专利名称：复合尼龙隔膜及其制造方法
技术领域：
本发明属电池隔膜技术领域，涉及一种复合尼龙隔膜及其制造方法，特别适合用作镍镉电池、镍镉SC电池等二次碱性电池的隔膜。
背景技术：
镍镉(Ni/cd)电池有快速充电、大电流放电的优良特性，被广泛用作无绳电动工具的动力电源，称镍镉SC电池。它具有的大电流、高倍率放电性能是其它充电电池所不能替代的。在电池中，隔膜的作用是隔离正极与负极，防止其短路；吸收储存电解液；作为电极充放电时化学反应所产生气体的通道。所以，对隔膜的耐碱性、亲水性、保液性、耐温性和抗拉强度有较高的技术要求。同时，随着无绳电动工具向大功率发展，它所用的电池也要具有高容量、长寿命，而且电池体积小。通常，同体积电池的高容量化，是通过增加正极和负极活性物质的量来实现的，因此，必须同时降低隔膜的单位面积重量，减薄隔膜的厚度。可是，当降低隔膜的单位面积重量和厚度时，隔膜的吸液量又会降低，这样，在电池反复充放电时引起隔膜吸液量不足而造成电池寿命降低，同时，降低隔膜单位面积重量和厚度，又会使其抗拉强度降低。目前镍镉SC电池，一直使用国产胶粘法生产的维纶隔膜，由于这种隔膜的无纺布纤维是采用聚乙烯醇作粘结剂，该隔膜在40％氢氧化钾溶液中100℃下加热3h，隔膜的耐碱损失率达8％，故耐碱性差，而且隔膜无纺布中，聚乙烯醇粘结剂含量为12％～18％，因此，隔膜的抗氧化性差。用这种隔膜制成高容量、大电流放电电池后，充放电电阻大，寿命短，另外，在隔膜吸收强碱电解液后，当充电电池反复快速充电，高倍率放电时，电池内部反复迅速升温降温，隔膜中的粘结剂聚乙烯醇耐温、抗氧化能力迅速下降，造成隔膜僵硬，失去对电解液吸收保持能力。电池充放电40～50次循环后，由于隔膜的原因而提前失效。因此，这种维纶纤维隔膜不能用于目前市场需求量很大的高容量(1500man～2000man)、高倍率放电(10C～15C)的镍镉SC电池，只能用于普通镍镉低容量、小电流充放电电池。CN1656630A“碱性电池隔膜用无纺布及其制造方法”中，公开了用芳香族聚酰胺纤维60～95wt％和乙烯-乙烯醇共聚体纤维5～40wt％为粘结纤维，湿法抄造制成的隔膜用无纺布，虽然能适应镍镉电池超高容量、超高倍率放电的要求，但由于该隔膜中含有高比例半芳香族纤维，其亲水保液能力虽然提高了，但是在电池高温状态下，仍会有氨析出，从而加速了电池自放电现象，即电池荷电保持能力下降；另外，制造该隔膜的原料半芳香族聚酰胺纤维，乙烯-乙烯醇共聚体纤维，价格昂贵，使得隔膜成本大幅提高，对于市场需求量大的高容量镍镉电池，难以接受该隔膜的高价格，而且这些原料纤维并非市售工业品，又不易得到。中国作为世界电池生产、出口大国，镍镉电池材料大多已实现国产化，惟独镍镉SC高容量电池所用的尼龙隔膜，其中80％仍由德国进口。近年来，由于电池市场竞争加剧，电池价格整体下降，电池厂家迫切需要价格适中、性能可以满足高容量(1500man～2000man)、高倍率放电(10C～15C)的镍镉SC电池要求的隔膜。
发明内容
本发明的第一个目的是，提供一种原料易得、价格适中、性能可以满足高容量(1500man～2000man)、高倍率放电(10C～15C)的镍镉SC电池要求的复合尼龙隔膜。
本发明的第二个目的是，提供一种制造上述复合尼龙隔膜的方法，工艺简单、易操作，设备投资低。
