本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯規(guī)整填料的制備方法。屬于規(guī)整填料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

填料，泛指被填充于其他物體中的物料。在化學(xué)工程中，填料指裝于填充塔內(nèi)的惰性固體物料，其作用是增加氣-液的接觸面，使其相互強(qiáng)烈混合，有分散填料和規(guī)整填料兩種。分散填料如鮑爾環(huán)和拉西環(huán)，規(guī)整填料是按一定的幾何構(gòu)型排列整齊堆砌的填料。規(guī)整填料種類很多，根據(jù)其幾何結(jié)構(gòu)可分為格柵填料、波紋填料、脈沖填料等。波紋填料是由許多波紋薄板組成的圓盤狀物料，波紋與塔軸的傾角有30°和45°兩種，組裝時(shí)相鄰兩波紋板反向靠疊。各盤填料垂直裝于塔內(nèi)，相鄰的兩盤填料間交錯(cuò)90°排列。波紋填料可進(jìn)一步細(xì)分為網(wǎng)波紋填料和板波紋填料兩大類，其材質(zhì)又有金屬、塑料和陶瓷之分。金屬板波紋填料是板波紋填料的一種主要形式。該填料的波紋板片上沖壓有許多小孔，可起到分配板片上的液體、加強(qiáng)橫向混合的作用。波紋板片上軋成細(xì)小溝紋，可起到細(xì)分配板上的液體、增強(qiáng)表面潤(rùn)濕性能的作用。金屬孔板波紋填料強(qiáng)度高，適用于大直徑塔及氣液負(fù)荷較大的場(chǎng)合。但由于金屬的抗腐蝕能力較弱，尤其是強(qiáng)酸性物質(zhì)的傳質(zhì)，通常使用兩三個(gè)月就要停機(jī)更換填料，給企業(yè)帶來巨大的損失。

公開號(hào)為CN 104841352A的中國發(fā)明專利申請(qǐng)，公開了一種聚四氟乙烯波紋板及其制法。該制法包括以下步驟：（1）、以聚四氟乙烯基帶為原料，將其通過表面粗糙的輥筒的壓延作用，制成具有表面粗糙結(jié)構(gòu)的基帶Ⅰ；（2）、將基帶Ⅰ以沖壓或者輥壓方式制孔，制成板身具有若干均勻分布的通孔的基帶Ⅱ；（3）、將基帶Ⅱ通過斜刀式波紋成型機(jī)壓制成波紋的寬度方向與波紋板的寬度方向形成夾角α的聚四氟乙烯波紋板，其中30°≤α≤60°。在這個(gè)技術(shù)方案中，通過斜刀式波紋成型機(jī)壓制波紋時(shí)，斜刀會(huì)將粗糙結(jié)構(gòu)近乎壓平，從而影響液料在填料上的停留時(shí)間，進(jìn)而影響傳質(zhì)效率。。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中聚四氟乙烯規(guī)整填料生產(chǎn)時(shí)的技術(shù)問題，從而提供一種聚四氟乙烯規(guī)整填料的制備方法。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案如下：

聚四氟乙烯規(guī)整填料的制備方法，包括以下步驟：

（a）、以聚四氟乙烯基帶為原料，將其預(yù)熱后通過輥筒的壓延作用，制成表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的平料帶；

（b）、將所述平料帶通過沖壓機(jī)，制成具孔平料帶；

（C）、將所述具孔平料帶通過波紋成型機(jī)壓制成波紋的長(zhǎng)度方向與波紋板的長(zhǎng)度方向形成夾角α的聚四氟乙烯波紋板，其中40°≤α≤50°；

（d）、將所述聚四氟乙烯波紋板裁剪出合適的長(zhǎng)度；

（e）、將合適長(zhǎng)度的聚四氟乙烯波紋板以側(cè)立的方式裝填于模具，同時(shí)保持相鄰的波紋板之間波峰與波峰點(diǎn)接觸，從而形成傳質(zhì)區(qū)間，裝填完畢后形成本體結(jié)構(gòu)；

（f）、用聚四氟乙烯材質(zhì)的箍圈將所述本體結(jié)構(gòu)箍緊，形成包邊結(jié)構(gòu)；

（g）、在所述本體結(jié)構(gòu)上橫向開孔，并在孔中裝填聚四氟乙烯加強(qiáng)筋形成加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述聚四氟乙烯加強(qiáng)筋是由剛性芯棒穿置在聚四氟乙烯管內(nèi)部，并將所述聚四氟乙烯管兩端熔焊形成的兼具剛性、耐腐蝕性能的密封結(jié)構(gòu)；

