專利名稱：聚烯烴微多孔膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚烯烴微多孔膜的制造方法，特別涉及鋰離子動力電池用隔膜。
背景技術(shù)：
聚烯烴微多孔膜，具有貫穿的三微網(wǎng)絡(luò)狀微孔，聚烯烴微多孔膜對鋰離子二次電 池的有機(jī)電解質(zhì)穩(wěn)定，是鋰離子二次電池隔膜的主要選擇。
目前商業(yè)上批量制造聚烯烴微多孔膜的方法主要分為干法和濕法，"干法"典型 工藝為商品名為Celgard 2300的三層PP/PE/PP復(fù)合隔膜，利用PP、 PE的半結(jié)晶特性， 經(jīng)擠塑成形后，退火結(jié)晶化處理，單向拉伸出微裂紋。該法制造的復(fù)合微孔膜的抗撕 裂強(qiáng)度較差，電池生產(chǎn)、使用過程中易出現(xiàn)內(nèi)部微短路，電池安全性不好；另外生產(chǎn) 工藝條件苛刻，廢品率高，生產(chǎn)成本偏高；"干法"制造隔膜的優(yōu)點(diǎn)是過程不用工藝 溶劑，不必清洗。
"濕法"工藝采用熱致相分離原理，主要使用高分子量聚乙烯(HMWPE/UHMWPE)做 基材，"濕法"工藝已經(jīng)有很多的提案。例如，CN 1113077C， CN 100418741C， 200710071919. X，中國專利申i青200580033268. 4， 200580016232. 5， 200680022816. 8， 日本專利特開平8-34873、 5-74442、 5-335005、 6-325747等文獻(xiàn)中記載了單層聚烯 烴微多孔膜的制造方法即將高分子量聚烯烴加熱混煉均勻溶解在第-溶劑(石蠟油、 固體石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯等工藝溶劑等)中、將熔體經(jīng)擠出機(jī)的模頭擠出、冷卻 成型成凍膠狀板或膜(鑄片)、將分相后的含油凍膠狀物進(jìn)行雙向熱拉伸(MD1/TD1)、 采用第二溶劑萃取出第一溶劑、二次橫向熱拉伸(TD2)、熱定型，冷卻后得到微多孔 膜。
"濕法"工藝制造聚烯烴微多孔膜的優(yōu)點(diǎn)是隔膜縱向、橫向強(qiáng)度均衡，不易撕 裂，電池安全性高，目前已成為鋰離子電池一級市場首選隔膜產(chǎn)品，行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的"濕 法"隔膜制造商包括日本的旭化成、東燃化學(xué)株式會社等。
傳統(tǒng)的"濕法"工藝制造聚烯烴微多孔膜由于清洗效率低，往往要將含油料帶 先雙拉減薄，例如國內(nèi)某隔膜生產(chǎn)廠采用鑄片后兩點(diǎn)縱拉再橫拉、清洗后2次橫拉工 藝，生產(chǎn)的隔膜厚度一致性不好，由于清洗不徹底，拉伸時石蠟油起到微觀增塑作用， 樣品甚至在SEM下1萬倍觀察形貌仍然看不清孔，Gurley值測試為680-850S/100CC; 日本廠家鑄片后往往采用同步雙拉技術(shù)減薄、強(qiáng)化，東燃化學(xué)的厚度23微米的隔膜 Gurley值測試為530-560S/100CC;因配方差異和橫拉倍率不同，旭化成的厚度23微 米隔膜Gurley值測試為90-98S/100CC。
