Procédé de fabrication d'un matériau mieroporeux, et matériau obtenu selon ce procédé. La présente invention comprend un pro cédé de fabrication d'un matériau micro- poreux et le matériau obtenu selon ce pro cédé, matériau pouvant notamment être uti lisé comme séparateur ou diaphragme, en particulier entre les plaques. d'accumulateurs.
Les qualités requises d'un séparateur pour accumulateur électrique sont un haut degré de microporosité (pour permettre une diffusion maximum de l'électrolyte et un libre mouvement des ions) et la résistance ou ténacité nécessaire pour sa manipulation et pour la conservation de sa forme à l'état humide. En outre, le séparateur doit être suffisamment inerte vis-à-vis de l'électrolyte et avoir un certain degré de flexibilité. Le séparateur devrait durer en exploitation au moins aussi longtemps que les plaques d'accu mulateur.
Dans un précédent brevet, il a été décrit un procédé de fabrication d'un matériau po reux par incorporation à du chlorure de poly vinyle de fines particules d'une substance qui peut ensuite en être retirée, et d'un dis solvant du chlorure de polyvinyle, la masse obtenue étant moulée sous la forme désirée, le dissolvant éloigné, et la masse traitée pour l'élimination des particules, de manière à laisser des micropores dans le chlorure de polyvinyle solide.
Le procédé faisant l'objet de l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend la production d'une masse plastique par mé lange avec un polymère complexe d'halogé- nure de vinyle et d'un autre composé éthy- lénique - polymère complexe ne présentant pas un changement de poids de plus de 5 lorsqu'il est soumis à l'état pulvérulent à l'action, premièrement, d'une solution de 2 de bichromate de potassium dans de l'acide sulfurique de densité<B>1,050</B> et, deuxièmement, d'un acide sulfurique de densité<B>1,300,
</B> pen dant 72 heures à GO C - de fines parti cules d'une substance susceptible d'être en suite retirée de la masse en laissant subsister des mieropores dans celle-ci, et d'un dissol vant du polymère complexe facilement éli- minable agissant comme plastifiant tempo raire de ce dernier et n'ayant pas d'effet nuisible sur lesdites particules, la masse ob tenue étant ensuite mise en forme, le dissol vant éliminé,
et le produit obtenu traité de façon à éliminer lesdites particules.
Les polymères utilisés sont ceux résul tant de la polymérisation conjointe d'halogé- nures de vinyle avec d'autres composés éthy- léniques et qui, lorsqu'ils sont soumis à l'état pulvérulent aux deux épreuves précitées, ne marquent pas un changement de poids en plus ou en moins dépassant 5 % après ces épreuves.
Les polymères complexes dont il s'agit peuvent être par exemple ceux du chlo rure de vinyle avec l'acétate de vinyle, l'acry- late d'éthyle et le chlorure de vinylidène. Pour éviter les répétitions dans la descrip tion, les copolymères qui subissent avec suc cès les épreuves précitées de changement de poids et sont par conséquent propres à l'em ploi dans le procédé seront désignés dans la suite -par "polymères complexes convena bles".
Le séparateur de bois, très répandu, dure normalement aussi longtemps que les pla ques d'accumulateur, mais il se détériore par fois prématurément et limite ainsi la vie de l'accumulateur. Le but de l'invention est de fournir un matériau microporeux pouvant notamment être utilisé comme séparateur, d'égales qualités mais de plus grande dura- bilité, grâce à l'emploi de polymères com plexes comme définis ci-avant.
Le chlorure de vinyle, lorsqu'il est polymérisé seul, est très résistant à l'oxydation et aux acides, et il fournit des séparateurs ayant une durabi- lité pratiquement illimitée dans l'accumula teur.
Comme il. n'est pas nécessaire que les séparateurs survivent de beaucoup aux pla ques de l'accumulateur, dont la vie est limi tée, il est logique de choisir, parmi les co- polymères disponibles, ceux quï, tout en étant moins résistants que le polymère de chlorure de vinyle pur, sont cependant suffisamment résistants pour avoir une vie probable dé passant celle des plaques.
Les polymères complexes satisfaisant à cette condition peu vent être considérés comme une modification du chlorure de polyvinyle. La plus grande solubilité de beaucoup d'entre eux dans les solvants organiques permet de les traiter plus facilement, et d'utiliser dans le procédé des solvants meilleur marché.
