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发明人：侯庆喜，刘苇，张丙旭
专利权人：天津科技大学
申请号：2016108827064
授权公告号：CN106592322B
授权公告日：2019-02-12
摘要：本发明涉及一种碱性电池隔膜纸的制备方法，步骤如下：(1)称取聚丙烯纤维和ES纤维；(2)取聚丙烯纤维放入纤维标准疏解器中，加入水，然后疏解；(3)取ES纤维放入装有聚丙烯纤维浆料的纤维标准疏解器中，加入水，然后继续疏解，得浆料悬浮液；(4)将浆料悬浮液移至配浆池，再加水，搅拌10*30min，待搅拌均匀后即为混合纤维浆料;(5)将步骤(4)中的混合纤维浆料进行抄造得湿纸幅，湿纸幅经过压榨脱水，最后经过干燥处理，得纸幅；(6)将干燥纸幅进行热压处理，即得碱性池隔膜纸$本方法聚丙烯纤维纤维混合制备碱性电池隔膜纸，制备的碱性电池隔膜纸具有高强度、高孔隙率、高吸碱率等性能$ 权利要求书
1.一种碱性电池隔膜纸的制备方法，其特征在于步骤如下：
(1)称取聚丙烯纤维和ES纤维，其中聚丙烯纤维:ES纤维的质量份数比为"〜+：卜-。
(2)取聚丙烯纤维放入纤维标准疏解器中，加入水，聚丙烯纤维与水的质量比为1：200~300，然后疏解15000*20000r，使棉絮状聚丙烯纤维分散开，从而形成聚丙烯纤维浆料％
(3)取ES纤维放入装有聚丙烯纤维浆料的纤维标准疏解器中，加入水，使混合纤维在水中的质量分数为0.5%~1%，然后继续疏解20000*25000/，待混合纤维完全分散无絮聚点后停止疏解，得浆料悬浮液。
(4)将浆料悬浮液移至配浆池，再加水配成质量分数为0.20*0.5%，搅拌10*30min，待搅拌均匀后即为混合纤维浆料％
(5)将步骤(4)中的混合纤维浆料进行抄造得湿纸幅，纸水后，最后经过干燥处，得纸；的条件为，正压1*10min，反1*10min；温度为80*98$，得干燥纸幅％
(6)将纸进行热压处理，热压温度和热强度分别设定为100*160$,0.1*12MPa，即得碱性电池隔膜纸。
2.1的碱性池隔膜纸的制备方法，其特征在于所述步骤⑷中加水配成质量分数为0.2%*0.5%，然后加入种的，再进行搅拌。
3.2的碱性电池隔膜纸的制备方法，其特征在于为聚丙烯酰胺、聚烯纤维素％
4.2的碱性电池隔膜纸的制
方法，其特征在于的加入量为
于纤维浆料质量的0.5%*1.5%。
5.1至4一的碱性池隔膜纸的制方法，其特征在于聚丙烯纤维的纤维长度为1*6mm，纤维宽度为2*4|!m；ES 纤维的纤维长度为1*4mm，纤维宽度为10*16|!m。
技术领域
于特种纸加与制，其是一种碱性电池隔膜纸的制备方法。
背景技术
随着环境问题的日益严重，清洁型汽车(如燃料
电池汽车和电动汽车等)的研发已经备受关注。在清洁型汽车中，可充电型的混合动力汽车可能被认为是最有前景的"但是，混合动力型汽车的电池必须具备优良的输出功率、高容量、寿命长等特点。碱性电池以其优良的性能而成为混合动力型汽车的电源之一"因此，高性能的碱性电池越来越受到重视"
目前，常用的碱性电池多以二氧化q为正极，锌为负极，氢氧化钾为电解液，正负电极间有起到隔离作用的隔膜，为电池隔膜纸。电池隔膜是电池中最为的，电池的正、负极之间，其作用是电，离透过，被为电池的心脏，其物理性能的优直电池的使用、贮存性能和使用寿命。因此，常规的碱性电池隔膜具备以下特点：(i)良好的隔离性能，即将电池的正负电极隔开，正极和负极的活性物直，造成电池的内部短路；(2)良好的离；透性，以一的作为离，隔膜电出高电，而离电，离
；(3)良的电解液性能液性能；
(4)良的化性，尤其是在电解液中的耐碱性，以隔膜纸在碱性的稳定性；(5)具有一的性能性，以的；
(6)电池的适用温度一为-20#~80#，要求隔膜
在用，因而成电池。
碱性电池隔膜的功能是隔离性能和离电性能。“”在碱性电池中，而这种“”容透的隔膜纸，
得两电极间的活性物质直接接触，而导致电池内，重到电池的用寿命、电池容量以
电池等性能。为“”起的电池，碱性电池隔膜具有的，隔膜
越，隔离性能越；率越高，液性能越，其离电性能。因此，常的碱性电池隔膜常采用化性良的超细合成纤维制成，其具备有和高率的特点。聚丙烯纤维隔膜具有率高、、化纯高、有害杂质少，以及非常的酸碱性、抗氧化性和电•的特点。但是，聚丙烯纤维间不在纤维结合键，纤维只是相互的交织在一起，因而隔膜纸纤维间不存在结合力，隔膜纸结合强极低。
