164896. lajstromszámú szabadalom • Szövés nélküli hőre lágyuló műszál szeparátor elektrokémiai elemekhez, és eljárás annak előállítására
164896 11 12 az egyenlő nagyságú pórusok mérete mintegy 18 mikron, a szabad felület 32%, az ossz üreg térfogat 64% körüli volt és a légáteresztése 21,23 m3 L perc/m2 1,27 cm-es vízoszlopnyomáson. A préselt kelmét lemezekké vágtuk fel a megfelelő méretekre és elektrolit átengedő szeparátorként alkamaztuk nyitott nikkel-kadmium lúgos elem pozitív és negatív elektródja között, amelyben az elektrolit 35%-os káliumhidroxid volt. A cellákat kipróbáltuk és hagyományos impregnált szeparátorokkal ellátott cellákkal hasonlítottuk össze, az összehasonlítás során a szövés nélküli kelméből készült szeparátorokkal ellátott cellák nagyobb hatásfokot és hosszabb élettartamot mutattak. 2. példa 1,8 denier vastag, 3,8 cm hosszú, hullámosított, hidrofil anyaggal bevont polipropilén szálat, az 1. példában leírt számban és elrendezésben a légáramoltatással működő kártológépen dogoztunk fel. Az egyirányba rendezett szálak lényegileg a fátyol bevezetési irányára keresztben helyezkedtek el, a fátylat 2,8 cm/perc sebességgel vezettük be egy Gessner prés elnevezésű mángorló berendezésbe, amelyet belülről gázzal fűtöttünk, a hengert motor hajtotta meg, csatlakozó idom gőz fűtéssel volt ellátva, a vezető, szállító szalag gyapotszövetből készült és a henger és a csatlakozó idom között vezetett át. A henger és a csatlakozó idom között fellépő nyomás 300 psi, azaz 2,08 bar volt, hőmérséklete 130 °C volt a fátylon a szomszédos szálak érintkezési pontjain történő kötés kialakítása céljából. Az így kapott, szövés nélküli, préselt kelme vastagsága 0,3 mm körül volt, az egyforma nagyságú pórusok mérete 26 mikron, a szabad felület 45%, a teljes üreg térfogat 75% és a légáteresztés 50 m3 * perc/m2 1,27 cm-es vízoszlop nyomáson. A préselt kelmét lemezekké vágtuk, a megfelelő nagyságra, és zárt nikkel-kadmium lúgos elemben alkalmaztuk szeparátorként. A vizsgálati eredmények azt mutatták, hogy a cellák teljesítményének jellemzői sokkal jobbak voltak, mint a régebbi cellákéi. 3. példa 1,5 denieres 3,8 cm hosszúra vágott hullámosított, hidrofil anyaggal bevont Nylon-66 szálakat kártoltunk, a kártfátyol 68 g/m2 súlyú volt és mintegy 1540 szálat tartalmazott cm2 -énként. A szálak 90%-a lényegileg egyirányba rendezet^ párhuzamosan átfedett és a kártolás irányával megegyezőerii hosszirányban helyezkedik el, a tényleges párhuzamosságtól való eltérés szöge változó, de nem több, mint 10°. A szálak maradéka a többségre keresztben helyezkedett el. A fátylat 230 cm-es darabokra vágtuk és 90°-kai elfordítottuk úgy, hogy az egyirányú szálak a haladási irányra keresztben helyezkedjenek el. A fátyol haladásának sebessége a kalanderek belülről fűtött acél hengerei között 2,4 m/perc. A fátyolt ezután 232 °C hőmérsékleten préseltük 25 tonnás egyenletes elnyomással a 230 cm-es kalander hengerek között, hogy kialakuljanak a szálak érintkezési pontjaiban az önálló kötések, A szálak egyedi jellemzői nem változtak. A kelme pórusainak mérete 18 mikron volt, a szabad felület 39% körüli, az üreg térfogat összesen 70% volt. A légáteresztő képessége 22 m3 f perc/m2 1,27 cm vízoszlop nyomásnál. Az ezüst-kadmium lúgos elem elektródjai közé a KOH elektrolit tartalmú nyitott cellába szeparátorként beépítve azt találtuk, hogy hatásfoka és élettartama lényegesen nagyobb, mint a hagyományos szeparátorral felszerelt celláké. 4. példa A Nylon—66 szálból előállított szeparátor készítésénél ugyanazt az eljárást követtük, mint a 3. példában leírtaknál. 230 cm-es darabokra vágtuk a fátyolt és úgy vezettük be a mángorlóba, hogy az egyirányba rendezett szálak keresztben legyenek a haladási irányra a mángorló hengere alatt. A fátyol haladási sebességét 2,7 m/percre állítottuk be, a hőmérsékletet 232 °C-on tartottuk és a nyomást 400 psi-nek, azaz 2,7 bar-nak vettük a szálak érintkezési pontjaiban préseléssel kialakítandó kötések megvalósítására. A szálak nem roncsolódtak. Az így nyert préselt kelme vastagsága 0,3 cm volt, pórusainak nagysága 25 mikron, a szabad felület 50% körüli, az üregek össztérfogata 80% és a légáteresztés 51 mX perc/m2 1,27 cm-es vízoszlop nyomásnál. Az anyagot megfelelőnek találtuk zárt nikkelkadmium és ezüst-kadmium lúgos elemekben szeparátorként való alkalmazásra. 5. példa 3,8 cm hosszú U alakban meghajlított 2,3 denieres hidrofil anyaggal bevont Teflon-szálakat légbefuvásos szerkezettel kártoltunk és olyan kártfátyolt alakítottunk ki, amelynek minden cm2 -ében 4000 szál van és négyzetméter súlya 270 g/m2 . Mintegy 80%-a a szálaknak lényegileg egyirányban párhuzamosan átfedett rendezettséget mutatott és keresztben állt a fátyol haladási irányára. A többi szál a többségre merőlegesen helyezkedett el. A szálak elhelyezkedésének megtartása mellett a fátylat 1,5 m/perc sebességgel egy belülről fűtött kalander hengerei közé vezettük, ahol 343 °C hőmérsékleten, 0,14 tonna/cm kalander elnyomással préseltük és így a szálak érintkezés pontjain kialakultak az önálló kötések, mimellett a szálak megtartották eredeti tulajdonságaikat. A préselt kelme vastagsága 0,25 mm volt, az egyenletes pórusok nagysága 10 mikron, a szabad felület 25%, az üregek össztérfogata 54%, a légáteresztő képessége 0,12 m3 j[_ perc/m2 1,27 cm-es vízoszlop nyomásnál. Ezután a terméket méretre szabás után nyitott savas ólom elemben alkalmaztuk szeparátorlemezként. A kis légáteresztés nem gátolta az ion vándorlást, 6. példa A hullámosított, hidrofil anyaggal bevont 6,67 denieres Teflon szálak hossza 3,8 cm volt. Ezeket a szálakat légbefuvásos berendezésben kártoltuk és így a szálak 85%-át egyirányban, a haladás irányára keresztben rendeztük és így olyan fátylat kaptunk, amelynek minden cm2 -ében 1000 szál van és a 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6
