电池隔膜纸.doc

电池隔膜纸摘要 随着电池在人们生活中应用的重要性增加，高质量的电池生产越来越受到重视，电池隔膜纸是电池性能的重要影响因素之一，高质量电池隔膜纸的生产就显得尤为重要。电池隔膜纸是以化学纤维为原料，通常采用湿法造纸的方法生产的一种特种纸，或者说是一种湿法无纺布的生产工艺。与传统的造纸比较，湿法无纺布的生产有许多其特殊的工艺。又因为电池隔膜纸的特殊的亲水性要求，采用化学纤维抄造的无纺布，往往要对其进行亲水化的处理。本论文对电池隔膜纸的生产加工工艺做了一定的研究。 在对电池隔膜纸的生产过程中，化学纤维的分散往往采用较低的浓度，在水介质中加人适量的分散剂及相应的消泡剂等助剂。最好在水介质中先加入分散剂和消泡剂再加人化学纤维，以促进纤维更好的分散效果，尽量减少分散好的纤维的转移次数和存储时间，并保证浆料输送管道的光滑性减少挂浆。 化学纤维间不存在类似植物纤维的氢键等结合键，只有纤维相互交织在一起，因而，在形成的纸页纤维间没有结合力，导致纸页强度极低，或者说根本不存在强度。采用皮芯结构的低熔点纤维，在一定的热压条件下，皮层纤维熔化，纤维间相互粘结，提高纸页的强度。 采用分裂纤维和低熔点纤维抄造纸页，纤维配比的改变对纸页的吸收及强度性能有很大的影响。改变纸页的结构，采用三层抄造纸页的方法，纸页综合性能的提高。采用面层为100%的低熔点纤维，芯层为40%低熔点纤维与60%分裂纤维的配比抄成的纸页，其性能能够满足电池隔膜纸的要求，由于部分分裂纤维的溶出，导致纸页的碱溶出率较高，只适合于质量较低的电池的生产。 高质量的电池隔膜纸，宜采用100%低熔点纤维抄造的纸页，之后，采用亲水处理的方法对纸页进行处理，常用的亲水处理方法有强氧化剂法，强酸一重铬酸钾溶液处理的方法以及等离子体处理法。通过实验表明，三种亲水化处理方法都是切实有效的，三种方法各有优缺点，在生产中应用哪种方法要根据具体的条件进行选择。关键词:电池隔膜纸低熔点纤维分裂纤维抗张强度吸收性能亲水处理夕Study on High Performance Battery Separator of MH-Ni BatteryAbstract As the increasing usage of the battery in daily life, people pay more attentionon high capability battery. And so, the technology of battery producing has beenadvanced. The battery separator is located between the positive plates andnegative plates so as to provide a separation between the electrodes of oppositecharge and an electrolyte reservoir. So the battery separator is one of the mostimportant factors that influence battery capability. Constituted chemical fibers,the battery separator generally produced by wet一laid process. The production isaccomplished on traditional paper machine, and the battery separator is called akind of special paper or wet一laid nonwoven. Compared with traditional papermanufacturing process, wet一laid process production of chemical fibers has manyspecial manufacture methods. High required of hydrophilic character, the batteryseparator made from chemical fibers need to be