（h）、用聚四氟乙烯單線將所述本體結(jié)構(gòu)和包邊結(jié)構(gòu)縫制成縫合結(jié)構(gòu)；

所述聚四氟乙烯規(guī)整填料，包括本體結(jié)構(gòu)、包邊結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和縫合結(jié)構(gòu)；所述本體結(jié)構(gòu)由若干側(cè)立的聚四氟乙烯波紋板疊合而成；所述包邊結(jié)構(gòu)由聚四氟乙烯箍圈箍緊在所述本體結(jié)構(gòu)形成；所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由聚四氟乙烯加強(qiáng)筋水平穿置于所述本體結(jié)構(gòu)中形成；所述聚四氟乙烯加強(qiáng)筋是由剛性芯棒穿置在聚四氟乙烯管內(nèi)部，并將所述聚四氟乙烯管兩端熔焊形成的兼具剛性、耐腐蝕性能的密封結(jié)構(gòu)；所述縫合結(jié)構(gòu)是由聚四氟乙烯單線將所述本體結(jié)構(gòu)和包邊結(jié)構(gòu)縫制成一體的結(jié)構(gòu)；

所述模具，包括橫框和圍框，所述橫框的長(zhǎng)度不小于所述圍框的跨度；所述橫框在其兩端通過鎖定組件和圍框相固定；所述橫框上設(shè)有孔道，所述圍框上與所述孔道相應(yīng)的位置設(shè)有槽口。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟（a）中，利用輥筒的壓延作用時(shí)，將所述平料帶壓制出較深花紋的粗糙結(jié)構(gòu)；于步驟（c）中，通過波紋成型機(jī)的熱壓刀的熱壓作用，將所述較深花紋的粗糙結(jié)構(gòu)壓成較淺花紋的粗糙結(jié)構(gòu)；其中較深花紋與較淺花紋的深度差值不大于2絲。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述波紋成型機(jī)，包括機(jī)架、夾送組件和沖壓組件；所述夾送組件包括夾送輥、用于承載所述夾送輥的轉(zhuǎn)軸和于承接所述轉(zhuǎn)軸的輥架；所述沖壓組件包括斜壓刀組和承壓臺(tái)，斜壓刀組設(shè)置在動(dòng)力裝置上，所述斜壓刀組的設(shè)置方向與所述夾送組件的夾送方向形成與所述夾角α相同的夾角γ，40°≤γ≤50°；所述承壓臺(tái)設(shè)有與所述斜壓刀組相適應(yīng)的齒槽；所述斜壓刀包括預(yù)壓刀、熱壓刀和后壓刀；所述預(yù)壓刀、熱壓刀和后壓刀的刃口均為鈍口；所述預(yù)壓刀、熱壓刀和后壓刀固定連接；以壓紋對(duì)象所述的具孔平料帶為基準(zhǔn)，相比于所述預(yù)壓刀和后壓刀，壓紋操作時(shí)，所述熱壓刀產(chǎn)生更深入的壓痕；所述預(yù)壓刀的刀身一側(cè)設(shè)置有限位臺(tái)；所述齒槽包括預(yù)壓刀結(jié)合部、熱壓刀結(jié)合部和后壓刀結(jié)合部；所述斜壓刀組下降到最低高度時(shí)，預(yù)壓刀與預(yù)壓刀結(jié)合部?jī)蛇吜粲虚g隙，熱壓刀的鈍口刀刃與熱壓刀結(jié)合部相抵，熱壓刀的兩側(cè)刀身與熱壓刀結(jié)合部留有間隙，后壓刀與后壓刀結(jié)合部留有間隙；所述承壓臺(tái)還包括第一平臺(tái)和第二平臺(tái)；所述第一平臺(tái)與所述預(yù)壓刀結(jié)合部的上緣齊平，所述第二平臺(tái)與所述后壓刀結(jié)合部的下緣齊平；所述后壓刀的刀口寬于所述熱壓刀的刀口。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述聚四氟乙烯基帶是由聚四氟乙烯原粉與再生料粉以不大于1:4的比例混合后，經(jīng)壓坯處理得到坯料，然后燒結(jié)所述坯料，二次壓坯排除氣體后制成聚四氟乙烯柱狀坯料；再將所述柱狀坯料車制成規(guī)定厚度的聚四氟乙烯再生料帶；再將所述聚四氟乙烯再生料帶通過熱輥定型處理制得所述的聚四氟乙烯基帶。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述再生料粉是將聚四氟乙烯廢料磨粉后制得，具體是先將干磨后得到的廢料粉通過初篩分為粗粉和細(xì)粉，接著將粗粉進(jìn)行濕磨，濕磨后烘干；再將細(xì)粉和烘干后的濕磨粉以1:（0.5-1）的比例混合。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，壓坯時(shí)，壓強(qiáng)為10-50MPa；燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)溫度至少為250℃，燒結(jié)時(shí)間至少為100小時(shí)；二次壓坯時(shí)，壓縮保有率控制在85%以上。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，熱輥定型時(shí)，熱輥溫度至少為180℃，且轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)熱輥表面線速度不大于2cm/s，熱輥壓強(qiáng)不大于150Kpa。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明采用在基帶壓花時(shí)將花紋壓得比所需要的更深，然后在進(jìn)行壓波紋時(shí)無可避免地把較深的花紋壓淺，從而得到所需深淺的花紋的方案，進(jìn)行預(yù)矯正；同時(shí)通過改進(jìn)熱壓組件與承壓臺(tái)的配合結(jié)構(gòu)，降低無可避免的那種會(huì)將花紋壓淺的不利因素；使得依照本發(fā)明的方法制得的產(chǎn)品具有更好的傳質(zhì)效率；

