聚丙烯纤维在混凝土工程的应用与发展
【摘 要】聚丙烯纤维混凝土是现在建筑行业中一种新型的建筑材料，有很好的应用前景。我们通过翻阅资料和进行了相关的实验，加之走访现有的建筑结构和形式，了解到关于现阶段聚丙烯纤维混凝土的应用及其特点，本文特做总结，归纳出了聚丙烯纤维混凝土的应用情况和它的特性，并对其将来的发展做出了展望。
【关键词】聚丙烯纤维混凝土;可塑性;构件;裂缝;渗漏;预制板
1.聚丙烯纤维混凝土在我国的应用情况
纤维混凝土在国外已有近30年的研究和应用历史，聚丙烯纤维混凝土已在公路、桥梁、机场、码头、工业与民用建筑、水渠、河流护岸等许多场合得到了成功的应用。
1.1 聚丙烯纤维混凝土用于工业与民用建筑
聚丙烯(PP)纤维可以大大增强混凝土的抗渗和抗裂能力，因此，聚丙烯纤维混凝土可以广泛应用于工业与民用建筑的地下室工程、屋面、内外墙粉刷、停车场、贮水池以及大体积混凝土中。
PP纤维混凝土已在复旦大学南区体育中心游泳馆(1100m3混凝土C30，S8)[6]、上海国际体操中心地下室墙板与墙顶板(2200m3混凝土C35、S8)等工程中成功应用于刚性防水、大面积的基础底板防裂结构中[13]。广州新中国大厦地下室工程、南方实业大厦地下工程、50层高的中水广场大厦4500㎡地下室等工程[23]中，采用杜拉纤维混凝土，大面积的底板均未发现裂缝。
聚丙烯纤维混凝土也可用于高层建筑的大体积混凝土中，用来减轻混凝土的温度裂缝。如重庆市世界贸易中心，地上55层，地下5层，其特大型转换梁的截面积为1500mm×4500mm，采用含0.9kg/m3杜拉纤维的C60混凝土，施工效果良好[1]。
在停车场、停机坪、网球场、上人屋面等承重面的施工场合，采用聚丙烯纤维混凝土可以解决抗冲击、抗疲劳等老大难问题，在国内有工程实例。
1.2聚丙烯纤维混凝土用于道路与桥梁工程
聚丙烯纤维混凝土用于铺设桥面、路面等，可以提高其抗渗、抗冻融、抗冲击、抗疲劳等性能，因此在发达国家己广泛应用于高速公路、机场跑道、地铁、桥梁、铁路水泥枕木等。
聚丙烯纤维用于公路的路面和高速公路混凝土路面，平整而富有弹性与韧性，公路路面不易起小沟小坑，从而有利于汽车驾驶的平稳安全，而且聚丙烯纤维混凝土公路的使用寿命比一般路面可延长2—3倍。
混凝土桥面施工中，用聚丙烯纤维代替钢筋网，来消除桥面板的早期裂缝，并且不会因喷洒化冰盐水引起钢筋锈蚀而造成桥面破坏。这种做法已经在国内外的很多桥梁工程中应用。
1.3 聚丙烯纤维混凝土用于水利工程
与其它工程相比，水利工程在防裂、防渗、抗冻融、抗冲磨和耐久性等方面对混凝土有着特殊的要求。随着我国水工建设中高面板堆石坝、高拱坝、抽水蓄能电站和其它承受高水头和高流速、高含沙水流冲磨的结构物的兴建，以及我国西部大开发战略的实施，在寒冷、干燥、大温差条件下建设的水利工程将越来越多，这些都要求能进一步提高混凝土的上述性能。聚丙烯纤维混凝土在这些方面显示了较强的优越性。
目前聚丙烯纤维混凝土已开始在吉林省拇河口市渠道薄壁(30—50mm)防渗护砌实验工程[5]、宁波白溪水库混凝土面板堆石坝二期面板工程[4]、三峡工程的溢洪道进口、二期面板1号、3号、9号试验块[12]、导流底孔跨缝板[13]以及泄洪坝段表孔墩墙[14]等工程中进行了成功的应用。
2.聚丙烯纤维混凝土的发展前景
聚丙烯纤维和钢纤维的复合效应、聚丙烯纤维对高强高性能温凝土性能的影响、聚丙烯纤维和硅灰或粉煤灰等活性混合材的复合效应、以及对纤维使用效果的评价方法等。
2.1 用于高强、高性能混凝土
目前高层建筑的建造大多采用高强混凝土，但高强混凝土的高脆性影响了其更广泛的使用。
作为一种新型的混凝土外加材料，聚丙烯纤维能够较好地解决高脆性问题，使高强混凝土成为高强、高性能混凝土。
2.2 在聚丙烯纤维混凝土中加入粉煤灰
为减少水泥用量，可加入部分粉煤灰，可以改善改性聚丙烯纤维混凝土的和易性，对混凝土抗压与抗弯强度影响不大。宁波白溪水库为每立方米混凝土加水泥245kg时，粉煤灰加45kg。在上海也有应用掺加聚丙烯纤维的粉煤灰混凝土的实际工程实例[3]。
2.3 用于喷射的聚丙烯纤维混凝土
聚丙烯纤维混凝土有较高的粘稠性，用于喷射混凝土更为适当。将聚丙烯纤维混凝土采用喷涂的方法用作河床稳定材料，其优点不仅施工便捷，而且在坡比很大、甚至垂直的场面上也能进行作业;据国外施工经验，混凝土回弹量比加钢纤维减少约5%，纤维用量仅为钢纤维的1/16-1/22，聚丙烯纤维自身的化学惰性使之能抗锈、抗碱、不受其它添加剂的影响，成本较其它加筋材料低廉。可降低混凝土的渗透性，减少裂缝，增加抗磨损能力。另外，对喷射机械磨损少，施工人员工作强度低。
2.4 耐火混凝土
鉴于近年来隧道大火常引起严重的混凝土坍塌， 法国中央桥梁公路工程研究所对混凝土在高温状态下的性能进行了研究攻关。通过现场调查和模拟实验后发现，混凝土在700到1000 摄氏度时便会像葱头一样一层层地瓦解成碎片，隧道大火现场的所有混凝土碎片的厚度都是2到3mm;所有混凝土结构的连接处，也就是说两部分之间的空档处， 都没有出现坍塌现象。由此得出结论，在高温状态下， 混凝土里的水分蒸发使混凝土结构内部压力增大，另外混凝土表面和内部受热程度不均，从而造成混凝土的膨胀和瓦解。
2.5 聚丙烯纤维混凝土预制板
英国专家研制成一种新型的混凝土预制板，它以聚丙烯纤维织物为加固材料。这种预制板的制作过程为：在织物上涂一层1mm厚的水泥浆，然后加一层织物，再涂一层水泥浆，就这样一层一层地加到所需要的厚度。这种预制板比钢筋混凝土预制板更便宜，重量也更轻[9]。
2.6 聚丙烯纤维混凝土的设计标准
与钢筋混凝土配制中应给出钢筋的参数一样，在设计聚丙烯纤维混凝土时，也必须给出聚丙烯纤维的有关参数。目前尚无有关参数的要求和标淮。聚丙烯纤维的抗拉强度、弹性模量、长度及长径比、纤维纤度、纤维体积率等是设计和配制聚丙烯纤维混凝土的必要参数，建议应当由有关部门尽早制定，并应尽早制定聚丙烯纤维产品的技术和产品质量要求。
3.结语
进入了21世纪，世界各行各业竞争更加激烈。建筑行业也不例外，随着技术研究的不断深入，新型材料不断出现，聚丙烯纤维混凝土作为一种新型的工程建设材科，相信它的优越性会不断地为人们所认识和掌握，它将越来越多地应用于建筑、公路、水利等工程建设中。
参考文献：
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⒍ 吴菊珍 等，聚丙烯纤维粉煤灰混凝土在复旦大学露天游泳池中应用，粉煤灰，2001年5期。
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⒑ “日本耐火混凝土”，中国建材报，2000年8月4日。
⒒ “宁波开发出‘聚丙烯纤维混凝土’新技术”，浙江科技报，2001年6月14日。
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⒕ 朱江，聚丙烯纤维混凝土在路面工程中的应用研究，广东工业大学学报，18卷2期，2001年6月。
作者：庄志婉
摘要:当前,我国的建筑工程在数量和质量上均得到明显地提高和改善,但同时也暴露出许多问题,其中以裂缝问题最为普遍。而在混凝土或砂浆中掺加聚丙烯纤维,能够减少混凝土及砂浆的收缩裂缝,并能提高耐久性,因此使用聚丙烯纤维是提高混凝土工程质量的一个有效途径,拟就此进行探讨。
