專利名稱：γ射線結(jié)合臭氧和四氯化碳制備PTFE超細(xì)粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用鈷60裝置輻照聚四氟乙烯超細(xì)粉的方法。
背景技術(shù)：
聚四氟乙烯(PTFE)俗稱塑料王，是由四氟乙烯單體聚合而成的聚合物，有很強(qiáng)的凝聚性，樹脂很容易附在一起，不易分散。PTFE超細(xì)粉(微粉)是低分子量的聚四氟乙烯，達(dá)到超細(xì)程度的PTFE超細(xì)粉，分子量低于I萬以下，粒徑在0.5-15μπι的PTFE微粉系列，不僅保持著聚四氟乙烯原有的所有優(yōu)良性能，還具有許多獨(dú)特的性能:如無自凝聚性、無靜電效應(yīng)、相溶性好、分子量低、分散性好、自潤(rùn)滑性高、摩擦系數(shù)降低，不結(jié)團(tuán)，容易與油或有機(jī)液體相混，與其它固體微粒也可均勻混合明顯等等。PTFE超細(xì)粉平均粒徑小于5 μ m，比表面大于10m2/g，摩擦系數(shù)0.06 0.07，潤(rùn)滑性好，能很好地分散在許多材料中?？捎米魉芰稀⑾鹉z、油墨、涂料、潤(rùn)滑油脂的防黏、減摩、阻燃添加劑，也可作干性潤(rùn)滑劑制成氣溶膠等。PTFE超細(xì)粉可以單獨(dú)作固體潤(rùn)滑劑使用，也可以作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂等的添加劑。與塑料或橡膠混合時(shí)可用各種典型的粉末加工方法，如共混等，在油和油脂中添加聚四氟乙烯超細(xì)粉，可降低摩擦系數(shù)，只要加百分之幾，就可提高潤(rùn)滑油的壽命。其有機(jī)溶劑分散液還可作脫模劑。四氯化碳(化學(xué)式:CC14)，也稱四氯甲烷或氯烷，是一種無色、易揮發(fā)、不易燃的液體，沸點(diǎn)76.8°C，蒸氣壓15.26kPa(25°C )，蒸氣密度5.3g/L。由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在Y射線輻照下降解產(chǎn)生負(fù)氧離子，負(fù)氧離子不穩(wěn)定，進(jìn)一步產(chǎn)生臭氧。臭氧是氧的同素異形體，在常溫下，它是一種有特殊臭味的藍(lán)色氣體，不溶于四氯化碳。臭氧具有很強(qiáng)的氧化性，易分解，在分解過程中產(chǎn)生的羥基自由基(.0H)具有極強(qiáng)的氧化能力。制備PTFE超細(xì)粉的方法，決定了 PTFE超細(xì)粉的結(jié)構(gòu)性能、分子量及其分布。PTFE超細(xì)粉的制備方法主要有兩種:1、直接用TFE調(diào)節(jié)聚合，經(jīng)一定時(shí)間后終止聚合反應(yīng)，產(chǎn)物再進(jìn)行適當(dāng)加工；2、用高分子量PTFE降解，再粉碎。裂解反應(yīng)制備PTFE超細(xì)粉的方法主要有熱裂解和輻照裂解。輻照裂解過程中，PTFE降解受輻照條件的影響，輻照劑量，輻照所采用的能量來源以及氧化條件的不同，對(duì)PTFE超細(xì)粉的物理性能和化學(xué)性能均有較大影響，因此需要對(duì)PTFE輻照裂解過程中的設(shè)備和工藝條件進(jìn)行優(yōu)化并嚴(yán)格控制。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種Y射線結(jié)合臭氧和四氯化碳制備PTFE超細(xì)粉的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種Y射線結(jié)合臭氧和四氯化碳制備PTFE超細(xì)粉的方法，包括以下步驟:(I)將干燥的聚四氟乙烯原料用液氮進(jìn)行急冷處理；將急冷處理后的聚四氟乙烯原料粉碎成粒徑為100-1000 μ m的粉料；(2)將所述聚四氟乙烯粉料放入盛具中，所述盛具位于貫穿鈷60輻照室的自動(dòng)流水線上，且所述盛具密封，其內(nèi)設(shè)置有至少I個(gè)四氯化碳噴淋裝置和至少I個(gè)臭氧釋放裝置，所述鈷60輻照室包括位于所述輻照室中間的至少I個(gè)鈷60輻照裝置、經(jīng)過所述鈷60輻照裝置的自動(dòng)流水線、輻射隔離墻以及控制室；(3)所述聚四氟乙烯粉料隨著開啟的自動(dòng)流水線勻速進(jìn)入輻照室，在所述聚四氟乙烯粉料經(jīng)過至少I個(gè)鈷60輻照裝置時(shí)，所述至少I個(gè)四氯化碳噴淋裝置向所述聚四氟乙烯粉料噴淋四氯化碳，所述至少I個(gè)臭氧釋放裝置向密封的盛具中通入臭氧，所述噴淋的臭氧與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為0.1% -0.5%，所述噴淋的四氯化碳與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為3% -8% ;(4)在經(jīng)過所述至少I個(gè)鈷60輻照裝置時(shí)，所述至少I個(gè)鈷60輻照裝置產(chǎn)生的伽馬射線對(duì)聚四氟乙烯粉料進(jìn)行輻照，輻照劑量為40-60KGy ；(5)裝有經(jīng)過輻照的聚四氟乙烯粉料的盛具由所述自動(dòng)流水線運(yùn)出所述輻照室；(6)用氣流粉碎機(jī)將所述經(jīng)過輻照的聚四氟乙烯粉料進(jìn)行再粉碎、分級(jí)，聚四氟乙烯細(xì)粉分散成平均粒徑在5 μ m以下的聚四氟乙烯超細(xì)粉。進(jìn)一步地，在上述方法中，所述至少I個(gè)個(gè)臭氧釋放裝置和至少I個(gè)四氯化碳噴淋裝置分別向所述聚四氟乙烯粉料噴淋臭氧和四氯化碳，噴淋的臭氧與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為0.3%，所述噴淋的四氯化碳與所述托盤中聚四氟乙烯粉料的重量比為5%。進(jìn)一步地，在上述方法中，所述至少I個(gè)鈷60輻照裝置可以為單柵板鈷源或雙柵板鈷源。進(jìn)一步地，在上述任一種方法中，在步驟(4)還包括所述自動(dòng)流水線與所述裝有聚四氟乙烯粉料的盛具接合在一起，并在自動(dòng)流水線的出口端將所述經(jīng)過輻照的聚四氟乙烯粉料倒入步驟(5)所述的氣流粉碎機(jī)的進(jìn)料口。進(jìn)一步地，在上述任一種方法中，所述氣流粉碎機(jī)包括氣流噴嘴、粉碎腔，壓縮空氣通過噴嘴高速噴射入粉碎腔，在多股高壓氣流的交匯點(diǎn)處，經(jīng)輻照過的聚四氟乙烯細(xì)粉顆粒被反復(fù)碰撞、磨擦、剪切而粉碎。進(jìn)一步地，在上述任一種方法中，所述氣流粉碎機(jī)還包括旋風(fēng)分離器、除塵器和引風(fēng)機(jī)；所述氣流粉碎機(jī)包括分級(jí)區(qū)，在粉碎腔粉碎后的聚四氟乙烯在引風(fēng)機(jī)作用下運(yùn)動(dòng)至分級(jí)區(qū)，在分級(jí)輪作用下，使聚四氟乙烯細(xì)粉顆粒按粒度大小分離，符合粒度要求的細(xì)顆粒通過分級(jí)輪進(jìn)入旋風(fēng)分離器或除塵器進(jìn)行收集，不符合粒度要求的粗顆粒下降至粉碎腔繼續(xù)粉碎。進(jìn)一步地，在上述任一種方法中，所述氣流粉碎機(jī)的氣流噴嘴為拉瓦爾噴嘴。 進(jìn)一步地，在上述任一種方法中，所述氣流粉碎機(jī)具有干燥過濾裝置，所述干燥過濾裝置位于噴嘴前。進(jìn)一步地，在上述任一種方法中，所述自動(dòng)流水線可以是斗式輸送機(jī)或懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)，并具有自動(dòng)倒車裝置。根據(jù)本發(fā)明提供的聚四氟乙烯超細(xì)粉的制備方法，在相同的輻照條件下，可增加聚四氟乙烯的降解率或者降低輻照時(shí)間也能達(dá)到相同的降解率，因此提高了生產(chǎn)效率，保證獲得尺寸符合要求的低分子的聚四氟乙烯超細(xì)粉，且制造過程可嚴(yán)格進(jìn)行控制，保證生產(chǎn)質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。聚四氟乙烯的耐輻射性能較差(IOOOGy)，受高能輻射后引起降解，本發(fā)明利用聚四氟乙烯的這個(gè)特性采用高頻高壓電子加速器對(duì)聚四氟乙烯進(jìn)行輻射降解處理，再用氣流粉碎機(jī)進(jìn)行分散處理可得到聚四氟乙烯超細(xì)粉材料。