一种peek材料拉丝工艺及其在电子烟清洁毛刷中的应用
阅读说明：本技术 一种peek材料拉丝工艺及其在电子烟清洁毛刷中的应用 (PEEK material wire drawing process and application thereof in electronic cigarette cleaning hairbrush ) 是由 刘雪珍 刘志强 于 2021-09-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种PEEK材料拉丝工艺,包括：将聚醚醚酮颗粒原料在干燥器中进行干燥处理；将干燥处理后的聚醚醚酮材料颗粒在挤出机内加热熔融得到熔融态的聚醚醚酮；将所述熔融态的聚醚醚酮材料通过过滤装置进行过滤；将所述过滤后的熔融态的聚醚醚酮材料通过高温螺杆和喷丝板挤压形成聚醚醚酮单丝；将所述聚醚醚酮单丝牵引进入热风装置中进行定型固化得到聚醚醚酮刷丝；将所述聚醚醚酮刷丝缠绕在绕卷装置上进行收集；还将所述拉丝工艺得到的聚醚醚酮刷丝制作成为电子烟的清洁毛刷,可以耐受电子烟的加热装置的高温,且具有良好的耐磨、自润滑、及阻燃性能,使用寿命长。(The invention relates to a PEEK material wire drawing process, which comprises the following steps: drying the polyether-ether-ketone particle raw material in a dryer; heating and melting the dried polyether-ether-ketone material particles in an extruder to obtain molten polyether-ether-ketone; filtering the polyether-ether-ketone material in the molten state by a filtering device; extruding the filtered molten polyether-ether-ketone material through a high-temperature screw and a spinneret plate to form polyether-ether-ketone monofilaments; drawing the polyether-ether-ketone monofilament into a hot air device for shaping and curing to obtain polyether-ether-ketone brush wires; winding the polyether-ether-ketone brush wires on a winding device for collection; the polyether-ether-ketone brush wire obtained by the wire drawing process is also manufactured into a cleaning brush of the electronic cigarette, can resist the high temperature of a heating device of the electronic cigarette, and has good wear resistance, self-lubrication, flame retardant property and long service life.)
技术领域
本发明涉及特种工程材料领域，更具体地说，涉及一种PEEK材料拉丝工艺及其在电子烟清洁毛刷中应用。
背景技术
在现有生活中，吸烟有害健康已经成为人们的共识，各种各样的电子烟出现在人们的视线中。现有的电子烟主要分为两种，一种是使用电子烟油和雾化器的电子烟；另一种则是使用烟弹和针式加热器，对烟弹进行加热，使烟弹中的烟草在不发生燃烧的情况下，受热裂解，以供人们吸食。插在电子烟加热装置中的烟弹，虽然其加热温度没有达到燃烧的800℃-900℃，但是使烟草丝的裂解温度依然需要300℃以上。
烟弹中的烟草丝在高温裂解的时候，烘烤区域会残留一些雾化介质，残留的雾化介质反复烘烤会产生积碳，影响烘烤口味并产生焦油、积碳等有害物质；为了延长电子烟的加热装置的使用寿命，且避免电子烟在使用过程中产生有害物质，需要在使用电子烟之后及时的对电子烟的加热装置进行清理。在现有的清理装置中，毛刷是经济且有效的清洁装置，现有的毛刷通常使用PA尼龙材料作为刷丝，但是PA尼龙材料的熔点仅仅只有200℃，对于加热装置中残留的高温没有很好的耐受能力。如果加热装置没有完全冷却的话，PA尼龙丝会受热熔化，损坏设备，而等待设备冷却后又无法彻底清理粘在设备上的雾化介质。而聚醚醚酮材料具有更高的熔点、良好的耐磨性、以及阻燃性能，但是其熔点较高、难以加工成为毛刷丝。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种PEEK材料拉丝工艺及其应用，来解决PEEK材料的熔点高、难以加工成为毛刷丝问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种PEEK材料拉丝工艺，包括：
S1、将聚醚醚酮颗粒原料在干燥器中进行干燥处理；
S2、将干燥处理后的聚醚醚酮材料颗粒在挤出机内加热熔融得到熔融态的聚醚醚酮；