中国专利02147638.1中披露了“一种碱性电池隔膜的制方法”，该方法利用B压复合的方法制一尼龙非纺织布和聚丙烯非纺织布复合膜，用作碱性电池隔膜。但是，这种复合隔膜并未有效地结合在一起，其性能有限。
除专利外的其他资表明，熔喷法、干法、湿法等工艺均可用隔膜纸。熔喷法制备的隔膜
纤维直径小，但强差；干法的隔膜品i 差；采用湿法的碱性电池隔膜纸具有紧度高、匀、成等特点。因此，本发明以湿法工艺制造碱性电池隔膜。
过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一碱性电池隔膜的制备方法，方法采用聚丙烯纤维和ES纤维为原，采用湿法成型工艺制备匀度较佳的纸页，然后采用热压处理的方法制备碱性电池隔膜，制备到的碱性电池隔膜具有高强度、高孔隙率、高碱率等性能。本发明解决其技术问题是采取以技术方案实现的：
一种碱性电池隔膜纸的制备方法，步骤如下：
(1)取聚丙烯纤维和ES纤维，其中聚丙烯纤维:ES纤维的量为3~8：1~6。
(2)取聚丙烯纤维纤维解中，
水，聚丙烯纤维的量比为1：200*300，然后疏解15000*20000r，聚丙烯纤维，从而形成聚丙烯纤维。
(3)取ES纤维有聚丙烯纤维的纤维解中，，混合纤维在中的量分数为0.5%~1%，然后继续疏解20000*25000r，待混合纤维完无絮聚点后停止疏解，皐
悬浮液。
(4)将浆料悬浮液移至配浆池，再加水配成质量分数为0.2%~0.5%，搅拌10*30min，待搅拌均匀后为混合纤维浆料。
(5)步骤(4)中的混合纤维湿
，湿经过压处理后，最后经过干处理，到干'压的具为，正压1*10456，反压1*10min'干为80*98#，干燥纸幅。
(6)将干热压处理，热压和热压强为100*160#,0.1*12MPa，即得碱
夭
性电池隔膜纸。
而且，所述步骤(4)中加水配成质量分数为0.2%~ 0.5%，然后加入不同种类的化学助剂，再进行搅拌。
而且，所述化学助剂的加入量为相对于绝干纤维浆料质量的0.5%~1.5%。
而且，所述化学助剂为聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯或\甲基纤维素。
而且，所述聚丙烯纤维的长度为1~6mm，纤维宽度为2~4|!m；所述ES纤维的长度为1~4mm，纤维宽度为10~16
本发明取得的优点和积极效果是：
1.本方法采用聚丙烯纤维与低熔点纤维混合制备碱性电池隔膜纸，其中低熔点纤维选用了聚乙烯/聚丙烯双组分皮芯结构(Ethylene-Propylene Side By Side,ES)纤维，用ES纤维的、的熔点不同，度下,ES纤维的熔化，而不熔化，不同纤维的机的黏在一起，从而达到隔膜纸强度增强的目的，制备得到的碱性电池隔膜纸度、、碱性％
2.本方法的浆料聚丙烯纤维和ES纤维
混合。聚丙烯纤维的应用于碱性电池隔膜的性和碱性，的于电池隔膜纸与化学性；采用法制备隔膜纸时，由于聚丙烯纤维密度，聚，纸度差，采用ES纤维与聚丙烯纤维混合隔膜纸，方, ES纤维性聚丙烯纤维，ES纤维与聚丙烯纤维配，性的ES纤维聚丙烯纤维聚，纸度；方，在纸的程中，于ES纤维在度和压强下纤维表皮熔化，纤维黏到起，隔膜纸的度得到升，且两种料备的性。
3.本方法采用法制备紧度高、度好的隔膜纸，不仅提高了纸的度，低了隔膜纸的，增了电池隔膜纸ZnO“”穿透的能力，而且该工艺操作简单、方便，成本低。
具体实施方式
合，对本发明进明；述施例是说明性的，不是限定性的，不述实施本发明的％
本发明中所用的料，明，为规的市售产品；本发明中所用的方法，如明，均为本领域的常规方法。
实施例1
种碱性电池隔膜纸的制备方法，骤：
(1)取质量份数为80份的聚丙烯纤维，放入纤维标准疏解器中，加入适量水，使聚丙烯纤维与水的质量为1：300；然后疏解20000r，棉絮状聚丙烯纤维分散开，从而形成聚丙烯纤维浆料。
(2)取质量份数为20份的ES纤维放入已分散完聚丙烯纤维的纤维标准疏解器中，加入适量水，混合纤维在水中的质量分数为0.5%，然后继续疏解20000r，待混合纤维完全分散聚点后停止疏解，得浆料悬浮液。
(3)将浆料悬浮液转移至配浆池，再加水配成质量分数为0.3%，加入0.5%(相对于绝干浆料质量)的化学助剂PEO，搅拌10min，待搅拌后为混合纤维浆料％
(4)骤(3)中的混合纤维浆料进行得
纸幅，纸幅经榨脱水处理，最后经过干燥处，得到干燥纸幅；榨体条件为，正5min，反压2min'干燥温度为94%。
(5)干燥后的纸幅进行，度和
度分别设定为135%和0.3MPa，最后得到碱性电池隔膜纸％