鈷-60 (Co)是金屬元素鈷的放射性同位素之一，其半衰期為5.27年。它會(huì)透過β衰變放出能量高達(dá)315keV的高速電子成為鎳-60，同時(shí)會(huì)放出兩束伽馬射線，其能量分別為1.17及1.33MeV。Y射線，又稱Y粒子流，是波長(zhǎng)短于0.2埃的電磁波，有很強(qiáng)的穿透力。作為和平利用核能的重要標(biāo)志，鈷-60放射源的應(yīng)用非常廣泛，幾乎遍及各行各業(yè)，在農(nóng)業(yè)上，常用于輻射育種、刺激增產(chǎn)、輻射防治蟲害和食品輻照保藏與保鮮等；在工業(yè)上，常用于無損探傷、輻射消毒、輻射加工、輻射處理廢物，以及用于厚度、密度、物位的測(cè)定和在線自動(dòng)控制等；在醫(yī)學(xué)上，常用于癌和腫瘤的放射治療。經(jīng)過輻照降解后的聚四氟乙烯已經(jīng)由高分子變成低分子了，可低分子的聚四氟乙烯還是團(tuán)聚在一起，沒有分散成小分子的超細(xì)粉，為了能得到超細(xì)粉，必須把輻照降解后的低分子的聚四氟乙烯經(jīng)過氣流粉碎及粉碎。本發(fā)明下述實(shí)施例中所使用的氣流粉碎機(jī)包括氣流噴嘴、粉碎腔，壓縮空氣通過噴嘴高速噴射入粉碎腔，在多股高壓氣流的交匯點(diǎn)處，經(jīng)輻照過的聚四氟乙烯細(xì)粉顆粒被反復(fù)碰撞、磨擦、剪切而粉碎。氣流粉碎機(jī)的氣流噴嘴為拉瓦爾噴嘴。氣流粉碎機(jī)還具有干燥過濾裝置，位于噴嘴前。氣流粉碎機(jī)還包括旋風(fēng)分離器、除塵器和引風(fēng)機(jī)；氣流粉碎機(jī)還包括分級(jí)區(qū)，在粉碎腔粉碎后的聚四氟乙烯在引風(fēng)機(jī)作用下運(yùn)動(dòng)至分級(jí)區(qū)，在分級(jí)輪作用下，使聚四氟乙烯顆粒按粒度大小分離，符合粒度要求的細(xì)顆粒通過分級(jí)輪進(jìn)入旋風(fēng)分離器或除塵器進(jìn)行收集，不符合粒度要求的粗顆粒下降至粉碎腔繼續(xù)粉碎。實(shí)施例一一種Y射線結(jié)合臭氧和四氯化碳制備PTFE超細(xì)粉的方法，包括如下步驟:(I)將干燥的聚四氟乙烯原料用液氮進(jìn)行低溫冷處理；將低溫處理后的聚四氟乙烯原料粉碎成粒徑為100-1000 μ m的粉料；(2)將所述聚四氟乙烯粉料放入盛具中，所述盛具是位于貫穿鈷60輻照室的斗式輸送機(jī)上的貨斗，所述鈷60輻照室包括位于所述輻照室中間的I個(gè)單柵板鈷源，經(jīng)過所述單柵板鈷源的斗式輸送機(jī)，位于所述自動(dòng)流水線并鄰近所述鈷60輻照裝置的至少I個(gè)臭氧釋放裝置和至少I個(gè)四氯化碳噴淋裝置，輻射隔離墻和控制室；(3)所述聚四氟乙烯粉料隨著開啟的斗式輸送機(jī)勻速進(jìn)入輻照室，所述至少I個(gè)臭氧釋放裝置和至少I個(gè)四氯化碳噴淋裝置在所述聚四氟乙烯粉料經(jīng)過時(shí)向其噴淋臭氧和四氯化碳，所述噴淋的臭氧與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為0.1%，所述噴淋的四氯化碳與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為8% ；(4)在經(jīng)過所述單柵板鈷源時(shí)，所述單柵板鈷源產(chǎn)生的伽馬射線對(duì)聚四氟乙烯粉料進(jìn)行輻照，輻照劑量為40KGy，所述斗式輸送機(jī)的速度由所述單柵板鈷源的放射性大小決定，并由所述控制室控制；(5)裝有經(jīng)過輻照的聚四氟乙烯粉料的貨斗由斗式輸送機(jī)運(yùn)出輻照室，并將經(jīng)輻照的聚四氟乙烯粉料卸在氣流粉碎原料區(qū)；(6)用氣流粉碎機(jī)對(duì)經(jīng)輻照的聚四氟乙烯細(xì)粉進(jìn)行再粉碎、分級(jí)，聚四氟乙烯細(xì)粉分散成平均粒徑在5 μ m以下的聚四氟乙烯超細(xì)粉。