Le degré de plasti cité interne obtenu par la présence d'autres groupes dans la molécule permet d'obtenir les degrés de flexibilité désirés des produits sans recourir à des agents plastifiants du type phosphate de tricrésyle.
Le procédé peut aussi comprendre l'addi tion au mélange du polymère complexe con venable, de l'agent formant les pores et du solvant du polymère complexe, d'un liquide compatible qui n'exerce par lui-même aucune action dissolvante sur le polymère complexe, ni ne cause de précipitation, mais agit comme un diluant du solvant, modifiant la visco sité de la masse.
Le polymère complexe peut être mélangé avec de l'amidon ou de la dextrine,. qui peut avoir été séchée au préalable et, si nécessaire, tamisée pour en éloigner les grumeaux ou les particules grossières, et avec un dissol vant, tel que la méthyl-éthyl-cétone, qui agit comme un agent plastifiant temporaire du polymère complexe;
ce mélange peut être effectué en vase clos muni d'un condenseur à. reflux, la masse étant ensuite moulée, filée ou laminée pour lui donner la forme voulue, le dissolvant en étant évaporé et l'amidon ou dextrine éliminée.
La masse plastique peut être filée en forme de bande, par exemple, à travers une filière de forme convenable, la bande reçue sur un transporteur à courroie se déplaçant à. une vitesse telle que la bande filée ne soit ni étirée et subséquemment rétrécie ni ondu lée par suite d'une vitesse insuffisante. Le matériau terminé peut être exposé à l'action de la chaleur pour évaporer le solvant, qui peut être récupéré.
L'amidon ou la dextrine peuvent être éli minés par traitement avec de l'acide sulfu rique à température élevée, lavage à l'eau et séchage final; pour faciliter l'élimination de l'amidon, on peut d'abord passer le matériau formé, et dont le solvant a été éliminé, dans de l'eau chaude afin de gonfler l'amidon qu'il contient, ensuite dans de l'acide sulfurique chaud pour éliminer l'amidon, puis dans l'eau de lavage, la bande étant finalement séchée à environ 60 C et coupée à volonté.
Le traitement à l'eau chaude peut être suivi ou remplacé par un traitement avec un alcali caustique.
Enfin, le matériau mis en forme peut être traité avec un agent mouillant, tel qu'une huile hautement sulfonée, avant le séchage final.
Exemple <I>I:</I> 50 kg d'amidon de maïs, séché et tamisé dans un tamis de 80 mailles, sont -mélangés avec 15 kg d'un polymère complexe de chlo rure de vinyle et d'acétate de vinyle, con tenant 5 à<B>10%</B> d'acétate. Le polymère com plexe, qui est sous la forme d'une poudre non plastique, est mélangé avec l'amidon et avec 16 kg de méthyl-éthyl-cétone.
Le mélangeur est muni d'un couvercle et d'un condenseur à reflux et le mélange est fait à température ordinaire, soit 15 à 20 C pendant environ deux heures. La masse est rapidement transférée dans un récipient de filage à piston hydraulique muni d'une filière convenablement dimensionnée. La bande filée tombe sur un transporteur à courroie ayant une vitesse de 3 à, 6 mètres par minute, afin. de ne pas étirer la bande ni l'onduler.
Au bout d'environ 2 mètres de parcours sur le transporteur, la bande peut être suspendue sur des bâtons horizontaux et placée dans un tunnel au travers duquel passe un courant d'air pour emporter le sol -vaut volatilisé vers une installation de récu pération. La chaleur peut être appliquée, de préférence au cours d'une phase ultérieure, pour aider l'élimination du solvant de la bande. La masse peut recevoir une addition de<B>0,1%</B> de noir de fumée pour faciliter l'absorption de la chaleur.
La bande formée est ensuite passée pour une heure dans de l'eau à 90 C qui gonfle l'amidon, puis pour environ une demi-heure dans de l'acide sul furique à 3 % à environ 90 C, et enfin dans de l'eau à environ 50 C pour enlever l'acide. On procède finalement à un traitement de plusieurs heures dans un agent mouillant puis à un séchage à environ 60 C. Le dé coupage aux dimensions désirées peut avoir lieu soit à la fin du procédé, soit dans une phase précédente convenable.