实现本发明第一个目的技术方案是一种复合尼龙隔膜，它是单层、或两层、或三层尼龙基材无纺布的热熔碾压制品；在所述尼龙基材无纺布的原料纤维总重量中，尼龙纤维占40wt％至60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维占40wt％至60wt％；或者在尼龙基材无纺布的原料纤维总重量中，尼龙纤维占40wt％至60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维占30wt％至45wt％，超细维纶纤维占10wt％至15wt％；所述双组份低熔点热熔复合纤维是表皮层为聚乙烯，内芯为聚丙烯的复合纤维；所述尼龙纤维是尼龙6纤维或尼龙66纤维。
上述复合尼龙隔膜，所述尼龙纤维直径1.1～1.7dtex，长度3～51mm；所述双组份低熔点热熔复合纤维直径1.5～2.0dtex，长度3～51mm；所述超细维纶纤维直径0.4～8.0dtex，长度3～6mm。
实现本发明第二个目的技术方案是一种制造上述复合尼龙隔膜的方法，分为两步①制备尼龙基材无纺布以尼龙纤维、双组份低熔点热熔复合纤维作为原料纤维；或者以尼龙纤维、双组份低熔点热熔复合纤维、超细维纶纤维作为原料纤维，按比例混合，分别采用干法梳理成网、热轧粘结成型工艺；干法梳理气流成网、平网热熔粘结成型工艺；干法梳理成网、圆网热风粘结成型工艺；湿法抄造成网、热熔粘结成型工艺，制得尼龙基材无纺布；②制备复合尼龙隔膜将单层、或两层、或三层已制得的尼龙基材无纺布，用三辊热轧机进行热熔、碾压，收卷后，制得复合尼龙隔膜；所用两层或三层尼龙基材无纺布是用相同工艺制得的，或者是用不同工艺制得的。
上述复合尼龙隔膜制造方法中，所述尼龙纤维直径1.1～1.7dtex，长度3～51mm；所述双组份低熔点热熔复合纤维直径1.5～2.0dtex，长度3～51mm；所述超细维纶纤维直径0.4～8.0dtex，长度3～6mm。
上述复合尼龙隔膜制造方法步骤①中，所述干法梳理成网、热轧粘结成型工艺的具体步骤是将原料纤维尼龙纤维40～60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维40～60wt％混合、开松；用公知的梳理机，将上述混合松开的纤维梳理成单纤维状，其单纤维呈纵向分散排列；用机械使单纤维杂乱成网；用二辊热轧机加热、加压、碾压后纤维网热熔粘结成型制得尼龙基材上述复合尼龙隔膜制造方法中，所述二辊热轧机是由一根钢质光辊，一根合金钢花点辊组成，其花点辊表面具有直径0.5mm，间距0.6～0.8mm的凸出点，纤维网在加热的钢质光辊和合金钢花点辊之间通过，纤维网中与花点辊表面的凸出点接触的纤维产生热熔粘结成型。
上述复合尼龙隔膜制造方法步骤①中，所述干法梳理气流成网、平网热熔粘结成型工艺的具体步骤是将原料纤维尼龙纤维40～60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维40～60wt％混合、开松；用公知的梳理机，将上述混合松开的纤维梳理成单纤维状；用高速气流吹吸，使单纤维杂乱分布成纤维网；纤维网经辊压或双网夹持浸水后，降低纤维网的蓬松度和厚度；用平网热风烘箱烘干水分，烘箱温度超过140℃时，借助表面张力和热风风压，纤维之间相互粘结成型，制得尼龙基材无纺布，称作气流尼龙基材无纺布。
