一种聚四氟乙烯单丝的牵伸加热装置的制作方法

本实用新型涉及一种聚四氟乙烯单丝的牵伸加热装置，特别是一种多界面、密闭、固定、条形钢板式的聚四氟乙烯单丝牵伸加热装置。

背景技术：

聚四氟乙烯(PTFE)是一种相对分子量较大的高分子材料，低的为数十万，高的达一千万以上，一般为数百万。其分子结构为大分子线性结构，几乎没有支链。且大分子两侧全部为C-F键，并按锯齿形状排列，由于氟原子半径较大，因而形成一种很稳定的化学键，能够把主键上的碳原子屏蔽保护起来，分子链难以遭受破坏。因此，聚四氟乙烯材料具有很好的耐腐蚀、耐热和抗氧化性，除熔融的碱金属外，几乎不受任何化学试剂腐蚀，具有稳定的化学惰性；能在-196℃-260℃的较广温度范围内保持优良的力学性能；由于聚四氟乙烯大分子的偶极矩接近零，基本不带极性，因此绝缘性能很好；PTFE的表面自由能低，具有高度的不粘附性和最低的摩擦系数，聚四氟乙烯还具有极好的不燃性（限氧指数LOI为95%）和抗老化性，因此聚四氟乙烯高分子聚合物在材料领域属于优异的功能性材料，在我国工业应用领域被称为“塑料王”。

近年来，聚四氟乙烯纤维材料随着我国工业及环保领域的应用推广，有了长足的发展，由于制造技术的突破，这种原来国内基本用不起的材料，目前已经可以广泛地应用在化工、医药、环保等领域，尤其是随着我国环保领域水、气污染治理力度的加大，在众多含有硫化物、氮化物、氰化物等腐蚀性物质的工业废水、废气过滤中，使用聚四氟乙烯纤维材料制成的各种工业用布，以其优良的耐腐蚀性、耐温性、耐水解和抗氧化性，发挥着重要的关键材料的作用。

然而，因为聚四氟乙烯在熔融状态下特别粘稠，从而缺乏液体流动性的物理特性，其纤维材料（包括长丝和短纤维）的制作无法使用普通化学纤维使用常规的“熔喷纺丝”法进行生产制造，而需要特殊的生产制造手段；同时，也因为通过特种技术工艺制造的聚四氟乙烯短纤维自身糯滑，具有抱合力差，可纺性差的特点，即无法通过传统短纤维纺纱手段生产出具有可织造性的纱线，从而导致在各种工业用布的织造（针刺、水刺）中，只能选择长丝作为产品设计的主要材料。因此，聚四氟乙烯长丝的生产工艺的先进性对于材料的发展和应用具有积极意义。目前业内制造聚四氟乙烯单丝主要的工艺有“挤出法”和“膜切法”两种，可以分别取得圆形和扁形两种单丝，而两种制造工艺中，都必然使用一步甚至多步的对单丝热拉牵伸的工艺，以获取不同线密度（细度）的单丝纤维。

聚四氟乙烯的熔点为327℃，系熔点较高的高分子聚合材料，牵伸需要达到甚至超出此温度时，方能实现对在熔融状态下的聚四氟乙烯单丝进行细度拉伸和强度的形成。而在如此高温需求的情况下，热辊式牵伸装置，由于受到较高温度的影响，在热源传递方式，热量逸散保护以及机械材料耐温、员工操作安全制等方面均受到不同程度的制约，存在设备易损、保温效果较差、能量损失大、产品质量稳定性差等缺点，同时还因为员工需要在加热牵伸辊高速转动的动态情况下开箱操作，具有较高的烧烫伤安全隐患。如何能创造一个聚四氟乙烯材料熔融所需要的稳定高温环境，减少热量逸散，降低能源消耗，同时又确保员工操作安全的牵伸加热装置，是本发明的基本出发点。