<I>Exemple 11:</I> En utilisant un polymère complexe de chlorrure de vinyle et d'acrylate d'éthyle, un mélange convenable est obtenu avec 10 kg de cette matière, 50 kg d'amidon de maïs tamisé et 18 kg de méthylcyclohexanone, à une température de 105 C. Après refroidis sement à 80 C, la masse est filée d'un réci- pient injecteur chaufféà 80 C.
L'élimination du solvant de la bande filée est faite conve nablement dans un four à environ 90 C pour une période de uns à trois heures, suivant l'épaisseur de la bande et la cpnstruction du four. Lorsque la bande est sèche, elle est traitée pendant une heure à 100 C dans l'eau et pendant une heure à 100 C dans l'acide sulfurique à 5 %, puis lavée, traitée dans un agent mouillant et séchée comme pr6cé- demment.
Il faut noter que les granules d'amidon gonflent considérablement lorsque la bande est immergée dans l'eau bouillante pour un certain temps, et les dimensions de la bande augmentent.
Si le traitement à l'acide auquel on procède ensuite est fait à une température suffisamment haute pour permettre au maté riau de devenir plastique, la bande se rétré cira lors de l'élimination de l'amidon et un traitement à l'acide à 100 C permettra à la bande de revenir approximativement à ses di mensions originales dans l'espace d'une demi- heure environ. Si un tel traitement à. l'acide est prolongé indûment, il peut en résulter une contraction supplémentaire.
On a trouvé qu'un traitement de gonflage précédant la digestion de l'amidon dans l'acide a un effet avanta geux sur les qualités du matériau, lorsque celui-ci est utilisé comme séparateur d'accu mulateur. Si -de hautes qualités ne sont pas exigées, le traitement de gonflage peut être supprimé, et de cette suppression résultera une résistance mécanique supérieure dans le cas de certains polymères complexes. La période de gonflage nécessaire pour obtenir les qua lités les meilleures varie avec les différents polymères complexes.
Un traitement dans de la soude caustique à 2 % à 80 C peut remplacer le traitement à l'eau chaude ou lui succéder.
La dextrine peut être substituée à l'ami don, en utilisant les mêmes proportions dans le mélange, et le procédé ne diffère pas -de celui utilisant l'amidon jusqu'après l'élimina tion du solvant. Ensuite, le traitement consiste simplement à enlever la dextrine dans l'eau chaude ou dans l'acide sulfurique chaud de densité 1,020. Comme la dextrine ne gonfle pas beaucoup dans l'eau chaude, la bande n'augmente pas en :dimensions durant le trai tement, et, par conséquent, les qualités du matériau fini peuvent être un peu inférieures.
Pour certaines applications, cela peut être sans importance, et l'on peut tirer avantage de la facilité avec laquelle la dextrine peut être dissoute et éliminée.
L'amidon se prête bien pour donner la microporosité par son élimination ultérieure, car n'importe quelle espèce particulière, telle que l'amidon de maïs, possède une dimension très uniforme des particules, et celles-ci ne sont pas sérieusement affectées par les opéra tions de mélange de 1a pâte et de fabrication du matériau.
Au lieu d'acide sulfurique, pour l'élimina tion de l'amidon, on peut employer une enzyme, par exemple la diastase du malt. Dans ce cas, après avoir éliminé le solvant, la bande est traitée dans une solution de diastase à <B>0,5%</B> à environ 60 C pendant 5 à 6 heures. Ce traitement est suivi d'un lavage à l'eau, et peut être précédé d'un gonflage préliminaire de l'amidon dans l'eau bouillante.
Tandis qu'avec le chlorure dé polyvinyle, il est nécessaire de mélanger la masse et de la mettre sous la forme voulue à température élevée, de nombreux polymères complexes, par exemple ceux contenant de l'acétate, peuvent être mélangés et mis en forme à une température beaucoup plus basse; on peut, en outre, utiliser une gamme plus étendue de dissolvants.
Le solvant permet; au polymère complexe de couler librement et d'enrober les granules d'amidon et, bien que le produit soit cassant après l'évaporation du solvant, il acquiert un certain degré de flexibilité et de ductilité lorsque l'amidon ou la dextrine est éliminée, et que le matériau devient microporeux. Le degré de plasticité interne résutant de la présence d'autres groupes dans la molécule permet d'obtenir le degré désiré de flexibilité sans recourir à des agents plas tifiants auxiliaires.
