.F001Production of PTFE Twisted Filament Filter Fabric目前聚四氟乙烯（以下简称PTFE）长丝生产是以PTFE分散树脂为原料,通过与液体润滑剂（如煤油）混合，经过挤压、压延、拉伸、切割、烧结定性，最后冷却形成连续长丝[1,2]。我公司具备PTFE长丝及纱线织造整套生产系统，近期根据市场调研和用户要求，设计开发了两款过滤用PTFE加捻长丝织物，现将产品的生产情况进行介绍。1 PTFE材料性能PTFE分子链上碳碳链两侧连接的氟原子半径大于氢原子，氟原子几乎覆盖了整个碳碳链的表面，加之相邻大分子链形成螺旋状的扭曲链结构，这使得PTFE材料表现出如下优异性能[3,4]。第一，优异的耐高低温性能。PTFE在200 ℃条件下，强力利用系数损失率不高，还能保持97%左右；在-100 ℃仍具有一定的柔韧性能。第二，优异的腐蚀性。PTFE具有优异的耐强酸强碱和强氧化剂能力，各种有机溶剂几乎不能使其溶胀，可作为腐蚀性药品的包装密封材料等。第三，优异的耐气候性。PTFE防紫外线性能优异，放置在大气环境中几乎不老化，强力损失非常小。第四，优异的润滑性能。与钢材的摩擦因数可低至0.04；表面张力低，几乎不黏附任何物质。第五，优异的电气绝缘性能，体积比电阻高达1×1018 Ω·cm。PTFE材料因优异的性能被广泛应用在国防军工、石油、无线电、电力机械、环保、化学工业等重要领域[5,6]。2　产品性能要求和技术规格2.1　产品性能要求PTFE织物表面无油污、杂质等，纱线之间滑移要小。环保装备中过滤材料需要同时具有良好的耐高温性能和耐酸碱性能，特别是在强酸碱条件下对粉尘等不同物质的分离和过滤，普通滤料无法满足严苛的环境要求。PTFE纤维具有优异的耐高温性能和耐酸碱性能，是过滤材料的首选，但该纤维抱合力低、摩擦因数小，这对织物的织造和力学性质有一定的影响。为了改善PTFE长丝的抱合力，改善材料的加工性能，我公司设计织造了PTFE加捻长丝。该PTFE加捻长丝制品如图1所示。该长丝性能指标：线密度55.6 tex，断裂强力18 N，断裂伸长率10.09%。对PTFE长丝进行加捻和热定形处理，该长丝捻度为400捻/10 cm，热定形温度为360 ℃。在此基础上根据用户需求，开发两种规格的PTFE加捻长丝过滤织物。.F002图1PTFE加捻长丝制品2.2　产品规格根据用户对织物指标的要求并结合过滤使用需要，我公司开发了两款过滤织物。经、纬纱均采用55.6 tex的PTFE加捻长丝。织物1：经密140根/10 cm，纬密83根/10 cm，织物组织为平纹，单位面积质量130 g/m2。织物2：经密324根/10 cm，纬密248根/10 cm，织物组织为五枚三飞缎纹，单位面积质量350 g/m2。3　生产要点和工艺配置3.1　静电消除PTFE材料体积比电阻可达1×1018 Ω·cm，表面比电阻可达1×1013 Ω，在生产加工过程中非常容易集聚静电，给生产带来困难。因此，我公司技术人员在停经架、织机以及其他导纱机构上安装简单的静电消除装置，并利用加湿器给湿消除静电，确保整经时经纱张力均匀、长丝生产时卷装成形良好、织造时开口清晰，确保生产的顺利进行。例如：在织机导布辊的一端套了一个金属环，金属环连接导线，将导线接地。PTFE织物上聚集的静电即可通过导布辊、金属环、导线，将静电导走，以达到消除静电的目的。织机导布辊静电消除装置如图2所示。由于简易的静电消除装置和加湿器能有效地改善静电聚集情况，PTFE长丝织物生产过程中不需要上浆工序。.F003图2织机导布辊静电消除装置3.2　整经工序整经前检查并清洁所有纱线通道，确保纱线通道清洁无污染。采用KY601型分条整经机，工艺配置原则为“中低速度，匀张力，防损伤，匀卷绕”[7]。