PTFE繊維の製造技術

キャリア回転方式

1.湿式紡糸2.乾式紡糸

3.溶融紡糸法

湿式紡糸通常、ビスコースまたはポリビニルアルコール（PVA）をキャリアとしてPTFEを湿式紡糸し、PTFE粉末またはエマルジョン分散液と混合し、少量のホウ酸を加えて紡糸溶液を作り、湿式紡糸を実行し、紡糸ヘッドを硫酸ナトリウムとアンモニアに置きます硫酸塩凝固浴、凝固浴内のノズルからのドープを繊維に固化させ、浸出ローラーで軟水浸出後、再度オイルローラーと乾燥ローラーでそれぞれ、380～400℃の高温焼結でPVA担体炭化物を除去し、延伸して作製するPTFE繊維は350℃以下。この紡糸方法は処理が煩雑で、処理コストとエネルギー消費が高く、時間がかかります。Guo Yu-hai らは、PTFE 繊維を高効率かつ迅速に製造する方法を発明しました。この方法は、まず、相対分子量の低い揮発性有機溶媒を水と均一に混合し、ＰＶＡと撹拌する条件下で、完全に溶解するまで撹拌し続け、ＰＶＡ水溶液を混合する。次に、ＰＶＡ水溶液と過硫酸塩、ＰＴＦＥディスパージョンを均一に混合し、ドープする。次にホウ酸塩またはホウ酸を水に溶解し、アルカリ性としてpH調整した混合凝固浴です。最後に従来の湿式紡糸装置を採用し、紡糸液をノズルに送り、計量ポンプを介して計量し、凝固浴中で直接紡糸し、乾燥、焼結、延伸してPTFE繊維を製造します。

乾式紡糸

この製法は乾式紡糸によるPTFEゲルです。PTFEをまず濃縮分散し、PVAを混合し、ゲル調整剤のホウ酸またはホウ酸塩を加え、アルカリでpHをアルカリ性に調整し、泡立てて粘度を急激に上昇させてゲルを形成させ、紡糸溶液となります。次に、従来の紡糸装置を使用してそれらを乾燥させ、ガス圧またはスクリュー紡糸液を紡糸ヘッドに供給し、計量ポンプで測定し、乾式紡糸し、乾燥させて調製した PTFE と PVA 繊維の混合物を調製します。最後に、従来の焼結および延伸装置を使用して、混合焼結して PVA 繊維を除去し、最後に延伸プロセスの後に延伸して PTFE 繊維を準備します。

キャリア紡糸法はPTFE繊維の最も成熟した製造法であり、工業化を実現した数少ない企業の一つです。このうち、日本東レ社は、質量分率６０％、平均粒径０．３ミクロンのＰＴＦＥと、質量分率２％のアルギン酸ナトリウム水溶液のエマルソイドを混合紡糸し、繊維を凝固させ、再度浴浴した後に使用した。洗浄、乾燥、および 380 ℃ での熱延伸、アルギン酸ナトリウムの除去、得られた PTFE 繊維、そのモノフィラメント線密度 0.67 dtex、破断強度 1。25 cN/dtex、破断点伸びは最大 59%、PTFE ドープ紡糸性の担体としてビスコースを使用した場合よりも優れた紡糸ドープ紡糸性の方法。昭和産業社製、質量分率１１４の６０％ＰＴ－１００ＦＥ分散エマルジョンと質量分率８．９％のビスコースのセルロース紡糸原液を使用し、新生繊維を水で固化させた後、絞り液を、０．０５モル／％で紡糸した。 Ｌ ＮａＯＨ処理、および２８０℃での繊維熱処理および３２０℃での熱延伸、３２０℃で７２時間の最終熱処理、１．１６ｃＮ／ｄｔｅｘに対する繊維の破断強度、破断点伸びは１６．１％であった。また、北京実証プラントでは、PTFEエマルションの質量分率60%とPVA溶液の質量分率10%を1:1.5の割合で紡糸し、アセタールによる繊維の固化後、洗浄、乾燥、焼結、延伸を行う。 PTFEファイバーシステム。

切断フィルム分割法切断フィルム亀裂法は1970年代初頭、オーストリアのレンチング社によって開発・工業化されました。PTFE繊維の製造においては、PTFE粉末を焼結して円筒状のPTFEパリソンを作り、それを一定のフィルムの厚みで切断し、次に、鋸歯状のツールによってシルクに分割され、融点（327℃）以上で焼結され、その後延伸され、最後にPTFE繊維の熱処理が行われます。この方法により、微細孔構造を有し、高強度の繊維を得ることができる。マルチフィラメントはシーリング充填材として使用でき、短繊維はニードルフェルトに使用できます。