上述复合尼龙隔膜制造方法步骤①中，所述干法梳理气流成网、圆网热风粘结成型成型工艺是将原料纤维尼龙纤维40～60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维40～60wt％混合、开松；用公知的梳理机，将上述混合松开的纤维梳理成单纤维状，其单纤维呈纵向分散排列；用机械使单纤维杂乱成网；用圆网热风机热风风压抽吸，降低纤维网的蓬松度和厚度，同时在热风温度超过140℃穿透纤维网时，借助表面张力和热风风压，纤维间相互粘结成型，制得尼龙基材无纺布，称作热风尼龙基材无纺布。
上述复合尼龙隔膜制造方法步骤①中，所述湿法抄造成网、热熔粘结成型工艺是将原料纤维尼龙纤维40～60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维30～45wt％，超细维纶纤维10～15wt％，按比例与抄造循环水混合、打浆、稀释、分散至原料纤维呈单纤维状，并悬浮于水中，制得亲水性预处理纤维浆料；用湿法斜网抄造机，将制得的亲水预处理纤维浆料抄造成网，脱网后的纤维网进入热风长网烘箱内，烘干水分，温度达到150℃，借助表面张力和热风风压，纤维间产生粘结点，常温冷却时粘结点固化，收卷制得尼龙基材无纺布，称作湿法尼龙基材无纺布。
上述复合尼龙隔膜制造方法步骤②中，所用三辊热轧机设置有钢辊、硬质棉花辊和弹性橡胶辊，钢辊位于中间作主传动辊，钢辊带动的尼龙基材无纺布，通过三辊热轧机时，先被钢辊加热，再在钢辊与硬质棉花辊之间线性碾压，然后，在钢辊与弹性橡胶辊之间热熔和碾压。
本发明的有益效果是①由于本发明的复合尼龙隔膜所使用的原料纤维中，含有恰当配比的尼龙纤维、双组份低熔点热熔复合纤维，因此，隔膜能满足高容量电池的大电流充放电要求，价格又适中。这是因为尼龙纤维具有耐碱性好、吸湿率高、亲水保液性能强、单纤维强度高、在70℃碱溶液中抗氧化性能稳定等优良特性，在隔膜中起到亲水、吸液、保液作用；而双组份低熔点热熔复合纤维具有皮芯结构，内芯为聚丙烯，熔点温度为165℃，表层为聚乙烯，熔点温度为128℃的特性。在尼龙无纺基材布制造过程中，纤维网经加温至超过表层聚乙烯熔点温度时，聚乙烯呈玻璃化、半流动体，并借助表面张力和加压作用，流向纤维接触点和交叉点，使纤维之间相互粘结，故双组份低熔点热熔复合纤维起到粘结作用，克服了现有维纶隔膜必须使用粘结剂所带来的弊病，此时双组份低熔点热熔复合纤维内芯的聚丙烯，因熔点较高，不会发生熔化，仍保持原纤维状，故在隔膜中起到了骨架作用。另外，由于双组份低熔点热熔复合纤维是由聚乙烯、聚丙烯组成，故具有耐碱、耐酸、抗氧化、化学性能稳定的特点，能满足镍镉SC电池对隔膜材质的要求。由于本发明所确定的各种原料纤维配比合理，其中尼龙纤维控制在40～60wt％，既能充分利用尼龙纤维的各种优点，又能确保电池使用期间，在强碱、高温作用下，尼龙纤维的分解氧化和胺的析出量都相应降低，从而降低了电池的自放电率，使尼龙纤维的缺点得到恰当的抑止；而隔膜纤维中至少含有30wt％的双组份低熔点热熔复合纤维，既起到粘结作用和热熔粘结后提高抗拉强度的作用，又充分利用了聚乙烯和聚丙烯纤维抗氧化性好，化学性能稳定的优点，从而达到了电池对隔膜的循环寿命要求。本发明所用的原料纤维，价格均低于半芳香族聚酰胺纤维，而且易得，降低了隔膜成本。②由于本发明提供的制造复合尼龙隔膜的方法中，采用4种工艺制备尼龙基材无纺布，得到结构不同的纤维网，使制造出的尼龙基材无纺布具有不同的性能，在进一步制备隔膜时，根据不同电池容量、不同放电倍率的要求，用不同工艺制造的尼龙基材无纺布相互搭配，通过用特定的三辊热轧机，进行两层或三层热熔、碾压。这样，既可满足SC镍镉电池高容量、大功率充放电对隔膜的技术要求，又可以利用价格低且易得的国产的原料。另外，本发明的制造方法所使用的生产设备简单，投资少，易操作。
