聚四氟乙烯实捻丝及其制造方法

专利名称：聚四氟乙烯实捻丝及其制造方法
技术领域：
本发明涉及聚四氟乙烯(PTFE)实捻丝(real twist yarn)及其制造方法。
背景技术：
PTFE树脂由于熔融粘度极高、且几乎在所有的溶剂中都不溶，因此无法通过一般 采用的熔融纺丝或溶液纺丝等挤出法来制造PTFE纤维。因此，一直以来采用各种特殊的制 造方法。下述专利文献1中提出了通过在将PTFE微粒的水性分散液与粘胶的混合液进行 乳液纺丝后在高温下对PTFE进行烧结并同时将粘胶热分解除去来制造PTFE纤维的方法。 但是，利用该方法的PTFE纤维的制造成本高，而且所得纤维的强度低，因此存在着将该纤 维作为原料而获得的加工产品的强度也低的问题。下述专利文献2和3中提出了通过在以微小间隔将PTFE的膜或片材切割后将所 得的带进行拉伸来获得高强度的PTFE纤维的方法。但是，该方法存在着难以将经切割获得 的带的宽度沿着其长度方向保持在恒定、且带的端部分发生原纤化的问题。因此，还会发生 在高度拉伸的工序中一部分纤维断裂的问题。另外，下述专利文献4和5中提出了通过在以微小间隔将PTFE的拉伸膜或拉伸片 材切割后将所得的带进行拉伸来制成高强度的PTFE纤维。但是，与上述同样，也会发生带 的端部分发生原纤化的问题和由此所导致的在高度拉伸的工序中一部分纤维断裂的问题。另外，下述专利文献6公开了一种将PTFE膜或片材卷成螺旋状使其自粘接、从而 沿着长度方向在侧面具有螺旋状接缝的丝线。但是，该丝线由于在侧面具有螺旋状的接缝， 因此具有容易钩挂在其它物质上、不耐摩擦的问题。另外，下述专利文献7公开了为了耐受 摩擦而进行牵引处理以使表面积增加了的PTFE长丝。但是，该PTFE长丝具有截面是扁平 的问题。专利文献1 美国专利第2772444号说明书专利文献2 美国专利第3953566号说明书专利文献3 美国专利第4187390号说明书专利文献4 日本特开2004-244787号公报专利文献5 日本特开2006-124899号公报专利文献6 日本特表平7-500386号公报专利文献7 美国专利第5765576号说明书

发明内容
上述以往的PTFE实捻丝由于在侧面具有螺旋状的接缝、或截面为扁平的，因此在 制成缝制丝线时，存在着容易钩挂在缝纫机针上的问题。另外，在制成牙线时、以及在消费 者喜欢圆形时，都存在着用上述以往的PTFE实捻丝无法应对的问题。本发明为了解决上述以往的问题，提供截面形状实质上为圆形(圆)的PTFE实捻 丝及其制造方法。
本发明的PTFE实捻丝是对PTFE复丝切膜丝进行加捻而得到的PTFE实捻丝，其 特征在于，具有以长轴宽/短轴宽之比所示的正圆度为10/8 10/10的圆形截面，单纤维 的平均纤度为1. 5 200dtex，纤度D为50 6000dtex，且下述式(1)所示的捻系数K为 10000 35000。捻系数K =捻数TX (PTFE实捻丝的纤度D)V2 (1)式⑴中，捻数T表示每Im长度的捻数，纤度D为总纤度。本发明的PTFE实捻丝的制造方法的特征在于，利用捻丝机对PTFE复丝切膜丝进 行加捻，从而获得PTFE实捻丝，该PTFE实捻丝具有以长轴宽/短轴宽之比所示的正圆度为 10/8 10/10的圆形截面、单纤维的平均纤度为1. 5 200dtex、纤度D为50 6000dtex、 且上述式(1)所示的捻系数K为10000 35000。本发明通过对PTFE复丝切膜丝进行加捻，制成具有圆形截面、纤度D为50 6000dtex、捻丝数K为10000 35000的PTFE实捻丝，可获得适于例如缝制丝线或牙线的
实捻丝。而且，本发明的制造方法通过使用捻丝机，可以高效地、以简单的工序稳定且较低 成本地制造PTFE实捻丝。


