SU907641A1

SU907641A1 - Method of manufacturing membrane separators

Info

Publication number: SU907641A1
Application number: SU787770246A
Authority: SU
Inventors: Велиславов Мощев Рафаил; Николаева Будевска Хрисанта; Тантилова Иванова Латинка; Димитрова Янкова Радка
Original assignee: Цлехит При Болгарской Академии Наук (Инопредприятие)
Priority date: 1977-07-11
Filing date: 1978-07-11
Publication date: 1982-02-23

Description

Изобретение относитс к методу получени мембранных сепараторов дл щелочных аккумул торов.The invention relates to a method for producing membrane separators for alkaline batteries.

Известен способ получени мембранных сепараторов, согласно которомуs облученную гамма-лучами полиэтиленовую пленку наматывают вместе с целлюлозной тканью в многослойную катушку и погружают в сосуд с мономером , который прививаетс к полиэти- ю лену под воздействием гамма-излучени в продолжение от 70 до 130 ч.A known method for producing membrane separators, according to which gamma-irradiated polyethylene film is wound together with cellulose tissue in a multi-layer coil and immersed in a vessel with monomer, which is grafted to gumma radiation under the influence of 70 to 130 hours.

Недостатки этого способа состо т в слишком-медленном его протекании,в неравномерной прививке по длине плен- 15 ки, в невозможности его проведени в конвейерных услови х, а также в необходимости использовани дорогих и опасных источников гамма-лучей.The disadvantages of this method are its too slow flow, uneven grafting along the length of the film, impossibility to carry it out in conveyor conditions, as well as the need to use expensive and dangerous gamma-ray sources.

Известен способ, по которому про- 20 цесс прививки провод т в пакете, состо щем из дес ти слоев полимерного материала, изолированных между собой стекл нными перегородками. На полимерный материал предварительно наклей- 25There is a method in which the grafting process is carried out in a package consisting of ten layers of polymeric material, isolated between themselves by glass partitions. Polymeric material is pre-glued 25

вают мономер прививки, пакет закрывают и подвергают облучению рентгеновскими или гамма-лучами в среде инертного газа или вакуума.The vaccine monomer is drawn, the bag is closed and subjected to X-ray or gamma-ray irradiation in an inert gas or vacuum environment.

Исключа возможность лучшего регулировани температурного режима в более тонком слое, этот метод обладает всеми недостатками первого.Excluding the possibility of better temperature control in a thinner layer, this method has all the disadvantages of the first.

Известен также способ получени мембранных сепараторов дл щелочных аккумул торов, согласно которому облученную ультрафиолетовым светом полиэтиленовую пленку наматывают вместе с целлюлозной тканью или бумагой в многослойную катушку, которую пропитывают метакрильной кислотой и прививают к полиэтиленовой пленке посредством нагревани при 70 - 90 С в продолжение 60 - 90 мин.There is also known a method for producing membrane separators for alkaline batteries, in which a polyethylene film irradiated with ultraviolet light is wound together with a cellulose cloth or paper in a multi-layer coil, which is impregnated with methacrylate acid and grafted to the polyethylene film by heating at 70 - 90 ° C in continuation 60 - 90 min