實(shí)施例二:一種Y射線結(jié)合臭氧和四氯化碳制備PTFE超細(xì)粉的方法，包括如下步驟:(I)將干燥的聚四氟乙烯原料用液氮進(jìn)行低溫冷處理；將低溫處理后的聚四氟乙烯原料粉碎成粒徑為100-1000 μ m的粉料；(2)將所述聚四氟乙烯粉料放入盛具中，所述盛具是位于貫穿鈷60輻照室的斗式輸送機(jī)上的貨斗，所述鈷60輻照室包括位于所述輻照室中間的2個(gè)單柵板鈷源，經(jīng)過所述單柵板鈷源的斗式輸送機(jī)，輻射隔離墻和控制室；(3)所述聚四氟乙烯粉料隨著開啟的斗式輸送機(jī)勻速進(jìn)入輻照室，所述I個(gè)臭氧釋放裝置和2個(gè)四氯化碳噴淋裝置在所述聚四氟乙烯粉料經(jīng)過時(shí)向其噴淋臭氧和四氯化碳，所述噴淋的臭氧與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為0.1%，所述噴淋的四氯化碳與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為8% ；(4)所述聚四氟乙烯粉料在噴淋臭氧和四氯化碳之后繼續(xù)隨所述斗式輸送機(jī)前進(jìn)，在經(jīng)過所述單柵板鈷源時(shí)，所述單柵板鈷源產(chǎn)生的伽馬射線對(duì)聚四氟乙烯粉料進(jìn)行輻照，輻照劑量為60KGy，所述斗式輸送機(jī)的速度由所述單柵板鈷源的放射性大小決定，并由所述控制室控制；(5)裝有經(jīng)過輻照的聚四氟乙烯粉料的貨斗由斗式輸送機(jī)運(yùn)出輻照室，并將經(jīng)輻照的聚四氟乙烯粉料直接卸在氣流粉碎機(jī)的進(jìn)料口；(6)用氣流粉碎機(jī)對(duì)經(jīng)輻照的聚四氟乙烯細(xì)粉進(jìn)行再粉碎、分級(jí)，聚四氟乙烯細(xì)粉分散成平均粒徑在5 μ m以下的聚四氟乙烯超細(xì)粉。上述氣流粉碎系統(tǒng)包含氣流粉碎機(jī)、旋風(fēng)分離器、除塵器和引風(fēng)機(jī)。所述氣流粉碎機(jī)具有氣流噴嘴、粉碎腔、分級(jí)區(qū)，壓縮空氣通過噴嘴高速噴射到粉碎腔，在多股高壓氣流的交匯點(diǎn)處經(jīng)輻照過的所述聚四氟乙烯原料被反復(fù)碰撞、磨擦、剪切而粉碎，粉碎后的聚四氟乙烯在引風(fēng)機(jī)抽力作用下隨上升氣流運(yùn)動(dòng)至分級(jí)區(qū)，在高速旋轉(zhuǎn)的分級(jí)渦輪產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力作用下，使粗細(xì)聚四氟乙烯顆粒分離，符合粒度要求的細(xì)顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器或除塵器收集，旋風(fēng)分離器收集細(xì)顆粒中的較粗顆粒，少部分超細(xì)顆粒由除塵器收集，粗顆粒下降至粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎。實(shí)施例三:一種Y射線結(jié)合臭氧和四氯化碳制備PTFE超細(xì)粉的方法，包括如下步驟:(I)將干燥的聚四氟乙烯原料用液氮進(jìn)行低溫冷處理；將低溫處理后的聚四氟乙烯原料粉碎成粒徑為100-1000 μ m的粉料；(2)將所述聚四氟乙烯粉料放入盛具中，所述盛具是位于貫穿鈷60輻照室的懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)上的貨斗，所述鈷60輻照室包括位于所述輻照室中間的I個(gè)雙柵板鈷源，經(jīng)過所述雙柵板鈷源的懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)，位于所述懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)并鄰近所述雙柵板鈷源的2個(gè)臭氧釋放裝置和I個(gè)四氯化碳噴淋裝置，輻射隔離墻和控制室；(3)所述聚四氟乙烯粉料隨著開啟的懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)勻速進(jìn)入輻照室，所述2個(gè)臭氧釋放裝置和I個(gè)四氯化碳噴淋裝置在所述聚四氟乙烯粉料經(jīng)過時(shí)向其噴淋臭氧和四氯化碳，所述噴淋的臭氧與