中国新技术新产品2024NO.3(下)-59-工业技术聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)具有优异的物理和化学性能,例如优异的热稳定性(熔点约327℃,分解温度>500℃)和耐化学性(不溶于常规有机溶剂,有塑料王之称),广泛应用于工业烟尘净化领域。在工业除尘领域,袋式除尘滤料已成为烟尘颗粒捕捉的核心材料,其结构为PTFE纤维针刺非织造材料表面覆合一层PTFE微孔膜或PTFE乳液涂层[1-5]。现有PTFE膜裂纤维成型工艺中,经烧结和牵伸处理的PTFE烧结膜喂入膜裂装置,经刚性针布分梳形成PTFE膜裂纤维[6-7]。然而,由于纤维成型工艺速度快(>35m/min),喂入膜裂装置的PTFE烧结膜温度较高(>100℃),制备获得的PTFE膜裂纤维内分子链运动剧烈、分子链堆砌结构易发生改变,导致PTFE膜裂纤维结构和性能发生改变,影响后续PTFE膜裂纤维加工。为降低热应力对PTFE膜裂纤维微观结构和宏观性能的影响,本研究引入液体冷却装置以快速降低PTFE烧结膜温度。考虑PTFE存在2个低温相变温度,分别为19℃和30℃,因此调控膜裂温度分别为10℃、25℃和50℃,膜裂温度135℃为常规工艺的温度作为对照样。1试验部分1.1试验材料PTFE分散粉末购于中昊晨光化工研究院有限公司,型号为CGF219,粒径分布为0.1μm~0.5μm。助挤油剂购自埃克森美孚公司,油剂为透明异构烷烃溶剂,密度为0.748g/mL。1.2PTFE膜裂纤维成型PTFE分散粉末与助挤油剂以质量比80∶20搅拌混合获得糊料,然后将糊料静置于室温环境中72h,再将其移至温度为50℃的环境中静置12h,使PTFE分散粉末与助推油剂充分融合。将静置后的糊料通过预成型、挤压成型和压延工艺处理获得压延膜(其成型工艺机理如图1所示)。其中预成型压力为4MPa,挤压成型压力为10MPa,压延膜厚度和幅宽分别为0.2mm别为和220mm。该压延膜经除油工艺处理以蒸发压延膜内轻质助挤油剂,除油温度为200℃,速度为5m/min。除油后的压延膜经烧结和热牵伸加工制备获得PTFE烧结膜,同时将该烧结膜引入液体冷却装置,快速冷却后输送至膜裂辊,经刚性针布分梳制备获得低线密度PTFE膜裂纤维。其中烧结温度和热牵伸温度分别为400℃和380℃,牵伸倍数为6倍,烧结膜速度为35m/min。通过改变冷却液的温度以调控烧结膜进入裂膜辊的温度,分别为135℃、50℃、25℃和10℃,进而制备获得不同结构的PTFE膜裂纤维。在本研究中,采用的冷却液为液态水。1.3测试表征傅里叶红外光谱仪(NICOLET5700is5,美国热电公司)波数扫描参数为500cm-1~4000cm-1,分辨率为...