图1为表示本发明的一个实施例中的使用了单轴拉伸膜的PTFE复丝切膜丝的网 眼结构的图。图2为表示本发明的一个实施例中的使用了双轴拉伸膜的PTFE复丝切膜丝的网 眼结构的图。图3A和图3B为表示本发明的一个实施例中的压花图案的图。图4A为表示本发明的一个实施例中的压花加工的概略工序图，图4B为压花辊的 截面图及其局部放大截面图。图5为表示本发明的一个实施例中的短PTFE复丝切膜丝的结构的图。图6为表示本发明的一个实施例中的PTFE复丝切膜丝的制造装置的工序图。图7为表示在本发明的一个实施例中的PTFE复丝切膜丝的制造中所用的针辊的 植针配置的图。图8为表示本发明的一个实施例中所得的PTFE复丝切膜丝的单纤维纤度分布的 曲线图。图9为本发明的一个实施例中所得的PTFE实捻丝的截面SEM照片(倍率为250) 的描图。图10为说明本发明的一个实施例的加捻原理的图。图11为本发明的一个实施例的捻丝机的示意侧视图。图12为表示本发明的一个实施例的捻向的说明图。符号说明1、4、16、51、62PTFE复丝切膜丝 2单纤维3网眼5a 5f分支纤维10PTFE复丝切膜丝制造装置11膜供给辊
12PTFE 拉伸膜14 针17 导轨30压花装置32弹性辊34供给装置4IPTFE 实捻丝52、65 蜗形导纱钩(snail wire)54 钢领(ring)56传送带63 导丝钩(guide wire)
13旋转辊
15带植针的旋转辊(针辊) 18卷取机
31被刻花的钢铁制辊 33压花辊 35卷绕装置 42单纤维 53,66钢丝圈
55,61a 61d、68 筒管 57锭子
64a、64b捏合辊
具体实施例方式本发明的PTFE实捻丝具有圆形截面。本发明中，“圆形”是指实质上的圆形，并不 仅为正圆，还包括大致的圆形等。上述圆形截面的以长轴宽/短轴宽之比表示的正圆度为 10/8 10/10。另外，从抑制发生起毛的观点出发，上述正圆度优选为10/9 10/10、更优 选为10/10。本发明中，“截面形状的长轴宽/短轴宽之比”是如后所述测定的值。本发明的PTFE实捻丝是单纤维的聚合体。例如如图9所示，上述PTFE实捻丝41 含有多根单纤维42。本发明的PTFE实捻丝中的单纤维是指无法再被进一步分割的纤维。上述单纤维的平均纤度为1. 5 200dteX。单纤维的平均纤度为上述范围时，实捻 丝的截面形状容易变为圆形，丝线的侧面也容易变得平滑。单纤维的平均纤度小于1.5dtex 时，有难以获得PTFE复丝切膜丝本身的倾向。另外，单纤维的平均纤度超过200dtex时，有 难以获得圆形截面的实捻丝的倾向，还有粗纤度的单纤维在丝线的侧面突出的倾向。另外， 从更容易获得圆形截面、丝线的侧面也更易变得平滑的观点出发，上述单纤维的平均纤度 优选为7. 5 150dtex、更优选为20 40dtex。另外，PTFE实捻丝中所含的单纤维的根数优选为10 200根、更优选为30 100 根。上述单纤维的根数为10根以上时，单纤维的纤度不会变得过粗，容易变为圆形截面、丝 线的侧面也容易变得平滑。另一方面，上述单纤维的根数为200根以下时，单纤维的纤度不 会变得过细，容易变为圆形截面、丝线的侧面也容易变得平滑。另外，上述PTFE实捻丝的纤度D为50 6000dtex、优选为400 3200dtex。为 该范围时，作为缝制丝线或牙线等丝线是有用的。本发明中，纤度D是指用dtex表示的总 纤度。另外，上述PTFE实捻丝的以上述式(1)所示的捻系数K可以为10000 35000、更 优选为11000 24000。捻系数K小于10000时，具有变为所谓的弱捻丝、难以获得牢固且 结实的捻结构、难以获得圆形截面的倾向。捻系数K超过35000的丝线为强捻丝，具有不仅 制造成本增高、而且难以获得圆形截面的倾向。另外，对于捻系数K超过35000的强捻丝， 来自市场上的开发需求也很少。