treated to hydrophili亡.Theproduction method of the battery separator was studied in this paper. The consistence of the stock of chemical fibers should be less than that of theplant fibers，and the dispersion and the deformer should be employed to the stock.We found that it better to add the additives into the water before the addition ofthe fibers.It should decrease the times of the transfer of the stock and ensure thelubricity of the stock piping. The hydrogen bonds，which exist in plant fibers paper, dont exist in thepaper that made by chemical fibers. There is only interweavement of chemicalfibers, so that, the tensile strength of the nonwoven fabric is very poor. The paperadopt the hot-melt fibers(ES fibers) which is sheath一core structure, at a certainpressure and temperature, the sheath of the fiber was melted and the fibers fusedtogether, so that, the tensile strength of the paper is advanced. The paper is made by the dividable composite fibers(DCF) and ES fibers, theproportioning of the two kinds of fibers effects the absorption and tensile strengthof the paper distinctly. We elevae the allround performance of the paper bychanging the structure of the paper, the experiment proved that the three一layersstructure paper is functional. The paper, the face一layers of which are made by ESfibers and the core一layer is made by 40% ES fibers and 60% DCF, has a betterperformance, and it fits for the production of the battery. But the alkali strippingratio of the paper is a little high. It is better producing the high performance battery separator by 100% ESfibers. Being hydrophobic, the ES fibers paper should be treated to hydrophilic.The usual hydrophilic treating methods are strong oxidizer treatment, strongacid一potassium dichromate treatment and plasma treatment. It is proved that thethree hydrophilic