专利名称：用于高速电池生产线的无汞锌-锰干电池的浆层纸及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种浆层纸及制备方法，属于干电池制造技术领域，特别是涉及一种 用于高速电池生产线O 600支/分)的无汞锌_锰干电池浆层纸及制备方法。
背景技术：
随着技术的进步，电池生产的机械化、自动化程度越来越高，速度越来越快，用普 通干电池浆层纸基纸生产的浆层纸由于硬度大，容易产生静电，高速生产线生产电池过程 中常常出现浆层纸进锌筒困难、浆层纸破裂、掉粉等现象。严重影响生产线性能的正常发 挥，生产的电池次品、废品增加；而采用复合基纸生产的浆层纸由于价格高昂而增大生产成 本，普通锌-锰干电池又难以承受，为此，必须对传统的浆层纸生产工艺进行改革，以生产 适用于高速电池生产线(> 600支/分)生产锌-锰干电池的需要。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种适应于高速电池生产线(彡600支/分)生产干电 池用的浆层纸，该电池浆层纸除满足干电池生产要求的隔离性能和保液性能好，还具有吸 液速度快，吸液量大；有良好的机械和化学稳定性，抗静电能力持久，能满足锌_锰干电池 的电性能要求及高速电池生产线的生产工艺要求。本发明的另一目的是提供一种适用于高速电池生产线的浆层纸的制备方法，为了 达到上述目的，必须解决浆层纸的隔离性能和保液性能外，还必须解决浆层纸的吸液速度 快，吸液量大，机械适应性和化学稳定性及抗静电能力等技术问题。本发明是采用以下技术方案来实现的依据本发明提出的一种适用于高速电池生 产线(> 600支/分)生产无汞锌-锰干电池的浆层纸，具有基纸，所述基纸的双面均涂覆 有涂布层，所述涂布层包括以下重量百分含量的各组份，各组份的百分含量之和为100% 改性淀粉35_40%聚丙烯酰胺2_3%聚乙烯醇30_45%聚乙二醇5_10%羧甲基纤维素3. 0-5. 5% 羧基丁苯胶乳3_6%复合缓蚀剂1. 5-3%丙二醇嵌段聚醚2_5%。根据本发明实施例的无汞锌_锰干电池浆层纸，所述复合缓蚀剂由三氯化铋与 EDTA组成，其中，三氯化铋与EDTA的重量比为5-7 1。根据本发明实施例的无汞锌-锰干电池浆层纸，所述聚乙烯醇包括15% -20%的 聚乙烯醇1788及20% -30%的聚乙烯醇1799。根据本发明实施例的无汞锌-锰干电池浆层纸，所述聚乙二醇包括2% -5%聚乙 二醇200及3% -8%的聚乙二醇400。根据本发明实施例的无汞锌-锰干电池浆层纸，所述丙二醇嵌段聚醚包括 1% -3%丙二醇嵌段聚醚F68及-4%丙二醇嵌段聚醚F38。
根据本发明实施例的无汞锌-锰干电池浆层纸，所述涂层包括以下重量百分含量的各组分所述涂布层包括以下重量百分含量的各组分，各组份的百分含量之和为100% 改性淀粉38%聚丙烯酰胺2· 5%聚乙烯醇1788:16%聚乙烯醇1799 :22%聚乙二醇200:3%聚乙二醇 400:4%羧甲基纤维素3%羧基丁苯胶乳5%复合缓蚀剂2. 5%丙二醇嵌段聚醚F68 1.5%丙二醇嵌段聚醚F38 :2· 5%。另外，本发明还提出了一种适应于高速电池生产线(彡600支/分)生产无汞 锌-锰干电池的浆层纸的制备方法，包括以下步骤①将35 % -40 %的改性淀粉加入去离子水调制成改性淀粉溶液，再将2 % -3 %的 聚丙烯酰胺、30% -45%的聚乙烯醇、5% -10%的聚乙二醇、3. 5% -5. 