关键词:聚丙烯纤维;混凝土;施工
文献标识码:A
随着我国国民经济持续稳定的快速发展,人民的居住水平和生活环境也得到了很大程度的改善,建筑工程在数量和质量上均得到明显的提高和改善,人们对建筑质量的关注日益增多。混凝土是结构工程中用量最多、应用最广的建筑材料,在人们的传统观念中,总认为混凝土是极为耐久的,因此,对混凝土结构的使用寿命期望值很高。然而事实上,随着使用时间的延长和使用环境的变化,混凝土结构也往往表现出“早损坏,短寿命”的特征,混凝土结构的耐久性问题已成为结构工程领域不容忽视的重要问题。据中国消协有关统计数据和调查结果的汇总统计分析,2004-2006年,我国住宅工程质量问题统计表中,墙面、地面、屋面等处出现裂缝,屋面、外墙、卫生间或厨房地面渗漏排在前二位,且从反映趋势来看,消费者在此方面的投诉在未来一段时间内有增无减。据多年的施工实践表明,在混凝土中掺入微盈的聚丙烯纤维,使聚丙烯纤维通过搅拌均匀地乱向分布在混凝土中的,可以使混凝土的抗拉强度、变形能力、耐动荷能力大大提高,从而提高混凝土工程的使用寿命,增强建筑工程的质量。
1 聚丙烯纤维性能
聚丙烯纤维是由丙烯聚合物或共聚物制成的烯类纤维,呈丝状或网状细纤维。它是一种新型的混凝土增强纤维,被称为混凝土的“次要增强筋”,其强度较高(抗拉强度200-300Mpa),比重比一般聚合物低(0.91),完全不吸水,为中性材料,与酸碱不起作用,抗老化性能好。燃点为590℃,熔点160-170℃,极限拉伸15%,导电、导热性能低,弹性模量不低于3000Mpa,在混凝土中拌和时有良好的分散性,具有能改善混凝土的抗裂性、抗渗性,提高混凝土的抗冲击韧性、抗冻性能,改善高性能混凝土高温爆裂性能等优点。
2 聚丙烯纤维在混凝土中的作用机理
对于聚丙稀纤维在混凝土中的作用机理,可以从以下两方面去分析。首先,从聚丙稀纤维改变混凝土内部水分迁移方面来看。混凝土成型后,由于水和水泥基材料的亲润性,在水分蒸发时,表层材料毛细管中便形成凹液面,而凹液面上张力的垂直分量形成了对管壁及管壁间材料的拉应力,此时材料即处于干缩性阶段。混凝土内部水分迁移,其干缩经历了毛细孔张力作用,层间水作用以及结晶水作用三个过程。当在混凝土中掺入聚丙稀纤维材料后,由于此时表层材料中存在纤维材料,使得其失水面积有所减小,水分的迁移较为困难,使毛细管张力作用大为减小。再次,从聚丙稀纤维混凝土基体受力、变形方面来看。聚丙稀纤维密度很低,当少量掺入时即有大量纤维存在于混凝土中,纤维一方面填充了内部孔隙,增加了整体的密实性;另一方面大量乱向分布于混凝土中,纤维起到了阻止裂缝产生的作用。当微裂缝产生后,微裂缝发展过程中必然碰到多条不同向的纤维,由于遭遇到纤维的阻挡,消耗了能量,裂缝发展受到约束。从受力分析去考虑,乱向分布的聚丙稀纤维在裂缝扩展经过纤维横截面时,也承担了部分收缩应力。因此聚丙稀纤维加入到混凝土中起到了阻止、牵制裂缝发展,从而改善混凝土的性能。
3 纤维混凝土制备和施工要点
3.1 材料要求
3.1.1 聚丙烯纤维
一般来说,建筑工程中选用的材料为改性后的截面为三叶形的聚丙烯纤维。
3.1.2 骨料
骨料粒径越大,纤维越容易受骨料排挤压迫,单位体积内纤维含量增加,纤维容易纠结成球,纤维球又会造成骨料间分离。为了避免上述情形发生,必须选用粒径较小的骨料。因此,粗骨料粒径应≤20mm。
3.2 施工要点
3.2.1 原料进厂
按批次抽样检验后,各种原材料方可入厂。聚丙烯纤维作为聚丙烯纤维混凝土的重要原材料之一,应注意以下几点:通过厂家提供的产品合格证及检验报告,判断该種纤维是否满足该种混凝土的要求;生产厂家将聚丙烯纤维按一定重量分袋包装(0.6kg/袋-0.9kg袋),方便计量、投放。聚丙烯纤维不宜暴晒,应堆放在干燥、阴凉处,以免老化变性。
3.2.2 配合料搅拌
(1)根据每次搅拌混凝土的体积,按照配合比要求(或建议掺量)正确计量每次加入的纤维量将纤维投入上料系统;
(2)将集料连同纤维一起加入搅拌机,搅拌时调整干拌时间较普通混凝土增加25%,加入水泥和水后湿拌时间较普通混凝土增加30%,使纤维充分分散;
(3)搅拌完成后随机取样,如纤维已均匀分散成单丝,则混凝土可投入使用,如仍有成束纤维则延长搅拌时间20-30s即可使用;
(4)为改善拌合物的和易性,可掺加适量的引气剂、也可掺人不超过水泥用量20%的粉煤灰(Ⅱ级)。
3.2.3 输送
输送系统是连接生产和施工的纽带。包括混凝土输送车辆、泵机、泵车和输送管道。
(1)输送过程中是要求始终使聚丙烯纤维混凝土拌合物保持均匀、不离析、不分层状态。混凝土罐车在输送过程中罐体须保持3-6r/min的转速转动,及时将混凝土送到指定浇筑点。拌合好的纤维混凝土由搅拌站输送至浇筑部位,时间不应超过60min;
(2)输送过程中严禁司机、施工人员向聚丙烯纤维混凝土中加入生水调节和易性,否则会严重影响混凝土的质量;
(3)聚丙烯纤维混凝土施工过程中应保证充足的输送能力,以保持混凝土浇筑的连续性。
3.2.4 泵送
(1)开始泵送时,混凝土处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送速度先慢后快,逐步加速。同时,观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况,待各系统运转正常后,方可以正常速度进行泵送;
(2)泵送前,应先用适量与混凝土成分相同的水泥砂浆润滑输送管内壁。预计泵送间歇时间超过45min或混凝土出现离析现象时,应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土;
(3)将高强混凝土倒人料斗时,应注意下料的高度和方向,以免高强混凝土离析或骨料过于集中。
3.2.5 浇筑及养护
(1)混凝土入模后,处于松散状态,不仅不能很好地填满模具,而且其强度和对钢筋的握裹力都不能达到设计和使用要求。浇筑聚丙烯纤维混凝土采用高频振捣器,分层与布点要合理,避免欠振与过振;
(2)使用插入式振动器进行捣实。振动频率和时间以能使拌合物中的所含空气成分逸出为准,达到表面平整、强度等各种性能符合设计要求。振动器震动间距控制在3O-40cm,插入深度约50mm,板面使用二次振捣工艺,20-30min后进行复振;
(3)浇筑完毕后应根据季节不同,及时做好养护工作。使聚丙烯纤维混凝土表面处于温润状态,保证早期强度的增长。
3.3 纤维混凝土质量控制要点
(1)严格按照国家相关的标准、规范对入场的砂、石、水泥、粉煤灰、外加剂、掺合料等原材料进行抽检,确保原材料的质量;
(2)加强对实验室的技术管理,确保配合比科学、合理、经济;
(3)采用合理的生产工艺,并对生产过程进行实时监控,维护好设备的正常运转,确保拌和物的质量。
4 语结
总之,混凝土是当今社会工程建设的主要原材料,但混凝土开裂引起的耐久性问题一直影响着工程建设及维护。而在混凝土中加入聚丙烯纤维,利用聚丙烯纤维的作用机理,能有效抑制裂缝的产生与发展,且性能可靠,单位造价不高,经济效益显著,施工操作简单方便。因此,使用聚丙烯纤维是提高建筑工程质量的一个有效途径,值得推广。
参考文献
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[3]霍善珍,李长河.聚丙烯纤维混凝土技术在工程使用中的发展[J].中小企业管理与科技,2008,(3).