對于拉伸減薄后的含油半成品料帶國內(nèi)外普遍采用庚烷等烷烴、二氯甲烷、四氯 乙烯等低沸點(diǎn)第二溶劑萃取(或稱為抽提、清洗、洗滌)掉第一溶劑，萃取的主要方 法包括將膜在第二溶劑中浸泡、噴淋等傳統(tǒng)清洗方法，見CN 1128835C 、 CN 018115667 等文獻(xiàn)所述，采用這種傳統(tǒng)溶劑法萃取，在聚烯烴微多孔膜成品中往往要?dú)堄嘟鼇A％ 的第一溶劑(石蠟油等)，雖然不太影響電池電化學(xué)性能，但是會影響產(chǎn)品一致性。
總體來講，現(xiàn)有的"濕法"工藝制造聚烯烴微多孔膜存在以下缺點(diǎn)
A. 傳統(tǒng)的清洗方法由于液態(tài)萃取溶劑和第一溶劑之間較低的傳質(zhì)速率，萃 取效率較低，含油薄膜半成品必須經(jīng)過多級清洗槽進(jìn)行分級清洗，清洗的線速度一般低于5米/分鐘；整條生產(chǎn)線產(chǎn)能低；
B. 由于萃取溶劑通常有毒、易燃易爆，對萃取設(shè)備的安全性和溶劑的回收 等提出了特殊的苛刻要求，清洗設(shè)備投資較大，生產(chǎn)線效率低，不經(jīng)濟(jì)；
C. 對含油凍膠狀物必須先雙向熱拉伸減薄后才可以萃取，否則萃取效率極 低；而含油的凍膠狀物在先縱拉MD/再橫拉TD的縱拉工序，由于料帶與 拉伸輥之間摩擦系數(shù)太小，摩擦力不夠，易產(chǎn)生拉伸打滑現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn) 品實(shí)際的縱向拉伸比存在波動；由于清洗的不徹底或清洗的程度不一致， 在清洗后的二次橫拉過程也會導(dǎo)致最后的成品孔徑大小存在差異，隔膜 產(chǎn)品一致性差，因此不適合動力電池對隔膜產(chǎn)品的高精度要求；
D. 采用同步雙向拉伸含油料帶雖然可以解決上述縱拉打滑問題，但是同步 雙拉只能是固定的拉伸比，生產(chǎn)線"柔性"不夠，同一生產(chǎn)線如果要調(diào) 整去做不同厚度、孔隙率的微孔膜太難。
傳統(tǒng)的雙向拉伸PP/PET薄膜全自動化生產(chǎn)線通常是擠出、鑄片、縱拉、橫拉、 牽引、收巻一條龍；為了控制薄膜的縱向/橫向厚度均勻性(Auto Profile Control, 簡稱APC)，通常做法采用熱膨脹螺栓自動調(diào)節(jié)式平模頭，在縱拉前和橫拉后分別設(shè) 置兩個測厚儀，測試的物料厚度分布數(shù)據(jù)通過APC控制設(shè)備計算、比較后，手動或自 動反饋調(diào)節(jié)模頭的熱膨脹螺栓，從而調(diào)節(jié)相應(yīng)區(qū)域模頭彈性模唇的開度，對于25微 米厚的雙拉PP膜目前很容易控制薄膜的厚度精度優(yōu)于0. 5微米，對于高精度的電容 器雙拉PET膜，甚至可以控制薄膜的厚度精度優(yōu)于0. 3微米。
本發(fā)明人之前為克服現(xiàn)有"濕法"工藝制造聚烯烴微多孔膜技術(shù)的不足之處， 提出一種新型的聚烯烴微多孔膜制造方法，見CN 1978037A，該發(fā)明通過采用超臨界 萃取工藝高效去除含油聚烯烴料帶中呈納米狀彌散分布的油，由于超臨界萃取是高壓 工藝，必須在高壓釜中進(jìn)行萃取，該方法導(dǎo)致微孔膜生產(chǎn)線必然是間斷式的，萃取前 /后可以采用熱拉伸強(qiáng)化，該方法不易采用上述傳統(tǒng)的雙拉PP自動化生產(chǎn)線的厚度自 動控制方式，因此采用該方法制造聚烯烴微多孔薄膜產(chǎn)品，在厚度精度上面還有提高 的技術(shù)空間。