5%的羧甲基纤维素、 5% -10%的羧基丁苯胶乳加去离子水溶解，然后加入到改性淀粉溶液中搅拌，在搅拌过程 中加入1. 5% -3%的复合缓蚀剂，并用2-5%的丙二醇嵌段聚醚作消泡剂消泡，搅拌直至混 合均勻，可得到浆层纸的涂布层；②将上述涂布层均勻地涂覆在基纸的两面干燥后即得浆 层纸。根据本发明实施例的制备方法，所述浆层纸的涂布层厚度根据各型号电池的要求 为 40-70 μ m0借由上述技术方案，本发明用于高速电池生产线(彡600支/分)生产无汞锌-锰 干电池的浆层纸及其制备方法具有以下优点1、在浆料中加入聚乙二醇，由于聚乙二醇在改善基纸纤维的柔软性的同时，还充 当淀粉涂层的软化剂，从而有效地提高了浆层纸的机械适应性，防止高速生产线上浆层纸 因纤维和涂层的硬化引起的浆层纸进锌筒困难及破裂，同时聚乙二醇还能提高涂层的湿润 能力以提高浆层纸的吸水速度，聚乙二醇还具有抗静电的作用；2、在浆层纸浆料中加入羧基丁苯胶乳，由于有极性基团(羧基)的存在，使涂层的 粘接性、成膜性大大提高，从而使浆层纸具有良好的机械和化学稳定性；3、在浆层纸浆料的制备过程中用丙二醇嵌段聚醚作消泡剂的同时，由于丙二醇嵌 段聚醚能对纤维提供持久的静电防护作用，避免了高速线生产过程中浆层纸产生的静电而 影响锌-锰干电池的电性能；4、在浆料中使用复合缓蚀剂有效地提高其阻隔性能和缓蚀性能，因为聚丙烯酰胺 在分子链上有活泼的酰胺基(-NH2),它能与缓蚀剂中的高价阳离子发生络合作用，形成絮 状凝胶络合物，使聚丙烯酰胺在浆料中的溶解度降低，粘度下降，当絮凝严重时，还伴有氢 键缔合物和分子卷曲现象而形成团状凝胶，传统的方法是调节PH值，增加H+浓度，使-NH2 基团中的氮原子的负电性减弱，使其难以再与高价阳离子发生络合作用，但效果往往不理 想，本发明的复合缓蚀剂由三氯化铋与EDTA组成，这样EDTA作为掩蔽剂，让缓蚀剂中的高 价阳离子先与EDTA形成稳定的络合物，这样，高价阳离子就不能再与聚丙烯酰胺发生络合 作用而产生凝胶，大大提高了缓蚀剂中缓蚀剂的化学稳定性，由于避免凝胶产生，浆料的成 膜性能也大大提高，从而有效地提高其阻隔性能和缓蚀性能；5、用低紧度干电池用基纸替代复合纸生产适用于高速线(彡600支/分)生产无汞锌-锰干电池的浆层纸，能有效地降低生产成本。
图1是本发明用于高速生产线(彡600支/分)无汞锌-锰干电池的浆层纸的结 构示意图。图2是本发明的浆层纸浆料层(涂布层)的制备工艺图。图3是本发明的浆层纸制备方法的工艺流程图。10 基 氏20、20，涂布层
具体实施例方式请参阅图1所示，本发明所述的适用于高速电池生产线O 600支/分)无汞 锌-锰干电池的浆层纸，包括基纸10和涂覆在基纸正反两面上的涂布层20、20’。本发明 由于在浆料中加入了提高纤维和涂层柔软性能的软化剂和抗静电剂，使本发明生产的浆层 纸的机械适应性大大提高，浆层纸完全能满足高速生产线的工艺要求，生产的锌-锰干电 池电性能稳定。请参阅图2所示，上述涂布层(浆料层)是由改性淀粉、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧 甲基纤维素、复合缓蚀剂、羧基丁苯胶乳、聚乙二醇、丙二醇嵌段聚醚组成。所述的涂布层厚 度根据各型号电池的规格要求为40-70 μ m。