作者：黄令声
摘要：聚丙烯纤维混凝土是一种性能十分优越的混凝土，在水利水电工程中有着非常良好的应用效果。聚丙烯纤维混凝土具有更高的强度和韧性，相比于同标号的普通混凝土而言，其抗冲击性能、抗裂性能、抗渗性能、抗冻性能和耐久性能都所有提升。由于加入了聚丙烯纤维成分，混凝土很好的解决了其抗压强度和抗拉强度之间的不协调性(普通混凝土随着抗压强度的提高，抗拉强度会下降)问题，有效的解决了水利水电工程中高强度混凝土的抗渗性和防开裂的问题。笔者结合自身多年的工程实践经验，在本文中关于聚丙烯纤维混凝土在水利水电工程中的主要应用作了总结。
关键词：水利水电工程;聚丙烯纤维混凝土;应用分析
1 聚丙烯混凝土性能及特点分析
在分析聚丙烯混凝土在水利水电工程中的应用问题之前，有必要综合的分析一下聚丙烯混凝土所具备的卓越性能和技术特点。聚丙烯纤维混凝土是将一定比例的聚丙烯纤维加入到混凝土原材料之中，在拌和混凝土的过程中，使得聚丙烯纤维能够与混凝土中水泥、砂石骨料等发生冲击混合，从而通过均匀的混合而有效的改变混凝土的性能。
1.1 整体性和耐久性的提高
由于聚丙烯纤维的加入，混凝土中原有的游离水活性大大降低，泌水现象和体积变化现象得到了非常明显的改变，而且由于聚丙烯纤维所具备的比重低和强度高的特点，加入了聚丙烯纤维的混凝土整体性更好，其龟裂概率较比于普通混凝土大大降低，有数据显示，加入了聚丙烯纤维的混凝土龟裂概率为同标号混凝土的10%左右，其控制龟裂的能力可见一斑。
由于游离水的活性降低，聚丙烯混凝土的塑性收缩大大降低，这在很大程度上确保了混凝土裂缝的降低。并且聚丙烯纤维本身具有良好的物理和化学性能，聚丙烯纤维吸水率极低，而且化学稳定性良好，不会与混凝土之中的酸性成分和碱性成分发生反应，所以聚丙烯纤维的加入并不会改变混凝土之中原有的水灰比，从而能够很好的保证混凝土的稳定性。
1.2 抗渗性能的提高
较比于同标号的普通混凝土而言，聚丙烯纤维混凝土的抗渗性能能夠提高33%～45%，而且在同配比的混凝土中加入聚丙烯纤维能够将混凝土的抗渗等级提高4个标号，如纤维含量0.8kg/m2的混凝土，抗渗能力可从S10提高到S14，抗渗性能提高了接近25%。由于抗渗性能的显著提高，用于水利水电工程的聚丙烯纤维混凝土能够有效的提高抗渗结构的使用寿命，减少结构迎水面和背水面有害介质对于钢筋的侵蚀。
1.3抗冻性能提高
抗冻性是水利水电工程选择混凝土的主要性能衡量指标之一，尤其是在北方地区，处于冻土范围内的混凝土会由于温度的变化而产生内部的应力，并且在温度应力的作用之下产生温度裂缝，从而降低水利水电工程结构的抗渗性能和使用寿命。
加入了聚丙烯纤维的混凝土由于聚丙烯纤维自身的特点，使得混凝土内部由于温度所产生的应力能够得到有效的抵消，从而降低混凝土由于温度变化而产生的温度裂缝。
1.4施工便捷度提高
聚丙烯纤维混凝土具有很高的施工便捷度，只需要在拌合混凝的时候加入一定比例的聚丙烯纤维，拌合均匀之后即可使用。而且聚丙烯纤维具有很高的物理和化学稳定性，不会造成混凝土原有物理和化学性能的改变，既不需要混凝土的原配合比发生改变，也无需在配筋方面作出调整，完全不会对混凝土施工过程产生任何影响。
2 聚丙烯混凝土在水利水电工程中的应用分析
2.1高水流通过部位的应用
高速水流冲击问题是水利水电工程中考验混凝土强度、抗冲击性能、耐磨性等等的关键性问题，许多水利水电工程都存在着溢洪道泄流槽、溢流面、消力池、闸门门槽、泄洪洞、排沙孔道等有高速水流经过的部位。为了应对高速水流的冲刷作用，通常会采用提高混凝土强度、选用钢纤维混凝土等等措施，这样不仅工程造价会有所提高，而且高强度混凝土和钢纤维混凝土的施工难度也提高了。
但是聚丙烯纤维混凝土的使用良好的解决了这一问题，其所具备的高耐磨性能够保证不必刻意提高混凝土的强度，从而在有效的降低工程造价的同时降低了施工的难度。
2.2水下部位的应用
水利水电工程中经常会遇到处于水下部位的工程结构部分，如厂房结构等，这些长期处于水下的工程结构最主要考虑的是结构开裂问题和抗渗问题，许多水下的厂房结构十分潮湿，对于机电设备的正常运行构成了极大的威胁。
而聚丙烯纤维混凝土的使用很好的解决了这一问题，由于其所具备的良好的抗渗性能，使得水下工程结构部位的混凝土表面和内部的裂缝问题得到了良好的解决，尤其是在薄壁结构部位，聚丙烯纤维混凝土能够有效的遏制混凝土自身的塑性龟缩裂缝，让整体抗渗性能得到极大的保证。
3结语
聚丙烯纤维能够有效的改善混凝土的抗渗性能和抗冻性能，并且由于其自身所具备的高度的物理稳定性和化学稳定性，使得聚丙烯纤维的施工极为便捷，几乎与普通混凝土的施工无异。而且由于聚丙烯纤维自身的力学特点，使得加入了聚丙烯纤维的混凝土内部的应力得到了很好的克服，使得混凝土由于温度变化而产生裂缝的可能性降到很低。而且由于聚丙烯混凝土施工便捷、性能优越等特点使得水利水电工程重要部位的施工难度大大降低，从而在有效保证水利水电工程整体质量的同时极大的降低了工程的造价。
参考文献
[1]李东，叶以挺.聚丙烯纤维混凝土早期抗裂性能试验研究[J].混凝土与水泥制品，2010，(06).
[2]叶为民.水利水电工程中聚丙烯纤维混凝土的特性研究[J].价值工程，2010，(23).
作者简介：桂锡军，助理工程师，研究方向：有机化工与计算机研究。
作者：桂锡军
【摘要】水利工程施工中，由于水工建筑物长期侵泡在水中，很容易受到水质的侵蚀，导致水工建筑物混凝土结构构件损坏。因此必须要做好水利工程混凝土施工质量控制，提高水工建筑物的耐久性。本文从聚丙烯复合纤维混凝土的性能入手，结合实际工程案例，对聚丙烯复合纤维混凝土在水利工程施工中的应用作详细分析，得出相关结论，供同行参考借鉴。
【关键词】聚丙烯复合纤维;混凝土;水利工程;施工技术;应用
沿海混凝土结构是水工建筑物的重要组成内容之一，对建筑物起着基础性支撑作用。但由于是水工建筑物长期侵泡在水中，很容易受到氯盐、水分等物质的侵蚀，降低建筑物混凝土结构的耐久性，导致混凝土结构发生损坏，进而影响水工建筑物的整体质量。为此，在水利工程施工中，一定要想办法做好混凝土结构施工质量的控制，尽量减少钢筋和混凝土结构腐蚀，全面确保水利工程的质量和性能。
一、聚丙烯复合纤维混凝土的性能
考虑到水利工程在长期使用中容易发生腐蚀，危害工程混凝土结构质量，导致混凝土裂缝产生，所以在实际施工中，为了降低混凝土结构病害概率，切实提高水利工程混凝土结构质量，必须采用性能较为优良的聚丙烯复合纤维混凝土，利用该种混凝土复合材料来施工工程，切实保障水利工程混凝土结构质量，延长其使用寿命。聚丙烯复合纤维混凝土材料的性能包括：
1、延性、耐久耐磨性优良
与普通混凝土材料相比，聚丙烯复合纤维混凝土的延性、耐久性、耐磨性以及抗冲击性更好，能在水环境中获得更长的使用寿命。另外，聚丙烯复合纤维掺入混凝土，形成聚丙烯复合纤维混凝土材料之后，能进一步增强混凝土的早期抗拉强度，有效避免混凝土结构裂缝产生，使混凝土结构的抗渗性、抗裂性、抗磨损性都得到很大程度上的提高。
2、双组分纤维
聚丙烯复合纤维是一种双组分纤维，由聚丙烯和聚脂两种材料共同组成。复合纤维的芯为聚脂，外部用聚丙烯材料作包裹，这样的复合方式能让混凝土结合得更好，进而达到增强聚丙烯复合纤维混凝土耐久性的目的。除此之外，由于聚丙烯复合纤维在混凝土中的比重大于了10，所以该纤维在混凝土中的分散性比其他纤维更好，更易得到保证。
二、聚丙烯复合纤维混凝土在水利施工中的应用
为了探讨聚丙烯复合纤维混凝土的施工特点，笔者现以某水利工程施工为例，对该工程施工中所应用到的聚丙烯复合纤维混凝土技术作详细论述。
1、工程简介
某水利工程施工总面积为676㎡，工程建设目的在于围涂造地，开发水产养殖。该工程建成之后能有效提高该地区的防水防洪能力，促进该地区城市化发展。构造上，工程由南北直堤、顺堤、水闸和围区等多个配套项目共同构成，且为了能成分满足水产养殖要求，施工人员在建设时分别在工程的南北围区设置了3座排水节制闸，用来控制工程南北围区的排水情况。
2、聚丙烯复合纤维混凝土的应用方案设计
为了进一步提高工程质量，增强工程中海堤延伸段栅栏板混凝土结构的抗裂抗渗性，尽量延长栅栏板的是使用寿命，在施工时利用聚丙烯复合纤维混凝土材料代替传统混凝土，在栅栏板预制和现浇混凝土工艺中加入了聚丙烯复合纤维，然后加以施工。
聚丙烯复合纤维具有良好的混凝土性能改造功能，掺加如混凝土中后能对混凝土性能进行重塑，与水泥材料相容，改善混凝土性能，并保证混凝土材料的无毒性与环保性，为栅栏板施工质量提供有力保障。聚丙烯复合纤维的掺入并不会影响混凝土的配合比。按照相关技术规范，该项水利工程在施工时以C3O2作混凝土，配合比控制为水泥：砂：碎石=1：0.47：1.74：3.37，平均每立方米混凝土掺入重量为0.9千克的聚丙烯复合纤维。下图是掺入混凝土中的聚丙烯复合纤维性能指标示意图。详细见表1。
理论而言，聚丙烯复合纤维混凝土在施工之前应该对聚丙烯复合纤维的抗拉强度、弹性模量等性能参数进行试验，但考虑到该试验的操作难度较大，且浪费工时，所以试验临时取消。但工程施工中所用聚丙烯复合材料的质量是有所保障的，施工中涉及到的产品质量均合格，技术指标能满足工程施工要求。
本工程进行了纤维抗裂性能的纤维混凝土收缩裂缝试验，该试验主要检测纤维降低混凝土早期收缩裂缝的有效性。试验方法按《纤维混凝土结构技术规程(CECS38：2004)》附录，试验中纤维混凝土和对比用的基体混凝土各2组，试验所得限裂等级应达到一级要求。纤维在混凝土拌和物中分散性检验在确定施工工艺参数(主要是混凝土搅拌时间和水灰比)时检测一次即可，分散性不再检验，施工过程中须按此确定的参数施工。工程施工前，对混凝土进行了掺和不掺聚丙烯复合纤维的对比试验，试验结果见表2。
根据试验结果得到，在普通混凝土中掺入聚丙烯复合纤维后，聚丙烯复合纤维会降低混凝土的坍落度，但仍能较好地满足施工要求;聚丙烯复合纤维对不同龄期的混凝土强度会有一定的降低，但是降低的幅度较小，不会显著影响混凝土的强度。
3、施工工艺
(1)混凝土搅拌、振捣以及浇筑时，安排专门的工作人员在混凝土中掺加聚丙烯复合纤维。纤维的掺加应尽量安排在混凝土干料添加之前。要严格控制纤维的掺加量，尽量保证混凝土配合比不会发生变化。
