一種雙向拉伸膜基帶的擠出裝置的擠出頭組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙向拉伸膜基帶的擠出裝置的擠出頭組件，擠出裝置替代了現(xiàn)有技術(shù)中的壓延機；擠出頭組件包括模套和模芯；在樹脂料的擠出過程中，擠出裝置的擠出頭組件起到了對樹脂纖維結(jié)構(gòu)進行梳理的作用，擠出得到的管狀薄膜由切割刀裁開后得到膜基帶，膜基帶經(jīng)雙向拉伸、固化后得到聚四氟乙烯微孔膜，在掃描電子顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)用本實用新型的擠出裝置所制備的聚四氟乙烯微孔膜的纖維結(jié)構(gòu)中孔隙率更高，孔隙規(guī)則、均勻；而現(xiàn)有壓延工藝制得的微孔膜在掃描電子顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)紊亂的粘合在一起的聚四氟乙烯纖維團，纖維團體積大，纖維結(jié)構(gòu)中的孔隙少，孔隙率低。
【專利說明】一種雙向拉伸膜基帶的擠出裝置的擠出頭組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及雙向拉伸膜的制備工藝，具體涉及一種雙向拉伸膜基帶的擠出裝置的擠出頭組件。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有雙向拉伸膜的制備工藝是將樹脂壓坯后，再壓制成直徑更小的圓條，然后對圓條壓延得到的膜基帶，膜基帶進行雙向拉伸得到雙向拉伸膜成品。因此現(xiàn)有雙向拉伸膜基帶是由壓延工藝獲得。
[0003]以雙向拉伸膜中的聚四氟乙烯微孔膜為例，聚四氟乙烯微孔膜是以聚四氟乙烯樹脂顆粒為原料，經(jīng)過膨化拉伸后形成的具有微孔的薄膜。聚四氟乙烯微孔膜具有表面能低透氣量大、阻力低、高微粒截留率、耐溫好、抗強酸強堿、抗有機溶劑、抗氧化劑、耐老化、不粘、不燃性和無毒等優(yōu)點，將聚四氟乙烯微孔膜覆在支撐材料上得到的過濾材料性能較佳。因此將聚四氟乙烯微孔膜覆在聚酯氈、PET、聚四氟乙烯纖維氈等支撐材料上做成的過濾袋、濾筒、過濾器在水泥、冶金、石化塑料等領(lǐng)域的煙氣和粉塵處理、回收有較好的效果；將聚四氟乙烯微孔膜覆在PET、PP無紡布等支撐材料上制作的濾片和過濾器在化學(xué)、醫(yī)藥和電子行業(yè)也有較好的應(yīng)用效果。
[0004]但是由于聚四氟乙烯的化學(xué)惰性，聚四氟乙烯微孔膜只能起到物理攔截的作用，對于煙氣和粉塵或者其他待過濾物料中的中的廢氣和有害物質(zhì)無法去除。隨著催化劑分解技術(shù)的發(fā)展，本領(lǐng)域技術(shù)人員開始向聚四氟乙烯微孔膜中添加催化劑，使得添加了催化劑的聚四氟乙烯微孔膜既可以除塵又可以分解廢氣和有害物質(zhì)，提高煙氣和粉塵的處理效率和效果。
[0005]例如中國專利文獻CN 100488610C (申請?zhí)?00710069975.X)公開了一種高溫?zé)煔夂头蹓m處理用的聚四氟乙烯微孔薄膜制備方法，先將聚四氟乙烯粉末和二惡英催化劑粉體均勻混合，再加入液體潤滑劑，三者充分混合分散得到聚四氟乙烯物料；將聚四氟乙烯物料在壓坯機上壓制成圓柱形毛坯，將毛坯通過推壓機擠出棒狀物，然后經(jīng)壓延機壓延得到聚四氟乙烯基帶；將聚四氟乙烯基帶進行縱向和橫向拉伸，燒結(jié)定型得到用于空氣除菌的聚四氟乙烯薄膜材料。
[0006]中國專利文獻CN 102527248 A (申請?zhí)?01210002730.6)公開了一種光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜的制備方法，先將納米銀抗菌劑和聚四氟乙烯分散樹脂粉末混合得到物料；將物料預(yù)壓成圓柱形坯；將圓柱形坯放置在推壓機上推壓成圓條；將圓條放置在壓延機上壓延成基帶；基帶脫脂后進行第一次縱向拉伸；脫脂基帶用二氧化鈦進行表面處理后進行第二次縱向拉伸獲得縱向拉伸基礎(chǔ)膜；將縱向拉伸基礎(chǔ)膜橫向拉伸，燒結(jié)固化獲得光催化抗菌聚四氟乙烯微孔膜。所述脫脂基帶用二氧化鈦進行表面處理是指向脫脂基帶表面噴涂納米二氧化鈦溶液。
