一种微细纤维及其制备方法和应用以及一种电气设备所用隔膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及微细纤维领域，尤其涉及一种微细纤维及其制备方法和应用以及一种电气设备所用隔膜的制备方法。本发明专利技术提供了一种微细纤维，所述微细纤维由麻浆纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或再生纤维素纤维经机械处理得到；所述微细纤维的直径为0.1～0.5μm。本发明专利技术还提供了一种电气设备所用隔膜的制备方法，包括以下步骤：将微细纤维、配抄纤维和水混合，得到混合浆料；将所述混合浆料进行纸机抄造处理，得到电气设备所用隔膜。本发明专利技术提供的微细纤维直径较小，能够用于制备电气设备所用隔膜，且制备得到的电气设备所用隔膜具有孔径小且孔隙率高的特点。

A kind of micro fiber and its preparation method and application as well as a preparation method of diaphragm for electrical equipment

【技术实现步骤摘要】
一种微细纤维及其制备方法和应用以及一种电气设备所用隔膜的制备方法
本专利技术涉及微细纤维领域，尤其涉及一种微细纤维及其制备方法和应用以及一种电气设备所用隔膜的制备方法。
技术介绍
电气设备所用隔膜如超级电容器隔膜、电池隔膜、高效过滤纸等需要隔膜具有孔隙率高、孔径小且孔径分布均匀等结构性能，对隔膜材质要求较高。电气设备所用隔膜是由长纤维和高度细纤化纤维配合抄造而成，高度细纤化纤维程度越高表面结构越丰富，越有利于提高抓附力，制备得到的隔膜强度越高，同时利于形成隔膜特殊的孔隙结构。现有技术中制备高度细纤化纤维的方法一般包括化学纺丝法和机械剥离法，有些化学纤维，比如聚酯纤维，通过化学纺丝法能够得到极细的纤维，但纤维之间没有结合力，强度较差，无法进行纸张抄造得到特殊孔隙结构的隔膜；而通常的植物纤维，通过机械剥离法得到的纤维直径约为10微米，无法进一步降低纤维的直径，满足不了隔膜特殊的孔隙结构要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种微细纤维，本专利技术提供的微细纤维直径可达到0.1～0.5μm。本专利技术提供了一种微细纤维，所述微细纤维由麻浆纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或再生纤维素纤维经机械处理得到；所述微细纤维的直径为0.1～0.5μm。本法提供了上述技术方案所述微细纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将纤维原料与水混合，形成纤维浆料；(2)将所述纤维浆料进行机械处理，得到微细纤维；所述机械处理包括盘磨打浆和/或石刀打浆。优选的，所述步骤(2)中盘磨打浆的功率为49～55kW，所述盘磨打浆的时间为30min～7h。优选的，所述步骤(2)中石刀打浆的电流为55～65A，所述石刀打浆的时间为15～25h。优选的，所述纤维原料为麻浆纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或再生纤维素纤维，所述纤维原料的直径为2～38mm，纤度为1.4～2.0Dtex。本专利技术还提供了上述技术方案所述微细纤维或者上述技术方案所述方法制备得到的微细纤维在电气设备所用隔膜中的应用。本专利技术提供了一种电气设备所用隔膜的制备方法，包括以下步骤：(a)将微细纤维、配抄纤维和水混合，得到混合浆料；所述微细纤维为上述技术方案所述微细纤维或者为上述技术方案所述方法制备得到的微细纤维；(b)将所述混合浆料进行纸机抄造处理，得到电气设备所用隔膜。优选的，所述步骤(a)中配抄纤维包括麻浆纤维、龙须草纤维、水化纤维素纤维和维纶纤维中的一种或多种。优选的，所述步骤(a)中微细纤维和配抄纤维的质量比为85～90:10～15。优选的，所述步骤(a)混合浆料中纤维的总质量浓度为0.5～1.5％。本专利技术提供了一种微细纤维，所述微细纤维由麻浆纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或再生纤维素纤维经机械处理得到；所述微细纤维的直径为0.1～0.5μm。本专利技术提供的微细纤维直径较小，能够满足电气设备所用隔膜的要求，可用于制备电气设备所用隔膜，且制备得到的隔膜具有孔径小且孔隙率高的特点。本专利技术还提供了一种电气设备所用隔膜的制备方法，包括以下步骤：将微细纤维、配抄纤维和水混合，得到混合浆料；所述微细纤维为上述技术方案所述微细纤维或者为上述技术方案所述方法制备得到的微细纤维；将所述混合浆料进行纸机抄造处理，得到电气设备所用隔膜。本专利技术制备得到的隔膜具有孔径小且孔隙率高的特点。如本专利技术实施例所示，本专利技术提供的超级电容器隔膜的厚度为30～40μm，孔隙率为61.5～69％，平均孔径为0.826～0.834μm；电池隔膜的厚度为0.122mm，孔隙率51.1％，平均孔径28.9μm。附图说明图1为本专利技术实施例1得到的含有莱赛尔微细纤维的浆料的显微镜图；图2为本专利技术实施例3得到的含有莱赛尔微细纤维的浆料的显微镜图。具体实施方式本专利技术提供了一种微细纤维，所述微细纤维由麻浆纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或再生纤维素纤维经机械处理得到；所述微细纤维的直径为0.1～0.5μm。