具体实施例方式
以下结合实施例对本发明作进一步的具体描述，但不局限于此。
各实施例所用的原料，除另有说明外，均是符合隔膜行业要求的市售品。
本发明的复合尼龙隔膜是单层、或两层、或三层尼龙基材无纺布的热熔碾压制品；在所述尼龙基材无纺布的原料纤维总重量中，尼龙纤维占40wt％至60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维占40wt％至60wt％；或者在尼龙基材无纺布的原料纤维总重量中，尼龙纤维占40wt％至60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维占30wt％至45wt％，超细维纶纤维占10wt％至15wt％；所述双组份低熔点热熔复合纤维是表皮层为聚乙烯，内芯为聚丙烯的复合纤维；所述尼龙纤维是尼龙6纤维或尼龙66纤维；所述尼龙纤维直径1.1～1.7dtex，长度3～51mm；所述双组份低熔点热熔复合纤维直径1.5～2.0dtex，长度3～51mm；所述超细维纶纤维直径0.4～8.0dtex，长度3～6mm。
下面用实施例说明制造本发明复合尼龙隔膜的具体方法。
(一)制备尼龙基材无纺布(实施例1～12)实施例1 采用干法梳理成网、热轧粘结成型工艺将原料纤维尼龙6纤维(直径1.33dtex，长度38mm)50wt％，双组份低熔点复合纤维(直径1.56dtex，长度38mm)50wt％混合、开松；用公知的梳理机，将上述混合松开的纤维梳理成单纤维状，其单纤维呈纵向分散排列；用机械使单纤维杂乱成网；用二辊热轧机加热、加压、碾压后，纤维网热熔粘结成型制得尼龙基材无纺布，称作热轧尼龙基材无无纺布，其性能见表1。
以上所用二辊热轧机，它是由一根钢质光辊，一根合金钢花点辊组成，其花点辊表面具有直径0.5mm，间距0.6～0.8mm的凸出点，纤维网在加热的钢质光辊和合金钢花点辊之间通过，纤维网中与花点辊表面的凸出点接触的纤维产生热熔粘结成型。
实施例2 采用干法梳理成网、热轧粘结成型工艺将原料纤维尼龙66纤维(直径1.67dtex，长度35mm)40wt％，双组份低熔点复合纤维(直径1.67dtex，长度51mm)60wt％混合、开松；以下步骤同实施例1，制得尼龙基材无纺布，称作热轧尼龙基材无纺布，其性能见表1。
实施例3 采用干法梳理成网、热轧粘结成型工艺将原料纤维尼龙66纤维(直径1.1dtex，长度51mm)60wt％，双组份低熔点复合纤维(直径2.0dtex，长度35mm)40wt％混合、开松；以下步骤同实施例1，制得尼龙基材无纺布，称作热轧尼龙基材无纺布，其性能见表1。
实施例4 采用干法梳理气流成网、平网热熔粘结成型工艺将原料纤维尼龙6纤维(直径1.1dtex，长度38mm)50wt％，双组份低熔点热熔复合纤维(直径1.1dtex，长度38mm)50wt％混合、开松；用公知的梳理机，将上述混合松开的纤维梳理成单纤维状；用高速气流吹吸，使单纤维杂乱分布成纤维网；纤维网经辊压或双网夹持浸水后，降低纤维网的蓬松度和厚度；用平网热风烘箱烘干水分，烘箱温度超过140℃时，纤维网中含有的双组份低熔点复合纤维表层聚乙烯呈玻璃化、半流体状，在表面张力作用和热风风压作用下，流向纤维接触点和交叉点，使纤维间相互粘结成型，制得尼龙基材无纺布，称作气流尼龙基材无纺布，其性能见表1。