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為0.5%，所述噴淋的四氯化碳與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為3% ；(4)所述聚四氟乙烯粉料隨所述懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)繼續(xù)前進(jìn)，在經(jīng)過所述雙柵板鈷源時(shí)，所述雙柵板鈷源產(chǎn)生的伽馬射線對(duì)聚四氟乙烯粉料進(jìn)行輻照，輻照劑量為50KGy，所述懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)的速度由所述雙柵板鈷源的放射性大小決定，并由所述控制室控制；(5)裝有經(jīng)過輻照的聚四氟乙烯粉料的貨斗由懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)運(yùn)出輻照室，并將經(jīng)輻照的聚四氟乙烯粉料直接卸在氣流粉碎機(jī)的進(jìn)料口；(6)用氣流粉碎機(jī)對(duì)經(jīng)輻照的聚四氟乙烯細(xì)粉進(jìn)行再粉碎、分級(jí)，聚四氟乙烯細(xì)粉分散成平均粒徑在5 μ m以下的聚四氟乙烯超細(xì)粉。上述氣流粉碎系統(tǒng)包含氣流粉碎機(jī)、旋風(fēng)分離器、除塵器和引風(fēng)機(jī)。所述氣流粉碎機(jī)具有氣流噴嘴、粉碎腔、分級(jí)區(qū)，壓縮空氣通過噴嘴高速噴射到粉碎腔，在多股高壓氣流的交匯點(diǎn)處經(jīng)輻照過的所述聚四氟乙烯原料被反復(fù)碰撞、磨擦、剪切而粉碎，粉碎后的聚四氟乙烯在引風(fēng)機(jī)抽力作用下隨上升氣流運(yùn)動(dòng)至分級(jí)區(qū)，在高速旋轉(zhuǎn)的分級(jí)渦輪產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力作用下，使粗細(xì)聚四氟乙烯顆粒分離，符合粒度要求的細(xì)顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器或除塵器收集，旋風(fēng)分離器收集細(xì)顆粒中的較粗顆粒，少部分超細(xì)顆粒由除塵器收集，粗顆粒下降至粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎。實(shí)施例四:一種聚四氟乙烯超細(xì)粉的制備方法，包括如下步驟:(I)將干燥的聚四氟乙烯原料用液氮進(jìn)行低溫冷處理；將低溫處理后的聚四氟乙烯原料粉碎成粒徑為100-1000 μ m的粉料；(2)將所述聚四氟乙烯粉料放入盛具中，所述盛具是位于貫穿鈷60輻照室的懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)上的貨斗，所述鈷60輻照室包括位于所述輻照室中間的3個(gè)單柵板鈷源，經(jīng)過所述單柵板鈷源的懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)，位于所述懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)上方并鄰近所述單柵板鈷源的2個(gè)臭氧釋放裝置和2個(gè)四氯化碳噴淋裝置，輻射隔離墻和控制室；(3)所述聚四氟乙烯粉料隨著開啟的懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)勻速進(jìn)入輻照室，所述2個(gè)臭氧釋放裝置和2個(gè)四氯化碳噴淋裝置在所述聚四氟乙烯粉料經(jīng)過時(shí)向其噴淋臭氧和四氯化碳，所述噴淋的臭氧與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為0.5%，所述噴淋的四氯化碳與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為5% ；(4)所述聚四氟乙烯粉料隨著所述懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