treating methods are all efficiency. Every method has its ownmerit, and the one fitting the circumstances should be selected.Keyword:battery separator paper，light melting fiber，dividable composite fibers, tensile strength，absorption character，hydrophilic treatment Wang HuiliSupervised by Associate Pro. Zhou Xiaofan Dept. of Paper&Print Science Nanjing Forestry University目录第一章绪论.1 1.1MH-Ni电池简介.1 1.1.1 MH-Ni电池的应用.1 1.1.2 MH-Ni电池工作原理 .1 1.1.3 MH-Ni电池的结构.。.2 1.2 MH-Ni电池隔膜.2 1.2.1电池隔膜的作用. .2 1.2.2 MH-Ni电池隔膜的要求.3 1.2.3国内MH-Ni电池隔膜的生产现状、研究情况.3 1.2.4国外MH-Ni电池隔膜的生产现状、研究情况.3 1.3无纺布隔膜的生产工艺. .4 1.3.1无纺布与造纸.。.4 1.3.2湿法非织造布生产与传统造纸方法的区别.4 1.3.3湿法无纺布生产工艺.5 1.3.3.1湿法无纺布用纤维. .5 1.3.3.2湿法无纺布生产的纤维分散.7 1.3.3.3湿法无纺布纸幅的干燥.7 1.4合成纤维的亲水化处理.7 1.4.1化学处理法. .7 1.4.2表面辐射改性.，.， 1.4.3等离子体处理.8 1.5本论文研究的目的、意义及主要内容. .8第二章化学纤维湿法无纺布抄造方法的探讨.9 2.1实验部分.9 2.1.1实验原料及主要实验仪器.9 2.1.2实验方法.，.9 2.1.2.1分裂纤维的解离.。.9 2.1.2.2纤维的分散.10 2.1.2.3纸页的抄造.10 2.1.2.4纸页的干燥.，.10 2.1.2.5纸页的加固.10 2.1.2.6纸页电池隔膜性能的检测.10 2 .2结果与讨论. .11 2.2.1分裂纤维的解离.11 2.2.2纤维的分散.12 2.2.2.1分裂纤维的分散.12 2.2.2.2低熔点纤维的分散.，.12 2.2.3热压条件对纸页性能的影响.12 2.2.3.1热压温度对纸页性能的影响.13 2.2.3.2热压压强对纸页性能的影响.15 2.3本章小结.17第三章化学纤维的配比及纸页结构对电池隔膜纸性能的影响.18 3.1实验方法.18 3.1.1实验原料和实验仪器. .18 3.1.2实验方法.18 3.1.2.1纸页成型方法.18 3.1.2.2纸页结构改变方法.18 3.1.2.3纸页性能的检测.，19 3.2实验结果与讨论.19 3.2.1纤维配比对纸页性能的影响.19 3.2.2低熔点纤维长度对纸页强度的影响.21 3.2.3纸页结构的改变对纸页性能的影响.21 3.2.3.1多层纸页结构的不同配比.，.21 3.2.3.2分裂纤维含量对三层结构纸页性能的影响.22 3.3本章小结.24第四章电池隔膜纸的亲水化处理.26 4.1实验方法.26 4.1.1实验原料及实验仪器.26 4.1.1.1实验原料. .26 4.1.1.2实验主要仪器.26 4.1.2强氧化剂A亲水化处理方法.，.26 4.1.3强酸B一重铬酸钾溶液亲水化处理方法，.26 4.1.4等离子体亲水化处理方法. .26 4.1.5表面分析.2? 4.2实验结果与分析.，二27 4.2.1强氧化剂A亲水化处理结果与分析.27 4.2.1.1强氧化剂A处理对纸页结构的改变.27 4.2.1.2强氧化剂A温度对纸页性能的影响.27 4.2.1.3强氧化剂A处理时间对纸页性能的影响.29 4.2.1.4强氧化剂A处理烘干温度对纸页性能的影响.30 4.2.1.5纸页紧度对强氧化剂A处理后的纸页吸收性能的影响.31 4.2.2强酸B一重铬酸钾溶液亲水化处理法.31 4.2.2.1强酸B一重铬酸钾溶液处理对纸页结构的改变.