Jiangsu Aokai New Materials, un fabricant professionnel de tissu PTFE haute température, propose une introduction complète. Le processus d'imprégnation du tissu en fibre de verre avec une dispersion de PTFE est la technologie de base pour enduire et fritter uniformément du polytétrafluoroéthylène sur un substrat en fibre de verre, formant ainsi des matériaux composites présentant une résistance aux températures élevées, une isolation électrique et des performances antiadhésives. Ces produits sont largement utilisés dans les stratifiés cuivrés haute fréquence, les bandes transporteuses antiadhésives à haute température, les matériaux de membrane architecturale et d'autres domaines.
Le processus de base complet comprend sept étapes clés comme suit :
1. Prétraitement du tissu en fibre de verre (décirage/désencollage)
Il s’agit de l’étape de prétraitement la plus critique. Un agent d'encollage textile (principalement cire de paraffine, dérivés d'amidon) est appliqué sur les filaments de fibre de verre lors du tissage ; un retrait incomplet nuira gravement à la liaison interfaciale entre le PTFE et les fibres de verre.
· Méthode de traitement principale : le tissu passe en continu dans un four à haute température pour un décirage thermique à 350 ~ 400 °C, oxydant et décomposant complètement tous les agents d'encollage organiques.
· Manipulation ultérieure : le tissu déciré est refroidi, parfois rincé à l'eau claire ou avec des solvants chimiques pour éliminer les cendres résiduelles, puis séché pour obtenir un tissu blanc vierge et propre, prêt à être imprégné.
2. Formulation d’émulsion PTFE
· Matière première : Dispersion concentrée de PTFE avec une teneur en solides standard d'environ 60 %.
· Procédure de mélange : Diluer la dispersion mère avec de l'eau déionisée jusqu'à une concentration cible (40 % à 55 %) en fonction de la charge de résine requise et de la viscosité d'imprégnation. Un tensioactif approprié est ajouté pour améliorer les performances de mouillage de la fibre de verre ; un épaississant peut être incorporé pour ajuster la viscosité si nécessaire.
3. Imprégnation
L'objectif principal est la pénétration complète de l'émulsion de PTFE dans les faisceaux de fibres et les interstices du tissu tissé.
1. Méthode Dip-Squeeze (la plus largement adoptée) : le tissu est guidé à travers des rouleaux immergés pour tremper complètement dans le réservoir d'émulsion, puis passe à travers une paire de rouleaux presseurs. Le poids du revêtement est contrôlé en ajustant la pression de pincement du rouleau pour extruder l’excès d’émulsion et répartir la résine uniformément.
2. Revêtement Doctor Blade : L'émulsion est répartie sur la surface du tissu via des lames métalliques, adaptées aux dispersions à haute viscosité.
4. Séchage
Le tissu imprégné entre dans une étuve de séchage à basse température fonctionnant entre 100 et 150°C.
· Objectif : Évaporer doucement l'eau et les tensioactifs partiels, formant un film sec, même non collant, de particules de PTFE sur les surfaces des fibres.
· Remarque sur le contrôle de la température : une température excessivement élevée formera rapidement un film de surface dense, emprisonnant l'humidité interne qui se vaporise pour créer des trous d'épingle et des cloques.
5. Frittage (durcissement thermique)
Le tissu séché est immédiatement introduit dans un four de frittage à haute température pour un traitement thermique à 360~390°C (jusqu'à 400°C pour certaines qualités).
· Mécanisme : le PTFE est un polymère thermoplastique. À des températures bien supérieures à son point de fusion (327°C), les particules de PTFE fondent, s'écoulent et se stabilisent pour former un film continu, réalisant un emboîtement mécanique et une adhésion avec les surfaces en fibre de verre.
· Division des étapes : La zone de frittage est divisée en segments de rampe de chauffage, de frittage à température constante et de refroidissement pour garantir une fusion complète des particules sans dégradation thermique.
6. Imprégnation et frittage multi-cycles
Un seul cycle d'imprégnation-frittage ne génère qu'un revêtement ultra fin sujet aux défauts de piqûres. Pour atteindre l'épaisseur de revêtement et la teneur en résine cibles (par exemple, une charge de résine de 45 à 65 % pour les substrats stratifiés cuivrés haute fréquence), la séquence complète imprégnation → séchage → frittage est répétée 2 à 4 fois ou plus. Chaque cycle comble davantage les espaces entre les fibres et augmente l'épaisseur du revêtement, formant finalement une feuille composite dense et sans piqûres.
7. Post-traitement et enroulement
1. Modification de la surface : après la passe de frittage finale, un traitement corona ou une gravure chimique au sodium-naphtalène peut être appliqué pour améliorer l'adhérence de la surface sans endommager le substrat, facilitant ainsi le revêtement de cuivre ou le revêtement secondaire ultérieur.
2. Coupe et enroulement des bords : les bords du tissu sont coupés droits, puis le tissu fini est soigneusement enroulé par une machine d'enroulement.
3. Inspection de qualité : Tests complets des produits finis, y compris le grammage, l’épaisseur, la résistance à la traction, la résistance au pelage, la constante diélectrique et les défauts visuels de surface.
Points de contrôle des processus de base
Les paramètres critiques régissant la qualité du produit fini sont : un désencollage/décirage complet, un mouillage complet de l'émulsion, un séchage progressif à basse température, un réglage précis de la température de frittage et une densité de revêtement constante après plusieurs cycles d'imprégnation.
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