)繼續(xù)前行，在經(jīng)過所述雙柵板鈷源時(shí)，所述單柵板鈷源產(chǎn)生的伽馬射線對(duì)聚四氟乙烯粉料進(jìn)行輻照，輻照劑量為60KGy，所述懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)的速度由所述單柵板鈷源的放射性大小決定，并由所述控制室控制；(5)裝有經(jīng)過輻照的聚四氟乙烯粉料的貨斗由懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)運(yùn)出輻照室，并將經(jīng)輻照的聚四氟乙烯粉料直接卸在氣流粉碎機(jī)的進(jìn)料口；(6)用氣流粉碎機(jī)對(duì)經(jīng)輻照的聚四氟乙烯細(xì)粉進(jìn)行再粉碎、分級(jí)，聚四氟乙烯細(xì)粉分散成平均粒徑在5 μ m以下的聚四氟乙烯超細(xì)粉。上述氣流粉碎系統(tǒng)包含氣流粉碎機(jī)、旋風(fēng)分離器、除塵器和引風(fēng)機(jī)。所述氣流粉碎機(jī)具有氣流噴嘴、粉碎腔、分級(jí)區(qū)，壓縮空氣通過噴嘴前的過濾干燥裝置進(jìn)入噴嘴，然后高速噴射入粉碎腔，在多股高壓氣流的交匯點(diǎn)處經(jīng)輻照過的所述聚四氟乙烯原料被反復(fù)碰撞、磨擦、剪切而粉碎，粉碎后的聚四氟乙烯在引風(fēng)機(jī)抽力作用下隨上升氣流運(yùn)動(dòng)至分級(jí)區(qū)，在高速旋轉(zhuǎn)的分級(jí)渦輪產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力作用下，使粗細(xì)聚四氟乙烯顆粒分離，符合粒度要求的細(xì)顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器或除塵器收集，旋風(fēng)分離器收集細(xì)顆粒中的較粗顆粒，少部分超細(xì)顆粒由除塵器收集，粗顆粒下降至粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎。實(shí)施例五:一種Y射線結(jié)合臭氧和四氯化碳制備PTFE超細(xì)粉的方法，包括如下步驟:(I)將干燥的聚四氟乙烯原料用液氮進(jìn)行低溫冷處理；將低溫處理后的聚四氟乙烯原料粉碎成粒徑為100-1000 μ m的粉料；(2)將所述聚四氟乙烯粉料放入盛具中，所述盛具是位于貫穿鈷60輻照室的懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)上的貨斗，所述鈷60輻照室包括位于所述輻照室中間的2個(gè)雙柵板鈷源，經(jīng)過所述雙柵板鈷源的懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)，位于所述自動(dòng)流水線并鄰近所述雙柵板鈷源的2個(gè)臭氧釋放裝置和3個(gè)四氯化碳噴淋裝置，輻射隔離墻和控制室；(3)所述聚四氟乙烯粉料隨著開啟的懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)勻速進(jìn)入輻照室，所述2個(gè)臭氧釋放裝置和3個(gè)四氯化碳噴淋裝置在所述聚四氟乙烯粉料經(jīng)過時(shí)向其噴淋臭氧和四氯化碳，所述噴淋的臭氧與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為0.3%，所述噴淋的四氯化碳與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為8% ；(4)所述聚四氟乙烯粉料隨著所述懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)繼續(xù)前行，在經(jīng)過所述雙柵板鈷源時(shí)，所述雙柵板鈷源產(chǎn)生的伽馬射線對(duì)聚四氟乙烯粉料進(jìn)行輻照，輻照劑量為60KGy，所述懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)的速度由所述雙柵板鈷源的放射性大小決定，并由所述控制室控制；(5)裝有經(jīng)過輻照的聚四氟乙烯粉料的貨斗由懸掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)運(yùn)出輻照室，并將經(jīng)輻照的聚四氟乙烯粉料直接卸在氣流粉碎機(jī)的進(jìn)料口；(6)用氣流粉碎機(jī)對(duì)經(jīng)輻照的聚四氟乙烯細(xì)粉進(jìn)行再粉碎、分級(jí)，聚四氟乙烯細(xì)粉分散成平均粒徑在5 μ m以下的聚四氟乙烯超細(xì)粉。