CN103456971A

CN103456971A - 扩散介质及其制备方法

Info

Publication number: CN103456971A
Application number: CN2013102775518A
Authority: CN
Inventors: J·米切尔; T·J·富勒
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2013-12-18
Also published as: DE102013209336B4; US9698431B2; DE102013209336A1; US20130320583A1

Abstract

本发明涉及扩散介质及其制备方法。其中，纳米到微米级宽度尺寸的树脂纤维通过熔融挤出工艺由多组分体系得到。该工艺包括将纤维树脂与水溶性载体树脂组合以形成树脂混合物的步骤。该树脂混合物被挤出以形成经挤出的树脂混合物，该经挤出的树脂混合物具有位于载体树脂中的纤维树脂线料。该经挤出的树脂混合物进而与水接触以将纤维树脂线料与载体树脂分离。进而由纤维树脂线料形成导电纤维片。该纤维片被用作燃料电池中的扩散层。

Description

扩散介质及其制备方法

技术领域

本申请涉及可用在燃料电池应用中的多孔衬垫。

背景技术

高质量的多孔衬垫被用于过滤和用在众多电子装置如蓄电池和燃料电池中。在这样的装置中，多孔衬垫有利地容许气体或溶解在液体中的组分穿过。多孔衬垫由微纤维、纳米纤维和微孔膜制成。在溶剂可溶性聚合物的情况下这些尺寸的纤维通过静电纺丝制得。然而，如果不在高沸点溶剂中维持高温，则聚烯烃难于形成溶液。多孔聚烯烃通过在这些塑料聚合物的膜或片上的双向拉伸制得。可选地，造孔剂在制造过程期间被添加到聚烯烃片材中，然后其被溶剂萃取或者热移除。在可在溶液中处理的溶剂可溶性烯烃的情况下，可使用静电纺丝。

在质子交换膜(PEM)类型的燃料电池中，氢气供给到阳极作为燃料，和氧气供给到阴极作为氧化剂。氧气可以是纯形式(O₂)或者空气(O₂和N₂的混合物)。PEM燃料电池通常具有膜电极组件(MEA)，其中固体聚合物膜在一个面上具有阳极催化剂以及在相对面上具有阴极催化剂。典型的PEM燃料电池的阳极层和阴极层由多孔导电材料形成，例如编织石墨(woven graphite)、石墨化片或者炭纸以使燃料能够分散在朝向燃料供给电极的膜表面上。通常，离子导电聚合物膜包含全氟磺酸(“PFSA”)离聚物。

每个催化剂层具有负载在碳颗粒上的、细粒催化剂颗粒(例如铂颗粒)以促进阳极处的氢气氧化，和阴极处的氧气还原。质子从阳极透过离子导电聚合物膜流动到阴极，在此所述质子与氧气结合形成从电池排放的水。

MEA夹持在一对多孔气体扩散层(GDL)之间，所述多孔气体扩散层夹持在一对导电元件或者板之间。所述板充当阳极和阴极的集流器，并包括形成在其中的适当的通道和开口，用于在相应的阳极和阴极催化剂的表面上分配燃料电池的气体反应物。为了有效地产生电，PEM燃料电池的聚合物电解质膜必须薄、化学稳定、可传导质子、不导电和气体不可渗透。在典型的应用中，燃料电池以堆叠的许多单个燃料电池的阵列设置以提供高的电功率水平。

在许多燃料电池应用中，电极层由包含贵金属和全氟磺酸聚合物(“PFSA”)的油墨组合物形成。例如，在质子交换膜燃料电池的电极层制造中，PFSA通常添加到Pt/C催化剂油墨中以提供质子传导性，给分散的Pt-碳催化剂纳米颗粒，以及多孔碳网络的结合。传统的燃料电池催化剂将碳黑与碳表面上的铂沉积物，以及离聚物混合。碳黑提供(部分地)高表面积的导电基材。铂沉积物提供了催化剂性能，并且离聚物提供了质子传导组分。电极由包含碳黑催化剂和离聚物的油墨形成，它们通过干燥结合形成电极层。

