聚四氟乙烯制品生产设备的制作方法

专利名称：聚四氟乙烯制品生产设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚四氟乙烯(PTFE)制品生产领域，特别是涉及一种用于PTFE分散树 脂糊状挤出制品的生产设备。
背景技术：
聚四氟乙烯(PTFE)是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子 材料。其具有一系列优良的使用性能，例如耐高温——使用工作温度达250°C；耐低温—— 具有良好的机械韧性，即使温度下降到-196°C，也可保持5%的伸长率；耐腐蚀——对大多 数化学药品和溶剂，表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂；耐气候——有塑料中 最佳的老化寿命；高润滑——是固体材料中摩擦系数最低者；不粘附——具有固体材料中 最小的表面张力，不粘附任何物质；无毒害——具有生理惰性，作为人工血管和肿器长期棺 入体内无不良反应；优异的电气性能——是理想的C级绝缘材料。
正是由于PTFE以上的众多优点，其广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、 电力机械、化学工业等重要领域，制品包括PTra棒材、管料、线材和板材等。
下面介绍现有的几种PTFE制品生产设备
请参考图1与图2，其分别为现有的两种PTFE分散树脂糊状挤出制品的生产设备 的结构示意图。如图1所示，该设备包括推挤主机11和烧结炉12，且推挤主机11和烧结 炉12具有从上至下与地面呈90度垂直的“1”字型结构。图2所示的设备也包括推挤主机 21和烧结炉22，其中推挤主机21同图1所示的推挤主机，具有从上至下与地面呈90度垂 直的“ 1 ”字型结构，而烧结炉22则为斜卧式结构，如图所示，该烧结炉与地面成16度，从而 使得整个设备形成“、”式结构。
这两种方式的设备，最大的弊端就是推挤主机都是从上向下“ 1，，字型结构设计和安 装，导致在实际的生产过程中的操作是反重力方向，即从下向上填装糊状料坯和安装、调整挤 出模具，这些反重力方向的操作过程不仅不方便而且效率低下；而且整条生产线按“ 1，，字型 结构对厂房的设计高度要求比较高，按“、”结构也对厂房的高度和长度有一定的要求。
申请号为200720113072. 2和97221331. 7的中国专利申请虽然都公开了一种卧式 结构的PTFE制品挤出机，但这两个专利所涉及的PTFE材料不属于PTFE分散树脂糊状挤出 的范畴，而是另外一种具有很好流动性预烧结PTFE悬浮树脂。这种预烧结PTFE悬浮树脂 不需要添加助挤剂做成糊状预压成型为料坯，而是直接通过连接在缸筒上方的进料斗连续 下料挤出。因此，这种卧式结构的挤出机不适于PTFE分散树脂糊状挤出制品的制造。
申请号为98808362.0的中国专利申请虽然虽然是涉及到了一种糊状PTFE分散树 脂挤出，但其解决的问题利用芯杆的特殊设计来解决是产品偏壁的问题，并没有涉及PTFE 分散树脂糊状挤出设备在反重力方向的操作过程中不方便且效率低下的问题。发明内容
本发明的目的在于提供一种聚四氟乙烯制品生产设备，以解决现有生产设备操作不方便、效率低下等技术。
为解决以上技术问，本发明提供一种聚四氟乙烯制品生产设备，包括推挤主机、挥 发箱、烧结炉、牵引机、收卷机、第一导向装置和第二导向装置，其中，所述推挤主机和挥发 箱设置于第一水平面；所述牵引机、收卷机设置于第二水平面；所述烧结炉设置于第一水 平面与第二水平面之间的竖直面；第一导向装置设置于挥发箱和烧结炉之间；第二导向装 置设置于烧结炉和牵引机之间；且工作状态下，所述推挤主机将预压成型好的糊状聚四氟 乙烯料坯挤出成型，得到聚四氟乙烯制品，在牵引机的作用下，聚四氟乙烯制品通过挥发 箱，经第一导向装置后弯转进入烧结炉，经第二导向装置弯转后，经过牵引机，由收卷机自 动收卷。