[0007]中國專利文獻CN 103394241 A (申請?zhí)?01310313968.5)公開了一種嫁接光觸媒催化劑增加催化降解功能的PTFE膜材料及其應(yīng)用，PTFE膜材料由光觸媒PTFE膜和基材組成，所述PTFE膜由聚四氟乙烯和光觸媒組成，光觸媒均勻嫁接于聚四氟乙烯的纖維間隙膜的空間結(jié)構(gòu)中。所述光觸媒PTFE膜制造方法如下:將納米級的二氧化鈦與18烷溶劑進行調(diào)合直至透明；再由聚四氟乙烯樹脂和調(diào)合好的光觸媒劑組成坯料，采用UV254光線合成工藝進行聚合后形成樹脂，是光觸媒納米顆粒均勻分布于聚四氟乙烯中，最后經(jīng)壓延、擠出、雙向拉伸等工藝加工而形成裂隙孔結(jié)構(gòu)的光觸媒PTFE膜。
[0008]上述文獻所公開的添加了催化劑的PTFE膜的制備過程中均采用壓延工藝獲得膜基帶，然后對壓延得到的膜基帶進行雙向拉伸得到膜成品。但是本 申請人:對采用壓延工藝得到的PTFE膜在掃描電子顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，有一部分的聚四氟乙烯高分子呈團狀粘合在一起，其中間沒有形成間隙，由于這部分聚四氟乙烯高分子粘合在一起，既減少了聚四氟乙烯間隙膜的透氣量，也減少了所添加的催化劑能附著的面積，降低了其催化降解效率。同樣的，對于其他樹脂制得的雙向拉伸膜，由于壓延工藝本身存在的缺陷，在壓延時，不可避免的使得一部分樹脂纖維成團聚在一起，降低了樹脂之間的間隙。
實用新型內(nèi)容
[0009]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙向拉伸膜基帶的擠出裝置的擠出頭組件。
[0010]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案是一種雙向拉伸膜基帶的擠出裝置的擠出頭組件，包括機架、固定板、拉桿、推油缸、推柱塞、料筒、擠出頭組件、切割組件和展開套，擠出頭組件包括模套和模芯；推油缸的傳動軸、推柱塞、料筒、擠出頭組件按照從左向右的順序依次設(shè)置，推油缸的傳動軸、推柱塞、料筒、擠出頭組件的模套和模芯同軸線設(shè)置；固定板和拉桿設(shè)置在機架上，推油缸、推柱塞、料筒、擠出頭組件、切割組件固定在對應(yīng)的固定板上。
[0011]所述擠出頭組件的模套包括主體和出口套，主體的內(nèi)腔從左至右由連通的左段腔體、中段腔體和右段腔體組成，左段腔體為圓臺形，左段腔體的左端為進料端，與料筒的出料端相連通，右端為出料端；中段腔體為圓柱形，中段腔體的內(nèi)徑Φ3與左段腔體的出料端的內(nèi)徑Φ2相同，右段腔體為圓臺形，右段腔體的左端內(nèi)徑Φ4與中段腔體的內(nèi)徑Φ3相同，作為進料端的左端的內(nèi)徑Φ4小于右端出料端內(nèi)徑Φ5 ;出口套固定在主體的右端，出口套的內(nèi)腔為圓柱形，與主體的右段腔體的出料端相連通，且出口套的內(nèi)腔直徑與主體的右段腔體的出料端的內(nèi)徑Φ5相同。
[0012]擠出頭組件的模芯為一體件，模芯按照從左至右的順序包括同軸線的位于模套的主體內(nèi)的前段、中段、后段和左端位于出口套內(nèi)部的導(dǎo)出段；前段為圓錐體形，前段的尖端朝向料筒，前段的右端面與中段相連；中段為圓柱形；后段為圓臺形，后段的左端面的直徑小于右端面的直徑，后段的左端面的直徑與中段的端面直徑相同；導(dǎo)出段為圓柱形，導(dǎo)出段的左端面的直徑與后段的右端面的直徑相同。
[0013]模芯的前段位于模套的主體的左段腔體內(nèi)，模芯的中段位于模套的主體的中段腔體內(nèi)，模芯的后段位于模套的主體的右段腔體內(nèi)，模芯的導(dǎo)出段的左端位于模套的出口套內(nèi)。
[0014]進一步的，模套的主體的左段腔體的進料端的內(nèi)徑Φ1與出料端的內(nèi)徑Φ2之比為1: 0.6?0.9，左段腔體的長度LI與進料端的內(nèi)徑Φ I之比L/Φ 1=2.1?2.4: I。
[0015]主體的中段腔體的內(nèi)徑Φ3與左段腔體的出料端的內(nèi)徑Φ2相同，中段腔體的長度L2與中段腔體的內(nèi)徑Φ3之比?2/Φ3=3?4: 3。
[0016]主體的右段腔體的左端內(nèi)徑Φ4與中段腔體的內(nèi)徑Φ3相同，作為進料端的左端的直徑Φ4與右端出料端內(nèi)徑Φ5之比為1: 3?4，右段腔體的長度L3與左端的內(nèi)徑Φ4之比為?3/Φ4=4?5: I。
[0017]進一步的，模套的主體的左段腔體與模芯的前段之間的空腔為擠出頭組件的預(yù)擠段，模芯的前段的右端面的邊緣與模套的主體的左段腔體的右端壁面之間的距離為0.2mm ?0.3mm0
[0018]模芯的中段與主體的中段腔體的長度L2相同；模芯的中段與模套的主體的中段腔體之間形成環(huán)形空腔，該段環(huán)形空腔為擠出頭組件的平穩(wěn)段，環(huán)形空腔的間隙為0.2mm
至0.3臟。
