锂离子隔膜生产工艺
现在基本上是2种方法生产。
一是溶剂萃取成孔法,称为湿法
二是高倍率拉伸成孔法,称为干法
先写写干法的。
等我整理好后再写湿法的。
锂离子微孔膜干法生产工艺
成片——热复合——热处理——冷拉——热拉
成片: 通过高倍率拉伸使分子链排列成片晶结构。
热复合:通过三层复合提高物理性能。
热处理:并消除产品内应力,修正热复合时候形成的缺陷,提高贴合度。
冷拉: 通过低温拉伸,使串晶结构破裂,形成微小裂痕。
热拉: 把裂痕继续拉大。
1)成片
PP成片:
挤出机温度:210-230℃ 该温度下粒料熔融均匀,熔体流动稳定,
采用衣架形垂直模头幅宽1000mm,间隙宽3mm,温度200-210℃,
模头距冷却辊距离<7mm
用90℃的冷却辊收集膜,
并用25℃的冷风吹收集后的膜,
再以32m/min的线速度卷取。
保证熔体拉伸比在200倍以上,得到的未拉伸的膜厚12μm 。
在150℃经60分钟热处理后,PP膜的100%弹性回复率为88.2%。
HDPE成片:
挤出机温度:200-210℃
模头温度173℃挤出
采用衣架形垂直模头幅宽1000mm,间隙宽3mm,温度190-200℃,
模头距冷却辊距离<7mm
用115℃的冷却辊收集膜,
并用25℃的冷风吹,
再以40m/min的线速度卷取。
保证熔体拉伸比在250以上,得到的未拉伸的膜厚11μm,弹性回复率为29.6%。
2)热复合:(PP/PE/PP)
上述未拉伸的PP、PE卷膜均以5.4m/min放卷
到125℃的加热辊上,在线性压力1.8kg/cm的条件下热压
以相同的速度用50℃的冷却辊收卷,
得膜厚34μm,剥离强度16g/15mm。
3)热处理与拉伸:
用125℃的热风循环炉热处理复合膜6h,保证卷芯内部同样达到相同温度。(注意薄膜避光,以免老化,缓慢升、降温)
4)拉伸
45℃的两个辊筒间低温拉伸20%,
两个辊彼此相距350mm,
供给侧的辊速为1.6m/min
进入120℃的热风循环炉中,利用辊筒进行高温分步拉伸115%
在130℃的加热辊上停留25s,热松弛16.7%
——————————————————————————————
干法工艺难点:
1)原料较难难以选择。分子链过长,不容易形成完成晶形,且熔体流动速率慢,易积料,对于pp极易形成球晶而得不到相应结构;分子链过短,在高倍率拉伸下,极易完全MD取向,而得不到想要的片晶结构。
因此一般都是几种原料配比。
2)冷却温度:温度过高PP易形成球晶而在拉伸过程中产生不了裂纹,透气率变差;温度过低,三层复合后,PP表面粗化太低,摩擦力大,收卷极易产生细皱。
3)热复合速度,复合速度提高,复合产品的剥离力会相对降低。流涎和复合的速比约为6倍,成为产量提
升的瓶颈。
4)热松弛百分比:热松弛百分比升高,产品热收缩降低,透气率变差;百分比降低,产品热收缩增加,透气率变好。
成本预算:
成片率:(75% 薄膜行业上比较通用的比例)
热复合和热处理(90% 去除底辊和表面)
冷拉-热拉 (80% 热处理后底辊和表面)
最后成品率:54%
1吨原料成膜约540kg 即:6万㎡产品
一吨原料价格:1.5w,成膜后产品价格:10*6万=60万。
不能不说这个是一组诱惑的数据。