CN112275145B - 一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法。属于聚四氟乙烯拉伸膜技术领域。包括以下步骤：将聚四氟乙烯分散树脂微粉与短链烷烃油混合后熟成，筛分处理，得到第一原料和筛余料；用筛余料制取第二原料；分别制成第一坯料和第二坯料；分别制成第一棒状物和第二棒状物；分别制成第一生料带和第二生料带；制得复合生料带；制取预拉伸膜；横向拉伸得到横向拉伸膜；纵向拉伸同时进行热定型，得到双向拉伸膜；将双向拉伸膜与无纺布压贴形成口罩用聚四氟乙烯覆膜。本发明采用第一原料和第二原料来制取不同性质的生料带，然后热压复合，通过双向拉伸工艺制备成膜，该膜相对于现有的膜具有更好地基材附着性，并且具有过滤精度高，过滤效率高的优点。

Description

一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法

技术领域

本发明涉及口罩用膜的方法，具体涉及一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法。属于聚四氟乙烯拉伸膜技术领域。

背景技术

现有技术中，口罩用膜多为由聚丙烯材料制得的熔喷布。虽然聚丙烯材料廉价易得，但熔喷设备造价高昂，故熔喷布价格一直维持在一定的水准。尤其是近半年来，受疫情的影响，熔喷布价格居高不下，远超其价值。在这种情况下，性能更加优异的聚四氟乙烯膜成为了口罩用膜的优选。

聚四氟乙烯膜相对于熔喷布具有以下优点：

1、聚丙烯熔喷布的纤维直径在1~5μm，而聚四氟乙烯膜的纤维直径为100~200nm，因此具有更高的过滤精度；有效阻挡细菌和PM2.5颗粒；

2、聚四氟乙烯膜更加轻薄，厚度为熔喷布的1/3~1/6，呼吸阻力仅为熔喷布的一半；

3、聚四氟乙烯膜透湿性更好，呼吸产生的水汽能更好地被排出。

申请号为CN201420594254.6的实用新型公开了一种亚高效聚四氟乙烯微孔膜复合材料，包括基材层，粘合层以及聚四氟乙烯微孔膜层，所述的聚四氟乙烯微孔膜与基材复合为单层或多层膜与单层或多层基材复合。通过多层PTFE与基材的三明治复合制备低阻高效的复合材料，呼吸阻力在150Pa之内，效率在99.97%以上。它虽然改善了PTFE微孔膜的力学性能，但是由于聚四氟乙烯树脂的不粘性，导致其与基材层存在粘合不紧密，从而产生界面间泄露的现象，最终影响过滤效果。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术难题，提供过滤精度高、过滤效率高，并且覆膜牢度好的一种口罩用聚四氟乙烯覆膜材料。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，包括以下步骤：

a、将聚四氟乙烯分散树脂微粉与短链烷烃油按照1:（0.2~0.3）的质量比取料，将所取原料在三维混料机中高速混合；

b、混匀后，在密闭环境中，于40~60℃下熟成12~24h；

c、将熟成后的原料进行筛分处理，得到过筛料和筛余料，过筛料作为第一原料备用；

d、收集筛余料，将其烘干，得二次处理料，然后将二次处理料与短链烷烃油按照1:（0.2~0.3）的质量比取料，将所取原料在三维混料机中高速混合；混匀后，在密闭环境中，于40~60℃下熟成1~5h，得到第二原料，备用；

e、将第一原料和第二原料分别置于压坯机中进行预压，制得第一坯料和第二坯料；

f、将第一坯料和第二坯料分别通过第一推压机和第二推压机挤出制得第一棒状物和第二棒状物；

g、将第一棒状物和第二棒状物分别通过压延机，制得第一生料带和第二生料带；

h、将第一生料带和第二生料带叠坯后，通过热压辊热压复合，制得复合生料带；

i、将复合生料带在常温下进行预拉伸，得到预拉伸膜；预拉伸包括横向预拉伸和纵向预拉伸，纵向预拉伸优先于横向预拉伸执行，横向预拉伸的拉伸倍率为复合生料带带宽的3~5倍，纵向预拉伸以复合生料带的增长率计算，增长率控制为复合生料带的5~10%；

j、将预拉伸膜在烘箱的温度为200~280℃的第一温度区间段内，进行横向拉伸，得到横向拉伸膜；横向拉伸的拉伸倍率为预拉伸膜幅宽的3~6倍；在横向拉伸的同时脱除短链烷烃油；

k、将横向拉伸膜在烘箱的温度为280~320℃的第二温度区间内，进行纵向拉伸，纵向拉伸的同时，进行热定型，得到双向拉伸膜；纵向拉伸以横向拉伸膜的增长率计算，增长率控制为横向拉伸膜的10~30%；在纵向拉伸的同时继续脱除短链烷烃油；

l、将所述双向拉伸膜与无纺布压贴形成口罩用聚四氟乙烯覆膜。

现有技术中， PTFE膜材料通过复合基材使用，来弥补力学性能不佳的缺陷，但是PTFE膜本身具有的不粘性和化学稳定性，使得PTFE膜与其他种类材料的表面粘附效果不佳。

