的拖动下，在主动转向轮7和从动转向轮8之间来回 转动，由烧结箱5的前端进入内腔4对聚四氟乙烯纤维进行烧结，完成之后由 传输带6从烧结箱5的后端传出，调整主动转向轮7的转速，使聚四氟乙烯纤 维通过内腔4的时间为10秒，这样就完成了聚四氟乙烯纤维的烧结成型过程。
实施例2：
聚四氟乙烯纤维的烧结设备见图1和2所示，由烧结箱5、传输带6、和两 个转向轮7、8组成，烧结箱5由箱体1、保温层2、电加热层3、内腔4构成。 箱体1用传统的钢铁材料加工而成，保温层2由普通的石棉材料构成，以减少 热量的损失，提高烧结设备的热量利用率，电加热层3为电炉丝材料，通过电 压为380伏的电加热，调整电压可使内腔4的温度控制在480℃，传输带6为不 锈钢丝的编织材料，在主动转向轮7的拖动下，在主动转向轮7和从动转向轮8 之间来回转动，由烧结箱5的前端进入内腔4对聚四氟乙烯纤维进行烧结，完 成之后由传输带6从烧结箱5的后端传出，调整主动转向轮7的转速，使聚四 氟乙烯纤维通过内腔4的时间为5秒，这样就完成了聚四氟乙烯纤维的烧结成 型过程。
如图1、图2所示，由烧结箱5、传输带6、主动转向轮7和从动转向轮8 组成，烧结箱5由箱体1、保温层2、电加热层3、内腔4构成。烧结箱5的箱 体1中心沿上、下两侧对称设置电加热层3，电加热层3四周填充保温层2，传 输带6从箱体1外从两电加热层3的内腔4间穿过后，传输带6分别由主动转 向轮7和从动转向轮8带动转动。
所述的电加热层3为硅板或电炉丝。
所述的传输带6为玻璃布或不锈钢丝编织的传输带。
箱体1由钢铁材料加工而成，保温层2由普通的石棉材料构成，以减少热 量的损失，提高烧结设备的热量利用率，电加热层3通过电加热，传输带6可 在主动转向轮7的拖动下，在主动转向轮7和从动转向轮8之间来回转动，由 烧结箱5的前端进入内腔4对聚四氟乙烯纤维进行烧结，完成之后由传输带6 从烧结箱5的后端传出，这样就完成了聚四氟乙烯纤维的烧结成型过程。本发 明中所使用的电压为380伏，通过调整电压可使内腔4的温度到500℃连续可调， 聚四氟乙烯纤维在内腔4的传输过程中被烧结，从而将其中的纺丝载体-粘胶或 聚乙烯醇烧蚀，并使聚四氟乙烯半熔融，利于之后的纤维牵伸。
实施例1：
聚四氟乙烯纤维的烧结设备见图1和2所示，由烧结箱5、传输带6、和两 个转向轮7、8组成，烧结箱5由箱体1、保温层2、电加热层3、内腔4构成。 箱体1用传统的钢铁材料加工而成，保温层2由普通的石棉材料构成，以减少 热量的损失，提高烧结设备的热量利用率，电加热层3为硅板材料，通过电压 为380伏的电加热，调整电压可使内腔4的温度控制在400℃，传输带6为玻璃 布材料，在主动转向轮7的拖动下，在主动转向轮7和从动转向轮8之间来回 转动，由烧结箱5的前端进入内腔4对聚四氟乙烯纤维进行烧结，完成之后由 传输带6从烧结箱5的后端传出，调整主动转向轮7的转速，使聚四氟乙烯纤 维通过内腔4的时间为10秒，这样就完成了聚四氟乙烯纤维的烧结成型过程。
实施例2：
聚四氟乙烯纤维的烧结设备见图1和2所示，由烧结箱5、传输带6、和两 个转向轮7、8组成，烧结箱5由箱体1、保温层2、电加热层3、内腔4构成。 箱体1用传统的钢铁材料加工而成，保温层2由普通的石棉材料构成，以减少 热量的损失，提高烧结设备的热量利用率，电加热层3为电炉丝材料，通过电 压为380伏的电加热，调整电压可使内腔4的温度控制在480℃，传输带6为不 锈钢丝的编织材料，在主动转向轮7的拖动下，在主动转向轮7和从动转向轮8 之间来回转动，由烧结箱5的前端进入内腔4对聚四氟乙烯纤维进行烧结，完 成之后由传输带6从烧结箱5的后端传出，调整主动转向轮7的转速，使聚四 氟乙烯纤维通过内腔4的时间为5秒，这样就完成了聚四氟乙烯纤维的烧结成 型过程。