[0019]模芯的后段與模套的主體的右段腔體之間的間隙從左向右逐漸減小，在兩者的最右端兩者之間的距離為0.1Omm至0.15mm，模套的主體的右段腔體與模芯的后段之間的空腔為擠出頭組件的擠出段。
[0020]本實用新型具有積極的效果:(I)本實用新型的雙向拉伸膜基帶的制備裝置中使用擠出裝置替代了現(xiàn)有技術(shù)中的壓延機；以制備聚四氟乙烯微孔膜為例，在聚四氟乙烯料的擠出過程中，擠出裝置的擠出頭組件起到了對聚四氟乙烯纖維結(jié)構(gòu)進行梳理的作用，擠出得到的管狀薄膜由切割刀裁開后得到膜基帶，膜基帶經(jīng)雙向拉伸、固化后得到聚四氟乙烯微孔膜，在掃描電子顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)本實用新型所制備的聚四氟乙烯微孔膜的纖維結(jié)構(gòu)中孔隙率更高，孔隙規(guī)則、均勻；而現(xiàn)有壓延工藝制得的微孔膜在掃描電子顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)紊亂的粘合在一起的聚四氟乙烯纖維團，纖維團體積大，纖維結(jié)構(gòu)中的孔隙少，孔隙率低。
[0021](2)本實用新型的雙向拉伸膜基帶的制備方法中，沒有采用壓延工藝；在將聚四氟乙烯料壓坯后，直接將圓柱形毛坯送入擠出裝置的料筒中，從擠出頭組件擠出后得到管狀薄膜，由切割刀裁開后得到膜基帶；通過上述上法得到的膜基帶經(jīng)雙向拉伸后得到的聚四氟乙烯微孔膜孔隙率更高、孔隙更規(guī)則、均勻；從而大大增加了催化劑的附著面積、以及催化劑與煙氣或粉塵中的硫化物、氮氧化合物等污染物的接觸面積，提高了聚四氟乙烯微孔膜的催化性能。
[0022](3)本實用新型制備的的具有催化降解功能的聚四氟乙烯微孔膜由于膜基帶制備過程中聚四氟乙烯料混合料壓坯后，送入擠出裝置從擠出頭組件擠出的過程中，聚四氟乙烯纖維結(jié)構(gòu)得到梳理，制得的聚四氟乙烯微孔膜的纖維結(jié)構(gòu)中孔隙規(guī)則率高，孔隙均勻，混合料中的納米催化劑在聚四氟乙烯微孔膜中分布廣且分布均勻，納米催化劑與污染物的接觸面積也較廣，催化降解廢氣的效率更高、廢氣降解率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的雙向拉伸膜基帶的擠出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1所示的擠出裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為擠出裝置的擠出頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為圖3中A部的放大示意圖；
[0027]圖5為實施例3制備的聚四氟乙烯微孔膜在2000倍SEM鏡下的纖維結(jié)構(gòu)圖片；
[0028]圖6為實施例3制備的聚四氟乙烯微孔膜在5000倍SEM鏡下的纖維結(jié)構(gòu)圖片；
[0029]圖7為實施例3制備的聚四氟乙烯微孔膜在10000倍SEM鏡下的纖維結(jié)構(gòu)圖片；
[0030]圖8為對比例I制備的聚四氟乙烯微孔膜在2000倍SEM鏡下的纖維結(jié)構(gòu)圖片；
[0031]圖9為對比例I制備的聚四氟乙烯微孔膜在5000倍SEM鏡下的纖維結(jié)構(gòu)圖片；
[0032]圖10為對比例I制備的聚四氟乙烯微孔膜在10000倍SEM鏡下的纖維結(jié)構(gòu)圖片；
[0033]上述附圖中的標(biāo)記如下:
[0034]機架I，固定板2，推油缸固定板21，推柱塞固定板22，料筒固定板23，模套固定板24，模芯固定板25，膜基帶出口 25-1 ；
[0035]拉桿3，推油缸4，推柱塞5，塞頭51 ;
[0036]料筒6，加熱器61;
[0037]擠出頭組件7，模套71，主體71-1，出口套71_2，加熱器71-3 ;模芯72，前段72-1,中段72-2，后段72-3，導(dǎo)出段72-4 ；
[0038]切割組件8，固定架81，電機82，刀片83 ；
[0039]展開套9。

【具體實施方式】
[0040]以下實施例制備的雙向拉伸膜基帶為聚四氟乙烯微孔膜基帶，制備的雙向拉伸膜為聚四氟乙烯微孔膜。
[0041](實施例1、聚四氟乙烯微孔膜基帶的擠出裝置)
[0042]見圖1和圖2，本實施例的聚四氟乙烯微孔膜基帶的擠出裝置包括機架1、固定板2、拉桿3、推油缸4、推柱塞5、料筒6、擠出頭組件7、切割組件8和展開套9，擠出頭組件7包括模套71和模芯72。推油缸4的傳動軸、推柱塞5、料筒6、擠出頭組件7按照從左向右的順序依次設(shè)置，且推油缸4的傳動軸、推柱塞5、料筒6、擠出頭組件7的模套71和模芯72同軸線設(shè)置。