为了克服该技术难题，本发明人采用第一原料和第二原料，将他们分别制备成第一生料带和第二生料带，然后将第一生料带和第二生料带热压复合形成复合生料带；由复合生料带拉伸得到的膜，相对于常规的单层拉伸膜具有更好地基材附着性。

第一原料是聚四氟乙烯分散树脂微粉与短链烷烃油混匀、熟成后的过筛料；筛余物经过烘干后重新成为粉末，然后将该粉末再次与短链烷烃油混匀、熟成，形成第二原料。

第二原料与第一原料相比，在分子量上有所区别。因为聚四氟乙烯分散树脂微粉并非是均一分子量的物质，而是分子量在一定范围内的一类物质，这类物质拥有相似的理化性质，难以将他们进一步分离，生产上也没有这个必要性。不同厂家生产的同一产品聚四氟乙烯分散树脂微粉在具体质量上总是有所区别的，这主要是源自他们对工艺控制的不同。因此，一些厂家生产的聚四氟乙烯分散树脂微粉的分子量的取值范围较为集中，组分之间相似度高，也就是人们常说的质量较好。而在具体的生产实践中发现，国外厂家生产的聚四氟乙烯分散树脂微粉，在经过步骤a、b、c的处理后，过筛料多，而筛余料少。而一些国内厂家生产的聚四氟乙烯分散树脂微粉，在经过步骤a、b、c的处理后，过筛料多，但筛余料也不少。发明人在进一步的研究中发现，将筛余料去除后，生产得到的双向拉伸膜，具有更高的过滤效率（可达99.9995%），电镜下观察，具有更小的纤维直径，和更小的孔径；纤维直径在100~150nm之间，孔径在0.2~0.5μm。显然，这样的膜，对于透气、透湿以及过滤效率，均有显著的提高。但是由于生产过程中把筛余料去除了，故生产成本也不低。此外，这类膜对于织物基材或者非织物基材的附着性很差，难以直接热压复合在一起；而用胶黏复合的话，将显著降低膜的透气、透湿以及过滤效率，自然是得不偿失。

为了解决与基材的复合问题，本发明通过对筛余料进行处理，制得第二原料。然后将第二原料制成第二生料带，再将第二生料带与第一生料带热压复合形成的复合生料带。相对而言，第一生料带的原料分子量较低，第二生料带的原料分子量较高。基于复合生料带，进行拉伸制得的聚四氟乙烯膜，其两面的性质略有差异。其中，由第二原料形成的一面，对于基材具有更好的亲和性。