进一步的，所述的聚四氟乙烯制品生产设备还包括张力架，设置于所述第二水平 面，且位于所述牵引机和收卷机之间。
进一步的，所述第一导向装置和第二导向装置为导向轮组。
进一步的，所述推挤主机包括机架，其包括具有挤出口的前端板、后端板以及设 置于前端板和后端板之间的隔板；推挤缸，设置于前端板和隔板之间；导柱，设置于所述隔 板和后端板之间；驱动板，设置于所述导柱之上，且可沿导柱水平移动；推压杆，一端连接 所述驱动板，且与所述推挤缸同轴，以在所述驱动板的带动下水平移动，进入或退出所述推 挤缸；芯杆，连接于所述机架前端板、后端板之间，且穿设于所述推压杆和所述推挤缸内。
进一步的，所述推挤主机还包括成型模具，设置于所述前端板的挤出口处。
进一步的，所述成型模为管材、线材或棒材成型模具。
进一步的，所述挥发箱内设置有至少两个圆盘。
进一步的，所述圆盘在一外力驱动下，沿同一方向勻速自传。
进一步的，所述挥发箱内壁上设置有相连的加热装置和控温装置。
进一步的，所述挥发箱上设置有排风口。
可见，以上PTFE制品生产设备的推挤主机位于水平面内，利用导向装置实现PTFE 制品竖直方向的烧结成型，在实际生产过程中，避免了反重力方向操作，即从下向上填装 糊状料坯和安装、调整挤出模具，从而使得操作简单、效率提高。而且以上设备引入了牵引 机和收卷机，从而使得PTFE制品的烧结、收卷等自动完成，减少了人力成本，提高了生产效 率。另外，由于其竖直面内所设置的设备减少，进一步降低了对厂房的设计要求。
进一步的，推挤主机上的挤出口 1111处可以设置成型模具，且这个成型模具可根 据生产需要选择管材、线材、棒材等型材制品的任何一种。这样，推挤主机的驱动装置启动 之前，可根据生产需要选择合适的成型模具，以推挤出PTFE管型、线型、棒型等不同制品。 这样，就不需要为每种制品单独设置推挤主机，仅需根据生产需要更换成型模具即可，如此 可以大大节约成本。
此外，以上PTFE制品生产设备将挥发箱独立设计，并在其内设计有加热和温控装 置，构成独立箱体式挥发炉，相对于现有技术，大大提高了助剂油的挥发速度和挥发效率， 从而提高烧结区的产品质量和产品的生产速度。


图1为现有的一种PTFE分散树脂糊状挤出制品的生产设备的结构示意图2为现有的另一种PTFE分散树脂糊状挤出制品的生产设备的结构示意图3为本发明一实施列所提供的聚四氟乙烯制品生产设备的结构示意图4为本发明另一实施列所提供的聚四氟乙烯制品生产设备的结构示意图5为本发明一实施列所提供的聚四氟乙烯制品生产设备的推挤主机的结构示 意图。
具体实施方式
为使本发明的技术特征更明显易懂，下面结合附图，给出具体实施例，对本发明做 进一步的描述。
请参考图3，其为本发明一实施列所提供的聚四氟乙烯制品生产设备的结构示意 图。如图所示，该设备包括推挤主机100、挥发箱200、烧结炉300、牵引机400、收卷机500、 第一导向装置600和第二导向装置700。其中推挤主机100和挥发箱200设置于第一水平 面上；牵引机400和收卷机500设置于第二水平面上；而烧结炉300设置于第一水平面与第 二水平面之间的竖直面上；第一导向装置600设置于挥发箱200和烧结炉300之间；第二导 向装置设置于烧结炉300和牵引机400之间。工作状态下，推挤主机100将预压成型好的 糊状聚四氟乙烯(PTFE)料坯挤出成型，得到PTFE制品P，在牵引机400的作用下，PTFE制 品P通过挥发箱200，经第一导向装置600后弯转进入烧结炉300，经第二导向装置700弯 转后，经过牵引机400，由收卷机500自动收卷。