气体扩散层在燃料电池技术中具有多种功能。例如，气体扩散层充当行进到阳极和阴极层的反应物气体的扩散器，同时将产物水输送到流场。气体扩散层还传导电子并将膜电极组件处产生的热传递到冷却剂，并充当软的膜电极组件和硬的双极板之间的缓冲层。尽管用于制造用于燃料电池应用的气体扩散层的现有技术效果相当不错，但是仍希望在性能和成本上得到改善。

因此，本发明提供了改进的制造可用在燃料电池应用中的多孔衬垫的方法。

发明内容

本发明通过在至少一个实施方式中提供可用在燃料电池应用中的导电纤维片的形成方法解决了现有技术中的一个或者多个问题。这个实施方式的方法包括混合成纤树脂与水溶性载体树脂以形成树脂混合物的步骤。将树脂混合物挤出以形成经挤出的树脂混合物。典型地，经挤出的树脂混合物具有位于较大的载体树脂线料(strand)中的成纤树脂线料。进而将经挤出的树脂混合物与水接触以将成纤树脂线料与载体树脂分离。进而由成纤树脂线料形成导电纤维片。最后，将导电纤维片整合并插入到阳极和阴极之间。该方法有利地用于制备可用作多孔载体的聚烯烃微纤维，并且适用于低成本聚合物和聚合物纤维的连续、大规模和廉价的加工。该方法有助于产生具有定制的热性质、尺寸性质和化学性质的材料。它是易于放大和可再现的，并且有助于采用廉价的、环境友好的组分和制造的连续加工技术。

在另一个实施方式中，提供了制造具有导电纤维片的装置的方法。该方法包括将热塑性树脂与水溶性聚酰胺树脂混合以形成树脂混合物。然后将该树脂混合物挤出以形成经挤出的树脂混合物，经挤出的树脂混合物具有位于较大的水溶性载体树脂线料中的热塑性树脂线料。将经挤出的树脂混合物与水接触以将热塑性树脂线料与水溶性聚酰胺(例如，聚[2-乙基-2-噁唑啉])树脂分离。由热塑性树脂线料形成导电纤维片。最后，将导电纤维片整合并插入到阳极和阴极之间。水溶性树脂可以是聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOX)、聚氧化乙烯(PEO)等。

特别地，本发明提供了以下方面的技术方案：

1.制造具有纤维片的装置的方法，所述方法包括：

将成纤树脂与载体树脂混合以形成树脂混合物，所述载体树脂是水溶性的；

将所述树脂混合物挤出以形成经挤出的树脂混合物，所述经挤出的树脂混合物具有位于载体树脂中的成纤树脂线料；

将所述经挤出的树脂混合物与水接触以将所述成纤树脂线料与载体树脂分离；以及

由所述成纤树脂线料形成导电纤维片。

2.根据方面1的方法，其中将所述纤维片插入到阳极和阴极之间。

3.根据前述方面中任一项的方法，其中所述成纤树脂包含多个导电颗粒。

4.根据方面3的方法，其中所述导电颗粒选自碳颗粒、石墨颗粒、金属颗粒及它们的组合。

5.根据前述方面中任一项的方法，其中所述导电纤维片通过用金属层涂覆所述成纤树脂线料形成。

6.根据方面4的方法，其中所述金属层包含选自铬、镍、不锈钢、金、钯、铂及它们的组合的组分。

7.根据前述方面中任一项的方法，进一步包括将所述纤维片放置在催化剂层和流场板之间，其中所述纤维片是气体扩散层。

8.根据前述方面中任一项的方法，其中所述成纤树脂是热塑性聚合物。

9.根据前述方面中任一项的方法，其中所述成纤树脂包含选自聚烯烃、聚酯及它们的组合的组分。

10.根据前述方面中任一项的方法，其中所述成纤树脂包含选自可挤出的热塑性聚合物例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、全氟磺酸聚合物、全氟环丁烷聚合物、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-乙烯醇、含氟聚合物、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚芳醚酮、聚丁二烯、聚丁烯、聚己酸内酯、聚三氟氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯、聚羟基脂肪酸酯、聚酮、聚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚砜、氯化聚乙烯、聚甲基戊烯、聚苯醚、聚苯乙烯、聚砜、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、苯乙烯-丙烯腈及它们的组合的组分。