為克服現(xiàn)有技術(shù)的種種不足，制造具有高的經(jīng)濟(jì)性和高精度雙重屬性的"濕法" 聚烯烴微多孔膜，適應(yīng)動力電池安全性、經(jīng)濟(jì)性、 一致性的應(yīng)用要求，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的聚烯烴微多孔膜制造方法，包括三大步驟
A. 鑄片、橫拉將聚烯烴和第一溶劑(簡稱油)采用雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉、經(jīng) 熔體計量泵和熱膨脹螺栓自動調(diào)節(jié)平模頭后均勻擠出、在激冷輥表面快速凝固成型成 凍膠狀料帶，經(jīng)牽引后采用第1級厚片測厚儀測試鑄片的厚度形貌，通過手動或自動 反饋控制縱向/橫向厚度；然后將含油料帶橫向熱拉伸1.5-3倍成薄片，采用第2級 測厚儀測試橫拉后薄片的厚度形貌，綜合采用APC控制技術(shù)自動反饋調(diào)節(jié)模頭上的相 應(yīng)區(qū)域熱膨脹螺栓，得到厚度控制均勻的含油半成品料帶，切邊后與微米級多孔工藝 隔板一起復(fù)合后收巻；
B. 超臨界萃取將復(fù)合巻取的上述材料在高壓釜中采用超臨界萃取工藝去除半 成品料帶中的第一溶劑，至料帶中殘余含油量小于0. 3wt. %后停止萃?。?br> C. 雙向拉伸對無油半成品料帶開巻后進(jìn)行兩步法雙向熱拉伸強(qiáng)化、熱定型， 冷卻后收巻即得聚烯烴微多孔膜；
其特征在于，本發(fā)明在鑄片后的含油狀態(tài)不進(jìn)行縱拉只進(jìn)行橫拉；萃取后的雙向 熱拉伸采用先縱拉4-7倍，然后橫拉1.3-2倍，為得到高精度橫向截面形貌，在雙拉工序采用APC控制技術(shù)，通過調(diào)節(jié)縱向拉伸的速比控制薄膜的平均厚度；在橫拉工序 的預(yù)熱區(qū)，料帶上下兩面分別對稱設(shè)置紅外輔助加熱元件組群作為APC控制的執(zhí)行元 件，在收巻前采用第3級測厚儀測試薄膜產(chǎn)品斷面形貌，在稍厚的薄膜位置通過APC 反饋控制儀對紅外加熱元件施加稍高的功率，相應(yīng)的處于該紅外輻射區(qū)的料帶在高溫 下由于強(qiáng)度降低在橫向拉伸作用下會變薄，這樣形成負(fù)反饋控制，解決了采用超臨界 萃取方法斷續(xù)式生產(chǎn)聚烯烴微多孔膜存在的橫向斷面形貌高精度控制的問題。
本發(fā)明方法在鑄片后緊跟著采用橫拉減薄工藝，而不是采用縱拉減薄，可以避免 含油半成品料帶縱向拉伸存在的打滑問題。
對橫拉減薄、強(qiáng)化后的含油半成品料帶采用超臨界萃取工藝，與未橫拉就直接萃 取相比，萃取效率更高；與傳統(tǒng)的溶劑式萃取方法相比，采用本發(fā)明萃取更徹底，產(chǎn) 品一致性更易做好。
在萃取后采用縱拉4-7倍可以提高產(chǎn)品的縱向抗拉強(qiáng)度，萃取后橫拉1. 3-2倍并 熱定型，可以解決縱拉后聚烯烴微多孔膜孔隙率降低、透氣性變差的問題，相應(yīng)地電 池內(nèi)阻不致太高，萃取后采用兩步法熱拉伸可以方便調(diào)整聚烯烴微多孔膜的孔隙率和 孔徑。
超臨界萃取后采用兩步法熱拉伸，生產(chǎn)線"柔性"好，可靈活調(diào)整工藝參數(shù)生產(chǎn) 不同厚度、孔隙率要求的聚烯烴微多孔膜；本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低/產(chǎn)品一致性好的 優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品可以普及應(yīng)用于鋰離子動力電池等領(lǐng)域。