更为优选的，第一原料和第二原料中还添加有抗静电剂，所述抗静电剂为硅油，添加量分别为第一原料和第二原料质量的1~5wt%。

本发明上述技术方案中，硅油的添加，可以显著降低聚四氟乙烯膜上所带的静电。从而提高聚四氟乙烯膜与基材的复合性。

本发明上述技术方案中，与膜复合的基材，通常选自聚丙烯材质的无纺布。

现有技术中，生料带在拉伸时，容易出现“弓曲”的问题。“弓曲”是一种在拉幅加工的横拉和热处理阶段发生的非均匀横向拉伸现象，是指在预热区标记的一直线( 垂直机器方向)，经过横向拉伸后变得弓向薄膜入口或出口侧这一现象，发生在横向拉伸和拉伸后的热定型( 固化) 过程中。弓曲将导致膜中部和边缘部位分子取向的不同，进而导致薄膜性能上的横向差异。本发明人在研究温度对拉伸效果的影响后发现，随着温度的提高，拉伸变得更为容易。因此可以在拉伸设备内设定不同温度段以尽可能补偿因材料柔性导致的拉伸效果不均一，但这种方式对设备的要求很高。而在采用复合生料带拉伸时，能够有效缓解上述问题。本发明人通过将第一生料带和第二生料带复合后进行拉伸来解决这个技术问题：先复合后拉伸，可使双层间的原纤纠缠和结点融合，从而使界面层的堆积密度增加，达到在拉伸时可在大范围内调控薄膜微结构的目的。因为界面层堆积密度越大，拉伸时，应力传递越快，薄膜孔径越小，厚度趋于一致。但这并不意味着可以随心所欲地设定拉伸时的参数，实验发现，先进行预拉伸再进行拉伸，能够更好地改善“弓曲”现象。而且由于本发明的横向预拉伸和横向拉伸实际是共同基于拉伸设备的横向拉伸组件执行的，在这个区间段内，无法进行纵向拉伸。故本发明先设置纵向预拉伸，然后横向预拉伸，接着横向拉伸，最后纵向拉伸。纵向预拉伸发生在放卷辊和横向拉伸组件之间，借助放卷辊和横向拉伸组件的速差实现。纵向拉伸发生在收卷辊和横向拉伸组件之间，借助收卷辊和横向拉伸组件的速差实现。纵向拉伸的同时，也是在进行热定型处理。如此，方能将原纤均匀拉伸，避免局部（两边）出现大范围拉伸，局部（中间）拉伸程度不够的问题。

作为上述技术方案的优选，步骤c中，筛分处理时，所用筛为100目~200目筛。

作为上述技术方案的优选，所述短链烷烃油为航空煤油。

作为上述技术方案的优选，第一推压机控制参数为：挤出速度为10～12mm/min，挤出直径18～20mm，口模长径比L/D为20～30，锥角为40～50度，压缩比为150～160；第二推压机控制参数为：挤出速度为8～10mm/min，挤出直径18～20mm，口模长径比L/D为40～50，锥角为20～30度，压缩比为100～120。

作为上述技术方案的优选，步骤g中，压延时压辊温度为150~180℃。

作为上述技术方案的优选，步骤h中，热压复合时，压辊温度为150~180℃，压辊速度为1~2m/min，压辊压力为0.5~1.0Mpa。

作为上述技术方案的优选，所述横向预拉伸和横向拉伸，是共同基于拉伸设备的横向拉伸组件执行的；

所述的横向拉伸组件在区间上分为横向预拉伸区和横向拉伸区；横向预拉伸区为车间温度区，横向拉伸区为烘箱的第一温度区；

所述横向拉伸组件包括位于拉伸设备一侧的第一链夹排和位于拉伸设备另一侧的第二链夹排，第一链夹排和第二链夹排均由若干数量的链夹构成；第一链夹排和第二链夹排各自循环运转，并且两者同步；

所述横向预拉伸的拉伸速率控制为3~5倍/20~30s；所述横向拉伸的速率为3~6倍/5~10s，并且所述横向预拉伸和横向拉伸以下具体通过方式进行：

第一链夹排和第二链夹排将工件的两边均匀固定，第一链夹排和第二链夹排随着工件的行进方向同步运转的同时，使第一链夹排和第二链夹排两者之间的间距逐渐地匀速扩大。

作为上述技术方案的优选，第一链夹排和第二链夹排均包括工件喂入端、中间工作段、工件释放端和中间传送段，工件喂入端、中间工作段、工件释放端和中间传送段依次首尾相接，并形成动态闭合循环；

工件喂入端，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转为闭合状态以此将工件的两边咬合固定；

中间工作段，保持第一链夹排和第二链夹排的运转速度与工件行进速度一致；

工件释放端，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态以此将工件的两边释放；

在中间传送段，将第一链夹排和第二链夹排回传至工件喂入端。

作为上述技术方案的优选，在从工件释放端过渡到中间传送段时，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转化为闭合状态；

在中间传送段，第一链夹排和第二链夹排以闭合状态传送；

在从中间传送段过渡到工件喂入端时，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态，并以开启状态进入工件喂入端；

在工件喂入端，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转为闭合状态，以此将工件的两边咬合固定，并以闭合状态进入中间工作段；

在中间工作段，保持第一链夹排和第二链夹排的运转速度与工件行进速度一致；

在从中间工作段过渡到工件释放端时，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态，以此将工件的两边释放；如此往复。

作为上述技术方案的优选，所述的纵向预拉伸，是基于复合生料带的放卷速度和横向拉伸组件的行进速度的速差实现的。

作为上述技术方案的优选，步骤K和步骤l之间还包括收卷步骤，所述的纵向拉伸是基于横向拉伸组件的行进速度和收卷速度的速差实现的。

本发明产生的有益效果包括：

（1）本发明采用第一原料和第二原料来制取不同性质的生料带，然后将它们热压复合后，通过双向拉伸工艺制备成聚四氟乙烯膜，该膜相对于现有的膜具有更好地基材附着性，并且具有过滤精度高，过滤效率高的优点。