上述氣流粉碎系統(tǒng)包含氣流粉碎機(jī)、旋風(fēng)分離器、除塵器和引風(fēng)機(jī)。所述氣流粉碎機(jī)具有氣流噴嘴、粉碎腔、分級(jí)區(qū)，壓縮空氣通過噴嘴前的過濾干燥裝置進(jìn)入噴嘴，然后高速噴射入粉碎腔，在多股高壓氣流的交匯點(diǎn)處經(jīng)輻照過的所述聚四氟乙烯原料被反復(fù)碰撞、磨擦、剪切而粉碎，粉碎后的聚四氟乙烯在引風(fēng)機(jī)抽力作用下隨上升氣流運(yùn)動(dòng)至分級(jí)區(qū)，在高速旋轉(zhuǎn)的分級(jí)渦輪產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力作用下，使粗細(xì)聚四氟乙烯顆粒分離，符合粒度要求的細(xì)顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器或除塵器收集，旋風(fēng)分離器收集細(xì)顆粒中的較粗顆粒，少部分超細(xì)顆粒由除塵器收集，粗顆粒下降至粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，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。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種Y射線結(jié)合臭氧和四氯化碳制備PTFE超細(xì)粉的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將干燥的聚四氟乙烯原料用液氮進(jìn)行急冷處理；將急冷處理后的聚四氟乙烯原料粉碎成粒徑為100-1000 μ m的粉料； (2)將所述聚四氟乙烯粉料放入盛具中，所述盛具位于貫穿鈷60輻照室的自動(dòng)流水線上，且所述盛具密封，且設(shè)置有至少I個(gè)四氯化碳噴淋裝置接口和至少I個(gè)臭氧釋放裝置接口，所述鈷60輻照室包括位于所述輻照室中間的至少I個(gè)鈷60輻照裝置、經(jīng)過所述鈷60輻照裝置的自動(dòng)流水線、與所述盛具上的至少I個(gè)臭氧釋放裝置接口和至少I個(gè)四氯化碳噴淋裝置接口配合設(shè)置的至少I個(gè)臭氧釋放裝置和至少I個(gè)四氯化碳噴淋裝置、輻射隔離墻以及控制室； (3)所述聚四氟乙烯粉料隨著開啟的自動(dòng)流水線勻速進(jìn)入輻照室，在所述聚四氟乙烯粉料經(jīng)過至少I個(gè)鈷60輻照裝置時(shí)，所述至少I個(gè)四氯化碳噴淋裝置向所述聚四氟乙烯粉料噴淋四氯化碳，所述至少I個(gè)臭氧釋放裝置向密封的盛具中通入臭氧，所述噴淋的臭氧與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為0.1% -0.5%，所述噴淋的四氯化碳與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為3% -8% ; (4)在經(jīng)過所述至少I個(gè)鈷60輻照裝置時(shí)，所述至少I個(gè)鈷60輻照裝置產(chǎn)生的伽馬射線對(duì)聚四氟乙烯粉料進(jìn)行輻照，輻照劑量為40-60KGy ； (5)裝有經(jīng)過輻照的聚四氟乙烯粉料的盛具由所述自動(dòng)流水線運(yùn)出所述輻照室； (6)用氣流粉碎機(jī)將所述經(jīng)過輻照的聚四氟乙烯粉料進(jìn)行再粉碎、分級(jí)，聚四氟乙烯細(xì)粉分散成平均粒徑在5 μ m以下的聚四氟乙烯超細(xì)粉。