[0043]機架I放置并固定在水平地面上，固定板2和拉桿3設(shè)置在機架I上。所述固定板2按照從左向右的順序依次包括平行設(shè)置的推油缸固定板21、推柱塞固定板22、料筒固定板23、模套固定板24和模芯固定板25。位于最左端的推油缸固定板21和位于最右端的模芯固定板25分別由其底座通過螺栓固定在機架I上。各固定板2的四角分別開設(shè)拉桿通孔，且各固定板2的中央開設(shè)通孔，各固定板2的中央通孔同軸線設(shè)置。拉桿3有四根，每一根拉桿3分別依次穿過5塊固定板2對應(yīng)角落的通孔，拉桿3通過連接板和螺栓與固定板2固定連接。
[0044]推油缸4由其右端固定在推油缸固定板21上，推油缸4的進油口與油泵的出液口相連；推油缸4的傳動軸穿過推油缸固定板21的中央通孔與推柱塞5固定連接。
[0045]推柱塞5包括柱體和塞頭51 ;推柱塞5由其柱體左端固定在推柱塞固定板22上，推柱塞5的柱體左端與推油缸4的傳動軸固定連接。推柱塞5的右端塞頭51在非使用狀態(tài)靠近料筒6的進料口，塞頭51的端面為穹形。
[0046]料筒6由其左端固定在料筒固定板23上,料筒6的內(nèi)腔為圓柱形,料筒6的外周壁面上環(huán)繞設(shè)置加熱器61。推柱塞5的塞頭51的外徑與料筒6的內(nèi)徑相同。
[0047]料筒6的出料口與擠出頭組件7的左端進料端相連通。擠出頭組件7的模套71的右端固定在模套固定板24上，擠出頭組件7的模芯72由其右端固定在模芯固定板25上。
[0048]見圖3和圖4，擠出頭組件7的模套71包括主體71_1和出口套71_2。主體71_1的外形基本為圓柱形，外周壁面上環(huán)繞設(shè)置加熱器71-3。主體71-1的內(nèi)腔從左至右由連通的左段腔體、中段腔體和右段腔體組成。
[0049]左段腔體為圓臺形，左段腔體的左端為進料端，與料筒6的出料端相連通，右端為出料端，進料端的內(nèi)徑Φ I大于出料端的內(nèi)徑Φ2。Φ1/Φ2=1: 0.6?0.9 ;左段腔體的長度LI與進料端的內(nèi)徑Φ I之比L/Φ 1=2.1?2.4: I。
[0050]中段腔體為圓柱形，中段腔體的內(nèi)徑Φ3與左段腔體的出料端的內(nèi)徑Φ2相同。中段腔體的長度L2與中段腔體的內(nèi)徑Φ3之比?2/Φ3=3?4: 3。
[0051]右段腔體為圓臺形，右段腔體的左端內(nèi)徑Φ4與中段腔體的內(nèi)徑Φ3相同，作為進料端的左端的直徑Φ4小于右端出料端內(nèi)徑Φ5。Φ4/Φ5=1: 3?4 ;右段腔體的長度L3與左端的內(nèi)徑Φ4之比為?3/Φ4=4?5: I。
[0052]出口套71-2固定在主體71-1的右端，出口套71_2的內(nèi)腔為圓柱形，與主體71_1的右段腔體的出料端相連通，且出口套71-2的內(nèi)腔直徑與主體71-1的右段腔體的出料端的直徑R5相同。
[0053]擠出頭組件7的模芯72為一體件。模芯72按照從左至右的順序包括同軸線的位于模套71的主體71-1內(nèi)的前段72-1、中段72-2、后段72-3和左端位于出口套71-2內(nèi)部的導(dǎo)出段72-4。
[0054]前段72-1為圓錐體形，前段72-1的尖端朝向料筒6，前段72_1的端面(圖中為右端面)與中段72-2相連。中段72-2為圓柱形，中段72-2的端面與前段72_1的底面相同。后段72-3為圓臺形，后段72-3的左端面的直徑小于右端面的直徑，后段72-3的左端面的直徑與中段72-2的端面直徑相同。導(dǎo)出段72-4為圓柱形，導(dǎo)出段72-4的左端面的直徑與后段72-3的右端面的直徑相同。導(dǎo)出段72-4的右端固定在模芯固定板25上。
[0055]模芯72的前段72-1位于模套71的主體71_1的左段腔體內(nèi)；模套71的主體71_1的左段腔體與模芯72的前段72-1之間的空腔為擠出頭組件7的預(yù)擠段；模芯72的前段72-1的右端面的邊緣與模套71的主體71-1的左段腔體的右端壁面之間的距離為0.2mm?0.3mmο
[0056]模芯72的中段72-2位于模套71的主體71_1的中段腔體內(nèi)，中段72_2與主體71-1的中段腔體的長度L2相同；模芯72的中段72-2與模套71的主體71_1的中段腔體之間形成環(huán)形空腔，該段環(huán)形空腔為擠出頭組件7的平穩(wěn)段；環(huán)形空腔的間隙即模芯72的中段72-2與模套71的主體71-1的中段腔體之間得距離為0.2mm至0.3mm。