根据我公司生产的PTFE长丝细度，织物1的整经工艺参数设置为：位移0.98 mm，条数7条，每条460根，条宽34.5 cm，整经速度180 m/min，倒轴速度80 m/min，倒轴张力0.4 MPa；织物2的整经工艺参数设置为：位移1.20 cm，条数10条，每条460根，条宽15.8 cm，整经速度180 m/min，倒轴速度80 m/min，倒轴张力0.4 MPa。为了防止损伤长丝并兼顾生产效率，两种规格织物的整经速度均控制在180 m/min，倒轴速度均为80 m/min，倒轴张力均为0.4 MPa。在该参数配置下，PTFE长丝经过整经工序后生产正常，经轴卷绕均匀,成形良好，纱线表面损伤小。3.3　穿筘工序织物1：采用顺穿法，每筘1入，筘号132齿/10 cm。织物2：采用顺穿法，每筘4入，筘号77齿/10 cm。保证上机织造的相关部件表面光滑无毛刺。3.4　织造工序遵循“低车速，小张力，晚开口”的工艺原则。PTFE长丝织物在生产过程中容易产生劈丝发毛现象，因此在上机前对织机布面通道进行检修保养，确保在织造过程中PTFE长丝完好。该PTFE加捻过滤织物采用必佳乐190型剑杆织机织造。织物1主要工艺参数：车速340 r/min~350 r/min，采用长后梁，后梁高度18 cm~20 cm，停经架高度4.5 cm~6 cm，多臂开口量60 mm、65 mm、70 mm、75 mm、80 mm、85 mm，综平时间300°，综平时综框高(135±2)mm。织物2主要工艺参数：车速350 r/min~370 r/min，采用长后梁，后梁高度20 cm~21.5 cm，停经架高度6 cm~7 cm，多臂开口量50 mm、60 mm、70 mm、80 mm、84 mm、87 mm、105 mm、113 mm、121 mm、129 mm。综平时间300°~310°，综平时综框高(137±2)mm。织造过程中主要的疵点为纱线相互摩擦后静电聚集产生的劈丝发毛，我公司技术人员在织机上加装了静电消除装置和加湿器，以减少经纬纱线相互摩擦产生的静电。实际生产中，织机上的加湿装置和静电消除装置如图2所示。采用加湿器和静电消除装置后，明显改善了PTFE长丝起静电缠绕而导致的综丝、钢筘和织口处产生的劈丝发毛问题，确保了产品的生产质量。坯布下机后经过验布机，采用人工码布修织和清洁，确保布面平整、无污物，再对坯布进行打卷包装。4　织物性能测试依据GB/T 3923.1—2013《纺织品 织物拉伸性能 第１部分：断裂强力和断裂伸长率（条样法）》测定和GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》，测试两种规格的PTFE长丝过滤织物的强力和透气性能[8,9]，结果如下。 生产的两种规格的PTFE加捻长丝过滤织物性能指标均达到了用户要求。织物 织物1 织物2单位面积质量/g·m-2 133 353经向断裂强力/N 1 217 2 725经向断裂伸长率/% 8.64 23.35纬向断裂强力/N 842 2 361纬向断裂伸长率/% 7.39 19.30幅宽/cm 230.0 56.5厚度/μm 260 280透气量/mm·s-1 638.5 582.25　结语由于PTFE表面摩擦因数低、抱合力差，在PTFE长丝生产中要给长丝加上捻回并高温热处理进行捻回定形，提高长丝的抱合力。由于PTFE绝缘性能好，容易劈丝，因此在PTFE长丝及其织物生产过程中要减少摩擦、消除静电， 在生产设备上设置静电消除装置和加湿器，可以减少静电的集聚，选择适当的工艺参数可以减小对长丝的磨损。我们从原料、工艺参数、设备和操作方法上优化组合，解决PTFE长丝及织物加工过程中出现的各种问题，保证了PTFE加捻长丝过滤织物的品质，满足了用户的要求。