(2)拌和时间适当延长，比普通混凝土延长30～60s，以保证纤维能在混凝土中混合均匀。
(3)纤维混凝土拌面压光较普通混凝土费工，压光一般需二次完成。为避免将纤维勾出，混凝土出模后压面时尽量利用钢或铁质抹子。
(4)混凝土养护同普通混凝土一样。
4、工程效果
本工程聚丙烯复合纤维混凝土的施工实践表明，聚丙烯复合纤维经过一段时间的充分搅拌后，完全可以搅拌均匀，纤维不打弯，不结团，施工方便，不需要改变原来的配合比，能较好地提高混凝土的抗压强度、抗渗性和耐久性，同时可以有效的降低成本。
三、结束语
与普通混凝土相比，聚丙烯纤维混凝土具有减少干缩裂缝产生，提高抗冲击力，提高抗渗性，易施工，节省养护及维修费用，适用性广泛，使用效果显著等优点，在水利工程中得到了广泛的应用。
参考文献
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[2]危加阳.改性聚丙烯纤维混凝土的性能及其在水利工程中的应用[J].甘肃水利水电技术，2006(02)
[3]刘宪堂，于志强.浅谈聚丙烯纤维混凝土在水利水电工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2009(06)
作者：王艳芹 李晓晶
[摘要]通过两岔水库防渗面板的应用，在混凝土入聚丙烯纤维形成乱向支撑有效的二级加强效果，有效地减少早期泌水,降低孔隙率，防止混凝土由于早期干缩和塑性裂缝，大幅度地提高大坝防渗面板聚丙烯纤维混凝土的抗渗效应。
[关键词]防渗面板 纤维混凝土 设计施工 抗渗机理 抗渗效应
两岔水库位于重庆市渝北区，总库容3700.00万m3,大坝总长148.00m，最大坝高44.30m,正常蓄水位高程420.00m。大坝为我国少有的宽缝重力溢流坝和重力墙堆石坝混合试验型坝，左岸非溢流坝段为浆砌石宽缝重力坝，中部溢流坝段为浆砌石宽缝重力坝，右岸非溢流坝段为浆砌石重力墙堆石坝。大坝于1984年建成，运行20多年来，水库上游防渗面板开裂、变形，随着裂缝分布范围逐渐扩大，漏水越来越严重，影响大坝安全，2004年列入中央病险水库除险加固。
由于原防渗面板开裂，蓄水至412.25m高程时，坝内廊道各出水点流量明显增加，部分点出现射流状。采用聚丙烯纤维混凝土面板防渗后，蓄水至正常水位后，防渗效果明显，廊道干燥，内壁无湿润现象，经渗流监测满足工程安全要求。
一、防渗面板裂缝和原因
防渗面板分布有10条裂缝，主要分布在右岸非溢流坝段，占裂缝总量的80%，按裂缝延伸方向，基本上可分为二组，一组近似水平的裂缝1条，另一组为和坝轴线斜交的陡倾角裂缝9条。
(一)裂缝特征
水平裂缝分布在413m高程，长度116m，贯穿整个坝体，裂缝长度116m，基本上沿施工时的水平分缝位置延伸，从凿槽了解，右岸非溢流坝段和溢流坝段裂缝延伸长，槽深30～40cm，混凝土中的裂缝未见尖灭，左岸非溢流坝段，混凝土中裂缝仅15cm即消失。
和坝轴线斜交的陡倾角裂缝，8条裂缝分布在右岸重力墙式堆石坝段，1条裂缝在溢流坝段右侧，和坝轴线斜交，倾角在70°～85°之间，分布防渗板上端裂缝，长度一般4～8m，槽深15～30cm，槽底裂缝仍很明显，推测该裂缝已深入至坝基。
(二)原因分析
防渗面板裂缝产生的原因比较复杂，不是单一因素引起的，主要有不均匀沉陷，温度变化和水平施工缝质量差等因素。
高程413m的水平裂缝由于堆石体沉陷位移与浆砌石体分离，致使分离部分的坝体由砌石体与堆石体联合承力变为砌石体单独承受力，不能依靠自身重量维持其稳定，加之防渗面板413m高程为水平施工缝，成为薄弱带，其强度小于作用应力，形成防渗面板413m高程处的水平裂缝。
右岸重力墙式堆石坝段和中部浆砌石宽缝重力溢流坝段的裂缝主要是右岸堆石坝体区和上游的重力墙及左侧的溢流坝之间的不均匀沉陷造成的，是一组剪切裂缝，通过钻孔探明基岩和基础混凝土接触良好，说明地基没有滑动，排除了面板裂缝是由于坝体滑移引起的。由于重力墙式堆石坝段左侧为砂岩，重力墙式堆石坝段为泥岩夹砂岩，泥岩强度低，砂岩强度高。在建坝时，防渗面板地基又未进行固结灌浆。岩性的差异导致地基在防渗面板荷载作用下，发生较明显的变形差异，防渗面板因而被拉裂，从延伸至水下推测已至坝基处，沿裂缝延伸至地基就在砂岩和泥岩的分界处，说明陡倾裂缝的产生早于水平裂缝。
左岸重力墙式非溢流坝段防渗面板混凝没有陡倾裂缝，裂缝深仅15cm即消失，说明裂缝是由右岸非溢流坝段和溢流坝段发生而影响到的。
二、聚丙烯纤维混凝土防渗面板设计
防渗面板裂缝到至大坝漏水，影响大坝安全，比较了复合土工膜，普通钢筋混凝土，聚丙烯纤维钢筋混凝土三种防渗措施后，设计采用在原防渗面板上增设聚丙烯纤维钢筋混凝土面板防渗，沿整个上游坝面设置，防渗面板顶高程至正常蓄水位420.50m。
(一)方案比较
1.复合土工膜防渗。复合土工膜防渗性能好，延伸率大，适应变形强，但工程上采用土工膜防渗，上部一般都设有保护层，如不设保护层，则坝体上部水位变化区土工膜在太阳紫外线、干湿作用、冻融变化等因素影响下容易老化，影响使用性能而且不设保护层，遇漂浮物容易将土工膜顶穿，破坏其防渗性能，暴露在外的复合土工膜防渗存在耐久性问题。
2.混凝土防渗。常规钢筋混凝土可以满足防渗要求，但混凝土防渗面板为薄壁结构，受坝体约束，温度控制不好，容易产生裂缝，可能形成新的渗漏通道。
3.聚丙烯纤维混凝土防渗。聚丙烯纤维混凝土在混凝土中掺入一定量的非连续的短纤维，由于纤维随机地分布于混凝土中，起到了配筋和约束裂缝发展的作用，使普能混凝土的缺点得到明显改善，增强了混凝土的抗冲击性、抗磨性、抗渗性及柔韧性。
(二)聚丙烯纤维混凝土设计
聚丙烯纤维混凝土配合比设计是确定与聚丙烯纤维相适宜的混凝土各种材料单位最合理的消耗用量，使聚丙烯纤维混凝土的抗渗性能最优。
1.聚丙烯纤维。单位混凝土掺聚丙烯腈纤维0.7～0.9kg，由实验确定;聚丙烯腈纤维应能拌和均匀，不结团，且未受污染，纤维应在混凝土拌合物中易于分散，并具有良好的粘结性能。单丝聚丙烯腈纤维直径16μm，长度24mm，纤度2.5dtex，密度1.18g/cm3，抗拉强度600Mpa，弹性模量10Gpa，断裂伸长率14～15%，吸水性小于2%，每公斤纤维数量1.65亿根。
2.混凝土。采用强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥混凝土，二级配，限制最大水灰比0.42～0.45，坍落度3～7cm，设计强度等级C20，抗渗等级W6，抗冻等级F100。
3.外加剂。外加剂主要为减水剂和引气剂，外加剂应根据混凝土性能要求、施工需要、并结合工程选定的混凝土原材料进行适应性试验，选择合适的外加剂品种和掺量。
4.拌和浇筑。聚丙烯腈纤维混凝土应较普通混凝土规定的搅拌时间延长15～30秒，采用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌时间不宜少于15秒，搅拌时间应通过现场搅拌试验确定。浇筑方法应保证聚丙烯腈纤维分布的均匀性和结构的连续性。
三、聚丙烯纤维混凝土施工
聚丙烯纤维混凝土是大坝面板防渗的关键，施工质量对防渗效果和大坝安全运行有重要的影响，新老混凝土结合和防止裂缝产生是施工主要难点。
(一)配合比
为满足聚丙烯纤维混凝土设计强度、耐久性、抗渗性和施工和易性，按单位混凝土聚丙烯腈纤维掺量0.7kg、0.8kg、0.9kg进行混凝土施工配合比优选试验，重点检查其混凝土的抗渗性，确定施工最佳配合比，称量偏差不应超过水泥、粉煤灰、水、外加剂、聚丙烯腈纤维±1%，砂、石骨料±2%。
(二)模板
施工宜采用滑模，模板应支撑牢固、接缝必须平整严密。浇筑时，必须按模板设计荷载控制浇筑顺序、速度及施工荷载，应安排专人负责经常检查、调整模板的形状及位置，对承重模板的支架，应加强检查、维护，模板如有变形走样，应立即予以矫正。
(三)浇筑
尽可能在低温季节施工，混凝土可以自然入仓，有利于防止防渗面板温度裂缝。混凝土入仓必须布料均匀，布料厚度为25～30cm;振捣间距不得大于40cm，深度应达到新浇筑层底部以下5cm;混凝土应连续浇筑，每次滑升间隔时间不超过30min，滑模的滑升速度，应与浇筑强度和脱模时间相适应，做到“勤动、慢速、少升”，平均滑升速度宜为1～2m/h，具体滑升速度通过现场试验确定，滑升的幅度应控制在20～30cm内;因故停仓超过1h和冷缝面按施工缝处理。
(四)养护
养护前宜避免太阳光曝晒，浇筑完毕后立即喷雾养护，并及早开始洒水或流水养护，连续养护，养护时间，一般不少于28d，养护期内始终使混凝土表面保持湿润。
(五)综合防裂措施
优化配合比设计，提高混凝土的抗裂性能;合理安排施工程序和施工进度防止防渗面板温度裂缝;加强表面保护是防止防渗面板混凝土裂缝的重要措施;提高施工工艺，加强施工管理有效保证混凝土施工质量，
四、聚丙烯纤维混凝土抗渗机理
聚丙烯纤维混凝土如同在混凝土掺入数亿根三维乱向分布的微细筋，在混凝土中形成三维乱向均匀支撑产生二级增强作用的内微骨架体系，在混凝土粘结过程中有较高的粘结强度和耐久性，可减少收缩时产生微细裂缝和提高混凝土的韧性，有效地控制因温度变化等因素引起混凝土产生固塑性搜索、干缩的裂缝和早期抗收缩裂缝，防止及抑止裂缝的形成及发展，能显著提高水泥混凝土抗渗性能、抗裂性能、抗冻性能、抗收缩性能、高强混凝土早期收缩裂缝的柔韧性能，改善混凝土的长期性能和耐久性能，达到延长使用寿命的目的，见表1。
(一)抵抗拉伸变形防止混凝土裂缝
在混凝土中纤维的乱向分布有助于削弱混凝土塑性收缩时的张力;收缩的能力被分散到每立方米上亿根具有高抗拉强度，弹性模量相对较低的纤维单丝上，有效地增强了混凝土的韧性，抑制了微细裂缝的产生和发展;同时无数的纤维单丝在混凝土内部形成乱向撑托体系，可以有效防止细骨料的离析，对精骨料分离也有一些作用;消除和明显减产混凝土早期的泌水性，从而阻碍了沉降裂纹的形成。
(二)增强混凝土的抗渗性
聚丙烯纤维可以大大提高混凝土的抗渗防水能力。均匀乱向分布在混凝土中的大量纤维起到随托作用，降低了混凝土表面的析水与集料的离析，从而使混凝土中直径约100µm的孔隙的含量大大降低，可以极大地提高混凝土抗渗防水能力.
