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聚四氟乙烯(PTFE)纤维是使用聚四氟乙烯颗粒或乳液为原料,经制成薄膜后用道具切割或直接纺丝,从而制得的一种纤维。聚四氟乙烯纤维的纺丝方法主要包括:糊料挤出纺丝法,载体纺丝法,熔融纺丝法等。由于聚四氟乙烯纤维具有良好的耐候性,化学稳定性,低摩擦系数和极佳的生物相容性,由其制成的产品广泛应用于:航海,航空,汽车机械,医疗等领域。由于本文采用聚乙烯醇(PVA)作为载体,进行载体纺丝,PVA/PTFE纺丝原液中的PVA/PTFE的干重比对PVA/PTFE复合纤维的品质有重要影响。因而本文首先对PVA/PTFE=1:2、1:4、1:6、1:8四种不同干重比的纺丝原液进行涂膜实验,随后通过考察复合薄膜在不同烧结时间下得到的PTFE薄膜的力学性能、疏水性能,确定最佳的PVA/PTFE干重比为1:6。本文采用自制的毛细管流变仪,通过摄影法研究了PVA/PTFE纺丝原液的挤出胀大行为:在不同口模和挤出条件下测定了挤出胀大比(B)。口模的长径比(L/D)选定范围是3-9;浆液温度选定范围为15-30℃;挤出压力为0.2-0.4MPa;剪切速率为1854s-1、1946s-1、2039s-1、2131s-1;滤布层数分别为3、5层。实验表明:挤出胀大比随挤出压力的增大而增大,随着温度的上升而减小,增加口模长径比(L/D)和滤布层数能有效减小挤出胀大比,且随着剪切速率的增加,挤出胀大孔口活化能降低,有利于纺丝的稳定。本文纺丝工艺主要考察了纺丝液和凝固浴的温度、喷丝头拉伸率、湿拉伸倍数对加有不同含量凝胶剂的PVA/PTFE复合初生纤维机械性能的影响,确定了较优的浆液温度,凝固以及拉伸条件。为后期能够进行稳定的烧结和拉伸奠定了基础。最终选定最佳的纺丝条件是:凝胶剂的添加量为1.5份,纺丝液温度为30℃,凝固浴温度为35℃,喷头拉伸率为-30%,湿拉伸倍数为3倍。由此制得的PVA/PTFE复合纤维的强度为0.071cN/dtex,较之加有1份凝胶剂的PVA/PTFE复合纤维提高了19.2%。本文验证了使用硼酸和NaOH的混合碱性溶液用作凝固浴的可行性,但具体参数还需进一步研究。此外,由于PTFE纤维制备时,需对PVA/PTFE复合纤维进行烧结和拉伸。本文采用热失重(TGA)、傅立叶红外(FTIR)和差示扫描量热分析(DSC),确定其烧结温度在330-400℃。随后在烧结温度范围内考察了烧结温度、烧结时间、拉伸温度和拉伸倍数对PTFE纤维力学性能的影响。并采用SEM观察了烧结后PTFE纤维的表面形貌,最终还测试了PTFE纤维的耐酸碱性。结果表明:最佳烧结温度为360℃,最佳烧结时间为10min。常温下,最优拉伸倍数为1.45倍,此条件下制得的PTFE纤维强度为0.7cN/dtex。200℃条件下,最优拉伸倍数为0.97倍,纤维的断裂强度为0.33cN/dtex。且经过加工的PTFE纤维仍具有良好的耐酸碱腐蚀性能。