聚四氟乙烯纤维ppt课件
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PTFE纺丝方法的优缺点
16
PTFE纤维的应用
过滤材料
PTFE纤维在高温烟气过滤方面有着重要的作用。 采用PTFE纤维或PTFE纤维同其他耐高温纤维混合， 可制成高温复合过滤毡，该滤料具有很好的耐腐 蚀、耐高温、耐摩擦等性能，适用于高温、高湿、 高黏性粉尘行业或带有酸碱性、腐蚀性化学气体 的工业烟尘净化，是其他过滤材料所无法比拟的。
纺织工业
用来制造高性能的缝纫线、耐热与耐化学等 性能要求高的其他纺织品，以及医用纺织品 和耐磨服装的耐擦伤拼料。例如，用含有PTFE 纤维的耐摩擦运动袜，在自行车及其他运动 中，可防止运动员的脚产生水泡。
1957
开始实现 工业化生 产
80年 代
可溶性聚 四氟乙烯 纤维投入 生产，主 要是单丝
1984至今
聚四氟乙 烯纤维的 世界总产 能力达到 1.2kt
5
研究现状
1 国内研究现状 目前，我国生产的PTFE纤维产量已占全球总量的 50%以上，出口到亚洲日、韩，美洲，欧洲，以及中 东等国家和地区，且部分性能超过国际同类产品。我 国已形成100%PTFE滤料的工业化生产，将PTFE纤维用 于长纤维编织基布，短纤维覆盖基布表面经加工制成 针刺毡，但由于PTFE纤维易产生静电，摩擦系数低， 目前还存在梳理，成网困难等问题。
6
研究现状
2 国外研究现状 国外PTFE纤维的工业化生产始于1954年，由美国杜邦 公司研发，是最早工业化的特种合成纤维。其品种有单 丝、复丝、短纤维以及膜裂纤维。 奥地利Lenzing公司则于20世纪70年代开发成功PTFE的膜 裂纤维。该方法生产效率极高，但是生产的纤维线密度 不匀。除此之外，俄罗斯在研发多种PTFE纤维方面也取 得了较大的成效。
聚四氟乙烯纤维是以PTFE为原料，经纺丝或制成薄膜后切 割或原纤化而制得的一种合成纤维。 PTFE被称作“塑料王”。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种 有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟 乙烯具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐气候、低摩擦、高 润滑、自清洁、无毒害等特点。
4
发展简史
1953
聚四氟乙 烯纤维首 先由美国 杜邦公司 开发使用
7
PTFE纤维特性
PTFE纤维的链构象
(1)耐化学性。“C-F”键具有极高的键能， 不易被拆开，PTFE大分子间的堆砌密度大， 使各种试剂难于透入其间。氟原子的取代 使PTFE形成螺旋结构型，这惰性的螺旋形 全氟“外壳”加之聚合物的非极性和结晶 结构，使得PTFE纤维具有极优异的耐化学 性，PTFE纤维在用于对焚烧炉排出的热气 体进行过滤中，到目前为止无任何其他材 料可以取代。
12
糊料挤出纺丝法
糊料挤出纺丝通常是将PTFE粉末与易挥发的质量分数 16％～25％润滑剂充分混合。调成糊状物，制成一定 形状的预制胚，并在一定的压力下通过一个具有狭长 模孔的喷丝头挤压纺丝，再经干燥，烧结，高温下高 度拉伸，得到非均匀的白色带条纱。此外，也可在挤 出装置中挤出薄膜或细条，再经压轧工序去除助剂， 然后经过纵向切割加工、拉伸和蓬松加工，得到PTFE 纤维。
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PTFE纤维成型工艺
1 载体纺丝法 2 糊料挤出纺丝法 3 膜裂纺丝法 4 熔体纺丝法
11
载体纺丝法
载体纺丝也称作乳液纺丝，包括干法纺丝、湿法纺丝等。 通常是将PTFE乳液与基质聚合物(如PVA)载体混合，制成 纺丝液纺丝，制备出PTFE／PVA初生纤维后，再在320400℃的高温下进行烧结，除去基质聚合物载体，得到 PTFE超细纤维。这些纤维和纱因制造过程中混有载体的 碳化物，因而强度较低，呈深棕色，要得到白色的PTFE 机织纱或缝纫线需进行漂白。
9
PTFE纤维特性
(5)耐大气中的老化。对紫外是100％的稳定，不会老 化，在室外暴露15年机械性能也无明显的变化。 (6)拒水和耐水洗。PTFE不吸水，且容易洗涤，可以在 高温下使用强洗涤剂。其表面排斥水、灰尘和其它污 染物，因此它也是一种极好的的防污材料。 除此之外，PTFE纤维还有本身无毒、绝缘、抗辐射的 优良性能。
17
18
Βιβλιοθήκη Baidu
PTFE纤维的应用