(三)改善混凝土的抗冲击性
掺加高性能聚丙烯纤维的混凝土明显减少起尘、鳞状、片状剥落等破损现象，提高混凝土的耐磨能力。
(四)提高混凝土的抗冻性
掺加高性能聚丙烯纤维的混凝土试件强度损失率要比不掺加纤维的混凝土试件强度损失率成倍下降，聚丙烯纤维混凝土后期抗冻性能和长期耐久性能得到很大提高。
(五)改善混凝土的力学性
聚丙烯纤维混凝土的静力受压弹性模量和劈裂抗拉强度略有提高，抗折强度增加，收缩率降低，而抗压强度无明显变化，改善了聚丙烯纤维混凝土的抗收缩性、断裂韧性的整体性能。
五、聚丙烯纤维混凝土抗渗效应
(一)抗渗效应与聚丙烯纤维掺入量成比例
在混凝土中掺入一定比例的改性聚丙烯纤维，可以明显改善混凝土的抗渗性能，一定掺量范围内，掺入纤维的比例越高，抗渗性能改善越明显，如表2。有试验资料表明聚丙烯纤维掺入量达到足够数量时，抗渗等级可以提高200%，甚至更多。
(二)聚丙烯纤维混凝土抗渗效应具有稳定性
由于聚丙烯纤维具有良好的化学稳定性，掺入纤维不影响混凝土的化学性质。在相对固定的聚丙烯纤维掺入量的聚丙烯纤维混凝土在抗渗等级、抗渗等级提高率等抗渗效应参数是稳定，如表3。
(三)聚丙烯纤维混凝土经济适用
理论上讲，聚丙烯纤维掺量越大，聚丙烯纤维混凝土抗渗效应越佳，但掺入聚丙烯纤维增加了混凝土的投资，考虑到性能改善与经济成本双重因素的影响，在一般防渗面板中，单位混凝土掺聚丙烯腈纤维0.7～0.9kg较为合理，在技术上和经济上是可行的，可以实现聚丙烯纤维混凝土增加的投资较少，极大的改善防渗面板抗渗效应。
六、结语
在防渗面板混凝土中添加适量的聚丙烯纤维是克服混凝土开裂的有效途径。纤维在混凝土中形成的乱向支撑体系，产生了一种有效的二级加强效果，能够有效地减少混凝土的早期泌水，降低混凝土中的孔隙率，并且减少混凝土的早期干缩、塑性裂缝，阻止混凝土发生沉降裂缝，因而能较大幅度地提高混凝土的抗渗性、抗裂性。施工便利，成本低，抗渗性能稳定，改善防渗面板混凝土的长期性能和耐久性能。
作者简介：
秦光书，重庆丰都人。高级工程师，从事水利工程技术工作。
作者：秦光书
摘要： 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213 μm，性能可媲美商业化的PP锂离子电池隔膜。
关键词： 聚丙烯;超细纤维;分散性能;锂离子电池隔膜;湿法抄造工艺;孔隙率
引用页码： 041104DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2022.04.004（篇序）
随着能源消耗与环境问题的矛盾日益突出，生态环保已经成为世界各国亟待解决的难题。中国处于快速发展阶段，未来仍面临巨大的能源需求[1-2]。中国在快速发展的同时又要兼顾生态环境保护，因此处于能源转型与迭代的重要时期[3]。新能源汽车采用动力电池提供汽车动力，相比传统汽车以汽油为燃料更经济环保，未来新能源汽车代替传统的汽油车将成为主要的发展趋势。新能源汽车动力由电池提供，电池技术的发展决定了新能源汽车性能，如续航能力、汽车寿命、安全性能等[4-5]。汽车用动力电池主要包括锂离子电池、镍氢电池和镍镉电池，其中锂离子电池因其稳定可控的性能，近年来成为主要的车用动力电池。作为锂离子电池核心部件之一的电池隔膜，是目前国内电池产业链中需要靠国外进口的材料[6-7]，并且隔膜性能直接决定了电池的性能与成本。市场上常见的制备隔膜的方法包括干法制备工艺，湿法制备工艺和无纺布工艺等方法[8-9]。此外，还可以通过静电纺丝法、熔喷法、抄纸法等手段先制备无纺布再经过热压或化学等手段固化成膜。新能源汽车市场的繁荣带动了电池隔膜技术研究的发展与创新，基于锂离子电池隔膜的研究受到了广泛关注。其中聚烯烃类的隔膜（主要是PE、PP及PP/PE/PP多层膜）成本较低，综合性能良好，在锂离子电池隔膜应用中有较好的前景与价值。中国对聚烯烃类电池隔膜的研究起步相对较晚，但随着新能源产业的日益繁荣，近年来，中国锂离子電池隔膜虽然部分已能实现国产化，但其性能指标较日本、美国等国家仍有较大差距。本研究将聚丙烯（PP）超细纤维长丝切断为不同长度的短纤维，采用不同分散剂改善其在浆料中的分散性能，并采用湿法成型抄造法制备电池隔膜纸，经热压后制得PP电池隔膜。通过试验研究纤维长度、预处理、分散剂等条件对电池隔膜性能的影响，并得到制备电池隔膜最优的工艺参数。
1材料与方法
1.1材料
PP超细长丝（144 dtex/288 f，凯泰特种纤维科技有限公司），商业PP隔膜（48 P，莱州联友金浩新材料有限公司），十二烷基苯磺酸钠（分析纯，天津致远化学试剂有限公司），羧甲基纤维素钠（分析纯，天津致远化学试剂有限公司），聚丙烯酰胺（分析纯，天津福晨化学试剂有限公司），聚氧化乙烯（分析纯，上海影佳实业发展有限公司），六偏磷酸钠（分析纯，天津市化工三厂有限公司），有机硅消泡剂（工业级，山东宝中宝新材料有限公司）。
1.2仪器
WPO500纤维切断机（射阳永丰电力石化机械制造有限公司），GBJ-A纤维标准解离器（长春市月明小型试验机有限责任公司），NO.2542自动抄片机（日本KRK株式会社），DR-200旋转干燥机（日本KRK株式会社），SNG-3000扫描电子显微镜（韩国SEC有限公司），YG141N厚度测试仪（南通宏大实验仪器有限公司），Instron3365型万能材料试验机（Instron上海有限公司）。
1.3试验
1.3.1PP超细短纤维的切断
采用切断机对PP超细长丝进行切断，制备切断长度分别为3、6 mm和9 mm的PP超细短纤维。
1.3.2PP超细短纤维的分散性能研究
采用湿法造纸工艺制备PP电池隔膜，需要将PP超细短纤维配制成一定质量分数的浆料进行抄造。由于PP不吸水、极性弱、密度小于水，PP短纤维在水中较难分散，且会在较短时间内上浮[10]。短纤维浆料需要具有良好的分散性才能使制备的隔膜纸拥有优异的均匀度，保证纸页的性能稳定。因此，在配制浆料时需要添加分散剂使PP超细短纤维在浆料中能够均匀分散，减少絮聚、抱团的现象。为了验证PP超细短纤维的分散性能，将短纤维分散于水中，配制成浆料并优选出最适合短纤维的分散剂及其最佳添加量。
Vol.59No.4Study on the preparation and properties of superfine short polypropylene lithium-ion battery separators第59卷第4期聚丙烯超细短纤维锂离子电池隔膜的制备及性能研究1） PP短纤长度对分散性能的影响。使用电子天平精准称量纤维长度分别为3、6、9 mm的PP超细短纤维各0.4 g，采用去离子水配制质量分数均为0.04%的浆料，放置于三个相同的容器中，振荡使浆料中的纤维充分分散，并观察相同时间内三种纤维的悬浮状态。
2） 预处理对分散性能的影响。选用0.1 mol/L的十二烷基苯磺酸钠（SDBS）溶液处理3 mm长度的PP超细短纤维，然后采用去离子水充分清洗去除残留的SDBS，在60 ℃下烘6 h，配制成0.04%的浆料，充分振荡使纤维分散，观察纤维悬浮状况，并与未经预处理的纤维进行对比。
3） 分散剂对分散性能的影响。为了探究不同分散剂对PP超细短纤维的分散性能的影响，在含长度为3 mm PP超细短纤维0.04%的浆料中分别添加6%（对绝干浆）的聚氧化乙烯（PEO）、聚丙烯酰胺（PAM）、羧甲基纤维素钠（CMC）、六偏磷酸钠（SHMP）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）。在相同条件下对比分别添加了不同分散剂的浆料的分散性能，并优选分散效果最好的分散剂，在长度为3 mm PP超细短纤维质量分数0.04%的浆料中分别加入2%、4%、6%、8%、10%、12%的最优分散剂，对比观察其分散性能。
1.3.3PP电池隔膜的制备
按50 g/m2的纸张定量制备PP电池隔膜。工艺流程：浆料配置→抄纸→烘干→热压。
1） 浆料配置。各组称取3.125 g纤维（8%对绝干浆）加入纤维疏解机的转筒中，按表1要求在各组中增加添加剂，量取2 L水加入转筒，疏解20 000转。
2） 抄纸。采用抄片机进行隔膜抄片，抄片机台上放置金属抄网，立起并锁紧滤水桶，切换成手动抄片模式，点击“给水”键，加入疏解好的浆料。待水位达到传感器后停止供水，按“搅拌”键鼓出气泡进行空气搅拌。试验过程中，由于PP超细短纤维密度小于水，会在水中上浮，因此需要在空气搅拌的同时，用玻璃棒辅助搅拌。待搅拌结束后，按“滤水”将浆料中的水滤出，纤维附着在金属抄网上，点击“减压”使真空泵运作，真空泵运作结束后，点击“吸引”，低压带动气流完成纸页的脱水。打开滤水桶，在湿纸页上依次平铺滤纸、吸水毯和钢板，放下并扣上压榨版，按“伏压”开始空气加压并压榨，若纸页仍然含有较多水分，更换吸水毯，继续压榨，直至吸水毯上没有明显水渍。
3） 烘干。将压榨后的湿纸片揭起，在隔膜纸两侧垫上干滤纸，送入压榨机，设定加热温度为120 ℃，设定送纸速度为1 m/min。湿纸页进入烘干机，加热烘干后从出口送出干燥的隔膜。
4） 热压。将烘干的隔膜用滤纸夹住两侧，放置于平板热压机中进行热压处理，正反面各热压90 s，设置热压温度为125、130、135、140、145 ℃，观察热压后的隔膜表面形态。
1.3.4电池隔膜的性能表征
对最佳加工条件下制备的电池隔膜的性能进行表征。
1） 微观形貌观察。采用导电胶将隔膜样品贴到载物台上，进行喷金处理，在真空状态下采用扫描电子显微镜观察干燥后电池隔膜纸的微观形貌。
2） 厚度测试。本试验使用厚度仪，设定压脚面积为2 000 mm2，重锤100 cN，在隔膜表面任取5个位置进行厚度测试。
