熔纺PE/PP复合超细FDY丝的制备工艺

采用聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)切片为原料,使用双螺杆挤出机并配以特定的纺丝组件,通过双组分熔体复合纺丝法成功制备了PE/PP皮芯型复合超细全拉伸丝(FDY丝)。为获得高质量的超细FDY丝,对纺丝工艺条件进行了探讨与优化,确定了干燥条件、螺杆温度、纺丝温度、牵伸温度、牵伸倍数、定型温度、卷绕速度等主要工艺参数;并对FDY丝的取向度、力学性能、线密度进行了测试分析研究。结果表明:当PE(皮层)与PP(芯层)质量配比为40∶60时,光学显微镜下复合纤维横的截面形态能呈现出完整且均匀的皮芯型结构;当PE螺杆挤出机各区温度为202,206,206,206,206℃,PP螺杆挤出机各区温度为258,260,260,260,260℃,PE纺丝箱体温度为206℃,PP纺丝箱体温度为248℃时,复合纤维纺丝过程稳定且纤维成型良好;当牵伸温度为60℃、牵伸倍数为4.15倍、定型温度为105℃、卷绕速度为3200 m/min时,FDY丝的可纺性、取向度以及力学性能良好。在最佳纺丝工艺条件下制备的规格为144 dtex/288 f皮芯型复合超细FDY丝能够满足超细纤维对直径和力学性能的要求。

PP/PA6中空橘瓣型复合超细纤维的制备及性能研究

随着锂离子电池的不断推广与应用,对电池隔膜提出了更薄、更密的要求,对其制备原料的纤维直径提出了更高的技术要求。然而,目前中国产的超细纤维难以满足单丝线密度≤0.5 dtex的要求。本文将聚丙烯(PP)和聚酰胺(PA6)进行双组分复合纺丝,通过在显微镜下观察纺流丝的横截面形态,确定纺丝组件及原料组分比例;在此基础上,通过优选工艺条件,确定纺丝温度、牵伸倍数、纺丝速度;同时对纤维的线密度、拉伸性能和取向度进行了测试分析研究。结果表明:当采用PP与PA6进行中空橘瓣型复合纺丝时,PP螺杆挤出机各区温度为225℃/225℃/230℃/230℃、PA6螺杆挤出机各区温度为270℃/270℃/275℃/275℃、PP纺丝副箱体温度为230℃、PA6纺丝副箱体为275℃、纺丝主箱体温度为270℃、PA6与PP的质量比为40︰60、纺丝速度为2800 m/min、牵伸倍数为3.0时,纤维的可纺性、拉伸性能及取向良好。制备的中空橘瓣型复合超细纤维满足了锂离子电池隔膜用超细纤维直径的要求。

聚丙烯超细短纤维锂离子电池隔膜的制备及性能研究

电池隔膜作为动力电池关键的内层组件之一,是具有一定技术壁垒的高附加值材料。然而,目前国产的锂离子电池隔膜质量不稳定,很难满足在孔隙率、孔径分布、厚度等方面的技术要求。本研究采用不同分散剂对聚丙烯(PP)超细短纤维处理,改善其在浆料中的分散性能,解决了PP超细短纤维分散性差的难题,并采用湿法抄造工艺制备锂离子电池隔膜。结果表明:当采用长度为3 mm的PP超细短纤维,并经预处理后添加8%十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与2%有机硅消泡剂,配制成浆料,经抄纸、烘干、135℃热压处理制备的PP锂离子电池隔膜较为理想,制备的电池隔膜兼具良好的力学性能、热稳定性及优异的物理性能,纵向拉伸强度、孔隙率和厚度可达到220.7 MPa,50.6%和21.3μm,性能可媲美商业化的PP锂离子电池隔膜。