為更好的理解本發(fā)明，下面做進(jìn)一步闡述。
鑄片、橫拉l:
采用重均分子量50萬以上的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)或聚丙烯或乙烯與a-烯烴共聚物等聚烯烴粉狀組合物做基材制造聚烯烴微多孔膜，為調(diào)節(jié)聚烯烴微多孔膜 的熱關(guān)斷溫度以適用鋰離子二次電池隔膜的安全要求，可以在上述基材內(nèi)添加5-10% 的熔點(diǎn)120-125°C、重均分子量30萬以下的線性低密度聚乙烯(m-I丄DPE)或聚乙烯 蠟(PEwax)、低分子量聚異丁烯(PIB)等構(gòu)成聚烯烴組合物，聚烯烴組合物在原料中占 25-45wt.%，第一溶劑占75-55wtJ，第一溶劑包括石蠟油、鄰苯二甲酸二異壬酯、或 鄰苯二甲酸二異癸酯或其組合物，第一溶劑作為工藝溶劑，在高溫下與聚烯烴可以混 合溶解成均勻溶液，低溫下再產(chǎn)生分相，考慮到沸點(diǎn)、密度，本發(fā)明優(yōu)選采用鄰苯二 甲酸二異癸酯(DIDP);第一溶劑由于室溫下類似油，在本文也簡稱為油。
鑄片將含有混合均勻后的料漿采用計量泵送入平行同向雙螺桿擠出機(jī)，在 180-22(TC熔融混煉均勻，將熔體經(jīng)過濾后采用熔體齒輪泵經(jīng)熱膨脹螺栓自動調(diào)節(jié)平 模頭均勻擠出、在激冷輥面冷卻成型成厚度0. 4-0. 8mm、寬度0. 7_1. Om的凍膠狀板或 稱為厚片；經(jīng)牽引后采用1級測厚儀測試鑄片的厚度形貌，這樣布置便于開機(jī)時手動 快速調(diào)節(jié)和APC自動反饋調(diào)節(jié)相結(jié)合控制鑄片的厚度均勻性。
橫拉1將含油料帶經(jīng)90-125。C熱風(fēng)預(yù)熱后橫向熱拉伸(TD1) 1. 5-3倍，優(yōu)選2-3 倍，采用2級測厚儀測試橫拉后薄片的厚度形貌，綜合采用APC控制技術(shù)自動負(fù)反饋 調(diào)節(jié)模頭上的相應(yīng)區(qū)域熱膨脹螺栓，得到厚度控制均勻的聚烯烴含油半成品料帶，切 邊后與微米級多孔工藝隔板一起復(fù)合后收巻；成巻寬度控制在1.8-2.2米，橫拉倍率 太高或成巻太寬，不利于后道工序的縱向拉伸精度；橫拉倍率太小或成巻太窄，生產(chǎn) 效率低，產(chǎn)品在萃取后的拉伸中工藝損耗大，達(dá)成率低。微米級多孔工藝隔板可以采 用PP無紡布等材料，厚度0.20-0.30mm，孔隙率50-75%,工藝隔板的平均孔徑在20 微米以上。
超臨界萃取主要包括如下歩驟
1、將上述復(fù)合后的成巻聚烯烴含油料帶半成品放入高壓萃取釜內(nèi)；2、 在所述高壓萃取釜內(nèi)采用高壓泵泵入超臨界流體萃取劑，進(jìn)行超臨界萃?。?br> 3、 萃取結(jié)束后，在萃取釜降至常壓后對聚烯烴微多孔膜半成品采用抽真空進(jìn)行 干燥處理，去除殘余在微孔內(nèi)的萃取劑，干燥處理后將聚烯烴微多孔膜從萃取釜中取 出后進(jìn)入雙拉工序。