（2）经YG461G型全自动透气仪测定，本发明制得的聚四氟乙烯覆膜，在32L/min空气流量下，过滤阻力为不超过45Pa。

（3）经GK-1000型滤料综合性能测试仪测定，本发明制得的聚四氟乙烯覆膜，颗粒物过滤效率PFE在99.58%以上，细菌过滤效率BFE 在100%。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步地详细说明。

实施例1

一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，包括以下步骤：

a、将聚四氟乙烯分散树脂微粉与短链烷烃油按照1:0.2的质量比取料，将所取原料在三维混料机中高速混合；

b、混匀后，在密闭环境中，于40℃下熟成24h；

c、将熟成后的原料用200目筛进行筛分处理，得到过筛料和筛余料，过筛料作为第一原料备用；

d、收集筛余料，将其烘干，得二次处理料，然后将二次处理料与短链烷烃油按照1:0.2的质量比取料，将所取原料在三维混料机中高速混合；混匀后，在密闭环境中，于40℃下熟成5h，得到第二原料，备用；

e、将第一原料和第二原料分别置于压坯机中进行预压，分别制得第一坯料和第二坯料；

f、将第一坯料和第二坯料分别通过第一推压机和第二推压机挤出制得第一棒状物和第二棒状物；

g、将第一棒状物和第二棒状物分别通过压延机，制得第一生料带和第二生料带；

h、将第一生料带和第二生料带叠坯后，通过热压辊热压复合，制得复合生料带；

i、将复合生料带在常温下进行预拉伸，得到预拉伸膜；预拉伸包括横向预拉伸和纵向预拉伸，纵向预拉伸优先于横向预拉伸执行，横向预拉伸的拉伸倍率为复合生料带带宽的3倍，纵向预拉伸以复合生料带的增长率计算，增长率控制为复合生料带的5%；

j、将预拉伸膜在烘箱的温度为250~280℃的第一温度区间段内，进行横向拉伸，得到横向拉伸膜；横向拉伸的拉伸倍率为预拉伸膜幅宽的3倍；在横向拉伸的同时脱除短链烷烃油；

k、将横向拉伸膜在烘箱的温度为280~300℃的第二温度区间内，进行纵向拉伸，纵向拉伸的同时，进行热定型，得到双向拉伸膜；纵向拉伸以横向拉伸膜的增长率计算，增长率控制为横向拉伸膜的10%；在纵向拉伸的同时继续脱除短链烷烃油；制得双向拉伸膜；

l、将双向拉伸膜收卷；

m、将收卷的双向拉伸膜与聚丙烯无纺布压贴形成口罩用聚四氟乙烯覆膜。

本实施例中，短链烷烃油为航空煤油。聚四氟乙烯分散树脂的牌号为巨化JBP-108。

第一推压机控制参数为：挤出速度为10mm/min，挤出直径18mm，口模长径比L/D为20，锥角为40度，压缩比为150。第二推压机控制参数为：挤出速度为8mm/min，挤出直径18mm，口模长径比L/D为40，锥角为20度，压缩比为100。步骤h中，热压复合时，压辊温度为150℃，压辊速度为2m/min，压辊压力为0.5Mpa。

所述横向预拉伸和横向拉伸，是共同基于拉伸设备的横向拉伸组件执行的；

所述的横向拉伸组件在区间上分为横向预拉伸区和横向拉伸区；横向预拉伸区为车间温度区，横向拉伸区为烘箱的第一温度区；

所述横向拉伸组件包括位于拉伸设备一侧的第一链夹排和位于拉伸设备另一侧的第二链夹排，第一链夹排和第二链夹排均由若干数量的链夹构成；第一链夹排和第二链夹排各自循环运转；

所述横向预拉伸的拉伸速率控制为3~5倍/20~30s；所述横向拉伸的速率为3~6倍/5~10s，并且所述横向预拉伸和横向拉伸具体通过方式进行：

第一链夹排和第二链夹排将工件的两边均匀固定，第一链夹排和第二链夹排随着工件的行进方向同步运转的同时，使第一链夹排和第二链夹排两者之间的间距逐渐地匀速扩大。

第一链夹排和第二链夹排均包括工件喂入端、中间工作段、工件释放端和中间传送段，工件喂入端、中间工作段、工件释放端和中间传送段依次首尾相接，并形成动态闭合循环；

在从工件释放端过渡到中间传送段时，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转化为闭合状态；

工件喂入端，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转为闭合状态以此将工件的两边咬合固定；

中间工作段，保持第一链夹排和第二链夹排的运转速度与工件行进速度一致；

工件释放端，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态以此将工件的两边释放；

在中间传送段，将第一链夹排和第二链夹排回传至工件喂入端。

更为具体地：

在中间传送段，第一链夹排和第二链夹排以闭合状态传送；

在从中间传送段过渡到工件喂入端时，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态，并以开启状态进入工件喂入端；