本发明中，PTFE复丝切膜丝为单纤维的聚合体，具有原纤维结构，当在宽度方向上 扩展时，单纤维局部地解纤，形成网眼结构和/或分支结构。图1和图2表示了上述网眼结构的例子。图1和图2的左侧刻度所示的数值的单位为cm。网眼的大小及形状随PTFE复 丝切膜丝的制造中所用的PTFE膜的拉伸倍率或压花加工时的压花形状的不同而不同，但 其整体形状是恒定的，是稳定形状的网眼结构。形成网眼结构的单纤维的长度的一个粒子 是3 50mm的范围、优选为5 30mm的范围。另外，举例来说，一个网眼的大小以长度X 短轴计为10μπιΧ7μπι 50 μ mX 20 μ m的范围。本发明的PTFE实捻丝是对上述PTFE复丝切膜丝进行加捻而得到的，与上述PTFE 复丝切膜丝同样，当在宽度方向上扩展时，单纤维局部地解纤，形成网眼结构和/或分支结 构。本发明中，PTFE复丝切膜丝可以是长的切膜丝(以下记为“长PTFE复丝切膜丝”)， 也可以是短的切膜丝(以下记为“短PTFE复丝切膜丝”)。上述中，长PTFE复丝切膜丝是 指与PTFE复丝切膜丝制造中所用的PTFE膜实质上为同等长度的切膜丝。上述PTFE膜的 长度是任意的，举例来说，实用的是长度为1000 10000m左右。另外，短PTFE复丝切膜丝通过将上述具有网眼结构的长PTFE复丝切膜丝垂直于 长度方向地截断成任意长度来获得。上述短PTFE复丝切膜丝的长度并无特别限定，优选为 10 60mm、更优选为20 40mm。由图5可知，上述短PTFE复丝切膜丝中，网眼结构被部分 截断，变得具有分支结构。本发明的PTFE复丝切膜丝中，单纤维是指无法再被进一步分割的纤维。例如，图 1和2所示的长PTFE复丝切膜丝中，构成网眼结构的任何一根纤维2为单纤维；图5所示 的短PTFE复丝切膜丝中，分支纤维5A 5F及主链纤维6均为单纤维。上述PTFE复丝切膜丝优选是单纤维纤度分布基本为正态分布、纤度的均勻性高 的PTFE复丝切膜丝。这里，“纤度分布基本为正态分布”是指大量的测定样品(单纤维) 中平均纤度附近的样品数最多、随着远离平均纤度而样品数逐渐减少的分布。上述单纤维 的平均纤度为1. 5 200dteX。单纤维的平均纤度为上述范围时，实捻丝的截面形状容易 变为圆形，丝线的侧面也容易变得平滑。单纤维的平均纤度小于1.5dtex时，有难以获得 PTFE复丝切膜丝本身的倾向。另外，单纤维的平均纤度超过200dteX时，有难以获得圆形 截面的实捻丝的倾向，还有粗纤度的单纤维在丝线的侧面突出的倾向。另外，从更容易获得 圆形截面、丝线的侧面也更易变得平滑的观点出发，上述单纤维的平均纤度优选为7. 5 150dtex、更优选为 20 40dtex。上述PTFE复丝切膜丝优选的是形状为扁平状、厚度为1. 5 150 μ m、且厚度/宽 度之比为1/3 1/300。容易获得圆形截面形状。另外，从更易获得圆形截面的观点出发， 更优选的是厚度为15 150 μ m、且厚度/宽度之比为1/3 1/300。上述PTFE复丝切膜丝并无特别限定，例如可如下获得。(1)以恒定的微小间隔将PTFE膜切割后进行拉伸，利用带植针的旋转辊(针辊) 处理来进行解纤(以下也记为“无压花PTFE复丝切膜丝”)。(2)以恒定的微小间隔将PTFE膜切割后进行拉伸，之后进行压花加工，利用带植 针的旋转辊(针辊)处理来进行解纤(以下也记为“压花PTFE复丝切膜丝”)。其中，从容易获得单纤维的纤度分布基本为正态分布、纤度的均勻性高的PTFE复 丝切膜丝的观点出发，优选上述(2)的方法。上述压花PTFE复丝切膜丝并无特别限定，例如可以通过含有以下所示各种工序的方法来进行制造。(1)原始PTFE膜_切割加工_拉伸_压花加工_利用解纤进行的分纤。(2)原始PTFE膜-切割加工-拉伸-压花加工-热处理-利用解纤进行的分纤。