本發明涉及薄膜生產,具體而言,涉及一種干法隔膜生產過程中快速切換原料的方法。
背景技術:
1、在干法隔膜生產過程中,聚丙烯(pp)原料的熔融指數(mi)是影響產品質量的關鍵參數之一。干法隔膜生產工藝廣泛應用于鋰離子電池隔膜制造領域,其核心環節是通過擠出系統將pp原料熔融、過濾并均勻擠出成型。該擠出系統通常由擠出機、粗濾網、熔體泵、精過濾器、分配器及模頭等部件組成,各環節的溫度控制與原料流變特性直接決定了最終產品的厚度均勻性和力學性能。
2、現有技術中,為適應不同產品性能需求,生產企業需頻繁切換不同熔融指數的pp原料(mi范圍通常為0.6-3.0)。由于擠出系統中原有的熔融態原料黏附在擠出系統(管道、分配器、模頭)的側壁上,加之與熔融態新原料的粘度不同,在切換原料的過程中,會破壞原料正常的流變狀態,嚴重時局部區域產生熔體破裂。尤其是當分配器及模頭的側壁上黏附有原來的原料時,由于和模頭出口距離太近,熔體無法完全恢復正常就已經流出成型,因此產品厚度一致性很差(厚度2δ>0.15),使得生產的產品無法滿足下游涂覆與電芯疊片工藝要求。
3、為確保產品質量達標,企業普遍采用“溫度重設+持續擠出過渡”策略,即切換原料后立即調整全系統溫度設定至新原料推薦加工溫度,隨后持續進行擠出過渡,直至系統內殘留原料被完全置換且產品指標達標后方可正式生產。但是,整個切換過程持續時間≥10h,當由低熔指原料切換為高熔指原料時,持續時間更長(低熔指原料粘度相對更大,更難被帶出來)。整個切換過程會造成大量原料與時間的浪費。
4、因此,如何降低原料損耗量、保持產品一致性,實現快速、高效的原料切換成為本領域亟待解決的技術難題。
5、鑒于此,特提出本發明。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種干法隔膜生產過程中快速切換原料的方法,以解決或者改善上述技術問題。
2、本發明是這樣實現的:
3、第一方面,本發明提供一種干法隔膜生產過程中快速切換原料的方法,包括如下步驟:
4、擠出系統在進行切換原料時,設定精過濾器及其前部區域的溫度為第一溫度,設定分配器及模頭的溫度為第二溫度,同時配合反復循環的第一擠出量和第二擠出量,當厚度2δ值≤0.15時產品符合品質要求,切換原料過程的時間≤4h,切換原料過程的原料損耗量≤400kg;
5、其中,第一溫度<第二溫度,第一擠出量>第二擠出量。
6、本發明具有以下有益效果:
7、本發明提供的干法隔膜生產過程中快速切換原料的方法,設定精過濾器及其前部區域的溫度低于分配器及模頭的溫度,同時配合反復循環的不同擠出量,增強擠出系統中物料流場的紊亂程度,進而實現快速帶出殘存原料,穩定生產的目的;當原料在熔融指數mi為0.6?g/10min-3.0?g/10min區間進行切換原料時,整個切換原料過程的時間≤4h,原料損耗量控制在400kg以內,大大降低了切換時間和原料損耗,有望得到大力推廣。
1.一種干法隔膜生產過程中快速切換原料的方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一溫度為190℃-220℃,所述第二溫度為230℃-260℃。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一擠出量為100kg/h-150kg/h,所述第二擠出量為10kg/h-30kg/h。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一擠出量的持續時間為15min-20min,所述第二擠出量的持續時間為5min-10min。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述擠出系統包括依次設置的擠出機、粗濾網、熔體泵、精過濾器、分配器和模頭;其中,所述前部區域包括有擠出機、粗濾網和熔體泵。
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述擠出系統還包括多個壓力傳感器,分別設置在所述粗濾網的上游和下游,所述精過濾器的上游和下游;
7.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述擠出機的各區溫度為一區:50℃-70℃;二區:170℃-190℃;三區:190℃-220℃;四區:190℃-220℃;五區:190℃-220℃;六區:190℃-220℃;七區:190℃-220℃;
8.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述擠出機為單螺桿擠出機,直徑為70mm-105mm。
9.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述擠出系統使用的原料選自聚丙烯和聚乙烯中的至少一種;
10.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述原料的牌號選自s801、s802m、s802l和s800h中的至少兩種。