[0057]模芯72的后段72-3位于模套71的主體71_1的右段腔體內(nèi)，兩者長度相同，模芯72的后段72-3與模套71的主體71-1的右段腔體之間的間隙從左向右越來越小，在兩者的最右端，兩者之間的距離為0.1Omm至0.15mm。模套71的主體71-1的右段腔體與模芯72的后段72-3之間的空腔為擠出頭組件7的擠出段。
[0058]模芯72的導(dǎo)出段72-4的左端位于模套71的出口套71_2內(nèi)，導(dǎo)出段72_4的外徑90mm至120mm。模芯72的導(dǎo)出段72-4的左端與出口套71-2之間形成環(huán)形空腔，環(huán)形空腔的間隙即模芯72的導(dǎo)出段72-4與出口套71-2之間的距離S為0.1Omm至0.15mm ;環(huán)形空腔的長度為2倍的Φ2。
[0059]仍見圖2，切割組件8包括固定架81、電機82和刀片83。固定架81為L形，由其短邊支座固定在模套固定板24的右端面上。電機82固定在固定架81上；刀片83為圓刀片，與電機82的轉(zhuǎn)軸固定連接。刀片83的軸線與模芯72的軸線垂直，模芯72的軸線在刀片83所在的平面上。刀片83位于模套71的出口套71-2的右端。
[0060]展開套9傾斜設(shè)置在模芯72的下方，展開套9的端面為拋物線形，展開套9的頂端位于刀片83的下方，展開套9的下端與模芯固定板25的膜基帶出口 25-1相連。
[0061](實施例2、聚四氟乙烯微孔膜基帶的制備方法)
[0062]本實施例的聚四氟乙烯微孔膜基帶的擠出方法使用實施例1所述的擠出裝置，包括以下步驟:
[0063]①混料。向聚四氟乙烯樹脂粉末中加入潤滑劑混合均勻，聚四氟乙烯樹脂粉末與潤滑劑的質(zhì)量比為1: 0.35?0.42 ;加熱至72°C?78°C并在該溫度下靜置12?24h，然后篩分過200?350目篩(本實施例中為300目篩),收集過篩的樹脂待用。
[0064]所用的聚四氟乙烯樹脂粉末的聚合度為700萬?1000萬；所述潤滑劑為18?20的烷烴。
[0065]②壓坯。將步驟①篩分獲得的聚四氟乙烯樹脂料取出后室溫下冷卻，冷卻至45°C?55°C時,送入壓還機中在45°C?55°C下壓制成圓柱形毛還。該圓柱形毛還的直徑小于擠出裝置的料筒6的內(nèi)徑,兩者的直徑差小于0.5mm。
[0066]③擠出。將步驟②得到的圓柱形毛坯送入擠出裝置的料筒6中，料筒的加熱溫度為70°C?80°C。啟動推油缸4，推油缸4向右推進，將料筒6中聚四氟乙烯樹脂料壓入擠出頭組件7的進料端，繼續(xù)向右推進，經(jīng)過了模套71的主體71-1的左段腔體與模芯72的前段72-1之間的預(yù)擠段后，進入模芯72的中段72-2與模套71的主體71_1的中段腔體之間的平穩(wěn)段，然后進入模套71的主體71-1的右段腔體與模芯72的后段72-3之間的擠出段，最后聚四氟乙烯樹脂料從擠出頭組件7的出料端即模芯72的導(dǎo)出段72-4的左端與出口套71-2之間形成的環(huán)形空腔擠出，剛從環(huán)形空腔擠出時得到的是聚四氟乙烯樹脂管狀薄膜。擠出時控制模套71的加熱溫度為80°C?100°C，擠出速度為I?6m/min，擠出壓力為 0.8 ?1.2MPa。
[0067]④裁切。開動切割組件8的電機82，步驟③剛從環(huán)形空腔擠出的聚四氟乙烯管狀薄膜順著模芯72的導(dǎo)出段72-4運行至切割組件8的刀片83下方，刀片83與模芯72的導(dǎo)出段72-4之間的部分被裁開，管狀薄膜被裁開得到矩形聚四氟乙烯膜基帶。
[0068]⑤導(dǎo)出基帶。步驟④裁開聚四氟乙烯樹脂管狀薄膜后得到的膜基帶沿著展開套9的上表面向右下方運行至模芯固定板25的膜基片出口 25-1，從膜基帶出口 25-1出來的聚四氟乙烯膜基帶待平整處理。
[0069]⑥平整。將從膜基帶出口 25-1出來的聚四氟乙烯膜基帶送入兩個相對旋轉(zhuǎn)的輥之間，從兩輥之間出來后得到平整的聚四氟乙烯膜基帶，收卷。所得的聚四氟乙烯膜基帶的長度為100m,寬度為π X 90mm?ji X 120mm,厚度為0.1Omm至0.15mm。
[0070]本實施例的聚四氟乙烯微孔膜基帶的制備方法中，沒有采用壓延工藝；在將聚四氟乙烯料壓坯后，直接將圓柱形毛坯送入擠出裝置的料筒6中，從擠出頭組件7擠出后得到管狀薄膜，由切割刀裁開后得到膜基帶；在聚四氟乙烯料的擠出過程中，擠出裝置的擠出頭組件7起到了對聚四氟乙烯纖維結(jié)構(gòu)進行梳理的作用，使得聚四氟乙烯微孔膜的纖維結(jié)構(gòu)中孔隙率更高，孔隙均勻，沒有團狀的粘合在一起的聚四氟乙烯高分子。
