CN103612463B - Ptfe复合板复合装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氟塑料的复合装置与方法，提供了一种可彻底改变氟塑料的不粘性，使PTFE板材既有优越的耐腐蚀性，又能与其他材料进行粘接复合的PTFE复合板复合装置与方法，解决了现有技术中存在的PTFE板材处理技术只是局限于表面处理，表面活化层易失效，使衬里层剥离起鼓，严重时甚至引发重大安全事故等技术问题，它包括并列设置的第一、二烘道，在第一烘道的入口端并列设有PTFE板放卷机和复合膜放卷机，PTFE板和复合膜重叠后经基材定速传送机构同步导入第一烘道，在第二烘道的入口端设有玻纤布放卷机，在第一、二烘道的出口端间设有压光机，自第一烘道导出的PTFE板和复合膜与自第二烘道导出的玻璃纤维布重叠后经压光机挤压融合后形成PTFE复合板，PTFE复合板又经冷却机构缠绕在收卷辊上。

Description

PTFE复合板复合装置与方法

技术领域

本发明涉及一种氟塑料的复合装置与方法，尤其涉及一种可彻底改变氟塑料的不粘性，使PTFE板材既具有优越的耐腐蚀性，又能与其他材料进行粘接复合的PTFE复合板复合装置与方法。

背景技术

PTFE作为一种性能优良的高分子材料，其具有优良的化学稳定性、电绝缘性、极低的动摩擦系数、不易燃烧、耐化学腐蚀和较高的机械强度，广泛的应用于各行各业，尤其是防腐设备的衬里，但由于PTFE材料润湿性能差，不能被粘胶剂所浸润，从而限制了其应用，为此人们开始研发能够改善其表面性能的工艺方法，现有的PTFE板材处理技术只是局限于表面处理，处理厚度只有0.005mm左右，如果受到强力光照或者温度的影响，表面活化层会失效，复合强度大大降低，特别在用于耐强腐蚀的ISOTANK的内衬上，由于化学液体在长度运输过程中的颠簸涌动撞击，使的衬里层与金属壳体剥离起鼓，万一衬层撕裂必然导致危化品的运输泄漏，从而引发重大的灾难性安全事故。

中国专利公开了一种PTFE板活化处理装置及其方法（CN102888011A），它包括密闭的活化处理室，在活化处理室外部的两侧分别设有放卷辊和收卷辊，在对应于放卷辊和收卷辊之间的活化处理室内顺序排列有定速传送机构、活化处理机构和冲洗机构，放卷辊上的PTFE板穿过对应侧的活化处理室壁面后依次经过定速传送机构、活化处理机构和冲洗机构后穿过收卷辊侧对应的活化处理室壁面并缠绕在收卷辊上。虽然此PTFE板活化处理方法具有节能环保、表面活化质量好、效率高等优点，但此方法也属于PTFE板表面处理方法，因此同样存在受到强力光照或者温度的影响时表面活化层易失效，使复合强度大大降低，从而使衬里层剥离起鼓，不仅会导致危化品的泄漏，严重时甚至引发重大安全事故。

发明内容

本发明主要是提供了一种可彻底改变氟塑料的不粘性，使PTFE板材既具有优越的耐腐蚀性，又能与其他材料进行粘接复合的PTFE复合板复合装置与方法，解决了现有技术中存在的PTFE板材处理技术只是局限于表面处理，在受到强力光照或者温度的影响时表面活化层易失效，使复合强度大大降低，从而使衬里层剥离起鼓，不仅会导致危化品的泄漏，严重时甚至引发重大安全事故等技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种PTFE复合板复合装置，包括并列设置的第一烘道和第二烘道，在第一烘道的入口端并列设有缠绕着PTFE板的PTFE板放卷机和缠绕着复合膜的复合膜放卷机，PTFE板和复合膜重叠后经基材定速传送机构同步导入第一烘道，在第二烘道的入口端设有缠绕着玻璃纤维布的玻纤布放卷机，在第一烘道和第二烘道的出口端间设有压光机，自第一烘道导出的PTFE板和复合膜与自第二烘道导出的玻璃纤维布重叠后经压光机挤压融合后形成PTFE复合板，PTFE复合板又经冷却机构降温后缠绕在收卷辊上。通过第一烘道将PTFE的一个表面加热到熔点以上，将复合膜(PFA或FEP膜)加热到熔点以上并与PTFE的熔化面相复合，然后通过第二烘道将耐高温耐腐蚀的玻璃纤维布加到一定温度，再通过压光机将其与复合膜所在的PTFE板表面热压在一起形成PTFE复合板，最后再经冷却机构冷却降温后缠绕在收卷辊上，PTFE复合板同时具备了耐强腐蚀和高抗渗透性能，又能与其他材料进行良好的粘接，用于高端电子化学品成套设备的防腐内衬时，其衬里后衬层与设备内壁的剥离强度大于5N/mm，安全可靠，从而彻底的改变氟塑料的不粘性。