医学材料
近年来，PTFE纤维在医学上的应用越来越广泛， 如可用于人造血管，人工心脏瓣膜和人工心脏辅 助装置，人造韧带和人造食道等，PTFE纤维还可 用于普通外科和整形外科的手术缝合等，如比较 常见的整容手术隆鼻和整形下颌就是采用PTFE作 为填充材料。
19
PTFE纤维的应用
聚四氟乙烯纤维PTFE
1
Beijing National Aquatics Center 水立方
2
目录
01
PTFE简介与发展史
02
PTFE纤维研究现状
03
PTFE纤维特性
04
PTFE纤维生产工艺
05
PTFE纤维的应用
3
PTFE简介
定义 聚四氟乙烯是四氟乙烯的均聚物。 英文名是Polytetrafluoroethylene，简写为PTFE。其化 学分子式为
14
熔体纺丝法
熔体纺丝法是将四氟乙烯质量分数为4％-5％的全氟 乙烯、全氟丙基醚的共聚物混合作为纺丝熔体，经螺 杆挤压机由纺丝泵定量压出喷丝孔，使其成细流状射 入空气中，并在纺丝甬道中冷却成丝。此方法得到的 PTFE纤维强度较高，但由于熔融后PTFE超分子结构发 生改变。导致其延展性消失以及分子链定向伸展受阻， 加之PTFE的高黏度和明显的弹性，PTFE熔体通过螺杆 挤出机直接制备纤维比较困难，难以实现工业化。
8
PTFE纤维特性
(2)耐热性。PTFE能经受280℃的高温，短时间可达300℃。 这些性能说明它是可在恶劣的环境中用于过滤的理想材 料。 (3)耐低温。具有良好的机械韧性；即使温度下降到零下 196℃，也可保持5％的伸长率。 (4)阻燃性。PTFE的限氧指数(LOI)可高达95％。这就是 说它需要95％的氧才能点燃和保持火焰。
13
膜裂纺丝法
切割膜裂法由奥地利Lenzing公司于20世纪70年代 初开发并工业化，在制备PTFE纤维时需先将PTFE粉 末熔结成圆柱形PTFE型坯，再把它切削成一定厚度 的薄膜，然后通过锯齿状刀具割裂成丝，在熔点 (327℃)以上烧结，再经拉伸和热处理最终得到 PTFE纤维。此方法得到的纤维具有微孔结构，且强 度较高。复丝可用作密封填充材料，短纤维则可用 于针刺毡。
PTFE纺丝方法的优缺点
16
PTFE纤维的应用
过滤材料
PTFE纤维在高温烟气过滤方面有着重要的作用。 采用PTFE纤维或PTFE纤维同其他耐高温纤维混合， 可制成高温复合过滤毡，该滤料具有很好的耐腐 蚀、耐高温、耐摩擦等性能，适用于高温、高湿、 高黏性粉尘行业或带有酸碱性、腐蚀性化学气体 的工业烟尘净化，是其他过滤材料所无法比拟的。
纺织工业
用来制造高性能的缝纫线、耐热与耐化学等 性能要求高的其他纺织品，以及医用纺织品 和耐磨服装的耐擦伤拼料。例如，用含有PTFE 纤维的耐摩擦运动袜，在自行车及其他运动 中，可防止运动员的脚产生水泡。
1957
开始实现 工业化生 产
80年 代
可溶性聚 四氟乙烯 纤维投入 生产，主 要是单丝
1984至今
聚四氟乙 烯纤维的 世界总产 能力达到 1.2kt
5
研究现状
1 国内研究现状 目前，我国生产的PTFE纤维产量已占全球总量的 50%以上，出口到亚洲日、韩，美洲，欧洲，以及中 东等国家和地区，且部分性能超过国际同类产品。我 国已形成100%PTFE滤料的工业化生产，将PTFE纤维用 于长纤维编织基布，短纤维覆盖基布表面经加工制成 针刺毡，但由于PTFE纤维易产生静电，摩擦系数低， 目前还存在梳理，成网困难等问题。
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研究现状
2 国外研究现状 国外PTFE纤维的工业化生产始于1954年，由美国杜邦 公司研发，是最早工业化的特种合成纤维。其品种有单 丝、复丝、短纤维以及膜裂纤维。 奥地利Lenzing公司则于20世纪70年代开发成功PTFE的膜 裂纤维。该方法生产效率极高，但是生产的纤维线密度 不匀。除此之外，俄罗斯在研发多种PTFE纤维方面也取 得了较大的成效。
聚四氟乙烯纤维是以PTFE为原料，经纺丝或制成薄膜后切 割或原纤化而制得的一种合成纤维。 PTFE被称作“塑料王”。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种 有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟 乙烯具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐气候、低摩擦、高 润滑、自清洁、无毒害等特点。
