[发明专利]一种3D打印工业化连续制造聚四氟乙烯膜的方法

说明书

本发明涉及一种3D打印工业化连续制造聚四氟乙烯膜的方法，属于聚四氟乙烯膜生产技术领域，包括以下步骤：S1、选取基底膜，将基底膜缠于输送装置上；S2、输送装置将基底膜传送于3D打印设备的工作台上在基底膜顶部打印聚四氟乙烯膜；S3、将步骤S2中基底膜拉出到冷压对辊机上然后后送入烘箱；S4、将烘箱中载有聚四氟乙烯膜的基底膜拉出然后进入到热压对辊机上，热压后进行分离；S5、将膜放入烧结炉中烧结成型。本发明以3D打印聚四氟乙烯膜为基础，得到结构厚度均匀的膜，同时采用了冷压与热压对辊机的形式，将聚四氟乙烯膜的强度大幅度提升，采用连续输送装置输送基底膜作为打印支撑输送，将3D打印与之结合实现连续化制造生产。

技术领域

本发明涉及一种3D打印工业化连续制造聚四氟乙烯膜的方法，属于聚四氟乙烯膜生产技术领域。

背景技术

商业化的聚四氟乙烯膜主要以采用双向拉伸法制备的平板膜为主，采用糊料挤出-拉伸法制备的聚四氟乙烯膜，由于其优异的疏水性能主要应用于膜蒸馏、膜吸收等膜接触器过程；而经亲水改性后的聚四氟乙烯中空纤维膜可用于水处理领域，如垃圾渗滤液处理、膜生物反应器领域。

由于需要拉伸过程，所以受力均匀性异常重要，在横向拉伸过程中，沿横向拉伸方向上的薄膜各部分受到横向拉伸是不均匀的，横向拉伸是不均匀拉伸过程。与薄膜两侧比较，中间部分的拉伸比较小，不均匀横向拉伸造成薄膜横向拉伸方向上中间区域较厚，而两边部分较薄。这样会影响聚四氟乙烯膜的性能。

3D打印技术由于可制备结构均匀的纤维膜而受到广泛关注。而目前，3D打印制造聚四氟乙烯膜只停留在实验室阶段，无法连续生产聚四氟乙烯膜，因此需要一种基于用3D打印的连续生产聚四氟乙烯纳膜的工艺方法。

发明内容

本发明提供一种3D打印工业化连续制造聚四氟乙烯膜的方法，解决目前的双向拉伸法制备聚四氟乙烯膜造成薄膜分布不均匀，影响聚四氟乙烯膜的性能；3D打印制造聚四氟乙烯膜只停留在实验室阶段，无法连续生产聚四氟乙烯膜的问题。

本发明涉及一种3D打印工业化连续制造聚四氟乙烯膜的方法，包括以下步骤：S1、选取高强度的表面光滑易与聚四氟乙烯膜分离的基底膜，将基底膜缠于输送装置上；S2、输送装置将基底膜传送于3D打印设备的工作台上并从另一侧拉出，将原料放置于3D打印设备内，启动设备，3D打印设备在基底膜顶部打印聚四氟乙烯膜；S3、将步骤S2中打印有聚四氟乙烯膜的基底膜拉出到冷压对辊机上，冷压对辊机将3D打印的膜进行冷压，冷压后送入烘箱；S4、将烘箱中载有聚四氟乙烯膜的基底膜拉出然后进入到热压对辊机上，聚四氟乙烯膜通过热压对辊机后，用分离装置将基底膜与3D打印的聚四氟乙烯膜进行分离；S5、将分离后的聚四氟乙烯膜放入烧结炉中烧结成型，得到聚四氟乙烯膜成品。基底膜选用较厚的聚酰亚胺膜、聚苯硫醚膜、聚丙烯膜、玻璃钢聚酯膜、PET离型膜或光滑柔性金属薄膜。

作为一种优选，步骤S5中将烧结炉中烧结成型的聚四氟乙烯膜输送到冷却装置中进行冷却，然后冷却后的聚四氟乙烯膜送到收卷装置上进行收卷。这样聚四氟乙烯膜是连续展开式的送入烧结炉中，使得烧结速度更快，且更加省力自动化，并且烧结后直接进行冷却，减少自然冷却时间，提高生产效率。

作为一种优选，输送装置包括设置在3D打印设备前方的前端主动输送辊和设置在热压对辊机后方的后端主动输送辊，前端主动输送辊和后端主动输送辊之间设有多个导向辊一，基底膜环形绕过前端主动输送辊、后端主动输送辊和导向辊一。可以进行基底膜连续的使用，减少浪费。

作为一种优选，分离装置包括设置在后端主动输送辊前侧上方的分离导辊，分离导辊后侧上方、烧结炉与冷却装置之间、冷却装置后方均设有导向辊二。可以利用经过分离导辊和后端主动输送辊的膜变向，实现基底膜和聚四氟乙烯膜的分离。