实施例5 采用干法梳理气流成网、平网热熔粘结成型工艺将原料纤维尼龙6纤维(直径1.67dtex，长度35mm)40wt％，双组份低熔点热熔复合纤维(直径1.56dtex，长度51mm)60wt％混合、开松；以下步骤同实施例4，制得尼龙基材无纺布，称作气流尼龙基材无纺布，其性能见表1。
实施例6 采用干法梳理气流成网、平网热熔粘结成型工艺将原料纤维尼龙66纤维(直径1.33dtex，长度51mm)60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维(直径2.0dtex，长度35mm)40wt％混合、开松；以下步骤同实施例4，制得尼龙基材无纺布，称作气流尼龙基材无纺布，其性能见表1。
实施例7 采用干法梳理气流成网、圆网热风粘结成型成型工艺将原料纤维尼龙6纤维(直径1.33dtex，长度38mm)50wt％，双组份低熔点热熔复合纤维(直径1.67dtex，长度38mm)50wt％混合、开松；用公知的梳理机，将上述混合松开的纤维梳理成单纤维状，其单纤维呈纵向分散排列；
用机械使单纤维杂乱成网；用圆网热风机热风风压抽吸，降低纤维网的蓬松度和厚度，同时在热风温度超过140℃穿透纤维网时，纤维网含有的双组份低熔点复合纤维表层聚乙烯熔化成半流动体状，在表面张力作用和热风风压作用下，流向纤维接触点和交叉点，使纤维间相互粘结成型，制得尼龙基材无纺布，称作热风尼龙基材无纺布，其性能见表1。
实施例8 采用干法梳理气流成网、圆网热风粘结成型成型工艺将原料纤维尼龙6纤维(直径1.67dtex，长度35mm)40wt％，双组份低熔点热熔复合纤维(直径1.67dtex，长度51mm)60wt％混合、开松；以下步骤同实施例7，制得尼龙基材无纺布，称作热风尼龙基材无纺布，其性能见表1。
实施例9 采用干法梳理气流成网、圆网热风粘结成型成型工艺将原料纤维尼龙66纤维(直径1.1dtex，长度50mm)60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维(直径2.0dtex，长度35mm)40wt％混合、开松；以下步骤同实施例7，制得尼龙基材无纺布，称作热风尼龙基材无纺布，其性能见表1实施例10 采用湿法抄造成网、热熔粘结成型工艺先用去金属离子水与高效渗透剂(异构脂肪醇环氧乙烷磺酸钠)按重量比1000∶8混合配制成抄造循环水；将原料纤维尼龙6纤维(直径1.33dtex，长度3mm)40wt％，双组份低熔点热熔复合纤维(直径1.67dtex，长度4mm)50wt％，超细维纶纤维(直径0.5dtex，长度3mm)10wt％，按原料纤维与抄造循环水重量比0.7∶1000投入原料纤维，与抄造循环水混合、打浆、稀释、分散至原料纤维呈单纤维状，并悬浮于水中，制得亲水性预处理纤维浆料；用湿法斜网抄造机，将制得的亲水预处理纤维浆料抄造成网，脱网后的纤维网进入热风长网烘箱内，烘干水分，温度达到150℃，纤维网中含有的双组份低熔点复合纤维表层聚乙烯熔化成玻璃化半流体状，在表面张力作用和热风风压作用下，产生粘结点，常温冷却时粘结点固化产生粘结强度，收卷制得尼龙基材无纺布，称作湿法尼龙基材无纺布，其性能见表1。