，.32 4.2.2.2强酸B一重铬酸钾溶液处理时间对纸页性能的影响.324.2.2.3强酸B一重铬酸钾溶液处理温度对纸页性能的影响.334.2.2.4纸页紧度对强酸B一重铬酸钾处理后的纸页吸收性能的影响.34 4.2.3等离子体接枝亲水化处理法.，.34 4.3不同亲水化处理方法效果比较.35 4.4本章小结.35第五章结论.37参考文献.38附图.42右第一章绪论.1MH-Ni电池简介1.1.1 MM-Ni电池的应用 在现代社会中，电池已深人到每个人的生活领域中，比如电动玩具，电动自行车，手提电脑，手机等，人们已经离不开电池。电池有很多种，比如铅酸蓄电池，镍锅电池，铿电池，金属氢镍电池等蓄电池(又称二次电池或充电电池)，当然，还有众多种类的原电池 (又称干电池或一次性电池)1-41。目前，全球电池市场已形成每年数十亿只的规模，除大量的一次性电池外，二次电池领域，特别是在移动电器用小型二次电池和大容量电动汽车电池的市场，正在展开激烈的竞争和真正的创新51。铅酸蓄电池和镍福电池的生产工艺成熟，目前在传统电池的应用场所仍占有很大的市场，如汽车和商用车辆的启动、照明、点火等的应用，但这两种电池具有其最大的缺点，铅酸蓄电池的比容量低、寿命短等，镍福电池随着人们环保意识的增强(为保护环境，1998年8月，国家经贸委禁止再上镍锅电池项目26，也逐渐不为人们所接受5-130 在当前，比较受欢迎的是金属氢镍电池(MH-Ni电池)，这与其优良的性能价格比不无关系，它有很多优点，比如比能量大，比功率高，可高倍率放电，循环寿命长，无记忆效应，无污染，免维护，安全可靠，无环境污染等6-11。而铿离子电池虽然其性能较MH-Ni电池稍强(其比能量更高)，但由于其价格过高，因而在目前，铿离子电池大量应用于人们日常生活中的条件尚不成熟。以手机电池的价格来讲，一般电池按容量的大小，单只电池的价格相差很大，镍锅电池的价格一般在100300元，MH-Ni电池在200400元，铿离子电池在6001000元左右12。虽然锉离子电池的体积小、重量轻、充电时间短等优点，但铿离子电池价格较高，而且比较娇贵，对充电电压波动的要求极高，因而铿电池与镍福电池、镍氢电池的充电过程有较大差异，必须使用专用的充电器，普通充电器无法给锉电池充足电，甚至会损坏铿电池2。 自1989年MH-Ni电池首先在日本实现商品化，继而于1993年日本投人大量资金涉足MH-Ni电池的批量生产以来，日本就成为MH-Ni电池的最大生产国，约占世界总产量的80 Yo 141，其19%年的总产量已达3.7亿只左右，总销售额为1001亿日元15。作为绿色电池的稀土MH-Ni电池，由于它的环保特性，其生产和使用已引起了各国的注意，美、欧及我国相继开展了这方面的工作。在我国，电动自行车每年对镍氢动力电池的需求至少在400(万只左右log，电动汽车、笔记本电脑以及各种数码相机、摄像机对镍氢动力电池的需求将会出现爆炸性增长，我国拥有丰富的MH-Ni动力电池的稀土等原材料资源优势，充分利用自然资源，扩大生产绿色电池，对环境保护作出更大贡献。1.1.2 MH-Ni电池工作原理 电池的基本工作原理是具有一定的电势差的两个电极在电解液中发生氧化还原反应，产生了电解液中离子的定向移动，在保持物质电性平衡的驱动力的作用下，连接正负极板的导线中产生了一定方向移动的电子流，从而产生了电。MH-Ni电池是由Ni(OH):正极材料和储氢合金(表示为M)负极材料组成的，电池反应式可表达如下【15 电池反应Ni(O H)2 +M#NiO OH+MH 从上式看，碱性电解质水溶液(一般为31%的氢氧化钾水溶液)并未参加电池反应，实际上注入电池K OH电解质水溶液不仅起离子迁移电荷作用，而且KOH电解质水溶液中的OH一和H20在充放电过程中都参与了如下电极反应: 正极Ni(O H)2+OH一户Ni00H +H20+e 负极M+H20+e护 MH+OH- (以上各式向右为充电反应，向左为放电反应)1.1.3 MK-Ni电池的结构 由蓄电池的基本工作原理决定了:电解液、正极板、负极板是电池的三个基本的组成元件。但是，在实际使用中的电池，并不是单纯的三个基本元件的简单罗列，其结构复杂，如图1.1.1为金属氢镍蓄电池的内部结构图l6，除了正极板(Cathode)，负极板(Anode)外，“没有”电解液，在正负极板之间的是一层隔膜(separator)，实际上，这层隔膜是吸液性能极强的一层隔膜，在吸附了大量的电解液之后，隔膜承担着类似单纯电解液的作用。