СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕПАРАТОРНОЙ БУМАГИ Российский патент 2002 года по МПК D21H27/00 D21H23/50 D21H21/20 H01M2/16 D21H17/33 D21H13/42 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к производству сепараторной бумаги, которая найдет применение в электротехнической промышленности для химических источников тока с щелочным электролитом.

К бумаге, используемой в качестве сепаратора в концентрированных электролитах, предъявляются высокие требования по химической стойкости и механической прочности, которые в основном определяют срок эксплуатации (ресурс) источника тока.

При изготовлении сепараторных материалов используются различные химически стойкие волокна в сложной композиции и связующее, основными компонентами которых являются химически и термостойкие асбестовые волокна в сочетании с синтетическими, стеклянными, целлюлозными и другими волокнами.

Известна сепараторная бумага для химических источников тока по а.с. СССР 628206, изготовляемая из асбеста и связующего - фенолформальдегидных олигомеров резольного типа. Недостатком данной бумаги является низкая химическая устойчивость в концентрированных щелочных растворах.

В последнее время в результате создания современных источников тока нового поколения возникла потребность в прочной тонкой технологичной сепараторной бумаге с хорошими сепарационными характеристиками.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является сепараторная бумага, изготовляемая по способу, описанному в а.с. СССР 1134652.

В композицию бумаги входит асбестовое волокно 90-97% и бутадиен-стирол-нитрил-карбоксилатный латекс 3-10%.

Данная сепараторная бумага выпускается промышленностью по ТУ 13-7308001-712-85.

Указанная бумага отличается высокой химической стойкостью, низким электрическим сопротивлением и хорошей электролитоемкостью.

Однако она не отвечает современным требованиям по механической прочности.

Дальнейшее повышение прочности бумаги путем увеличения количества латекса в композиции согласно данному изобретению приводит к существенному снижению сепарационных свойств бумаги (росту электрического сопротивления и снижению электролитоемкости), что способствует уменьшению срока службы источника тока.

Задачей настоящего предлагаемого изобретения является получение сепараторной бумаги с повышенной механической прочностью без снижения ее сепарационных свойств.

Поставленная задача решается тем, что согласно способу изготовления сепараторной бумаги на основе асбеста, включающего его размол, смешение его с латексом, отлив, в процессе которого на поверхность влажного полотна бумаги наносят латекс в виде аэрозоля концентрацией 1-2% в количестве 4-8% к массе бумаги, затем полотно прессуют и сушат.

Частицы латекса в виде аэрозоля по предлагаемому способу точечно покрывают поверхность влажного полотна бумаги, скрепляя асбестовые волокна, в результате чего повышается ее прочность. При этом структура пор бумаги не изменяется, вследствие чего ее сепарационные свойства удовлетворяют предъявляемым требованиям.

Изготовление образцов сепараторной бумаги осуществляли на листоотливном аппарате ЛОА-2.

В качестве исходного сырья при изготовлении образцов сепараторной бумаги применяли хризотиловый обезжелезенный асбест марки АХО-2 по ТУ 21-22-3-88 и щелочестойкий нитрильный латекс СЛИН-40 по ТУ 38.103595-85. Хризотиловый асбест размалывали в ролле в водной среде до длины волокна 25 дг по аппарату СДВ.

Все варианты образцов по предлагаемому и известному способу изготовляли из массы одинакового состава:
Асбест АХО-2 - 90%
Латекс СЛИН-40 - 10%
Необходимое количество латекса задавали в мешалку с асбестовой суспензией за 10-15 секунд до окончания перемешивания.

Из полученной массы в форме листоотливного аппарата отливали образцы сепараторной бумаги. Затем на поверхность влажного образца напыляли латекс 1-2%-ной концентрации в виде аэрозольных частиц. После чего образцы прессовали на двухвалковом прессе до одинаковой сухости и сушили на электросушильной горке при температуре греющей поверхности 130-140^oС.

Для сравнения были изготовлены образцы сепараторной бумаги по а.с. 1134652. Полученные образцы сепараторной бумаги испытывали по стандартным методикам. Результаты испытаний представлены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ изготовления позволяет увеличить механическую прочность сепараторной бумаги на 4,5-6,7 Н без изменения показателей впитываемости щелочи и электрического сопротивления бумаги.

Повышение механической прочности бумаги способствует улучшению технологичности при изготовлении химических источников тока и увеличению срока их эксплуатации.

Аэрозольное поверхностное латексное покрытие исключает ворсоотделение, что повышает надежность сепараторной бумаги, как сепаратора в изделиях.

Способ касается изготовления сепараторной бумаги, может быть использован в целлюлозно-бумажной промышленности, в частности данная бумага найдет применение в электротехнической промышленности для химических источников тока с щелочным электролитом. Асбестовые волокна размалывают, смешивают их с латексом. Затем формуют и в зоне формования бумаги на ее поверхность наносят латекс в виде аэрозоля в количестве 4-8% к массе бумаги при концентрации 1-2%. После чего бумагу прессуют и сушат. Техническим результатом является повышение механической прочности бумаги без снижения ее сепарационных свойств. 1 табл.

Способ изготовления сепараторной бумаги путем размола асбестового волокна, смешение его с латексом, формования, прессования и сушки, отличающийся тем, что в зоне формования бумаги на ее поверхность наносят латекс в виде аэрозоля в количестве 4-8% к массе бумаги при концентрации 1-2%.