3） 孔隙率测试。采用正丁醇浸泡吸收测试法来确定隔膜的孔隙率，利用圆形打孔器把电池隔膜纸敲成直徑为18 mm的圆形样品，测量其厚度H，计算出体积V，并将样品进行称重，记作W0;然后将样品放入装有正丁醇的玻璃皿中浸泡2 h，取出后用滤纸刮除样品表面的余液再次称重并记作W1。通过隔膜的干湿重可以计算正丁醇的质量，隔膜中孔的体积就是正丁醇溶液的体积，隔膜纸的孔隙率计算公式如下：
P/%=W1-W0/ρb×V×100 （1）
式中：P为孔隙率，%;W0为隔膜纸的干质量，g;W1为隔膜纸浸入正丁醇后的质量，g;V为隔膜纸的体积，mL;ρb为正丁醇密度，g/mL。
4） 拉伸测试。将纤维膜按照同一方向剪成长5 cm、宽2 cm的细长条，试样的加持长度30 mm，拉伸速度20 mm/min，分别在室温、高温（120、150 ℃）条件下进行测试，沿隔膜纵横向各自测试5组取平均值。
5） 热稳定性测试。利用圆形打孔器将隔膜敲出直径为18 mm的圆形，将它们放置在120、150 ℃的烘箱里30 min，对比加热前后纤维膜的形态。
2结果与分析
2.1PP超细短纤维的分散性能
2.1.1PP短纤长度对分散性能的影响
通过将不同切断长度的纤维分散在水中观察其分散性，如图1所示。其中3 mm长度的PP超细纤维分散性能最好，6 mm与9 mm纤维能明显观察到纤维聚集成束，这会对隔膜成型后的均匀度造成不利的影响。这是因为纤维越长，相邻纤维之间的相互作用力越大，且纤维之间越易相互缠绕而不易分散。
2.1.2预处理对分散性能的影响
预处理对纤维分散性能的影响如图2所示，经预处理后的纤维较未处理的纤维上升速率更快，浆料分散更均匀（分散稳定之后），说明预处理后的浆料分散性能更好。纤维在加工时通常需要添加油剂，油脂容易使纤维漂浮于水面且絮聚成团，而SBDS是洗洁精等去油溶剂的主要组成成分，对油脂的去除有良好的作用，有利于纤维间的分散。
2.1.3分散剂对分散性能的影响
5种不同分散剂对浆料分散效果的影响如图3所示。随着不同分散剂的加入，纤维的分散性得到不同程度的改善。其中，SDBS分散剂处理的纤维上浮速度最慢，浆料均匀性最好，表现出最佳的分散性能。加入相对分子质量较大的PAM、PEO、CMC三种水溶性高分子之后，纤维表面因为浆料的黏度变稠，形成高黏度的水膜，而水膜充当类似于“润滑剂”的作用，减少了纤维之间的絮聚和缠结。加入无机电解质SHMP的悬浮液中，导致纤维上的负电荷变大，进而增加纤维间的静电斥力，纤维则相互疏远。除了对油脂的去除有良好的作用之外，SDBS还可以增加纤维表面电荷，从而使纤维间产生电荷斥力，相互疏远，使悬浮液形成高黏度的状态，减少纤维因缠绕造成的絮聚[10]。
6种不同SDBS质量分数对浆料分散性能的影响如图4所示，添加量为8%的SDBS的浆料分散最均匀，表现出最佳的分散性能。因为纤维在最佳质量分数分散液中浸丝时，分散剂可在纤维表面基本实现完整铺展，相邻纤维之间的摩擦力和吸附力最小，润滑性最好，所以用最佳质量分数分散液处理后的纤维分散效果最好。当低于最佳质量分数时纤维的分散效果不佳，是由于分散剂不能实现纤维表面完全覆盖，相邻纤维之间的摩擦力过大引起;当高于最佳质量分数时，分散剂在纤维表面堆积形成凸起，增大了纤维之间的摩擦力和黏附性，从而影响其分散效果[11]。
2.2电池隔膜纸的制备
2.2.1浆料对成膜的影响
表1制备的各个组别的电池隔膜的形貌如图5所示。浆料纤维长度为6 mm与9 mm时，纤维容易聚集成束，抄得的电池隔膜纸匀度差，而3 mm纤维经解离后分散性能更好。经SDBS预处理的纤维对抄膜时隔膜均匀度的影响不大，但是比较4、5、6组与10、11、12组，预处理后的纤维抄制的隔膜难以从抄网上揭起，揭膜时隔膜易断裂，抄网上有较多短纤残留，并且黏附在抄网的表面，导致实际隔膜定量比预期值小。添加SDBS与消泡剂可以显著改善揭膜后抄网上附着纤维过多的情况，隔膜更容易从抄网上揭起，浆料较未添加分散剂的组别均匀度更好，隔膜定量偏差更小。抄膜效果最佳的是经预处理后，并添加了8% SDBS与2%消泡剂的3 mm PP超细短纤维的浆料，即组别7。
2.2.2热压温度对成膜的影响
不同热压温度下制备的电池隔膜的表面形貌如图6所示。由图6可知，当热压温度在125 ℃时，纤维之间没有黏连，电池隔膜表面平整性差;当热压温度达到130 ℃时，纤维之间开始产生黏连现象，但电池隔膜表面的平整性仍然不理想;当热压温度达到135 ℃时，纤维之间黏连程度得到进一步提高，电池隔膜表面平整性较好;当热压温度达到140 ℃时，电池隔膜出现了皱缩现象;热压温度达到145 ℃时，电池隔膜的皱缩现象更加严重。因此，最终选择135 ℃作为最佳热压温度。
2.3电池隔膜纸的性能
2.3.1电池隔膜的微观形貌
在最佳加工条件下（添加8% SDBS与2%消泡剂的3 mm PP超细短纤维浆料、热压温度为135 ℃）制备的PP超细短纤维隔膜与商业PP隔膜的微观形貌，如图7所示。从图7可以看出，PP超细短纤维之间黏连较好，形成三维网状结构，孔径分布均匀，微观形貌和商业PP隔膜类似。
2.3.2电池隔膜的性能
1） 物理性能分析。PP超细短纤维隔膜与商业PP隔膜的性能对比如表2所示。从表2可以看出，与商业PP隔膜相比，PP超细短纤维隔膜的厚度差别较小。在一定范围内，隔膜的孔隙率越高，越有利于电解液的保存，电池的性能越好[12]。自制隔膜孔隙率和商业隔膜相比略有提高，这与PP超细短纤维间形成的相互贯通的三维网状结构有关。自制隔膜的纵向拉伸强度为221.4 MPa，由于PP纤维的分散性能得到显著改善，以及热压处理的进行，使隔膜形成较高程度的物理交联，隔膜的力学性能得到了一定程度的提升，比商业PP隔膜的纵向拉伸强度提高了8.2 MPa。
2） 热稳定性分析。超细短纤维隔膜与商业PP隔膜在不同温度下的热稳定测试结果如图8和表3所示。从图8可看出，经过120 ℃和150 ℃热处理，两种隔膜仍旧平整、形态结构良好，均没有出现明显的尺寸与颜色变化。从表3可以看出，经过120 ℃和150 ℃热处理，PP超细短纤维隔膜的拉伸强度分别下降了0.14%和0.18%，而商业PP隔膜的拉伸强度分别下降了0.23%和0.33%，两种电池隔膜的拉伸性能变化都较小。因此，两种隔膜均具有良好的热稳定性。
3结论
本研究采用湿法成型抄造法制备PP电池隔膜纸，经热压制得PP电池隔膜。探究纤维长度、预处理、分散剂等工艺参数对电池隔膜的力学性能、热稳定性及物理性能的影响，并得到制备电池隔膜最优的工艺参数。
1） 预处理能够使PP超细短纤维在浆料中的分散性得到改善，通过添加SDBS与有机硅消泡剂能够有效防止抄纸过程中揭纸不顺等现象产生。
2） 纖维的长度、预处理、分散剂对PP超细短纤维分散性能产生较大影响，且热压温度直接影响到电池隔膜的性能。当采用3 mm的PP超细短纤维，经SDBS处理后，添加8% SDBS与2%有机硅消泡剂配制成浆料，成膜后采用135 ℃的热压温度，制得的锂离子电池隔膜较为理想。
3） 经分散处理的PP超细短纤维锂离子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，可成为替代商业化的国产锂离子电池隔膜的理想材料之一。
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Study on the preparation and properties of superfine short polypropylene lithium-ion battery separatorsZHAO Defang DENG Anguo HUANG Ya GUO Weiwei MAO Jiachong XI Qingyao LI Xianmei ZHAN Haihua（1a.College of Textile and Garment; 1b.Key Laboratory of Clean Dyeing and Finishing Technology of Zhejiang Province; 1c.Zhejiang Sub-Center of
National Carbon Fiber Engineering Technology Research Center; 1d.Shaoxing Sub-Center of National Engineering Research Center for
Fiber-Based Composites， Shaoxing University， Shaoxing 312000， China; 2.CTA High-Tech Fiber Co.， Ltd.， Shaoxing 312000， China）