さらに、PTFE フィルムまたはシートを小さな幅に切断し、高強度 PTFE 繊維で作られた引張性の細い織物を直接製造することもできます。しかし、織物の幅が狭いと長手方向に沿って切断することによって得られる均一性を維持することが難しく、幅の狭い織物ではフィブリルの端の部分が発生する傾向があるため、細幅の織物では伸びが大きくなり、PTFE繊維は容易に破断したり、長手方向の部分的な切断によって破損したりするフィルムのフィラメント PTFE 膜の配向性。z型または線状凸型のエンボス加工を施したフィルムを縦方向および横方向の膜に沿ってカットし、部分的に切れた個々のフィブリルを含むフィラメントがネットワーク構造を支配します。PTFE 繊維はこのようにして、平均サイズが小さく均一なサイズの個々のフィブリルを生成します。

イントー株式会社の日本アサヒは、フィルム亀裂を合法的に切断することにより、PTFE糸の高い伸張強度と耐薬品性の優れた性能を備えています。空孔率48%のPTFEフィルムが222dtexの繊維に引き裂かれ、再度750撚り/mまで追加撚りされ、440℃、1000m/minでXia延伸され、55dtexの繊維線密度が得られ、含有穴率 1%、弾性率 294 cN/dtex まで。

ペースト押出紡糸法ペースト押出紡糸は、通常 PTFE 粉末 16% ～ 25% と揮発性潤滑剤の質量分率を混合し、あらかじめ成形された胚をペースト状にし、一定の圧力下でダイストリップを備えた紡糸口金を通して押出紡糸します。乾燥、焼結、高温下での高伸縮性、不均一な白い糸。また、フィルム押出機や薄帯を絞り、圧延工程により添加剤を除去し、縦方向に切断・延伸・毛羽立たせた加工を経て、薄肉・小径・透過性の高いPTFEをペースト押出して作られたPTFE繊維です。中空糸。融点以下の条件でＰＴＦＥ中空糸からなるＰＴＦＥ粉末を、４００％以下で３５０℃、２５０℃で１０分間焼成し、内径０．７６ｍｍ、肉厚０．１０ｍｍ、中空糸の直径０．１５ｍｍ未満であった。

1997 年、清水氏はペースト押出による高強度 PTFE 繊維の製造方法を提案しました。PTFE粉末に質量分率20%の潤滑剤を添加し、胚芽を押し出し、得られた単線を、350℃で1.5h加熱処理した後、387℃で50mm/minの速度で10回延伸し、1.56～もの強度を得た。 2.82 GPa PTFE 繊維。

PTFE 粉末を潤滑剤 (イソパラフィン オイル Isopar-E) と混合してペーストを形成し、0 ℃ で 180 時間放置、40 ℃ で 30 時間硬化させ、混合物を完全に湿らせて膨潤させ、次に胚をプレスして押し出し、ハンドルで 2 時間処理しました。 340℃以下で0.5c/minの速度で室温まで下げ、最後に370cのPTFE繊維になるまで延伸し、破断強度は3.5～4.0cN/dtex、破断点伸びは22％であった。

溶融紡糸法

溶融紡糸は、PTFE含有量が4%～5%のパーフルオロ-n-プロピルエーテルを混合したパーフルオロエチレン共重合体を溶融紡糸し、スクリュー押出機で紡糸した後、ポンプの定量圧注入口から空気中に微細流にし、冷却します。スピニングチャンネルでワイヤーに接続します。この方法の PTFE 繊維は高強度ですが、溶融後に PTFE の超分子構造が変化し、その延性が失われ、分子鎖配向の伸びが妨げられます。また、PTFE の高粘度および見かけの柔軟性と合わせて、スクリュー押出機で製造された PTFE 溶融繊維を直接比較することは困難です。工業化を達成するのは難しい。この問題を解決できるのがプランジャー押出法です。押出プロセスのプランジャーは、PTFE の極めて低い表面エネルギーと壁滑り現象により、流動プロセスにおける不要なせん断を低減し、PTFE 溶融紡糸を可能にします。東華大学のLi Min氏らは、高分子量のPTFE繊維で作製した。高相対分子量の PTFE と低相対分子量の PTFE を混合した PTFE を溶融加工し、PTFE フィラメントを製造することによりターヴォートします。この方法で製造された PTFE 繊維の特性は、高分子量の純粋な PTFE 繊維の特性よりも劣ります。