Ni CathodeSeparator冈日Anode女之竺止Anode图1.1.1金属氢镍电池内部结构图“Fig l.1.1 The inside structure of Ni-MH battery1.2 MH-Ni电池隔膜1.2.1电池隔膜的作用 隔膜，又称隔离物，是电化学装置中的专用术语，是指电化学装置中两电极之间的隔离物。隔膜吸收大量的电解液之后，其作用是防止电池中正负极之间直接接触产生电子导电而在电池内部形成短路，因此，隔膜必须具有离子的良导体和电子的绝缘体的双重特性3. 17-190隔膜是电池寿命最薄弱的部分，被喻为电池的心脏20，通常电池寿命受到限制，主要原因是隔膜的故障19。成少安等21用电化学阻抗谱分析法研究MH-Ni电池时发现:隔膜在循环过程中逐渐干涸是电池早期性能衰退的主要原因，这也是IN i-MH电池循环寿命低的原因，从而制约了Ni-MH电池的产业化21-22101.2.2 MH-Ni电池隔膜的要求 良好的隔离物与电池的性能和寿命有关，材料选配的是否适当，不仅影响大电流放电性能，而且影响充电性能、低温使用性能、荷电保持、循环寿命及力学性能。对不同的电池品种，电池隔膜的性能要求不同，比如，铅酸蓄电池要求隔膜有较强的耐酸性，而碱性电池的隔膜需要有很强的耐碱性。金属镍氢电池隔膜一般为化学纤维无纺布隔膜，可以采用湿法造纸的方法或干法无纺布的生产工艺进行生产。对于金属氢镍电池来讲，其隔膜要求如下，一，”21-251 (1)隔膜是正负极间的机械隔离物，因而，隔膜的微孔应该很细，同时分布均匀， 以防活性物质从一电极向另一电极“枝晶”，否则会形成穿透隔膜的电子电导通 路; (2)有吸收足够电液的能力，浸人电解液之后，应是电子电阻高，离子电阻低; (3)在电池中稳定，耐碱，抗氧化; (4)在电池使用温度范围内(-20 0C-880C)尺寸稳定不变; (5)阻止正负极活性物质互相迁移; (6)电子绝缘(即电子不导电，本身是一种绝缘体): (7)有一定的机械强度，保证在电池生产过程中隔膜完好; (8)隔膜尽可能薄，使电池内阻最小，并给电极提供最大的空间; (9)价格适当，容易制造。1.2.3国内MH-Ni电池隔膜的生产现状、研究情况 我国是稀土元素资源最丰富的国家，因此有效地利用这一资源，发展我国的新型金属氢化物镍电池和相关材料的产业一直受到我国863”计划和国家科技部、信息产业部及国家计委的重视和支持，自“九五”以来，我国已逐渐形成了一批储氢合金材料、高密度球形Ni(O H):和连续泡沫镍的规模生产厂，但粘合剂、钢带、密封胶、隔膜、垫片、电池壳体材料等附属材料、小配件是我国电池材料界的薄弱环节，这些高性能的材料已成为Ni-MH电池产业化开发中的关键课题，需要尽快解决(9.1510 目前，在Ni-MH电池中应用最多的隔膜是尼龙无纺布和聚烯烃无纺布(22,27-2s1。我国对隔膜的研究很少，国内也没有专业生产隔膜的厂家，更没有Ni-MH电池专用的隔膜材料。我国的电池生产厂家用电池隔膜主要依赖外国进口，Ni-MH电池专用的隔膜材料在国内还属于空白，急待于开发和应用(28101.2.4国外Mk:-N!电池隔膜的生产现状、研究情况 目前，在电池隔膜的研究生产上占领先地位的当数日本和美国，科学研究者们尝试了各种不同的原材料、不同的生产方法，试图生产出性能优良的电池隔膜。在Ni-MH电池中应用最多的隔膜是尼龙无纺布和聚烯烃无纺布22,27-291。比如，日本公开专利JP2001-0849896(301, JP2000-048793(3, JP2000-001612132等，美国专利US pat5935884331, USpat52021783, US pat508936035等都是以尼龙为主要原料的电池隔膜生产方法，但由于尼龙(聚酞胺)本身的化学性质的限制，尼龙无纺布隔膜在抗氧化性和化学稳定性等方面不够令人满意201，以上专利在用尼龙的同时，一般都采用尼龙与其它化学纤维混合抄造的方法。目前研究应用较多的是聚烯烃的无纺布29,36-49，聚烯烃具有较强的耐碱性和抗氧化性，在经过一定的亲水化处理之后，能够迅速吸收大量的电解液，从而形成优良的Ni-MH电池隔膜。 