2、本發(fā)明還提供了一整套利用聚四氟乙烯再生料的完整技術(shù)方案， 因此至少部分原料可替換為聚四氟乙烯再生料，從而在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)可顯著地降低成本，有利于市場(chǎng)推廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明波紋板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A區(qū)的放大圖；

圖3是本發(fā)明規(guī)整填料的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的模具結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明波紋成型機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5中B區(qū)的放大圖；

圖中，1-本體結(jié)構(gòu)；10-波紋板，20-箍圈，30-加強(qiáng)筋；52-夾送輥，53-轉(zhuǎn)軸，54-輥架，57-斜壓刀組，58-承壓臺(tái)，57-1-預(yù)壓刀，57-2-熱壓刀，57-3-后壓刀，57-1-1-限位臺(tái)，58-1-預(yù)壓刀結(jié)合部，58-2-熱壓刀結(jié)合部，58-3-后壓刀結(jié)合部；61-橫框，62-圍框，611-孔道，621-槽口。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的解釋說明。

本具體實(shí)施方式僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了本發(fā)明的說明書之后所做的任何改變，只要在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，都將受到專利法的保護(hù)。

聚四氟乙烯規(guī)整填料的制備方法，包括以下步驟：

（a）、以聚四氟乙烯基帶為原料，將其預(yù)熱后通過輥筒的壓延作用，制成表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的平料帶；

（b）、將所述平料帶通過沖壓機(jī)，制成具孔平料帶；

（C）、將所述具孔平料帶通過波紋成型機(jī)壓制成波紋的寬度方向與波紋板的長(zhǎng)度方向形成夾角α的聚四氟乙烯波紋板，其中40°≤α≤50°；

（d）、將所述聚四氟乙烯波紋板10裁剪出合適的長(zhǎng)度；

（e）、將合適長(zhǎng)度的聚四氟乙烯波紋板10以側(cè)立的方式裝填于模具，同時(shí)保持相鄰的波紋板10之間波峰與波峰點(diǎn)接觸，從而形成傳質(zhì)區(qū)間，裝填完畢后形成本體結(jié)構(gòu)；

（f）、用聚四氟乙烯材質(zhì)的箍圈將所述本體結(jié)構(gòu)1箍緊，形成包邊結(jié)構(gòu)；

（g）、在所述本體結(jié)構(gòu)1上橫向開孔，并在孔中裝填聚四氟乙烯加強(qiáng)筋30形成加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述聚四氟乙烯加強(qiáng)筋30是由剛性芯棒穿置在聚四氟乙烯管內(nèi)部，并將所述聚四氟乙烯管兩端熔焊形成的兼具剛性、耐腐蝕性能的密封結(jié)構(gòu)；

（h）、用聚四氟乙烯單線將所述本體結(jié)構(gòu)1和包邊結(jié)構(gòu)縫制成縫合結(jié)構(gòu)；

如圖3所示，所述聚四氟乙烯規(guī)整填料，包括本體結(jié)構(gòu)1、包邊結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和縫合結(jié)構(gòu)；所述本體結(jié)構(gòu)1由若干側(cè)立的聚四氟乙烯波紋板10疊合而成，聚四氟乙烯波紋板10的結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。所述包邊結(jié)構(gòu)由聚四氟乙烯箍圈20箍緊在所述本體結(jié)構(gòu)1形成；所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由聚四氟乙烯加強(qiáng)筋30水平穿置于所述本體結(jié)構(gòu)1中形成；所述聚四氟乙烯加強(qiáng)筋30是由剛性芯棒穿置在聚四氟乙烯管內(nèi)部，并將所述聚四氟乙烯管兩端熔焊形成的兼具剛性、耐腐蝕性能的密封結(jié)構(gòu)；所述縫合結(jié)構(gòu)是由聚四氟乙烯單線將所述本體結(jié)構(gòu)1和包邊結(jié)構(gòu)縫制成一體的結(jié)構(gòu)。