在工件喂入端，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转为闭合状态，以此将工件的两边咬合固定，并以闭合状态进入中间工作段；

在中间工作段，保持第一链夹排和第二链夹排的运转速度与工件行进速度一致；

在从中间工作段过渡到工件释放端时，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态，以此将工件的两边释放；如此往复。

所述的纵向预拉伸，是基于复合生料带的放卷速度和横向拉伸组件的行进速度的速差实现的。

步骤K和步骤l之间还包括收卷步骤，所述的纵向拉伸是基于横向拉伸组件的行进速度和收卷速度的速差实现的。

经YG461G型全自动透气仪测定，本实施例制得的聚四氟乙烯覆膜，在31.8L/min空气流量下，过滤阻力为44.8Pa。

经GK-1000型滤料综合性能测试仪测定，本实施例制得的聚四氟乙烯覆膜，颗粒物过滤效率PFE为99.56%以上，细菌过滤效率BFE在100%。

实施例2

一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，包括以下步骤：

a、将聚四氟乙烯分散树脂微粉与短链烷烃油按照1:0.25的质量比取料，将所取原料在三维混料机中高速混合；

b、混匀后，在密闭环境中，于45℃下熟成18h；

c、将熟成后的原料用150目筛进行筛分处理，得到过筛料和筛余料，过筛料作为第一原料备用；

d、收集筛余料，将其烘干，得二次处理料，然后将二次处理料与短链烷烃油按照1:0.25的质量比取料，将所取原料在三维混料机中高速混合；混匀后，在密闭环境中，于45℃下熟成2.5h，得到第二原料，备用；

e、将第一原料和第二原料分别置于压坯机中进行预压，分别制得第一坯料和第二坯料；

f、将第一坯料和第二坯料分别通过第一推压机和第二推压机挤出制得第一棒状物和第二棒状物；

g、将第一棒状物和第二棒状物分别通过压延机，制得第一生料带和第二生料带；

h、将第一生料带和第二生料带叠坯后，通过热压辊热压复合，制得复合生料带；

i、将复合生料带在常温下进行预拉伸，得到预拉伸膜；预拉伸包括横向预拉伸和纵向预拉伸，纵向预拉伸优先于横向预拉伸执行，横向预拉伸的拉伸倍率为复合生料带带宽的4倍，纵向预拉伸以复合生料带的增长率计算，增长率控制为复合生料带的8%；

j、将预拉伸膜在烘箱的温度为240~250℃的第一温度区间段内，进行横向拉伸，得到横向拉伸膜；横向拉伸的拉伸倍率为预拉伸膜幅宽的4倍；在横向拉伸的同时脱除短链烷烃油；

k、将横向拉伸膜在烘箱的温度为280~300℃的第二温度区间内，进行纵向拉伸，纵向拉伸的同时，进行热定型，得到双向拉伸膜；纵向拉伸以横向拉伸膜的增长率计算，增长率控制为横向拉伸膜的20%；在纵向拉伸的同时继续脱除短链烷烃油；制得双向拉伸膜；

l、将双向拉伸膜收卷；

m、将收卷的双向拉伸膜与聚丙烯无纺布压贴形成口罩用聚四氟乙烯覆膜。

本实施例中，短链烷烃油为航空煤油。聚四氟乙烯分散树脂的牌号为巨化JBP-108。

第一推压机控制参数为：挤出速度为11mm/min，挤出直径19mm，口模长径比L/D为25，锥角为45度，压缩比为155。第二推压机控制参数为：挤出速度为9mm/min，挤出直径19mm，口模长径比L/D为45，锥角为25度，压缩比为110。步骤h中，热压复合时，压辊温度为165℃，压辊速度为1.5m/min，压辊压力为0.8Mpa。