[0071](實施例3、聚四氟乙烯微孔膜的制備方法)
[0072]本實施例的聚四氟乙烯微孔膜的制備方法使用實施例1所述的擠出裝置，包括以下步驟:
[0073]①混料。向聚四氟乙烯樹脂粉末中加入潤滑劑混合均勻，聚四氟乙烯樹脂粉末與潤滑劑的質(zhì)量比為1: 0.35?0.42 ;加熱至72°C?78°C并在該溫度下靜置12?24h，然后篩分過300目篩，收集過篩的樹脂待用。
[0074]所用的聚四氟乙烯樹脂粉末的聚合度為700萬?1000萬；所述潤滑劑為18?20
的烷烴。
[0075]②壓坯。將步驟①獲得的聚四氟乙烯樹脂料取出后室溫下冷卻，冷卻至45°C?55°C時,送入壓還機中在45°C?55°C下壓制成圓柱形毛還。該圓柱形毛還的直徑小于擠出裝置的料筒6的內(nèi)徑，兩者的直徑差小于0.5_。
[0076]③擠出。將步驟②得到的圓柱形毛坯送入擠出裝置的料筒6中，料筒的加熱溫度為80 C。啟動推油缸4，推油缸4向右推進，將料筒6中聚四氣乙纟布樹脂料壓入擠出頭組件7的進料端，繼續(xù)向右推進，經(jīng)過了模套71的主體71-1的左段腔體與模芯72的前段72-1之間的預(yù)擠段后，進入模芯72的中段72-2與模套71的主體71-1的中段腔體之間的平穩(wěn)段，然后進入模套71的主體71-1的右段腔體與模芯72的后段72-3之間的擠出段，最后聚四氟乙烯催化料從擠出頭組件7的出料端即模芯72的導(dǎo)出段72-4的左端與出口套71-2之間形成的環(huán)形空腔擠出，剛從環(huán)形空腔擠出時得到的是聚四氟乙烯樹脂管狀薄膜。擠出時控制模套71的加熱溫度為95°C，擠出速度為3m/min，擠出壓力為1.0Mpa0
[0077]④裁切。開動切割組件8的電機82，步驟③剛從環(huán)形空腔擠出的聚四氟乙烯管狀薄膜順著模芯72的導(dǎo)出段72-4運行至切割組件8的刀片83下方，刀片83與模芯72的導(dǎo)出段72-4之間的部分被裁開，管狀薄膜被裁開得到矩形聚四氟乙烯膜基帶。
[0078]⑤導(dǎo)出基帶。步驟④裁開聚四氟乙烯樹脂管狀薄膜后得到的膜基帶沿著展開套9的上表面向右下方運行至模芯固定板25的膜基片出口 25-1，從膜基帶出口 25-1出來的聚四氟乙烯膜基帶待平整處理。
[0079]⑥平整。將從膜基帶出口 25-1出來的聚四氟乙烯膜基帶送入兩個相對旋轉(zhuǎn)的輥之間，從兩輥之間出來后得到平整的聚四氟乙烯膜基帶，收卷。所得的聚四氟乙烯膜基帶的長度為100m,寬度為π X 90mm?ji X 120mm,厚度為0.1Omm至0.15mm。
[0080]⑦拉伸。將步驟⑥的聚四氟乙烯膜基帶在124°C?140°C下進行縱向拉伸，拉伸倍數(shù)為1.5?1.65，室溫下靜置消除應(yīng)力后，在60°C?100°C下進行橫向拉伸，拉伸倍數(shù)為6 ?10。
[0081]橫向拉伸時，所采用的加熱方式是雙面陣列點狀加熱。即在待橫向拉伸膜的上表面上方和下表面下方，陣列排布加熱器和傳感器，每個加熱器間隔50mm設(shè)置，每個加熱器的溫度由電腦程序控制。控制加熱器的溫度時，根據(jù)傳感器返回的可見光透過率，透過率越高，加熱器的溫度越低，低至60°C，透過率越低，說明該處膜厚，提高加熱器的溫度，最高至100。。。
[0082]⑧定型。橫向拉伸后得到的薄膜在260°C?295°C下固化20s?24s(本實施例中為22s)后，得到厚度為15?90微米的聚四氟乙烯微孔膜。
[0083]本實施例所得到的聚四氟乙烯微孔膜的SEM結(jié)果見圖5、圖6和圖7，圖5為聚四氟乙烯微孔膜在2000倍SEM鏡下的纖維結(jié)構(gòu)圖片，圖6為聚四氟乙烯微孔膜在5000倍SEM鏡下的纖維結(jié)構(gòu)圖片，圖7為聚四氟乙烯微孔膜在10000倍SEM鏡下的纖維結(jié)構(gòu)圖片。由上述SEM圖片可見，本實施例制備的聚四氟乙烯微孔膜的纖維孔隙規(guī)則均勻、孔隙率高，單位重量下比表面積大。
[0084](實施例4、具有催化降解功能的聚四氟乙烯微孔膜的制備方法)
[0085]本實施例的具有催化降解功能的聚四氟乙烯微孔膜的制備方法使用實施例1所述的擠出裝置，包括以下步驟:
[0086]①混料。將催化劑粉料在烘箱內(nèi)加熱至72 °C?78 °C待用，本實施例的催化劑粉料由五氧化二釩、三氧化鎢、二氧化鈦納米顆粒組成。五氧化二釩、三氧化鎢、二氧化鈦的質(zhì)量比為3?5: 5?10: 2?5。
[0087]除了上述組合的催化劑，催化劑粉體還可以由二氧化鈦、五氧化二釩、三氧化鎢、氧化鋅、氧化銅中的一種或一種以上納米顆粒組成。