(3)原始PTFE膜-切割加工-热处理-拉伸-压花加工-利用解纤进行的分纤。其中，切割加工也可以在将原始PTFE膜拉伸后进行。上述无压花PTFE复丝切膜丝除了不进行压花加工之外，可以与上述压花PTFE复 丝切膜丝同样地制造。上述原始PTFE膜可以利用现有公知的方法制造。例如，使用PTFE细粉和作为挤出 助剂的石油系油的混合物，利用糊料挤出方法成形杆状、棒状、片状的连续挤出物，接着使 用轧制辊将该挤出成形品轧制成膜状后，利用溶剂抽提或加热从轧制膜中除去挤出助剂， 从而获得原始PTFE膜。其中，PTFE细粉并无特别限定，可利用例如乳液聚合法获得。PTFE细粉与挤出助剂的质量混合比通常为80 20 77 23的范围，糊料挤出的 减速比(RR)为300 1以下。另外，挤出助剂的除去多采用加热方法，其温度优选为300°C 以下、特别优选为250 280°C的温度。上述PTFE复丝切膜丝优选在膜的状态和/或切膜丝的状态下在长度方向上拉伸 4倍以上。其原因是为了提高强度。上述原始PTFE膜为未拉伸膜或拉伸膜。从强度高的观点出发，优选为拉伸膜。另外，原始PTFE膜的拉伸可以是单轴方向，也可以是双轴方向。单轴拉伸时，膜的 长度方向(LD)的拉伸倍率为4倍以上、优选为6倍以上。越增大拉伸倍率，则所得PTFE复 丝切膜丝的强度越高。双轴拉伸时的LD为4倍以上、优选为6倍以上，与其垂直的膜的宽度方向(TD)的 拉伸倍率为1. 5 15倍、优选为2 3倍的范围。双轴拉伸可以是LD方向和TD方向的同时拉伸、或者是在LD方向拉伸后进行TD方 向的拉伸的二段拉伸的任一种。利用双轴拉伸膜的解纤，能够获得密度较低的PTFE纤维， 具有能够降低纤维及其加工品的单位容量的价格的优点。上述PTFE膜的热处理一般在327 450°C的温度范围下进行。另外，上述热处理 可以在327 350°C下进行、或者是在350 450°C的温度范围下进行极短时间的半烧成、 还可以是在350 450°C的温度范围下的烧成。供至解纤工序的拉伸PTFE膜可以是未烧 成、半烧成或烧成的任一种膜，从难以变为块状的处理性的观点出发，优选为半烧成或烧成 膜。另外，供至解纤工序的拉伸PTFE膜的厚度为1. 5 150 μ m、优选为15 150 μ m。上述PTFE膜优选被实施压花加工，更优选沿着长度方向以直线状被实施压花加 工和/或沿着宽度方向以锯齿状或凹凸状被实施压花加工。制成PTFE复丝切膜丝时，容易 获得规则排列的网眼结构，在加捻以制成实捻丝时，截面形状容易变为圆形。压花加工的图案只要是在拉伸PTFE膜的长度方向上呈直线、且在长度方向和宽 度方向的两者上连续即可。上述直线状压花加工中的锯齿状或凹凸状的齿尖与相邻齿尖之 间的间隔距离优选为0. 1 1. 5mm的范围、更优选为0. 2 1. 0mm、特别优选为0. 3 0. 7mm 的范围。上述直线状压花加工中的锯齿状或凹凸状的高低差(顶点与底点之差)优选为 0. 2 Imm的范围、更优选为0. 3 0. 8mm。这种压花可以使用压花加工用的辊来实施。本发明中，直线状压花加工的“直线状”并非是严格意义上的直线，只要是压花加工性有所提高的程度的直线状即可，直线状的意义应作广义上的解释。如果举出本发明的优选压花图案的一个例子，则如图3A B所示。图3A为在拉 伸PTFE膜的单面赋予压花痕的例子。这可以通过提高图4中说明的弹性辊32(橡胶辊)的 硬度并降低线压来形成。图3B为在拉伸PTFE膜的两面赋予压花痕的例子。这可以通过降 低图4中说明的弹性辊32 (橡胶辊)的硬度并提高线压来形成。图3A B中，箭头LD表 示拉伸膜的长度方向(卷取方向)、箭头TD表示该拉伸膜的宽度方向。图4A表示本发明的一个实施例中的压花加工的概略工序图。压花装置30的压花 辊33由刻有规定的锯齿状或凹凸花纹的钢铁制辊31和弹性辊32构成。