在本专利技术中，所述再生纤维素纤维优选包括莱赛尔纤维。本专利技术还提供了上述技术方案所述微细纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将纤维原料与水混合，形成纤维浆料；(2)将所述纤维浆料进行机械处理，得到微细纤维；所述机械处理包括盘磨打浆和/或石刀打浆。本专利技术将纤维原料与水混合，形成纤维浆料。在本专利技术中，所述纤维原料优选包括麻浆纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或再生纤维素纤维，所述再生纤维素纤维优选包括莱赛尔纤维；所述纤维原料的纤度优选为1.4～2.0Dtex，进一步优选为1.5～1.9Dtex，更优选为1.6～1.8Dtex；所述纤维原料的长度优选为2～38mm，进一步优选为5～35mm，更优选为10～30mm。在本专利技术中，当所述纤维原料的长度≥38mm时，本专利技术优选将纤维原料采用高浓盘磨进行切断，然后再进行后续的机械处理。本专利技术优选将纤维原料的纤维和长度控制在在上述范围内，有利于制备得到直径较小的微细纤维。在本专利技术中，当后续机械处理的方式为盘磨打浆时，所述纤维浆料的打浆浓度优选为1.8％～3.0％，进一步优选为2.0～2.8％，更优选为2.4～2.6％；当后续机械处理的方式为石刀打浆时，所述纤维浆料的打浆浓度优选为4.8％～6.0％。本专利技术优选将所述纤维浆料的打浆浓度控制在上述范围内，有利于制备得到直径较小的微细纤维。得到纤维浆料后，本专利技术将所述纤维浆料进行机械处理，得到微细纤维。在本专利技术中，所述机械处理包括盘磨打浆和/或石刀打浆。在本专利技术中，所述盘磨打浆优选在盘磨打浆机中进行，所述盘磨打浆的功率优选为49～55kW，所述盘磨打浆的时间优选为30min～7h。在本专利技术中，所述石刀打浆优选在石刀打浆机中进行，所述石刀打浆的电流优选为55～65A，所述石刀打浆的时间优选为15～25h。在本专利技术中，当所述纤维原料为麻浆纤维时，所述麻浆纤维浆料的打浆度优选为45～85°SR，所述麻浆纤维的湿重优选为2.0～6.0g；当所述纤维原料优选为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或再生纤维素纤维时，所述聚对苯二甲酰对苯二胺纤维浆料或再生纤维素纤维浆料的打浆度独立地优选为75～95°SR，湿重独立地优选为1.5～5.0g。本专利技术经过上述机械处理能够得到含有微细纤维的纤维浆料。在本专利技术中，上述含有微细纤维的纤维浆料可直接作为制备电气设备所用隔膜的原料进行使用，无需将含有微细纤维的纤维浆料进行干燥处理。本专利技术以麻浆纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或再生纤维素纤维为原料，基于纤维原料本身结构上的特点，结合后续机械处理条件参数的控制，使得本专利技术能够制备得到直径为0.1～0.5μm的微细纤维。本专利技术还提供了上述技术方案所述微细纤维在电气设备所用隔膜的应用。在本专利技术中，所述电气设备的隔膜材质优选包括本专利技术所述微细纤维。本专利技术还提供了一种电气设备所用隔膜的制备方法，包括以下步骤：(a)将微细纤维、配抄纤维和水混合，得到混合浆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微细纤维，其特征在于，所述微细纤维由麻浆纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或再生纤维素纤维经机械处理得到；所述微细纤维的直径为0.1～0.5μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种微细纤维，其特征在于，所述微细纤维由麻浆纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或再生纤维素纤维经机械处理得到；所述微细纤维的直径为0.1～0.5μm。


2.权利要求1所述微细纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将纤维原料与水混合，形成纤维浆料；
(2)将所述纤维浆料进行机械处理，得到微细纤维；所述机械处理包括盘磨打浆和/或石刀打浆。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中盘磨打浆的功率为49～55kW，所述盘磨打浆的时间为30min～7h。


4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中石刀打浆的电流为55～65A，所述石刀打浆的时间为15～25h。


5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述纤维原料为麻浆纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或再生纤维素纤维，所述纤维原料的直径为2～38mm，纤度为1.4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪峰，刘文，毛宗久，江骁雅，朝鲁门，王萌，
申请(专利权)人：中国制浆造纸研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11