In this study， the polypropylene （PP） ultra-fine filament was cut into PP ultra-fine staple fibers with lengths of 3 mm， 6 mm and 9 mm， and five different dispersants including polyethylene oxide （PEO）， polyacrylamide （PAM）， sodium carboxymethylcellulose （CMC）， sodium hexametaphosphate （SHMP） and sodium dodecylbenzene sulfonate （SDBS） were adopted to improve its dispersion in the slurry. In addition， the battery separator paper was prepared by wet forming method， and then PP battery separators were prepared by hot pressing at different temperatures （125 ℃， 130 ℃， 135 ℃， 140 ℃， 145 ℃）. The experiment studied the effects of fiber length， pretreatment， dispersant and other conditions on the mechanical properties， thermal stability， and physical properties of battery separators， and obtained the optimal process parameters for preparing the battery separators.
The research results show that the pretreatment can improve the dispersion of PP ultrafine short staple fibers in the slurry， and the addition of SDBS and silicone defoamer can effectively prevent the occurrence of unsmooth peeling during the papermaking process. Fiber length， pretreatment and dispersant have a significant impact on the dispersion property of PP ultrafine short fibers， and the hot-pressing temperature directly affects the performance of battery separators. When PP superfine short fibers of 3 mm are treated by SDBS and 8% SDBS and 2% silicone defoamer are added to prepare the slurry which is pressed at the temperature of 135 ℃ after film formation， ideal lithium-ion battery separators can be prepared. The battery separators prepared in this way exhibit good mechanical properties， thermal stability， and excellent physical properties， and the longitudinal tensile strength， porosity and thickness can reach 220.7 MPa， 50.6% and 21.3 μm， respectively. This material can become one of the ideal materials to replace the commercial domestic lithium-ion battery separators and bring in great significance to promote the industrial production and application of high-performance domestic lithium-ion battery separators.
Key words： polypropylene; superfine fiber; dispersing property; lithium-ion battery separators; wet papermaking process; porosity
作者：赵德方 邓安国 黄芽 郭薇薇 毛加冲 奚清瑶 李献梅 占海华
一、设计依据： JGJ55-20
11、GBT1596-2005
二、原材料：
1、水泥：赤峰远航水泥有限责任公司P.O42.5R
2、砂：白音青格勒砂场中砂
3、石：宇厦石料厂4.75-9.5mm25% 9.5-19mm50% 19-31.5mm25%
4、水：饮用水
5、粉煤灰：蓝旗电厂
6、减水剂：天津雍阳
7、聚丙烯腈抗裂纤维：北京中创同盛科技有限公司
三、 基本要求：
1、使用部位：墩.台身及台帽
2、设计坍落度：90-110mm
四、配合比设计：
1、确定配制强度：fcu,o=fcu,k+1.645σ=30+1.6455=38.2MPa
2、计算水灰比(WC)：
水泥强度：fce = 42.51.00= 42.5MPa WC =(Aa.fce)(fcu,o+Aa.Ab.fce)=(0.4642.5)(38.2+0.460.0742.5)=0.49 按耐久性校正水灰比，查JTJ55-2000表4.0.4允许最大水灰比 0.50,取水灰比为0.47;
3、选定单位用水量(mwO) 根据二.3，三.2和JGJ55-2000表4.0.1-2选定用水量229kgm3加0.6%高效减水剂(减水率20%)，则加过减水剂之后用水量为185 kgm3
4、计算单位水泥用量(mCo) mCo = mwo(wc) = 1850.47=394kgm3 按耐久性校正单位水泥用量查JGJ55-2000表4.0.4允许最小水泥用量300kgm3采用计算用量394kgm3; 根据上级文件要求，并依据《用 于水泥混凝土中的粉煤灰》GBT1596-2005的规定，选取粉煤灰的替代水泥的用量为10%，则选定的配合比中水泥被粉煤灰等量取代10%，即粉煤灰的用量为39.4kg m3 水泥的用量为354.6 kg m3。
5、选定砂率(Bs)：
根据二.3、四.2查JGJ55-2000表4.0.2选定砂率39%;
6、计算砂石材料用量：
假定水泥砼毛体积密度为2400kgm3 mSo (2400-mCo-mwo)Bs=(2400-394-185)39%=710kgm3 mGo =2400-394-185-710=1111kgm3 初步配合比为： mCo：mWo：mSo：mGo = 394：185：710：1111 试拌15L测定坍落度为100mm粘聚性保水性良好,满足施工和易性要求。
基准配合比为：
mWo：mCo：mSo：mGo = 185：394：710：1111
=0.47：1：1.80：2.82
7、水灰比分别增加和减小0.03得出0.
44、0.
47、0.50,用水量不变水泥用量分别为416kgm
3、389kgm
3、366kgm3得出三组配合比：
皮革厂废水处理用聚丙烯酰胺
提起皮革行业，人们首先联想到的是“臭皮匠”和在各类专项执法行动中被关停的污染企业。是什么让皮革行业给人们留下了这种印象?由于皮革行业加工的原料皮中蛋白质含量高，形成高浓度有机废水，异味大;加之染色工艺后，产生的废水色度较高，处理工艺复杂、达标排放难度大;曾经的小皮革作坊违规排放更是加重了行业污染重的印象。
污泥脱水实验结论：一般采用强阳离子聚丙烯酰胺产品。
制革业是产生大量污水的行业，制革污水不仅量大，而且是一种成分复杂、
高浓度的有机废水， 其中含有大量石灰、染料、蛋白质、盐类、油脂、氨氮、硫化物、铬盐以及毛类、皮渣、泥砂等有 毒有害物质。CODCr、BOD
5、硫化物、氨氮、悬浮物等非常高，是一种较难治理的工业废水。
制革废水的特点
①水质水量波动大;
②可生化性好;
③悬浮物浓度高，易腐败，产生污染量大;
④废水含S2-和铬等有毒化合物。
在制革生产中，由于原料皮的不同、加工工艺不同、成品的不同，污水水质差别很大，
尤其是COD的差别，由于制革生产中使用了大量的脱脂剂、加脂剂和表面活性剂，污水通过常规的曝气好氧活性污泥法进行处理，
容易产生大量的泡沫，活性污泥会随着泡沫跑掉。所以，常规的曝气活性污泥法当用在制革污水的处理时，
就需要对工艺进行适当的调整。
处理该废水要用到的药剂有硫酸亚铁或碱式氯化铝、聚丙烯酰胺。
传统印象没有转变，近日，国务院批复的《重金属污染综合防治“十二五”规划》中又把皮革及其制品业列入五大重点控制行业，对行业提出含铬废水妥善处理的要求。
近年来，皮革行业加大了整治力度。据皮革协会相关负责人介绍，皮革行业已经关停了相当数量的小企业，剩下的大企业的治理设施完备，其废水处理基本可以达标。但从行业整体看，废水治理工程稳定达标运行还存在一些困难。到底皮革行业废水中含有哪些复杂的成分，治理的情况如何，面临的困难是什么?近日，记者就上述问题进行了采访。
“谈铬色变”是对行业的误解
铬鞣废液要求单独处理，已有规范的处理方法
皮革废水与其他工业行业废水处理存在的第一个共同难题是成分复杂，皮革行业不仅要处理废水中的铬，还要处理氨氮、总氮、氯离子、COD等。在对重金属污染的担忧之下，很多人“谈铬色变”，最关注含铬废水的处理，也理所当然地认为皮革废水中最难处理的是铬。
由于在皮革的鞣制过程中需要使用铬鞣剂，皮革行业被纳入重金属污染五大重点控制行业，但业内人士普遍认为这是对皮革行业的最大误解。那么，含铬废水是否真的像人们想象中那样难处理?