弹性辊32可以是 具有弹性的压缩纸辊、压缩棉辊或橡胶辊。从供给装置34送出PTFE膜，使其通过由钢铁制 辊31和弹性辊32构成的压花辊33之间，从而在PTFE膜上赋予花纹，并被卷绕装置35卷 绕。上述压花加工时的压花辊的线压优选为0.1 1.5kg/cm的范围。压花加工的温度可 以是室温(约25°C)。图4B为钢铁制压花辊31的截面图及其放大截面图。该例子中，压花辊的表面呈 锯齿状，使齿尖与相邻齿尖之间的间隔距离X为0. 1 1. 5mm、高低差Y为0. 2 1mm、锯齿 的角度θ为15 60°的范围。使用带植针的旋转辊(针辊)或一对针辊将上述拉伸PTFE膜或实施了压花加工 的拉伸PTFE膜(以下记为“压花PTFE膜”)进行解纤，从而获得具有网眼结构的长PTFE复 丝切膜丝。此时使用针辊的针径为0. 3 0. 8mm、针长度为0. 5 5mm的针辊，植针密度为 3 25针/cm2、优选为3 15针/cm2、更优选为4 10针/cm2。另一方面，植针密度超过 为25针/cm2时，难以获得长Ρ Ε复丝切膜丝，而容易获得50 200mm左右的短PTFE复丝 切膜丝。针在针辊表面上的植针配置的优选例子示于图7，但配置并不限定于此。针辊的旋 转的圆周速度为50 500m/min、优选为60 300m/min，膜的供给速度为10 100m/min、 优选为20 60m/min。特别是，通过将压花PTFE膜解纤，不会有不合适的解纤力发挥作用，能够容易地 解纤至宽幅的膜的端部，而且可以形成由规则的单纤维形成的网眼结构。另外，在将压花 PTFE膜解纤而获得的PTFE复丝切膜丝上不会残留上述压花辊的花纹。利用捻丝机对上述PTFE复丝切膜丝进行加捻(以下也记为“加捻”)，从而可获得 本发明的PTFE实捻丝。作为上述加捻中所使用的捻丝机，有环锭捻丝机、意式捻丝机、上行式捻丝机、复 式捻丝机等各种捻丝机，可以使用任何捻丝机。举例来说，使用图IOA B说明环锭捻丝机 的原理。一根或多根的PTFE复丝切膜丝51经过蜗形导纱钩52、钢领54上的钢丝圈53而 被筒管55卷取。56为传递旋转动力的传送带、57为锭子。钢丝圈53为C字形的配件，嵌 合在钢领54凸缘上。当筒管55旋转时，钢丝圈53被丝线牵引，以稍小于筒管55的转速在 钢领54上滑动，对PTFE复丝切膜丝51加捻。在筒管55与钢丝圈53之间具有相当于由上 方送来的PTFE复丝切膜丝51的长度的部分的转速差，仅该长度部分被筒管55卷取。将对多根PTFE复丝切膜丝进行加捻时的环锭捻丝机的示意侧视说明图示于图 11。从多根切膜丝的筒管61a 61d取出的PTFE复丝切膜丝62被导丝钩63汇集成束，经 过一对捏合辊64a、64b、蜗形导纱钩65、钢领67上的钢丝圈66被筒管68卷取。图12A D表示本发明的一个实施例中的捻向。图12A为单丝(由一根PTFE复丝切膜丝构成)的Z捻的例子，图12B为单丝的S捻的例子。还可以是任何的捻向。图12C D为并丝(由多根PTFE复丝切膜丝构成)的例子，图12C为初捻S、终捻S的例子。图12D 为初捻S、终捻Z的例子。另外，在为并丝时，并不限于双股线，还可以是任意根合并在一起。从工序简单、成本也可降低的观点出发，本发明的PTFE实捻丝优选为由1根PTFE 复丝切膜丝构成的单丝。在为这种单丝时，上述PTFE复丝切膜丝的纤度D可以为50 6000dtex、优选为400 3200dtex。其中，当上述PTFE实捻丝含有2根以上的PTFE复丝切 膜丝时，上述PTFE实捻丝中所含的全部PTFE复丝切膜丝的总纤度D可以为50 6000dtex、 优选为400 3200dtex。本发明中，上述PTFE实捻丝优选实施加热固捻处理。例如，优选在温度为340 500°C、时间为5 120秒、优选温度为350 470°C、时间为8 60秒的条件下进行烧成或 半烧成，从而进一步实施加热固捻处理。