[0088]向聚四氟乙烯樹脂粉末中加入潤滑劑混合均勻，聚四氟乙烯樹脂粉末與潤滑劑的質(zhì)量比為1: 0.35?0.42;加熱至721:?781:并在該溫度下靜置12?2411，然后篩分過300目篩，收集過篩的樹脂。
[0089]將過篩的聚四氟乙烯樹脂顆粒與催化劑粉料混合均勻得到聚四氟乙烯催化料。催化劑粉料與聚四氟乙烯樹脂顆粒的質(zhì)量比為0.11?0.13: I。催化劑粉料的溫度與聚四氟乙烯樹脂顆粒的溫度差不超過2V。
[0090]②壓坯。將步驟①獲得的聚四氟乙烯催化料取出后室溫下冷卻，冷卻至45°C?55°C時,送入壓還機中在45°C?55°C下壓制成圓柱形毛還。該圓柱形毛還的直徑小于擠出裝置的料筒6的內(nèi)徑，兩者的直徑差小于0.5_。
[0091]③擠出。將步驟②得到的圓柱形毛坯送入擠出裝置的料筒6中，料筒的加熱溫度為75V。啟動推油缸4，推油缸4向右推進，將料筒6中聚四氟乙烯樹脂料壓入擠出頭組件7的進料端，繼續(xù)向右推進，經(jīng)過了模套71的主體71-1的左段腔體與模芯72的前段72-1之間的預(yù)擠段后，進入模芯72的中段72-2與模套71的主體71-1的中段腔體之間的平穩(wěn)段，然后進入模套71的主體71-1的右段腔體與模芯72的后段72-3之間的擠出段，最后聚四氟乙烯樹脂料從擠出頭組件7的出料端即模芯72的導(dǎo)出段72-4的左端與出口套71-2之間形成的環(huán)形空腔擠出，剛從環(huán)形空腔擠出時得到的是聚四氟乙烯樹脂管狀薄膜。擠出時控制模套71的加熱溫度為90°C，擠出速度為2 m/min，擠出壓力為1.2 MPa。
[0092]④裁切。開動切割組件8的電機82，步驟③剛從環(huán)形空腔擠出的聚四氟乙烯管狀薄膜順著模芯72的導(dǎo)出段72-4運行至切割組件8的刀片83下方，刀片83與模芯72的導(dǎo)出段72-4之間的部分被裁開，管狀薄膜被裁開得到矩形聚四氟乙烯膜基帶。
[0093]⑤導(dǎo)出基帶。步驟④裁開聚四氟乙烯樹脂管狀薄膜后得到的膜基帶沿著展開套9的上表面向右下方運行至模芯固定板25的膜基片出口 25-1，收集從膜基帶出口 25-1出來的聚四氟乙烯膜基帶待平整處理。
[0094]⑥平整。將從膜基帶出口 25-1出來的聚四氟乙烯膜基帶送入兩個相對旋轉(zhuǎn)的輥之間，從兩輥之間出來后得到平整的聚四氟乙烯膜基帶，收卷。所得的聚四氟乙烯膜基帶的長度為100m,寬度為π X 90mm?ji X 120mm,厚度為0.1Omm至0.15mm。
[0095]⑦拉伸。將步驟⑥的聚四氟乙烯膜基帶在124°C?140°C下進行縱向拉伸，拉伸倍數(shù)為1.5?1.65，室溫下靜置消除應(yīng)力后，在60°C?100°C下進行橫向拉伸，拉伸倍數(shù)為6 ?10。
[0096]⑧定型。橫向拉伸后得到的薄膜在260°C?295°C下固化24s?30s后，得到厚度為25?80的具有催化降解功能的聚四氟乙烯微孔膜。所得的具有催化降解功能的聚四氟乙烯微孔膜由于聚四氟乙烯微孔膜的纖維孔隙規(guī)則均勻、孔隙率高，從而大大增加了催化劑的附著面積、以及催化劑與待處理物料中的硫化物、氮氧化合物等污染物的接觸面積，提高了聚四氟乙烯微孔膜的催化性能。
[0097](應(yīng)用例I)
[0098]將實施例4制得的具有催化降解功能的聚四氟乙烯微孔膜與聚酯氈覆合制作成除塵袋。
[0099]將制得的除塵袋裝配在除塵器上，向除塵袋中通入含有7?8%的氮氧化物+硫氧化物的燃煤煙氣，空氣流量為40萬m3/h。經(jīng)檢測，從除塵袋流出的氣體中氮氧化物+硫氧化物的含量下降至0.14?1.6%，污染物處理率為80%?98%。
[0100]可見本實用新型制備的具有催化降解功能的聚四氟乙烯微孔膜催化效率高，有害氣體的降解率高。
[0101](對比例1、聚四氟乙烯微孔膜的制備方法)
[0102]本對比例制備聚四氟乙烯微孔膜的方法其余與實施例3相同，不同之處在于步驟③中，將步驟②壓坯得到的圓柱形毛坯在推壓機上，在200°C?250°C下推壓成直徑22mm的圓條；然后將圓條放置在壓延機上，壓制成寬度為300mm左右的膜基帶。得到膜基帶后按照實施例3的方法拉伸定型得到聚四氟乙烯微孔膜。
[0103]本對比例所得到的聚四氟乙烯微孔膜的SEM結(jié)果見圖8、圖9和圖10，圖8為聚四氟乙烯微孔膜在2000倍SEM鏡下的纖維結(jié)構(gòu)圖片，圖9為聚四氟乙烯微孔膜在5000倍SEM鏡下的纖維結(jié)構(gòu)圖片，圖10為聚四氟乙烯微孔膜在10000倍SEM鏡下的纖維結(jié)構(gòu)圖片。由上述SEM圖片可見，本對比例制備的聚四氟乙烯微孔膜中存在大量的紊亂的粘合在一起的聚四氟乙烯纖維團，纖維團體積大，纖維結(jié)構(gòu)中的孔隙少，孔隙率低，單位重量下比表面積較實施例3的微孔膜小。