主动辊可以采用链传动等其它传动方式，作为优选，所述定速传送机构包括主动辊及与主动辊相切并可垂直升降的从动辊，主动辊上连接着皮带传动机构，复合膜和PTFE板重叠后夹持通过主动辊和从动辊并水平延伸至第一烘道内。由主动辊和主动辊构成的定速传送机构，结构简单，并可保证复合膜和PTFE板同步匀速运行；从动辊可垂直升降时便于复合膜和PTFE板的安装及调节夹紧力；皮带传动机构带动主动辊，结构简单制造容易，安装和维修方便，成本较低，同时在工作中能缓和冲击和振动，运动平稳无噪音。

作为优选，所述第一烘道包括第一水平管道体及平行穿插在第一水平管道体内的第一远红外加热管，在第一远红外加热管的下方沿轴向水平排列着若干个第一烘道导向辊，PTFE板水平支撑在第一烘道导向辊上，复合膜与第一远红外加热管相邻并同轴平铺在PTFE板的上方。远红外加热管具有极好的热红外性能，且具有电热转化效率高、节能性能强、使用寿命长等特点，保证PTFE板和复合膜升温均匀一致；PTFE板水平支撑在第一烘道导向辊上，避免了PTFE板在重力作用下拉伸变形，且可减少PTFE板运行阻力。

作为更优选，在所述第一水平管道体出口端对应的第一烘道导向辊下方设有进风口，进风口连通在鼓风机上，在第一水平管道体入口端对应的第一远红外加热管上方设有废气排气口，废气排气口连通在废气处理室上。在对PTFE复合面加热的同时，通过鼓风机对PTFE的非复合面进行风冷降温，使PTFE的非复合面在1.5mm的深度范围内温度保持在300°以下，避免PTFE的非复合面由于温升过高而降低其耐腐蚀性能和抗渗透性能；连通在废气处理室上废气排气口，可使温升中PTFE板和复合膜产生的废气得到合理处置，改善生产环境，且可减少环境污染。

作为优选，所述第二烘道包括第二水平管道体及平行穿插在第二水平管道体内的第二远红外加热管，在第二远红外加热管的下方沿轴向水平排列着若干个第二烘道导向辊，在第一烘道内靠近出口端的复合膜上方设有玻纤布导入辊，玻璃纤维布通过第一烘道导向辊水平穿过第二水平管道体后向下经玻纤布导入辊平贴在第一烘道出口端处的复合膜上方。可以将玻璃纤维布在第一烘道内进行加热，为了便于简化结构及保证PTFE板、复合膜及玻璃纤维布的加热效果，玻璃纤维布独立设置了第二烘道进行加热升温，玻璃纤维布升温后利于其与PTFE板的熔合；玻璃纤维布通过玻纤布导入辊导入第一烘道内，避免复合过程中产生温降，确保复合质量。

也可以通过调节玻纤布放卷机的转速来控制玻璃纤维布的温度，作为优选，所述第二烘道平行位于第一烘道的上方，第二烘道与第一烘道的出口端相平齐，且第二烘道的长度为第一烘道长度的2/3至1/2。玻璃纤维布温升过高或过低均不利于其与PTFE板的熔合，通过缩小第二烘道的长度即可保证玻璃纤维布温升在设定范围内，节约烘道布设成本。