可见，以上PTFE制品生产设备的推挤主机位于水平面内，利用导向装置实现PTFE 制品竖直方向的烧结成型，在实际生产过程中，避免了反重力方向操作，即从下向上填装 糊状料坯和安装、调整挤出模具，从而使得操作简单、效率提高。而且以上设备引入了牵引 机和收卷机，从而使得PTFE制品的烧结、收卷等自动完成，减少了人力成本，提高了生产效 率。另外，由于其竖直面内所设置的设备减少，进一步降低了对厂房的设计要求。
当然，为了避免反重力操作，也可以将推挤主机100、挥发箱200以及牵引机400、 收卷机500至于同一水平面内，将烧结炉300至于他们中间，同时利用导向装置将得PTFE 制品导入烧结炉300。然而在这个过程中，PTFE制品存在一个反重力牵引过程，而PTFE制品 本身存在重力，又在与其重力相反的牵引力的作用下反重力移动，极易引起其变形。为此， 以上实施列将推挤主机100、挥发箱200以及牵引机400、收卷机500至于两个水平面内， PTFE制品在自身重力以及牵引力的作用下进入烧结炉300，避免了其因张力过大而变形的 问题。
需要说明的是，为了使PTFE材料预压成型为所需形状的糊状PTFE料坯，且方便其 挤出成型，往往在其内添加助剂油，而在完成PTFE制品挤出成型后烧结前，需要将其内的 助剂油去除，否则会影响PTFE制品的性能。因此，在以上实施列中，引入了挥发箱200，使得 推挤主机100挤出的PTFE制品P在进行烧结之前先进入到挥发箱200内挥发掉其内的助 剂油。通常，助剂油的挥发需要一定的时间，故较佳的，在挥发箱200内设置有至少两个圆 盘210，PTFE制品P在两个圆盘210上来回缠绕，挥发掉其内的助剂油。当然，本发明不限 制，挥发箱的实现方式，其也可以在其内设置类似于传送机构的挥发装置，但是这种实现方 式没有以上利用圆盘的方式节省空间，而且以上利用圆盘的方式，使得PTFE制品在挥发箱 内的挥发空间和距离有效加大，有助于提高助剂油的挥发速度和挥发效率，从而提高烧结区的产品质量和产品的生产速度。
在以上实施列的一较佳实现方式中，圆盘210可以在牵引机400的作用下转动，也 可以在外力驱动下沿同一方向勻速自传，这样PTFE制品P便可以在其带动下进行缠绕，而 不再仅仅依赖牵引机400的作用，这样可以避免由于牵引力过大引发的PTFE制品P变形问 题的出现。
另外，考虑到助剂油具有一定的沸点，在一较佳实施列中，挥发箱200的内壁上还 可以设置相连的加热装置和控温装置(图中未示)，以便于控制挥发箱体内的温度，进一步 提高助剂油的挥发速度和挥发效率，以提高烧结区的产品质量和产品的生产速度。当然， 为了使挥发箱200内空气流通，以便于助剂油的排出，还可以在挥发箱上设置排风口，较佳 的，排风口设置于箱体的正上方。
另外，在以上实施列的一较佳实现方式中，第一导向装置600和第二导向装置700 为导向轮组，通常每个导向轮组由两个导向轮构成。这是因为导向轮具有改变其上所绕线 方向的能力，故而利用导向轮可以实现PTFE制品P的90度弯转，即由水平面内转向竖直面 内进行烧结成型。理论上，利用一个导向轮即可实现以上导向功能，但是，在实际使用中，为 了起到过渡作用，以避免PTFE制品P的张力过大而变形，往往设置至少两个导向轮来实现 导向功能。
请参考图4，其为本发明另一实施列所提供的聚四氟乙烯制品生产设备的结构示 意图。其与以上实施列的区别在于，在牵引机400和收卷机500之间还设置有张力架800， 其设置在第二水平面上，即与牵引机400和收卷机500在同一水平面上。其作用是控制收 卷机500的拉力和更换收卷盘时起储存一定长度的PTFE制品做时间缓冲，进而控制PTFE 制品的张力，避免其由于张力过大而变形。
下面详细描述以上生产设备的工作原理