中国皮革行业协会副秘书长陈占光接受记者采访时强调，制革鞣制工艺中使用的是三价铬，生产过程中产生的含铬废水即铬鞣废液已经可以有效处理，而且有十分规范的处理方法。
陈占光说，三价铬与六价铬存在着本质区别，六价铬有毒，具有强氧化性，
不稳定;三价铬无毒、稳定。
尽管三价铬性能稳定，但还是存在转化为六价铬的可能。因此，上世纪90年代末，《污水综合排放标准(GB8978-1996)》中规定，对制革行业铬鞣废液要进行单独处理。
事实也是如此。铬鞣废液经单独收集，加碱形成氢氧化铬沉淀，经过压滤后成为铬饼。我国对铬饼的处置相对严格，国外的一些企业可以单独填埋铬饼，而我国要求铬饼必须作为危险废物，送到危险废物处置中心统一处置。目前，皮革行业产生的铬污泥经压滤、单独处理后，回收率可达99%以上。
铬是我国的稀缺资源，因此，制革行业引入了清洁生产理念，开始循环利用铬鞣废液。铬鞣废液可以经过沉淀、气浮等方法处理后再回用到鞣制环节，形成闭路循环。同时，铬饼也可以循环利用，即把铬饼酸化溶解，转变还原成铬鞣剂再使用。目前通过这两种方法回用铬资源的企业已经占到行业企业的15%左右，其中大企业居多。
随着环境管理力度的加大和企业环境意识的提升，制革企业现已建有完善的铬鞣废液处理系统，未来，所有制革企业还将建立铬单独处理系统。
技术水平有限，氨氮和总氮处理压力大
制革企业污水处理系统中氨氮去除率普遍较低，成熟技术不多
铬鞣废液可以有效处理，那么，皮革行业废水中的其他成分处理情况如何，最难处理的是什么呢?
陈占光说:“皮革废水处理中的难点不是铬，是氨氮、总氮和氯离子等，其
中氨氮是国家‘十二五’重点约束指标，压力很大。”皮革废水中的氨氮为什么比铬鞣废液还难处理?
由于制革是对胶原纤维——蛋白质的加工过程，大量的皮蛋白被水解，随着废水中蛋白质的氨化，废水氨氮浓度迅速升高，有时候甚至出现废水越处理氨氮浓度越高的现象。另外，制革脱灰和软化过程中要用到无机铵盐，导致大量氨氮产生，而从成本和使用效果来看，目前还没有可以完全替代无机铵盐的脱灰剂。
过去，氨氮的处理没有引起行业重视，在污水处理技术设计中往往被忽视，因此，目前行业企业采用的污水处理系统中氨氮去除率普遍较低，有效去除氨氮的成熟技术不多。氨氮去除率最多达到80%左右，脱氮处理后废水中氨氮的浓度在60mg/L～120mg/L之间，很多从生皮开始加工的制革企业排放的废水氨氮浓度超过100mg/L。
陈占光说，有效去除皮革废水中氨氮和总氮成分从技术角度看是很大的难题。目前，处理需要较长的停留时间，需要扩大已有污水处理系统的容量，要增加占地面积，这对很多占地本已拥挤的企业来说困难较大。另一个难题是氨氮的处理过程中受温度影响很大，当温度低于12℃时，硝化/反硝化处理中的生物菌会受到很大影响，从而导致处理效果不佳;当温度低于5℃时，生物菌则基本失去活性。另外，在培养生物菌时，也存在不稳定的现象。
皮革废水中氨氮和总氮处理的难题体现了工业废水处理的另一个“通病”——技术水平有限。从目前掌握的技术水平看，国内很多工业废水的处理在实际上很难达到现行严格的标准，也许检查时能“应付”，但是不能真正的长期稳定运行。
皮革废水中氯离子的处理技术水平同样需要提高，现在处理氯离子使用的是膜技术。一方面，成本较高;另一方面，原料皮的加工使废水中钙和油脂等含量
高，这些成分对膜的损害很大，导致膜的使用寿命缩短，需要经常更换。而更换膜的成本往往很高，对企业来说压力很大，因此，氯离子处理执行起来的困难也很大。从目前情况看，最可行的是通过清洁生产技术或使用绿色化学品以降低废液中氯离子含量。
清洁生产和循环利用有望降低成本
尽管初始投资较高，但长远看具有一定经济效益
中国皮革行业“十二五”规划中，明确要求氨氮削减排放10%。行业企业应该怎样应对呢?
陈占光说，一方面企业肯定会在末端氨氮处理技术上下大气力;另一方面，皮革行业要在清洁生产中下功夫，通过清洁生产从源头控制氨氮的产生。
由于皮革废水中氨氮、总氮、氯离子和COD等成分复杂、含量高，目前对其处理难度较大，成本较高，清洁生产从源头减少污染物的产生可以帮助企业有效降低废水处理成本。比如生产过程中采用无铵、低铵脱灰工艺，控制铵盐的使用;通过无盐、少盐浸酸等手段，控制氯离子产生。
另一个有效降低企业成本的方法是废水、废液的循环利用。目前，越来越多的制革企业采用不同程度的废水循环利用技术，这其中包括废水完全闭路循环使用的企业，还有部分企业采用单个工序废水循环，也有其他简单利用废水的企业，如中水回用后冲地、洗皮等。
同时，皮革行业铬鞣废液的循环利用不但减少了排放，还能减少稀缺资源铬的使用量。行业内希望国家加大对铬鞣废液循环利用的资金支持，引导企业完善回收系统。
阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是线型高分子化合物,可与许多物质亲和、吸附形成氢键。阳离子型聚丙烯酰胺按照国标规范，离子度含量应为20%--80%，才可称之为合格的阳离子聚丙烯酰胺。
一、产品介绍
阳离子型聚丙烯酰胺系列产品是应用最广泛的水溶性高分子，由于它具有多种活性基团，可与许多物质亲和、吸附形成氢键。能絮凝带负电荷的胶体，具有除浊、脱色、吸附、粘合等性能，用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、油田水产加工及发酵等行业的废水处理，特别适用于城市污水和污泥、造纸和其它工业污泥的絮凝脱水处理。
二、技术指标
※ 外观：白色颗粒
※ 固含量：≥99.8%
※ 分子量：300-1200万
※ 离子度：10-80%
※ 溶解时间：≤ 30分钟
三、产品用途
阳离子聚丙烯酰胺城市污水处理、造纸工业、食品加工业、石化工业、冶金工业、选矿工业、染色工业和制糖工业及各种工业的废水处理。用在城市污水及肉类、禽类、食品加工废水处理过程中的污泥沉淀及污泥脱水上，通过其所含的正电荷基团对污泥中的负电荷有机胶体电性中和作用及高分子优异的架桥凝聚功能，促使胶体颗粒聚集成大块絮状物，从其悬浮液中分离出来，因此用途相当广泛。净化效果明显，投加量少。本产品作为絮凝剂，主要应用于工业上的固液分离过程，包括沉降、澄清、浓缩及污泥脱水等工艺。在造纸工业中可用作纸张干强剂、助留剂、助滤剂，能极大的提高成纸质量，节约成本，提高造纸厂的生产能力。可以说，非常大的节约成本。
四、注意事项：
1、通过小试，确定最佳的型号，以及该产品的最佳用量。
2、产品配制成0.1%(指固含量)浓度的水溶液，以不含盐的中性水为宜。
3、溶解水时，将本产品均匀撒入搅拌的水中，适当加温(<60℃)可加速成溶液。
4、固体产品用聚丙烯编织袋包装，内衬塑料袋，每袋25kg，胶状体用塑料桶包装，内衬塑料袋，每桶50kg或 200kg。
5、本产品有吸湿性，应密封存放在阴凉干燥处，温度要低于35℃。
6、固体产品避免撒在地上，以防产品吸潮后使地变滑。
五、产品在污水处理中的应用:
1.有机废水中常使用粉状聚丙烯酰胺：通常是让污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀。根据对絮凝装置中阳离子型酸性或碱性介质中，依靠阳电性呈现对污水快速澄清是极为有效的。除了粉状聚丙烯酰胺以外，聚合氯化铝和阴离子聚丙烯酰胺成型物也正在有机废水处理中得到日益广泛的应用。
2.酒精厂废水，啤酒厂废水，味精厂废水，制糖厂废水，肉制品厂废水，饮料厂废水，纺织印染厂以及各种污水厂的工程处理的废水中，含有各种有机溶剂、无机及有机硫化物、烃类、氯气、油、汞及其他对环境有害的成分，可以用聚丙烯酰胺进行絮凝以后再排放。还可用作油田开发过程的泥浆处理剂，选择性堵水剂，注水增稠剂，纺织印染过程的柔软剂，静电防止剂及通用的杀菌、消毒剂等。
3.用于给水净化，水/油体系破乳，含油废水处理，废水再资源化及污泥脱水等方面;聚丙烯酰胺能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量聚丙烯酰胺就能降阻50-80%
六、包装与贮存：
本品无毒，注意防潮、防雨,避免阳光曝晒。 贮存期：2年,25kg纸袋(内衬塑料袋外为贴塑牛皮纸袋)。
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