11.根据前述方面中任一项的方法，其中所述载体树脂是水溶性聚酰胺。

12.根据前述方面中任一项的方法，其中所述载体树脂包含聚(2-乙基-2-噁唑啉)。

13.根据前述方面中任一项的方法，其中所述成纤树脂与载体树脂的重量比为约1∶100到约10∶1。

14.根据前述方面中任一项的方法，其中所述成纤树脂线料具有约5纳米到约10微米的平均宽度。

15.制造具有纤维片的装置的方法，所述方法包括：

将热塑性树脂与水溶性聚酰胺树脂混合以形成树脂混合物，所述热塑性树脂与水溶性聚酰胺树脂的重量比为约1∶100到约10∶1；

将所述树脂混合物挤出以形成经挤出的树脂混合物，所述经挤出的树脂混合物具有位于水溶性聚酰胺树脂中的热塑性树脂线料；

将所述经挤出的树脂混合物与水接触以将所述热塑性树脂线料与水溶性聚酰胺树脂分离；以及

由所述热塑性树脂线料形成导电纤维片。

16.根据方面15的方法，进一步包括将所述纤维片插入到阳极和阴极之间。

17.根据方面15或16的方法，其中所述成纤树脂包含多个导电颗粒。

18.根据方面17的方法，其中所述导电颗粒选自碳颗粒、石墨颗粒、金属颗粒及它们的组合。

19.根据方面15-18中任一项的方法，其中所述导电纤维片通过用金属层涂覆所述热塑性树脂线料形成。

20.根据方面15-19中任一项的方法，其中所述金属层包含选自铬、镍、不锈钢、金、钯、铂及它们的组合的组分。

21.根据方面15-20中任一项的方法，其中所述水溶性聚酰胺树脂包含选自聚氧化乙烯、聚(N-乙烯基吡咯烷酮)、聚(2-R-2-噁唑啉)，及它们的混合物和共聚物的组分，其中R＝H、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基。

附图说明

根据详细说明和附图可以更全面地理解本发明的示例性实施方式，其中：

图1提供了具有分隔件的燃料电池的示意图；

图2是通过下面说明的方法的变型制造的纤维板或衬垫的理想化的顶视图；以及

图3示出了用于燃料电池应用的气体扩散层的制造的示意性流程图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的优选组合物、实施方式和方法，它们构成了发明人目前已知的实施本发明的最佳模式。附图不必按比例绘制。但是，应当理解，所公开的实施方式只是本发明的示例，本发明可以各种形式和可选形式来实施。因此，本文所公开的特定细节不能解释为限定，而只能作为本发明任一方面的代表性基础和/或者作为教导普通技术人员以各种方式实施本发明的代表性基础。

除了在实施例中，或者有明确的其它表示，本说明书中表示材料量或者反应和/或使用条件的所有数量应理解成在描述本发明的最宽范围时被措词“大约”所修饰。在所述的数值界限内的实践通常是优选的。同样，除非有明确的相反表示：百分比、“份数”和比例值是以重量计的；术语“聚合物”包括“低聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”等；除非有其它表示，对任何聚合物提供的分子量均指重均分子量；一组或者一类材料被描述为适于或者优选与本发明结合用于给定目的，意味着所述组或者类成员中的任何两个或者更多个的混合物同样也是适合的或者优选的；以化学术语描述的成分指在添加到说明书中限定的任意组合中时的组分，且不必然排除一旦混合后在混合物各成分之间存在化学相互作用；首字母缩写词或者其他缩写的首次定义适用于相同缩写在本文中的所有后续使用，且经过必要修改后也适用于初始限定的缩写的正常语法变型；且除非有明确的相反表示，性质的测量是通过前文或后文对相同性质提及的相同技术测定的。