而且，加热固捻处理优选在定长状态或10%以下的 拉紧状态下进行。上述PTFE实捻丝的强度、伸长率特性也优异。上述强度优选为1. 7 4. 5cN/dtex, 更优选为2. 0 4. 2cN/dtex。另外，上述伸长率优选为3. 5 40%、更优选为4. 0 30%。本发明的PTFE实捻丝可以加工成要求耐热性、化学稳定性等的应用产品。例如过 滤器的缝制丝线等。作为其他用途，有要求润滑性的牙线等。实施例以下通过实施例更加具体地说明本发明。其中，本发明并不限定于下述实施例。首先，说明本发明实施例中所用的测定方法。< 纤度 >PTFE实捻丝的纤度D根据JIS L-1013测定。〈单纤维的平均纤度〉PTFE实捻丝的单纤维的平均纤度根据JIS L-1013测定。具体地说，首先，根据JIS L-10158. 5. 2制作显微镜观察用的PTFE实捻丝的试样。接着，利用显微镜观察所制作的 PTFE实捻丝的试样(放大倍率100倍)，获得PTFE实捻丝中所含的50根单纤维各自的截 面形状的显微镜投影图像后，利用图像测定用的计算机软件(“AP0LL0”、型号MML-3400、 TTRI纺织综合研究所制)进行处理，从而获得单纤维的平均纤度。〈捻数T>PTFE实捻丝的捻数T根据JIS L-1013 (A)测定。〈截面形状的长轴宽/短轴宽之比(正圆度)>PTFE实捻丝的截面形状的长轴宽/短轴宽之比如下获得与上述测定PTFE实捻 丝的平均纤度时同样地获得PTFE实捻丝的截面形状的显微镜投影图像，然后利用与上述 同样的图像测定用的计算机软件对该显微镜投影图像进行处理，将最长的直径作为长轴 宽、将最短的直径作为短轴宽，从而获得。〈强度及伸长率〉PTFE实捻丝的强度和伸长率根据JIS L-1013(A)测定。具体地说，使用夹具间隔 为30cm的恒速拉紧形拉伸试验机，在拉伸速度为30cm/min的条件下测定拉伸强度(cN)及 伸长率(％ )，将所得强度-伸长率曲线(Stress-Strain曲线)的峰值点处的拉伸强度和 伸长率分别作为强度(cN/dtex)和伸长率(％ )。
(PTFE的原始膜的制造)在利用乳液聚合法获得的PTFE细粉80质量份中混合石脑油20质量份，在RR为 80 1的条件下将该混合物通过角度为60°的口模中进行糊料挤出，获得直径为17mm的 圆形棒状物。在直径为500mm的一对辊之间对该挤出物进行轧制后，在260°C的温度下除去 石脑油。所得的原始PTFE膜的长度约为250m、厚度为0. 2mm、宽度约为125mm。(实施例1)将上述工序获得的原始PTFE膜进行切割，获得厚度为0. 2mm、宽度为25mm的PTFE 膜后，在长度方向(LD)上以20倍进行拉伸，获得厚度为0. 04mm、宽度为5mm的拉伸PTFE 膜。之后，使用具有图3A所示的压花图案的压花辊和图4的装置，对上述拉伸PTFE膜赋予 齿尖与相邻齿尖之间的间隔距离X为0.5mm、高低差Y为0.6mm、锯齿角度θ为45°的锯齿 花纹，从而获得压花PTFE膜。上述压花加工时的压花辊的线压为0. 8kg/cm。压花在长度方向和宽度方向上连续 且施加在膜的整个面上。接着，将上述压花PTFE膜送至带植针的旋转辊中进行解纤。图6表示本实施例 的PTFE复丝切膜丝的制造装置。该制造装置10从膜供给辊11送出压花PTFE膜12，利用 在旋转辊13的表面上植有针14的带植针的旋转辊15，将PTFE拉伸膜12解纤而形成网眼 结构纤维16，使其通过导轨17，用卷取机18进行卷取。解纤的条件是针辊的圆周速度为 200m/min、膜的供给速度为30m/min。上述中，带植针的旋转辊(针辊)15的针密度为6针/cm2、针长度为5mm、辊的直 径为50mm，图7所示的针Atl与Btl的距离(轴方向)为3mm、AQ与A1在横向(轴方向)上的 距离为0. 