在选用一定的原材料之后，各个隔膜生产者也会选用不同的生产工艺，从大的方面来讲，首先是无纺布的生产方法，部分生产者选用干法(dry-laid process)无纺布的生产工艺34-36,39，而大部分的生产者选用湿法(wet-laid process)无纺布生产工艺25,29,33,37-38,47-481;在进行无纺布亲水化处理中，各生产者选用的亲水处理方法也不尽相同，常用的方法有表面活性剂处理法251，化学处理法40-451，等离子体处理法29,46-49，另外，又有将填料应用于于无纺布的纤维之间，从而达到增加隔膜吸收性能的生产方法50-51l01 .3无纺布隔膜的生产工艺1.3.1无纺布与造纸 无纺布又称非织造布、非织布、非织造物、无纺织布和无纺织物，一般认为是纺织工业中的一种新技术，它综合了纺织、皮革、塑料、造纸等工业技术，是一种边缘技术。非织造布在1942年由美国一家公司首次生产数千码时，第一次被冠以“non-woven fabrics的名称，汉语意思是非织造布或非织造物，目前大多数国家都按这一名称译成本国语言。国际上普遍接受的无纺布定义是:它是一种由纤维层构成的纺织品，这种纤维层可以是梳理网或由纺丝方法直接制成的纤维薄网，纤维杂乱或者定向铺置521。例如，传统的纺织品、塑料薄膜、泡膜薄片等，这些材料经过机械或化学方法的加固，便形成了非织造布，这里的“布”，只表明其属于一种纤维制品。在非织造布范围内，有的产品更接近传统纺织品(如纺纱线层缝编非织造布)，有的更接近塑料，有的接近纸如某些湿法非织造布)。无纺布按生产过程中是否有水的存在，可分为干法无纺布和湿法无纺布，其中，湿法无纺布又称造纸法无纺布，是指纤维在水中悬浮的湿态下，采用造纸方法成网，再用机械、化学或热的方法加固而成非织造布的工业或产品。 非织造布采用的纤维材料是多种的，如天然纤维，合成纤维以及各种特种纤维，比如，可熔性粘结纤维、双组分纤维、超细纤维等。湿法非织造布较干法非织造布的生产方法具有许多优点，湿法抄造纤维配比自由选择性高，可添加填料和功能材料，紧度较高，均匀度好，另外一个优点是湿法抄造价格较低，适合于大规模的工业化生产53，湿法无纺布的这些优点均有利于电池隔膜纸的性能改进，因而，大部分的隔膜生产工艺采用湿法工艺。1.3.2湿法非织造布生产与传统造纸方法的区别 湿法成网非织造布与传统造纸方法相比，无论从原料、加工技术及产品特性来说，都有明显的区别s2-ss (1)造纸法采用纤维极短的浆粕为原料，纤维长度一般为1 mm一4mm;湿法成网非织造 布使用的原料以纺织纤维为主，一般长度大于5mm，最高的可达30mm以上。(2)纸张具有一定的强度，主要是纸张纤维之间本身存在的氢键的作用;而湿法成网非 织造布中纤网的加固要靠外加粘合剂或外加高温使得纤维融化再粘合在一起(热粘 合法)而达到一定的强度。(3)一般说，湿法无纺布的柔软性、悬垂性比纸张要好，特别是浸泡在水中时，纸张的 强度损失一般较大，而湿法无纺布的强度损失较小，特别是热粘合法抄成的无纺布， 强度几乎没有损失。1.3.3湿法无纺布生产工艺 合成纤维的湿法造纸和普通抄造方法的过程大致相同，但对于普通的合成纤维和植物纤维在物理化学性质上有很大差别，在具体制造技术上，又有其特点。主要体现在纤维的分散和纤维湿纸幅成型之后纸幅的干燥的不同(特别是热粘合法加固的纸幅)。1.33 .1湿法无纺布用纤维 湿法非织造布可以使用较多种类的纤维，比如动植物纤维、纤维素纤维、纤维素纺织纤维、合成纤维和无机纤维等。只要能在水中具有良好的分散性，或者在化学助剂的作用下能够均匀分散在水中，纤维就能够应用于湿法无纺布的生产。 具体考虑到应用于电池隔膜材料，所需的纤维必须具有良好的耐强碱腐蚀，又要在碱溶液具有较高的电子电阻率，综合考虑各个因素，电池的隔膜需要选用合成纤维。