还应该理解，本发明不限于下述的特定实施方式和方法，因为特定的组分和/或者条件毫无疑问可以变化。此外，本文所使用的术语仅用于描述本发明的特定实施方式的目的而不意于以任何方式限制本发明。

还必须注意的是，在说明书和所附权利要求中使用时，单数形式“a”、“an”和“the”涵盖了复数个指示物的情形，除非上下文有明确的其它表示。例如以单数形式提及某组分也意于包括复数个组分。

在整个本申请中，在提及出版物时，这些出版物的公开内容通过引用整体并入到本申请中，以更全面地描述本发明所属领域的状况。

参照图1，提供了具有纤维片的实施方式的燃料电池的示意性截面图。质子交换膜(PEM)燃料电池10包括设置在阴极催化剂层14和阳极催化剂层16之间的聚合物离子导电膜12。燃料电池10还包括流场导电板18和20、气体通道22和24和气体扩散层26和28。有利地，扩散层26和28由下面说明的工艺的变型制得。在燃料电池10运行期间，燃料例如氢气供给到阳极侧上的流场板20并且氧化剂例如氧气供给到阴极侧上的流场板18。由阳极催化剂层16产生的氢离子迁移穿过聚合物离子导电膜12，它们在阴极催化剂层14处反应形成水。这个电化学过程产生通过连接到流场板18和20的负载的电流。

参照图2，提供了通过下面说明的方法的变型制造的纤维片的理想化的顶视图。纤维片30由多个聚集在一起形成衬垫的树脂纤维32形成。通常，树脂纤维32具有约5纳米到约30微米的平均宽度。在另一个细化方案中，树脂纤维32具有约5纳米到约10微米的平均宽度。在又一细化方案中，树脂纤维32具有约10纳米到约5微米的平均宽度。在又一细化方案中，树脂纤维32具有约100纳米到约5微米的平均宽度。在另一个细化方案中，树脂纤维32具有约500纳米到约20微米的平均宽度。通常，纤维片30是导电的。

在本实施方式的变型中，纤维片30具有约50微米到约2mm的厚度。在一个细化方案中，纤维片30具有约50微米到约1mm的厚度。在另一个细化方案中，纤维片30具有约100微米到约500mm的厚度。

在本发明的变型中，纤维片包含润湿剂。这样的润湿剂可作为单独的组分添加或接枝到聚合物主链上。

在另一个变型中，纤维片30包括导致多孔性的孔隙。在一个细化方案中，孔隙率是约5到95体积百分比。在上下文中，孔隙率表示片材中为空(empty)的体积百分比。在另一个细化方案中，孔隙率是约20到80体积百分比。在又一细化方案中，孔隙率是约40到60体积百分比。

参照图3，提供了示出分隔件多孔纤维衬垫的制造的示意性流程图。在步骤a)中，成纤树脂40与水溶性载体树脂42混合以形成树脂混合物44。成纤树脂40包含聚合物树脂和多个导电颗粒。在一个细化方案中，成纤树脂40与水溶性载体树脂42的重量比介于1∶100到10∶1。在另一个细化方案中，成纤树脂40与水溶性载体树脂42的重量比介于1∶50到10∶1。在另一个细化方案中，成纤树脂40与水溶性载体树脂42的重量比介于1∶10到10∶1。在又一细化方案中，成纤树脂40与水溶性载体树脂42的重量比介于0.2到0.8。在又一细化方案中，成纤树脂40包含占成纤树脂40总重量(树脂加颗粒)的约0.5到约80重量百分比的导电颗粒。合适的导电颗粒的实例包括但不限于碳黑、石墨、铂、金、钯等及它们的组合。在一个细化方案中，导电颗粒具有约5nm到约1微米的空间尺寸（例如，直径)。在一个细化方案中，导电颗粒具有约5nm到约100nm的空间尺寸（例如，直径)。在一个细化方案中，导电颗粒具有约10nm到约50nm的空间尺寸（例如，直径)。