如圖4所示，所述模具，包括橫框61和圍框62，所述橫框61的長(zhǎng)度不小于所述圍框62的跨度；所述橫框61在其兩端通過鎖定組件和圍框62相固定；所述橫框61上設(shè)有孔道611，所述圍框62上與所述孔道611相應(yīng)的位置設(shè)有槽口621。

步驟a中，利用輥筒的壓延作用時(shí)，將所述平料帶壓制出較深花紋的粗糙結(jié)構(gòu)；于步驟c中，通過波紋成型機(jī)的熱壓刀57-2的熱壓作用，將所述較深花紋的粗糙結(jié)構(gòu)壓成較淺花紋的粗糙結(jié)構(gòu)；其中較深花紋與較淺花紋的深度差值不大于2絲。

如圖5-6所示，所述波紋成型機(jī)，包括機(jī)架、夾送組件和沖壓組件；所述夾送組件包括夾送輥52、用于承載所述夾送輥52的轉(zhuǎn)軸53和于承接所述轉(zhuǎn)軸53的輥架54；所述沖壓組件包括斜壓刀組57和承壓臺(tái)58，斜壓刀組57設(shè)置在動(dòng)力裝置上，所述斜壓刀組57的設(shè)置方向與所述夾送組件的夾送方向形成與所述夾角α相同的夾角γ，40°≤γ≤50°；所述承壓臺(tái)58設(shè)有與所述斜壓刀組57相適應(yīng)的齒槽；所述斜壓刀57包括預(yù)壓刀57-1、熱壓刀57-2和后壓刀57-3；所述預(yù)壓刀57-1、熱壓刀57-2和后壓刀57-3的刃口均為鈍口；所述預(yù)壓刀57-1、熱壓刀57-2和后壓刀57-3固定連接；以壓紋對(duì)象所述的具孔平料帶為基準(zhǔn)，相比于所述預(yù)壓刀57-1和后壓刀57-3，壓紋操作時(shí)，所述熱壓刀57-2產(chǎn)生更深入的壓痕；所述預(yù)壓刀57-1的刀身一側(cè)設(shè)置有限位臺(tái)57-1-1；所述齒槽包括預(yù)壓刀結(jié)合部58-1、熱壓刀結(jié)合部58-2和后壓刀結(jié)合部58-3；所述斜壓刀組57下降到最低高度時(shí)，預(yù)壓刀57-1與預(yù)壓刀結(jié)合部58-1兩邊留有間隙，熱壓刀57-2的鈍口刀刃與熱壓刀結(jié)合部58-2相抵，熱壓刀57-2的兩側(cè)刀身與熱壓刀結(jié)合部58-2留有間隙，后壓刀57-3與后壓刀結(jié)合部58-3留有間隙；所述承壓臺(tái)58還包括第一平臺(tái)和第二平臺(tái)；所述第一平臺(tái)與所述預(yù)壓刀結(jié)合部58-1的上緣齊平，所述第二平臺(tái)與所述后壓刀結(jié)合部58-3的下緣齊平；所述后壓刀57-3的刀口寬于所述熱壓刀57-2的刀口。

所述聚四氟乙烯基帶是由聚四氟乙烯原粉與再生料粉以不大于1:4的比例混合后，經(jīng)壓坯處理得到坯料，然后燒結(jié)所述坯料，二次壓坯排除氣體后制成聚四氟乙烯柱狀坯料；再將所述柱狀坯料車制成規(guī)定厚度的聚四氟乙烯再生料帶；再將所述聚四氟乙烯再生料帶通過熱輥定型處理制得所述的聚四氟乙烯基帶。

所述再生料粉是將聚四氟乙烯廢料磨粉后制得，具體是先將干磨后得到的廢料粉通過初篩分為粗粉和細(xì)粉，接著將粗粉進(jìn)行濕磨，濕磨后烘干；再將細(xì)粉和烘干后的濕磨粉以1:0.5-1的比例混合。

壓坯時(shí)，壓強(qiáng)為10-50MPa；燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)溫度至少為250℃，燒結(jié)時(shí)間至少為100小時(shí)；二次壓坯時(shí)，壓縮保有率控制在85%以上。

熱輥定型時(shí)，熱輥溫度至少為180℃，且轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)熱輥表面線速度不大于2cm/s，熱輥壓強(qiáng)不大于150Kpa。