检测结果：在上述条件下制备出来的碱性电池隔膜纸，定量为50.12g/m2，张指数为22.93N-m/g，吸碱率为276.7%，耐碱损失为0.52%，最大孔径为37.92|!m，平均孔径为18.40“m，孔隙率为47.7%，透气度为119.94L/(m2-s)o
实施例2
种碱性电池隔膜纸的制备方法，骤：
(1)取质量份数为70份的聚丙烯纤维，放入纤维标准疏解器中，加入适量水，使聚丙烯纤维与水的质量为1：300；然后疏解20000r，棉絮状聚丙烯纤维分散开，从而形成聚丙烯纤维浆料。
(2)取质量份数为30份的ES纤维放入已分散完聚丙烯纤维的纤维标准疏解器中，加入适量水，混合纤维在水中的质量分数为0.5%，然后继续疏解20000r，待混合纤维完全分散聚点后停止疏解，得浆料悬浮液。
(3)将浆料悬浮液转移至配浆池，再加水配成质
量分数为0.3%，搅拌15min，待搅拌均匀后即为混合纤维浆料。
(4)将步骤(3)中的混合纤维浆料进行抄造得湿纸幅，湿纸幅经过压榨脱水处理，最后经过干燥处理，得到干燥纸幅。压榨具体条件为，正压5min，反压2min&干燥温度为94#。
(5)将干燥纸幅进行热压处理，热压温度和热压强度分别设定为150#,0.5MPa，最后得到碱性电池隔膜纸％
检测结果：在上述条件下制备出来的碱性电池隔膜纸，定量为50.00g/m2，抗张指数为38.81N-m/g，吸碱率为248.1%，耐碱损失为0.82%，最大孔径为35.66!m，平均孔径为15.23“m，孔隙率为38.6%，透气度为49.83L/(m2-s),o
实施例3
碱性电池隔膜纸的制备，步骤下:
(1)量份数为65份的纤维，放入纤维标准疏解器中，入适量水，纤维水的质量为1：200；后疏解15000r，使
纤维分，纤维浆料。
(2)量份数为35份的ES纤维放入分
纤维的纤维标准疏解器中，加入适量水，
混合纤维在水中的质量分数为0.7%，然后疏解23000r，混合纤维分后疏解，得浆料。
(3)将浆料浆池，水
量分数为0.3%，加入0.5%(干浆料质量)的CMC，搅拌10min，待搅拌均匀后即为混合纤维浆料。
(4)将步骤(3)中的混合纤维浆料进行抄造得湿纸幅，湿纸幅经过压榨脱水处理，最后经过干燥处理，得到干燥纸幅。压榨具体条件为，正压10min，反压10min&干燥温度为80#。
(5)将干燥纸幅进行热压处理，热压温度和热压强度分设定为100#,1MPa，最后得到碱性电池隔膜纸。
检测结果：在上述条件下制备出来的碱性电池隔膜纸，定量为50.00g/m2，抗张指数为29.29N-m/g，吸碱率为306.4%，耐碱损失为0.63%，最大孔径为45.65!m，平均孔径为19“m，孔隙率为48.7%，透气度为190.83L/(m2・s)。实施例4
一种碱性电池隔膜纸的制备方法，步骤如下：
(1)量份数为30的纤维，放入纤维标准疏解器中，入适量水，纤维水的质量为1：250；疏解18000r,
纤维分，纤维浆料％
(2)量份数为10的ES纤维放入分
纤维的纤维标准疏解器中，加入适量水，合纤维在水中的质量分数为1%，后疏解25000r，混合纤维分后疏解，得浆料％
(3)将浆料浆池，水
量分数为0.5%，入1%(干浆料量)的PAM，搅拌30min，待搅拌均匀后即为混合纤维浆料。
(4)将步骤(3)中的混合纤维浆料进行抄造得湿纸幅，湿纸幅经过压榨脱水处理，最后经过干燥处理，得到干燥纸幅％压榨具体条件为，正压1min，反压1min；干燥温度为90#。
(5)将干燥纸幅进行热压处理，热压温度和热压强度分设定为160#,0.9MPa，最后得到碱性电池隔膜纸。
检测结果：在上述条件下制备出来的碱性电池隔膜纸，定量为50.14g/m2，抗张指数为38.66N-m/g，吸碱率为287.3%，耐碱损失为0.83%，最大孔径为39.21!m，平均孔径为15.50“m，孔隙率为46.4%，透气度为176.67L/(m2-s)o
实施例5
一种碱性电池隔膜纸的制备方法，步骤如下：
(1)量份数为40的纤维，放入纤维标准疏解器中，入适量水，纤维水的质量为1：300；疏解20000r,
纤维分，纤维浆料％
(2)量份数为60的ES纤维放入分
纤维的纤维标准疏解器中，加入适量水，合纤维在水中的质量分数为0.5%，疏解20000r，合纤维分疏解，得浆料％
(3)将浆料浆池，水
量分数为0.3%，入1.5%(干浆料量)的
夭
化学助剂PEO ，搅拌15 min ，待搅拌均匀后即为混 合纤维浆料。
(4) 将步骤(3)中的混合纤维浆料进行抄造得湿 纸幅，湿纸幅经过压榨脱水处理，最后经过干燥处