Un solvant a l'avantage d'agir comme plastifiant temporaire par le fait qu'il disperse et amollit le polymère complexe pendant la production de la masse plastique, après quoi il est éloigné, la flexi bilité du produit dépendant en partie de sa, porosité et en partie de la flexibilité inhé rente à la nature du polymène complexe uti lisé.
Le choix du solvant est guidé par un cer tain nombre de facteurs tels que son aptitude à disperser et à amollir le polymère com plexe de manière à produire une masse facile 'a travailler, et par sa capacité d'élimina tion rapide et de récupération après filage ou mise en forme du matériau. Considérant que les granules d'amidon sont à peu près sphé riques, il est évident que le mélange sol vant-polymère complexe devrait remplir les vides entre les granules avec suffisamment d'excès pour lubrifier l'écoulement des gra nules,
et l'expérience a prouvé que ceci est essentiel pour une opération satisfaisante. La quantité de solvant qui doit être ajoutée au mélange pour satisfaire à cette condition peut être supérieure à, celle dont on a besoin pour obtenir une solution du polymère complexe, et dans un tel cas, le solvant supplémen taire qui doit être ajouté pour obtenir une masse facile à travailler peut .être considéré comme une, forme de milieu de dispersion.
Ce solvant supplémentaire peut en fait être remplacé par un liquide convenable qui n'exerce par lui-même aucune action solvante sur le polymère complexe, pourvu qu'il ne cause pas de précipitation. Ainsi, en prépa rant la masse, on peut utiliser un mélange de liquides, dont l'un au moins doit avoir une action solvante sur le polyniére com plexe,
tandis que' les autres peuvent être des non-dissolvants convenables et agiront comme diluants. La présence de tels diluants mo difie la viscosité de la solution de polymère complexe, affectant ainsi la viscosité de la masse.
Le xylène, par exemple, n'est pas un sol vant des polymères complexes de chloro- acétate de vinyle (bien qu'il exerce une cer taine action de gonflement), mais il peut être employé utilement comme diluant d'un dissolvant tel que la métliyle-éthyle-cétone. Un mélange en parties @à peu près égales de xylène et de méthyle-éthyle-cétone produit une masse plus ferme que la métlhyle-éthyle- cétone seule,
et la bande filée est résistante et facile à manipuler. En variant les propor tions de solvant et de diluant, on peut obte nir toute une gamme de viscosités.
Exemple <I>III:</I> On mélange: Amidon de maïs tamisé 50 kg Polymère complexe de chlorure et d'acétate de vinyle 15 kg Méthyle-éthyle-cétone 9,5 kg Xylène 8,5 kg Le mélange se fait à- température ordi naire pendant deux heures, et la masse qui en résulte est ensuite filée.
Après avoir éliminé la méthyle-éthyle- cétone et le xylène par application de cha leur, la bande est traitée de la manière dé crite dans le premier exemple.
Les séparateurs en bois, bien qu'ils ne donnent pas toujours satisfaction quant à la durabilité et à la résistance mécanique, sont reconnus -utiles pour le maintien des pla ques d'accumulateurs dans de bonnes condi tions:
On sait que certaines substances pré sentes dans le bois peuvent contribuer â l'ac tivité des plaques, et le bois du séparateur peut être considéré comme une source de cer- taines matières utiles aux plaques.
La masse complexe microporeuse constituant le maté riau selon l'invention peut contenir, lorsque ce matériau est destiné à être utilisé comme diaphragme ou séparateur, de la farine de bois, ce qui abaisse le coût de la production et alimente l'aceumulatetr en produits ligneux.
Exemple <I>IV:</I> On mélange: Amidon de maïs tamisé 50 kg Polymère complexe de chlorure et d'acétate de vinyle 13,5 kg Farine de bois <B>0,75</B> kg Méthyle-@éthyle-céton.e 16 kg te mélange est effectué à 15-20 C et le procédé est poursuivi de la manière déjà. décrite dans l'exemple 1.
En. variante, les agents actifs présents dans le bois, de préférence les corps ligneux que l'on peut obtenir des liqueurs résiduaires de la fabrication des pâtes à papier au sul fite, peuvent être séchés et ajoutés au mé lange.
Le procédé de fabrication selon l'inven tion permet d'obtenir un matériau micro poreux utilisable comme séparateur simple ment et économiquement, tandis que le pro cédé de fabrication usuel de séparateurs de caoutchouc microporeux nécessite une vulca- nisation et un traitement préliminaire com pliqué avant le mélange avec l'amidon. Les séparateurs de caoutchouc microporeux sont souvent cassants et difficiles à manipuler.