合成纤维有多种，比如聚酞胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯睛纤维、聚醋纤维聚烯烃纤维等52-571表1.3.1是常见合成纤维的特性52-53一孟理叁 粘胶纤维 尼龙纤维 维尼纶纤 睛纶纤维 涤纶 聚烃类 维 纤维 纤维 成分 再生 聚酞胺 聚乙烯醇 聚丙烯月青 聚酉旨 聚乙烯 纤维素 聚丙烯 相对密度 1 .52 1 .14 1 .26 1 .16 1 .38 0 .9一0 .96 强度/N dtex0 .10一0 .180 .36 0 .36一0 .400 .19一0 .230 .33 0 .38一0 .59伸长率/% 15一30 30一60 20一25 20一28 30一40 21一42 耐酸性 差 良 优 优 优 优 耐碱性 差 优 优 优 优 优 抗老化能力 良 较差 良 优 优 良 耐热性 良 良 差 良 良 良 电绝缘性 干时好 电阻率 电阻率 电阻率 电阻率 湿时差 4 .9 X 1010 5 .0X108 1 .0X10810108 Q cm Q cm Q cm Q cm 表1.3.1常见合成纤维的性能 Table 1.3.1 The character of normal synthetic fiber注:dtex*，旦，是纺织中纤维粗细的表示单位，表示900()米长纤维的克重。 为了适应非织造布技术与产品开发的需要，化学纤维生产部门在主要合成纤维品种的基础上发展了一些适合非织造布生产需要的特殊合成纤维，例如双组分纤维、超细纤维、可溶性粘结纤维等52,5810 双组分纤维又称复合纤维，是一种在非织造布中应用日益广泛的纤维，它将两种不同的聚合物搭配，合成特殊工艺生产的化学纤维，常见的搭配有聚乙烯与聚丙烯(PE/PP),聚乙烯与聚醋(PE/PET )、聚酞胺6与聚酞胺66 (PA6/PA66 )等。两种不同的聚合物组成的纤维可赋予纤维特殊的性能，比如，可赋予纤维自然卷曲的特性，另有利用两种聚合物的熔点差，纤维在一定温度受热时，使得纤维皮层熔化粘结而芯层不熔，从而达到纤网的有效粘结。双组分纤维也有多种，其横截面示意图如图1.3.11591, (a) (b) (c)为并列型的双组分纤维，(d) (e)为皮芯型的双组分纤维，(d)为同心型，(e)为偏心型。随着双组分纤维的性能得到更好的应用，许多化学纤维相继投人双组分纤维的研究，比如英国的I.C.I公司，日本的窒素(Chisso )公司等，目前，国内也有一些公司已经掌握了双组分纤维的生产工艺，而且，由于一些双组分纤维的纤度低，切断长度短，适于湿法无纺布的生产，目前应用较多。C豹 (aC) C) 图1.3.1双组分纤维横截面示意图591Fig 1.3.1 The cross section of the bicomponent fibers 591 海岛纤维中空环状花瓣分裂纤维 图1.3.2三种超细纤维结构放大图561 Fig1.3.2 The enlarged view of three kinds of superfine fiber 另一种应用前景广阔的特种纤维是超细纤维，目前，这种纤维的生产以日本的规模最大，技术也比较先进，其生产方法主要有海岛型复合纺丝、中空环状花瓣复合纺丝及分割型复合纺丝等，这三种方法分别以东丽公司、帝人公司与钟纺公司为代表521，其结构放大图如图1.3.252,581。这些纤维在成网之前或之后，经化学或机械的方法将外壳溶解或破碎，将包在中间的一束超细纤维释放成单纤状，用这种方法可以制成细度小于1.1dtex的超细纤维，这种纤维应用与无纺布的生产中可以调节无纺布的孔隙结构，在过滤用无纺布及隔膜无纺布中应用较多52,58101.3.3.2湿法无纺布生产的纤维分散 由于合成纤维具有憎水性，在水中容易沉淀或絮聚，使成纸的匀度不好，因此，在湿法无纺布的生产中合成纤维的浆浓一般都很低(在成浆池中大概0.5-1.5%)，并且往往在纸浆中加人一定量的分散剂，以保证合成纤维能良好的分散于水中。合成纤维常用的分散助剂有刺梧桐(karaya )，古尔胶(guar)等天然树胶或多磷酸钠、高分子量的聚氧化乙烯、聚丙烯酞胺等合成聚合物溶液或竣甲基纤维素、聚丙烯酸钠，具体的分散助剂要视不同的纤维而定52-5401.33 .3湿法无纺布纸幅的干燥 湿法无纺布湿纸幅的干燥可以采用普通的烘缸干燥也可以用红外线加热干燥54，纸幅干燥之后，一般经过纸机的压光机，以此来提高纸幅的紧度、平滑度并使纸略为软化。在处理含有合成浆如醋酸纤维素、聚丙烯、尼龙12和其它合成浆的纸幅时，为了增进纸幅的粘结，可以使用热压，使得部分纤维熔化粘结，整个纸幅的强度提高。1.4合成纤维的亲水化处理 电池隔膜要求隔膜有较强的吸水性能，而合成纤维一般都具有一定的憎水性，因而，要生产出性能优良的隔膜产品，就必须对以合成纤维为原材料制成的无纺布进行亲水化处理