本发明适用于高速电池生产线(彡600支/分)生产无汞锌-锰干电池的浆层 纸与现有技术用基纸生产的浆层纸相比，本发明在涂层中加入了两种不同分子量的聚乙二 醇，有效地改善纤维及涂层的柔软性，同时，提高涂层的再湿润能力，有效地提高浆层纸的 吸水速度；本发明在涂层中加入羧基丁苯胶乳，能使涂层与基纸粘接更加牢固，使浆层纸具 有良好的机械和化学稳定性；本发明在涂层的浆料制备过程中用两种不同型号的丙二醇嵌 段聚醚作消泡剂消泡的同时，由于丙二醇嵌段聚醚能对纤维提供持久的静电防护作用，避 免了高速生产过程中浆层纸产生的静电而影响锌-锰干电池的电性能；本发明所使用的复 合缓蚀剂由三氯化铋与EDTA组成，能够有效提高其阻隔性能和缓蚀性能。请参阅图3所示，图3是本发明适用于高速电池生产线(彡600支/分)生产无 汞锌-锰干电池的浆层纸的制备方法的工艺流程图。首先配浆，配浆是将上述材料用水溶 解混合，搅拌均勻，制成涂料层；之后上浆，上浆是在基纸的双面均勻地涂上浆料；上浆处 理后烘干得卷纸，实施例1 涂布层的各组分为改性淀粉38%聚丙烯酰胺2. 5%聚乙烯醇1788:16%聚乙烯醇1799:22%聚乙二醇200:3%聚乙二醇400:4%
羧甲基纤维素3%羧基丁苯胶乳5%复合缓蚀剂2. 5%丙二醇嵌段聚醚F68 1.5%丙二醇嵌段聚醚F38 2. 5%将上述改性淀粉加入去离子水调制成改性淀粉溶液；再将上述聚乙烯醇、聚丙烯 酰胺、聚乙二醇、羧甲基纤维素、羧基丁苯胶乳加入去离子水溶解，然后加入到改性淀粉溶 液中搅拌。在搅拌过程中加入复合缓蚀剂，用丙二醇嵌段聚醚作消泡剂消泡，搅拌直至均勻 混合，可得到浆层纸的涂布层；将浆层纸的涂布层均勻涂布在基纸的双面，干燥后即得浆层 纸。实施例2 改性淀粉35%聚丙烯酰胺2. 5%聚乙烯醇1788:15%聚乙烯醇1799:26%聚乙二醇200:2%聚乙二醇400:5. 5%羧甲基纤维素4%羧基丁苯胶乳5. 5%复合缓蚀剂2%丙二醇嵌段聚醚F68 1 %丙二醇嵌段聚醚F38 1. 5 %将上述改性淀粉加入去离子水调制成改性淀粉溶液；再将上述聚乙烯醇、聚丙烯 酰胺、聚乙二醇、羧甲基纤维素、羧基丁苯胶乳加入去离子水溶解，然后加入到改性淀粉溶 液中搅拌。在搅拌过程中加入复合缓蚀剂，用丙二醇嵌段聚醚作消泡剂消泡，搅拌直至均勻 混合，可得到浆层纸的涂布层；将浆层纸的涂布层均勻涂布在基纸的双面，干燥后即得浆层 纸。
实施例3
涂布层的各组分为 改性淀粉40% 聚丙烯酰胺2% 聚乙烯醇1788 15% 聚乙烯醇1799 20% 聚乙二醇200 4% 聚乙二醇400 4% 羧甲基纤维素3% 羧基丁苯胶乳3% 复合缓蚀剂3% 丙二醇嵌段聚醚F68 2%
丙二醇嵌段聚醚F38将上述改性淀粉加入去离子水调制成改性淀粉溶液；再将上述聚乙烯醇、聚丙烯 酰胺、聚乙二醇、羧甲基纤维素、羧基丁苯胶乳加入去离子水溶解，然后加入到改性淀粉溶 液中搅拌。在搅拌过程中加入复合缓蚀剂，用丙二醇嵌段聚醚作消泡剂消泡，搅拌直至均勻 混合，可得到浆层纸的涂布层；将浆层纸的涂布层均勻涂布在基纸的双面，干燥后即得浆层 纸。生产实践证明，本发明用低紧度干电池浆层纸基纸生产用于高速电池生产线 (> 600支/分)生产无汞锌_锰干电池的浆层纸纤维和涂层粘接牢固、柔软，涂层均勻光 滑，无静电产生，在高速电池生产线(> 600支/分)上，浆层纸进锌筒顺利、无破裂、无掉 粉现象，完全能满足高速电池生产线(> 600支/分)的生产工艺要求，生产的锌_锰干电 池也能达到其电性能要求。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