纤维树脂40是将形成树脂纤维50的树脂而载体树脂42是水溶性树脂。在一个细化方案中，成纤树脂40是热塑性聚合物。用于成纤树脂40的适合的热塑性聚合物的实例包括但不限于聚烯烃、聚酯及它们的组合。其它的实例包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、全氟磺酸聚合物、全氟环丁烷聚合物、聚环烯烃、聚全氟环丁烷、聚酰胺(非水溶性)、聚乳酸、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-乙烯醇、含氟聚合物(例如PTFE、FEP等)、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈（例如PAN)、聚芳醚酮、聚丁二烯、聚丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚己酸内酯、聚三氟氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯、聚羟基脂肪酸酯、聚酮、聚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚砜、氯化聚乙烯、聚甲基戊烯、聚苯醚、聚苯乙烯、聚砜、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、苯乙烯-丙烯腈及它们的组合。合适的水溶性树脂的实例包括但不限于水溶性聚酰胺(例如聚(2-乙基-2-噁唑啉))(“PEOX”)。在一个细化方案中，水溶性树脂包含选自聚氧化乙烯、聚(N-乙烯基吡咯烷酮)、聚(2-R-2-噁唑啉)，及它们的混合物和共聚物的组分，其中R＝H、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基。在一个细化方案中，所述PEOX具有约50000到500000的重均分子量。

在步骤b)中，使用挤出机46在升高的温度下共挤出所述材料，树脂纤维50形成在载体树脂52中。在步骤c)中，任选地将挤出的线料从挤出机46中分离。在步骤d)中，树脂纤维50通过与水接触(例如清洗)而从线料中释放。在步骤e)中，树脂纤维50被形成为气体扩散层26和/或28。气体扩散层26和28可以通过挤压和加热纤维50来形成。在另一个细化方案中，纤维50被结合到纸或毡垫(mat)上。通常，气体扩散层26和28是厚度约10微米到5mm的衬垫形状。最后，在步骤f)中，气体扩散层26和28被放置在流场板和阳极层或阴极层之间以形成其内包含有气体扩散层的燃料电池。为了最佳的性能，气体扩散层是导电的使得电子可从催化剂层14(阳极)穿过气体扩散层26到流场板18通过电路(具有负载例如电机)到流场板20到气体扩散层28，到阴极催化剂层16。在聚丙烯腈的情况下，导电纤维衬垫可以通过所述多孔垫在超过300℃温度下的热解和碳化或石墨化来制得。通过在与水溶性聚合物(例如聚(2-乙基-2-噁唑啉))挤出之前，将碳黑或石墨以多于7.5wt％的载量引入到水溶性树脂(通过挤出)中，可以赋予所述纤维导电性。在另一个变型中，通过用金属层涂覆树脂纤维50来使该纤维衬垫变为导电的。在一个细化方案中，该金属层包含选自由铬、镍、不锈钢、金、钯、铂及它们的组合的组分。合适的用于形成含催化剂层的膜涂布工艺包括但不限于物理气相沉积(PVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、磁控溅射、电子束沉积、离子束增强沉积、离子辅助沉积、化学气相沉积、电镀等。

在针对上面说明的变型和实施方式的本发明的细化方案中，所述纤维具有约10纳米到约30微米的平均截面宽度(即，当该纤维具有圆形截面时的直径)。在另一个细化方案中，该纤维具有约5纳米到约10微米的平均宽度。在又一细化方案中，该纤维具有约10纳米到约5微米的平均宽度。在进一步的细化方案中，该纤维具有约100纳米到约5微米的平均宽度。所述纤维的长度通常超过宽度。在又一细化方案中，由本实施方式的工艺生产的纤维具有约1mm到约20mm或更多的平均长度。本文生产的纤维具有介于两个尺寸范围之间的纤维直径范围，通常小于纤维素纸和其它天然纤维膜中常见的那些纤维直径范围。静电纺丝纤维和膨体Teflon膜(EPTFE)具有一般低至中值(mid)100的纳米范围的纤维。纸纤维、挤出线料和拉伸纤维和丝线一般直径在100到数千微米。