技术实现要素：

本实用新型提供一种聚四氟乙烯单丝的牵伸加热装置，该装置解决了聚四氟乙烯这种功能性高分子材料的纺织单丝在加热牵伸环节中的温度稳定性、节能性和安全性问题，以保证产品质量稳定，技术规格提升，并力图通过发明提高设备的工作效率，降低能源消耗和提高员工操作的安全性。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种聚四氟乙烯单丝的牵伸加热装置，它包括加热装置和保温箱体两个基本构成部分，所述的加热装置采用固定式、呈长方形、表面具有一定弧度、光洁的钢板作为热源载体，钢板面层进行区间隔断，在一个板面之上形成多个独立区间；加热装置部分被密封放置于一保温箱体之内，箱体采用手动式滑盖，滑盖与箱体之间留有侧向操作间隙。

作为优选的，所述的钢板厚度在5-20cm,长度在80-240cm,宽度10-80cm；顺长度方向，将钢板均匀穿孔，嵌入可更换式电热元件，以便于更换和维修；钢板面层为α＜15°的光滑抛物面；钢板表层镀铬处理，以保证表层光滑、光洁和不生锈，使贯穿于加热钢板之上的单丝在两端定位装置的握持下，丝线能够紧密贴伏于钢板之上，均匀受热；将钢板面层在纵向分成2个以上隔断区间，使每个区间可以对应一根单丝通过加热板受热，以避免单丝之间的互相干扰，同时增加了同时受热牵伸的单丝数量，提高生产效率的同时，降低能源消耗。

作为优选的，所述的钢板被放置在一个除进丝与出丝甬道之外，密闭的长方形保温箱体之内，加热钢板嵌合与箱体底部，并与保温箱体嵌合严密；开置于钢板两端的进丝与出丝甬道，位于加热板两端，呈狭窄的扁方形，在不影响丝线运行的情况下，尽量减小其口径面积，以有效防止保温箱内热量的逸散，确保丝线受热温度的稳定和能量损失；保温箱体采用推拉式手动滑盖，可以根据操作需要开启滑盖的间隙，同样可以减少热量的逸散；在操作一侧的保温箱体的侧立面与滑盖之间，留有一1-5mm缝隙，便于操作工在不滑动盖板的情况下将单丝由间隙直接喂入箱内，以减少因开启盖板对箱体内温度的影响。

本实用新型的有益效果是：

由于加热温度稳定，能够很好地满足聚四氟乙烯长丝在牵伸过程中对温度的需求，能够实现单丝的条干均匀，低断头率，以及高强度、低延伸、低热缩，多倍牵伸等技术要求。同时，因为可使多丝同板受热牵伸，在保证产品质量稳定（一致）的同时，能提高生产效率，降低能源消耗；保温箱体的开启方式以及丝线的喂入方式，均能达到尽量减少开启幅度和开启次数，减少装置内的热量逸散，保持温度稳定的目的。这种箱体内置固定加热板式的单丝牵伸装置，由于保温效果良好，热量逸散较少，员工操作环境得到了较好的改善。推拉式滑动盖板的开启方式以及丝线喂入缝隙的设计，减少了操作时对高温热气的接触，降低了高温对员工人身的危害和可能的烧烫伤危险。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为本实用新型钢板的结构示意图。

图中1、箱体，2、滑盖，3、钢板，4、隔断区间,5、电热元件，6、侧向丝线喂入缝隙，7、抛角α。

具体实施方式

现结合图例，对本实用新型表述的一种聚四氟乙烯单丝热牵伸装置进一步做实例说明。

如附图1、2所示，一种聚四氟乙烯单丝热牵伸装置是使用一个条形钢板3，钢板3内置于一个保温箱体1之内，箱体1有丝线进出甬道，并留有侧向丝线喂入缝隙6；本发明所述的核心装置之一的热源钢板3，使用了四根等长、等功率的电热元件5，纵向穿入钢板3之内；热源钢板3被分为四个丝线通过的隔断区间4；保温箱体1使用上悬推拉式滑盖2。

如附图3所示，热源钢板3表面呈纵向抛物形面，抛角α7等于5°。

本装置可以牵伸100den～1500den的聚四氟乙烯单丝，线密度均匀度为±5%。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。