实施例11 采用湿法抄造成网、热熔粘结成型工艺先用去金属离子水与高效渗透剂(异构脂肪醇环氧乙烷磺酸钠)按重量比1000∶8混合配制成抄造循环水；将原料纤维尼龙6纤维(直径1.67dtex，长度4mm)30wt％，双组份低熔点热熔复合纤维(直径1.56dtex，长度6mm)60wt％，超细维纶纤维(直径0.8dtex，长度5mm)10wt％，按原料纤维与抄造循环水重量比0.7∶1000投入原料纤维，与抄造循环水混合、打浆、稀释、分散至原料纤维呈单纤维状，并悬浮于水中，制得亲水性预处理纤维浆料；其余步骤同实施例10，制得尼龙基材无纺布，称作湿法尼龙基材无纺布，其性能见表1。
实施例12 采用湿法抄造成网、热熔粘结成型工艺先用去金属离子水与高效渗透剂(异构脂肪醇环氧乙烷磺酸钠)按重量比1000∶8混合配制成抄造循环水；将原料纤维尼龙66纤维(直径1.1dtex，长度5mm)45wt％，双组份低熔点热熔复合纤维(直径2.0dtex，长度3mm)40wt％，超细维纶纤维(直径0.4dtex，长度4mm)15wt％，按原料纤维与抄造循环水重量比0.7∶1000投入原料纤维，与抄造循环水混合、打浆、稀释、分散至原料纤维呈单纤维状，并悬浮于水中，制得亲水性预处理纤维浆料；其余步骤同实施例10，制得尼龙基材无纺布，称作湿法尼龙基材无纺布，其性能见表1。
表1
(二)制备复合尼龙隔膜(实施例13～22)
实施例13取实施例3制得的热轧尼龙基材无纺布和实施例10制得的湿法尼龙基材无纺布各一层，用三辊热轧机进行热熔、碾压。所用三辊热轧机设置有钢辊、硬质棉花辊和弹性橡胶辊，钢辊位于中间作主传动辊。钢辊带动的两层尼龙基材无纺布，通过三辊热轧机时，先被钢辊加热，再在钢辊与硬质棉花辊之间线性碾压，使两层尼龙基材无纺布压缩到一定厚度，并初步粘合，然后继续对尼龙基材无纺布加热，在钢辊与弹性橡胶辊之间进行热熔和碾压，纤维与纤维间的粘接点和交叉点进一步加强粘连，收卷，制得复合尼龙隔膜，其性能见表2。
实施例14取实施例2制得的热轧尼龙基材无纺布、实施例11制得的湿法尼龙基材无纺布和实施例7制得的热风无纺基材布7各一层，按实施例13的相同方法制得复合尼龙隔膜，其性能见表2。
实施例15取实施例10制得的湿法尼龙基材无纺布和实施例8制得的热风尼龙基材无纺布各一层，按实施例13的相同方法制得复合尼龙隔膜，其性能见表2实施例16取实施例1制得的热轧尼龙基材无纺布、实施例12制得的湿法尼龙基材无纺布和实施例7制得的热风无纺基材布7各一层，按实施例13的相同方法制得复合尼龙隔膜，其性能见表2。
实施例17取实施例10制得的湿法尼龙基材无纺布和实施例11制得的湿法尼龙基材无纺布各一层，按实施例13的相同方法制得复合尼龙隔膜，其性能见表2实施例18取实施例12制得的湿法尼龙基材无纺布、实施例5制得的气流尼龙基材无纺布各一层，按实施例13的相同方法制得复合尼龙隔膜，其性能见表2。
实施例19取实施例4制得的气流尼龙基材无纺布一层，按实施例13的相同方法制得复合尼龙隔膜，其性能见表2。
实施例20取实施例6制得的气流尼龙基材无纺布一层，按实施例13的相同方法制得复合尼龙隔膜，其性能见表2。
实施例21取实施例11制得的湿法尼龙基材无纺布、实施例9制得的热风尼龙基材无纺布和实施例12制得的湿法无纺基材布各一层，按实施例13的相同方法制得复合尼龙隔膜，其性能见表2。
实施例22取实施例1制得的热轧尼龙基材无纺布、实施例12制得的湿法尼龙基材无纺布和实施例8制得的热风无纺基材布各一层，按实施例13的相同方法制得复合尼龙隔膜，其性能见表2。