所述横向预拉伸和横向拉伸，是共同基于拉伸设备的横向拉伸组件执行的；

所述的横向拉伸组件在区间上分为横向预拉伸区和横向拉伸区；横向预拉伸区为车间温度区，横向拉伸区为烘箱的第一温度区；

所述横向拉伸组件包括位于拉伸设备一侧的第一链夹排和位于拉伸设备另一侧的第二链夹排，第一链夹排和第二链夹排均由若干数量的链夹构成；第一链夹排和第二链夹排各自循环运转；

所述横向预拉伸的拉伸速率控制为4倍/25s；所述横向拉伸的速率为4倍/8s，并且所述横向预拉伸和横向拉伸具体通过方式进行：

第一链夹排和第二链夹排将工件的两边均匀固定，第一链夹排和第二链夹排随着工件的行进方向同步运转的同时，使第一链夹排和第二链夹排两者之间的间距逐渐地匀速扩大。

第一链夹排和第二链夹排均包括工件喂入端、中间工作段、工件释放端和中间传送段，工件喂入端、中间工作段、工件释放端和中间传送段依次首尾相接，并形成动态闭合循环；

在从工件释放端过渡到中间传送段时，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转化为闭合状态；

工件喂入端，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转为闭合状态以此将工件的两边咬合固定；

中间工作段，保持第一链夹排和第二链夹排的运转速度与工件行进速度一致；

工件释放端，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态以此将工件的两边释放；

在中间传送段，将第一链夹排和第二链夹排回传至工件喂入端。

更为具体地：

在中间传送段，第一链夹排和第二链夹排以闭合状态传送；

在从中间传送段过渡到工件喂入端时，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态，并以开启状态进入工件喂入端；

在工件喂入端，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转为闭合状态，以此将工件的两边咬合固定，并以闭合状态进入中间工作段；

在中间工作段，保持第一链夹排和第二链夹排的运转速度与工件行进速度一致；

在从中间工作段过渡到工件释放端时，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态，以此将工件的两边释放；如此往复。

所述的纵向预拉伸，是基于复合生料带的放卷速度和横向拉伸组件的行进速度的速差实现的。

步骤K和步骤l之间还包括收卷步骤，所述的纵向拉伸是基于横向拉伸组件的行进速度和收卷速度的速差实现的。

经YG461G型全自动透气仪测定，本实施例制得的聚四氟乙烯覆膜，在31.9L/min空气流量下，过滤阻力为42.7Pa。

经GK-1000型滤料综合性能测试仪测定，本实施例制得的聚四氟乙烯覆膜，颗粒物过滤效率PFE为99.58%以上，细菌过滤效率BFE在100%。

实施例3

一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，包括以下步骤：

a、将聚四氟乙烯分散树脂微粉与短链烷烃油按照1:0.3的质量比取料，将所取原料在三维混料机中高速混合；

b、混匀后，在密闭环境中，于60℃下熟成12h；

c、将熟成后的原料用100目筛进行筛分处理，得到过筛料和筛余料，过筛料作为第一原料备用；

d、收集筛余料，将其烘干，得二次处理料，然后将二次处理料与短链烷烃油按照1:0.3的质量比取料，将所取原料在三维混料机中高速混合；混匀后，在密闭环境中，于60℃下熟成2h，得到第二原料，备用；

e、将第一原料和第二原料分别置于压坯机中进行预压，分别制得第一坯料和第二坯料；

f、将第一坯料和第二坯料分别通过第一推压机和第二推压机挤出制得第一棒状物和第二棒状物；

g、将第一棒状物和第二棒状物分别通过压延机，制得第一生料带和第二生料带；

h、将第一生料带和第二生料带叠坯后，通过热压辊热压复合，制得复合生料带；

i、将复合生料带在常温下进行预拉伸，得到预拉伸膜；预拉伸包括横向预拉伸和纵向预拉伸，纵向预拉伸优先于横向预拉伸执行，横向预拉伸的拉伸倍率为复合生料带带宽的5倍，纵向预拉伸以复合生料带的增长率计算，增长率控制为复合生料带的10%；

j、将预拉伸膜在烘箱的温度为260~280℃的第一温度区间段内，进行横向拉伸，得到横向拉伸膜；横向拉伸的拉伸倍率为预拉伸膜幅宽的6倍；在横向拉伸的同时脱除短链烷烃油；

k、将横向拉伸膜在烘箱的温度为280~300℃的第二温度区间内，进行纵向拉伸，纵向拉伸的同时，进行热定型，得到双向拉伸膜；纵向拉伸以横向拉伸膜的增长率计算，增长率控制为横向拉伸膜的30%；在纵向拉伸的同时继续脱除短链烷烃油；制得双向拉伸膜；

l、将双向拉伸膜收卷；

m、将收卷的双向拉伸膜与聚丙烯无纺布压贴形成口罩用聚四氟乙烯覆膜。

本实施例中，短链烷烃油为航空煤油。聚四氟乙烯分散树脂的牌号为巨化JBP-108。

第一推压机控制参数为：挤出速度为12mm/min，挤出直径20mm，口模长径比L/D为30，锥角为50度，压缩比为160。第二推压机控制参数为：挤出速度为10mm/min，挤出直径20mm，口模长径比L/D为50，锥角为30度，压缩比为120。步骤h中，热压复合时，压辊温度为180℃，压辊速度为1m/min，压辊压力为1.0Mpa。