Le fait que l'on peut produire la section voulue de matériau microporeug en lon gueurs continues par filage est un grand avantage au point de vue de la fabrication massive économique, et le fait que le maté riau de déchet ou défectueux peut être repris et traité à nouveau est un autre avantage.
Process for manufacturing a mieroporous material, and material obtained according to this process. The present invention comprises a process for manufacturing a microporous material and the material obtained according to this process, a material which can in particular be used as a separator or a diaphragm, in particular between the plates. accumulators.
The required qualities of a separator for an electric accumulator are a high degree of microporosity (to allow maximum diffusion of the electrolyte and free movement of the ions) and the resistance or tenacity necessary for its handling and for the preservation of its shape at wet state. Furthermore, the separator should be sufficiently inert to the electrolyte and have a certain degree of flexibility. The separator should last in operation at least as long as the accumulator plates.
In a previous patent, a process was described for manufacturing a porous material by incorporating fine particles of a substance into polyvinyl chloride which can then be removed therefrom, and a dissolvent for the chloride of polyvinyl, the resulting mass being molded into the desired shape, the solvent removed, and the mass treated for particle removal, so as to leave micropores in the solid polyvinyl chloride.
The process forming the subject of the invention is characterized by the fact that it comprises the production of a plastic mass by mixing with a complex polymer of vinyl halide and of another ethylenic compound - complex polymer not showing a change in weight of more than 5 when subjected in the powder state to the action, firstly, of a solution of 2 of potassium dichromate in sulfuric acid of specific gravity <B > 1,050 </B> and, secondly, of a sulfuric acid of density <B> 1,300,
</B> for 72 hours at GO C - fine particles of a substance capable of being subsequently removed from the mass leaving mieropores in it, and of a dissolving of the complex polymer easily removable, acting as a temporary plasticizer for the latter and having no harmful effect on said particles, the resulting mass then being shaped, the solvent removed,
and the product obtained treated so as to remove said particles.
The polymers used are those resulting from the joint polymerization of vinyl halides with other ethylenic compounds and which, when subjected in the powder state to the two aforementioned tests, do not show a change of. more or less weight exceeding 5% after these tests.
The complex polymers in question can be, for example, those of vinyl chloride with vinyl acetate, ethyl acrylate and vinylidene chloride. To avoid repetitions in the description, those copolymers which successfully undergo the above weight change tests and are therefore suitable for use in the process will be referred to hereinafter as "suitable complex polymers".
The widely used wood separator normally lasts as long as the accumulator plates, but sometimes deteriorates prematurely and thus limits the life of the accumulator. The aim of the invention is to provide a microporous material which can in particular be used as a separator, of equal qualities but of greater durability, by virtue of the use of complex polymers as defined above.
Vinyl chloride, when polymerized on its own, is very resistant to oxidation and acids, and it provides separators with virtually unlimited durability in the accumulator.
Like him. It is not necessary that the separators survive by long the plates of the accumulator, whose life is limited, it is logical to choose, among the available co-polymers, those which, while being less resistant than the polymer of pure vinyl chloride, are however strong enough to have a probable life exceeding that of the plates.
Complex polymers satisfying this condition can be considered a modification of polyvinyl chloride. The greater solubility of many of them in organic solvents makes it easier to process them, and to use cheaper solvents in the process.
The degree of internal plasticity obtained by the presence of other groups in the molecule allows the desired degrees of flexibility of the products to be obtained without resorting to plasticizers of the tricresyl phosphate type.
The method may also comprise adding to the mixture of the suitable complex polymer, the pore-forming agent and the solvent for the complex polymer, a compatible liquid which does not by itself exert any dissolving action on the polymer. complex, nor does it cause precipitation, but acts as a diluent of the solvent, modifying the viscosity of the mass.
The complex polymer can be mixed with starch or dextrin. which may have been previously dried and, if necessary, sieved to remove lumps or coarse particles, and with a solvent, such as methyl ethyl ketone, which acts as a temporary plasticizer of the complex polymer;
this mixing can be carried out in a closed vessel fitted with a condenser. reflux, the mass then being molded, spun or rolled to give it the desired shape, the solvent being evaporated and the starch or dextrin removed.