Однако трудности этого способа св заны с отводом реакционного тепла, в неравномерной прививке по длине пленки, а также и в прерывности процесса . 3 Наматывани на катушках избегают когда прививку совершают на слое полимерной пленки, поставленной в пакете между двум поверхност ми; сделанными из тонкого целлюлозного материала, пропитанного мономером и закрытого между двум металлическими поверхност ми. Полимерную фол гу предварительно обрабатывают раст вором инициатора С перекиси или азосоединени ). Достигнута степень при вивки после нагревани в продолжение 8 - 10 ч при 70 не превышает 30, Однако в способе используетс ини циатор, а низка степень прививки делает его неприемлемым дл получени привитых мембра н с низким электрическим сопротивлением. Ввиду успешной работы щелочных батарей сопротивление мембранных сепараторов в kQ% гидроокиси кали при должно быть от 0,08 до 0,15 ом-см в зависимости от назначени аккумул торной баратери, приче отклонени от среднего значени сопротивлени не должньг превышать + 30 Цель изобретени создать способ получени мембранных сепараторов, об спечивающий высокую степень прививки ( выше 80%) полиэтиленовой плейки , а также равномерность по длине и шири не пленки. Сущность способа состоит в привив ке винилового мономера к активирован ной ультрафиолетовым облучением полиолефиновой пленке, -причем прививку осуществл ют в п тислойной сзндви состо щий из активированной гюлиолефиновой пленки, двухсторонне покрытой целлюлозным материалом, пропитанный мономером или его раствором и прижатый с каждой стороны к инертной полимерной ленте, закрывающей реакци онное пространство, с давлением к по верхности нагревательного элемента о 10 до 30 г/см за врем от 10 до 45 мин, причем слои сэндвича представл ют собой неограниченные по длине ленты, которые перемещают по поверхности нагревательного элемента со скоростью от 1 до 100 м/ч. Причем в качестве целлюлозного материала берут ofбeлeннyю и не апретированную ткань из естественного хлопка, например марлю с толщиной от 150 до 200 мк и плотностью нитей около 10 на см. 1 Кроме того, инертную полимерную ленту вырабатывают из двухсторонне ориентированной полиэфирной пленки с толщиной от 80 до 150 мк. Причем температуру поверхности нагревательного элемента берут в пределах от 85 ДО 95°Си поддерживают с точностью + . ( Преимущества этого способа заключаютс в его изотермическом протекании из-за чего полученна сепараторна пленка отличаетс высокой равномерностью обоих показателей, а также и возмо кностью непрерывного конвейерного протекани процесса и его полной автоматизацией. Кроме того, создаютс услови дл получени минимального технологического брака, дл уменьшени расхода мономера, дл уменьшени количества материалов, которых нужно обезвредить, а также и дл его полной безопасности и гигиенизировани . Изобретение объ сн етс подробнее на примерах, не ограничива сь ими. Пример 1. Активированную посредством ультрафиолетового облучени полиэтиленовую пленку с высоКИМ давлением с плотностью около 0,925 г/см с индексом расплава около 2 г/10 мин и толщиной около 35 мк покрывают с двух сторон хорошо высушенной бумагой из отбеленной целлюлозы с весом около 20 г/м и плотностью около 0,8 г/см-, не содержащей импрегааторов, наполнителей, красителей или других примесей. Каждый из двух слоев бумаги пропитывают 0,3 - 0,5 л/м дистиллированной мет акрильной кислотой, содержащей ниже 5 мкг/л ингибитора, после чего каждый слой бумаги покрывают полизфирной пленкой с толщиной от 80 до150мк. Так, полученный п тислойный сэндвич прижимают плотно к нагревателю, который нагрет до 83 i с нажимом от 10 до 20 г/см в продолжение 25 мин дл совершени полимеризационного процесса. Привитую полиэтиленовую пленку ощелачиаают в 5 - Ю гидроркиси кали при 60 - в продолжение 20 30 мин. Ионное сопротив ление полученного таким образом мембранного сепаратора в kQ% гидроокиси кали при ниже 0,12 омсм , степень прививки, определенна посредством увеличени веса пленки.However, the difficulties of this method are associated with the removal of the reaction heat, in uneven grafting along the length of the film, as well as in the discontinuity of the process. 