表2
注表1和表2的检测方法均按电子工业行业标准SJ/T10171.1-10171.12-91进行。
由表2可以看出，本发明的复合尼龙隔膜的单位面积重量、厚度和抗拉强度均能符合市场应用广的1500man～2000man高容量，10C～15C高倍率放电的镍铬SC电池的要求(单位面积重量60～75g/m2，厚度0.14～0.20mm，抗拉强度100～150N/5cm)。本发明的复合尼龙隔膜的吸碱率、耐碱损失率、吸碱速度也能满足需要，隔膜的纵横向拉力比小，隔膜均匀。
权利要求
1.一种复合尼龙隔膜，其特征在于，它是单层、或两层、或三层尼龙基材无纺布的热熔碾压制品；在所述尼龙基材无纺布的原料纤维总重量中，尼龙纤维占40wt％至60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维占40wt％至60wt％；或者在尼龙基材无纺布的原料纤维总重量中，尼龙纤维占40wt％至60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维占30wt％至45wt％，超细维纶纤维占10wt％至15wt％；所述双组份低熔点热熔复合纤维是表皮层为聚乙烯，内芯为聚丙烯的复合纤维；所述尼龙纤维是尼龙6纤维或尼龙66纤维。
2.根据权利要求1所述的复合尼龙隔膜，其特征在于，所述尼龙纤维直径1.1～1.7dtex，长度3～51mm；所述双组份低熔点热熔复合纤维直径1.5～2.0dtex，长度3～51mm；所述超细维纶纤维直径0.4～8.0dtex，长度3～6mm。
3.一种制造权利要求1的复合尼龙隔膜的方法，其特征在于，分为两步①制备尼龙基材无纺布以尼龙纤维、双组份低熔点热熔复合纤维作为原料纤维；或者以尼龙纤维、双组份低熔点热熔复合纤维、超细维纶纤维作为原料纤维，按比例混合，分别采用干法梳理成网、热轧粘结成型工艺；干法梳理气流成网、平网热熔粘结成型工艺；干法梳理成网、圆网热风粘结成型工艺；湿法抄造成网、热熔粘结成型工艺，制得尼龙基材无纺布；②制备复合尼龙隔膜将单层、或两层、或三层已制得的尼龙基材无纺布，用三辊热轧机进行热熔、碾压，收卷后，制得复合尼龙隔膜；所用两层或三层尼龙基材无纺布是用相同工艺制得的，或者是用不同工艺制得的。
4.根据权利要求3所述的复合尼龙隔膜制造方法，其特征在于，所述尼龙纤维直径1.1～1.7dtex，长度3～51mm；所述双组份低熔点热熔复合纤维直径1.5～2.0dtex，长度3～51mm；所述超细维纶纤维直径0.4～8.0dtex，长度3～6mm。
5.根据权利要求3所述的复合尼龙隔膜制造方法，其特征在于，步骤①中，所述干法梳理成网、热轧粘结成型工艺的具体步骤是将原料纤维尼龙纤维40～60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维40～60wt％混合、开松；用公知的梳理机，将上述混合松开的纤维梳理成单纤维状，其单纤维呈纵向分散排列；用机械使单纤维杂乱成网；用二辊热轧机加热、加压、碾压后，纤维网热熔粘结成型制得尼龙基材无纺布，称作热轧尼龙基材无纺布。
6.根据权利要求5所述的复合尼龙隔膜制造方法，其特征在于，所述二辊热轧机是由一根钢质光辊，一根合金钢花点辊组成，其花点辊表面具有直径0.5mm，间距0.6～0.8mm的凸出点，纤维网在加热加压的钢质光辊和合金钢花点辊之间通过，纤维网与花点辊表面的凸出点接触的纤维产生热熔粘结成型。