萃取劑采用制冷劑R125或R22，萃取劑在進(jìn)入萃取釜前經(jīng)過80-IO(TC預(yù)熱器預(yù) 熱，萃取高壓釜外殼夾套加熱溫度設(shè)定為80-100°C，高壓泵入R125萃取劑，待萃取 釜升壓至4MPa后關(guān)閉萃取劑進(jìn)口截止閥、高壓泵，萃取釜外殼夾套繼續(xù)加熱15-60min， 然后重新開啟出口減壓閥、萃取劑進(jìn)口截止閥、開啟高壓泵進(jìn)行連續(xù)流超臨界萃取 30-120min，萃取操作壓力控制在7-8MPa，萃取工藝溫度為80_90°C;在萃取釜的出 口減壓閥后利用換熱器將萃取劑和第一溶劑的混合介質(zhì)冷卻后進(jìn)入分離釜，分離釜可 以分兩級，1級分離釜內(nèi)的操作壓力控制在0.8-1. 5MPa，分離釜外夾套采用10-4(TC 的冷卻水循環(huán)冷卻，2級分離釜內(nèi)壓力控制0. l-0.8MPa;萃取結(jié)束后，關(guān)閉高壓泵、 萃取劑進(jìn)口截止閥；在分離釜內(nèi)液態(tài)的第一溶劑DIDP從氣化后的萃取劑中解析出來， 從分離釜底抽排出來重復(fù)使用；氣化后的萃取劑R125經(jīng)冷卻、加壓后進(jìn)入萃取劑儲 罐循環(huán)使用；在萃取釜降至常壓后對微多孔膜半成品采用抽真空進(jìn)行干燥處理，去除 殘余在微孔內(nèi)的萃取劑，干燥處理后將聚烯烴微多孔膜從萃取釜中取出，采用反復(fù)清 洗稱重法評估，第一溶劑及萃取劑在微孔膜中殘留小于0. 2%。 雙向拉伸
對無油聚烯烴半成品料帶開巻后將工藝隔板無紡布收巻，將無油聚烯烴半成品 料帶主動放巻后采用兩步法雙向熱拉伸強(qiáng)化、熱定型，冷卻后收巻即得聚烯烴微多孔 膜。
雙向熱拉伸采用先縱拉(MD) 4-7倍，然后橫拉(TD2) 1. 3-2倍；縱拉采用100-125 'C輥筒預(yù)熱、拉伸、熱定型，為提高產(chǎn)品一致性，縱拉推薦采用單點(diǎn)一次拉伸，利用 快/慢速輥的速比拉伸；橫拉采用90-125。C熱風(fēng)加熱、鏈夾拉伸、熱定型；為得到高 精度縱向、橫向截面形貌，在本道工序也采用類似于雙拉PP生產(chǎn)中的APC控制技術(shù)， 本發(fā)明通過高精度射線測厚儀或X射線測厚儀對薄膜產(chǎn)品精密測厚，反饋調(diào)節(jié)縱向拉 伸的速比和系統(tǒng)速度從而控制薄膜的縱向平均厚度；在橫拉工序的預(yù)熱區(qū)，在料帶上 下兩面分別對稱設(shè)置紅外輔助加熱元件組群作為APC控制的執(zhí)行元件，在收巻前采用 測厚儀測試薄膜產(chǎn)品橫斷面形貌并經(jīng)APC控制儀分析、比較后，對稍厚的區(qū)域?qū)t外 加熱元件施加稍高的加熱功率，相應(yīng)的處于該紅外輻射區(qū)的料帶在高溫下由于強(qiáng)度降 低在橫向拉伸作用下會變薄，形成負(fù)反饋控制，這樣解決了采用超臨界萃取方法斷續(xù) 式生產(chǎn)電池隔膜存在的橫向斷面形貌控制難的問題。
實(shí)施例進(jìn)一歩說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不受實(shí)施例的限制。
實(shí)施例1:
高分子量聚乙烯微多孔膜 材料配方
重均分子量(Mw) IOO萬的超高分子量聚乙烯(UHMWPE): 33份；鄰苯二甲酸 二異癸酯(DIDP): 66.7份；抗氧劑1010: 0. 3份；
加工方法
(1)將上述原料先進(jìn)行9(TC溶脹混合處理8-IO小時，配制成均勻料漿；然后通
過計量泵將料漿輸入長徑比l: 48的平行同向雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融混煉，雙螺
桿各區(qū)溫度設(shè)置為160， 180， 190， 190， 190， 195°C，熔體齒輪泵溫度設(shè)置為 195°C，模頭溫度設(shè)置為195°C;鑄片厚度控制為0.5誦，寬度900mm;經(jīng)110-125 "C熱風(fēng)預(yù)熱80-200秒后橫向熱拉伸2. 5倍至2250mm，切邊后收巻寬度2000mm,與面密度75g/m2的聚丙烯無紡布復(fù)合后收巻；巻徑880mm;
