实际生产中,由于原料树脂的密度分布不均、拌合与揉整不均匀、拉伸时所受拉力不均等问题的存在,PTFE纤维或膜常会出现厚薄不均的情况。可以看出,当PTFE纤维或膜由于上述的种种原因,而出现厚薄不均的情况后,其经过拉升后厚的部分的比值进一步扩大,即拉伸以后PTFE纤维或膜厚薄不均的问题较之拉伸前将更为严重。为了解决这个问题,可以采用多道拉伸的工艺流程。
在多道拉伸工艺中,多辊组合机构起了很重要的作用,每个辊的表面都经过特殊加工,各不相同;同时,每个辊的工作线速度之间也有差别。在不同时间段、不同的温度条件下,对PTFE纤维或膜进行不同程度的拉升,合理地将整个拉伸过程分配到几个不同的工序中,在单个工序中,对纤维或膜的拉伸倍数控制在较低的水平,并且留有充分的热处理和回缩时间,在保证了对PTFE纤维或膜的拉伸效果的同时,很好地解决了PTFE纤维或膜厚薄分布不均的问题。
PTFE膜裂纱成纱性能与拉伸倍数、纱线的捻系数及拉伸温度的大小有关,合理配置细纱拉伸工艺是提高成纱质量的关键。
(1)确定合理的拉伸倍数 PTFE薄膜是由PTFE粉料经过推挤、辊压、拉伸、定型而形成的膜片,在拉伸作用下,膜片内的部分PTFE结晶分子伸展形成丝状和带状纤维,未被伸展的结晶分子则以结点形式与纤维相连接,纵横向的双向拉伸使结晶分子按两个方向伸展,形成交叉的纤维网。PTFE薄膜的这种结构决定了纺制而成的膜裂PTFE纤维的断裂伸长较大,这不仅影响PTFE膜裂的顺利加工,而且还关系到最终产品的尺寸稳定性能的好坏。拉伸倍数的大小与膜裂PTFE纤维的断裂强度和断裂伸长密切相关,牵伸倍数较小时,PTFE薄膜内微纤的长度较小,取向度较低,纤维断裂伸长较大,从而影响制造工序的顺利进行以及最终产品的尺寸稳定性;而当拉伸倍数较大时,PTFE薄膜内微纤的取向度提高,但是较大的微纤在后处理过程中易发生解取向,从而使纤维强度变小,纱线断头增多。因此为了获得强度较高、伸长较小的膜裂PTFE纤维,选取合理的拉伸倍数是至关重要的。使用不同PTFE树脂原料时,拉伸倍数对PTFE纤维断裂强度和断裂伸长率影响。
(2)选用适当的捻数 由于PTFE薄膜的延展性较好,PTFE裂膜经过一定的牵伸后有较强的收缩趋势,因此,如果细纱捻数偏大,在卷装成型及后序加工过程中易于扭结形成小辫子;若细纱捻数过小,则纱线断裂强度偏低。捻数对膜裂PTFE纤维的断裂强度和断裂伸长率的影响。
(3)选择合适的拉伸温度 膜裂纺丝法与载体纺丝法相比,在生产时没有使用载体,生产时不产生烟尘,在环保上是一大进步,用其制成滤料可以提高过滤截面,从而提高过滤的精度。