首先把预压成型好的糊状PTFE料坯一段或多段填装到推挤主机100内，启动推挤 主机100，PTFE制品P就从推挤机的水平方向推挤出来，进入挥发箱200内部；PTFE制品P 在挥发箱200内的两个圆盘210的槽上来回缠绕，挥发完助剂油后，通过第一组导向装置 600弯转90度，垂直向下进入烧结炉300内高温烧结成型后，引出烧结炉300，空气冷却后 得到成型完成好的PTFE制品P ；PTFE制品P通过第二组导向装置700弯转90度，水平进入 牵引机400，通过张力架800控制，最后PTFE制品P在收卷机500上自动收卷。待推挤主 机100内填装的料坯完全被挤出，推挤主机会自动停止推挤，一个生产周期完成，反复重复 上述生产过程，实现连续生产。
当然，在推挤主机100进行第一次推挤时，PTFE制品P还没有与牵引机400建立 联系，因此无法实现其自动牵引的作用，因此，第一次需要人力完成PTFE制品P从推挤主机 100到收卷机500上的连接。而后，只要预留PTFE制品P在该设备的各个装置之间，便可以 保证设备的连续生产，减少人为参与，提高生产效率，降低人力成本。
下面结合图5，来详细描述以上推挤主机的一种较佳实现方式。如图所示，该推挤 主机100包括机架110、推挤缸120、导柱130、驱动板140、推压杆150和芯杆160。其中机 架110包括具有挤出口 1111的前端板111、后端板112以及设置于前端板111和后端板112 之间的隔板113 ；推挤缸120设置于前端板111和隔板113之间；导柱130设置于隔板113 和后端板112之间；驱动板140设置于导柱130之上，且可沿导柱130水平移动；推压杆150一端连接驱动板140，且与推挤缸120同轴，以在驱动板140的带动下水平移动，进入或退出 推挤缸120 ；芯杆160连接于机架前端板111、后端板112之间，且穿设于推压杆150-和推 挤缸120内。
下面详细描述以上推挤主机100的工作原理
首先，把预压成型的糊状PTFE料坯一段或多段填装到推挤主机的推挤缸120内。 此时，PTFE料坯边填装，推压杆150同时也边从推挤缸120内退出，待糊状PTFE料坯填装 满整个推挤缸120时，推压杆150完全从推挤缸120内退出。此时，启动推挤主机的驱动装 置(例如，外接的电动机等，本发明不以此为限)带动驱动板140沿导柱130沿水平方向移 动，进而带动推压杆150水平推进推挤缸120内，随着推挤缸120内的PTFE料坯进一步挤 压实，PTFE制品就从机架110的挤出口 1111沿水平方向推挤出来。当推压杆150完全推 入挤压缸120内时，挤压缸120内填装的料坯完全被挤出，此时推挤机驱动装置会自动停止 推挤，一个生产周期完成，反复重复上述推挤过程，即可实现连续推挤。
较佳的，可以在前端板111的挤出口 1111处设置一成型模具170，且这个成型模 具170可根据生产需要选择管材、线材、棒材等型材制品的任何一种。这样，推挤主机的驱 动装置启动之前，可根据生产需要选择合适的成型模具170，以推挤出PTFE管型、线型、棒 型等不同制品。这样，就不需要为每种制品单独设置推挤主机，仅需根据生产需要更换成型 模具170即可，如此可以大大节约成本。
另外，在以上实施列中，导柱130的数量可以为多个。较佳的，导柱130为四个，驱 动板140为四边形，这样四个导柱分别与驱动板140的四个端角连接。当然不发明不以此 为限，驱动板140可以为其他形状，例如圆形，梯形，甚至是不规则形状，而导柱只要方便驱 动板140沿其移动即可，例如均勻分布于驱动板140的周缘。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明 的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和 改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。