3 Winding on the coils is avoided when the grafting is performed on a layer of polymer film placed in a bag between the two surfaces; made from a thin cellulosic material impregnated with monomer and closed between two metal surfaces. The polymer fol is pretreated with a C peroxide or azo compound initiator solution). The degree achieved when rolling up after heating for 8–10 hours at 70 does not exceed 30, However, the method uses an initiator, and the low degree of grafting makes it unacceptable to obtain grafted membrane n with low electrical resistance. Due to the successful operation of alkaline batteries, the resistance of membrane separators in kQ% potassium hydroxide should be from 0.08 to 0.15 ohm-cm, depending on the purpose of the battery tank, and the deviation from the average resistance value should not exceed + 30. obtaining membrane separators, which ensures a high degree of grafting (above 80%) of a polyethylene film, as well as uniformity along the length and width of the film. The essence of the method consists in grafting a vinyl monomer to a polyolefin film activated by ultraviolet irradiation. the tape covering the reaction space, with a pressure to the surface of the heating element of about 10 to 30 g / cm for 10 to 45 minutes, with the sandwich layers being fight unlimited along the length of the tape, which move along the surface of the heating element with a speed of from 1 to 100 m / h. Moreover, as a cellulosic material, a white-coated and non-approved natural cotton fabric is taken, for example, gauze with a thickness of 150 to 200 microns and a thread density of about 10 per cm. 1 In addition, an inert polymeric tape is produced from a two-sided oriented polyester film with a thickness of 80 to 150 microns Moreover, the surface temperature of the heating element taken in the range from 85 to 95 ° C is maintained with an accuracy of +. (The advantages of this method are in its isothermal flow, which results in the resulting separator film being characterized by a high uniformity of both indicators, as well as by the possibility of continuous conveyor flow of the process and its full automation. In addition, conditions are created to obtain a minimum technological defect to reduce consumption monomer, to reduce the amount of materials that need to be neutralized, as well as for its complete safety and hygiene. The invention is explained in detail Examples 1. A high-pressure activated polyethylene film activated by ultraviolet irradiation with a density of about 0.925 g / cm with a melt index of about 2 g / 10 min and about 35 microns thick is coated on both sides with well-dried paper bleached pulp with a weight of about 20 g / m and a density of about 0.8 g / cm, containing no impregnator, fillers, dyes, or other impurities. Each of the two layers of paper is impregnated with 0.3-0.5 l / m distilled meth acrylic acid containing below 5 µg / l in the beater, after which each layer of paper is covered with a poly-ether film with a thickness of 80 to 150 microns. Thus, the obtained five-layer sandwich is pressed tightly to the heater, which is heated to 83 i with a pressure of 10 to 20 g / cm for 25 minutes to complete the polymerization process. The grafted polyethylene film is made alkaline in 5 - U potassium hydroxide at 60 - in continuation of 20–30 min. The ionic resistance of the membrane separator thus obtained is in kQ% potassium hydroxide at below 0.12 cm, the degree of grafting determined by increasing the weight of the film.

Claims

Claim

1. The method of obtaining membrane

20 separators by grafting a vinyl monomer to a UV-activated polyolefin film, characterized in that grafting is carried out in a five-layer sandwich consisting of an activated polyolefin film coated on both sides with cellulosic material, impregnated with monomer or its solution and ordered on each side to an inert polymer tape covering the reaction space, with pressure to the surface of the heating element from 10 to 30 g / cm for a time from 10 to ₃₅ 45 minutes, and the sandwich layers are pre they are unlimited in length tapes that move along the surface of the heating element at a speed of 1 to 100 m / h.

40

2. The method of pop. 1, characterized in that as a cellulosic material, a bleached and unapproved natural cotton fabric, for example, gauze with a thickness of 150 to 200 microns and a thread density of about 10 per cm, is taken.

3. The method of pop. 1, characterized in that the inert polymer tape is produced from a two- to ₅₀ -sided oriented polyester film with a thickness of 80 to 150 microns,

4. The way to pop. 1, characterized in that the surface temperature of the heating element is taken in the range from 85 ° to 95 ° C and maintained with an accuracy of + 1 C.

Circulation 758 Subscription

Branch of PPP Patent, Uzhgorod, - 4, Projectnaya st.