(2) 然后對含油半成品采用超臨界萃取，萃取劑采用五氟乙垸(R125)，將成巻 的聚乙烯微多孔膜半成品和后放入內(nèi)徑900mm的高壓萃取釜內(nèi)，將釜蓋壓緊；抽 真空、關(guān)閉真空閥門，采用高壓泵向萃取釜內(nèi)泵入萃取劑，萃取劑在加壓后進(jìn)入 萃取釜前經(jīng)過8(TC預(yù)熱器預(yù)熱，萃取釜外殼夾套加熱溫度設(shè)定為85°C，泵入加 熱后的R125萃取劑，待萃取釜升壓至3-4MPa后關(guān)閉出口減壓閥、萃取劑進(jìn)口截 止閥、高壓泵，萃取釜外殼夾套繼續(xù)加熱20-60min,然后重新開啟出口減壓閥、 萃取劑進(jìn)口截止閥、開啟高壓泵進(jìn)行連續(xù)流超臨界萃取45-120min，萃取操作壓 力控制在6-8MPa，萃取工藝溫度為85°C;在萃取釜的出口減壓閥后利用冷卻器 將萃取劑和第一溶劑的混合介質(zhì)冷卻后進(jìn)入兩級分離釜，分離釜l內(nèi)的操作壓力 控制在1-2MPa，分離釜外夾套采用25-5(TC的冷卻水循環(huán)冷卻，分離釜2內(nèi)操作 壓力控制在0. l-lMPa;萃取結(jié)束后，關(guān)閉高壓泵、萃取劑進(jìn)口截止閥；在分離釜 內(nèi)液態(tài)的第一溶劑DIDP從氣化后的萃取劑中解析出來，從分離釜底抽排出來重 復(fù)使用；氣化后的萃取劑R125經(jīng)加壓/冷卻后進(jìn)入萃取劑儲罐循環(huán)使用；在萃取 釜降至常壓后對微多孔膜半成品采用抽真空進(jìn)行干燥處理，去除殘余在微孔內(nèi)的 萃取劑，干燥處理后將聚烯烴微多孔膜從萃取釜中取出，采用反復(fù)清洗稱重法評 估，第一溶劑及萃取劑在微孔膜中殘留小于0. 2%。
(3) 將萃取出第一溶劑的成巻薄膜開巻，將聚乙烯微多孔膜和聚丙烯無紡布各 自收巻后分開，然后將聚乙烯微多孔膜雙向熱拉伸強(qiáng)化，MD方向先經(jīng)輥筒預(yù)熱至 110-120°C，然后采用6倍率縱向拉伸，拉伸后熱定型溫度120-125°C，熱定型 輥筒間設(shè)定前后線速度差3-5%;然后進(jìn)入橫拉機(jī)，經(jīng)進(jìn)一步預(yù)熱后在110-120°C 橫向拉伸1. 5倍至寬度3米，經(jīng)120-125'C熱定型15秒后冷卻收巻，得到厚度 23微米的高分子量聚乙烯微多孔膜，產(chǎn)品厚度精度優(yōu)于0.5微米；平均孔徑小于 0. 3微米，孔隙率45%， Gurley值:90-96S/100CC;拉伸強(qiáng)度MD方向98MPa， TD方向54MPa，斷裂伸長率縱向》58%，橫向》125%。 說明書附圖
為實(shí)施例1樣品的SEM高倍形貌照片。
對比例1
其余同實(shí)施例l，萃取后僅縱拉6倍而不橫拉，產(chǎn)品厚度35微米，Gurley值大 于簡S/100CC，透氣性差，不能用于電池。 對比例2
其余同實(shí)施例l，萃取后縱拉6倍，橫拉2倍，產(chǎn)品厚度20微米，孔隙率54%， Gurley值78-86S/100CC，拉伸強(qiáng)度MD方向93MPa， TD方向66MPa，斷裂伸長率 縱向》67%，橫向》105%。 對比例3