The plastic mass can be spun into a strip form, for example, through a suitably shaped die, the strip received on a belt conveyor moving through. a speed such that the spun strip is neither stretched and subsequently shrunk nor wavy due to insufficient speed. The finished material can be exposed to the action of heat to evaporate the solvent, which can be recovered.
Starch or dextrin can be removed by treatment with sulfuric acid at elevated temperature, washing with water and final drying; to facilitate the removal of the starch, one can first pass the material formed, and from which the solvent has been removed, in hot water in order to swell the starch it contains, then in hot sulfuric acid to remove the starch, then in the washing water, the strip being finally dried at about 60 C and cut at will.
Hot water treatment can be followed or replaced by treatment with caustic alkali.
Finally, the shaped material can be treated with a wetting agent, such as a highly sulfonated oil, before final drying.
Example <I> I: </I> 50 kg of corn starch, dried and sieved in an 80 mesh sieve, are mixed with 15 kg of a complex polymer of vinyl chloride and vinyl acetate , containing 5 to <B> 10% </B> acetate. The complex polymer, which is in the form of a non-plastic powder, is mixed with the starch and with 16 kg of methyl ethyl ketone.
The mixer is fitted with a cover and a reflux condenser and the mixing is done at room temperature, 15 to 20 C for about two hours. The mass is quickly transferred to a hydraulic piston spinning vessel fitted with a suitably sized die. The spun strip falls onto a belt conveyor having a speed of 3-6 meters per minute, so. not to stretch or wave the tape.
After about 2 meters of travel on the conveyor, the belt can be suspended on horizontal sticks and placed in a tunnel through which an air stream passes to carry the volatilized sol-worth to a recovery facility. Heat can be applied, preferably at a later stage, to help remove the solvent from the web. The mass can receive an addition of <B> 0.1% </B> carbon black to facilitate the absorption of heat.
The band formed is then passed for one hour in water at 90 C which swells the starch, then for about half an hour in 3% sulfuric acid at about 90 C, and finally in water. water at about 50 C to remove the acid. Finally, a treatment is carried out for several hours in a wetting agent and then drying at about 60 ° C. Cutting to the desired dimensions can take place either at the end of the process or in a suitable preceding phase.
<I> Example 11: </I> Using a complex polymer of vinyl chloride and ethyl acrylate, a suitable mixture is obtained with 10 kg of this material, 50 kg of sieved corn starch and 18 kg of methylcyclohexanone at a temperature of 105 ° C. After cooling to 80 ° C., the mass is spun from an injector container heated to 80 ° C.
Removal of the solvent from the spun strip is conveniently done in an oven at about 90 ° C. for a period of one to three hours, depending on the thickness of the strip and the construction of the oven. When the strip is dry, it is treated for one hour at 100 ° C. in water and for one hour at 100 ° C. in 5% sulfuric acid, then washed, treated in a wetting agent and dried as above.
It should be noted that the starch granules swell considerably when the strip is immersed in boiling water for some time, and the dimensions of the strip increase.
If the next acid treatment is done at a temperature high enough to allow the material to become plastic, the tape will shrink during starch removal and 100 acid treatment. C will allow the tape to return to approximately its original dimensions in about half an hour. If such treatment to. the acid is prolonged unduly, it may result in further contraction.
It has been found that a swelling treatment preceding the digestion of the starch in the acid has an advantageous effect on the qualities of the material, when the latter is used as a separator of the accumulator. If high grades are not required, the swelling treatment can be dispensed with, and this removal will result in higher strength in the case of some complex polymers. The inflation period required to obtain the best qualities varies with the different complex polymers.
A treatment in 2% caustic soda at 80 ° C. can replace or succeed the treatment with hot water.
The dextrin can be substituted for the friend, using the same proportions in the mixture, and the process does not differ from that using starch until after removal of the solvent. Then the treatment is simply to remove the dextrin in hot water or in hot sulfuric acid of density 1.020. Since dextrin does not swell much in hot water, the strip does not increase in size during processing, and therefore the qualities of the finished material may be somewhat inferior.
For some applications this may be unimportant, and one can take advantage of the ease with which dextrin can be dissolved and removed.
Starch lends itself well to impart microporosity by its subsequent removal, as any particular species, such as corn starch, has a very uniform particle size, and these are not seriously affected by particles. dough mixing and material making operations.