所述横向预拉伸和横向拉伸，是共同基于拉伸设备的横向拉伸组件执行的；

所述的横向拉伸组件在区间上分为横向预拉伸区和横向拉伸区；横向预拉伸区为车间温度区，横向拉伸区为烘箱的第一温度区；

所述横向拉伸组件包括位于拉伸设备一侧的第一链夹排和位于拉伸设备另一侧的第二链夹排，第一链夹排和第二链夹排均由若干数量的链夹构成；第一链夹排和第二链夹排各自循环运转；

所述横向预拉伸的拉伸速率控制为5倍/30s；所述横向拉伸的速率为6倍/10s，并且所述横向预拉伸和横向拉伸具体通过方式进行：

第一链夹排和第二链夹排将工件的两边均匀固定，第一链夹排和第二链夹排随着工件的行进方向同步运转的同时，使第一链夹排和第二链夹排两者之间的间距逐渐地匀速扩大。

第一链夹排和第二链夹排均包括工件喂入端、中间工作段、工件释放端和中间传送段，工件喂入端、中间工作段、工件释放端和中间传送段依次首尾相接，并形成动态闭合循环；

在从工件释放端过渡到中间传送段时，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转化为闭合状态；

工件喂入端，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转为闭合状态以此将工件的两边咬合固定；

中间工作段，保持第一链夹排和第二链夹排的运转速度与工件行进速度一致；

工件释放端，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态以此将工件的两边释放；

在中间传送段，将第一链夹排和第二链夹排回传至工件喂入端。

更为具体地：

在中间传送段，第一链夹排和第二链夹排以闭合状态传送；

在从中间传送段过渡到工件喂入端时，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态，并以开启状态进入工件喂入端；

在工件喂入端，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转为闭合状态，以此将工件的两边咬合固定，并以闭合状态进入中间工作段；

在中间工作段，保持第一链夹排和第二链夹排的运转速度与工件行进速度一致；

在从中间工作段过渡到工件释放端时，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态，以此将工件的两边释放；如此往复。

所述的纵向预拉伸，是基于复合生料带的放卷速度和横向拉伸组件的行进速度的速差实现的。

步骤K和步骤l之间还包括收卷步骤，所述的纵向拉伸是基于横向拉伸组件的行进速度和收卷速度的速差实现的。

经YG461G型全自动透气仪测定，本实施例制得的聚四氟乙烯覆膜，在32.0L/min空气流量下，过滤阻力为38.7Pa。

经GK-1000型滤料综合性能测试仪测定，本实施例制得的聚四氟乙烯覆膜，颗粒物过滤效率PFE为99.62%以上，细菌过滤效率BFE在100%。

Claims (10)

1.一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，包括以下步骤：

a、将聚四氟乙烯分散树脂微粉与短链烷烃油按照1:（0.2~0.3）的质量比取料，将所取原料在三维混料机中高速混合；

b、混匀后，在密闭环境中，于40~60℃下熟成12~24h；

c、将熟成后的原料进行筛分处理，得到过筛料和筛余料，过筛料作为第一原料备用；

d、收集筛余料，将其烘干，得二次处理料，然后将二次处理料与短链烷烃油按照1:（0.2~0.3）的质量比取料，将所取原料在三维混料机中高速混合；混匀后，在密闭环境中，于40~60℃下熟成1~5h，得到第二原料，备用；

e、将第一原料和第二原料分别置于压坯机中进行预压，分别制得第一坯料和第二坯料；

f、将第一坯料和第二坯料分别通过第一推压机和第二推压机挤出制得第一棒状物和第二棒状物；

g、将第一棒状物和第二棒状物分别通过压延机，制得第一生料带和第二生料带；

h、将第一生料带和第二生料带叠坯后，通过热压辊热压复合，制得复合生料带；

i、将复合生料带在常温下进行预拉伸，得到预拉伸膜；预拉伸包括横向预拉伸和纵向预拉伸，纵向预拉伸优先于横向预拉伸执行，横向预拉伸的拉伸倍率为复合生料带带宽的3~5倍，纵向预拉伸以复合生料带的增长率计算，增长率控制为复合生料带的5~10%；