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发展简史
1953
聚四氟乙 烯纤维首 先由美国 杜邦公司 开发使用
7
PTFE纤维特性
PTFE纤维的链构象
(1)耐化学性。“C-F”键具有极高的键能， 不易被拆开，PTFE大分子间的堆砌密度大， 使各种试剂难于透入其间。氟原子的取代 使PTFE形成螺旋结构型，这惰性的螺旋形 全氟“外壳”加之聚合物的非极性和结晶 结构，使得PTFE纤维具有极优异的耐化学 性，PTFE纤维在用于对焚烧炉排出的热气 体进行过滤中，到目前为止无任何其他材 料可以取代。
12
糊料挤出纺丝法
糊料挤出纺丝通常是将PTFE粉末与易挥发的质量分数 16％～25％润滑剂充分混合。调成糊状物，制成一定 形状的预制胚，并在一定的压力下通过一个具有狭长 模孔的喷丝头挤压纺丝，再经干燥，烧结，高温下高 度拉伸，得到非均匀的白色带条纱。此外，也可在挤 出装置中挤出薄膜或细条，再经压轧工序去除助剂， 然后经过纵向切割加工、拉伸和蓬松加工，得到PTFE 纤维。
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PTFE纤维成型工艺
1 载体纺丝法 2 糊料挤出纺丝法 3 膜裂纺丝法 4 熔体纺丝法
11
载体纺丝法
载体纺丝也称作乳液纺丝，包括干法纺丝、湿法纺丝等。 通常是将PTFE乳液与基质聚合物(如PVA)载体混合，制成 纺丝液纺丝，制备出PTFE／PVA初生纤维后，再在320400℃的高温下进行烧结，除去基质聚合物载体，得到 PTFE超细纤维。这些纤维和纱因制造过程中混有载体的 碳化物，因而强度较低，呈深棕色，要得到白色的PTFE 机织纱或缝纫线需进行漂白。
9
PTFE纤维特性
(5)耐大气中的老化。对紫外是100％的稳定，不会老 化，在室外暴露15年机械性能也无明显的变化。 (6)拒水和耐水洗。PTFE不吸水，且容易洗涤，可以在 高温下使用强洗涤剂。其表面排斥水、灰尘和其它污 染物，因此它也是一种极好的的防污材料。 除此之外，PTFE纤维还有本身无毒、绝缘、抗辐射的 优良性能。
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18
Βιβλιοθήκη Baidu
PTFE纤维的应用
医学材料
近年来，PTFE纤维在医学上的应用越来越广泛， 如可用于人造血管，人工心脏瓣膜和人工心脏辅 助装置，人造韧带和人造食道等，PTFE纤维还可 用于普通外科和整形外科的手术缝合等，如比较 常见的整容手术隆鼻和整形下颌就是采用PTFE作 为填充材料。
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PTFE纤维的应用
聚四氟乙烯纤维PTFE
1
Beijing National Aquatics Center 水立方
2
目录
01
PTFE简介与发展史
02
PTFE纤维研究现状
03
PTFE纤维特性
04
PTFE纤维生产工艺
05
PTFE纤维的应用
3
PTFE简介
定义 聚四氟乙烯是四氟乙烯的均聚物。 英文名是Polytetrafluoroethylene，简写为PTFE。其化 学分子式为
14
熔体纺丝法
熔体纺丝法是将四氟乙烯质量分数为4％-5％的全氟 乙烯、全氟丙基醚的共聚物混合作为纺丝熔体，经螺 杆挤压机由纺丝泵定量压出喷丝孔，使其成细流状射 入空气中，并在纺丝甬道中冷却成丝。此方法得到的 PTFE纤维强度较高，但由于熔融后PTFE超分子结构发 生改变。导致其延展性消失以及分子链定向伸展受阻， 加之PTFE的高黏度和明显的弹性，PTFE熔体通过螺杆 挤出机直接制备纤维比较困难，难以实现工业化。
8
PTFE纤维特性
(2)耐热性。PTFE能经受280℃的高温，短时间可达300℃。 这些性能说明它是可在恶劣的环境中用于过滤的理想材 料。 (3)耐低温。具有良好的机械韧性；即使温度下降到零下 196℃，也可保持5％的伸长率。 (4)阻燃性。PTFE的限氧指数(LOI)可高达95％。这就是 说它需要95％的氧才能点燃和保持火焰。
13
膜裂纺丝法
切割膜裂法由奥地利Lenzing公司于20世纪70年代 初开发并工业化，在制备PTFE纤维时需先将PTFE粉 末熔结成圆柱形PTFE型坯，再把它切削成一定厚度 的薄膜，然后通过锯齿状刀具割裂成丝，在熔点 (327℃)以上烧结，再经拉伸和热处理最终得到 PTFE纤维。此方法得到的纤维具有微孔结构，且强 度较高。复丝可用作密封填充材料，短纤维则可用 于针刺毡。