作为优选，所述压光机包括中间主动辊及与中间主动辊相切并可垂直升降的下主动辊和上主动辊，自第一烘道导出的玻璃纤维布、复合膜和PTFE板重叠后夹持通过下主动辊和中间主动辊，再向上夹持通过中间主动辊和上主动辊后形成PTFE复合板。三辊压光机形式为直立式，传动为齿轮箱蜗轮蜗杆传动,结构简单，可保证PTFE复合板在复合后得到充分挤压，即充分的熔合，进一步保证复合质量；三辊牵引并可分别单独调节，也可同步调节，使辊筒传动同步一致，上、中、下三辊间距采用油缸控制上升和下降，便于PTFE复合板的安装及调节夹紧力。

作为更优选，所述中间主动辊和下主动辊连接着加热器。其中的中间和下主动辊采用外部导热油加热方式加热，配置外部导热油模温机和导热油连接旋转接头，通过离心油泵对滚筒加热循环，上滚筒为水冷滚筒，配置水冷旋转接头，中间主动辊和下主动辊为热辊，上主动辊为冷辊，使通过高结晶、高抗渗透处理过的PTFE复合板不会由于复合加温后的快速冷却而破坏原来的高抗渗透性能，从而使复合板同时具备了耐强腐蚀、高抗渗透性能又能与其他材料良好粘接在一起的优质复合板。

一种采用PTFE复合板的制造方法，包括如下顺序步骤：

1）将卷筒状的PTFE板、复合膜和玻璃纤维布分别固定在PTFE板放卷机、复合膜放卷机和玻纤布放卷机上，并将三者的端部重叠后固定在收卷辊上；

2）启动第一烘道、第二烘道电源和连通在第一烘道出口端的鼓风机；

3）调整定速传送机构和压光机上对应的转辊夹紧力至设定值；

4）调节第一烘道内对应于PTFE板上方和下方的温度至设定值。

5）同步启动PTFE板放卷机、复合膜放卷机、玻纤布放卷机、定速传送机构、压光机和收卷辊，确保PTFE板、复合膜和玻璃纤维布等速同步运行。

复合采用全自动连续生产工艺流程：PTFE板与PFA(或FEP膜）及玻璃纤维布分别放入对应的自动放卷机上→通过收卷辊前侧的片材牵引机牵引进入对应的烘道→在烘道内对PTFE板与PFA(或FEP膜）及玻璃纤维布分别进行加热→玻璃纤维布从烘道出来后与烘道出来的PTFE板与PFA(或FEP）叠加，再通过压光机对产品进行热压压紧形成PTFE复合板→PTFE复合板在热态下通过切边和冷却整形→最后通过自动收卷机对成品进行收卷；PTFE与玻璃纤维布采用PFA或FEP作为中间过渡层，使复合后的PTFE板材彻底改善了不粘性，与钢材的复合后剥离强度大于5N/mm。

作为优选，所述第一烘道内对应于PTFE板上方的温度大于PTFE板的熔点值，PTFE板下方的温度小于300℃。两个烘道采用红外加热，温度波动度≤±1℃，使PTFE板片上部的温度达到熔点以上（365℃至385℃），下部温度保证小于300°，避免PTFE板的非复合面由于温升过高而降低其耐腐蚀性能和抗渗透性能。

因此，本发明的PTFE复合板复合装置与方法具有下述优点：

1）优良的复合性能，PTFE复合板不会因时间的推移而导致复合强度下降；（活化处理板在避光的储存条件下贮存也不得超过一年），复合强度高，衬里后衬层与设备内壁的剥离强度大于5N/mm；