其余同實(shí)施例l，鑄片后在含油狀態(tài)下直接縱拉而不采用橫拉，6只滾筒預(yù)熱， 料溫控制115-12(TC，拉伸速比設(shè)定6倍，單點(diǎn)拉伸，縱向厚度存在>15%的周期性波 動，不適合做后續(xù)處理。 對比例4
國外某公司2300干法PP/PE/PP膜，厚度25微米，孔隙率40%， Gurley值 600-630S/100CC，拉伸強(qiáng)度MD方向165MPa， TD方向13MPa，斷裂伸長率橫向《12%。
權(quán)利要求
1.聚烯烴微多孔膜的制造方法，包括三大步驟A.鑄片、橫拉將聚烯烴和第一溶劑采用雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉、經(jīng)熔體計量泵和熱膨脹螺栓自動調(diào)節(jié)平模頭后均勻擠出、在激冷輥表面快速凝固成型成凍膠狀料帶，經(jīng)牽引后采用第1級厚片測厚儀測試鑄片的厚度形貌，通過手動或自動反饋控制縱向/橫向厚度；然后將含油料帶橫向熱拉伸1.5-3倍成薄片，采用第2級測厚儀測試橫拉后薄片的厚度形貌，綜合采用APC控制技術(shù)自動反饋調(diào)節(jié)模頭上的相應(yīng)區(qū)域熱膨脹螺栓，得到厚度控制均勻的含油半成品料帶，切邊后與微米級多孔工藝隔板一起復(fù)合后收卷；B.超臨界萃取將復(fù)合卷取的上述材料在高壓釜中采用超臨界萃取工藝去除半成品料帶中的第一溶劑，至料帶中殘余含油量小于0.3wt.％后停止萃??；C.雙向拉伸對無油半成品料帶開卷后進(jìn)行兩步法雙向熱拉伸強(qiáng)化、熱定型，冷卻后收卷得聚烯烴微多孔膜。
2. 如權(quán)利要求1所述的聚烯烴微多孔膜的制造方法，其特征在于，在鑄片后的 含油狀態(tài)不進(jìn)行縱拉只進(jìn)行橫拉。
3. 如權(quán)利要求1所述的聚烯烴微多孔膜的制造方法，其特征在于，萃取后的雙向熱拉伸采用先縱拉4-7倍，然后橫拉1.3-2倍，在雙拉工序采用APC控制技術(shù)，通 過調(diào)節(jié)縱向拉伸的速比控制薄膜的平均厚度；在橫拉工序的預(yù)熱區(qū)，薄膜上下兩面分 別對稱設(shè)置紅外輔助加熱元件組群作為APC控制的執(zhí)行元件，在收巻前采用第3級測 厚儀測試薄膜產(chǎn)品斷面形貌，在稍厚的薄膜位置通過-APC反饋控制儀對紅外加熱元件 施加稍高的功率，相應(yīng)的處于該紅外輻射區(qū)的料帶在高溫下由于強(qiáng)度降低在橫向拉伸 作用下會變薄，這樣形成負(fù)反饋控制，解決了采用超臨界萃取方法斷續(xù)式生產(chǎn)聚烯烴 微多孔膜存在的橫向斷面形貌高精度控制的問題。
全文摘要
聚烯烴微多孔膜的制造方法，包括三大步驟1.將聚烯烴和第一溶劑采用雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉、經(jīng)熔體計量泵和自動調(diào)節(jié)平模頭擠出、在激冷輥表面快速凝固冷卻成型成凍膠狀料帶，料帶橫向熱拉伸1.5-3倍后與無紡布復(fù)合收卷；2.超臨界萃取去除其中的第一溶劑；3.對無油料帶進(jìn)行雙向熱拉伸強(qiáng)化、熱定型，冷卻后收卷即得。本方法具有成本低/產(chǎn)品一致性好的優(yōu)點(diǎn)，可普及應(yīng)用于鋰離子動力電池等領(lǐng)域。
文檔編號B01D69/00GK101564653SQ200910143599
公開日2009年10月28日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者鑫 李 申請人:鑫 李