7.根据权利要求3所述的复合尼龙隔膜制造方法，其特征在于，步骤①中，所述干法梳理气流成网、平网热熔粘结成型工艺的具体步骤是将原料纤维尼龙纤维40～60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维40～60wt％混合、开松；用公知的梳理机，将上述混合松开的纤维梳理成单纤维状；用高速气流吹吸，使单纤维杂乱分布成纤维网；纤维网经辊压或双网夹持浸水后，降低纤维网的蓬松度和厚度；用平网热风烘箱烘干水分，烘箱温度超过140℃时，借助表面张力和热风风压，纤维之间相互粘结成型，制得尼龙基材无纺布，称作气流尼龙基材无纺布。
8.根据权利要求3所述的复合尼龙隔膜制造方法，其特征在于，步骤①所述干法梳理气流成网、圆网热风粘结成型成型工艺是将原料纤维尼龙纤维40～60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维40～60wt％混合、开松；用公知的梳理机，将上述混合松开的纤维梳理成单纤维状，其单纤维呈纵向分散排列；用机械使单纤维杂乱成网；用圆网热风机热风风压抽吸，降低纤维网的蓬松度和厚度，同时在热风温度超过140℃穿透纤维网时，借助表面张力和热风风压，纤维间相互粘结成型，制得尼龙基材无纺布，称作热风尼龙基材无纺布。
9.根据权利要求3所述的复合尼龙隔膜制造方法，其特征在于，步骤①所述湿法抄造成网、热熔粘结成型工艺是将原料纤维尼龙纤维40～60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维30～45wt％，超细维纶纤维10～15wt％，按比例与抄造循环水混合、打浆、稀释、分散至原料纤维呈单纤维状，并悬浮于水中，制得亲水性预处理纤维浆料；用湿法斜网抄造机，将制得的亲水预处理纤维浆料抄造成网，脱网后的纤维网进入热风长网烘箱内，烘干水分，温度达到150℃，借助表面张力和热风风压，纤维间产生粘结点，常温冷却时粘结点固化，收卷制得尼龙基材无纺布，称作湿法尼龙基材无纺布。
10.根据权利要求3所述的复合尼龙隔膜制造方法，其特征在于，步骤②所用三辊热轧机设置有钢辊、硬质棉花辊和弹性橡胶辊，钢辊位于中间作主传动辊，钢辊带动的尼龙基材无纺布，通过三辊热轧机时，先被钢辊加热，再在钢辊与硬质棉花辊之间线性碾压，然后，在钢辊与弹性橡胶辊之间热熔和碾压。
全文摘要
本发明涉及一种复合尼龙隔膜及其制造方法，该隔膜是单层、或两层、或三层尼龙基材无纺布的热熔碾压制品；原料纤维总重量中，尼龙纤维占40～60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维占40～60wt％；或者尼龙纤维占40～60wt％，双组份低熔点热熔复合纤维占30～45wt％，超细维纶纤维占10～15wt％；制造方法是用不同工艺制备不同结构的尼龙基材无纺布，再将单层、或两层、或三层尼龙基材无纺布用三辊热轧机热熔碾压。方法简单、设备投资少，原料易得且价格低。本发明的复合尼龙隔膜符合市场应用广的1500man～2000man高容量，10C～15C高倍率放电的镍镉SC电池的要求。
文档编号D04H1/00GK1917255SQ200610086130
公开日2007年2月21日 申请日期2006年9月1日 优先权日2006年9月1日
发明者孔德康 申请人:常州市康捷电池材料有限公司