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本发明公开了一种聚四氟乙烯中空纤维膜双向拉伸装置及拉伸方法。包括安装在推压模具出口的脱脂烘箱和管坯升温烘箱;包括由芯模延伸出的芯模延伸段,芯模延伸段延伸到脱脂烘箱和管坯升温烘箱中,在管坯升温烘箱内的芯模延伸段的直径增大形成胀大芯模;包括安装在管坯升温烘箱出口处的用于纵向拉伸的调速导轮,调速导轮位于芯模延伸段底部下方。管坯采用推压机挤出套在芯模延伸段上经过脱脂烘箱和管坯升温烘箱进行脱脂和加热,并通过胀大芯模横向拉伸,后绕到调速导轮上进行纵向拉伸。本发明可实现聚四氟乙烯管坯的横向拉伸和纵向拉伸,克服了传统加工设备仅能纵向拉伸的缺陷;由于双向拉伸的实现,可极大地提高聚四氟乙烯中空纤维膜的孔隙率。