j、将预拉伸膜在烘箱的温度为200~280℃的第一温度区间段内，进行横向拉伸，得到横向拉伸膜；横向拉伸的拉伸倍率为预拉伸膜幅宽的3~6倍；在横向拉伸的同时脱除短链烷烃油；

k、将横向拉伸膜在烘箱的温度为280~320℃的第二温度区间内，进行纵向拉伸，纵向拉伸的同时，进行热定型，得到双向拉伸膜；纵向拉伸以横向拉伸膜的增长率计算，增长率控制为横向拉伸膜的10~30%；在纵向拉伸的同时继续脱除短链烷烃油；

l、将所述双向拉伸膜与无纺布压贴形成口罩用聚四氟乙烯覆膜。

2.根据权利要求1所述的一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，其特征在于：步骤c中，筛分处理时，所用筛为100目~200目筛。

3.根据权利要求1所述的一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，其特征在于：所述短链烷烃油为航空煤油。

4.根据权利要求1所述的一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，其特征在于：第一推压机控制参数为：挤出速度为10～12mm/min，挤出直径18～20mm，口模长径比L/D为20～30，锥角为40～50度，压缩比为150～160；第二推压机控制参数为：挤出速度为8～10mm/min，挤出直径18～20mm，口模长径比L/D为40～50，锥角为20～30度，压缩比为100～120。

5.根据权利要求1所述的一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，其特征在于：步骤h中，热压复合时，压辊温度为150~180℃，压辊速度为1~2m/min，压辊压力为0.5~1.0Mpa。

6.根据权利要求1所述的一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，其特征在于：所述横向预拉伸和横向拉伸，是共同基于拉伸设备的横向拉伸组件执行的；

所述横向拉伸组件在区间上分为横向预拉伸区和横向拉伸区；横向预拉伸区为车间温度区，横向拉伸区为烘箱的第一温度区；

所述横向拉伸组件包括位于拉伸设备一侧的第一链夹排和位于拉伸设备另一侧的第二链夹排，第一链夹排和第二链夹排均由若干数量的链夹构成；第一链夹排和第二链夹排各自循环运转；

所述横向预拉伸的拉伸速率控制为3~5倍/20~30s；所述横向拉伸的速率为3~6倍/5~10s，并且所述横向预拉伸和横向拉伸具体通过方式进行：

第一链夹排和第二链夹排将工件的两边均匀固定，第一链夹排和第二链夹排随着工件的行进方向同步运转的同时，使第一链夹排和第二链夹排两者之间的间距逐渐地匀速扩大。

7.根据权利要求6所述的一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，其特征在于：第一链夹排和第二链夹排均包括工件喂入端、中间工作段、工件释放端和中间传送段，工件喂入端、中间工作段、工件释放端和中间传送段依次首尾相接，并形成动态闭合循环；

工件喂入端，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转为闭合状态以此将工件的两边咬合固定；

中间工作段，保持第一链夹排和第二链夹排的运转速度与工件行进速度一致；

工件释放端，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态以此将工件的两边释放；

在中间传送段，将第一链夹排和第二链夹排回传至工件喂入端。

8.根据权利要求7所述的一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，其特征在于：

在从工件释放端过渡到中间传送段时，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转化为闭合状态；

在中间传送段，第一链夹排和第二链夹排以闭合状态传送；

在从中间传送段过渡到工件喂入端时，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态，并以开启状态进入工件喂入端；

在工件喂入端，第一链夹排和第二链夹排各自从开启状态转为闭合状态，以此将工件的两边咬合固定，并以闭合状态进入中间工作段；

在中间工作段，保持第一链夹排和第二链夹排的运转速度与工件行进速度一致；

在从中间工作段过渡到工件释放端时，第一链夹排和第二链夹排各自从闭合状态转为开启状态，以此将工件的两边释放；如此往复。

9.根据权利要求6所述的一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，其特征在于：所述的纵向预拉伸，是基于复合生料带的放卷速度和横向拉伸组件的行进速度的速差实现的。

10.根据权利要求6所述的一种口罩用聚四氟乙烯覆膜的制备方法，其特征在于：步骤K和步骤l之间还包括收卷步骤，所述的纵向拉伸是基于横向拉伸组件的行进速度和收卷速度的速差实现的。