5mm、A0与A1在纵向(圆周方向)上的距离为3mm。Atl A4等间隔地斜行排列， 从A4与Btl开始的列也等间隔地斜行排列。所得PTFE复丝切膜丝的纤度D为1500dtex。将在宽度方向上扩展上述PTFE复丝 切膜丝时的网眼结构示于图1。上述网眼的大小用长轴X短轴表示时，为12μπιΧ8μπι 35μπιΧ20μπι。图1中，箭头LD表示膜的长度方向(卷取方向)。接着，对上述PTFE复丝切膜丝加以Z捻450T/m的真捻，获得PTFE实捻丝。图9表示如上获得的实施例1的PTFE实捻丝的截面形状，表示的是截面照片的描 图。由图9可知，实施例1的PTFE实捻丝是PTFE复丝切膜被加捻、且截面形状基本形成 为圆形(圆)。实施例1的PTFE实捻丝中，截面形状的正圆度为10/10、单纤维42的根数 为80根、纤度D为1500dtex、捻系数K为17428。另外，上述PTFE实捻丝的强度为3. OcN/ dtex、伸长率为6. 67%。(实施例2 4)除了分别使用在下述表1所示的条件下获得的PTFE复丝切膜丝、施加以表1所示 捻数的Z捻之外，与实施例1同样地获得实施例2 4的PTFE实捻丝。其中，将实施例2 的PTFE实捻丝的制造中所使用的PTFE复丝切膜丝在宽度方向上扩展时的网眼结构示于图 2。上述网眼的长轴短轴之比大致为1 1。(比较例1 3)除了分别使用在下述表1所示的条件下获得的PTFE复丝切膜丝、施加以表1所示 捻数的Z捻之外，与实施例1同样地获得比较例1 3的PTFE实捻丝。
将实施例1 4和比较例1 3所使用的PTFE复丝切膜丝的制造条件、厚度和厚 度/宽度之比以及如上测定的实施例1 4和比较例1 3的PTFE实捻丝的正圆度、单 纤维平均纤度(dtex)、捻数T(T/m)、纤度D(dtex)、单纤维根数(根)、捻系数K、强度(cN/ dtex)和伸长率(％ )的结果示于下述表1。表1 对实施例1 4和比较例1 3的PTFE实捻丝在下述表2所示的温度下实施加 热固捻处理后，进行缝制试验。缝制试验具体地说是使用工业用高速缝纫机(“C0NSEW”、型号“206RB-3)以2000针/分钟的速度连续缝制10分钟，观察有无断丝以及缝制的完成状 态，如下进行判断。A 没有断丝、缝制的完成状态也良好。B 有断丝、缝制的完成状态也不好。其中，表2中也示出了使用PTFE单纤维切膜丝的比较例I III的缝制试验的结 果。比较例I中使用正圆度为10/4、单纤维纤度为1500dtex、捻数为450、捻系数K为17428、 且在450°C下热处理以实施加热固捻而得到的PTFE单长丝实捻丝。比较例II中使用正圆 度为10/4、单纤维纤度为1500dteX、捻数为450、捻系数K为17428、且在425°C下热处理以 实施加热固捻而得到的PTFE单长丝实捻丝。比较例III中使用正圆度为10/5、单纤维纤度 为1500dtex、捻数为300、捻系数K为11618、且在450°C下热处理以实施加热固捻而得到的 PTFE单长丝实捻丝。表2 由表2可知，当使用实施例1 4的PTFE实捻丝时，即便是以高速缝纫机进行缝 制时也没有断丝，缝制的完成状态也良好。另一方面，当使用比较例1 3的PTFE实捻丝 和比较例I III的PTFE单长丝实捻丝时，会发生断丝，缝制的完成状态也不好。另外，使用上述实施例1 4的PTFE实捻丝作为牙线的结果是不仅容易用手指保 持，而且也不会发生起毛，作为牙线是优异的。除了上述之外，本发明的PTFE实捻丝作为高耐热性毛毡、电池隔膜、袋式过滤器 等的网材或预浸料等的缝制丝线也是有用的。
权利要求