2）优良的抗渗透性能，复合基材选用改性PTFE,其密度大于2.19，结晶化度高，抗渗透性能优良，是普通PTFE板的1.5倍；

3）焊接性能好，焊缝拉伸强度高，是普通PTFE焊接强度的1.5倍。

附图说明：

图1是本发明的PTFE复合板复合装置的结构示意图；

图2是本发明中压光机的结构示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1所示，本发明的一种PTFE复合板复合装置，包括并列设置的第一烘道3和第二烘道4，第二烘道4平行位于第一烘道3的上方，其长度为第一烘道3长度的60%，且两者的出口端相平齐，在第一烘道3的入口端并列安装了一个缠绕着PTFE板1的PTFE板放卷机2和一个缠绕着复合膜5的复合膜放卷机6，其中的复合膜5为PFA膜，复合膜放卷机6在上、PTFE板放卷机2在下垂直布设，在第一烘道3的入口端与PTFE板放卷机2和复合膜放卷机6之间设有定速传送机构，定速传送机构又包括主动辊71及与相切并可垂直升降的从动辊72，从动辊72位于主动辊71的上方，主动辊71通过皮带传动机构驱动，复合膜5和PTFE板1上下重叠后同时夹持通过主动辊71和从动辊72并水平延伸至第一烘道3内，在第二烘道4的入口端设有一个缠绕着玻璃纤维布9的玻纤布放卷机11，在第一烘道3和第二烘道4的出口端间设有压光机10，其中的第一烘道3包括直管状的第一水平管道体31及平行穿插在第一水平管道体31内的第一远红外加热管32，在第一远红外加热管32的下方沿轴向水平排列着若干个第一烘道导向辊33，在第一烘道3内靠近出口端的第一烘道导向辊33上方装有一个玻纤布导入辊37，在第一水平管道体31出口端对应的第一烘道导向辊33下方开有进风口34，进风口34通过管道连通在鼓风机35上，在第一水平管道体31入口端对应的第一远红外加热管32上方开有废气排气口36，废气排气口36又通过管道连通在废气处理室上。其中的第二烘道4包括第二水平管道体41及平行穿插在第二水平管道体41内的第二远红外加热管42，在第二远红外加热管42的下方沿轴向水平排列着若干个第二烘道导向辊43，PTFE板1水平支撑在第一烘道导向辊33上，复合膜5与第一远红外加热管32相邻并同轴平铺在PTFE板1上，玻璃纤维布9延伸至第二烘道4内并水平支撑在第二烘道导向辊43上，并在靠近第二烘道4出口端时垂直向下延伸进入第一烘道3内，进入第一烘道3的玻璃纤维布9又绕过玻纤布导入辊37向第一烘道3的出口端延伸，且玻璃纤维布9平贴在复合膜5的上方，如图2所示，压光机10包括竖直排列的上主动辊103、中间主动辊101和下主动辊102，上主动辊103和下主动辊102分别与中间主动辊101相切并可垂直升降，其中的中间主动辊101和下主动辊102为导热油加热的热辊，上主动辊103为水冷辊，玻璃纤维布9、复合膜5和PTFE板1同步导出第一烘道3后，夹持通过下主动辊102和中间主动辊101，再向上夹持通过中间主动辊101和上主动辊103后挤压融合形成PTFE复合板12导出至修边机进行切边整形，再进入冷却机构8进一步降温，最后缠绕在收卷辊13上。

生产时，包括如下顺序步骤：

1）分别将卷筒状的PTFE板1、复合膜5和玻璃纤维布9固定在PTFE板放卷机2、复合膜放卷机6和玻纤布放卷机11上，再拉动PTFE板1、复合膜5经定速传送机构进入第一烘道3，拉动玻璃纤维布9进入第二烘道4，三者又汇集在第一烘道3的出口端后同时导出，再经压光机1和冷却机构80缠绕在收卷辊13上；