S3、将所述熔融态的聚醚醚酮材料通过过滤装置进行过滤；
S4、将所述过滤后的熔融态的聚醚醚酮材料通过高温螺杆和喷丝板挤压形成聚醚醚酮单丝；
S5、将所述聚醚醚酮单丝牵引进入热风装置中进行定型固化得到聚醚醚酮刷丝；
S6、将所述聚醚醚酮刷丝缠绕在绕卷装置上进行收集。
可选的，所述步骤S1中，在所述聚醚醚酮颗粒原料中添加2％-3％(wt％)的热稳定剂，所述热稳定剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种；所述聚醚醚酮颗粒原料的干燥温度为120℃-130℃。
可选的，在所述步骤S2中，所述聚醚醚酮颗粒原料在挤出机中的熔融温度为390℃-410℃。
可选的，所述步骤S3中，所述过滤装置由6-8层不锈钢网组成，所述不锈钢网为：100目不锈钢网、200目不锈钢网、300目不锈钢网中的一种或多种。
可选的，在所述步骤S4中，所述挤出机的喷丝板为3-15孔的喷丝板。
可选的，在所述步骤S5中，所述热风装置中的温度为400℃±0.5℃；；在所述热风装置中的聚醚醚酮单丝的温度为250℃-285℃。
可选的，在所述步骤S2中，在所述干燥处理后的聚醚醚酮材料颗粒中添加耐高温润滑剂。
进一步的，本发明还提供了一种电子烟清洁毛刷，包括毛刷杆和刷毛丝，所述刷毛丝采用上述方法制备而成。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明涉及一种PEEK材料拉丝工艺及其应用，包括以下步骤：
S1、将聚醚醚酮颗粒原料在干燥器中进行干燥处理；
S2、将干燥处理后的聚醚醚酮材料颗粒在挤出机内加热熔融得到熔融态的聚醚醚酮；
S3、将所述熔融态的聚醚醚酮材料通过过滤装置进行过滤；
S4、将所述过滤后的熔融态的聚醚醚酮材料通过高温螺杆和喷丝板挤压形成聚醚醚酮单丝；
S5、将所述聚醚醚酮单丝牵引进入热风装置中进行定型固化得到聚醚醚酮刷丝；
S6、将所述聚醚醚酮刷丝缠绕在绕卷装置上进行收集。
本发明可以将颗粒状的PEEK材料加工成为PEEK刷毛丝，以便使用所述PEEK刷毛丝制成电子烟清理刷，可以及时地清理电子烟的加热装置，所述PEEK刷毛丝的熔点高、耐磨、自润滑等机械性能好，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明的聚醚醚酮颗粒材料拉丝流程图；
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种PEEK材料拉丝工艺，包括：
S1、将聚醚醚酮颗粒原料在干燥器中进行干燥处理；
所述聚醚醚酮颗粒原料的干燥温度为120℃-130℃，其目的是去除聚醚醚酮颗粒原料上附着的水分，避免在热熔的过程中水分汽化发生爆裂；同时为了避免在热熔过程中的PEEK材料发生改性，需要在所述聚醚醚酮颗粒原料中添加2％-3％(wt％)的热稳定剂，所述热稳定剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种的混合。具体来说，未添加热稳定剂的聚醚醚酮；其熔融状态的稳定性会随着时间的延长而受到影响，所述聚醚醚酮的熔融粘度会随着熔融时间的延长而增加；据实验表明，熔融状态的聚醚醚酮的年度，在恒温30min之后，所述熔融状态的聚醚醚酮的起始状态的粘度为489Pa.s；所述30min之后，其粘度变化为574Pa.s。添加热稳定剂后，所述热稳定剂和熔融状态的聚醚醚酮混合体系的粘度虽然也有所增加，但是增加速度却明显地低于所述纯聚醚醚酮的粘度增加速度。
S2、将干燥处理后的聚醚醚酮材料颗粒在挤出机内加热熔融得到熔融态的聚醚醚酮；具体来说，纯聚醚醚酮的熔点温度为360℃，故所述聚醚醚酮颗粒原料在挤出机中的熔融温度为390℃-410℃，避免在挤出机中的聚醚醚酮颗粒原料出现受热回缩的问题。
S3、将所述熔融态的聚醚醚酮材料通过过滤装置进行过滤；所述过滤装置由6-8层不锈钢网组成，所述不锈钢网为：100目不锈钢网、200目不锈钢网、300目不锈钢网中的一种或多种；过滤的作用的是避免存在未熔融的聚醚醚酮颗粒原料以及热稳定剂颗粒堵塞喷丝板。
S4、将所述过滤后的熔融态的聚醚醚酮材料通过高温螺杆和喷丝板挤压形成聚醚醚酮单丝；所述挤出机的喷丝板为3-15孔的喷丝板；作为清洁毛刷的刷毛，所述聚醚醚酮单丝硬度和和直径均可以符合所述情节毛刷的刷毛的要求。
S5、将所述聚醚醚酮单丝牵引进入热风装置中进行定型固化得到聚醚醚酮刷丝；具体来说，为了避免所述聚醚醚酮单丝在定型固化过程中出现收缩的情况，需要在定型固化过程中对聚醚醚酮单丝进行循环热风处理，在所述聚醚醚酮单丝定型固化的过程中，所述热风装置中的温度为400℃±0.5℃；并同时保证所述聚醚醚酮单丝的温度为250℃-285℃。
S6、将所述聚醚醚酮刷丝缠绕在绕卷装置上进行收集。
进一步的，在所述步骤S2中，在所述干燥处理后的聚醚醚酮材料颗粒中添加耐高温润滑剂；所述耐高温润滑剂为聚苯乙烯(GPPS)，由于聚醚醚酮的熔融温度很高，常规的润滑剂还未发生效用便会由于高温发生分解。
进一步的，本发明还提供一种电子烟清洁毛刷，包括毛刷杆和刷毛丝，所述毛刷杆由两根金属丝相互绞合而成，所述刷毛丝夹持在所述毛刷杆中，所述刷毛丝采上述方法制备而成；采用PEEK材料制成的刷毛丝，相比传统的PA尼龙丝，具有更高的熔点、良好的耐磨性能、阻燃性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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