接下来的实施例举例说明了本发明的各种实施方式。本领域技术人员将知晓落在本发明的精神和权利要求的范围之内的许多变型。

实施例1：

在实验室混合挤出机(Dynisco，LME)的料斗中将高表面积石墨化碳(Cabot EG15)添加到聚乙烯(PE)粉末(7700Mn(数均分子量)，35000Mw(重均分子量)，Aldrich产品目录号47799-1KG)中，所述挤出机在140℃的模头和转子设定温度运行，驱动马达以50％的生产能力运行。在Waring搅拌机中将所得的挤出线料减小成粒状，然后与聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOX)(50000Mw，Aldrich372846-500G)在该搅拌机中以10∶1的PEOX对碳-PE共混物的比例混合。

所得三组分共混物在前述条件下再次挤出，得到PEOX与载碳的PE的混合线料。挤出线料包含载碳的PE纤维，其通过在Waring搅拌机中在250ml水中洗涤而释放出来。从水溶性PEOX中释放出来的纤维通过在异丙醇中洗涤而干燥，并测试电阻。

实施例2：

在Waring搅拌机中以10∶1的PEOX对碳-PE共混物的比例将聚乙烯粉末(7700Mn，35000Mw，Aldrich产品目录号47799-1KG)与聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOX)(50000Mw，Aldrich372846-500G)混合。将所得的组分共混物挤出得到PEOX与PE的混合线料。该挤出线料包含PE纤维，其通过在Waring搅拌机中在250ml水中洗涤而释放出来。从水溶性PEOX中释放出来的纤维被干燥到毡垫中并在异丙醇中洗涤。然后在真空下在Denton涂布系统中用金钯涂覆所述毡垫。使用20秒到1小时的涂布时间来产生各种水平的导电纤维。

实施例3：

在Waring搅拌机中以10∶1的PEOX对碳-PE共混物的比例将聚乙烯粉末(7700Mn，35000Mw，Aldrich产品目录号47799-1KG)与聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOX)(50000Mw，Aldrich372846-500G)混合。将所得的组分共混物挤出得到PEOX与PE的混合线料。该挤出线料包含PE纤维，其通过在Waring搅拌机中在250ml水中洗涤而释放出来。从水溶性PEOX中释放出来的纤维被干燥到毡垫中并在异丙醇中洗涤。随后将这些纤维准备用于使用镍打底(nickel strike)的电镀，然后电镀铬。

尽管已经说明和描述了本发明的实施方式，这不意味着这些实施方式说明和描述了本发明的所有可能的形式。相反，说明书中所使用的措词只是描述性的措词而不是限制性的，且应当理解，可以在不背离本发明的精神和范围的前提下作出各种改变。

Claims

1.制造具有纤维片的装置的方法，所述方法包括：

将所述树脂混合物挤出形成经挤出的树脂混合物，所述经挤出的树脂混合物具有位于所述载体树脂中的成纤树脂线料；

由所述成纤树脂线料形成导电纤维片。

2.如权利要求1所述的方法，其中将所述纤维片插入到阳极和阴极之间。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述成纤树脂包含多个导电颗粒，所述导电颗粒选自碳颗粒、石墨颗粒、金属颗粒及它们的组合。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述导电纤维片通过用金属层涂覆所述成纤树脂线料形成。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包括将所述纤维片放置在催化剂层和流场板之间，其中所述纤维片是气体扩散层。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述成纤树脂是热塑性聚合物。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述成纤树脂包含选自聚烯烃、聚酯及它们的组合的组分。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述载体树脂是水溶性聚酰胺，其中所述成纤树脂与载体树脂的重量比为约1∶100到约10∶1。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述水溶性聚酰胺包含选自聚氧化乙烯、聚(N-乙烯基吡咯烷酮)、聚(2-R-2-噁唑啉)，及它们的混合物和共聚物的组分，其中R＝H、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述载体树脂包含聚(2-乙基-2-噁唑啉)。