权利要求
1.一种聚四氟乙烯制品生产设备，其特征是，包括推挤主机、挥发箱、烧结炉、牵引机、 收卷机、第一导向装置和第二导向装置，其中，所述推挤主机和挥发箱设置于第一水平面； 所述牵引机、收卷机设置于第二水平面； 所述烧结炉设置于第一水平面与第二水平面之间的竖直面； 第一导向装置设置于挥发箱和烧结炉之间； 第二导向装置设置于烧结炉和牵引机之间；且工作状态下，所述推挤主机将预压成型好的糊状聚四氟乙烯料坯挤出成型，得到聚四 氟乙烯制品，在牵引机的作用下，聚四氟乙烯制品通过挥发箱，经第一导向装置后弯转进入 烧结炉，经第二导向装置弯转后，经过牵引机，由收卷机自动收卷。
2.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯制品生产设备，其特征是，还包括 张力架，设置于所述第二水平面，且位于所述牵引机和收卷机之间。
3.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯制品生产设备，其特征是，所述第一导向装置和 第二导向装置为导向轮组。
4.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯制品生产设备，其特征是，所述推挤主机包括 机架，其包括具有挤出口的前端板、后端板以及设置于前端板和后端板之间的隔板； 推挤缸，设置于前端板和隔板之间；导柱，设置于所述隔板和后端板之间；驱动板，设置于所述导柱之上，且可沿导柱水平移动；推压杆，一端连接所述驱动板，且与所述推挤缸同轴，以在所述驱动板的带动下水平移 动，进入或退出所述推挤缸；芯杆，连接于所述机架前端板、后端板之间，且穿设于所述推压杆和所述推挤缸内。
5.根据权利要求4所述的聚四氟乙烯制品生产设备，其特征是，所述推挤主机还包括 成型模具，设置于所述前端板的挤出口处。
6.根据权利要求5所述的聚四氟乙烯制品生产设备，其特征是，所述成型模为管材、线 材或棒材成型模具。
7.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯制品生产设备，其特征是，所述挥发箱内设置有 至少两个圆盘。
8.根据权利要求7所述的聚四氟乙烯制品生产设备，其特征是，所述圆盘在一外力驱 动下，沿同一方向勻速自传。
9.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯制品生产设备，其特征是，所述挥发箱内壁上设 置有相连的加热装置和控温装置。
10.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯制品生产设备，其特征是，所述挥发箱上设置有 排风口。
全文摘要
本发明公开了一种聚四氟乙烯(PTFE)制品生产设备，包括推挤主机和挥发箱设置于第一水平面；牵引机和收卷机设置于第二水平面；烧结炉设置于第一水平面与第二水平面之间的竖直面；第一导向装置设置于挥发箱和烧结炉之间；第二导向装置设置于烧结炉和牵引机之间；工作状态下，推挤主机将预压成型好的糊状聚四氟乙烯料坯挤出成型，得到聚四氟乙烯制品，在牵引机的作用下，聚四氟乙烯制品通过挥发箱，经第一导向装置后弯转进入烧结炉，经第二导向装置弯转后，经过牵引机，由收卷机自动收卷。以上生产设备的推挤主机位于水平面内，利用导向装置实现PTFE制品竖直方向的烧结成型，在实际生产过程中，避免了反重力方向操作，从而使得操作简单、效率提高。
文档编号B29C47/08GK102029696SQ20101052142
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者李广洪, 聂云, 许兰杭 申请人:上海长园电子材料有限公司, 深圳长园电子材料有限公司