一种PTFE实捻丝，其为对聚四氟乙烯(PTFE)复丝切膜丝进行加捻而得到的PTFE实捻丝，其特征在于，具有以长轴宽/短轴宽之比所示的正圆度为10/8～10/10的圆形截面，单纤维的平均纤度为1.5～200dtex，纤度D为50～6000dtex，且下述式(1)所示的捻系数K为10000～35000，捻系数K＝捻数T×(PTFE实捻丝的纤度D)1/2 (1)式(1)中，捻数T表示每1m长度的捻数，纤度D为总纤度。
2.根据权利要求1所述的PTFE实捻丝，其中，将所述PTFE实捻丝在宽度方向上扩展 时，单纤维局部地解纤，从而形成网眼结构和/或分支结构。
3.根据权利要求1所述的PTFE实捻丝，其中，所述单纤维的根数为10 200根。
4.根据权利要求1所述的PTFE实捻丝，其中，所述捻系数K为11000 24000。
5.根据权利要求1 3任一项所述的PTFE实捻丝，其中，所述正圆度为10/9 10/10。
6.根据权利要求1 3任一项所述的PTFE实捻丝，其中，所述PTFE实捻丝经过加热固 捻处理。
7.一种权利要求1 6任一项所述的PTFE实捻丝的制造方法，其特征在于，利用捻丝 机对PTFE复丝切膜丝进行加捻，从而获得PTFE实捻丝，该PTFE实捻丝具有以长轴宽/短 轴宽之比所示的正圆度为10/8 10/10的圆形截面、单纤维的平均纤度为1. 5 200dtex、 纤度D为50 6000dtex、且下述式(1)所示的捻系数K为10000 35000，捻系数K =捻数TX (PTFE实捻丝的纤度D)1/2 (1)式(1)中，捻数T表示每Im长度的捻数，纤度D为总纤度。
8.根据权利要求7所述的PTFE实捻丝的制造方法，其中，所述PTFE复丝切膜丝的厚度 为1. 0 150 μ m,且厚度/宽度之比为1/3 1/300。
9.根据权利要求7所述的PTFE实捻丝的制造方法，其中，所述PTFE复丝切膜丝具有通 过利用带植针的旋转辊将PTFE膜解纤而形成的网眼结构。
10.根据权利要求7所述的PTFE实捻丝的制造方法，其中，所述PTFE膜为未拉伸膜、单 轴拉伸膜或双轴拉伸膜。
11.根据权利要求7所述的PTFE实捻丝的制造方法，其中，在所述PTFE膜为未拉伸膜 或在长度方向上拉伸小于4倍的拉伸膜的情况下，在制成切膜丝后，按照长度方向的总拉 伸倍率达到4倍以上的方式进行拉伸。
12.根据权利要求7所述的PTFE实捻丝的制造方法，其中，在制造所述单轴拉伸膜时， 在膜的长度方向上拉伸4倍以上。
13.根据权利要求7所述的PTFE实捻丝的制造方法，其中，在制造所述双轴拉伸膜时， 在膜的长度方向上拉伸4倍以上且在宽度方向上拉伸1. 5 15倍。
14.根据权利要求12所述的PTFE实捻丝的制造方法，其中，所述PTFE膜沿着长度方向 以直线状被实施压花加工和/或在宽度方向上以锯齿状或凹凸状被实施压花加工。
15.根据权利要求7 14任一项所述的PTFE实捻丝的制造方法，其中，进一步在温度 为340 500°C、时间为5 120秒钟的条件下进行加热固捻处理。
全文摘要
本发明提供一种PTFE实捻丝及其制造方法。本发明的PTFE实捻丝是对聚四氟乙烯(PTFE)复丝切膜丝进行加捻而得到的PTFE实捻丝(41)，其具有以长轴宽/短轴宽之比所示的正圆度为10/8～10/10的圆形截面，单纤维(42)的平均纤度为1.5～200dtex，纤度D为50～6000dtex，且下述式(1)所示的捻系数K为10000～35000，该式(1)中，捻数T表示每1m长度的捻数，纤度D为总纤度。捻系数K＝捻数T×(PTFE实捻丝的纤度D)1/2 (1)。
文档编号D02G3/26GK101929012SQ201010206050
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月17日 优先权日2009年6月17日
发明者周钦俊, 周钦杰, 郭文一, 黄雅夫 申请人:宇明泰化工股份有限公司