理，得到干燥纸幅。压榨具体条件为，正压5 min ，反 压2 min &干燥温度为94
(5) 将干燥纸幅进行热压处理，热压温度和热压 强度分别设定为135 $,0.5 MPa ，最后得到碱性电
池隔膜纸。
检测结果：在上述条件下制备出来的碱性电池隔
膜纸，定量为50.05 g/m 2，抗张指数为44.01 N ・m/g ，吸
碱率为357.4% ，耐碱损失为0.78% ，最大孔径为
52.01 |!m ，平均孔径为16.15 “
m ，孔隙率为56.1%，透 气度为 195.61 L/(m 2・s )。
上描述 的基本原理和主要特征。
上述实施例的限制，上述实施例 述
只是说
的 理，在不脱
精
的 下,
将
进, 进
的
o
(上"第43页)
Design of Recyclable and Traceable Safe Express Box Based on
Electronic Label Technology
YANG Hongs/1, SUN Binqing 2, LIU Shuo 2
(1. College of Electronic Information and Automation, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin
300222, China; 2. College of Light Industry Science and Engineering, Tianjin University of Science & Technology,
China Light Industry Key Laboratory of Food Packaging Materials and Technology, Tianjin 300457, China)Abstract ： A recyclable express box based on electronic label technology was designed to solve the existing prob
lems of the express industry in aspects of environment, preservation and privacy. The user information protection
is realized by using RFID technology, and the express box locking is realized by using NFC technology. The overall design of express box is given in this paper, including the design of no -battery intelligent lock based on
NFC electronic label, design of RFID electronic label, design of express box waterproof reinforcement. In addi
tion, the production process and use process of express box are also introduced. Through the electronic label, the
express box can exchange data with users and express companies in the cloud, which can realize the tracking of express delivery, the confidentiality of user information and the protection of express items. At the same time, it
can also reduce the amount of paper and tape, which is conducive to the protection of the environment.Key words ： electronic label; express box; paper packaging
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