一种用于高速电池生产线的无汞锌-锰干电池浆层纸，具有基纸，其特征在于所述基纸的正面与反面均涂覆有一涂布层，所述涂布层包括以下重量百分含量的各组分，各组份的百分含量之和为100％改性淀粉35-40％ 聚丙烯酰胺2-3％聚乙烯醇30-45％ 聚乙二醇5-10％羧甲基纤维素3.5-5.5％羧基丁苯胶乳5-10％复合缓蚀剂1.5-3％丙二醇嵌段聚醚2-5％。
1.一种用于高速电池生产线的无汞锌_锰干电池浆层纸，具有基纸，其特征在于所述 基纸的正面与反面均涂覆有一涂布层，所述涂布层包括以下重量百分含量的各组分，各组 份的百分含量之和为100% 聚丙烯酰胺2_3% 聚乙二醇5-10% 羧基丁苯胶乳5-10% 丙二醇嵌段聚醚2_5%。
2.根据权利要求1所述的无汞锌-锰干电池浆层纸，其特征在于所述复合缓蚀剂由 三氯化铋与EDTA组成，其中三氯化铋与EDTA的重量为5-7 1。
3.根据权利要求2所述的无汞锌-锰干电池浆层纸，其特征在于所述聚乙二醇包括 2% -5%聚乙二醇200与3% -8%聚乙二醇400。
4.根据权利要求书3所述的无汞锌-锰干电池浆层纸，其特征在于所述丙二醇嵌段 聚醚包括丙二醇嵌段聚醚F68与-4%丙二醇嵌段聚醚F38。
5.根据权利要求书4所述的无汞锌-锰干电池浆层纸，其特征在于所述聚乙烯醇包 括15% -20%的聚乙烯醇1788及20% -30%的聚乙烯醇1799。
6.根据权利要求书5所述的无汞锌-锰干电池浆层纸，其特征在于所述涂布层包括 以下重量百分含量的各组分，各组份的百分含量之和为100% 改性淀粉38%聚丙烯酰胺2. 5%聚乙烯醇1788:16%聚乙烯醇1799:22%聚乙二醇200:3%聚乙二醇400:4%羧甲基纤维素3%羧基丁苯胶乳5%复合缓蚀剂2. 5%丙二醇嵌段聚醚F68 1. 5%丙二醇嵌段聚醚F38 :2.5%。
7.一种用于高速电池生产线的无汞锌-锰干电池浆层纸的制备方法，其特征在于其包 括以下步骤①将35%-40%的改性淀粉加入去离子水调成改性淀粉溶液，再将2% -3%的聚丙 烯酰胺、30% -45%的聚乙烯醇、5% -10%的聚乙二醇、3. 5% -5. 5 %的羧甲基纤维素、 5% -10%的羧基丁苯胶乳加去离子水溶解，然后加入到改性淀粉溶液中搅拌，在搅拌过程 中加入1. 5% -3%的复合缓蚀剂，并用2-5%的丙二醇嵌段聚醚作消泡剂消泡，搅拌直至混 合均勻，可得到浆层纸的涂布层；②将上述涂布层均勻地涂覆在基纸的正反两面，干燥后即得浆层纸。
8.根据权利要求书7所述的无汞锌-锰干电池浆层纸的制备方法，其特征在于所述 涂布层为双面涂布，涂布层厚度可以为40-70 iim。
全文摘要
本发明是关于一种用于高速电池生产线的无汞锌-锰干电池浆层纸及其制备方法，本发明的浆层纸包括基纸和涂覆在基纸正面与反面的涂布层，即双层涂布。基纸可采用低紧度干电池浆层纸基纸，涂布层由改性淀粉、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧基丁苯胶乳、聚乙二醇、丙二醇嵌段聚醚及复合缓蚀剂组成，该电池浆层纸机械适应性好、抗静电能力强、吸液量大、吸液速度快、保液性能好、隔离性能高。本发明的浆层纸生产的无汞锌-锰干电池电性能较好，能满足锌-锰干电池无汞化高速生产线(600支/分以上)的需要。
文档编号D21H19/54GK101798778SQ20101012280
公开日2010年8月11日 申请日期2010年3月9日 优先权日2010年3月9日
发明者肖勇 申请人:肖勇