Instead of sulfuric acid, for the removal of starch, an enzyme, for example malt diastase, can be employed. In this case, after removing the solvent, the strip is treated in <B> 0.5% </B> diastase solution at about 60 ° C for 5 to 6 hours. This treatment is followed by washing with water, and may be preceded by preliminary inflation of the starch in boiling water.
While with polyvinylchloride it is necessary to mix the mass and shape it into the desired form at elevated temperature, many complex polymers, for example those containing acetate, can be mixed and shaped to. a much lower temperature; it is also possible to use a wider range of solvents.
The solvent allows; the complex polymer to flow freely and coat the starch granules and, although the product is brittle after evaporation of the solvent, it acquires a certain degree of flexibility and ductility when the starch or dextrin is removed, and the material becomes microporous. The degree of internal plasticity resulting from the presence of other groups in the molecule allows the desired degree of flexibility to be achieved without resorting to auxiliary plasticizing agents.
A solvent has the advantage of acting as a temporary plasticizer in that it disperses and softens the complex polymer during the production of the plastic mass, after which it is removed, the flexibility of the product depending in part on its porosity. and in part from the flexibility inherent in the nature of the complex polymene used.
The choice of solvent is guided by a number of factors such as its ability to disperse and soften the complex polymer so as to produce an easy to work mass, and by its capacity for rapid removal and post recovery. spinning or shaping of the material. Considering that the starch granules are roughly spherical, it is evident that the complex sol-polymer mixture should fill the voids between the granules with enough excess to lubricate the flow of the granules,
and experience has shown that this is essential for a satisfactory operation. The amount of solvent which must be added to the mixture to satisfy this condition may be more than that required to obtain a solution of the complex polymer, and in such a case the additional solvent which must be added to obtain a solution. an easy to work mass can be considered as one form of dispersing medium.
This additional solvent can in fact be replaced by a suitable liquid which by itself exerts no solvent action on the complex polymer, provided that it does not cause precipitation. Thus, in preparing the mass, it is possible to use a mixture of liquids, at least one of which must have a solvent action on the complex polynomial,
while the others may be suitable non-solvents and will act as diluents. The presence of such diluents changes the viscosity of the complex polymer solution, thereby affecting the viscosity of the mass.
Xylene, for example, is not a solvent for complex polymers of vinyl chloroacetate (although it exerts some swelling action), but it can be usefully employed as a diluent of a solvent such as methyl ethyl ketone. A mixture of roughly equal parts of xylene and methyl-ethyl-ketone produces a firmer mass than methyl-ethyl-ketone alone,
and the spun strip is strong and easy to handle. By varying the proportions of solvent and diluent, a whole range of viscosities can be obtained.
Example <I> III: </I> The following are mixed: Sifted corn starch 50 kg Complex polymer of chloride and vinyl acetate 15 kg Methyl-ethyl-ketone 9.5 kg Xylene 8.5 kg The mixture is carried out at - ordinary temperature for two hours, and the resulting mass is then spun.
After removing the methyl ethyl ketone and xylene by application of heat, the strip is treated as described in the first example.
Wooden dividers, although they do not always give satisfaction with regard to durability and mechanical resistance, are known to be useful for keeping the battery plates in good condition:
It is known that certain substances present in wood can contribute to the activity of the boards, and the wood of the separator can be considered as a source of certain materials useful for the boards.
The microporous complex mass constituting the material according to the invention may contain, when this material is intended to be used as a diaphragm or separator, wood flour, which lowers the cost of production and supplies the aceumulatetr with wood products. .
Example <I> IV: </I> The following are mixed: Sifted corn starch 50 kg Complex polymer of chloride and vinyl acetate 13.5 kg Wood flour <B> 0.75 </B> kg Methyl- @ ethyl-keton.e 16 kg the mixture is carried out at 15-20 C and the process is continued as already. described in Example 1.
In. Alternatively, the active agents present in the wood, preferably the woody substances obtainable from the waste liquors from the manufacture of sulphite pulp, can be dried and added to the mixture.
The manufacturing process according to the invention makes it possible to obtain a microporous material which can be used as a separator simply and economically, while the usual manufacturing process for microporous rubber separators requires vulcanization and complicated preliminary treatment before mixing with starch. Microporous rubber separators are often brittle and difficult to handle.
The fact that the desired section of microporous material can be produced in continuous lengths by spinning is a great advantage from the point of view of economical mass production, and the fact that the waste or defective material can be taken up and processed. again is another plus.