2）启动第一烘道3、第二烘道4、鼓风机35；

3）调整定速传送机构，并使压光机上对应的转辊夹紧力为800公斤；

4）当第一烘道3内对应于PTFE板1上方温度达到365℃至385℃，下方温度小于300°时同时启动PTFE板放卷机2、复合膜放卷机6、玻纤布放卷机11、定速传送机构、压光机10和收卷辊13，确保PTFE板1、复合膜5和玻璃纤维布9等速同步运行。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种PTFE复合板复合装置，其特征在于：包括并列设置的第一烘道（3）和第二烘道（4），在第一烘道（3）的入口端并列设有缠绕着PTFE板（1）的PTFE板放卷机（2）和缠绕着复合膜（5）的复合膜放卷机（6），PTFE板（1）和复合膜（5）重叠后经基材定速传送机构同步导入第一烘道（3），在第二烘道（4）的入口端设有缠绕着玻璃纤维布（9）的玻纤布放卷机（11），在第一烘道（3）和第二烘道（4）的出口端间设有压光机（10），自第一烘道（3）导出的PTFE板（1）和复合膜（5）与自第二烘道（4）导出的玻璃纤维布（9）重叠后经压光机（10）挤压融合后形成PTFE复合板（12），PTFE复合板（12）又经冷却机构（8）降温后缠绕在收卷辊（13）上；所述第一烘道（3）包括第一水平管道体（31）及平行穿插在第一水平管道体（31）内的第一远红外加热管（32），在第一远红外加热管（32）的下方沿轴向水平排列着若干个第一烘道导向辊（33），PTFE板（1）水平支撑在第一烘道导向辊（33）上，复合膜（5）与第一远红外加热管（32）相邻并同轴平铺在PTFE板（1）的上方；所述第二烘道（4）包括第二水平管道体（41）及平行穿插在第二水平管道体（41）内的第二远红外加热管（42），在第二远红外加热管（42）的下方沿轴向水平排列着若干个第二烘道导向辊（43），在第一烘道（3）内靠近出口端的复合膜（5）上方设有玻纤布导入辊（37），玻璃纤维布（9）通过第二烘道导向辊（43）水平穿过第二水平管道体（41）后向下经玻纤布导入辊（37）平贴在第一烘道（3）出口端处的复合膜（5）上方。

2.根据权利要求1所述的PTFE复合板复合装置，其特征在于：所述定速传送机构包括主动辊（71）及与主动辊（71）相切并可垂直升降的从动辊（72），主动辊（71）上连接着皮带传动机构，复合膜（5）和PTFE板（1）重叠后夹持通过主动辊（71）和从动辊（72）并水平延伸至第一烘道（3）内。

3.根据权利要求1或2所述的PTFE复合板复合装置，其特征在于：在所述第一水平管道体（31）出口端对应的第一烘道导向辊（33）下方设有进风口（34），进风口（34）连通在鼓风机（35）上，在第一水平管道体（31）入口端对应的第一远红外加热管（32）上方设有废气排气口（36），废气排气口（36）连通在废气处理室上。

4.根据权利要求1或2所述的PTFE复合板复合装置，其特征在于：所述第二烘道（4）平行位于第一烘道（3）的上方，第二烘道（4）与第一烘道（3）的出口端相平齐，且第二烘道（4）的长度为第一烘道（3）长度的2/3至1/2。

5.根据权利要求1或2所述的PTFE复合板复合装置，其特征在于：所述压光机（10）包括中间主动辊（101）及与中间主动辊（101）相切并可垂直升降的下主动辊（102）和上主动辊（103），自第一烘道（3）导出的玻璃纤维布（9）、复合膜（5）和PTFE板（1）重叠后夹持通过下主动辊（102）和中间主动辊（101），再向上夹持通过中间主动辊（101）和上主动辊（103）后形成PTFE复合板（12）。

6.根据权利要求5所述的PTFE复合板复合装置，其特征在于：所述中间主动辊（101）和下主动辊（102）连接着加热器。

7.一种根据权利要求1所述的PTFE复合板的制造方法，其特征在于：包括如下顺序步骤：

1）将卷筒状的PTFE板（1）、复合膜（5）和玻璃纤维布（9）分别固定在PTFE板放卷机（2）、复合膜放卷机（6）和玻纤布放卷机（11）上，并将三者的端部重叠后固定在收卷辊（13）上；

2）启动第一烘道（3）、第二烘道（4）电源和连通在第一烘道（3）出口端的鼓风机（35）；

3）调整定速传送机构和压光机（10）上对应的转辊夹紧力至设定值；

4）调节第一烘道（3）内对应于PTFE板（1）上方和下方的温度至设定值；

5）同步启动PTFE板放卷机（2）、复合膜放卷机（6）、玻纤布放卷机（11）、定速传送机构、压光机（10）和收卷辊（13），确保PTFE板（1）、复合膜（5）和玻璃纤维布（9）等速同步运行。

8.根据权利要求7所述的PTFE复合板的制造方法，其特征在于：所述第一烘道（3）内对应于PTFE板（1）上方的温度大于PTFE板（1）的熔点值，PTFE板（1）下方的温度小于300℃。