【權(quán)利要求】
1.一種雙向拉伸膜基帶的擠出裝置的擠出頭組件，其特征在于:擠出頭組件(7)包括同軸線設(shè)置的模套(71)和模芯(72)； 擠出頭組件(7)的模套(71)包括主體(71-1)和出口套(71-2)，主體(71-1)的內(nèi)腔從左至右由連通的左段腔體、中段腔體和右段腔體組成，左段腔體為圓臺形，左段腔體的左端為進料端，與料筒(6)的出料端相連通，右端為出料端；中段腔體為圓柱形，中段腔體的內(nèi)徑Φ3與左段腔體的出料端的內(nèi)徑Φ2相同，右段腔體為圓臺形，右段腔體的左端內(nèi)徑Φ4與中段腔體的內(nèi)徑Φ3相同，作為進料端的左端的內(nèi)徑Φ4小于右端出料端內(nèi)徑Φ5 ;出口套(71-2)固定在主體(71-1)的右端，出口套(71-2)的內(nèi)腔為圓柱形，與主體(71_1)的右段腔體的出料端相連通，且出口套(71-2)的內(nèi)腔直徑與主體(71-1)的右段腔體的出料端的內(nèi)徑Φ5相同； 擠出頭組件(7)的模芯(72)為一體件，模芯(72)按照從左至右的順序包括同軸線的位于模套(71)的主體(71-1)內(nèi)的前段(72-1)、中段(72-2)、后段(72-3)和左端位于出口套(71-2)內(nèi)部的導(dǎo)出段(72-4);前段(72-1)為圓錐體形，前段(72_1)的尖端朝向料筒(6)，前段(72-1)的右端面與中段(72-2)相連；中段(72-2)為圓柱形；后段(72-3)為圓臺形，后段(72-3)的左端面的直徑小于右端面的直徑，后段(72-3)的左端面的直徑與中段(72-2)的端面直徑相同；導(dǎo)出段(72-4)為圓柱形，導(dǎo)出段(72-4)的左端面的直徑與后段(72-3)的右端面的直徑相同； 模芯(72)的前段(72-1)位于模套(71)的主體(71-1)的左段腔體內(nèi)，模芯(72)的中段(72-2)位于模套(71)的主體(71-1)的中段腔體內(nèi)，模芯(72)的后段(72_3)位于模套(71)的主體(71-1)的右段腔體內(nèi)，模芯(72)的導(dǎo)出段(72-4)的左端位于模套(71)的出口套(71-2)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向拉伸膜基帶的擠出裝置的擠出頭組件，其特征在于:模套(71)的主體(71-1)的左段腔體的進料端的內(nèi)徑Φ1與出料端的內(nèi)徑Φ2之比為I: 0.6?0.9，左段腔體的長度LI與進料端的內(nèi)徑Φ I之比L/Φ 1=2.1?2.4: I ； 主體(71-1)的中段腔體的內(nèi)徑Φ3與左段腔體的出料端的內(nèi)徑Φ2相同，中段腔體的長度L2與中段腔體的內(nèi)徑Φ3之比?2/Φ3=3?4: 3 ； 主體(71-1)的右段腔體的左端內(nèi)徑Φ4與中段腔體的內(nèi)徑Φ3相同，作為進料端的左端的直徑Φ4與右端出料端內(nèi)徑Φ5之比為1: 3?4，右段腔體的長度L3與左端的內(nèi)徑Φ4 之比為 ?3/Φ4=4 ?5: I。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向拉伸膜基帶的擠出裝置的擠出頭組件，其特征在于:模套(71)的主體(71-1)的左段腔體與模芯(72)的前段(72-1)之間的空腔為擠出頭組件(7)的預(yù)擠段，模芯(72)的前段(72-1)的右端面的邊緣與模套(71)的主體(71-1)的左段腔體的右端壁面之間的距離為0.2mm?0.3mm ； 模芯(72)的中段(72-2)與主體(71-1)的中段腔體的長度L2相同；模芯(72)的中段(72-2)與模套(71)的主體(71-1)的中段腔體之間形成環(huán)形空腔，該段環(huán)形空腔為擠出頭組件(7)的平穩(wěn)段，環(huán)形空腔的間隙為0.2mm至0.3mm ； 模芯(72)的后段(72-3)與模套(71)的主體(71-1)的右段腔體之間的間隙從左向右逐漸減小，在兩者的最右端兩者之間的距離為0.1Omm至0.15mm，模套(71)的主體(71-1)的右段腔體與模芯(72)的后段(72-3)之間的空腔為擠出頭組件(7)的擠出段。
【文檔編號】B29C47/20GK204183888SQ201420575976
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】曹天民, 都超平, 荀超 申請人:常州膜邦新材料科技有限公司