2.如權(quán)利要求1所述 的方法，其特征在于，所述至少I個(gè)臭氧釋放裝置和至少I個(gè)四氯化碳噴淋裝置分別向所述聚四氟乙烯粉料噴淋臭氧和四氯化碳，所述噴淋的臭氧與所述聚四氟乙烯粉料的重量比為0.3%，所述噴淋的四氯化碳與所述托盤中聚四氟乙烯粉料的重量比為5%。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少I個(gè)鈷60輻照裝置為單柵板鈷源。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少I個(gè)鈷60輻照裝置為雙柵板鈷源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)還包括所述自動(dòng)流水線與所述裝有聚四氟乙烯粉料的盛具接合在一起，并在自動(dòng)流水線的出口端將所述經(jīng)過輻照的聚四氟乙烯粉料倒入步驟(5)所述的氣流粉碎機(jī)的進(jìn)料口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述氣流粉碎機(jī)包括氣流噴嘴、粉碎腔，壓縮空氣通過噴嘴高速噴射入粉碎腔，在多股高壓氣流的交匯點(diǎn)處，經(jīng)輻照過的聚四氟乙烯細(xì)粉顆粒被反復(fù)碰撞、磨擦、剪切而粉碎。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:所述氣流粉碎機(jī)還包括旋風(fēng)分離器、除塵器和引風(fēng)機(jī)；所述氣流粉碎機(jī)包括分級(jí)區(qū)，在粉碎腔粉碎后的聚四氟乙烯在引風(fēng)機(jī)作用下運(yùn)動(dòng)至分級(jí)區(qū)，在分級(jí)輪作用下，使聚四氟乙烯細(xì)粉顆粒按粒度大小分離，符合粒度要求的細(xì)顆粒通過分級(jí)輪進(jìn)入旋風(fēng)分離器或除塵器進(jìn)行收集，不符合粒度要求的粗顆粒下降至粉碎腔繼續(xù)粉碎。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述氣流粉碎機(jī)的氣流噴嘴為拉瓦爾噴嘴。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的方法，其特征在于，所述氣流粉碎機(jī)具有干燥過濾裝置，所述干燥過濾裝置位于噴嘴前。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述自動(dòng)流水線為可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)倒車的斗式輸送機(jī)或懸 掛鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)。
全文摘要
一種γ射線結(jié)合臭氧和四氯化碳制備PTFE超細(xì)粉的方法，包括將干燥地聚四氟乙烯原料置于液氮中急冷；再用粉碎機(jī)粉碎成粒徑為100-1000μm的聚四氟乙烯粉料；然后放到鈷60裝置的自動(dòng)流水線的盛具中；在自動(dòng)流水線上先噴淋臭氧和四氯化碳，然后再在通過鈷60裝置時(shí)進(jìn)行輻照，輻照劑量40-60KGy，輻照時(shí)間根據(jù)鈷60裝置的放射性大小決定；自動(dòng)流水線將經(jīng)輻照的聚四氟乙烯粉料運(yùn)輸?shù)捷椪帐彝?；放入氣流粉碎系統(tǒng)，充分粉碎即可得到粒徑在0.2-5μm的聚四氟乙烯超細(xì)粉。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，可增加聚四氟乙烯的降解率同時(shí)采用自動(dòng)流水線也進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B02C19/06GK103191818SQ20131011571
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者顧建忠, 吳明紅, 蔡建球 申請(qǐng)人:太倉(cāng)金凱特種線纜有限公司